Sổ tay dùng cho kĩ sư địa kỹ thuật: Phần 2

Phần 2 Tài liệu dùng cho kĩ sư địa kỹ thuật tích luỹ thêm một số kiến thức và kinh nghiệm như: Phân tích ổn định mái dốc, tường chắn, nghiên cứu đất đắp trên nền đất yếu, thủy lực công trình,.... Hi vọng đây là Tài liệu hữu ích cho quá trình học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay dùng cho kĩ sư địa kỹ thuật: Phần 2 Chương VII PHÂN TICH ỔN ĐỊNH MÁI D ố c Phân tích ổn định mái dốc đề cập sau liên quan đến hai loại mái dốc: - Mái dốc tự nhiên, - Mái đốc nhân tạo (do con người tạo ra). Vấn đề trượt mái dốc có thể đưa đến hậu quả thiệt hại to lớn về tài sản, công trình xâydựng, người và của. Chương này nhằm kiến giải một cách tổng quát cơ chế hoạt động một số loại trượt máidốc đặc trưng và trình bẩy các phương pháp đanh gid một mái dốc có được ổn định haykhông. Tuy nhiên, ta cấn ý thức rằng, việc xác định một cách chính xác hệ số an toànchống trượt một mái dốc là khó khăn. Nó đòi hỏi phải nghiên cứu thận trọngvà toàn diệnnhiều yếu tố tác động. Để đánh giá được mức độ ổn định của mái dốc thì công việc đầu tiên và rất quan trọngvẫn là nghien CƯU một cacíi nghiễm túc vả chi tiếl vể địá chất, cơ lý, địa hình để làm sángtỏ các nguyên nhân và các điều kiện có thể gây ra trượt mái dốc. Nghiên cứu đánh giá vàlựa chọn các thông số đạl diện cần thiết để tính toán và chúng quyết định việc lựa chọnđư ợc hệ số an toàn ch ấ p thuận.I. PHÂN CHIA CÁC LOẠI CHUYÊN đ ộ n g mái Dốc1.1. CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁI D ố c T ự NHIÊN Ta có thể phân biệt được các loại chuyển động với mái dốc tự nhiên sau: - Chuyển động do lăn rơi khối đá. - Chuyển động do trượt, bao gồm: + Trượt rrặt phẳng. + Trượt vòng cung đơn giản. + Trượt vòng cung phức hợp. - Chuyển động trồi xệ đất dưới tải trọng. - Chuyển động do dòng nước chảy cuốn trôi. 305I.2. CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁI Dốc NHÂN TẠO Các mái dốc, do con người tạo ra, có thể gây ra chuyển động hoặc trượt chủ yếu là dohiện tượng biến dẻo bởi trọng lượng tới hạn gây ra. Có thể phân loại mái dốc nhân tạo tuỳ theo loại công trình: - Mái dốc đào. - Mái dốc đắp, trên đất nền không chịu nén. - Mái dốc đắp, trên đất yếu chịu nén. - Trượt tổng thể dưới tường chắn. - Ổn định mái đê và đập đất.II. CÁC LOẠI CHUYỂN ĐỘNG CHÍNH11.1. CHUYỂN ĐỘNG DO LĂN RƠI CÁC KHỐI ĐÁ Đây là hiện tượng lở và lăn các khối đá trên các sườn núi, do trọng lượng của chúnggây ra hiện tượng này rất nguy hiểm. Việc phân tích hiện tượng trượt lở rơi đá ở sườn dốcthuộc phạm vi nghiên cứu cơ học đá.11.2. CHUYỂN ĐỘNG DO TRƯỢT Hiện tượng đất sườn dốc chuyển động do trượt được chia thành các loại sau: 11.2.1. Trượt theo mặt phẳng Một lớp đất có tính chất cơ lý yếu kém nằm trên mặt nghiêng của lớp đất đá cứng bêndưới sẽ gây ra hiện tượng trượt mặt phẳng (hình VII. 1). Hiện tượng này thường đi liền vớihoạt động nước dưới đất. II.2.2. Trượt vòng cung đơn giản Trượt mál dốc theo mặt trượt vong cung đơn giản là thường hay xảy ra nhất. Đườngtrượt thường có dạng đơn giản giống như hình trụ. Phân tích khả năng trượt mái dốc cóthể áp dụng phương pháp kinh điển. Loại trượt này có thể được phân biệt bởi các dấu hiệu sau (hình VII.2):306 - Phía đỉnh mái dốc xuất hiện các vết nứt do lực đất kéo xuống. - Xuất hiện một khoảng trống phía đỉnh khối trượt. - Xuất hiện khối trồi phía chân khối trượt. Khi mặt trượt có dạng cung tròn ta gọi là trượt cung tròn. Trượt cung tròn thường xảy ratrong phần lớn các trường hợp trượt mál dốc. Ngược lại, đường trượt không có dạng hìnhtròn ta chỉ gọi là trượt vòng cung Vết nứt do đất bi kéo 11.2.3. Trượt vòng cung phức hợp Trượt trên một mái dốc tạo ra nhiều khối trượt hình vòng cung chồng lên nhau (như thểhiện trong hình VII.3) gọi là trượt vòng cung phức hợp. Một khối trượt chồng lên khối tiếptheo là nguyên nhân làm cho khối tiếp theo trượt và cứ thế liên tiếp trên một mái dốc dài. Hình VII. 3: Trượt vòng cung phức hợp.11.3. CHUYỂN ĐỘNG DO TRỒI XỆ Chuyển động trồi xệ là chuyển động của đất nền sườn dốc do chịu một tải trọng lớn,đến tiệm cận giới hạn dẻo, làm đất nền có xu hướng chuyển động trồi xệ ra phía bên. Hình VII.4 cho thấy bờ dốc dưới là mac-nơ đang trồi xệ do dưới tải trọng khối đá vôinằm trên đè xuchg. Khối đã vôi nứt nẻ lại có xu hướng tạo ra chuyển động lăn rơi khối đáphía ngoài.11.4. CHUYỂN ĐỘNG DO CUỐN THEO DÒNG NƯỚC Các tảng đá trên sườn dốc có xu hướng cuốn trôi dọc theo sườn dốc, dưới tác dụngcủa dòiig nước chảy xiết. 307 5. MÁI DÕC DO ĐÀO ĐẤT VÀ MÁI DỐC ĐẤT ĐĂP NĂM TRÊN NỄN ĐẤT KHÔNG CHỊU NÉN Các loại mái dốc này cùng có đặc điểm chung là bị trượt theo đường trượt cung tròn. 3 R I Khối đá I có xu hướng rơi lãn r 1..ĩ V j Ỵ Ề r E S 5 I— ĩE E - _ .... ,VJ— .— ...