Nghiên cứu giải pháp gia cố mái dốc bằng cọc đá

Từ kết quả phân tích ổn định mái dốc với sự hiện diện của cọc, xác định các thông số của hệ cọc như đường kính cọc, khoảng cách giữa các cọc, số hàng cọc,… III... Mục đích của luận văn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN DUY KHÁNH

NGHIÊN CỨU

GIẢI PHÁP GIA CỐ MÁI DỐC BẰNG CỌC ĐÁ

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Mã số: 605840

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 9 năm 2014

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS LÊ ĐÌNH HỒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

I TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CỐ MÁI DỐC BẰNG CỌC ĐÁ

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Luận văn nghiên cứu giải pháp gia cố mái dốc bằng cọc đá dựa trên mô hình số Geostudio để tính toán ổn định mái dốc tự nhiên khu vực bán đảo Thanh Đa, đoạn gần Nhà thờ Lasan Mai Thôn thuộc quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh Từ kết quả phân tích ổn định mái dốc với sự hiện diện của cọc, xác định các thông số của hệ cọc như đường kính cọc, khoảng cách giữa các cọc, số hàng cọc,…

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/6/2014

Luận văn này được thực hiện trong một học kì Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã gặp nhiều trở ngại khi tìm kiếm số liệu về địa hình, địa chất khu vực nghiên cứu cũng như các kỹ năng sử dụng phần mền Geostudio Tuy nhiên, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn kịp thời và động viên của thầy giáo hướng dẫn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Đình Hồng, thầy đã chọn cho em một đề tài hay để em có thể học hỏi nhiều Thầy đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn để em có thể hoàn thành luận văn Qua đó, em đã tích lũy được nhiều kiến thức và kinh nghiệm

Tôi xin cảm ơn các bạn đang công tác tại Viện Khoa học thủy Lợi Miền Nam

đã cung cấp các số liệu về địa chất, địa hình và hướng dẫn thêm cách sử dụng phần mềm Geostudio

Tôi cũng xin cảm ơn các bạn trong lớp cao học XDCT khóa 2011 đã đồng hành và cho em những lời khuyên suốt thời gian qua

Và cuối cùng, tôi xin đặc biệt cảm ơn Ba mẹ, những người thân đã hy sinh rất nhiều để giúp đỡ tôi, động viên tinh thần và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này

Tp HCM, ngày 04 tháng 02 năm 2015

Nguyễn Duy Khánh

Mục đích của luận văn là thiết lập mô hình tính thấm và ứng suất trong mái dốc với sự hiện diện của cọc gia cố sau đó tiến hành phân tích ổn định của mái dốc

để đánh giá ảnh hưởng của cọc đá đối với sự ổn định của mái dốc Đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của đường kính cọc, kích thước, khoảng cách, …giữa các cọc nhằm xác định các thông số hợp lý của hệ cọc cho biện pháp gia cố mái

ABSTRACT

The aims of this thesis are setting up models in order to calculate seepage and tension in slopes with the existence of reinforced stone colunms; moreover, the slope stability is analyzed to evaluate the influences of the stone colunms on the slope stability This thesis also included research on relation among stone colunms’ parameters such as diameter, dimension and distance between stakes to determine logical stone colunms’ parameters for slope reinforcement solutions

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng phần mềm địa kỹ thuật Geostudio dưới

sự hướng dẫn khoa học của TS Lê Đình Hồng

Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kỳ hình thức nào

Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Khánh

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích của luận văn 1

1.3 Các nghiên cứu có liên quan 2

1.3.1 Các nghiên cứu ngoài nước 2

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

1.5 Nội dung của luận văn 3

1.6 Những kết quả nghiên cứu của luận văn 4

1.7 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH TÍNH TOÁN [14] 5

2.1 Hệ số ổn định mái dốc khi không có gia cố 5

2.2 Hệ số ổn định mái dốc khi gia cố bằng một hàng cọc 6

2.3 Hệ số ổn định mái dốc khi gia cố bằng nhiều hàng cọc 9

CHƯƠNG 3 TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐIỂN HÌNH CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10

3.1 Trường hợp tính toán 10

3.1.1 Mô hình phân tích thấm 10

3.1.2 Trường hợp gia cố bằng một hàng cọc 10

3.1.3 Trường hợp gia cố bằng hai hàng cọc 11

3.2 Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và cọc đá 12

3.2.1 Chỉ tiêu cơ lý của đất nền 12

3.2.2 Chỉ tiêu cơ lý của cọc đá 15

3.3 Các bước thực hiện chương trình 16

3.3.1 Mô hình hóa bài toán thấm 16

3.3.2 Liên kết với modun SLOPE/W 21

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG PHẦN MỀM GEO-STUDIO 27

4.1 Kết quả phân tích ổn định mái dốc tự nhiên khi chưa gia cố 27

4.2 Kết quả phân tích ổn định mái dốc với sự hiện diện của 1 hàng cọc 28

4.2.1 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 1.5m 28

4.2.2 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 1.75m 30

4.2.3 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.0m 32

4.2.4 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.25m 34

4.2.5 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.5m 36

4.3 Đánh giá hệ số ổn định của mái dốc khi khoảng cách giữa các cọc thay đổi tương ứng với các vị trí cọc 38

4.4 Kết quả phân tích ổn định mái dốc với sự hiện diện của 2 hàng cọc 42

4.4.1 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 1.5m, khoảng cách giữa 2 hàng cọc s = 1.3m 42

4.4.2 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 1.75m, khoảng cách giữa 2 hàng cọc s = 1.52m 44

4.4.3 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.0m, khoảng cách giữa 2 hàng cọc s = 1.73m 46

4.4.4 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.25m, khoảng cách giữa 2 hàng cọc s = 1.95m 48

4.4.5 Trường hợp khoảng cách giữa các cọc S = 2.5m, khoảng cách giữa 2 hàng cọc s = 2.17m 50

4.5 Đánh giá hệ số ổn định khi khoảng cách giữa các cọc S và khoảng cách

giữa 2 hàng cọc s thay đổi tương ứng với các vị trí cọc 52

4.5.1 Ứng với đường kính cọc D = 0.6m 52

4.5.2 Ứng với đường kính cọc D = 0.8m 53

4.5.3 Ứng với đường kính cọc D = 1.0m 54

4.5.4 Ứng với đường kính cọc D = 1.2m 55

4.5.5 Nhận xét 55

4.6 Ảnh hưởng của số hàng cọc đến độ ổn định của mái dốc 56

4.6.1 Ứng với đường kính cọc D = 0.6m 56

4.6.2 Ứng với đường kính cọc D = 0.8m 58

4.6.3 Ứng với đường kính cọc D = 1.0m 61

4.6.4 Ứng với đường kính cọc D = 1.2m 63

4.6.5 Nhận xét 65

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

5.1 Kết luận 66

5.1.1 Kết quả đạt được trong luận văn 66

5.1.2 Những hạn chế của luận văn 66

5.1.3 Ưu và nhược điểm của giải pháp gia cố bằng cọc đá 67

5.2 Kiến nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

PHỤ LỤC 70

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện tượng sạt lở bờ sông, kênh, rạch trên địa bàn Tp HCM đã, đang và sẽ còn gây nên những tổn thất rất lớn, là mối đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng, tài sản của nhà nước và nhân dân, gây mất ổn định khu dân cư, ảnh hưởng đến quy hoạch phát triển dân sinh, kinh tế, xã hội, môi trường của khu vực Vì vậy, việc nghiên cứu các giải pháp gia cố mái dốc, mái kênh, bờ sông để tăng tính ổn định cho các mái dốc, mái kênh cũng như cố gắng tìm kiếm các thông số kỹ thuật hợp lý nên được sử dụng để phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại do sạt lở bờ sông, kênh rạch đáp ứng được những yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật là hết sức cấp thiết

Hiện nay, có rất nhiều giải pháp để gia cố tăng độ ổn định cho mái dốc đất Từng giải pháp đều có các ưu và khuyết điểm khác nhau, tuy nhiên các giải pháp này đều thể hiện rõ hiệu quả đối với từng điều kiện địa hình, đặc điểm địa chất cũng như tính chất cơ lý cụ thể của từng vùng, từng khu vực khác nhau Với ưu thế là vật liệu phổ biến, có dung trọng khá lớn và góc ma sát lớn Mang các đặc trưng vật lý như vậy, cọc đá có thể được sử dụng như một giải pháp để gia cố mái dốc

Giá cố nền đất yếu, mái dốc bằng cọc đá được xem như là phương pháp phổ biến và hiệu quả về mặt chi phí Cọc đá được sử dụng rộng rãi trong vùng đất yếu

để tăng khả năng chịu tải, giảm lún cho các kết cấu móng và tăng khả năng cố kết Một lợi thế khác trong kỹ thuật này là biện pháp thi công Chủng loại và kích thước hạt của vật liệu cọc đá là một trong các thông số chủ yếu trong thiết kế cọc đá Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một lý thuyết tính toán hoàn chỉnh nào để đánh giá độ ổn định của mái dốc bằng cọc đá Việc đề xuất giải pháp gia cố mái dốc bằng cọc đá để đánh giá ảnh hưởng của cọc đến độ ổn định của mái dốc là một việc cần thiết, góp một phần nhỏ để hoàn thiện lý thuyết và làm cơ sở để áp dụng vào thực tế

1.2 Mục đích của luận văn

Mục đích của luận văn là thiết lập mô hình tính thấm và ứng suất trong mái dốc với sự hiện diện của cọc gia cố sau đó tiến hành phân tích ổn định của mái dốc

để đánh giá ảnh hưởng của cọc đá đối với sự ổn định của mái dốc Đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của đường kính cọc, kích thước, khoảng cách, …giữa các cọc nhằm xác định các thông số hợp lý của hệ cọc cho biện pháp gia cố mái Toàn bộ nghiên cứu được thực hiện dựa trên mô hình số Geostudio

Mô hình nghiên cứu dựa vào tài liệu khảo sát địa chất công trình do Công ty tư vấn xây dựng Thuỷ Lợi II thăm dò địa chất bờ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa (đoạn gần nhà thờ Lasan Mai Thôn), thuộc quận Bình Thạnh, thành phố

Hồ Chí Minh

1.3 Các nghiên cứu có liên quan

1.3.1 Các nghiên cứu ngoài nước

khảo sát trên mô hình thí nghiệm và mô hình số theo PLAXIS để xem ảnh hưởng cọc đá được đổ thẳng đứng trong mái dốc đất yếu về ổn định của mái dốc, khả năng chịu tải và các biến dạng Ảnh hưởng của các tỷ số khoảng cách giữa các trục thẳng đứng của cột đá/đường kính của các cột đá (s/D) cũng như đã nghiên cứu về ổn định mái dốc, khả năng chịu tải tối đa và biến dạng chân cột trên đỉnh mái dốc trong mô hình thí nghiệm

để dự báo khả năng chịu tải của nhóm cọc đá Trọng lượng đơn vị trương đương, lực dính và góc của sức chống cắt được giới thiệu trong mô hình này

để khảo sát tình trạng ổn định của mái dốc được gia cố với nhiều hàng cọc đá Nghiên cứu này được tiến hành để xác định các thông số như đường kính cọc đá, góc ma sát của vật liệu cọc đá, và khoảng cách giữa các cọc

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước

Vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào sử dụng cọc đá để gia tăng độ ổn định cho mái dốc cũng như những ảnh hưởng của việc bố trí mặt bằng cọc đến độ ổn định của mái dốc Có một vài bài báo nghiên cứu các phương pháp nhằm tăng độ ổn định của mái dốc như sau:

- Lê Nguyễn Quốc Việt, Đỗ Hữu Đạo, Bùi Phú Doanh [4] dựa vào phương pháp dùng cọc kháng trượt để xử lý ổn định mái taluy được thiết kế cho nhiều tuyến đường ôtô cao tốc, đường sắt cao tốc ở Trung Quốc đã nghiên cứu phương pháp ứng dụng cọc kháng trượt trong ổn định mái taluy ở điều kiện địa chất Việt Nam

trình PLAXIS để phân tích sự làm việc của cọc thẳng đứng với chuyển vị của đất do hoạt tải

có xét đến ảnh hưởng của hình dạng, kích thước và cách bố trí cọc trong bài toán ổn định tổng thể của bến cầu tàu

1.4 Phương pháp nghiên cứu

thông số cọc khác nhau và cách bố trí cọc khác nhau Từ đó nêu ra các thông số hợp

lý của cọc và cách bố trí cọc để làm tăng khả năng chống trượt của mái dốc tự nhiên

có nền đất yếu

với từng thông số cọc và cách bố trí cọc đá trên mái dốc

Tóm lại, phương pháp nghiên cứu là: Mô hình – Thống kê – Tổng hợp – Phân tích

1.5 Nội dung của luận văn

phần mềm Slope/W

hình thức gia cố bằng một hàng cọc và hai hàng cọc với các kích thước cọc và khoảng cách giữa các cọc, hàng cọc thay đổi

cọc thay đổi, khoảng cách giữa các cọc thay đổi và hệ số ổn định của mái dốc khi gia cố bằng một hàng cọc so với mái dốc gia cố bằng hai hàng cọc

- Kết luận và kiến nghị

1.6 Những kết quả nghiên cứu của luận văn

thuật Geo-Studio để đề xuất các thông số hợp lý như hình dạng, kích thước cọc và cách bố trí cọc trong việc gia tăng độ ổn định mái dốc đất tự

1.7 Cấu trúc của luận văn

vực nghiên cứu

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH TÍNH

TOÁN [14]

2.1 Hệ số ổn định mái dốc khi không có gia cố

Taylor (1937, according to Das, 1941) đã trình bày phương trình để xác định

hệ số ổn định mái dốc sét đồng nhất không thoát nước (Hình 2.1-1):

Hình 2.1-1 Phân tích ổn định mái dốc sét bão hòa đồng nhất

u

khi chưa có gia cố được xác định như sau:

k

các thông số không có kích thước của D gọi là hệ số chiều sâu:

H D

Theo hình 2.1-1, H là chiều cao từ đỉnh mái dốc đến đáy và h là chiều cao mái

dốc Từ phương trình (2.3) và phương trình dưới, hệ số ổn định thu được:

γ

d

2.2 Hệ số ổn định mái dốc khi gia cố bằng một hàng cọc

Đối với mô hình này, một hàng cọc đá liên tiếp với khoảng cách từ tim cọc

đến tim cọc là S được thay thế bằng cọc tương đương t, được xác định như sau:

khoảng cách nằm ngang của cọc đá so với đỉnh mái dốc

Hình 2.1-1 Phân tích ổn định mái dốc được gia cố bằng một hàng cọc

2 π

ở đây, w là trọng lượng của dải cọc, γ bh là trọng lượng bão hòa của vật liệu dải

cọc và h’ là chiều cao của dải cọc giữa bề mặt của mái dốc và cung trượt Các thành

phần lực tiếp tuyến được xác định như sau:

2 π

τ f = c u + Δτ f = c u + δ ' tan φ = c u + − δ u tan φ = c u + γ ' h' c os α .tan φ (2.13)

trên mặt trượt với sự hiện diện của cọc đá được thể hiện như sau:

bằng cọc có thể được xác định như sau:

Chia phương trình (2.18) cho hệ số ổn định mái dốc khi không có gia cố (2.3),

hệ số ổn định mái dốc khi có gia cố được xác định như sau:

( ) ( )

2.3 Hệ số ổn định mái dốc khi gia cố bằng nhiều hàng cọc

Một hàng cọc có thể không đạt được hệ số ổn định mái dốc như mong muốn,

do vậy, giải pháp phổ biến được đưa ra ở đây là sử dụng nhiều hàng cọc để gia tăng

hệ số ổn định mái dốc Trong nội dung luận văn này, sử dụng hai hàng cọc để tính

toán ổn định mái dốc Hệ số ổn định mái dốc trong trường hợp có nhiều hàng cọc

được xác định như sau:

( ) ( )

CHƯƠNG 3 TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN VÀ ĐẶC ĐIỂM

ĐỊA CHẤT ĐIỂN HÌNH CỦA KHU VỰC

Nhờ khả năng ghép nối giữa SLOPE/W với SEEP/W, kết quả phân tích thấm được sử dụng để phân tích ổn định mái dốc Hình 3.3-1 thể hiện kết quả phân tích thấm và đường bão hòa

Hình 3.3-1 Kết quả phân tích thấm trong mái dốc, mái dốc tự nhiên với m=2

3.1.2 Trường hợp gia cố bằng một hàng cọc

Với mô hình này, sau khi có kết quả phân tích thấm, sau đó sử dụng kết quả phân tích thấm để phân tích ổn định mái dốc được gia cố bằng một hàng cọc và thử dần từ vị trí đỉnh mái dốc và dịch chuyển dần xuống chân mái dốc Các vị trí được đánh dấu từ 0 đến 1 và cách nhau 7m như hình bên dưới, phạm vi gia cố được xác định trong phạm vi cung trượt Đồng thời, ứng với mỗi vị trí cọc, đường kính cọc được tăng dần từ 0.6m – 1.2m và khoảng cách giữa các cọc tăng từ 1.5m – 2.5m

Hình 3.1-2 Mô hình gia cố mái dốc với một hàng cọc, m=2

3.1.3 Trường hợp gia cố bằng hai hàng cọc

Tương tự với mô hình một hàng cọc, việc phân tích ổn định mái dốc được gia

cố bằng hai hàng cọc và thử dần từ vị trí đỉnh mái dốc và dịch chuyển dần xuống chân mái dốc Các vị trí được đánh dấu từ 0 đến 1 và cách nhau 7m như hình bên dưới Đồng thời, ứng với mỗi vị trí cọc, đường kính cọc biến thiên từ 0.6m – 1.2m, khoảng cách giữa các cọc tăng từ 1.5m – 2.5m và khoảng cách giữa hai hàng cọc tăng từ 1.30m – 2.17m

Hình 3.1-3 Mô hình gia cố mái dốc với hai hàng cọc, m=2

3.2 Chỉ tiêu cơ lý của đất nền và cọc đá

3.2.1 Chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Tài liệu khảo sát địa chất công trình do Công ty tư vấn xây dựng Thuỷ Lợi II thăm dò địa chất bờ sông Sài Gòn khu vực bán đảo Thanh Đa – Bình Thạnh – Quận

2 – Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh phục vụ cho việc nghiên cứu, thiết kế dự án chống sạt lở bờ sông từ ngày 30 tháng 11 năm 2003 đến ngày 15 tháng 12 năm 2003 (Hình 3.4-1 và Bảng 3.4-1)

Tài liệu thí nghiệm cắt quay tại hiện trường do Viện khoa học Thủy lợi miền Nam thực hiện ngày 30/6 và 01/07/2007

Các chỉ tiêu tính tóan sức kháng cắt không thóat nước của đất nền trong khu vực thể hiện trên Bảng 3.4.2

Bảng 3.2-1 Chỉ tiêu cơ lý đất nền khu vực Thanh Đa, hố xói nhà thờ Lasan Mai

Thôn - Tài liệu của Công ty cổ phần tư vấn XD Thủy lợi II

Hình 3.4-1 Mặt cắt địa chất khu vực Thanh Đa, hố xói nhà thờ Lasan Mai Thôn -

Tài liệu của Công ty cổ phần Tư vấn XD Thủy lợi II

Ký hiệu Địa tầng 1:200

MÔ TẢ ĐỊA CHẤT

Độ sâu Mẫu TN (m)

Thí Nghiệm SPT

Độ sâu

(m)

Cao độ (m) 1a

Trạng thái chảy - dẻo chảy

Trạng thái bão hoà nước - kết cấu chặt

Hình 3.4-2 Sơ đồ vị trí hố khoan cắt cánh tại hiện trường

Bảng 3.2-2 Chỉ tiêu tính tóan sức chống cắt không thóat nước của đất nền

3.2.2 Chỉ tiêu cơ lý của cọc đá

Bảng 3.2-3 Chỉ tiêu cơ lý của cọc đá [14]

Dung trọng bão

Đường kính cọc (m)

1.00, 1.20 Vật liệu cho cọc đá có kích thước hạt từ 1-10 mm [7]

Vị trí hố xói khu vực nhà thờ Lasan

Mai Thôn và Vị trí hố khoan cắt cánh

3.3 Các bước thực hiện chương trình

3.3.1 Mô hình hóa bài toán thấm

3.3.1.1 Khởi tạo mô hình bài toán

Hình 3.5-1 Khởi tạo mô hình bài toán thấm

3.3.1.2 Phát họa bài toán

Hình 3.5-2 Phát họa bài toán thông qua nhập tọa độ các điểm

3.3.1.3 Gán vật liệu

Hình 3.5-3 Chi tiết gán vật liệu cho các lớp đất và cọc đá

Hình 3.5-4 Quá trình nhập hàm hệ số thấm cho các lớp đất

Hàm hệ số thấm được khai báo theo cách nhập dữ liệu từng điểm Dữ liệu hàm hệ

hệ số thấm gồm: áp lực nước lỗ rỗng mang giá trị dương và hệ số thấm theo phương

3.3.1.4 Gán điều kiện biên

Trong phần này, khai báo các loại điều kiện biên, sau đó sẽ gán các loại điều kiện biên đó lên các biên được gán

mái dốc phía sông);

Hình 3.5-5 Gán các loại điều kiện biên cho các biên

3.3.1.5 Chia lưới phần tử hữu hạn

Hình 3.5-6 Chọn kích thước ô lưới

3.3.1.6 Giải bài toán

Hình 3.5-7 Quá trình giải bài toán thấm

3.3.1.7 Kết quả giải bài toán thấm

Hình 3.5-8 Kết quả bài toán phân tích thấm

Kết quả phân tích bài toán thấm xác định được đường bào hòa trong mái dốc Phần mềm Geostudio có khả năng sử dụng kết quả phân tích của modul SEEP/W cụ thể là phân bố cột nước tính toán trong mái dốc để phân tích ổn định mái dốc

3.3.2 Liên kết với modun SLOPE/W

3.3.2.1 Thiết lập bài toán phân tích ổn định

Hình 3.5-9 Thiết lập các tùy chọn phù hợp với mô hình phân tích

Hình 3.5-10 Mô hình bài toán phân tích ổn định mái dốc

3.3.2.2 Gán vật liệu

Hình 3.5-11 Gán vật liệu cho các lớp đất và cọc đá

Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu như sau:

3.3.2.5 Kiểm tra lại dữ liệu đã nhập

Hình 3.5-14 Kiểm tra lại các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Hình 3.5-15 Kiểm tra lại dữ liệu bài toán

3.3.2.6 Giải bài toán

Hình 3.5-16 Quá trình giải bài toán

3.3.2.7 Kết quả giải bài toán ổn định

Hình 3.5-17 Kết quả phân tích ổn định theo các phương pháp khác nhau

Hình 3.5-18 Vị trí cung trượt và tâm cung trượt

Hình 3.5-19 Hệ số ổn định tương ứng với vị trí cung trượt nguy hiểm nhất

Cọc đá

Đường BH

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH MÁI DỐC

BẰNG PHẦN MỀM GEO-STUDIO

4.1 Kết quả phân tích ổn định mái dốc tự nhiên khi chưa gia cố

Hình 4.1 Kết quả phân tích ổn định mái dốc tự nhiên khi không có gia cố mái dốc

Với các đặc trưng cơ lý của khu vực nghiên cứu, kết quả phân tích cho thấy mái dốc không đạt được độ ổn định

Để gia tăng độ ổn định của mái dốc, giải pháp gia cố mái dốc bằng một hàng cọc đá dọc theo chiều dài của mái dốc Phạm vi gia cố cọc xác định dựa vào vị trí cung trượt như trên hình 4.1 Vị trí cọc gia cố được đặt tại các vị trí khác nhau trong phạm vi cung trượt từ đỉnh mái dốc xuống cuối cung trượt Đồng thời, ứng với mỗi

vị trí cọc, đường kính cọc sẽ tăng từ 0.6m đến 1.2m và khoảng cách giữa các cọc tăng từ 1.5m đến 2.5m

4.2 Kết quả phân tích ổn định mái dốc với sự hiện diện của 1 hàng cọc

S (m)

Chiều rộng cọc quy đổi

t (m)

Vị trí 0

Vị trí 1/5

Vị trí 2/5

Vị trí 3/5

Vị trí 4/5

Name: Lop 3 Unit Weight: 18 kN/m³Cohesion: 10 kPaPhi: 28.13 °

Lop 1

Name: Coc da Unit Weight: 22 kN/m³Cohesion: 0 kPaPhi: 45 °

Hình 3.3.2.7-2 Hệ số ổn định của mái dốc ứng với đường kính cọc và vị trí cọc khác

nhau

Hình 4.2.1-2 cho thấy, hệ số ổn định của mái dốc có xu hướng tăng khi bố trí

cọc đá gia cố dịch chuyển dần về vị trí 3/5 trên mái dốc và sau đó giảm dần về phía

cuối cung trượt (chân mái dốc) Đồng thời, hệ số ổn định mái dốc tăng lên khi

đường kính cọc đá tăng ứng với trường hợp khoảng cách giữa các cọc là S = 1.5m

Tiếp tục phân tích ổn định mái dốc với khoảng cách giữa các cọc là 1.75m

Hệ số ổn định k biến thiên khi đường kính cọc thay đổi

Name: Lop 3 Unit Weight: 18 kN/m³Cohesion: 10 kPaPhi: 28.13 °

Name: Coc da Unit Weight: 22 kN/m³Cohesion: 0 kPaPhi: 45 °

Chiều rộng cọc quy đổi

t (m)

Vị trí

0

Vị trí 1/5

Vị trí 2/5

Vị trí 3/5

Vị trí 4/5