وضع صياغة رياضية سهلة لتقييم استقرار المنحدرات في السدود المملوءة بالأرض

الملخص

الملخص

يعتبر تقييم استقراريه الميل من أهم المسائل الشائعة التي يتعامل معها المهندسون الجيوتقنيون. وهذا ناتج من كمية الضرر الذي من الممكن أن يحدثه انهيار الميل لكتل التربة للطرق المرورية، خطوط السكك الحديدية والسدود الترابية على سبيل المثال. وبالتالي فإن استقراريه كتل التربة المائلة يجب أن تحلل بعناية قبل وأثناء وبعد تنفيذ هذا النوع من المنشآت. بناء على أهمية مسألة استقراريه الميل، تم اقتراح عدد من البدائل لطرق تقييم استقراريه الميل. بشكل عام، فإنه يمكن تقسيم هذه الطرق إلى نوعين رئيسيين: طرق الاتزان الحدية (LEM) وطرق العناصر المحددة. طرق الاتزان الحدية تعتبر محدودة من ناحية: 1) عدم وجود استمرارية بين الشرائح المتجاورة؛ 2) عدم تساوي قوى الشرائح البينية؛ 3) ضرورة إيجاد ميل القاعدة لكل شريحة على حدة. وهذا يتطلب عدد كبير من الشرائح لتمثيل سطح الانزلاق بدقة والذي يعتبر حسابيا استهلاكا للوقت. الغرض من هذه الدراسة تطوير نموذج رياضي لحل المسائل المذكورة ويعطي أفضل تمثيل لسطح الانزلاق المنحني. تم تطوير صيغة رياضية دقيقة بناء على مبدأ الشرائط متناهية الصغر. في حالة طرق الاتزان الحدية، يتم تقسيم كتلة التربة إلى مجموعة من الشرائح بحيث تحقق كل شريحة شروط اتزان القوى و/أو عزوم هذه القوى. ولكي تكون نتائج هذه الطرق دقيقة، فإنها تصبح حسابيا مستهلكة للوقت نظرا للعدد الهائل من الشرائح المطلوب تحليلها. في هذه الورقة، تم تقديم صيغة رياضية جاهزة دقيقة وسريعة يمكنها حساب محصلة القوى المؤثرة على الميل فقط باستخدام الأبعاد الهندسية للسطح المنزلق للميل ودون الحاجة إلى استخدام الشرائح. الصيغة الجديدة تعتمد فقط على الشكل الهندسي لسطح الانزلاق، ألغت الحاجة إلى الشرائح، حققت مبدأ الاستمرارية لميل القاعدة والقوى البينية بين الشرائح. بالمقارنة مع مجموعات مختلفة للشرائح، الصيغة الجديدة تفوقت على طريقة الشرائح من حيث الدقة والكفاءة.