Các phương pháp phân tích trạng thái ứng suất biến dạng
Thuộc về nhóm phương pháp phân tích trạng thái ứng suất-biến dạng có thể kể
đến như phương pháp phần tử hữu hạn [18, 28, 29] và các phương pháp số. Trong
khoảng hơn hai thập kỷ gần đây, các mô hình số phát triển, sự hỗ trợ mạnh mẽ của máy
tính, người ta đã phân tích được trạng thái ứng suất-biến dạng của môi trường đàn hồi-
dẻo. Đặc điểm của nhóm phương pháp này là có thể biểu diễn một cách rõ ràng quan
hệ hàm số giữa ứng suất và biến dạng của môi trường đất với các điều kiện biên của
chúng để có thể xác định trường ứng suất tại mọi điểm nằm trong khối đất. Các điểm
(phần tử) của môi trường đất đạt đến mức ứng suất – biến dạng nào đó (đủ nhỏ) thì là
môi trường đàn hồi, nhưng khi đạt đến một trạng thái ứng suất – biến dạng nào đó (thỏa
mãn điều kiện của Prandtl hoặc điều kiện của Mohr – Rankine – Coulomb) thì điểm
(phần tử) đó trở thành môi trường dẻo Hình 1.3. Khi phân tích mái dốc đất ta không
cần giả định mặt trượt mà cứ tính toán ứng suất – biến dạng theo tiến trình tăng dần
của tải trọng, sẽ thấy các phần tử biến dạng dẻo cứ phát triển dần và dẫn tới chỗ mái
dốc mất ổn định khi chuyển vị của những điểm trên mặt mái dốc tăng mạnh. Hệ số an
toàn về ổn định của mái dốc là hệ số K làm cho chuyển vị của mặt mái dốc tăng vô
cùng lớn.
Có thể nói nhóm phương pháp này cho kết quả khá tốt về quan hệ giữa ứng suất
và biến dạng trong suốt quá trình chịu tải của kết cấu cho đến khi đạt đến trạng thái giới
hạn. Tuy niên, yêu cầu các tham số đầu vào khi tính toán lại phức tạp như: Mô đun biến
dạng, hệ số poisson của đất. Đây là những tham số của đất cần những thí nghiệm chuyên
dụng kết hợp phân tích, tính toán để xác định. Ngoài ra, khối lượng tính toán của những
phương pháp này rất lớn, nhiều khi dẫn tới sai số tính toán tích lũy đáng kể. Do vậy, việc
ứng dụng các phương pháp phân tích trạng thái ứng suất biến dạng vào tính toán ổn định
mái dốc nói chung, ổn định trượt sâu mố cầu nói riêng còn có những khó khăn nhất định.