تحلیل قابلیت اعتماد پایداری دراز مدت شیروانی های خاکی با در نظرگرفتن عدم قطعیت پارامترها و توزیع آماری آنها

پایداری شیروانی یکی ازمهمترین مباحث مکانیک خاک است. اهمیت این موضوع زمانی آشکار میشود که فرو ریختن یک شیروانی باعث خسارات عظیم و جبران ناپذیر گردد. لذا تحلیل و طراحی شیروانی های خاکی از مسائل مهم و مورد توجه مهندسی میباشد. روشهای زیادی برای تحلیل پایداری شیروانی ارائه شده است که اساس بیشتر آنها از روش تعادل حدی، پیروی میکند. به این ترتیب که نیروها یا ممان های محرک و مقاوم محاسبه گردیده و پایداری شیروانی، از طریق مقایسه آنها در اندازه گیری یا تخمین پارامترها و خطاها ارزیابی میشود. اما وقتی عدم قطعیتها در پارامترهای مسئله به حدی باشد که اعتبار محاسبات را کاهش دهد استفاده از روش تحلیل احتمالاتی برای اطمینان سنجی جوابها راه حل مناسب تری خواهد بود و قضاوت مهندسی را آسان تر میکند. از طرفی با توجه به رفتار خاک اشباع در بلندمدت وکوتاه مدت خاکبرداری یک شیروانی، که بحرانی ترین حالت در دراز مدت اتفاق میگردد. بررسی خاک را دربلندمدت، مورد توجه بیشتری قرار داده است. در این مقاله تلاش شده با استفاده از روش احتمالاتی تحلیلی ترکیب منحنی تابع توزیع متغیرهای تصادفی و بر اساس روش تعادل حدی قطعه ای ساده شده بیشاپ، قابلیت اطمینان پایداری نمونه شیروانی خاکی محدود، در بلند مدت مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور پارامترهای مقاومتی زهکشی شده خاک از قبیل زوایه اصطکاک داخلی خاک، ضریب چسبندگی خاک و وزن مخصوص خاک بصورت احتمالاتی و با استفاده از تابع چگالی احتمال نرمال مدل شده اند و همچنین پارامترهای هندسی رابطه به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. با مقایسه نتایج مدل، احتمال گسیختگی شیروانی مشخص گردید و با آنالیز حساسیت، موثرترین پارامتر بدست آورده شد و با صحت سنجی با روش مونت کارلو نتایج از انطباق قابل توجهی برخوردار بود. جهت برنامه نویسی از نرم افزار MATLAB و برای بدست آوردن ضریب اطمینان قطعی از روش قطعه ای ساده شده بیشاپ با استفاده از نرم افزار GeoStudio 2012 استفاده گردید.