مدل سازی گسیختگی پیش رونده در شیروانی های خاکی با استفاده از روش درون یابی نقطه ای با توابع شعاعی تصادفی

در تحلیل های مرسوم گسیختگی شیب های خاکی، پارامترهای مقاومتی حتی در کرنش های بزرگ بدون تغییر و به صورت قطعی فرض می شوند. این در حالی است که در حین گسیختگی، مقاومت خاک مقادیر بیشینه و پسماند از خود نشان داده و استحکام آن به صورت پیش رونده با افزایش کرنش خمیری کاهش می یابد. علاوه بر تغییرات پارامترهای مقاومتی خاک طی مکانیزم پیش رونده، ماهیت غیریکنواخت خاک نیز سبب ایجاد تغییرات مکانی این پارامترها می شود. از این رو سیستم های ژئوتکنیکی بایستی با لحاظ عدم قطعیت مقادیر پارامترهای خاک به صورت غیرقطعی و با استفاده از مفاهیم آمار و احتمالات بررسی شوند. شبیه سازی گسیختگی پیش رونده[1] به صورت قطعی یا غیرقطعی تنها با بکارگیری تکنیک های عددی نظیر روش اجزاء محدود که قادر به شبیه سازی توسعه کرنش خمیری انحرافی[2] هستند، ممکن می شود. اگر چه روش اجزاء محدود به طور گسترده در تحلیل مسائل پایداری مورد استفاده قرار می گیرد، با این حال این روش با مشکلاتی که اساسا به شبکه بندی مربوط می شود، رویرو است. در این تحقیق از روش درون یابی نقطه ای با توابع شعاعی در ترکیب با میدان تصادفی جهت مدل سازی تغییرات مکانی خصوصیات مقاومتی خاک و تحلیل ناپایداری شیب استفاده شده است. به منظور در نظر گرفتن گسیختگی پیش رونده خاک، روش حل الاستوپلاستیک با مدل رفتاری مور کولمب توسعه داده شده جهت لحاظ قابلیت نرم شوندگی کرنش بکارگرفته شده است. برای انجام تحلیل احتمالاتی نیز میدان تصادفی پارامترهای چسبندگی و زاویه اصطکاک و همچنین کرنش خمیری حد آستانه بر اساس مقادیر میانگین و انحراف معیار آنها تولید می شوند. به منظور بررسی کاربرد روش درون یابی نقطه ای با توابع شعاعی تصادفی، یک شیروانی خاکی با هندسه مشخص به صورت قطعی و غیرقطعی مورد تحلیل قرار گرفته و ضریب اطمینان مربوط به آن بررسی شده است. براساس تحلیل بواسطه مدل سازی گسیختگی پیش رونده، نتیجه می شود که گسیختگی واقعی خاک و وقوع جابجایی های ادامه دار به طور همزمان با شکل گیری مکانیزم پیش رونده زوال خاک و رسیدن مسیر لغزش به سطح زمین به وقوع می پیوندند. در ادامه با انجام تحلیل احتمالاتی و تولید میدان های تصادفی، توابع توزیع احتمالاتی ضریب اطمینان تعیین شده و پس از آن پارامترهای آماری محاسبه شده اند.