بررسی تاثیر نیروی زلزله بر ضریب اطمینان و تغییر مکان خاکریزهای تقویت شده با شمع

لغزش شیب های طبیعی و خاکریزها (شیب های ساخته شده توسط بشر) اغلب در هنگام وقوع زلزله اتفاق افتاده و باعث خسارت مالی و تلفات جانی بسیار می شود. این پدیده تبدیل به یکی از مسائل مهم پیش روی مهندسان ژئوتکنیک در مقاوم سازی ترانشه ها خصوصا در حفاظت از منابع طبیعی گردیده است. در این مقاله به این موضوع مهم پرداخته و اثر مولفه جانبی و قائم نیروی زلزله بر ضریب اطمینان و تغییر مکان خاکریز در دو حالت تقویت شده با شمع و بدون شمع و هم چنین در حالت خشک و تحت تاثیر آب زیرزمینی در ترازهای مختلف با استفاده از نرم افزار PLAXIS مورد بررسی قرار گرفته است. نرم افزار فوق بروش المان محدود بوده که می تواند با کاهش پارامترهای مقاومتی خاک c- تا حد گسیختگی به محاسبه ضریب اطمینان خاکریز پرداخته (phi-c reduction in plaxis model) و یک ناحیه گسیختگی برشی بحرانی را در خروجی ارائه دهد. در ادامه تحقیق نتایج حاصل از آنالیز مدل های مختلف خاکریز مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از این قابلیت برنامه، مدل هایی از خاکریز مورد نظر در دو حالت تقویت شده با شمع و بدون شمع آماده شده و با استفاده از المان های مثلثی ۱۵ گرهی در حالت کرنش مسطح تحلیل گردیده است. اثر عوامل مختلفی هم چون وجود آب در ترازهای مختلف و اثر مولفه قائم و افقی نیروی زلزله بر ضریب اطمینان در برابر لغزش و تغییر مکان کلی یک خاکریز رسی- سیلتی همگن با شیب های متفاوت تثبیت شده با شمع و بدون شمع بررسی گردیده و نحوه تشکیل سطح گسیختگی بحرانی در هر دو حالت مورد توجه قرار گرفته است. نتایج این بررسی ها برای حالت های مختلف با یکدیگر مقایسه گردیده است. بررسی ها نشان می دهد که بین ضریب اطمینان، نحوه تشکیل سطح گسیختگی بحرانی، محل و طول شمع و جنس لایه خاک در یک خاکریز، ارتباط منطقی برقرار است. وجود آب باعث کاهش شدید ضریب اطمینان و افزایش تغییر مکان خاکریز به ویژه هنگام وقوع زلزله می شود.