اعتبار،چابکی،پاسخگویی

مدل سازی عددی و ارزیابی پایداری شیروانی‌‌‌ های درآستانه لغزش (مطالعه موردی : جاده سمنان-کیاسر )

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکزتحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تات، تهران، ایران.

2 دانش آموخته دانشکده فنی مهندسی سمنان، دانشگاه آزاداسلامی واحدسمنان، سمنان. ایران

چکیده
شناخت عوامل موثر در وقوع زمین لغزش‌ها یکی از مهمترین و ضروری‌ترین اقدامات جهت پیشگیری وکاهش خسارات زمین لغزش می‌باشد. تحلیل پایداری شیروانی‌های خاکی به منظور تعیین محتمل‌ترین سطح گسیختگی یا به عبارتی یافتن کمترین ضریب اطمینان، یکی ازمسائل مهم مهندسی ژئوتکنیک می‌باشد. از عوامل مهمی که ممکن است پایداری شیروانی‌های خاکی به خصوص دامنه‌های حاشیه جاده‌ها را به مخاطره اندازد، وجود زمین لغزش‌ها یا همان رانش زمین می‌باشد. در پژوهش حاضر با توجه به زمین لغزش‌های اتفاق افتاده در استان مازندران ، هدف بررسی و مدل‌سازی عددی پایداری دامنه حاشیه جاده‌ها در بخشی از راه سمنان کیاسر تحت تاثیر عامل شیب طبیعی زمین و خاک برداری و ترانشه‌برداری از دامنه با استفاده از نرم افزارهای ژئوتکنیکی در مهندسی خاک Geostudio (SLOPE/W) بوده وتاثیر هر یک بر ضریب اطمینان (F.S) شیروانی مورد نظر، مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. تحقیق انجام شده به روش توصیفی و تجربی بوده و برای به دست آوردن داده‌ها جهت تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک، از ترازیابی مستقیم برای برداشت پروفیل عرضی در طول مسیر استفاده شده و با استفاده از نرم افزار مهندسی راه و ترابری به نام ROAD WARE و نرم افزار AUTO CAD پروفیل‌های عرضی محل مورد نظر طراحی و لیست احجام محاسبه و آزمایش دانسیته در محل انجام گرفته است . همچنین با استفاده از مقاطع عرضی، بحرانی‌ترین حالت مقطع انتخاب و شکل دامنه (قبل از رانش) توسط نرم افزار SLOPE/W طراحی شده و در همین راستا با سعی و خطا پارامترهای مقاومت برشی خاک به کمک نرم افزار تعیین گردیده است . نتایج نشان داد با توجه به اثر شیب طبیعی، جاده سازی در دامنه با شیب تندتر از 24 درجه باعث کاهش پایداری دامنه و ضریب اطمینان می‌گردد، لذا جهت پایداری دامنه از راهکار حفاظتی شیب نظیر اجرای پلکانی شیروانی استفاده گردید که در همین راستا ضریب اطمینان شیب حدود 28 درصد افزایش پیدا کرد. همچنین نتایج نشان داد ترانشه برداری تا ارتفاع 4 متر با شیب 1:1 پایدار و از ارتفاع 9 متر به بعد شیب ترانشه 1:1 ناپایدار شده است. نهایتا انجام عملیات های خاک برداری و شیب دامنه تاثیر مستقیم بر پایداری دامنه حاشیه جاده ها دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical modeling and evaluation of the stability of gables on the threshold of landslide (Case study: Semnan-Kiasar road)

نویسندگان English

Rahman Sharifi 1
Mohammad Madah 2
1 Assistant Professor of Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Tehran Province, AREEO, Tehran, Iran.
2 Graduated from Semnan Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Semnan Branch, Semnan, Iran
چکیده English

Every year one of slope instability that damages the lives of many people would enter the landslide. Therefore, understanding the factors affecting the landslide is one of the most essential measures to prevent landslide damage is reduced. Stability analysis of soil slopes in order to determine the most probable failure surface, ie the lowest confidence level, Geotechnical Engineering is one of the important issues. One key factor which may stability of soil slopes, especially roadside slopes to endanger, there is a landslide or the landslide. soil Geostudio (SLOPE / W) has any impact on the safety factor (F.S) to Shirvani, will be studied. AUTO CAD to design the transverse profiles and the list of calculated volumes and density test have been conducted at the site. Also, using cross sections, the most critical point mode selected and the scope (to drift) software SLOPE / W. And in this regard, with trial and error soil shear strength parameters software has been determined.The results showed that the effect of the natural slope, road construction on slopes with a gradient steeper than 24 degrees reduces slope stability and reliability result in the stability range of solutions slope protection such as the implementation staircase gable (width of stairs 3 meters and the step height of 4 meters 1.25: 1). in this regard, the slope safety factor increased about 28 percent. The results showed trenching operation to a height of 4 meters with a slope of 1:1 stable and 9 meters on the slope of the trench 1:1 becomes unstable. It can be concluded that the operations slope excavation and road margins has a direct effect on the stability of slopes.

کلیدواژه‌ها English

  • numerical modeling
  • landslides
  • safety
  • slope stability
١- اکرامی راد ،سید عبدالله و اسلامی ،ابوالفضل ( ١٣٩١ )زمین لغزش بزرگ دشتگان رودبار (مس یر آزاد راه رشت -قزوین
.٢- )بررسی علل و چگونگی پا یدار ساز ى آن .مجله علمی پژوهشی شریف شماره ٢٨
براى پهنه بندى خطر حرکات توده اى در GIS ٢- ایزانلو، اسماعیل. ( ١٣٧٦ ). بررسی قابلیت داده هاى سنجش از راه دور و
حوضه آبریز رودخانه بیدواز. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس تهران.
٣- باقرزاده آلپاوتی، فاطمه. ( ١٣٩١ ). بررسی مخاطرات زمین شناسی وژئوتکنیکی شهر و تهیه نقشه هاى پهنه بندى.پایان نامه
کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر.
٤- رضایی، فریدون و چمچالی، منوچهر. ( ١٣٨٧ ). مطالعه لغزش دشتگان و تحلیل خطر آن بر روى بزرگراه قزوین- رشت. گروه
زمین شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان.
٥- رمضانی اردى، توکل و اسماعیلی فلک، مهزاد. ( ١٣٩٢ ). بررسی تاثیر درجه شیب در تحلیل پایدارى شیروانی ها با بهره
گیرى از روش هاى تعادل حدى.دانشگاه فنی و مهندسی محقق اردبیلی.
٦- شکیبا, ابوالفضل؛ رحمان شریفی؛ محمود نیکخواه شهمیرزادى و مهدى جلیلی، ( ١٣٩٤ )، بررسی پایدارى شیروانی تحت اثر
ترانشه بردارى از دامنه با نگرش بر وقوع زمین لغزش (مطالعه موردى : راه روستایی اردغان در شمال شرق ایران)،
همایش ملی معمارى شهرسازى عمران و گردشگرى توسعه پایدار شهرى، قزوین، کانون معماران ایران،
٧- شکیبا, ابوالفضل؛ رحمان شریفی؛ محمود نیکخواه شهمیرزادى و مهدى جلیلی، ( ١٣٩٤ )، بررسی پایدارى شیروانی تحت
اثرشیب دامنه بانگرش بروقوع زمین لغزش مطالعه موردى: راه روستایی اردغان درشمال شرق ایران، اولین همایش ملی
علوم زمین و توسعه شهرى، تبریز، شرکت کیان طرح دانش،
٨- فعله گرى، محسن و طالبی، علی. ( ١٣٩٢ ). بررسی اثر جاده سازى در وقوع زمین لغزش در حوزه آب خیز سد ایلام. مجله
پژوهش آب و خاک. جلد بیستم. شماره اول.
بخش مارگون AHP ٩- قشقایی، ایمان و فرخ پور، اسماعیل. ( ١٣٩٢ ). پهنه بندى خطر زمین لغزش با استفاده از روش
شهرستان بویراحمد. کارشناسی ارشد ژئوتکنیک. دانشگاه آزاد اسلامی واحد یاسوج.
٥٤ / رحمان شریفی، محمد مداح -٤٧ ،٤)٦( ، نشریه عمران و پروژه، ١٤٠١
٥٤
١٠ - عطاالله، کلارستاقی، حبیب نژاد، محمود، احمدى، حسن. ( ١٣٨٥ ). مطالعه وقوع زمین لغزش ها در ارتباط با تغییر کاربرى
اراضی و جاده سازى در حوزه آبریز تجن - سارى، پژوهش هاى جغرافیایی.
١١ - مرادى، غلام و عبدالمالکی، آروین. ( ١٣٩٢ ). بررسی تعادل حدى وعددى شیروانی هاى خاکی وسنگی و ارائه ى روشی
براى پایدارسازى آنها. دانشکده عمران، دانشگاه تبریز.
١٢ - نصیرى، شهرام. ( ١٣٨٣ ). نگرشی بر زمین لغزش هاى ایران مطالعه موردى ناپایدارى شیب ها درجاده هراز، پایگاه ملی
داده هاى علوم زمین کشور.
١٣ - نورزاد، رضا و رضایان، امین. ( ١٣٩٠ ). تعیین سطح لغزش بحرانی دایره اى در تحلیل پایدارى شیروانی با الگوریتم بهینه
سازى جامعه مورچه ها. سمنان: ششمین کنگره ملی مهندسی عمران.
١٤- Bishop, A.W., (١٩٥٥), “The use of slip circle in the stability analysis of slopes “, Geotechnique,
PP.١٧ -٧.
١٥- Duncan, J.M., Stark, T.D., (١٩٩٦),”Soil strengths from back-analysis of slope failures”, Proc.
Specialty Conf . Stability
And Perf. Of Slopes and Embankments, pp. ٩٠٤-٨٩٠.
١٦- Janbu, N., (١٩٧٣), “Slipe stability computations “, In: Hirschfield, E., Poulos, S., editors,
Embankment dam engineering (Casagerande memorial volume), New York, John Wiley, PP. ٣٦-٤٧
  • تاریخ دریافت 04 خرداد 1401
  • تاریخ بازنگری 14 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش 26 مهر 1401
  • تاریخ اولین انتشار 26 مهر 1401
  • تاریخ انتشار 01 شهریور 1401