GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GEOSTUDIO 2007

Thông tin tài liệu

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GEOSTUDIO 2007 STEEP VÀ SLOPE Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của các phương pháp số và các công cụ máy tính nói chung có thể giải được các bài toán thấm với biên bất kì cho bài toán phẳng và không gian, thấm ổn định và không ổn định… chính vì thế nên đã ứng dụng phần mền Geostudio 2007 với 2 modul STEEPW và SLOPEW để đưa vào tính thấm và ổn định cho đật đất.

GEOSTUDIO 2007 Trang 32 CHƯƠNG I : GIƠ I THIE̣ U TO NG QUAN GEOSTUDIO 2007 1. ĐA̣T VAN ĐE : - Ơ nước ta hau het các đập ngăn nướ c đeu làm bang vật liệu là đat đong chat. Khi mự c nướ c ho dâng lên, hạ xuong xuong that thườ ng thı̀ sẽ làm mat o n định mái đập gây ra trượ t, lú n, xói mòn cục bộ…Chı́nh vı̀ vậy mà việc tı́nh toán che độ on định cho đập đat là rat quan trọng và can thiêt. - Trong thự c te thườ ng gặp các loại đập đat trên nen tham nướ c, đat nen và đat đap đập cũng gom nhieu lớ p khác nhau. Nhữ ng bài toán thượ c loại này khá phứ c tạp, vı̀ phải đe cập tớ i môi trườ ng nhieu lớ p và các đieu kiện biên phứ c tạp. - Ngày nay vớ i sự phát trien mạnh mẽ củ a các phương pháp so và các công cụ máy tı́nh nói chung có the giải đượ c các bài toán tham vớ i biên bat kı̀ cho bài toán phang và không gian, tham on định và không on định… chı́nh vı̀ the nên đã ứ ng dụ ng phan men Geostudio 2007 vớ i 2 modul STEEP/W và SLOPE/W đe đưa vào tı́nh tham và o n định cho đật đat. MỤ C ĐICH BA I BAO CAO. 2 van đe chı́nh đượ c quan tâm. - Sử dụng 2 modul SLEEP/W VA SLOPE/W của GEOSTUDIO 2007. -Ư ng dụng tı́nh toán tham và o n định cho đập đat. GEOSTUDIO 2007 Trang 33 CHƯƠNG II : PHA N ME M GEOSTUDIO 2007 Công ty GEO-SLOPE International (Canada) sản xuat bộ phan mem Địa kỹ thuật GeoStudio, đây là bộ phan mem noi tieng ở Việt Nam và the giớ i ve địa kỹ thuật. GeoStudio bao gom 6 phan mem độc lập: - SLOPE /W - tı́nh on định mái doc, - SEEP /W – tı́nh tham theo phương pháp phan tử hữ u hạn (FEM), - SIGMA /W – tı́nh ứ ng suat bien dạng theo FEM, - TEMP /W – tı́nh truyen nhiệt theo FEM, - CTRAN /W – tı́nh truyen chat, - QUAKE/W – tı́nh toán động đat. 1. MODUL I : SLEEP 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG: STEEP/W là 1 trong 6 phan men địa kỹ thuật trong bộ GEOSTUDIO củ a cô ng ty GEO-SLOPE International- Canada. STEEP/W là phan mem giao diện đo họa 32bit có the chạy trong hệ đieu hành Windows95/98/NT/2000/XP/ và windows7 32-64bit. Windows8-32-64bit chı̉ từ phiên bản7.23 trở lên. Dùng mô hı̀nh chuyen động của nướ c và phân bo áp lự c nướ c lo rong trong môi trườ ng đat đã theo phương pháp phan tử hữ u hạn. 1.2. KHẢ NĂNG CỦA STEPP/W 1.2.1. TỔNG QUÁT. - STEPP/W có the phân tı́ch bài toán: dòng tham có áp không áp ngam do mư, tham từ bon chứ a nướ c ảnh hưở ng tớ i mự c nước ngam, áp lự c nướ c lo ro ng dư và tham on định và không on định. - STEPP/W- ghép đôi vớ i SLOPE/W phân tı́ch on định mái doc trong đieu kiện có áp lự c nướ c lo rong phứ c tạp (Khi ho chứ a bat đau dâng nướ c hoặc rút nước). - STEEP/W ghép đôi vớ i vớ i CTRAN/W phân tı́ch lan truyen vật ô nhiem trong đat đá. - STEEP/W ghép đôi vớ i SIGMA/W đe giải quyet bài toán co ket tham. Do đó ta có the áp dụng STEEP/W vào việc tı́nh toán- thiet ke các công trı̀nh xây dự ng, địa kỹ thuật, khai thác mõ có liên quan. GEOSTUDIO 2007 Trang 34 Q và o Q ra Ngoài ra, SLEEP/W còn sử dụng hàm tham the hiện moi quan hệ giữ a hệ so tham và áp lự c nướ c lo rong trong đat. 1.2.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THẤM TRONG MÔ HÌNH. 1.2.2.1. MỤ C ĐICH VA NHIE̣M VỤ CUA VIE̣C TINH TOA N THAM. Mục đı́ch : Can phải tı́nh toán tham qua thân đập, nen đập đe làm cơ sở tı́nh toán on định mái, ket cau chong tham, ket cau các bộ phận tiêu nướ c hợ p lý và kinh te nhat. Trong tı́nh toán tham, can xác định các thông so của dòng tham ở thân đập, nen đập và bờ đập sau đây: - Xác định lưu lượ ng tham qua thân đập và nen trên cơ sở đó tı̀m lượ ng nướ c ton than của ho do tham gây ra và có biện pháp phòng chong tham thı́ch hợ p. - Xác định vị trı́ đườ ng bão hòa, từ đó sẽ tı̀m đượ c áp lự c tham dung trọng tı́nh toán on định mái đập. - Xác định gradient tham ( hoặc lưu toc tham) của dòng chảy trong thân đập, nen đập nhat là cho dòng tham thoát ra ở lạ lưu đe kiem tra xói ngam, đay trôi đat và xác định kı́ch thướ c cau tạo của tang lọc ngượ c. b.2. PHƯƠNG PHA P TINH TOA N THA M. a. Cơ sở lý luận của STEEP/W. Dòng tham trong đat bão hòa và không bão hòa tuân theo quy định luật tham Darcy. Q=K.J.  hoặc có the viet dướ i dạng v=K.J Trong đó: - Q : lưu lượ ng tham đơn vị. - v: lưu toc tham trung bı̀nh. - K là hệ so tham. - J: gradient của dòng tham - Lưu lượ ng vào ra khỏi phân to đat bien thiên theo độ am the tı́ch Δθ - Trườ ng hợ p tham on định Q vào – Q ra = Δθ =0 Phân to GEOSTUDIO 2007 Trang 35 1.2.2.2. PHƯƠNG TRINH THA M. Tı́nh toán tham theo phương pháp phan tử hữ u hạn dự a trên phan mem SLEEP/W của hãng GEOSLOPE International Ltd của Canada, Các phương trı̀nh cơ bản sau đây đượ c sử dụng tı́nh toánt ham trong SLEEP/W như sau: Phương trı̀nh vi phân tong quát: - Trườ ng hợ p dòng on định. x y H H k k Q x x y y t                          - Trườ ng hợ p dòng không on định. . x y w w H H k k Q m x x y y t                           Trong đó: H: tong cột nướ c. k x : hệ so tham theo phương x. k y : hệ so tham theo phương y. Q: lưu lượ ng biên áp đặt cho phan tử . Q: lượ ng chứ a nướ c the tı́ch. t: thờ i gian/ n  : trọng lượ ng đơn vị của nướ c. w m : hệ so góc củ a đườ ng cong lượ ng chứ a nướ c vớ i áp lự c lo rong. Ngoài ra, SLEEP/W còn sử dụng hàm tham, the hiện moi quan hệ giữ a hệ so thâm và áp lự c nướ c lo rong, hàm lượ ng chưa nướ c the tı́ch vớ i áp lự c nướ c lo rong trong đat. Lưu lượ ng tham qua đập tı́nh gan đúng theo công thứ c sau: Q=q.L tb 1.2.3. DỮ LIỆU TÍNH TOÁN. Các tı́nh toán ve tham đượ c tien hành vớ i mự c nướ c đặc trưng ở và hạ lưu sau: Ơ thượ ng lưu là mự c nướ c dâng bı̀nh thườ ng MNTLBT +2.00m, ở hạ lưu là MNHLBT -1.00m. Các hệ so tham của các lớ p đat dùng cho việc tı́nh toán tham lay như sau. Lớ p gia co thượ ng lưu K= 3.10 -4 cm/s Lớ p gia co hạ lưu K= 5.10 -4 cm/s Lớ p đat đap- Thượ ng lưu (Khoi 1) K= 3.10 -4 cm/s Lớ p đat đap- Lõi chong tham (Kho i 2) K=3.10 -6 cm/s Lớ p đat đap- Hạ lưu (Khoi 3) K=K=5.10 -4 cm/s Lớ p đat nen – Lớ p 1: K=5x10 -5 cm/s GEOSTUDIO 2007 Trang 36 Lớ p đat nen – Lớ p 2: K=3x10 -4 cm/s Lớ p đat nen – Lớ p 3: K=4x10 -5 cm/s 2. MODUL SLOPE/W: 2.2. KHÁI QUÁT CHUNG: SLOPE/W là 1 trong 6 phan men địa kỹ thuật trong bộ GEOSTUDIO của công ty GEO-SLOPE International- Canada. SLOPE/W là phan mem giao diện đo họa 32bit có the chạy trong hệ đieu hành Windows95/98/NT/2000/XP/ và windows7 32-64bit. Windows8-32-64bit chı̉ từ phiên bản7.23 trở lên. 2.3. KHẢ NĂNG CỦA SLOPE. SLOPE phân tı́ch on định mái đat – đá theo phương pháp cân bang giớ i hạn khoi trong đat bão hòa và không bão hòa như: - Mái doc đong nhat, không đong nhat trên nen đá. - Mái doc chịu tải trong ngoài và có co t gia co. - Tı́ch hợ p vớ i STEEP/W phân tı́ch on định mái doc trong đieu kiện áp lự c nướ c lo rong phứ c tạp . - Tı́ch hợ p vớ i SIGMA/W phân tı́ch on định mái doc trong đieu kiện áp lự c nướ c lo rong phứ c tạp. - Tı́ch hợ p vớ i SIGMA/W phân tı́ch on định theo phan tử hữ u hạ. - Phân tı́ch on định mái doc theo xác suat. 2.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRONG MÔ HÌNH. 2.4.1. MỤ C ĐICH VA NHIE̣M VỤ CU A VIE̣C TINH O N ĐỊNH. Xác định hệ so on định nhỏ nhát của mái đập, từ đó chọn hệ so mái, kı́ch thướ c đập hợ p lý ve kỹ thuật và thi công. 2.4.2. PHƯƠNG PHA P TINH TOAN O N ĐỊNH. Phan mem SLOPE/W của hãng GEO-SLOPE International Ltd của Canada cho phép tı́nh toán theo nhieu phương pháp khác nhau như : 1) Phương pháp Ordinary: Xem cả lự c pháp tuyen và lự c cat củ a mảnh trượ t bang 0. 2) Phương pháp Bishop: Đơn giản hoá chı̉ quan tâm đen lự c pháp tuyen mà không đe ý đen lự c tiep tuyen giữ a các dải, và chı̉ can thoả mãn phương trı̀nh cân bang momen. GEOSTUDIO 2007 Trang 37 3) Phương pháp Janbu: Đơn giản hoá cũ ng chı̉ dùng lự c pháp tuyen mà không sử dụng lự c tiep tuyen giữ a các dải, nhưng chı̉ dự a trên đieu kiện cân bang lự c. 4) Phương pháp Spencer: Xét cả đieu kiện cân bang lự c và cân bang momen, nó hạn che coi lự c trượ t là hang so. 5) Phương pháp Morgenstern-Price và Gle: Dùng cả lự c pháp tuyen và tiep tuyen giữ a các dải và phải thoả mãn cả phương trı̀nh cân bang lự c và phương trı̀nh cân bang mô men. Ơ ĐAY TA CHỌ N PHƯƠNG PHAP Morgenstern-Price và Gle: 2.5. TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN Tı́nh toán on định mái đập tien hành đoi vớ i một mặt cat ngang lớ n nhat ở giữ a lòng song cho trườ ng hợ p sau đây: - Ơ thượ ng lưu là mự c nướ c dâng bı̀nh thườ ng MNTLBT +2.00m ở hạ lưu là MNHLBT -1.00m. - Qua thı́ nghiệm đat đap, đat nen và gia co ,kinh nghiệm đap đập, chọn các chı̉ tiêu kháng cat dùng trong tı́nh toán on định mái đập theo bảng sau: Thông so đat dùng trong phân tı́ch on định Lớ p vật liệu Chı̉ tiêu kháng cat Dung trọng khô (kN/m³) Dung trọng bão hòa (kN/m³) C(kPa) 0 φ( ) Đat đap –Khoi 1 18 kPa 18 ° 19.7 kN/m³ 20.1 kN/m³ Đat đap – khoi 2 18 kPa 20 ° 19.8 kN/m³ 20.1 kN/m³ Đat đap – khoi 3 19kPa 19 ° 17.8 kN/m³ 19 kN/m³ Lớ p gia co thượ ng lưu 0 kPa 35 ° 2.4 kN/m³ 2.34 kN/m³ Lớ p gia co hạ lưu 0 kPa 35 ° 2.4 kN/m³ 2.34 kN/m³ Đong đá thoát nướ c 0 kPa 35 ° 18 kN/m³ 18 kN/m³ Lớ p đat nen – Lớ p 1 10 kPa 8 ° 17.5 kN/m³ 18 kN/m³ Lớ p đat nen – Lớ p 2 14 kPa 16 ° 18.4 kN/m³ 19 kN/m³ Lớ p đat nen – Lớ p 3 20 kPa 19 ° 18.2 kN/m³ 18.5 kN/m³ GEOSTUDIO 2007 Trang 38 3. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH. a. Khung giao diện: b. Cấu trúc lệnh DEFINE. STEEP/W dùng thanh và các thanh công cụ đe đieu khien: Thanh thự c đơn buông (Menu Bar) File Edit Set, View, KeyIn, Draw, Set,View, KeyIn, Draw, Sketch, Modifily, Tool, Help; Thanh công cụ ( Tool bar) gom 5 loại: Thanh công cụ chı́nh Thanh công cụ che độ ( Mode Toolbar) : Gom các nút nập các che độ thao tác đe hien thị và soạn thảo đoi vớ i đo i tượ ng văn bản và đo thị. Thanh công cụ xem ưu tiên (View Preferences Toolbar) Thanh công cụ lướ i ( Gird Toolbar-Zoom ) : Đieu khien, hien thị ô lướ i GEOSTUDIO 2007 Trang 39 CHƯƠNG III: Ư NG DỤ NG MO HINH ĐE TINH O N ĐỊNH CHO ĐA̣ P ĐAT. 1. ĐỊA CHAT CO NG TRINH KHAO SAT. a. Tuyen đập cat qua các lớ p đat khác nhau: Khảo sát 3 lớ p đat. b. So liệu đập đượ c thiet ke. - Cao trı̀nh đı̉nh đập +3.00m. - Hệ so mái trướ c - Tườ ng chan sóng 0.5 m - Gờ giao thông 0.2 m - Chieu rộng đı̉nh đập 5m. - Cao trı̀nh đáy đập -3 m. - Chieu dài sân phủ 2 m. - Đập gom 3 khoi : + Khoi 1 : Thượ ng lưu, K=3.E-4 cm/s, mái trướ c m=1.5 và mái sau m=1.5, cơ rộng 1m + Khoi 2. Lõi chong tham, K=3.E-6cm/s, mái trướ c m=1, mái sau m=0.5 + Khoi 3. Hạ lưu K=5.E-4cm/s, mái trướ c m=1.25, mái sau m=2 và cơ rộng 1 m - Khoi đá thoát nướ c: K=10.E3 cm/s - Đat nen : o Lớ p 1 dày 5 m từ -3 đen -7m, k1=5E-5 cm/s o Lớ p 2 dày 5 m từ -7 đen -12m, k2=3xE-4 cm/s o Lớ p 3 dày 5 m từ -12 đen -20m, k3=4xE-5 cm/s 3. NHA̣ P PHẠ M VI LA M VIE̣C. Vào set chọn đoi tượ ng can cài đặt. - Chọn kho giay A4 và nhập các giá trị kho giay. GEOSTUDIO 2007 Trang 40 - Lập trục: GEOSTUDIO 2007 Trang 41 - Phác thảo bài toán. Để phát triển một mạng phần tử hữu hạn, trước hết nên chuẩn bị phát họa các kích thước bài toán. Phác đồ này là một hướng dẫn hữu ích để vẽ lưới phần tử hữu hạn và xác định các điều kiện biên. - Phác họa nen đập. Có nhieu cách đe phát thảo nen đập: 1. Cách 1 : Ta có the dùng cách nhập các điem can phác thảo roi dùng Draw Regions đe vẽ vùng. 2. Cách 2 : Ta có the dùng Sketch/Lines đe vẽ phác thảo đập. Roi dùng Draw Regions đe vẽ vùng. - Neu có sai ve kı́ch thướ c hay muo n đieu chı̉nh thı̀ ta vào Modify/Objects chọn đoi tượ ng và chı̉nh sử a theo cách kéo/ xóa di chuyen. - Khi bat không đú ng điem củ a mı̀nh can vẽ ta có the chı̉nh lướ i to nhỏ bang cách chı̉nh lại lướ i. [...]... kiệ n biê n là cao trı̀nh mưc nướ c vơi thương lưu và hạ lưu ̣ ̣ ́ ̣ Trang 43 GEOSTUDIO 2007 - Nhieu loạ i đieu kiệ n Lưu lương Q(Total Flux),Lưu lương đơn vị(Unit Flux) q, Mưc nươc ̣ ̣ ̣ ́ (Head) H,Unit Gradient (i)… Chọ n Draw Boundary Condition đe tạ o đieu kiệ n biê n cho đậ p Trang 44 GEOSTUDIO 2007 Chia lưới phần tử : Và o Draw chọ n Draw Mesh Properties Nhậ p Approx Global... thô ng so vậ t liệ u và nen đat:Và o KeyIn /Materials Vẽ lướ i tâ m trươt và lươi : Draw slip surface Gid ̣ ́ Trang 49 GEOSTUDIO 2007 Và vẽ bá n kı́nh tâ m trươt và o Draw slip surface Radius ̣ Chạ y chương trı̀nh tương tư như SLEEP/W ̣ Trang 50 GEOSTUDIO 2007 1.242 5 Elevation 0 -5 -10 -15 -20 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Distance Hệ so on định... khô ng thậ t chı́nh xá c chı̉ mang tı́nh tương đoi Trang 51 50 GEOSTUDIO 2007 Cá c tà i liệ u tham khả o: 1 HƯƠNG DAN SƯ DỤ NG PHAN MEM RIVER2D-Võ Nguyễn Đức Phước-Huỳnh Thị Thùy Trâm 2 User's Manual-University of Alberta 3 Stability Modeling with SLOPE/W 2007 Version-GEO-SLOPE International Ltd 4 Seepage Modeling with SEEP/W 2007- GEO-SLOPE International Ltd Trang 52 ... có the xá c định bơ 1 hà m ngang hai điem ̉ - Moi loạ i đat có 1 hà m tham khá c nhau phụ thuộ c quá trı̀nh quang trac khả o sá t địa chat Nhưng vı̀ lý do giơi hạ n ve đieu kiệ n nê n ta sư dụ ng cá c hà m tham có san cho tưng loạ i đat ́ ̉ ̀ Trang 42 GEOSTUDIO 2007 qua hệ so tham K Và o KeyIn/Hydraulic Functions/ Hydraulic Conductivity… Chọ n Import chọ n hà m tham có... n Start chương trı̀nh sẽ truy xuat đen Modul Sleep tı́nh toá n Chọ n cô ng cụ Switches the Contour view to display computed results trê n thanh cô ng cụ đe the hiệ n ket quả Trang 46 GEOSTUDIO 2007 5 MNTL +2.00 Elevation 0 MNHL -1.00 -5 -10 -15 -20 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Distance Total Head- Pressure Head Ta có the lay nhieu thô ng tin và... -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 20 25 30 35 40 45 50 Distance Pressure Head 5 MNTL +2.00 Elevation 0 MNHL -1.0 0 -5 -10 -15 -20 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Distance Trang 47 5 10 15 GEOSTUDIO 2007 Total Head- J Gradien XY 5 MNTL +2.00 MNHL -1.00 -5 -10 -15 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Distance Đương tham ̀ Vẽ bieu đo bang cá ch và o Draw chọ n Graph... lương tham đơn vị qua đậ p và nen đat (m3/s.m) ̣ 1,65.E-6 Lưu lương tham qua thâ n và nen đậ p trong ngà y đê m (L=28m)(m3/ngà y đê m) 3 PHAN TICH ĐANH GIA KET QUA: Trang 48 3,99 45 50 50 GEOSTUDIO 2007 Tra tiê u chuan là cô ng trı̀nh cap 4 Bảng 7 - Trị số građient trung bình tới hạn ở các bộ phận chống thấm Loại vật liệu chống thấm Đat sé t, bê tô ng sé t Đat á sé t Đat á sé t nhẹ.. .GEOSTUDIO 2007 - XAC ĐỊNH BAI TOAN o Đặ t tê n và xá c định bà i toá n  Chọ n Analysis Settings tư KeyIn ̀ XAC ĐỊNH LOẠ I PHAN TICH: Ơ đâ y thuộ c loạ i phâ n tı́ch trạ ng thá i on định... Flux Sections Chọ n 1 đe vẽ 1 mặ t cat Neu vẽ 2 mặ t cat ta chọ n 1 đe vẽ 1 mặ t và tiep tụ c lặ p là nhậ p là 2 đe vẽ mặ t cat tham 2 Tương tư muon vẽ ̣ nhieu hơn Trang 45 GEOSTUDIO 2007 Kiem tra loi cho cá c thô ng so Tool/Verify Optimize Data Tien hà nh chạ y chương trı̀nh và kiem tra ket quả Và o Tool/ Solve Analyses Chọ n yes đe lưu file Xuat hiệ n hộ p thoạ . Tı́nh toán tham theo phương pháp phan tử hữ u hạn dự a trên phan mem SLEEP/W của hãng GEOSLOPE International Ltd của Canada, Các phương trı̀nh cơ bản sau đây đượ c sử dụng tı́nh

Ngày đăng: 19/01/2015, 15:59

Xem thêm: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GEOSTUDIO 2007, GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GEOSTUDIO 2007

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN GEOSTUDIO 2007

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan