Luận án Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian

1. Lý do chọn đề tài

Đập đất thường là hạng mục chính của công trình hồ chứa nước, là loại hình

công trình thủy lợi được xây dựng nhiều tại các tỉnh miền Trung Việt Nam, nhằm

cung cấp nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, phát điện

và nhiều ngành kinh tế khác. Vấn đề mất ổn định đập có thể xảy ra do những nguyên

nhân khác nhau như: điều kiện địa hình địa chất và vật liệu xây dựng, điều kiện thủy

lực như: thấm qua thân đập khi hồ chứa tích nước ở mực nước cao, khi nước hồ rút

nhanh,. Việc đảm bảo an toàn cho đập đất trong mọi trường hợp khai thác hồ chứa

là điều kiện bắt buộc.

Việt Nam có hàng ngàn hồ chứa nước; đặc biệt các hồ chứa xây dựng trước

năm 2000, thiết kế - thi công theo tiêu chuẩn cũ (TCVN 5060:1990), nhiều hạng mục

công trình đã xây dựng chưa được đầu tư đồng bộ, thiếu tài liệu tính toán, kinh nghiệm

thiết kế, thi công đập còn hạn chế, sau thời gian khai thác vận hành đến nay nhiều hồ

bị xuống cấp, tiềm ẩn các nguy cơ mất an toàn. Theo báo cáo “Hiện trạng an toàn

đập, hồ chứa nước” của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, tính đến năm

2018 có 1200/6648 đập, hồ chứa nước bị hư hỏng, xuống cấp và thiếu khả năng xả lũ

cần sớm được sửa chữa nâng cấp [8].

Trong TCVN 8216:2009 – Thiết kế đập đất đầm nén thì: đập đất phải đáp ứng

yêu cầu ổn định trong mọi điều kiện làm việc, trong thời gian thi công cho đến khi

khai thác sử dụng. Đập đất phải được đảm bảo điều kiện ổn định thấm trong nền đập,

thân đập, hai vai đập vùng bờ tiếp giáp và mang của các công trình đặt trong thân đập

để không gây ra thấm vượt quá vận tốc cho phép, gây xói ngầm, bóc cuốn trôi vật

liệu uy hiếp tính bền vững và tuổi thọ công trình [24]. Từ đó cho thấy, trong quá trình

thiết kế đập đất, việc kiểm tra điều kiện ổn định mái dốc cho đập là hết sức cần thiết.

Tuy nhiên, từ trước đến nay trong tính toán ổn định của đập đều dựa trên các thông

số vật liệu đầu vào là tất định; các thông số đầu vào như tính chất cơ lý của đất (γ, C,

φ,.) đều lấy một giá trị trung bình chung cho mọi vị trí trên mặt phá hoại của mái2

dốc và chưa xét đến yếu tố thay đổi khi có ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian.

Trong thực tế thì các tính chất cơ lý của đất thay đổi rất phức tạp. Cụ thể là,

trong giai đoạn thi công, đất trong thân đập sau khi đầm nén xong thường đạt được

các chỉ tiêu vật lý và cơ học theo thiết kế, khối đất đắp đạt độ bão hòa G = (0,75 ÷

0,85) và có sức chống cắt khá cao. Khi hồ tích nước, giai đoạn vận hành hồ chứa,

khối đất đắp dần dần ngấm nước và độ bão hòa khối đất được nâng cao. Một số tính

chất đặc biệt của đất đắp khi tiếp xúc với nước theo thời gian như: tính trương nở,

tính tan rã, tính lún ướt, tính co ngót, tính xói rửa sẽ làm giảm sức chống cắt của đất

đắp đập. Điều này sẽ làm tính ổn định của đập giảm. Vì vậy, khi thiết kế cần phải

kiểm tra thêm trường hợp ổn định công trình theo điều kiện xét đến ảnh hưởng dòng

thấm theo thời gian.

Do vậy, đề tài luận án được lựa chọn là “Nghiên cứu sự thay đổi tính chất

cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian”, luận án khảo

sát sự thay đổi một số tính chất cơ lý của đất dùng để đắp đập dưới ảnh hưởng của

dòng thấm xảy ra sau thời gian dài nhằm góp phần nâng cao an toàn và hiệu quả đầu

tư xây dựng cho các công trình hồ chứa nước ở miền Trung Việt Nam trong quá trình

khai thác.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Với tiêu đề của Luận án là “Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp

đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian”, mục tiêu nghiên cứu của đề tài chỉ

tập trung các vấn đề sau:

- Xây dựng được thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp do

ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian cho một số loại đất thường dùng để đắp đập

ở miền Trung Việt Nam.

- Thực nghiệm xác định các thông số, các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập trước

và sau khi đưa vào khai thác; Từ đó, thiết lập được phương trình hồi quy biểu diễn sự

thay đổi các tính chất cơ lý của đất theo thời gian khi chịu tác dụng của dòng thấm,

nhằm phục vụ công tác thiết kế đập đất và cảnh báo an toàn đập cho các công trình

hồ chứa nước ở miền Trung Việt Nam trong quá trình khai thác

pdf 181 trang chauphong 16/08/2022 12220
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian

Luận án Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
NGUYỄN THANH QUANG 
NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA 
ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG THẤM 
THEO THỜI GIAN 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Đà Nẵng - 2021 
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
NGUYỄN THANH QUANG 
NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA 
ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG THẤM 
THEO THỜI GIAN 
 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy 
 Mã số: 958.02.02 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
 Người hướng dẫn khoa học 
 1. GS. TS. Nguyễn Thế Hùng 
 2. PGS. TS. Châu Trường Linh 
Đà Nẵng - 2021
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi là Nguyễn Thanh Quang. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu 
của riêng tôi. Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong Luận án là trung thực và chưa 
được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. 
 Tác giả 
 Nguyễn Thanh Quang 
ii 
LỜI CÁM ƠN 
Đầu tiên Tác giả xin trân trọng và tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Giáo sư, Tiến sĩ 
Nguyễn Thế Hùng và Phó giáo sư, Tiến sĩ Châu Trường Linh, những người Thầy tâm 
huyết đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi và định 
hướng cho Tác giả trong quá trình thực hiện luận án. 
Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Khoa Xây 
dựng Thủy Lợi-Thủy Điện, Khoa Xây dựng Cầu Đường, Phòng Đào tạo Đại học và 
Sau đại học, thuộc Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ và tạo 
điều kiện cho Tác giả tiến hành nghiên cứu. 
Cuối cùng Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình luôn sát cánh, động viên 
Tác giả vượt qua mọi khó khăn để thực hiện luận án. 
 Tác giả 
 Nguyễn Thanh Quang 
iii 
MỤC LỤC 
Trang 
Trang phụ bìa 
Lời cam đoan ................................................................................................................ i 
Lời cám ơn .................................................................................................................. ii 
Mục lục ...................................................................................................................... iii 
Danh mục các bảng biểu ........................................................................................... vii 
Danh mục các hình vẽ và đồ thị ................................................................................. ix 
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ....................................................................... xv 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1 
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 3 
4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 3 
5. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 3 
6. Bố cục của luận án .............................................................................................. 4 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 5 
1.1. Tổng quan về đặc điểm địa chất công trình ở khu vực miền Trung ................ 5 
1.2. Tổng hợp các loại đất thường được sử dụng đắp đập ở khu vực miền Trung . 9 
1.2.1. Aluvi cổ ..................................................................................................... 9 
1.2.2. Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền đá trầm tích lục nguyên sét bội kết và 
cát bội kết .......................................................................................................... 10 
1.2.3. Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền bazan cổ ........................................ 11 
1.2.4. Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền đá xâm nhập sâu ........................... 12 
1.3. Tổng quan ảnh hưởng dòng thấm đến ổn định đập đất .................................. 13 
1.3.1. Tình hình ổn định đập đất ....................................................................... 13 
1.3.2. Các sự cố do ảnh hưởng dòng thấm qua đập .......................................... 15 
1.4. Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng dòng thấm đến sự thay đổi tính chất cơ lý 
đất đắp đập ............................................................................................................ 20 
iv 
1.4.1. Nghiên cứu trên thế giới .......................................................................... 20 
1.4.2. Nghiên cứu ở Việt Nam .......................................................................... 24 
1.5. Những vấn đề nghiên cứu của luận án ........................................................... 30 
CHƯƠNG 2. THIẾT LẬP THIẾT BỊ MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI TÍNH 
CHẤT CƠ LÝ ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO TÁC ĐỘNG DÒNG THẤM THEO THỜI 
GIAN ........................................................................................................................ 31 
2.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 31 
2.2. Giới thiệu chung ............................................................................................. 32 
2.2.1. Thí nghiệm nén ba trục ........................................................................... 32 
2.2.2. Thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập do tác động 
dòng thấm theo thời gian ................................................................................... 36 
2.3. Thiết lập các điều kiện thí nghiệm ................................................................. 42 
2.3.1. Xác định đường kính mẫu chế bị ............................................................ 42 
2.3.2. Xác định khối lượng đất ở mẫu chế bị .................................................... 43 
2.3.3. Xác định áp lực buồng ............................................................................ 44 
2.3.4. Xác định áp lực dòng thấm ..................................................................... 45 
2.3.5. Lựa chọn hình thức thí nghiệm ............................................................... 46 
2.4. Quy trình thí nghiệm và định hướng các kết quả thí nghiệm......................... 46 
2.4.1. Quy trình thí nghiệm ............................................................................... 46 
2.4.2. Định hướng các kết quả thí nghiệm ........................................................ 48 
2.5. Mô phỏng thuật toán xây dựng đồ thị sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp do 
ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian..................................................................... 49 
2.6. Kết luận chương 2 .......................................................................................... 51 
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ 
LÝ ĐẤT ĐẮP DO ẢNH HƯỞNG DÒNG THẤM THEO THỜI GIAN ........... 52 
3.1. Vật liệu thí nghiệm ......................................................................................... 52 
3.1.1. Chọn loại đất để nghiên cứu.................................................................... 52 
3.1.2. Công tác lấy mẫu đất thí nghiệm ............................................................ 53 
3.1.3. Các kết quả thí nghiệm vật liệu ............................................................... 54 
v 
3.2. Quy hoạch thực nghiệm ................................................................................. 57 
3.3. Một số điều kiện thí nghiệm trên thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý 
đất đắp do ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian ................................................... 61 
3.3.1. Quá trình chế bị mẫu thí nghiệm ............................................................. 61 
3.3.2. Quá trình bão hòa mẫu ............................................................................ 61 
3.3.3. Quá trình thay đổi dòng thấm theo thời gian .......................................... 65 
3.4. Kết quả thí nghiệm ......................................................................................... 69 
3.4.1. Dung trọng đất đắp thay đổi theo thời gian............................................. 69 
3.4.2. Cường độ sức chống cắt đất đắp thay đổi theo thời gian ........................ 72 
3.4.3. Hệ số thấm đất đắp thay đổi theo thời gian ............................................. 75 
3.5. Đối sánh kết quả thí nghiệm........................................................................... 76 
3.5.1. Công trình hồ chứa nước Liên Trì – Bình Sơn – Quảng Ngãi ................ 76 
3.5.2. Công trình hồ chứa nước Hố Hiểu – Sơn Tịnh – Quảng Ngãi................ 79 
3.5.3. Công trình hồ chứa nước Đập Làng – Nghĩa Hành – Quảng Ngãi ......... 81 
3.6. Kết luận chương 3 .......................................................................................... 84 
CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐẬP CHÍNH HỒ CHỨA NƯỚC TẢ 
TRẠCH THEO THỜI GIAN KHAI THÁC ......................................................... 85 
4.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 85 
4.2. Lựa chọn phương pháp tính ổn định đập đất theo thời gian khai thác ........... 85 
4.2.1. Lý thuyết tính toán ổn định đập đất ........................................................ 85 
4.2.2. Phần mềm địa kỹ thuật tính toán ổn định đập đất ................................... 87 
4.2.3. Lựa chọn công cụ tính toán ổn định đập đất theo thời gian khai thác .... 88 
4.3. Đánh giá ổn định đập đất hồ chứa Tả Trạch theo thời gian khai thác ........... 89 
4.3.1. Giới thiệu ................................................................................................. 89 
4.3.2. Những căn cứ để tính toán ổn định đập theo thời gian khai thác............ 90 
4.3.3. Kết quả tính toán ..................................................................................... 93 
4.4. Kết luận chương 4 .......................................................................................... 96 
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 97 
1. Kết quả đạt được của luận án ............................................................................ 97 
vi 
2. Những đóng góp mới của luận án ..................................................................... 98 
3. Tồn tại và hướng nghiên cứu tiếp theo ............................................................. 98 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ..................................................... 100 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 101 
PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................................... 108  ... su: Dz latex x 0,3mm 
Áp lực buồng 640 kPa 
Áp lực đứng 640 kPa 
Áp lực thấm 340 kPa 
Kết quả 
C: 19,40 kN/m2 
φ: 13,780 ° 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM 
(TCVN 8723:2012) 
Thời gian thí nghiệm 
Lượng 
nước 
thấm 
Q 
(cm3) 
Chiều cao cột nước 
trong ống đo áp 
Chiều 
dài 
thấm 
L 
(cm) 
Hệ số 
thấm 
Kth 
(cm/s) 
Hệ số 
thấm bình 
quân 
Kth,tb 
(cm/s) 
Ngày, 
giờ, phút 
bắt đầu 
Ngày, 
giờ, phút 
kết thúc 
Thời 
gian 
thấm 
t 
(s) 
ống 
trên 
H1 
(cm) 
ống 
dưới 
H2 
(cm) 
9h -
18/8 
10h -
18/8 
3600 0,0051 
30000 5000 30 
5,4E-06 
5,0E-06 
14h -
18/8 
15h -
18/8 
3600 0,0044 4,7E-06 
16h -
18/8 
17h -
18/8 
3600 0,0046 4,9E-06 
43 
Mẫu 13: Tuổi mẫu – T= 60 (ngày) 
Ngày thí nghiệm: 29/10/2018 Kiểu mẫu: chế bị, độ chặt K = 0,97 
Mô tả: Á sét nặng nâu, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng, có chỗ dẻo mềm, kết 
cấu kém chặt vừa - kém chặt. 
Kết quả thí nghiệm: 
Thông số ban đầu Thông số vật lý 
Mẫu 
Ban 
đầu 
Sau 
TN 
Chiều cao mẫu H0 70 mm Độ ẩm tự nhiên % 16,23 11,02 
Đường kính mẫu D0 35 mm 
Dung trọng tự nhiên 
 kN/m3 
18,90 17,40 
Thể tích mẫu V0 75066 mm3 Dung trọng khô kN/m3 16,80 16,35 
Dữ liệu thí nghiệm 
Hình dạng phá hoại 
Loại thí nghiệm: CD 
Màng cao su: Dz latex x 0,3mm 
Áp lực buồng 640 kPa 
Áp lực đứng 640 kPa 
Áp lực thấm 340 kPa 
Kết quả 
C: 19,15 kN/m2 
φ: 13,710 ° 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM 
(TCVN 8723:2012) 
Thời gian thí nghiệm 
Lượng 
nước 
thấm 
Q 
(cm3) 
Chiều cao cột nước 
trong ống đo áp 
Chiều 
dài 
thấm 
L 
(cm) 
Hệ số 
thấm 
Kth 
(cm/s) 
Hệ số 
thấm bình 
quân 
Kth,tb 
(cm/s) 
Ngày, 
giờ, phút 
bắt đầu 
Ngày, 
giờ, phút 
kết thúc 
Thời 
gian 
thấm 
t 
(s) 
ống 
trên 
H1 
(cm) 
ống 
dưới 
H2 
(cm) 
9h -
28/10 
10h -
28/10 
3600 0,0052 
30000 5000 30 
5,5E-06 
5,5E-06 
14h -
28/10 
15h -
28/10 
3600 0,0048 5,1E-06 
16h -
28/10 
17h -
28/10 
3600 0,0055 5,8E-06 
44 
Mẫu 14: Tuổi mẫu – T= 90 (ngày) 
Ngày thí nghiệm: 16/01/2019 Kiểu mẫu: chế bị, độ chặt K = 0,97 
Mô tả: Á sét nặng nâu, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng, có chỗ dẻo mềm, kết 
cấu kém chặt vừa - kém chặt. 
Kết quả thí nghiệm: 
Thông số ban đầu Thông số vật lý 
Mẫu 
Ban 
đầu 
Sau 
TN 
Chiều cao mẫu H0 70 mm Độ ẩm tự nhiên % 16,23 11,02 
Đường kính mẫu D0 35 mm 
Dung trọng tự nhiên 
 kN/m3 
18,90 17,40 
Thể tích mẫu V0 75066 mm3 Dung trọng khô kN/m3 16,80 16,35 
Dữ liệu thí nghiệm 
Hình dạng phá hoại 
Loại thí nghiệm: CD 
Màng cao su: Dz latex x 0,3mm 
Áp lực buồng 640 kPa 
Áp lực đứng 640 kPa 
Áp lực thấm 340 kPa 
Kết quả 
C: 19,10 kN/m2 
φ: 13,650 ° 
 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ THẤM 
(TCVN 8723:2012) 
Thời gian thí nghiệm 
Lượng 
nước 
thấm 
Q 
(cm3) 
Chiều cao cột nước 
trong ống đo áp 
Chiều 
dài 
thấm 
L 
(cm) 
Hệ số 
thấm 
Kth 
(cm/s) 
Hệ số 
thấm bình 
quân 
Kth,tb 
(cm/s) 
Ngày, 
giờ, phút 
bắt đầu 
Ngày, 
giờ, phút 
kết thúc 
Thời 
gian 
thấm 
t 
(s) 
ống 
trên 
H1 
(cm) 
ống 
dưới 
H2 
(cm) 
9h -
15/01 
10h -
15/01 
3600 0,0055 
30000 5000 30 
5,8E-06 
6,0E-06 
14h -
15/01 
15h -
15/01 
3600 0,0056 5,9E-06 
16h -
15/01 
17h -
15/01 
3600 0,0058 6,2E-06 
45 
Phụ lục C 
Biểu đồ biểu diễn các đường quan hệ tính chất cơ lý đất đắp theo thời gian 
gồm γ = f(t), C = f(t), φ = f(t) được xác định từ kết quả thí nghiệm trên thiết bị mô 
phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập do tác động dòng thấm theo thời gian. 
Các bước xây dựng biểu đồ quan hệ cụ thể như sau: 
- Bước 1: Nhập các kết quả thí nghiệm. 
- Bước 2: Xây dựng phương trình hồi quy phi tuyến g(t) theo kết quả mô hình 
vật lý (có xét đến tăng tốc). Thời điểm xây dựng bắt đầu từ thời điểm tính toán ban 
đầu t = 0 đến thời điểm kết thúc thí nghiệm t. 
- Bước 3: Xây dựng phương trình hồi quy phi tuyến f’(t) theo kết quả mô hình 
vật lý. Thời điểm xây dựng bắt đầu từ thời điểm tính toán ban đầu t = 0 đến các thời 
điểm xác định kết thúc thí nghiệm t (5, 15, 30 ngày). 
- Bước 4: Xây dựng hàm hồi quy tổng thể f(t) từ mối quan hệ giữa hai hàm hồi 
quy f’(t) và g(t). 
- Bước 5: Kiểm tra hàm hồi quy tổng thể f(t) từ các kết quả thí nghiệm bổ sung 
trên mô hình vật lý. 
- Các hàm hồi quy phi tuyến được tác giả phân tích bằng phần mềm thống kê 
SPSS (Statistical Package for the Social Sciences). Phần mềm SPSS hỗ trợ xử lý và 
phân tích dữ liệu sơ cấp - là các thông tin được thu thập trực tiếp từ đối tượng nghiên 
cứu, thường được sử dụng rộng rãi trong phân tích dữ liệu nghiên cứu. Tác giả sử 
dụng 3 tính năng trong SPSS để phân tích gồm: xây dựng hàm hồi quy phi tuyến dạng 
đa thức, xây dựng hàm hồi quy phi tuyến dạng logistic và xây dựng hàm tương quan 
giữa hệ phương trình hồi quy phi tuyến [9]. 
- Bước 1: Với các giá trị thực nghiệm ở Bảng kết quả thí nghiệm, tác giả xây 
dựng 3 hàm hồi quy phi tuyến g1(t), g2(t) và f(t). 
- Bước 2: Xây dựng mối tương quan giữa hàm g1(t) và f(t) có dạng hàm hồi 
quy phi tuyến logistic f’(t). 
- Bước 3: Dựa trên mối tương quan trên, tác giả điều chỉnh và xây dựng lại 
hàm hồi quy phi tuyến f(t). 
46 
C1. Kết quả phân tích dung trọng đất đắp thay đổi theo thời gian 
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm dung trọng đất đắp (γt) thay đổi theo thời gian (đơn vị: kN/m3) 
Thời gian (ngày) 0 5 15 30 45 60 90 
Điều kiện thực tế 
18,90 
18,90 18,80 18,80 18,70 18,70 18,60 
Điều kiện tăng áp 
lực thấm 
18,70 18,20 17,50 17,50 17,40 17,40 
- Bước 1: Với các giá trị thực nghiệm ở Bảng 3.3, tác giả xây dựng hàm hồi 
quy phi tuyến γt1 (hàm F1) và γt2 (hàm F2). 
Hàm hồi quy F1: 
Hàm hồi quy F2: 
- Bước 2: Xây dựng mối tương quan có dạng hàm hồi quy phi tuyến logistic. 
47 
- Bước 3: Dựa trên mối tương quan trên, tác giả điều chỉnh và xây dựng lại 
hàm hồi quy phi tuyến γt (hàm F3) 
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 3.3 được biểu diễn trên Hình 3.19. 
Hình 3.19. Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi dung trọng theo thời gian 
48 
C2. Kết quả phân tích lực dính thay đổi theo thời gian 
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm lực dính đất đắp (Ct) thay đổi theo thời gian (đơn vị: kN/m2) 
Thời gian (ngày) 0 5 15 30 45 60 90 
Điều kiện thực tế 
22,16 
21,75 21,30 20,69 20,45 20,15 20,10 
Điều kiện tăng áp 
lực thấm 
21,50 20,00 19,50 19,40 19,15 19,10 
- Bước 1: Với các giá trị thực nghiệm ở Bảng 3.4, tác giả xây dựng hàm hồi 
quy phi tuyến Ct1 (hàm F1) và Ct2 (hàm F2). 
Hàm hồi quy F1: 
Hàm hồi quy F2: 
- Bước 2: Xây dựng mối tương quan có dạng hàm hồi quy phi tuyến logistic. 
49 
- Bước 3: Dựa trên mối tương quan trên, tác giả điều chỉnh và xây dựng lại 
hàm hồi quy phi tuyến γt (hàm F3) 
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 3.4 được biểu diễn trên Hình 3.21. 
Hình 3.21. Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi lực dính theo thời gian 
50 
C3. Kết quả phân tích góc ma sát trong thay đổi theo thời gian 
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm góc ma sát trong đất đắp (φt) thay đổi theo thời gian (đơn vị: độ) 
Thời gian (ngày) 0 5 15 30 45 60 90 
Điều kiện thực tế 
15,210 
14,975 14,580 14,177 14,050 14,000 14,000 
Điều kiện tăng áp 
lực thấm 
14,830 14,320 13,900 13,780 13,710 13,650 
- Bước 1: Với các giá trị thực nghiệm ở Bảng 3.4, tác giả xây dựng hàm hồi 
quy phi tuyến φt1 (hàm F1) và φt2 (hàm F2). 
Hàm hồi quy F1: 
Hàm hồi quy F2: 
- Bước 2: Xây dựng mối tương quan có dạng hàm hồi quy phi tuyến logistic. 
51 
- Bước 3: Dựa trên mối tương quan trên, tác giả điều chỉnh và xây dựng lại 
hàm hồi quy phi tuyến γt (hàm F3) 
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 3.5 được biểu diễn trên Hình 3.22. 
Hình 3.22. Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi góc ma sát trong theo thời gian 
52 
Từ kết quả phân tích sự thay đổi một số tính chất cơ lý theo thời gian, Hình 3.22 biểu diễn sự thay đổi sức chống cắt 
của đất tương ứng với dung trọng đất đắp thay đổi theo hai giai đoạn.
Hình 3.1. Biểu đồ tương quan sự thay đổi giữa dung trọng và sức chống cắt đất đắp theo thời gian
(a) Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi dung trọng theo thời gian 
(b) Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi lực dính theo thời gian 
(c) Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi góc ma sát trong theo thời gian 
53 
Phụ lục D 
Kết quả của sự thay đổi này được tác giả thể hiện qua các đường hồi quy khác 
nhau (CT 3.1, CT 3.2, CT 3.3), trong đó: 
- Hàm hồi quy dung trọng thay đổi theo thời gian (CT 3.1): 
 t 0,0038t 18,898 = − + , với R
2 = 0,7619 
- Hàm hồi quy lực dính thay đổi theo thời gian (CT 3.2): 
 3
t
21E-07t 0,0002t 0,0493t 21,989C − + − += , với R2 = 0,9901 
- Hàm hồi quy góc ma sát trong thay đổi theo thời gian (CT 3.3): 
 3
t
23E-06t 0,0006t 0,0497t 15,209− + − + = , với R2 = 0,9321 
Chỉ tiêu cơ lý đất đắp (X) tại thời điểm t năm có khoảng dự báo là: 
( ) ( )ˆ ˆ ˆ ˆ(X t) X C se X ;X C se X  −  +  
Trong đó: 
- Phương sai của hàm hồi quy dung trọng là: ˆvar(X) 
- Độ lệch chuẩn của hàm hồi quy dung trọng là: ( ) ( )ˆ ˆse X var X= 
- Giá trị C (dò trong bảng phân phối Student) 
D1. Khoảng dự báo sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian của vật liệu 
đắp đập Liên Trì (Hình 3.26) 
Với kết quả hàm hồi quy phi tuyến (3.1), (3.2), (3.3) thì khoảng dự báo ở thời 
điểm của t = 37 năm là: 
- Chỉ tiêu dung trọng đất đắp tại thời điểm t = 37 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t 37) C se ; C se 18,26;19,25  =  −    +   = 
- Chỉ tiêu lực dính đất đắp tại thời điểm t = 37 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆˆ(C t 37) C C se C ; C se C 18,03;23,07  = −   +  = 
- Chỉ tiêu góc ma sát trong đất đắp tại thời điểm t = 37 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t 37) C se ; C se 9,952;18,128 = −  +  = 
54 
D2. Khoảng dự báo sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian của vật liệu 
đắp đập Hồ Hiểu (Hình 3.28) 
Với kết quả hàm hồi quy phi tuyến (3.1), (3.2), (3.3) thì khoảng dự báo ở thời 
điểm của t = 39 năm là: 
- Chỉ tiêu dung trọng đất đắp tại thời điểm t = 39 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t 39) C se ; C se 18,26;19,24  =  −    +   = 
- Chỉ tiêu lực dính đất đắp tại thời điểm t = 39 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆˆ(C t 39) C C se C ; C se C 16,67;24,29  = −   +  = 
- Chỉ tiêu góc ma sát trong đất đắp tại thời điểm t = 39 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t 39) C se ; C se 9,952;18,128 = −  +  = 
D3. Khoảng dự báo sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian của vật liệu 
đất đắp Đập Làng (Hình 3.30) 
Với kết quả hàm hồi quy phi tuyến (3.1), (3.2), (3.3) thì khoảng dự báo ở thời 
điểm của t = 40 năm là: 
- Chỉ tiêu dung trọng đất đắp tại thời điểm t = 40 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t ) C se ; C se 18,33;19,1640  =  −    +   = 
- Chỉ tiêu lực dính đất đắp tại thời điểm t = 40 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆˆ(C t ) C C se C ; C se C 16,87;24,0340  = −   +  = 
- Chỉ tiêu góc ma sát trong đất đắp tại thời điểm t = 40 năm có khoảng dự báo là: 
 ( ) ( )  ˆ ˆ ˆ ˆ( t ) C se ; C se 1 240 0,728;17,28 = −  +  = 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_su_thay_doi_tinh_chat_co_ly_cua_dat_dap_d.pdf
  • pdf2. Tom tat luan an_Tieng Viet-NguyenThanhQuang.pdf
  • pdf3. Tom tat luan an_Tieng Anh-NguyenThanhQuang.pdf
  • pdf4. Thong tindong gop moi_Tieng Viet-NguyenThanhQuang.pdf
  • pdf5. Thong tin dong gop moi_Tieng Anh-NguyenThanhQuang.pdf
  • pdf6. Trich yeu luan an _Tieng Viet-NguyenThanhQuang.pdf
  • pdf7. Trich yeu luan an _Tieng Anh-NguyenThanhQuang.pdf