Mô hình hardening soil

Đây là mô hình đẳng hướng phi tuyến, có xét đến sự tái bền của của đất. Sự khác biệt lớn nhất giữa mô hình Hardening soil và Morh-Coulomb là ở mặt dẻo và độ cứng của đất. Ở mô hình này đất được mô hình chính xác hơn với 3 thông số độ cứng khác nhau được nhập vào là module nén trong thí nghiệm nén 3 trục module nở trong thí nghiệm nén 3 trục và module trong thí nghiệm nén cố kết Trong mô hình này module biến dạng phụ thuộc vào ứng suất của đất.

Hình 8.3 Mặt dẻo của mô hình Hardening soil

Phân tích và xác định các thông số đầu vào của các lớp đất

Xác định hệ số poisson

Hệ số poisson được định nghĩa là tỷ số biến dạng ngang trên biến dạng đứng. Là Thông số ảnh hưởng đến biến dạng của đất nền, hệ số này được xác định từ thí nghiệm nén 3 trục CD. Do không yêu cầu nên trong hồ sơ địa chất không có hệ số poisson, vì vậy sinh viên sử dụng các công thức tương quan giữa hệ số poisson và các thông số khác để xác định hệ số này. Ngoài ra chúng ta còn có thể xác định hệ số poisson dựa theo các bảng tra theo loại đất mà các tác giả trong nghành đã nghiên cứu khảo.

Theo Worth (1975) ta có công thức xác định hệ số poisson như sau:

Bảng 1 Bảng tính hệ số poisson theo Worth

Ngoài ta cũng có thể tra hệ số poisson dựa vào kết quả của các nhà nghiên cứu

Bảng 2 Bảng tra hệ số poisson dựa vào các kết quả nghiên cứu

Kết quả tính hệ số poisson theo Worth đối với các lớp đất cũng nằm trong khoảng giới hạn hệ số poisson của các loại đất theo bảng tra 8.2

Theo khuyến cáo của plaxis khi sử dụng phân tích undrained thì vì nếu ,nước không đủ độ cứng đối với khung hạt đất.

Xác định module đàn hồi E

Cở sở lý thuyết

Xác định E₅₀

Module để nhập vào plaxis là module hữu hiệu được xác định từ thí nghiệm nén 3 trục CD. Tuy nhiên do hồ sơ khảo sát địa chất không có thí nghiệm CD chỉ có thí nghiệm CU và UU. Ta xác định được module từ thí nghiệm CU hoặc UU, sử mối tương quan giữavà thông qua hệ số poisson để xác định .

Từ thí nghiệm 3 trục CU hoặc UU ta xác định được .

Hình 2 Biểu đồ xác định trong thí nghiệm 3 trục

Module cát tuyến xác định theo công thức chuyển đổi sau.

Mô hình không thoát nước nên ta có:

Ta có:

Trong phần mềm Plaxis:

Với là ứng suất tham chiếu ( lấy bằng áp lực buồn khi làm thí nghiệm 3 trục )

Ngoài ra ta có thể tham khảo giá trị từ 1 số nghiên cứu khảo sát của 1 số tác đã thực hiện. Theo giáo sư Braja M.Das của trường đại học Illinois giới thiệu trong tác phẩm của ông, năm 1984 ( Theo giáo trình cơ học đất – Châu Ngọc Ẩn ), đặc trưng biến dạng của 1 số loại đất thông dụng trong bảng dưới đây:

Bảng 8.4 Module biến dạng một số loại đất theo nghiên cứu của giáo sư M. Das

Xác định E_oed

Module để nhập vào plaxis được xác định từ thí nghiệm nén cố kết, là module tiếp tuyến với đường nén ứng với điểm Hình 3 Biểu đồ xác định trong thí nghiệm nén cố kết

Trong phần mềm Plaxis:

Xác định E_ur

Module là module dở tải được xác định từ thí nghiệm nén 3 trục có đường dở tải tuy nhiên để thực hiện được thí nghiệm nén 3 trục có lộ trình dở tải là cực kỳ khó khăn đòi hỏi máy nén 3 trục hiện đại điều khiển bằng các thiết bị điện tử. Bởi vì khi dở tải là cực kỳ nhạy phải điều kiển đảm bảo sao cho vẫn có ứng suất lệch tác dụng lên mẫu đất, giảm tải từ từ cho đất kiệp nở ra để đo được biến dạng.