بررسی پایداری و پایدارسازی شیروانی خاکی با استفاده از نرم¬افزار plaxis

به هر گونه حرکت توده ای از خاک یا سنگ و یا ترکیبی از هر دو که ممکن است در شیروانی های خاکی مصنوعی و طبیعی رخ دهد، زمین لغزه می گویند. این پدیده بیش¬تر از هر چیز ناشی از دست بردن بشر در شیب¬های طبیعی است. در زمین لغزش، محدوده¬ی سرعت توده ممکن است بسیار کم مانند خزش یا بسیار زیاد مانند سقوط ناگهانی باشد. در شیروانی¬هایی که به هر دلیلی زمین¬لغزش در حال شروع، گسترش و یا انجام گرفتن است، موضوع پایدارسازی آن¬ها مطرح می شود که یکی از این روش¬های پایدارسازی، نصب شمع است. برای ارزیابی پایداری یک شیروانی از معیار ضریب اطمینان استفاده می¬شود. در این مطالعه از روش نصب شمع به¬عنوان یک راه¬حل پیشگیرانه برای ثبات در شیروانی استفاده شده است. در این روش سطح گسیختگی به لایه¬های پایدار زیرین دوخته شده و پایداری شیروانی تأمین می-گردد. در استفاده از این روش باید شناخت کاملی از حدود و عمق سطح لغزش در اختیار باشد تا امتداد شمع¬ها از سطح لغزش عبور کند و در لایه¬ی پایدار زیرین فرو رود. در این روش، برای تأمین پایداری کلی شیروانی به همراه شمع¬های داخل آن، بایستی پایداری شمع و شیروانی به طور جداگانه برآورده شود. در این تحقیق پایداری و پایدارسازی دو شیروانی مصنوعی و طبیعی مورد بررسی قرار گرفت که شیروانی طبیعی یکی از پروفیل¬های طولی محور آزاد مهر آلاشت است. محدوده¬ی مورد مطالعه در جنوب دریای خزر و در شمال غربی شهر پل سفید واقع است. مقطع عرضی و داده¬های فیزیکی و مکانیکی منطقه¬ی مورد مطالعه از گزارش ژئوتکنیک منطقه¬ی سوادکوه استخراج گردید و مورد استفاده قرار گرفت. نرم¬افزار مورد استفاده در این تحقیق نرم¬افزار المان محدود پلکسیس سری 8.2 است. در این کار بعد از ارزیابی پایداری دو شیروانی مصنوعی و طبیعی، نحوه¬ی تغییرات ضریب اطمینان به ازای فاصله¬های مختلف از پنجه و طول¬های مختلف شمع مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین فاصله¬ی مناسب شمع از پنجه¬ی شیروانی باید دو معیار در نظر گرفته شد، اول ایمنی شیروانی که با ضریب اطمینان مطلوب بدست می¬آید، دوم ایمنی شمع که تغییر مکان آن باید از حدی کم¬تر باشد. برای تعیین طول مناسب شمع هم باید کم¬ترین نیروی برشی و گشتاور خمشی به آن وارد شود. درنهایت با مقایسه¬ی ضریب اطمینان شیروانی مصنوعی و طبیعی به¬ترتیب با مقدارهای 1.6 و 1.3 از شمع¬هایی به¬طول 13.85 و 6.8 متر که در فاصله¬ی 11.5 و 3.78 متر از پنجه هستند و ضریب اطمینان¬های 1.6594 و 1.22 را ایجاد کردند، استفاده شد. فاصله¬های بهینه¬ی یاد شده به¬طور تقریبی در وسط شیروانی واقع شدند که با مطالعات گذشته تطبیق دارد.