GeoCalc Stabiliteetti käyttöesimerkki

GeoCalc
Stabiliteetti käyttöesimerkki
Vianova Systems Finland Oy
Versio 2.1
3.9.2010
2(11)
Sisällysluettelo
Sisällysluettelo ............................................................................................................................................... 2
1. Yleistä .................................................................................................................................................... 3
2. Laskennan tiedot (General) ................................................................................................................... 3
3. Näyttöasetukset (View) ......................................................................................................................... 3
4. Poikkileikkausgeometria (Geometry)..................................................................................................... 4
5. Maakerrosten parametrit (Material) ....................................................................................................... 5
6. Huokospaine (Pore Pressure) ............................................................................................................... 6
7. Kuormien tiedot (Load) .......................................................................................................................... 6
8. Maanaula (Nail) ..................................................................................................................................... 6
9. Geovahviste (Reinforcement) ................................................................................................................ 7
10.
Liukupinta (Failure Surface) .............................................................................................................. 7
11.
Erityismäärittelyt (Advanced) ............................................................................................................. 7
12.
Laskenta (Calculate).......................................................................................................................... 8
13.
Laskennan tulokset (Calculate, Graph, Report) ................................................................................ 8
14.
Geometrian muuttaminen .................................................................................................................. 9
15.
Pohjavedenpinnan antaminen (Pore Pressure) .............................................................................. 10
16.
Laskennan erityismäärittelyiden käyttäminen ................................................................................. 11
17.
Maanaulaus toimintojen käyttäminen .............................................................................................. 11
18.
Geovahviste toimintojen käyttäminen.............................................................................................. 11
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
3(11)
1. Yleistä
Tässä dokumentissa käydään läpi stabiliteettimoduulin laskentaesimerkki.
Käyttöesimerkissä käytetty valmis laskentamalli toimitetaan ohjelman mukana. Se löytyy
ohjelmahakemiston alta Samples – hakemistosta, johon löytyy linkki käynnistysvalikosta.
Laskentatiedoston nimi on Stabiliteetti_käyttöohje_esimerkki1.gcsu. Laskentatiedoston voi
avata Calculation valikon Open toiminnolla.
2. Laskennan tiedot (General)
Stabiliteettimoduulin käyttöliittymä koostuu lehdistä joihin syötetään lähtötietoja.
Tarkoituksena on edetä lehtien täyttämisessä vasemmalta oikealle kunnes päästään
laskennan kautta tuloksiin.
General lehdelle syötetään laskennan yleistiedot. Laskennan lisätietoja, kuten tarkempi
kuvaus projektista, voidaan syöttää ikkunaan joka avautuu More painikkeella.
Kuva 1. General lehti
Laajempi ohjeistus General – lehden toiminnoista on GeoCalc peruskäyttöohjeessa.
3. Näyttöasetukset (View)
View lehdellä määritetään miten laskentaa vastaava poikkileikkauskuva esitetään
grafiikkaikkunassa, Kuva 2. Toistaiseksi laskentamallia ei kuitenkaan ole määritetty, joten
muutosten vaikutuksia ei vielä näe.
Kullekin laskenta- ja tulostuselementille määritellään näkyvyys (rasti ruudussa), viivatyyppi,
viivapaksuus sekä väri. Painamalla Update painiketta ruudun saa päivitettyä milloin
tahansa ohjelman ollessa käytössä.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
4(11)
Kuva 2. View lehti.
Laajempi ohjeistus View – lehden toiminnoista on GeoCalc peruskäyttöohjeessa.
4. Poikkileikkausgeometria (Geometry)
Geometry lehdellä määritellään maakerrosten, kallion, pohjaveden sekä orsiveden
geometria poikkileikkauksessa. Geometria voidaan tuoda CAD (dwg) kuvana jota tarpeen
tullen editoidaan, tai se voidaan piirtää piirtoalustan toimintojen avulla (Polyline). Esimerkin
geometria piirretään kokonaisuudessaan piirtoalustalla avulla.
Geometrian luonnin periaatteet on kuvattu GeoCalc peruskäyttöohjeessa, kappaleessa
Geometrian käsittely.
Ensin määritetään näytössä olevan alueen koko valikkotoiminnan Calculation -> Set
Working Area avulla, Kuva 3. Tämän lisäksi näytön asetuksia voi muuttaa
valikkotoiminnalla Tools -> Options.
Kuva 3. Näytössä olevan alueen määrittely.
Kun näytön asetukset on määritetty piirretään poikkileikkauksen geometria Polyline
toiminnolla. Kun tarvittava geometria on piirretty, määritetään ohjelmaan käytettävät
maakerrosrajat, pohjavedenpinnat, kallionpinnat ym. lehdellä Geometry (Select Soil Layer
Polylines jne.). Kuva 4 esittää yksinkertaisen geometrian määrityksen joka koostuu
yhdestä maakerroksesta ja kallionpinnasta. Toiminto Select Soil Layer Polylines vaatii
vähintään kaksi murtoviivaa ja alimmainen murtoviiva oletetaan kallionpinnaksi.
Kallionpinnan voi myös määrittää myöhemmin erikseen.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
5(11)
Kuva 4. Geometriatietojen määritys
Laajempi ohjeistus geometrian määrittämisestä stabiliteetti ja painumamoduuleissa on
GeoCalc peruskäyttöohjeessa.
5. Maakerrosten parametrit (Material)
Material lehdellä annetaan maakerrosten parametrit. Maan lujuusparametrit voivat olla joko
vakioita tai riippua syvyydestä. Tässä esimerkissä parametrit ovat vakioita, Kuva 5 .
Valinnalla Dependent on depth (GL) lujuusparametrit riippuvat syvyydestä annettujen
muuttujien dCoh ja dPhi mukaan laskettuna maanpinnasta. Valinnalla Dependent on layer
depth lujuusparametrit riippuvat syvyydestä annettujen muuttujien dCoh ja dPhi mukaan
laskettuna maakerroksen pinnasta. Valinta Interpolated interpoloi lujuusparametrien arvot
kahden maakerroksen välillä. Versiossa 2.0 lujuuden syvyysriippuvuus voidaan antaa
maakerroskohtaisesti. Materiaalivälilehdellä syötetään myös maakerroskohtaisesti
huokospaineparametrit ru ja ruq.
Kuva 5. Maakerrosten parametrien syöttäminen Material lehdellä.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
6(11)
6. Huokospaine (Pore Pressure)
Pore Pressure lehdellä määritellään huokospaineen laskentatapa, katso kuva 6. Tämä
esimerkki lasketaan aluksi ilman vettä/huokosvedenpainetta.
Kuva 6. Huokospaineen laskentatavan määritys Pore Pressure lehdellä.
7. Kuormien tiedot (Load)
Load lehdellä määritetään laskentakuormat, katso kuva 7. Tämä esimerkki lasketaan
aluksi ilman kuormia.
Kuva 7. Kuormien määritys Load lehdellä.
8. Maanaula (Nail)
Nail lehdellä määritetään mahdolliset maanaulat, katso kuva 8. Tässä esimerkissä ei
käytetä maanauloja.
Kuva 8. Maanaulojen määritys Nail lehdellä.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
7(11)
9. Geovahviste (Reinforcement)
Reinforcement lehdellä määritetään mahdolliset geovahvisteet, katso kuva 9. Tässä
esimerkissä ei käytetä vahvisteita.
Kuva 9. Geovahvisteiden määritys Reinforcement lehdellä.
10.
Liukupinta (Failure Surface)
Failure Surface lehdellä määritetään liukupintoihin liittyvät parametrit. Ensin valittavana on,
käytetäänkö vaarallisimman liukupinnan hakua (Optimization) vai määritetäänkö laskettava
liukupinta itse (Single Slip Surface). Lisäksi valitaan joko ympyrä- tai vapaamuotoinen
liukupinta sekä käytettävä laskentateoria. Esimerkissä on valittu vapaamuotoisen
liukupinnan optimointi ja laskentatavaksi Janbu simplified, katso kuva 10.
Kuva 10. Liukupinnan määrittäminen Failure Surface lehdellä.
11.
Erityismäärittelyt (Advanced)
Advanced lehdellä voidaan määrittää erilaisia laskennan erityistapauksia. Lehdellä
voidaan määrittää käytetäänkö yksittäistä vetohalkeamaa (Single Tension Crack), vai
annetaanko geometriasta alue jossa vetohalkeama voi esiintyä (Tension Crack Area),
katso tarkemmin kohta x.x.
Lehdellä voidaan myös määrittää otetaanko liukupintojen päätyvastus huomioon (Calculate
with End Effect).
Sensitivity analysis valinta mahdollistaa herkkyystarkastelun tekemisen joko yksittäiselle
maakerrokselle, tai kaikille maakerroksille), katso tarkemmin kohta x.x.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
8(11)
Soft Band valinnan avulla voidaan vaarallisimman liukupinnan optimointia varten määrittää
erityisen heikon maakerroksen numero. Toiminto on tarpeellinen lähinnä, mikäli heikko
maakerros on hyvin ohut.
Sivulla voidaan myös antaa erilaisia rajoituksia liukupinnan kulkemiselle geometriassa.
Forbidden domain valinnalla määritetään alue, jonka lävitse liukupinta ei saa kulkea
(esimerkiksi jokin tukirakenne). Upper limit valinnalla määritetään polyline jonka alapuolelta
liukupinnan tulee kulkea. Lower Limit valinnalla määritetään polyline, jonka yläpuolelta
liukupinnan tulee kulkea.
Kuva 11. Advanced lehti.
12.
Laskenta (Calculate)
Calculate lehdellä määritetään laskennan asetukset ja käynnistetään itse laskenta. Mikäli
käytetään vaarallisimman liukupinnan hakua, määritetään miltä alueelta poikkileikkauksessa liukupinta voi lähteä ja mille alueelle se voi päättyä. Lisäksi voidaan jompikumpi näistä alueista jakaa osiin, jolloin saadaan piirrettyä useampi liukupinta ja voidaan
arvioida varmuuden kehittymistä alueella. Show FOS Range valinnalla voidaan piirtää
tietyn varmuusvälin liukupinnat.
Kuva 12. Calculate lehti.
13.
Laskennan tulokset (Calculate, Graph, Report)
Graph lehdellä näytetään laskennan perusteella tehdyt graafit.
Report lehdellä näytetään tekstimuotoiset tulosteet laskennasta. Valittavana on
laskentamoottorille menevä lähtötiedosto (Slope Input), Lähtötietojen oikeellisuuden
tarkistusraportti (Slope Input Check) sekä tulostiedosto (Slope Results).
Vaarallisin liukupinta/pinnat tulostuu piirtoalustan kuvaan. Liukupinnan värikoodi indikoi
liukupinnan varmuutta siten, että punainen väri vastaa varmuuskerrointa 1.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
9(11)
Kuva 6. Laskennan tulos.
14.
Geometrian muuttaminen
Seuraavaksi muutetaan geometriaa lisäämällä siihen 1 metrin paksuinen heikko
maakerros tasolla 15-16. Tarvittavat uudet kerrosraja piirretään jälleen Polyline toiminnolla.
Kumpikin uusi maakerros lisätään malliin toiminnolla Geometry->Add Soil Layer toiminnon
avulla. Ohjelma pyytää osoittamaan uuden kerrosrajan ja lisää sen laskentamalliin, siten
että kerrosrajan kohdalla oleva maakerros ’kahdennetaan’.
Geometrian luonnin periaatteet on kuvattu GeoCalc peruskäyttöohjeessa, kappaleissa
Geometrian käsittely.
Tämän jälkeen on vielä annettava parametrit kahdelle uudelle maakerrokselle, Kuva 10.
Kuva 7. Uudet materiaaliparametrit
Laskennan tulos on esitetty seuraavassa kuvassa. Laskennassa on määritetty maakerros
2 heikoksi (soft band) ja tehty vaarallisimman liukupinna haku.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
10(11)
Kuva 8. Laskennan tulos kun mukana on heikko maakerros.
15.
Pohjavedenpinnan antaminen (Pore Pressure)
Pohjavedenpinnan antamista varten täytyy se ensin piirtää Polyline toiminnolla. Tämän
jälkeen viiva valitaan kohdan toiminnolla Geometry->Select Ground Water Polyline. Jotta
pohjavedenpinta vaikuttaisi myös huokosvedenpaineeseen, täytyy tätä vastaava asetus
valita Pore Pressure lehdeltä, Kuva 12.
Kuva 9. Pore Pressure lehti
Laskennan tulos muuttuu seuraavasti, Kuva 13.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi
11(11)
Kuva 10. Laskennan tulos kun mukana on heikko maakerros ja pohjavedenpinta.
16.
Laskennan erityismäärittelyiden käyttäminen
Tämä kappale täydentyy dokumentin seuraavissa versioissa.
17.
Maanaulaus toimintojen käyttäminen
Katso erillinen dokumentti: ”GEOCALC-STABILITEETTILASKENTAOHJELMAN
MAANNAULAUSOMINAISUUDEN KÄYTTÖ”
18.
Geovahviste toimintojen käyttäminen
Tämä kappale täydentyy dokumentin seuraavissa versioissa.
_________________________________________________________________________________________________________
Vianova Systems Finland Oy
Vaisalantie 6
FIN-02130 Espoo
Puh (09) 2313 2100
Fax (09) 2313 2250
etunimi.sukunimi@vianova.fi
www.vianova.fi