Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của hào bentonite trong công trình thủy

• Tác giả: Vũ Quý Phát
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Cảnh Thái
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật công trình
• Đề tài: Nghiên cứu ứng suất biến dạng trong công trình thủy bằng phương pháp phần tử hữu hạn
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM KẾT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG
• 1.1. Vai trò của nguồn nước và đập đất
• 1.2. Các sự cố công trình do dòng thấm gây ra. Những biện pháp chống thấm khi xây dựng công trình mới
• 1.2.1. Chống thấm thân đập
• 1.2.2. Chống thấm cho nền đập
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT - BIẾN DẠNG TƯỜNG HÀO BENTONITE
• 2.1. Trạng thái ứng suất - biến dạng hào đất - bentonite và đất nền
• 2.2. Biến dạng của tường chống thấm đất-bentonite và phần đất xung quanh
• 2.3. Các phương pháp tính toán ứng suất - biến dạng
• 2.3.1. Giải toán ứng suất - biến dạng bằng phương pháp phần tử hữu hạn
• 2.3.2. Nội dung cơ bản phương pháp phần tử hữu hạn
• 2.3.3. Các mô hình vật liệu trong phương pháp phần tử hữu hạn
• 2.3.3.1. Mô hình đàn hồi tuyến tính
• 2.3.3.2. Mô hình Mohr - Coulomb (mô hình dẻo tuyệt đối)
• 2.3.3.3. Mô hình đất mềm (soft soil)
• 2.3.3.4. Mô hình Hardening soil (mô hình tăng bền kép)
• 2.3.3.5. Mô hình tương tác giữa tường hào và đất trong phương pháp phần tử hữu hạn
• 2.3.4. Lựa chọn mô hình vật liệu trong tính toán
• 2.3.5. Lựa chọn phần mềm tính toán
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA TƯỜNG HÀO ĐẤT - BENTONITE
• 3.1. Ảnh hưởng của bề rộng hào đến ứng suất - biến dạng hào đất - bentonite trong quá trình cố kết
• 3.2. Mặt cắt điển hình tính toán
• 3.3. Chỉ tiêu cơ lý trong tính toán
• 3.4. Mô hình hóa các bước tính toán trong tổ hợp
• 3.5. Kết quả tính toán
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu về ứng suất và biến dạng trong các công trình thủy là vấn đề rất quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng. Đặc biệt, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, việc ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) trong phân tích ứng suất và biến dạng của các công trình như đập đất trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Các công trình thủy lợi, đặc biệt là đập đất, thường gặp phải các vấn đề nghiêm trọng do dòng thấm gây ra. Theo các báo cáo, khoảng 35-40% sự cố công trình là do dòng thấm. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các biện pháp chống thấm hiệu quả là rất cần thiết. Việc áp dụng công nghệ tường chống thấm bằng phương pháp đào hào trong dung dịch Bentonite đã cho thấy hiệu quả cao trong việc khắc phục sự cố. Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu sâu hơn để đảm bảo thiết kế và thi công các công trình này đạt tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhất.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong bài luận này bao gồm việc thu thập tài liệu về các công trình đã xây dựng, quy trình thiết kế và thi công. Sử dụng phần mềm Plaxis V8.5 để tính toán và phân tích trạng thái ứng suất và biến dạng của các công trình. Việc mô phỏng các tổ hợp khác nhau giúp đưa ra các bảng biểu đồ, từ đó hỗ trợ người thiết kế trong việc lựa chọn thông số kỹ thuật hợp lý. Phương pháp này không chỉ đảm bảo tính chính xác mà còn tiết kiệm thời gian trong quá trình thiết kế. Như vậy, việc ứng dụng công nghệ mới kết hợp với phần mềm hiện đại trong việc giải quyết các vấn đề về ứng suất và biến dạng là rất quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn cao.

III. Phân tích ứng suất và biến dạng trong công trình thủy

Phân tích ứng suất và biến dạng trong công trình thủy là một phần quan trọng trong thiết kế và thi công. Việc hiểu rõ các trạng thái ứng suất tại các vị trí khác nhau trong công trình giúp đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời. Các mô hình vật liệu như mô hình đàn hồi, mô hình Mohr-Coulomb và mô hình đất mềm được sử dụng để mô phỏng tình trạng ứng suất trong các điều kiện khác nhau. Kết quả từ phân tích FEM cho thấy sự ảnh hưởng của bề rộng hào đến ứng suất và biến dạng trong quá trình thi công. Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng công trình mà còn đảm bảo an toàn cho người và tài sản trong khu vực lân cận.

IV. Kết luận và kiến nghị

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong phân tích ứng suất và biến dạng là cần thiết để nâng cao chất lượng và an toàn của các công trình thủy. Cần thiết có những nghiên cứu tiếp theo để phát triển các tiêu chuẩn thiết kế và thi công phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam. Đồng thời, việc đào tạo và nâng cao kỹ năng cho các kỹ sư trong lĩnh vực này cũng rất quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành xây dựng. Các biện pháp chống thấm cần được áp dụng một cách đồng bộ và hiệu quả để giảm thiểu rủi ro và tăng cường độ bền cho các công trình thủy.