Bài tập lớn đập vật liệu địa phương đề 12

Áp lực khí trời Pa = 1kgcm2 = 10 Tm2 Tính trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng: Đập được đắp liên tục tới độ cao Hđ = 35m, ta giả sử áp suất ban đầu trong kẽ rỗng là P0 chính là áp suất khí trời. P0 = Pa = 10 Tm2 Trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng Thay các giá trị đã cho vào ta tính được: Ta có trị số ứng suất tổng được tính theo công thức: Từ đây ta lập bảng quan hệ ứng suất hiệu quả, tổng và áp lực khe rỗng

Trang 1

Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh

Thái

ĐỀ SỐ 12

Bài 1: Tính toán ổn định đập tại cuối thời đoạn thi công, đập trên nền đá,

chiều cao H, mái dốc thượng hạ lưu m Biết:

- Đất đắp đập có độ ẩm ban đầu So= 90%, độ rỗng ban đầu no= 0,4

- Khối lượng riêng của đất đắp đập là 1,8T/m3

- Đập được đắp liên tục đến hết chiều cao H

- Quan hệ ứng suất hiệu quả-biến dạng thể tích được cho như sau:

- Cho biết Hệ số Henry H=0,02, áp lực khí trời Pa = 1kg/cm2

H =35m; m = 3,5; φ = 21o; C = 2,0 (T/m2)

Bài làm:

* Chuyển đổi đơn vị từ (kg/cm2) thành T/ m2

Áp lực khí trời Pa = 1kg/cm2 = 10 T/m2

- Tính trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng:

Đập được đắp liên tục tới độ cao Hđ = 35m, ta giả sử áp suất ban đầu trong kẽ rỗng là P0 chính là áp suất khí trời P0 = Pa = 10 T/m2

Trị số gia tăng áp lực kẽ rỗng

 S S H

n V V

P V

V u

0 0 0

0

1

.















Thay các giá trị đã cho vào ta tính được:

1 0 , 9 0 , 9 0 , 02 0 , 0472 4

,





















V V

V

V u

Trang 2

Thái

- Ta có trị số ứng suất tổng được tính theo công thức:   ,  u

Từ đây ta lập bảng quan hệ ứng suất hiệu quả, tổng và áp lực khe rỗng

- Ta vẽ đường quan hệ

V



 ,  ,, u, 

Trang 3

Bài tập lớn Đập vật liệu địa phương GVHD: PGS TS Nguyễn Cảnh Thái

Trang 4

Thái

- Tính hệ số an toàn ổn định trượt:

Hệ số an toàn ổn định trượt được tính theo công thức

Trong đó:

K : Hệ số an toàn

Nn = Gn.cos : Lực pháp tuyến tác dụng bề mặt của mỗi dải cung trượt

Gn – Trọng lượng khối đất

Un = (Un.b)/cos

Tn = Gn.sin : Lực tiếp tuyến tác dụng bề mặt của mỗi dải cung trượt

n : Góc ma sát trong của vật liệu trên bề mặt của mỗi dải cung trượt

Cn : Lực dính của vật liệu trên bề mặt của mỗi cung trượt

ln : Chiều dài của mỗi dải cung trượt

Un : Áp lực kẽ rỗng tác dụng bề mặt của mỗi dải cung trượt

* Tìm vùng tâm trượt nguy hiểm:

Sử dụng tổng hợp 2 phương pháp Filenit và Fandeep

a) Phương pháp Filenit:

Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận đường MM1: a = 35o; b = 25o

M

M1

4.5 H d

n

n n n

n n

T

l C tg

U N K









Trang 5

Thái

b) Phương pháp Fandeep:

Tâm trượt nguy hiểm nằm lân cận hình thang cong BCDE được xác định bởi bán kính R, r (R, r phụ thuộc vào Hđ và hệ số mái đập m).ta tra được R/H=3.0 R=3.35m =105m

r/H =1,25 r=1,25.35m = 43,75m

Xác định vùng chứa tâm trượt nguy hiểm: Từ điểm giữa của mái đập ta kẻ một đường thẳng đứng và một đường hợp với mái dốc một góc 85o; từ điểm đó quay các cung tròn bán kính R, r Vậy tâm trượt nằm trên đường MM1 và trong phạm vi cung tròn

r R

0

c

e

b

d

- Hình thang cong được giới hạn bởi hai đường thẳng, một đường thẳng đứng đi qua trung điểm của mái dốc trung bình và một đường tạo với một đoạn dưới của mái dốc một góc 850 và cũng đi qua điểm đó, từ trung điểm này ta xác định được hai cung tròn theo 2 bán kính r và R

Kết hợp hai phương pháp trên ta được phạm vi có chứa tâm cung trượt nguy hiểm nhất là lân cận đoạn AB Ta chọn bán kính cung trượt R = 95m, chiều rộng mỗi dải b = 6m (như hình vẽ)

Trang 6

m=3.5

o1

an

0 1

3 2

6 4 5 7

-1 -2 -3

m=3.5 d

6, 5,

250

4,5 Hd

25

35°

85°

a

o2 o3

5m

Hình vẽ: Sơ đồ tính toán an toàn ổn định trượt

Trang 7

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG TRƯỢT

Trang 8

Thái

BÀI 2:

Viết công thức và xác định các thông số của mô hình đàn hồi phi tuyến (hyperbole) dựa trên kết quả thí nghiệm nén 3 trục sau (cho pa=1kg/cm2)

Thí

nghiệ

m 1 =50kPa

Thí nghiệ

m 2



Thí nghiệm

Biến

dạng

dọc

trục

a





(kPa)

Biến dạng thể

Biến dạng dọc





(kPa)

Biến dạng dọc





(kPa)

- Vẽ quan hệ (   1  3 )f và ứng với các giá trị 3.

- Từ 3 điểm cao nhất trên các đường cong, ta vẽ 3 đường nằm ngang tiếp tuyến đường cong đó cắt trục (   1  3 )tại 3 điểm 3 điểm đó chính là giá trị của

1 3

(    )f ứng với mỗi 3

- Ghi các giá trị  3và (   1  3 )f vào cột (1) và cột (2)

Bước 2 : Xác định thông số môdun độ lệch ứng suất: Với 70% sức kháng cắt

- Cột (3) = 70% *cột (2)

-Từ 3 giá trị (   1  3 )tìm được ở trên, lấy trên trục tung 3 giá trị =(  1 3)

, kẽ 3 đường nằm ngang cắt 3 đường cong tại 3 điểm, từ 3 điểm nằm kẻ đường thẳng đứng xuống dưới cắt trục hoành tại 3 điểm 3 điểm này chính là giá trị của

a

 và ghi vào cột (4)

- Cột (5) = côt côt((34))

- Với 95% sức kháng cắt: ta cũng làm tương tự như trên và thiết lập được

3 cột (6),(7),(8)

Bước 3 : Xác định thông số môđun thể tích :

- Cột (9) lấy = cột (3)

Trang 9

Thái

- Từ 3 giá trị a tìm được ở cột (4) , kẻ 3 đường thẳng xuống dưới cắt 3

đường cong tại 3 điểm , từ 3 điểm này giống ngang qua , ta sẽ được 3 giá trị v

và điền vào cột (10)

Trang 10

Thái

- Cột (11) = 3*côt côt(9(10) )

Bước 4 : Xác định các thông số để vẽ đường quan hệ:

- Cột (12) = 3

a P



- Cột (13) = ( 1 ) ((78)) ((54))

3

côt côt





 



- Cột (14) = cột (2)* cột (13)= 1 3

1 3

f ult

 



- Cột (15) =

a a

i

P côt

côt côt

P

* )]

4 ( ) 7 ( [

* ) 13 ( ) 5 ( ) 8 (

2









- Cột (16) =

a

côt P

B ( 11 )



Trang 11

Thái

- Lấy giá trị trung bình của Rf ở cột (14) ta xác địn được Rf

Bước 6 : Xác định K và n:

- Vẽ các điểm có tọa độ (x = 3

a P



, y = i

a

E

P ) lên giấy lôgarit

- Kẻ 1 đường thẳng tương đối đi qua 3 điểm này (đ1)

- Đường thẳng đứng đia qua điểm có 3

a P



=1 (đ2) cắt đ1 tại 1 điểm, tung

độ của điểm này chính là giá trị K

- Từ 1 điểm bất kì trên đường thằng đ1, ta vẽ 1 đoạn thẳng = 1đơn vị, từ cuối đoạn thẳng này, ta vẽ 1 đường thẳng vuông góc với nó cắt d1 tại 1 điểm Độ dài đoạn thẳng này chính là n (chú ý : đo bằng thước kẻ, không lấy tung độ của

nó trừ cho nhau)

Trang 12





f f

a a



a  a

f

e



f /

/Pa

1/

Rf Ei/Pa B/Pa

0.004

0.008

0.013

Trang 13

Thái

1 10

Ei/pa

1 cm 0.1 cm

1 cm0.12 cm

Ei /Pa

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	327 KB
File đính kèm	de 12.rar (281 KB)