welcome to wasabi

Chào mừng các bạn đến với blog WASABI KOBOLD.

blog này được mở với mục đích chia sẻ kiến thức và học hỏi.
Vui nếu bạn quan tâm, mừng nếu bạn góp ý.

Mọi sao chép xin trích dẫn nguồn bài viết. Cảm ơn!

Sunday, March 23, 2025

Về sự không thực tế của mô phỏng liên tục trong cơ học đá

Một bài báo mới của cụ Barton

"REFLECTIONS ON AN UNREALISTIC CONTINUUM BRANCH OF ROCK MECHANICS– DISCONTINUOUS BEHAVIOUR ALTERNATIVES."

Bài báo tập trung vào việc phê bình các mô hình liên tục (continuum modelling) trong cơ học đá, đặc biệt là chỉ số GSI (Geological Strength Index) và phương trình Hoek-Brown, vốn được sử dụng rộng rãi trong hơn 30 năm qua. Tác giả lập luận rằng các mô hình này thường không phản ánh chính xác quá trình phá hủy của khối đá do không tính đến đầy đủ vai trò của các khe nứt hiện có và dựa quá nhiều vào các tham số của đá nguyên khối (intact rock). Barton cho rằng các giải pháp cổ điển như Mohr-Coulomb (M-C) đưa ra kết quả sai lệch lớn, chẳng hạn như dự đoán độ cao tối đa của vách đá vượt quá thực tế, vì chúng đánh giá quá cao độ bền gắn kết của đá nguyên khối thay vì tập trung vào liên kết yếu nhất.

Cụ cũng phê phán việc sử dụng mức ứng suất khởi phát nứt (crack initiation stress) theo tỷ lệ 0.4 lần UCS (độ bền nén đơn trục), cho rằng nó không liên quan trực tiếp đến UCS mà thay vào đó phụ thuộc vào độ bền kéo (tensile strength) và tỷ số Poisson. Ông đề xuất cần xem xét lại cách tiếp cận sự phá hủy của khối đá, kết hợp các yếu tố như khe nứt và hành vi phi tuyến tính, thay vì dựa vào các phương trình "hộp đen" như Hoek-Brown. Ngoài ra, Barton so sánh các mô hình liên tục với mô hình không liên tục (discontinuum modelling), chẳng hạn như tiêu chuẩn Barton-Bandis, vốn mô tả chi tiết hơn ứng xử trượt và giãn nở (dilation) của khe nứt.

Bài báo kết luận rằng các mô hình liên tục như GSI và Hoek-Brown, dù phổ biến, có thể không đủ để mô tả thực tế phức tạp của khối đá có khe nứt, đặc biệt trong các bài toán thực tế như thiết kế sườn dốc mỏ lộ thiên. Tác giả kêu gọi một cách tiếp cận mới, nhấn mạnh tầm quan trọng của dữ liệu thực nghiệm và mô phỏng dựa trên cơ chế thực tế hơn là các giả định đơn giản hóa quá mức.


Wednesday, December 18, 2024

Biểu đồ Hjulström về quan hệ giữa vận tốc dòng chảy và hoạt động địa chất của sông

Đồ cổ thú vị 

Biểu đồ Hjulström là biểu đồ đến kích thước hạt trầm tích và vận tốc dòng chảy, được các nhà thủy văn và địa chất sử dụng để xác định xem một con sông sẽ xâm thực (xói mòn), vận chuyển hay lắng đọng trầm tích. Biểu đồ này được công bố trong luận án tiến sĩ của Filip Hjulström (1902–1982) "Studies of the morphological activity of rivers as illustrated by the river Fyris" vào năm 1935. 


Đường cong phía trên (biên trên) biểu thị tốc độ xói mòn tới hạn tính bằng cm/s là hàm của kích thước hạt tính theo mm. 
Đường cong phía dưới (biên dưới) biểu thị tốc độ lắng đọng là hàm của kích thước hạt. 
Lưu ý rằng các trục là biểu thị theo tỷ lệ logarit.

Biểu đồ cho thấy một số nguyên tắc chính về mối quan hệ giữa xâm thực, vận chuyển và lắng đọng. Đối với các đất hạt rời, ma sát là lực chủ đạo ngăn ngừa xói mòn, các đường cong bám sát nhau và vận tốc cần thiết tăng theo kích thước hạt. Đối với vật liệu trầm tích dính, chủ yếu là đất sét và cả đất bụi, tốc độ xói mòn tăng khi kích thước hạt giảm, vì lực dính quan trọng hơn khi các hạt trở nên nhỏ hơn. Mặt khác, tốc độ tới hạn của quá trình lắng đọng phụ thuộc vào tốc độ lắng và tốc độ này giảm khi kích thước hạt giảm. Đường cong Hjulström cho thấy các hạt cát có kích thước khoảng 0,1 mm dễ bị xói mòn nhất.

Đường cong này có từ nghiên cứu đầu thế kỷ 20 về địa mạo sông và ngày nay không chủ yếu có giá trị lịch sử, tuy nhiên do đơn giản nên vẫn rất hấp dẫn. Một trong những nhược điểm của biểu đồ này là nó không tính đến độ sâu của nước và quan trọng hơn là không cho thấy sự lắng đọng là do sự giảm tốc độ dòng chảy và xói mòn là do tăng tốc độ dòng chảy gây ra. 
Ngày nay, có rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về các công thức vận chuyển trầm tích sông và khả năng áp dụng tốt hơn so với biểu đồ của Hjulström. 


Thursday, December 12, 2024

Nối ranh giới các lớp đất

 Về việc nối ranh giới các lớp trên mặt cắt ĐCCT

(Copied từ một diễn đàn chuyên môn địa kỹ thuật là chính và quảng cáo là chủ yếu ;))

Cần rõ khi vẽ mặt cắt là vẽ theo quan điểm thành hệ (theo nguồn gốc) và hay theo quan điểm phân chia đơn nguyên (tính chất ĐCCT)? hay kết hợp cả hai quan quan điểm?

Theo từng cách đều có nguyên tắc của nó, ví dụ đối với mặt cắt là đất đá trầm tích, các lớp sẽ tuân theo quy luật trầm tích, có 2 nguyên tắc chính là: 1. tính liên tục theo phương nằm ngang ("lateral continuity") và nguyên tắc các lớp nằm ngang khi hình thành ("Principle of original horizontality"), ngoài ra còn phải tuân thủ quy luật về thứ tự trầm đọng (law of superposition). Người lập cần nắm hoặc phân tích được cả lịch sử hình thành... VD ở vùng Hà nội, người vẽ cần nắm được tại sao có sự lồi lõm của bề mặt tầng Vĩnh Phúc. Cùng số liệu hố khoan, mỗi kỹ sư sẽ ra mặt cắt khác nhau trừ khi tất cả kỹ sư đều dùng 1 phần mềm để chế độ nối mặc định của phần mềm lậ. Và sẽ không bao giờ có mặt cắt chính xác với thực tế, chỉ có thể sát với thực tế mà thôi. Hình dưới đây là ví dụ từ 1 số liệu khoan có thể ra các mặt cắt khác nhau. Tất cả đều đúng trong tầm tư duy của người vẽ 🙂.




Sunday, January 14, 2024

RQD và chất lượng khối đá - có liên quan hay không?

 

Trong một bài mà Wasabi đã đăng từ 2014 về chỉ số chất lượng khối đá RQD (Rock quality designation) có trình bày về cách phân loại chất lượng khối đá theo Deer (1963).  Nay (năm 2024), sau 10 năm, lại thấy bản dự thảo tiêu chuẩn TCVN 5746:2024 đưa cách phân loại đó vào.
 
Cụ thể tại Bảng D.14 của bản tiêu chuẩn dự thảo TCVN 5746:2024, chỉ số RQD được dùng để phân loại cả chất lượng khối đá và mức độ nứt nẻ của khối đá. 
 
Cơ mà theo Wasabi là không nên như vậy.
 
Theo bản dự thảo tiêu chuẩn thì bên cạnh việc dùng RQD để đánh giá mức độ nứt nẻ như các kỹ sư địa chất vẫn làm, TCVN đang cố gắng tận dụng thông số RQD để phân loại khối đá như theo đề xuất ông Deer - tác giả của RQD, chia ra 5 cấp chất lượng của khối đá khác nhau (từ rất xấu đến rất tốt). 
 
Việc phân chia chất lượng này xem ra khá thô thiển và cần thận trọng khi sử dụng. 
 
Chất lượng khối đá (rock mass quality) phụ thuộc và rất nhiều yếu tố mà trong đó RQD chỉ là một thông số. Chất lượng khối đá do tính chất của vật liệu đá nguyên vẹn và đặc điểm hệ thống nứt nẻ (bao gồm đặc điểm các khe nứt, mật độ và dạng phân bố các khe nứt...) quyết định, trong khi RQD chỉ là một chỉ số đánh giá sơ bộ mức độ nứt nẻ của khối đá. Bản thân ông Deer ngay từ khi đề xuất phương pháp phân loại khối đá theo RQD cũng đã công nhận điều này. Và sau mấy chục năm sử dụng ông ấy khuyên rằng thì là mà chỉ nên sử dụng RQD là một tham số, và kiến nghị dùng Q hay RMR để đánh giá. Theo Deer, chỉ tận dụng RQD để: xác định các đới đá nứt nẻ mạnh cần xem xét xử lý và tận dụng các kinh nghiệm về RQD để định hướng phục vụ thiết kế sơ bộ.
 
Vậy nên, tốt nhất bỏ cái phân loại khối đá theo RQD ra khỏi tiêu chuẩn trước khi nó có hiệu lực.

Wednesday, October 4, 2023

Hồi ký Lũng Cú

 Nhớ gì viết đấy, chưa quá già nên vẫn nhớ chút ký ức vụn để viết

Lần đầu đến Lũng Cú là tầm cuối năm 1999, khi vừa mới tốt nghiệp Đại học và đi làm với vai kỹ sư địa chất. Đây cũng là lần đầu Wasabi đứng tên chủ trì khảo sát địa chất công trình của dự án sông biên giới*. Nhiệm vụ cấp thiết phải đi ngay và luôn, sếp phân công xong còn động viên bảo công việc giai đoạn này đơn giản, chủ yếu công tác đo vẽ, cuối năm là tiền về, nhưng thòng câu đây là nhiệm vụ chính trị nên tiền không không nhiều, hehe. Mới ra trường, lý thuyết còn đang lơ mơ, còn kinh nghiệm coi như chưa có gì kể ra cũng hơi lo lắng. Nhưng rén hơn là đoạn nghe kể đi làm phải uống rượu, mà người H’Mông uống rượu bằng bát, không uống thì không vào việc. Gì chứ rượu Wasabi uống có đôi chén hạt mít đã thành tiên, uống bát thì có mà thành ma luôn đâm ra rén vô cùng.
 
Lũng Cú khi đó rất vắng vẻ, khu vực chân cột cờ Lũng Cú chỉ có 8 nóc nhà, dân chủ yếu tập trung ở thôn Séo Lủng, nơi mà Việt Nam Trung quốc bắn nhau đì đòm mãi mới kết thúc tuy biên giới đã phân định từ 1989. Nghe kể năm 1992 tàu còn sang đốt cháy 18 ngôi nhà ở bản Séo Lủng, ngay năm trước đó (1998) đồng bào làm nương ở khu vực giáp ranh còn bị Trung Quốc bắt giữ… nói chung khi đó tình hình phức tạp, cán bộ Wasabi đi làm phải có một chiến sĩ biên phòng đi kèm, vừa dẫn đường vừa bảo vệ kiêm luôn phiên dịch tiếng H’Mông nếu cần. Chiến sĩ biên phòng dẫn Wasabi đi là lính nghĩa vụ, trẻ măng, cũng người dân tộc nhưng nói tiếng Kinh, tất nhiên.
 
Trước khi xuống sông Nho Quế, ghé thăm căn nhà người H’Mông, đây là căn nhà duy nhất và ở điểm cao nhất về phía Trung Quốc, nằm trên sườn núi nhìn xuống sông Nho Quế. Từ vị trí nhà nhìn xuống dòng Nho Quế đẹp thôi rồi, Nho Quế như dải lụa xanh lơ uốn lượn dưới vực sâu. Tả vậy thôi chứ lúc đó chả có tâm hồn ngắm cảnh, chỉ lo vào nhà người H’Mông xong đứng dậy kiểu gì. Cậu lính biên phòng bảo cứ vào chơi tý nghỉ chân luôn, con gái nhà này xinh lắm, da trắng má hồng, đang học lớp 8 biết nói tiếng kinh, lính biên phòng bọn em ai cũng thích, em cũng đang cưa mà chưa được. Nghe đến đây thì chốt hạ vào thôi, say thì ngủ lại nghĩ ngợi gì nữa, hehe. Có mấy gói lương khô mang theo bỏ ra làm quà, bác chủ nhà phấn khởi lắm, đem mèn mén với rượu ra mời. Cũng định bụng không uống rượu rồi, nhưng mèn mén chắc để lâu ngày, vừa khô vừa chua, phải uống rượu vào mới trôi được. Thế là cũng làm cỡ 1/4 bát rượu mới đứng lên, may chiến sĩ biên phòng giải thích rằng phải xuống sông còn về kẻo không kịp. Thoát bữa rượu nhưng không gặp được con gái bác chủ nhà vì đang đi học nội trú ngoài huyện, kể ra cũng hơi tiếc
😃
Việc ở sông Nho Quế thuộc về chuyên môn khỏi kể, chỉ cần biết xuống chùn chân lên mỏi gối, vậy thôi.
Xong việc ở bờ sông Nho quế về đến Uỷ Ban xã Lũng Cú cũng đã chiều muộn. Bạn lính biên phòng cũng từ biệt để lên chốt làm nhiệm vụ, dặn quay ra đồn biên phòng mà ngủ nhờ. Uỷ ban xã khi đó là một căn nhà xây gạch đơn sơ, bên trong tuềnh toàng chả có gì. Trong lúc chờ gặp lãnh đạo xã lấy xác nhận, gặp một bác nhà văn bên quân đội, cũng lặn lội từ Hà Nội lên. Bác ấy bảo lên đến đây chỉ có bộ đội biên phòng, nhà văn như tao và dân địa chất như mày. Bác nhà văn bảo cũng đã từng đến đây rồi, đi và ở lại để trải nghiệm để về còn viết truyện. Chủ tịch xã bằng tuổi mình, tên Páo hình như họ Lùng, nói tiếng Kinh tốt và biết ký xác nhận chứ không phải điểm chỉ. Gặp cán bộ xã xong thì trời cũng đã nhá nhem tối, quyết định quay ra vì không thể ở lại vì chả biết nghỉ ở đâu. Hành trình từ trung tâm xã Lũng Cú ra đồn Biên phòng Lũng Cú cũng đáng nhớ, bởi lúc đi vào là trời sáng, lại đi bằng xe U oát nên không vấn đề gì. Khi đi ra phương tiện là hai cẳng vì trong bản làm gì có xe ôm. Khi đi được một đoạn thì trời tối om, dọc đường ra không có nhà dân, chỉ khi nào nghe tiếng chó sủa văng vẳng thì biết là quanh đó có nhà nhưng cũng chả nhìn thấy nhà chỗ nào. Dò dẫm hơn chục cây số trời tối đường miền núi hẳn là kỷ niệm đáng nhớ. Đi mãi đi mãi mà chả thấy đồn biên phòng đâu, vừa mệt mỏi vừa sốt ruột. Mãi tầm hơn 9h đêm mới tới doanh trại đồn biên phòng, vào trình giấy tờ xin ngủ lại. Dù muộn nhưng anh trưởng đồn vẫn bảo lính sửa soạn cơm cho ăn, cơm bộ đội đầy đủ rau thịt, bộ đội nấu lại rất ngon nên giờ vẫn nhớ bữa cơm ấy. Anh đồn trưởng hình như cấp Uý, nghe anh kể quê tận Nam Định, một năm anh chỉ về quê nhà 2 lần, vợ con ở quê, thật đáng kính phục. Điều kiện cuộc sống vật chất ở đồn khá ổn, lợn gà rau cỏ đều do lính tự tăng gia không phải đi mua.
 
Sáng hôm sau từ biệt anh trưởng đồn và các chiến sĩ, may quá có xe ôm đi từ đồn ra thị trấn Đồng Văn. Thị trấn Đồng Văn khi đó cũng còn vắng vẻ, cả ngày mới có chuyến xe khách đi về Hà Giang mà đi vào sáng sớm. Đợi đến trưa, may gặp được xe tải chở hàng đi thẳng về Hà Nội, thế là về. Khi đó Wasabi thực sự chỉ muốn mau chóng xong việc để về, không hứng thú khám phá gì nên chả có kỷ niệm gì ở Đồng Văn ngoài hình ảnh cao nguyên đá khô khốc, người đồng bào đi chợ bằng ngựa, có ông vào chợ uống say còn nằm luôn giữa đường, vợ và ngựa cứ ở cạnh chờ. 
 
*Dự án kè sông biên giới khi đó bắt đầu khởi động, Bộ Nông Phát giao cho Viện đảm nhiệm, mục đích là để phục vụ lập dự án xây dựng kè bảo vệ bờ sông những khu vực xung yếu cho toàn bộ các bờ sông biên giới phía Bắc. Phòng Địa kỹ thuật khi đó neo người, các kỹ sư nam đều phải đảm nhiệm chủ trì, mỗi người một đến một vài nơi. Wasabi mới ra trường, được phân nhiệm vụ làm ở 2 tỉnh, Lào Cai và Hà Giang. Ở Lào cai thì làm đoạn nhánh sông Nậm Thi, ở Hà Giang làm sông Nho Quế ở huyện Đồng Văn và một đoạn suối là ranh giới Việt – Trung ở cửa khẩu Thanh Thuỷ, Vị Xuyên Hà Giang. Đoạn suối cửa khẩu này có vài trăm mét nhưng ở khu vực đầy mìn, đi khảo sát cũng chỉ được đi dọc suối và cách một đoạn, có 1 chiến sĩ biên phòng dẫn đi theo lối mòn rộng chừng nửa nửa mét, hai bên là cỏ rậm rạp. Chiến sĩ dặn dò cẩn thận rằng em bước đâu anh theo đấy, không đi chệch ra ngoài dẫm phải mìn là tèo đấy.