Phân tích ổn định mái ta-luy nền đường chịu tải trọng xe và động đất bằng thuật toán di truyền

Abstract

Bài báo trình bày phương pháp phân tích ổn định mái ta-luy nền đường trên nền đất yếu có xét đến ảnh hưởng của hoạt tải xe và tải trọng động đất theo phương ngang. Hệ số ổn định (FoS) được xác định theo phương pháp cân bằng giới hạn Bishop kết hợp với thuật toán di truyền (GA). Tải trọng động đất được mô phỏng theo phương pháp giả tĩnh thông qua hệ số gia tốc nền, trong khi hoạt tải xe tương đương có dạng phân bố đều. Ví dụ tính toán được thực hiện cho mái ta-luy nền đường cao 3 m, đất đắp là sỏi đỏ có độ chặt K98 trên nền bùn sét yếu ở trạng thái chảy. Kết quả phân tích cho thấy, khi không dùng các giải pháp gia cường, mái ta-luy không đảm bảo điều kiện ổn định tối thiểu (FoS<1,0). Khi gia cường bằng 5 lớp vải địa kỹ thuật GET20, hệ số ổn định tăng đáng kể, đạt 1,9631 khi chưa xét động đất và đạt 1,5265 với hệ số gia tốc nền 0,06. Kết quả phân tích bằng GA giúp rút ngắn thời gian tính toán nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác, độ lệch nhỏ hơn 5% so với phương pháp phần tử hữu hạn (FEM).