Mô hình số ổn định mái dốc bằng phương pháp phần tử rời rạc

Từ khóa:

Ổn định mái dốc
đập đá đổ
phương pháp phần tử rời rạc
vật liệu rời rạc

Tóm tắt:

Phân tích sự ổn định mái dốc các công trình xây dựng luôn gặp khó khăn do phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hệ số mái, đặc tính của vật liệu, ngoại lực tác động,… đặc biệt trong trường hợp đập đá đổ phải sử dụng các nghiên cứu theo kinh nghiệm hay theo các công trình tương tự. Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp phần tử rời rạc để phân tích sự ổn định mái dốc khi xét đến hệ số mái dốc, hệ số ma sát giữa các vật liệu đắp đập đá đổ trong các trường hợp thiết kế. Trong mô hình, các phần tử đá được mô phỏng bởi các phần tử hoàn toàn cứng có hình dạng đa giác ngẫu nhiên, các phần tử này không bị biến dạng. Nghiên cứu này giới thiệu các trường hợp hệ số mái khác nhau để đối sánh với trường hợp theo TCVN đối với đập đá đổ. Mặt khác, chúng tôi giới thiệu các trường hợp mất ổn định do ảnh hưởng của hệ số mái dốc. Mô hình số giới thiệu sự phân bố lực liên kết giữa các phần tử trong thân đập để nhận thấy rõ hơn ứng suất tại các vị trí trong thân đập đá đổ.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

1. Y. Lu, Y. Tan, and X. Li (2018), “Stability analyses on slopes of clay-rock mixtures using discrete element method”, Eng. Geol., vol. 244, no. July, pp. 116–124.

2. L. Nansheng, T. Bo, and X. Lihui (2015), “ Slope Stability Analysis of Earth-Rockfill Dams Using MGA and UST ”, J. Comput. Eng., vol. 2015, pp. 1–10.

3. D. V. Griffiths and P. A. Lane (1999), “Slope stability analysis by finite elements”, Geotechnique, vol. 49, no. 3, pp. 387–403.

4. J. Hu, J. Feng, X. Xu, F. Guo, and C. Yang (2017), “Study on Calculation of Slope Safety Factor by Strength Reduction Finite Element Method”, DEStech Trans. Eng. Technol. Res., no. icaenm, pp. 467–473.

5. H. Chen and C. F. Lee (2003), “A dynamic model for rainfall-induced landslides on natural slopes,” Geomorphology, vol. 51, no. 4, pp. 269–288.

6. D. mei Sun, X. min Li, P. Feng, and Y. ge Zang (2016), “Stability analysis of unsaturated soil slope during rainfall infiltration using coupled liquid-gas-solid three-phase model”, Water Sci. Eng., vol. 9, no. 3, pp. 183–194.

7. D. ping Deng, L. Li, and L. heng Zhao (2017), “Limit equilibrium method (LEM) of slope stability and calculation of comprehensive factor of safety with double strength-reduction technique”, J. Mt. Sci., vol. 14, no. 11, pp. 2311–2324.

8. S. Y. Liu, L. T. Shao, and H. J. Li (2015), “Slope stability analysis using the limit equilibrium method and two finite element methods”, Comput. Geotech., vol. 63, pp. 291–298.

9.   W. J. Xu, S. Wang, and M. Bilal (2020), “LEM-DEM coupling for slope stability analysis”, Sci. China Technol. Sci., vol. 63, no. 2, pp. 329–340.

10. Y. Guan, X. Liu, E. Wang, and S. Wang (2017), “The stability analysis method of the cohesive granular slope on the basis of graph theory”, Materials (Basel)., vol. 10, no. 3.

11. F. Radjai and V. Richefeu (2009), “Mechanics of Materials Contact dynamics as a nonsmooth discrete element method”, vol. 41, pp. 715–728.

12. F. Radjai and F. Dubois (2011), Discrete-element modeling of granular materials. Wiley-Iste.

13. T. H. Nguyen, S. Nezamabadi, J. Y. Delenne, and F. Radjai (2017), “Compaction of granular materials composed of deformable particles”, EPJ Web Conf., vol. 140, pp. 4–7.

14. S. Nezamabadi, T. H. Nguyen, J. Y. Delenne, and F. Radjai (2017), “Modeling soft granular materials”, Granul. Matter, vol. 19, no. 1, pp. 1–12.

15. D. H. Nguyen, É. Azéma, P. Sornay, and F. Radjaï (2018), “Rheology of granular materials composed of crushable particles”, Eur. Phys. J. E, vol. 41, no. 4.

16. F. Radjai, D. E. Wolf, S. Roux, M. Jean, and J. J. Moreau (1997), “Force networks in dense granular media”, in Powders \& Grains 97, R. P. Behringer and J. T. Jenkins, Eds. Rotterdam: Balkema, pp. 211–214.

17. J. J. Moreau (1997), “Numerical Investigation of Shear Zones in Granular Materials”, in Friction, Arching, Contact Dynamics, pp. 233–247.

18. TCVN 10777-2015 (2014), “Công trình thủy lợi – Đập đá đổ bản mặt bê tông – Yêu cầu thiết kế”.