مقایسه تحلیلی ارزیابی پایداری شیبها به روش تعادل حدی و روش اجزای محدود

در بحث شیبها، هنوز ضریب اطمینان بعنوان شاخص اولیه در تعیین اینکه شیب تا چه اندازه ای به گسیختگی نزدیک است یا از آن دور است، باقی مانده است. روشهای تعادل حدی بعنوان تکنیکهای پر طرفدار در تحلیل شیبها همواره مورد استفاده بوده اند. با این وجود در سالهای اخیر برنامه های کامپیوتری محاسباتی موجود جهت مهندسین ژئوتکنیک و همچنین هزینه های پایین آنها، روشهای اجزای محدود را به یکی از روشهای قدرتمند جهت تحلیل شیبها تبدیل نموده است. در این تحقیق روشهای تحلیلی شیبها بر اساس تعادل حدیLE) و اجزای محدودFE) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. امروزه روشهای اجزای محدود در مقایسه با روشهای تعادل حدی مرسوم بکار رفته در تحلیل پایداری شیبها، دارای مزایای بسیاری هستند. به همین منظور شیب ساده ای در سه حالت خشک، اشباع بدون تراوش و خشک با سربار خارجی بر اساس روشهای تعادل حدی و اجزای محدود تحلیل شده است. جهت تحلیل از نرم افزارهای PLAXIS و SLOPE/W که به ترتیب بر اساس رو.شهای تعادل حدی و اجزای محدود هستند استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیلها با هم مقایسه شده و همچنین روشهای تعدل حدی که اساسا از نقطه نظر فرضیات آنها در تعیین عملکرد نیروهای داخلی بین قطعات که به نیروهای نرمال و برشی مربوط میشوند متفاوت هستند، مورد بحث قرار گرفته اند. همچنین با توجه به اینکی در روشهای تعادل حدی امکان مطالعه پارامتریک مساله وجود ندارد، توسط روش اجزای محدود پایداری شیب بصورت پارامتریک مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه نشان می دهد که بر خلاف آنچه بعضی از روشهای تعادل حدی فرض می کنند، عملکرد نیروی داخلی بین قطعات نه ثابت بوده و نه میتواند کاملا شناخته شده باشد. همچنین نتایج نشان میدهند که ضرایب اطمینان محاسبه شده در روشهای تعادل حدی در شرایط مختلف سطح آب زیرزمینی و بارگذاری، در حدود 3 الی 15 درصد بیشتر از مقادیر محاسبه شده در روش اجزای محدود است.

Keywords:

تحلیل شیب , تعادل حدی , اجزای محدود , ضریب اطمینان