بهینه سازی شیروانی های خاکی غیراشباع با استفاده از الگوریتم ژنتیک

سازه های مهندسی عمران بر روی سطح زمین ساخته می شوند. و بسیاری از زمین ها دارای خاک غیراشباع می باشند. بنابراین برای تحلیل خاک ها و طراحی سازه های خاکی غیراشباع بایستی فرضیات مکانیک خاک غیراشباع رعایت شود. در این تحقیق پایداری شیروانی های خاکی غیراشباع، که با کوبیدن لایه های خاک احداث می شوند یا شیروانی های طبیعی غیراشباع مورد بررسی قرار گرفته شده است. بررسی پایداری شیروانی های مذکور بر اساس قوانین مکانیک خاک غیراشباع می باشد. در ابتدا مروری بر مکانیک خاک غیراشباع صورت میگیرد و به بررسی روش های پایداری شیروانی های خاکی اشباع و غیراشباع پرداخته می شود. همچنین به بررسی مقاومت برشی خاک غیراشباع و نظریه های مختلف ارائه شده توسط دانشمندان پرداخته می شود. در این تحقیق از یکی از روش های بهینه سازی غیرکلاسیک به نام روش الگوریتم ژنتیک، برای یافتن سطح لغزش بحرانی دایره ای شیروانی های خاکی استفاده شده است. در این تحقیق یک نرم افزار به زبان c#.net به نام gausslope تهیه گردیده است، که علاوه بر تحلیل پایداری شیروانی های خاکی اشباع و غیراشباع و تشخیص سطح لغزش قادر به بهینه یابی سطح لغزش و ضریب اطمینان متناظر با آن را نیز دارا می باشد. از نکات برجسته برنامه تهیه شده توانایی تحلیل شیروانی های خاکی غیراشباع می باشد که از مباحث جدید در تحلیل شیروانی های خاکی است. در ادامه با ارائه مثال هایی دقت روش پیشنهادی برای بررسی و تحلیل بهینه شیروانی های خاکی همگن و ناهمگن به روش الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است و پارامترهای مختلف شیروانی خاکی و الگوریتم ژنتیک مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه و بررسی نتایج نشان می دهد که تنش برشی و در نتیجه ضریب اطمینان پایداری شیروانی های خاکی غیراشباع بیش از حالت اشباع می باشد، البته پارامترهایی همچون نوع خاک و ساختار آن و سرعت ساخت، درصد اشباع و زمان بعد از ساخت نیز از پارامترهای مهم در تحلیل می باشند.با استفاده از برنامه تهیه شده می توان مقادیر ضریب اطمینان برای شیروای های خاکی مختلف در دو حالت اشباع و غیراشباع به دست آورد.