ایستاسازه
En Ar

خانه - کتابخانه - Slope Stability Analysis and Stabilization

دانلود Slope Stability Analysis and Stabilization

هدف از نگارش این کتاب پرداختن به تعدادی از مسائل فعلی مربوط به طراحی و ساخت شیب های مهندسی شده و تثبیت و تجزیه و تحلیل پایداری شیب است. این کتاب به بررسی نقادانه وضعیت فعلی پرداخته و از نظر نویسندگان رویکردهای جایگزین و مناسب‌ تری برای ایجاد یک مدل طراحی مناسب، ارتقای نظریه پایه، مکان‌یابی سطوح شکست بحرانی و غلبه بر مشکلات همگرایی عددی می‌پردازد. هم چنین، آخرین تحولات در زمینه تحلیل پایداری سه بعدی و روش اجزای محدود نیز مطرح خواهد شد. این کتاب توصیه های کاربردی مفیدی را در زمینه تحقیقات محلی، طراحی و اجرا در محل ارائه می دهد. هدف از این کتاب، کمک به ایجاد بهترین روش در طراحی و ساخت شیب های مهندسی شده است. به طور مشخص، این کتاب مفروضات اساسی هر دو روش تعادل حدی و اجزای محدود را در ارزیابی پایداری یک شیب در نظر می‌گیرد و راهنمایی هایی در زمینه بررسی محدودیت‌ های آن ها ارائه می‌کند. بر اساس آثار نویسنده کتاب، برخی از پیشرفت های به روزتر در روش های تحلیل پایداری شیب نیز در این کتاب پوشش داده خواهد شد. هم چنین در این کتاب برخی از نمونه های موردی برجسته برای نشان دادن این که چگونه شرایط نامطلوب زمین‌ شناسی می ‌تواند پیامد های جدی بر طراحی شیب داشته باشد و چگونه می‌ توان با این مشکلات برخورد کرد نیز ارائه خواهد شد.

ساخت مدل زمین

قبل از این که بتوانیم پایداری یک شیب را بررسی کنیم، باید بفهمیم که شرایط شیب چگونه است و از چه چیزی تشکیل شده است. با استفاده از یک نقشه برداری توپوگرافی یا روش معمول تر تفسیر عکس هوایی می ‌توانیم ارتفاع، زاویه شیب و اینکه آیا پله (برم) و سیستم زهکشی وجود دارد یا خیر را تعیین کنیم. علاوه بر این، ما همچنین باید تاریخچه شیب را چه از نظر تاریخچه زمین شناسی آن، چه از نظر گسیختگی و به هم ریختگی و چه از نظر اینکه قبلا مهندسی شده است یا نه بدانیم. به طور خلاصه، ما باید یک مدل زمین‌ شناسی از شیب بسازیم که نشان دهنده ی سازند‌ها و ویژگی ‌های زمین‌شناسی کلیدی باشد. می ‌توان پس از کمی ساده‌ سازی و ایده آل‌ سازی در مورد هدف کارگاه، یک مدل از زمین ساخت.

ویژگی های زمین شناسی

هم چنین، توجه به این نکته مهم است که بررسی ‌های گسیختگی های قبلی نشان می ‌دهد که معمول‌ ترین علل گسیختگی، برخی از شرایط نامطلوب زمین و ویژگی ‌های زمین‌شناسی در شیب است. شرایط پیش بینی نشده معمول زمین شامل وجود ویژگی های نامطلوب زمین شناسی و شرایط نامطلوب آب زیرزمینی است.

نمونه هایی از ویژگی های نامطلوب زمین شناسی از نظر مقاومت به شرح زیر است:

  • ناپیوستگی های نامطلوب.
  • فعال شدن دوباره یک زمین لرزه (بقایایی) از قبل موجود.
  • گسل.

نمونه هایی از شرایط پیچیده و نامطلوب هیدروژئولوژیکی نیز به شرح زیر است:

  • خطوط زهکشی.
  • ترک های کششی.
  • آبخوان.
  • مناطق با اختلاف زیاد در هدایت هیدرولیکی که منجر به ایجاد یک سفره آب فرا ایستابی (سطح ایستابی معلق) می شود.
  • شرایط آرتزین.
  • تاخیر زمانی در افزایش سطح آب زیر زمینی.
  • گرفتگی لوله های خاک.

در واقع شناسایی و کمی سازی شرایط نامطلوب زمین شناسی مشخص شده بسیار دشوار است. ممکن است شناسایی وجود شرایط پیچیده و نامطلوب هیدروژئولوژیکی بسیار دشوار تر باشد زیرا تأثیر آن پیچیده تر و غیر مستقیم است.

پارامترهای طراحی

گام بعدی، تعیین پارامتر های طراحی مناسب برای مواد زمین شناسی است. پارامتر های کلیدی برای مواد زمین شناسی شامل مقاومت برشی، هدایت هیدرولیکی، چگالی، سختی و تنش درجا است. احتمالاً دو مورد آخر در مقایسه با بقیه پارامترها از اهمیت کمتری برخوردار هستند. توجه به شرایط مرزی نیز مهم خواهد بود. پارامترها را می توان با آزمون های شاخص، سه محوری، جعبه برش (برش مستقیم) و سایر آزمون های برجا به دست آورد.

رژیم آب های زیرزمینی

یکی از مهم ترین جنبه ها برای طراحی هر شیب، رژیم آب های زیرزمینی خواهد بود. پایداری شیب به رژیم آب زیرزمینی بسیار حساس است. به همین ترتیب، رژیم آب زیرزمینی نیز به شدت تحت تأثیر شدت و مدت بارندگی محلی و تأمین زهکشی است. معمولاً شدت بارندگی با باران سنج و فشار آب زیرزمینی با استفاده از پیزومترهای ایستاده باز نصب شده در گمانه ها اندازه گیری می شود.

روش شناسی طراحی

مشکل باید از هر دو طرف حل شود یعنی احتمال انجام یک طراحی و پیامد آن (در صورت انجام چنین طراحی). باید داده های مهندسی بسیار بیشتری به مواردی که احتمال وقوع بالایی دارند و در صورت وقوع با عواقب قابل توجهی مواجه می شوند داده شود. برای چنین موارد حساسی، باید مهندس در شناسایی ویژگی های نامطلوب زمین شناسی دقیق تر عمل کند؛ به عبارت دیگر، او باید بهترین روش را برای چنین موردی دنبال کند.

انواع روش های تجزیه و تحلیل پایداری

دو روش مختلف برای انجام تجزیه و تحلیل های پایداری شیب وجود دارد. رویکرد اول، رویکرد تنش کل است که مربوط به شیب ‌های رسی یا شیب ‌هایی شنی اشباع تحت بارگذاری‌ های کوتاه ‌مدت است که در آن فشار آب منفذی از بین نمی ‌رود. رویکرد دوم مربوط به رویکرد تنش موثر است که برای تجزیه و تحلیل پایداری در طولانی مدت که در آن شرایط زهکشی شده حاکم است، اعمال می شود. باید شیب ‌ها و شیب‌ های طبیعی در خاک‌ های باقی‌ مانده با روش تنش مؤثر و با در نظر گرفتن حداکثر سطح آب تحت شرایط باران های شدید، تحلیل شوند.

تجزیه و تحلیل پایداری شیب

از نظر استاتیکی، مسئله پایداری شیب یک مسئله نامشخص است و روش های مختلفی برای تجزیه و تحلیل در دسترس مهندسان وجود دارد. تجزیه و تحلیل پایداری شیب را می توان با روش تعادل حدی (LEM)، روش تحلیل حدی، روش اجزای محدود (FEM) یا روش تفاضل محدود انجام داد. اکثر مهندسان هنوز از روش تعادل حدی که با آن آشنا هستند استفاده می کنند.

تحلیل تعادل حدی کلاسیک حالت حد نهایی سیستم را در نظر می‌ گیرد و هیچ اطلاعاتی در مورد ایجاد کرنشی که واقعاً رخ می‌دهد ارائه نمی‌ کند. ممکن است برای یک شیب طبیعی بخشی از خاک گسیخته شده به شدت تحت تنش قرار گیرد به طوری که مقاومت باقی مانده در برخی مکان ‌ها بسیج شود در حالی که احتمال دارد مقاومت برشی نهایی برای سایر بخش های خاک گسیخته اعمال شود. به طور کلی می توان روش تعادل حدی را به دو دسته اصلی طبقه بندی کرد؛ روش های ساده و روش های دقیق. می توان برای روش های ساده شده تعادل نیرو یا لنگر را برآورده کرد، اما نه هر دو به صورت همزمان. برای روش‌های دقیق، هر دو تعادل نیرو و گشتاور را می‌توان برآورده کرد، اما معمولاً روند تحلیل زمان بر تر خواهد بود و گاهی اوقات نیز ممکن است دچار عدم همگرایی شود.

فصل ها

این کتاب شامل 8 فصل به شرح زیر است:

فصل 1: مقدمه.

فصل 2: ​​روش های پایه ای تحلیل پایداری شیب.

فصل 3: محل سطح شکست بحرانی، همگرایی و فرمولاسیون پیشرفته.

فصل 4: روش های اجزای محدود برای تجزیه و تحلیل پایداری شیب و مقایسه آن با روش تجزیه و تحلیل تعادل حدی.

فصل 5: تحلیل سه بعدی پایداری شیب.

فصل 6: اجرا.

فصل 7: ارزیابی معمول ویژگی و طراحی اقدامات پیشگیرانه از لغزش.

فصل 8: اجرای عددی روش های تحلیل پایداری شیب.

سایر مقاله ها

ماشین آلات تراکم خاک (Soil Compaction Equipment)

به مجموعه تجهیزات مورد استفاده برای افزایش چگالی خاک، ماشین [...]


بیشتر بخوانید

تراکم خاک چیست؟ (?What is Soil Compaction)

تراکم خاک (Soil Compaction)، به عنوان یکی از مراحل ثابت [...]


بیشتر بخوانید

دستورالعمل تعیین تنش برجا و ضریب تغییر شکل پذیری با استفاده از روش جک تخت (Flat Jack Method)

با انجام آزمایش جک تخت (Flat Jack)، تنش بر جای [...]


بیشتر بخوانید

میلگرد چیست؟ مشخصات و کاربرد انواع میلگرد چیست؟ (?What is Rebar)

میلگرد مخفف (میله تقویت کننده) است که به پروفیلی با [...]


بیشتر بخوانید