بررسی پایداری شیروانی های خاکی و یافتن راهی برای ارزیابی دقیق تر پایداری شیب ها وترانشه های خاکی، از دیرباز  مورد توجه کارشناسان و متخصصان ژئوتکنیک بوده است. تخمین افزایش ضریب اطمینان پایداری شیروانی ها و شیب های خاکی در شرایط و پروژه های مختلف اعم از سدسازی،    کانال ها، خاکریزها، بزرگراه ها، اسکله ها و… .، در همین راستا تلاش برای افزایش پایداری شیب ها امری تعیین کننده در پایداری کلی سازه ها به شمار می رود. نتیجه لغزش یا شکست یک شیب      می تواند باعث از دست رفتن عملکردی آن پروژه ( شیب) و حتی باعث از دست رفتن جان عده ای انسان گردد. مهندسان ژئوتکنیک باید در ارزیابی پایداری شیروانی های خاکی توجه خاصی به       زمین شناسی، زهکشی سطحی، آب زیرزمینی و مقاومت برشی خاک مبذول داشته باشند.

بیان مسئله

در ساخت و بهره برداری از شیب ها و دیواره های خاکی، مسئله پایداری و بررسی مکانیسم های شکست احتمالی، ملاحظه های اقتصادی و حتی در برخی سازه ها فاجعه ی انسانی بسیار مهم        می باشد، بنابراین شناخت نوع پایداری و ناپایداری در شیروانی ها به جهت تشخیص راه های جلوگیری و مقابله با آن، امری مهم و ارزشمند می باشد. دو روش مهم در تحلیل پایداری شیب ها و شیروانی ها روش های تعادل حدی و عددی است. در این پژوهش با مدل سازی و بررسی دقیق یک شیب با دو زاویه گوناگون در شرایط تحت تراوش بدونمهار و با مهار در خاک های رس و ماسه  با        هر دو روش ذکر و این دو روش با هم مقایسه می شود.

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

روش تعادل حدی

یكی از روش های تحلیل پایداری شیب ها روش تعادل حدی است، در این روش اولین تحلیل را كولمان در اواخر قرن هجدهم ارائه داده است، در این گونه روش ها فرض اصلی این است كه سطحی در امتداد سطح لغزش اختیار می شود (منحنی یا مستوی) معیار گسیختگی مشخصی (مثلاً: موهر –‌ كولمب) حاكم بوده و بخش لغزنده بصورت مجزا و صلب بر سطح گسیختگی جا به جا می شود، آنگاه تمام نیروهای موثر بر لغزندگی و برای جلوگیری از آن در نظر گرفته می شود و با مقایسه مقاومت برشی لازم جهت حفظ پایداری با مقاومت برشی موجود در خاك ضریب ایمنی تعیین می گردد.

در یك روش كاربردی از این گروه كه به روش قطعات موسوم است، بخش لغزنده خاك به قطعاتی قائم تقسیم می شود و بررسی تعادل استاتیكی نیروها روی هر قطعه به طور مجزا صورت می گیرد، روش های مبتنی بر تعادل حدی به علت وضوح مفاهیم و سادگی استفاده، كاربردی ترین روش های بررسی پایداری شیب ها می باشند و در دفتر مهندسین مشاور كاربرد وسیع دارند.

روش عددی

 نرم افزارهای مختلفی براساس روش اجزاء محدود یا تفاضل محدود در بازار موجود می باشند از جمله: پلکسیس، فلک، فلک سه بعدی، ژئواسلوپ، یودک، تری دک، سی ای تو و انسیس و … .

 از بین نرم افزارها بنا بر دلایل زیر، روش عددی انتخاب می شود و مورد مطالعه جدی قرار می گیرد:

• علاوه بر الگوی اصلی خاک، الگوی رفتاری مو هر-کولمب، دارای الگوهای رفتاری الاستیک، الگوی خاک سخت شونده، الگوی خاک نرم و الگوی خاک نرم توأم با خزش را داراست که می توان از هر کدام از آن ها با توجه به نوع خاک و رفتارهای گوناگون از آن استفاده کرد.