Xác định mặt trượt nguy hiểm khi đánh giá ổn định mái dốc bằng phương pháp Terzaghi

Bài viết Xác định mặt trượt nguy hiểm khi đánh giá ổn định mái dốc bằng phương pháp Terzaghi giới thiệu lời giải giải tích của bài toán đánh giá ổn định mái dốc khô, đồng chất bằng phương pháp Terzaghi, trong đó mặt trượt nguy hiểm nhất và hệ số an toàn ổn định được xác định trực tiếp thông qua điều kiện đạt cực trị của hàm số ck.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định mặt trượt nguy hiểm khi đánh giá ổn định mái dốc bằng phương pháp Terzaghi Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 XÁC ĐỊNH MẶT TRƯỢT NGUY HIỂM KHI ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH MÁI DỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TERZAGHI Nguyễn Thái Hoàng1, Đào Văn Hưng1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: hoangnt@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG định mái dốc khô, đồng chất bằng phương pháp Các phương pháp đánh giá ổn định mái dốc Terzaghi, trong đó mặt trượt nguy hiểm nhất và hiện nay có thể được chia làm ba nhóm dựa hệ số an toàn ổn định được xác định trực tiếp vào các giả thiết được sử dụng. Phổ biến nhất thông qua điều kiện đạt cực trị của hàm số ck. là nhóm các phương pháp sử dụng giả thiết 2. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU khi mái dốc bị phá hỏng, mặt trượt hình thành thì chỉ có các điểm trên mặt trượt đạt đến Khi sử dụng phương pháp Terzaghi thường trạng thái cân bằng giới hạn theo thuyết bền giả định mặt trượt có dạng hình trụ tròn. Sơ đồ Morh-Coulomb. Khối đất ở trạng thái cân bằng tính toán hệ số an toàn của mái đất khô đồng bền được đưa đến trạng thái cân bằng giới hạn chất với mặt trượt bất kỳ trong phương pháp bằng cách giảm trị số của các chỉ tiêu cường độ Terzaghi được biểu diễn trong hình 1. chống cắt của các lớp đất bên trong nó. Theo quan điểm do Fellenius khởi xướng [1], khi tính toán thường sử dụng các giá trị tới hạn của các chỉ tiêu cường độ chống cắt tương ứng với trạng thái tới hạn của khối đất và được xác định theo công thức sau: τ gh f σ'c τk    f k σ'c k , (1) k k trong đó: k - là hệ số an toàn ổn định; fk, ck - Hình 1. Sơ đồ tính: là các giá trị tới hạn của các chỉ tiêu cường a) Mái dốc và cung trượt; độ chống cắt. b) Các lực tác dụng lên phân tố Trong số rất nhiều các phương pháp thuộc nhóm này, phương pháp của Terzaghi (2) là Phương pháp Terzaghi như chúng ta biết một trong các phương pháp được sử dụng không xét đến lực tương tác giữa các phân tố, rộng rãi vì sự đơn giản khi tính toán và phương trình cân bằng mô men các lực tác thường cho kết quả theo xu hướng an toàn. dụng lên khối trượt ở trạng thái cân bằng giới Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp hạn được viết dưới dạng biểu thức giải tích này khi xác định hệ số an toàn ổn định là phải như sau: thử với rất nhiều cung trượt khác nhau để tìm xn  ck  ra cung trượt có hệ số an toàn thấp nhất, dẫn  f k γđ  z  p  cosα  dx  đến khối lượng tính toán tương đối lớn và kết x0  cosα   quả có thể không đảm bảo độ chính xác bởi (1) xn sự tồn tại của các giá trị cực trị cục bộ. Ngoài   γđ  z  p  sin αdx  0, ra, khi sử dụng phương pháp Terzaghi khối trượt được chia thành các thỏi, số lượng các x0 thỏi ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của kết trong đó: α- góc nghiêng của đáy phân tố; quả cũng như khối lượng tính toán. γđ - trọng lượng riêng của đất; z, p - các hàm Trong khuôn khổ bài báo này, tác giả giới số liên tục miêu tả cung trượt và bề mặt của thiệu lời giải giải tích của bài toán đánh giá ổn khối đất. 72 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 Hàm số miêu tả cung trượt và đạo hàm của  1    x  xc    x0  xc  3 3 x  x0  nó có dạng như sau: J 2   0 ,  n   f k  n 3 3 n  3  r r     z  zc  r2  x  x c  , 2 (2) 3 3 dz x  xc x  xc (3)   x  x 2    x  x 2   z    ,  1  n 2 c    1  0 2 c   dx r  x  xc  2 2 z  zc ...