L I C M N
Để hoàn thành được luận án này, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ
của các thầy cô giáo hướng dẫn, các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp, và các cơ
quan liên quan.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo
Đại học và Sau Đại học – Trường Đại học Giao thông Vận tải đã giúp đỡ tôi trong
qúa trình học tập và nghiên cứu.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô giáo hướng dẫn TS. Trần Thị
Kim Đăng – Bộ môn Đường bộ Trường Đại học Giao thông Vận tải, là cô giáo đã
tận tình giúp đỡ tôi trong qúa trình học tập và nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Trong khuôn khổ một luận án Thạc sỹ khoa học kỹ thuật, chắc chắn chưa
đáp ứng được một cách đầy đủ những vấn đề đã đặt ra, mặt khác do trình độ bản
thân còn nhiều hạn chế. Tác giả xin chân thành cảm ơn và tiếp thu nghiêm túc
những ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp.
Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2008
Tác giả MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NỀN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ CÁC PHẦN MỀM
ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY ĐỂ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG
1.1 - Tổng quan về nền đường ô tô và thiết kế nền đường
1.2 - Các bài toán điển hình trong tính toán thiết kế nền đường ô tô
1.3 - Đánh giá việc sử dụng các phần mềm tính toán nền đường trong thực tế công
tác thiết kế đường ô tô ở Việt Nam hiện nay
1.4 - Kết luận về các phần mềm được chọn lựa trong nghiên cứu đề tài.
dụng đường và của kết cấu áo đường phụ thuộc rất lớn vào cường độ và độ ổn định
của nền đường.
Nền đường yếu, áo đường sẽ rạn nứt và hư hỏng nhanh chóng. Do đó nền
đường cần phải được thiết kế đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo ổn định toàn khối, nghĩa là kích thước hình học và hình dạng của
nền đường không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe.
- Nền đường phải đảm bảo cường độ nhất định, tức là đủ độ bền khi chịu cắt
trượt và không được biến dạng quá nhiều( hay không được tích lũy biến dạng)
dưới tác dụng của tải trọng bánh xe.
- Đảm bảo ổn định cường độ trong suốt thời kỳ khai thác, nghĩa là cường độ
của nền đường không được thay đổi theo thời gian, theo điều kiện khí hậu, thời tiết
một cách bất lợi.
Trong từng điều kiện cụ thể, có thể xảy ra các điều kiện hư hỏng sau đối với
nền đường như: Nền đường bị lún, nền đường bị trượt, nền đường bị nứt, sụt lở
mái ta luy
Trong xây dựng đường, chờ đợi quá trình nén chặt tự nhiên của đất nền
đường là không hợp lý. Trong khi đó lại không được phép để nền đường biến dạng
trong quá trình khai thác để đảm bảo độ bằng phẳng của mặt đường. Khi đắp nền
đường đất phải được nén chặt thì cường độ và độ ổn định nước càng cao. Độ nén
chặt cần thiết để đảm bảo nền đường không tiếp tục biến dạng sau khi thi công là
phụ thuộc vào ứng suất phát sinh trong nền đường. Ứng suất ấy bao gồm ứng suất
do trọng lượng bản thân của áo đường và nền đường phía trên và ứng suất do tải
trọng giao thông. Trong các trường hợp thiết kế nền đường ứng với cấp đường, với
mỗi dự án cụ thể, việc tính toán phải đảm bảo cho trong đất nền chỉ xuất hiện biến
dạng đàn hồi mà không có biến dạng dẻo, hoặc có thể cho phép có biến dạng dẻo
nhưng vẫn phải đảm bảo sự ổn định toàn khối của nền. Hiện nay có rất nhiều tuyến
đường đã hoàn thành mà giải pháp kỹ thuật và quản lý cho vấn đề biến dạng lún
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
2
Nền đường ô tô là một công trình bằng đất (đá) có tác dụng:
- Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một dải đất đủ rộng dọc theo
tuyến đường có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được
điều kiện chạy xe an toàn, êm thuận và kinh tế.
- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu
tác dụng của tải trọng xe cộ và của các nhân tố thiên nhiên do đó có ảnh hưởng
rất lớn đến cường độ và tình trạng khai thác của cả công trình đường.
Để đảm bảo các yêu cầu nói trên, khi thiết kế và xây dựng nền đường cần phải đáp
ứng được các yêu cầu sau đây:
1. Nền đường phải đảm bảo luôn ổn định toàn khối, nghĩa là kích thước hình học
và hình dạng của nền đường không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc
thông xe.
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
4
a)
b)
f)
d)
c)
e)
Hình 1.1 Các hiện tượng nền đường mất ổn định toàn khối.
a) Trượt ta luy đắp; b) Trượt nền đường đắp trên sườn dốc; c) Lún sụt trên đất yếu
d) Trượt trồi trên đất yếu. e) Sụt lở ta luy đào; f) Trượt ta luy đào
Các hiện tượng mất ổn định toàn khối đối với nền đường thường là: trượt lở mái ta
luy nền đường đào hoặc đắp, trượt nền đường đắp trên sườn dốc, trượt trồi và lún
nền đất đắp trên đất yếu,… (Hình 1.1).
2. Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định, tức là đủ độ bền khi chịu
za
p
P
Z
M
r
Hình 1.2 Sơ đồ xác định chiều sâu khu vực tác dụng của nền đường
Chiều sâu hoạt động của đất nền đường hay phạm vi hoạt động của đất nền đường
là khu vực chịu tác dụng của tải trọng động (tải trọng xe cộ đi trên đường truyền
xuống). Phạm vi này được xác định bằng chiều sâu z
a
ở hình 1.2.
Trên hình vẽ, ứng suất tại mỗi điểm trong đất do trọng lượng bản thân nền đắp gây
nên là: (xét trường hợp đất đồng nhất)
σ
γ
= γ.z
γ - dung trọng của đất đắp (t/m
3
); z – chiều sâu tính ứng suất, m.
Ứng suất thẳng đứng do tải trọng động của bánh xe P gây ra sẽ phân bố tắt dần
theo chiều sâu theo công thức của Bussinet:
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
6
2
z
z
π
( Điểm nằm trên trục Z thì r=0 và k≈0,5)
Giả thiết khi σ
γ
= nσ
z
là có thể bỏ qua ảnh hưởng của tải trọng động thì ta có thể
xác định được chiều sâu z
a
của khu vực tác dụng theo quan hệ:
σ
γ
= nσ
z
⇒
3
a
2
a
a
P.n.k
z
z
P
nkz
γ
=⇒=γ
Thường giả thiết n = 5 – 10 và với các tải trọng bánh xe thông thường sẽ tính được
z
a
ÿ 50 cm tiếp theo phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu bằng 5 đối với đường
cấp I, cấp II và bằng 4 với đường các cấp khác.
Ghi chú: CBR xác định theo điều kiện mẫu đất ở độ chặt đầm nén thiết kế và được ngâm bão hòa
4 ngày đêm.
2. Để hạn chế tác hại xấu đến môi trường và cảnh quan, cần chú trọng các nguyên
tắc:
- Hạn chế phá hoại thảm thực vật. Khi có thể nên gom đất hữu cơ trong nền đào
để phủ xanh lại các hố đất mượn, các sườn taluy.
- Hạn chế phá hoại cân bằng tự nhiên. Đào đắp vừa phải. Chú ý cân bằng đào
đắp. Gặp địa hình hiểm trở nên so sánh nền đường với các phương án cầu cạn,
hầm, nền ban công. Chiều cao mái dốc nền đường không nên cao quá 20 m.
- Trên sườn dốc quá 50% nên xét phương án tách thành hai nền đường độc lập.
- Nền đào và nền đắp thấp nên có phương án làm thoải (1:3 ~ 1:6) và gọt tròn để
phù hợp địa hình và an toàn giao thông.
- Hạn chế các tác dụng xấu đến đời sống kinh tế và xã hội của cư dân như gây
ngập lụt ruộng đất, nhà cửa. Các vị trí và khẩu độ công trình thoát nước phải đủ
để không chặn dòng lũ và gây phá nền ở chỗ khác, tránh cản trở lưu thông nội
bộ của địa phương, tôn trọng quy hoạch thoát nước của địa phương.
1.2 - Các bài toán điển hình trong tính toán thiết kế nền đường
+ Tính toán ổn định nền đắp
- Tính ổn định của nền đường
- Tính ổn định tổng thể của nền đường và nền tự nhiên
+ Tính lún của nền đắp thông thường
1.3 - Đánh giá việc sử dụng các phần mềm tính toán nền đường trong thực tế
công tác thiết kế đường ô tô ở Việt Nam hiện nay
Hiện nay, khi máy tính là công cụ tính toán hữu hiệu thì việc sử dụng các phần
mềm tính toán trở nên phổ biến hơn. Đã có một số phần mềm để tính toán nền
đường đã được sử dụng ở nước ta. Phổ biến nhất thời điểm hiện nay là bộ phần
kỳ.
- Có xét đến tác dụng của tải trọng ngoài cũngg như các loại cốt trong nền
đất (neo, vải địa kỹ thuật).
- Có xét đến ảnh hưởng của áp lực nước lỗ rỗng phức tạp (kết hợp với
SEEP/W)
- Có thể giải bài toán ổn định thông qua phương pháp phần tử hữu hạn (kết
hợp với SIGMA/W)
- Phân tích ổn định có xét tới lực động đất (kết hợp với QUAKE/W)
- Cụ thể tính toán ổn định mái dốc theo lý thuyết xác suất – sử dụng lý
thuyết xác suất Monte Carlo.
Các giả thiết sử dụng:
+ Đất được xem như vật liệu tuân theo nguyên lý Mohr-Coulomb.
+ Hệ số an toàn đối với lực dính và ma sát là như nhau cho mọi loại đất.
+ Hệ số an toàn là như nhau cho tất cả các mảnh.
2.1.2 Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán cho trường hợp mặt trượt trụ tròn, mặt trượt hỗn hợp.
Trong đó:
- W: tổng trọng lượng mảnh trượt với bề rộng b và chiều cao h.
- N: tổng lực pháp tuyến tại đáy mảnh trượt.
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
9
Líp®¸cøngLíp®¸cøng
Vïng
nøt do
kÐo
o
N íc
o
o
Vïng nøt
do kÐo
Hình
2
.
1
–
Các l
ực tácdụng l
ên kh
ối tr
ư
ợt
–
m
ặt tr
ư
ợt tr
òn
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Si; E; Fi; F
Tất cả các phương pháp đều giả thiết điểm tác dụng của lực pháp tuyến tại
đáy của mặt trượt là điểm giữa của mặt trượt tại đáy mỗi mảnh. Ngoài ra các
phương pháp tính toán cũng giả thiết vị trí điểm đặt lực nằm ngang giữa các mảnh
(Janbu cho rằng điểm đặt của các lực nằm ngang tương tác giữa các mảnh nằm
cách đáy mảnh trượt một khoảng bằng 1/3 chiều cao mỗi mảnh)
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
11
=> Số ẩn nhiều hơn số phương trình nên bài toán là bất định.
Việc tính toán vẫn chưa được xác định nên cần thêm một giả thiết nữa đối
với phương của hợp lực trong lực cắt. Phương này được môtả bằng một hàm lực
trong lực cắt.
Đặt:
Trong đó:
λ: tỷ lệ phần trăm
f(x): hàm nội lực giả định, dạng của nó biểu thị phương của hợp lực giữa
mảnh (việc lựa chọn hàm lực do người dựng tự chọn)
1: hàm hằng số 2: hàm nửa sin 3: hàm đường sin bị chặn 4: hàm hình thang
Phương pháp cân bằng giới hạn tổng quát (General Limit Equilibrium –
GLE) sử dụng những phương trình cân bằng tĩnh học sau đây để tìm hệ số an toàn.
- Tổng các lực theo phương đứng đối với mỗi lực cắt được giả định để tìm
L
0
1
R
L
0
1
R
R
1
0
L
Các dạng hàm f(x): biểu thị phương lực giữa mảnh
f(x)
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
12
- Tổng các lực theo phương ngang đối với tất cả các lực cắt để tìm hệ số an 4. Cũngg Có thể xét ∑X = 0 với điều kiện ∑(E
L
-E
R
)=0 và kết hợp với (4) Có
thể suy ra F
f
phụ thuộc vào N.
(
)
[
]
)4(
F
tguc
F
.s
S
,
n
,
m
ϕ−σ+β
=
β
=
[ ]
)6(
AaDdkWeNfWx
'RtguNR'c
F
m
∑ ∑ ∑
∑
±±+−
ϕβ−+β
=
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
13
5. Khi thay N vào các công thức của F
m
và F
f
ta xét các trường hợp sau:
- Bỏ qua lực tương tác giữa các mảnh lấy cân bằng lực theo phương vuông góc
với đáy mỗi mảnh sẽ suy ra N. Thay N vào công thức xác định F
m
ta sẽ tìm được
F
m
tương ứng với phương pháp của Fellenius hay phương pháp thông thường.
- Giả thiết X
R
-X
tự nhiờn.
+ Theo phương pháp Lowe-Karafiath hướng của hợp nội lực được giả thiết
bằng giá trị trung bình của góc nghiêng mái dốc và góc nghiêng của mặt trượt.
+ Kỹ thuật giải nhanh được sử dụng để tính các hệ số an toàn như sau: Cho giá
trị khởi đầu của λ thường bằng 2/3 độ dốc dõy cung (độ dốc của đường nối từ điểm
đầu đến điểm cuối của mặt trượt). Sau đó lặp đi lặp lại việc ước lượng giá trị của λ
cho tới khi các hệ số an toàn cân bằng lực và mômen nằm trong sai số cho phép F
m
≈ F
f
. (Tính các hệ số an toàn F
m
và F
f
theo các giá trị của λ cho tới khi F
m
≈ F
f
).
Có thể dựng bất kỳ một hàm nội lực nào để tìm hệ số an toàn. Cách giải này tương
ứng với phương pháp của Spencer, Morgenstern-Price.
[ ]
()
8
F
tgsin
cos
sinD
F
+ Sử dụng các giá trị khác nhau của λ để tính các hệ số an toàn F
m
và F
f
. Giá trị
F
m
≈ F
f
(ứng với trị số λ nào đó) thu được tương ứng với phương pháp Corps of
Engineers 1&2, Lowe-Karafiath.
2.1.4.2 Đối với đất không bão hòa
Khác với đất bão hòa chỉ có 2 pha (nước và hạt đất), đất không bão hòa Có
thêm pha khí (trong một số trường hợp có xét thêm pha thứ tư là mặt phân cách
giữa khí và nước. Ngoài áp lực nước lỗ rỗng trong đất cũng có thêm áp lực khí lỗ
rỗng. Phớa trờn mặt nước ngầm áp lực nước lỗ rỗng trong một vài lớp đất Có thể là
âm và đất có thể không bão hòa. Khi đất bị ẩm áp lực nước lỗ rỗng tăng, Có xu
hướng về giá trị dương. Điều này làm thay đổi thể tích và độ bền chống cắt của đất
(giảm độ bền chống cắt)
Trong thực tế, cường độ chống cắt cho lớp đất không bão hòa (đất có áp lực
nước lỗ rỗng âm) được mô tả bằng phương trình Mohr-Coulomb sau đây:
Trong đó:
u
a
: áp lực khí lỗ rỗng
u
w
: áp lực nước lỗ rỗng
ϕ
ϕ−+ϕ−σ+=
)10()tg)uu('tg)u('c(
F
S
b
waanm
ϕ−+ϕ−σ+
β
=
( )
( )
11
F
tgsin
cos
F
tgsinu
F
)tgtg(sinu
F
sin.c
XXW
N
,
b
w
b,
a
,
LR
αβ
−−+
=
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
15
Khi lớp đất bão hòa thớ ϕ
b
Có thể bằng ϕ
,
, lỳc này cựng một phương trình
(12) Có thể dựng cho cả đất bão hòa và không bão hòa. Slope/W dựng ϕ
b
bất cứ
khi nào áp lực nước lỗ rỗng âm và dựng ϕ
,
bất cứ khi nào áp lực nước lỗ rỗng
dương. Từ đó Có thể suy ra các hệ số an toàn.
Lấy tổng mômen của tất cả các lực đối với 1 điểm ∑M = 0, kết hợp với (10)
sẽ suy ra hệ số ổn định Fm phụ thuộc vào N Cũngg Có thể xét ∑X = 0 với điều kiện và kết hợp với (10) Có thể suy ra F
f
phụ thuộc vào N.
để xét tới các lực cắt giữa
mảnh
Giả thiết một đường tác dụng để xác định vị trí lực
pháp giữa mảnh
Giả thiết tổng lực giữa mảnh có góc nghiêng không
)13(
Nf - Wx
' tg R
' tg
tg
- 1
a
u -
' tg
tg
w
u - N + R'c
=
m
F
bb
∑
∑
∑
- 1
a
u -
' tg
tg
w
u - N + cos 'c
=
f
F
bb
∑
∑
α
αϕ
84)
Dựng một hàm tuỳ ý để xác định tổng lực giữa mảnh.
Hệ số của hàm đó, λ, thoả món cân bằng momen và
cân bằng lực, được tính nhanh nhờ SOLVE.
Dựng một hàm tuỳ ý để xác định phương của tổng
lực giữa mảnh. Hệ số của hàm đó, λ, cần thoả món
cân bằng. momen và cân bằng lực, được tính bằng
cách tìm giao điểm của đường lambda với hệ số an
toàn.
Phương của tổng lực giữa mảnh phải:
- bằng độ dốc từ đỉnh đến chân mặt trượt
- song song với mặt đất.
Phương của tổng lực giữa mảnh bằng đường trung
bình giữa mặt đất và mặt trượt tại đáy mỗi mảnh.
Các điều kiện cân bằng tĩnh sử dụng trong các phương pháp.
Phương pháp
Cân bằng lực
Cân bằng
mômen
Phương thẳng
đứng
Phương nằm
ngang
Thông thường
hay Fellenius
Bishop đơn giản hóa
Janbu đơn giản hóa
Janbu tổng quát hóa
Spencer
Có
Có
Không
Không
(* Cân bằng mômen được dựng để tính nội lực cắt)
2.1.6. Phạm vi áp dụng của chương trình
Chúng ta biết rằng phần mềm Slope tính cho cả trường hợp đất bão hòa và
đất không bão hòa.
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
17
Theo Slope nếu tính toán ổn định tương ứng với đất không bão hòa (đất có
áp lực nước lỗ rỗng âm) thì phải thực hiện những bước sau:
- Đo đạc mặt cắt tự nhiên của mái dốc.
- Khoan một số lỗ khoan để biết được địa tầng và lấy mẫu nguyên dạng.
- Thí nghiệm các mẫu đất trong phòng thí nghiệm để có các thông số cần
thiết: C’; ϕ’; ϕ
b
…
- Đo áp lực nước lỗ rỗng âm trên mực nước ngầm.
Đây là các bước cung cấp dữ liệu đầu vào để tính toán ổn định mái dốc.
Ở Việt Nam, để tính toán ổn định mái dốc chúng ta cũng phải có được các
dữ liệu làm thông số đầu vào để chạy chương trình. Tuy nhiên điều kiện thí
nghiệm ở nước ta còn hạn chế chủ yếu chỉ xác định được các giá trị C và ϕ của đất
trong điều kiện không quan tâm đến áp lực nước lỗ rỗng u (chỉ quan tâm tới ứng
suất tổng σ).
Chính vì điều này chúng ta không có điều kiện để giải bài toán ổn định mái
dốc theo lý thuyết của “ cơ học đất bão hòa”. Chính vì vậy chúng ta chỉ sử dụng
phần mềm Slope để giải quyết bài toán theo lý thuyết của “ cơ học đất bão hòa”.
Khi không có các thông số để giải bài toán ổn định theo lý thuyết của “ cơ học đất
ϕ−+ϕ−σ+=
(
)
)16('tgu'cS
n
ϕ−σ+=
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
18
+ Đất nằm trên đường áp lực nước: nhập giá trị C và ϕ của đất ở trạng thái
tự nhiên.
+ Đất nằm dưới đường áp lực nước: nhập giá trị C và ϕ của đất ở trạng thái
bão hòa nước.
+ Nếu đường áp lực nước nằm giữa một lớp đất thì chúng ta có thể chia lớp
đất thành 2 lớp đất có C và ϕ khác nhau.
Trong tất cả các phương pháp được sử dụng trong Slope, phương pháp
Spencer và Morgenstern – Price là 2 phương pháp thỏa mãn cả điều kiện cân bằng
mô men và cân bằng lực nên sử dụng để tính toán. Không nên dùng phương pháp
Fellenius do bỏ qua lực tương tác giữa các mảnh.
Tuy nhiên thực tế tính toán thường thấy hệ số an toàn tính theo phương pháp
Fellenius là nhỏ nhất rồi đến phương pháp Janbu, Bishop, Spencer…Như vậy nếu
chọn phương pháp Fellenius cho kết quả an toàn nhất nhưng quy mô công trình sẽ
lớn và tốn kém hơn các phương pháp khác. Quy trình nước ta lại không quy định
rõ ràng việc phải tính theo phương pháp nào do đó tùy từng trường hợp cụ thể mà
lựa chọn phương pháp cho phù hợp.
2.2 – Trình tự mô hình hóa tính toán
Slope/W được chia thành 3 module:
- Chương trình nhập số liệu (Define),
(Hình 2-3 – Khởi động Slope)
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
20
1) Để xác định phạm vi làm việc: menu : Set >Page : Trong phần này
người dùng sẽ lựa chọn đơn vị là mm hay inch, lựa chọn kích thước vùng làm việc
tùy theo độ lớn mặt cắt và khổ giâý in.
2) Để chọn tỷ lệ bản vẽ ta thực hiện: menu : Set > Scale: Người dùng tự
đặt tỷ lệ vẽ (thông thường là 1/200)
3) Để tiện cho quá trình nhập số liệu hay mô tả bài toán ta nên thiết lập hệ
thống lưới trợ giúp vẽ (Grid), nó tương tự như ta kẻ ô vuông khi vẽ tay. Cách thực
hiện như sau : menu : Set > Grid > Trong phần này chúng ta nhập khoảng cách
giữa các nút lưới, đây chính là đơn vị thật còn khoảng cách thể hiện trên màn hình
do Slope tự tính ra tùy theo tỷ lệ. Ta cũng nên chọn phần hiển thị lưới (Display
Grid) và bắt dính nút lưới (Snap to Grid).
4) Hiển thị trục tọa độ sẽ làm cho bài toán dễ nhìn hơn: menu : Set > Axes
> Hệ tọa độ ở đây là vuông góc XOY. Thông thường ta đặt trục Y theo chiều
đứng còn trục X theo chiều nằm ngang. Để tiện cho việc theo dõi chúng ta cũng
nên đặt tên cho các trục.
Hình dưới thể hiện màn hình làm việc của Slope sau khi đã trải qua các bước
thiết lập ở trên.
5) Lưu giữ bài toán: menu : File > Save as > Đặt tên cho file và lưu giữ
vào máy tính.
6) Phác họa bài toán: menu: Sketch > Lines > Một bài toán tính ổn định
mái dốc bao giờ cũng gắn liền với hình dạng mặt cắt của nó. Hình dạng này thể
(Hình 2-4 – Màn hình làm việc sau khi thiết lập)
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
3
.
Thực hiện menu : KeyIn > Material Properties > Mỗi lớp đất cần phải
nhập các thông số chủ yếu như: trọng lượng thể tích γ; lực dính đơn vị C; góc ma
sát trong ϕ và một số thông số khác dùng trong trường hợp tính cho đất không bão
hòa.
LUẬN ÁN THẠC SỸ KHKT NGUYỄN THỊ THU NGÀ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
22
10) Vẽ đường phân chia các lớp đất và gán loại đất cho các vùng khác nhau:
menu : Draw > Regions > Mỗi lớp đất được giới hạn trong một vùng khép kín.
Tiếp tục thực hiện gán các loại đất cho mỗi vùng vừa vẽ: menu : KeyIn >
Region Properties > Sau khi thực hiện xong bước này chúng ta có một mô hình
mô tả bài toán thực tế: Một mặt cắt gồm các lớp đất với những thông số cụ thể.
11) Khai báo các thông số về đường đo áp, đường tác dụng của lực, các
thông số về neo…
Thực hiện: menu : Draw > Pore-Water Pressure >
menu : Draw > Line Loads >
menu : Draw > Reinforcement Loads >
menu : Draw > Pressure Lines >
Những khai báo này tùy thuộc vào từng bài toán cụ thể mà có thể khác nhau.
Việc thực hiện các khai báo này phức tạp, đòi hỏi phải chính xác thì mô hình bài
toán mới đúng với thực tế.
(Hình 2
-
5
–