close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
مقاله معدنی- روش های قراردادی تحلیل پایداری شیب سنگ Your SEO optimized title
روش های قراردادی تحلیل پایداری شیب سنگ
یکشنبه 05 ارديبهشت 1395 ساعت 0:1 | بازدید : 111 | نویسنده : مجید ظفری | ( نظرات )

۱. معرفی
تحلیل پایداری شیب سنگ بطور معمول به سمت و سوی طراحی بنیادی و ایمن شیب های حفر شده ( مانند حفاری گودال باز ، برش های جاده ای و غیره ) و با شرایط تعادلی شیب های طبیعی جهت داده می شود. تکنیک تحلیل انتخابی به هر دو ، شرایط سایت و حالت ریزش بالقوه با ملاحظات دقیقی که به قدرت های متغیر ، ضعف ها و محدودیت هایی که در هر روشی وجود دارد ، بستگی دارد.

 

بطور کل ، موضوعات ابتدایی آنالیز پایداری شیب صخره عبارتند از :
• تعیین شرایط پایداری شیب صخره ؛
• بررسی مکانیزم های ریزش بالقوه ؛
• تعیین حساسیت آسیب پذیری شیب ها به مکانیزم های تریگرینگ متفاوت ؛
• آزمایش و مقایسه حمایت های متفاوت و گزینه های مستحکم کردن ،
• طراحی شیب های حفر شده بهینه از نقطه نظر های ایمنی ، معتبر بودن و اقتصادی ؛

مطالعات بررسی سایت باید شامل هرگونه مطالعات پایداری و شامل المان های زمین شناسی و نقشه برداری ناپیوسته برای تهیه داده های ورودی لازم برای آنالیز پایداری باشد. مجموعه داده ها بصورت ایده آل شامل توصیف جرم سنگ و نمونه برداری مواد سنگ برای آنالیز آزمایشگاهی ( یعنی قدرت و رفتار متشکله ) ، مشاهدات میدانی و اندازه گیری های درجا باشد. نمایش فضایی درجا و تغییرات موقتی در فشار های تخلخل ، نابجایی های شیب ، فشار ها و تغییر شکل جرم زیر سطحی سنگ ، داده های ارزشمندی را برای ارزش گذاری آنالیز پایداری تهیه می کند.

برای مدیریت مناسب اینطور بررسی ها و آنالیز و ارزشگذار مواقع خطرساز بالقوه که به سنگ های ناپایدار مربوط می شود ، درک فرایند ها و مکانیزم های ناپایداری ضروری می باشد. حرکت های خاکریز بعنوان های ریزش ، واژگون شدن ، ریختن ، پراکنده شدن یا جریان یافتن تلقی می شود و در برخی موارد شامل ترکیبات مختلفی از مد های شکست متعدد ( ارجاع شود به خاکریز های کامپوزیتی ) ، می شود. این مکانیزم ها اغلب پیچیده اند و در عمق عمل می کنند و بررسی ها و توصیف عوامل تشکیل دهنده را دچار مشکل می کنند. همانطوری که شک و تردید در مورد تکنیک تحلیل بکار گرفته شده و اینکه چه داده ورودی ای لازم است ، بالا می رود ؛ این در مرحله تحلیل مشکل ایجاد می کند.

امروزه محدوده وسیعی از ابزار های آنالیز پایداری شیب برای هر دو نوع سنگ و مخلوط سنگ و خاک وجود دارد. این ابزار ها محدوده شان از شیب نامحدود ساده و تکنیک های تعادلی در ریزش تا کد های المان محدود دوتایی است. به یاد داشته باشیم که تن ها ۲۵ سال از وقتی که بیشترین محاسبات پایداری شیب بصورت گرافیکی یا با استفاده از ماشین حساب دستی انجام می شد ، بجز یک استثنای آنالیز پیشرفته که شامل روش های جستجوی سطح بحرانی که در یک پردازشگر مرکزی و یا کارت های فورترن اجرا می شد. سیل عظیمی از برنامه های آنالیز استحکام با نرم افزار کوچکی که بصورت تجاری در دسترس است ، در خانه انجام می شد. امروزه هر مهندس زمین شناس با یک کامپیوتر شخصی می تواند ، آنالیز عددی نسبتا پیچیده شیب سنگ را بر عهده بگیرد.

امروزه از آنجایی که افق وسیعی از کاربرد های دسترس عددی روشن شده ، درک تغییر استحکام و محدودیت های هر یک از این روش ها برای شاغلین ضروری است. برای مثال ، روش های تعادلی محدود هنوز جزء معمول ترین راه حل های سازگار در مهندسی شیب صخره باقی مانده ، ولو اینکه بیشتر سرازیری ها شامل تغییر شکل داخلی و شکاف هایی که شباهت کمی دارند با فرضیات بلوک صلب دو بعدی که برای آنالیز تعادلی محدود معکوس لازم است ، می شوند.

مکانیزم های راه اندازی یا شروع ممکن است ، شامل حرکت های اسلایدینگ که به عنوان یک مسأله تعادلی محدود می تواند تحلیل شود ، باشد ولی بعد از آن وارفتگی ، تغییر شکل تصاعدی و شکستگی وسیع داخلی جرم صخره بوجود خواهد آمد. فاکتور هایی که باعث ریزش احتمالی می شوند معمولا پیچیده اند و بسادگی در تحلیل استاتیک ساده وارد نمی شوند. در ادامه توضیحات بالا ، آنالیز تعادلی محدود ممکن است وابستگی شدیدی به ریزش ساده بلوک در طول ناپیوستگی ها داشته باشد. در نتیجه در جایی کارآیی دارد ، که برای ماکزیمم کردن فواید هر دوی آن ها ، تکنیک های تعادلی محدود باید در عطف مدلسازی عددی بکار رود.

در این مفاهیم ، شاغلین امروز باید از خود پشتکار نشان دهند و ثابت کنند که از هر دو ابزار ارایه شده در دسترس و از همه مهمتر ، از ابزار های درست استفاده کنند. چن ( ۲۰۰۰ ) در مشاهدات خود روی استفاده از تمام تکنیک های تحلیل در پایداری شیب مربوطه در طراحی یا تحلیل معکوس تاکید کرده است.

” در روزگار قدیم ، ریزش شیب بعنوان قضابلا بشمار می رفت. امروزه ، حقوقدانان همیشه می توانند کسی را برای تقصیر کار شمردن یا کسی را برای پرداخت خسارت ، مخصوصا در هنگامی که خرابی شامل تلفات جانی یا مالی باشند ، پیدا کنند.”

طراحی شیب با استفاده از تن ها آنالیز تعادلی محدود ، احتمالا ناکافی خواهد بود ؛ اگر شیب با مکانیزم های پیچیده ریزش کند ( بعنوان مثال ، لغزش های تصاعدی ، تغییر شکل داخلی و شکاف های شکننده ، آبدار شدن لایه های ضعیفتر خاک و غیره ). بعلاوه در حین تحلیل و طراحی مهندسی شیب ، بیشترین استفاده مربوط به مفاهیم ارزیابی مخاطرات و ریسک هاست. تخمین و برآورد خطرپذیری باید شامل هر دوی پیامد ریزش شیب و خطرات یا احتمال ریزش باشد. هر دو نیاز به درک مکانیزم ریزش دارند ، برای اینکه احتمالات موقتی و سه بعدی بتوانند در نظر گرفته شوند.

در قسمت های بعدی ، به دوره تکنیک های آنالیز پایداری شیب با تمرکز بر توسعه روش های مدلسازی عددی می پردازیم. بعد از این قسمت ها یک بازنگری روی روش های قراردادی تحلیل پایداری برای مشخص کردن توسعه اخیر در تعادل محدود بر پایه برنامه های کامپیوتر که برای افزایش تجسم مسایل پایداری شیب طراحی شده اند ، انجام خواهیم داد.

۲. روش های قراردادی تحلیل شیب سنگ

۱ – ۲. مقدمه
روش های قراردادی تحلیل شیب سنگ بطور کلی به دو دسته سینماتیک و تکنیک های تعادلی محدود تقسیم می شوند. بعلاوه روش های تحلیلی بر پایه کامپیوتر ، برای تحلیل ریزش های بحرانی سنگ ( معمولا به نام شبیه سازی ریزش سنگ ارجاع داده می شوند ) نیز توسعه یافته اند.

‍‍‍
۲ – ۲. آنالیز سینماتیک

روش های سینماتیک روی امکان پذیری ریزش های انتقالی بعلت تغییر لبه ها یا ضخامت ” روز روشن ” متمرکز می باشد. همچنین ، این روش ها به استناد ارزیابی دقیق ساختار جرمی سنگ و هندسه دسته های ناپیوسته موجود که ممکن است در ناپایداری سنگ شرکت داشته باشند ، معتبر است. این مشارکت توسط نمودار های استریونیت و یا کد های مخصوص که به تشکیل سطح و لبه می پردازد ، انجام می شود. برای مثال ، برنامه DIPS ( راک سا ینس ۲۰۰۱ الف ) تجسم و تعریف امکانپذیری سینماتیک ویژگی های گسسته را دارد. ( شکل ۱ )

ضروری است که کاربران آگاه باشند که چنین دیدگاه هایی صرفا ، ریزش های ذخیره ای که شامل ناپیوستگی های منفرد یا فصل مشترک های ناپیوستگی ، را تشخیص می دهند و ریزش هایی که شامل اتصالات یا سری اتصال یا تغییر شکل داخلی و شکاف داخلی می شود را پوشش نمی دهند. هر چند ، داده های ناپیوستگی و فصل مشترک های سری اتصالات در برنامه DIPS ، می تواند برای مشارکت در عامل ایمنی ضد ریزش لبه برای همکاری با کد های تعادلی محدود ( بطور مثال ، SWEDGE راک ساینس ب ) وارد شود. این برنامه ها اغلب دارای ابزار های احتمالی که در آن ها گوناگونی ویژگی های سری اتصالات و اندازه های پشتیبان اضافه شده ، بخاطر تاثیرشان روی عامل ایمنی ، شرکت دارند ؛ می باشد.


شکل ۱ ) امکان سنجی سینماتیک سطحی ( چپ ) و واژگون ( راست ) و آنالیز پایداری با استفاده از ساختار های استریوگرافیک.

آنالیز امکان پذیری از هم جداکردن ، بر پایه کامپیوتر می تواند بر اساس فرضیه بلوک کلیدی ( گودمن و شای ۱۹۸۵ ) اجرا شود. پایداری این بلوک های کلیدی با استفاده از روش های تعادلی محدود مثل برنامه SAFE X ( ویندسور و تامپسون ۱۹۹۳ ) و KBSLOPE ( پنتکنیکا ۲۰۰۱ ) بررسی می شود.

 
۳ – ۲. آنالیز تعادل محدود

تکنیک های تعادلی محدود بطور معمول در تحلیل زمین لغزه ها ، جایی که جابجایی های انتقالی یا چرخشی بر روی سطوح ریزش جدا از هم اتفاق می افتد ، بکار می روند. این تحلیل ها آماده کردن فاکتور ایمنی و یک محدوده پارامتر های استحکام برشی در ریزش در حین تحلیل معکوس را بر عهده دارند. بطور کلی این روش ها معمولیترین روش راه حلی پذیرفته شده در مهندسی مکانیک سنگ می باشند ولو اینکه بسیاری از ریزش ها دارای تغییر شکل و شکاف های داخلی پیچیده باشند که مقاومت کمی در مقابل فرضیات بلوک صلب دو بعدی که با تحلیل های تعادلی محدود مورد نیاز است ، دارد. اگرچه ، تحلیل های تعادلی محدود می تواند ربط زیادی به ریزش بلوکی ساده در طول ناپیوستگی ها یا شیب صخره که به سختی شکاف بر داشته اند یا هوازده شده اند ، داشته باشد. ( یعنی مثل یک رشته خاک رفتار کردن )

تمام تکنیک های تعادل محدود ، یک دیدگاه مشترک بر پایه مقایسه نیرو ها یا گشتاور مقاومت و نیرو ها یا گشتاور مخرب ، دارند. روش ها می توانند به نسبت مکانیزم ریزش شیب مورد بحث ( مثلا لغزش انتقالی یا چرخشی ) ، و فرضیات پذیرفته شده برای رسیدن به یک راه حل مشخص ، تغییر کنند. در سال های اخیر ، پیشرفت های قابل ملاحظه ای در رابطه با کد های کامپیوتری تعادل محدود در دسترس تجاری ، صورت گرفته است ؛ که شامل موارد زیر می باشند:

• مجموع کد های تعادلی محدود دو بعدی با جریان آب زیرزمینی المان محدود و تحلیل های فشار ( بطور مثال SIGMA/W ژیواسلوپ و SEEP/W و SLOPE/W ژیواسلوپ ۲۰۰۰ ).
• توسعه تکنیک های تعادلی محدود احتمالی ( مثلا SWEDGE – راک ساینس ۲۰۰۱ ب ؛ ROCPLANE – راک ساینس ۲۰۰۱ س ).
• توسعه روش های تعادلی محدود سه بعدی ( مثلا هانگر و همکاران ۱۹۸۹ ؛ لم و فردلاند ۱۹۹۳ ).
• توانایی پذیرفتن حمایت ها و استحکامات تقویتی گوناگون.
• تلفیق معیار های استحکام برشی خاک اشباع نشده.
• از لحاظ تصویری و گرافیک های پیش و پس از پردازش ، بطور چشمگیری بهبود یافته.

۱ – ۳ – ۲. تحلیل انتقالی

راه حل های تعادلی محدود و ریزش های سطح. شکافی بصورت گسترده ای برای تعیین ناپایداری های شیب سنگ که ناپیوستگی هایش کنترل شده ، بکار می رود. در این تکنیک ها که بر پایه راه حل هایی که توسط هوک و بری ( ۱۹۹۱ ) معرفی شد ؛ می باشد ، لغزش انتقالی جسم صلب در طول یک صفحه یا در طول فصل مشترک دو صفحه در مورد شکاف فرض می شود. از آنجاییکه ؛ بلوک لغزنده دستخوش هیچ چرخش جسم صلب نمی شود ، تمام نیرو ها از مرکز ثقل جسم می گذرند. بعلاوه ؛ مانند تمام راه حل های تعادل محدود ، فرض می شود که تمام نقاط در طول صفحه لغزش ، در حاشیه ریزش قرار دارند.
با این فرضیات مساله بصورت استاتیک مشخص می شود و محاسبات نسبت نیرو های مقاومت کننده و نیرو های محرک ( یعنی عامل ایمنی ) ساده می شوند. نیرو های مقاومت کننده از نیروی برشی سطح لغزنده ( مثلا چسبندگی و اصطکاک ) بدست می ایند و نیرو های محرکه بطور کلی شامل جزء جرمی بلوک لغزنده در هنگام سرپایینی و فشار آب در مرز های بلوک می باشد. در شکل ۲ و ۳ ، این نیرو ها و فرمولاسیون فاکتور ایمنی مربوطه ، برای مسایل پایداری صفحه ای و شکافی به تصویر کشیده شده اند. راه حل هایی که در رابطه با ضخامت با ترک های کشش غیر عمودی و سطوح غیر افقی فوقانی شیب ( شارما و همکاران ۱۹۹۵ ) ، سطوح لغزش پله دار ( کواری و فریتز ۱۹۸۴ ) و شکاف های با نیروی چسبندگی و فشار های آبی ( هوک و بری ۱۹۹۱ ) هستند ، با راه حل های فوق الذکر سازگاری دارند.

برنامه های کامپیوتری بر پایه این راه حل ها ، مانند SWEDGE ( راک ساینس ۲۰۰۱ ب ) ، یک سیستم ورودی داده و پاسخ سریع را برای ارزیابی هندسه و پایداری شکاف های سطحی تعریف شده توسط دو سطح گسسته متقاطع و یک صفحه شیب فراهم می کند ؛ برنامه های مشابهی برای تحلیل صفحه ای نیز وجود دارند ( مثل ROCPLANE راک ساینس ۲۰۰۱ س ). یک فریت دیگر که راه حل های پایه کامپیوتری کاربرد دارد ، این است که آن ها اغلب ابزار های احتمالی که گوناگونی در ویژگی های اتصال در آن ها و حمایت پیچی سنگ برای تاثیر آن ها در فاکتور ایمنی می تواند مشخص شود ، دارند ( شکل ۴ ). بطور مشابه روال منطقی طراحی شده برای مدیریت اب هامات در پارامتر های ورودی می تواند جا داده شود.

۲ – ۳ – ۲. تحلیل واژگونی
همچنین ابزار هایی برای حالت های واژگونی مستقیم ریزش وجود دارند ، ( بطور مشابه ، راه حل هایی برای واژگونی در پیچ وجود دارند ولی از آنجایی که این ریزش ها دارای تغییر شکل های داخلی بلوک هستند ، خیلی کم از تکنیک های تعادل محدود برایشان استفاده می شود ). واژگونی مستقیم هنگامی رخ میدهد که مرکز گرانشی بلوک متمایز ، بیرون خط بیرونی بستر بلوک قرار گیرد ؛ با این نتیجه که گشتاور بحرانی واژگونی گسترش یابد. ملاحظات دیگر شامل امکان لغزش بلوک یا همزمانی هر دوی واژگونی و لغزش با هم می باشد. ( شکل ۵ )

( شکل ۲ )

( شکل ۳ )

شکل ۴ ) تحلیل شکافی تعادل محدود احتمالی. فرکانس نسبی به تعداد شکاف های معتبر تشکیل شده توسط نمونه برداری داده های ورودی فونت کارلو بر می گردد.

تحلیل تعادل محدود ریزش واژگونی در نتیجه باید هر دوی امکان واژگونی و یا لغزش را در نظر بگیرد. ( شکل ۶ )
نیرو های عمل و شرایط تعادل محدود برای واژگونی و لغزش بلوک دو بعدی در پایه پله ای نشان داده شده اند. روند راه حل مانند آنچه که توسط هوک و بری ( ۱۹۹۱ ) بیان شد ؛ برای در نظر گرفتن شرایط تعادلی کل سیستم بلوک ها توسعه یافته اند. این ها یک دسته از بلوک های لغزنده در منطقه تیو را نشان میدهند. بلوک های پایدار در بالا و یک دسته بلوک های واژگون در میانه. این معادلات به سادگی برنامه ریزی شده اند و همینطور محاسبات کامپیوتری سریع و تصویر پتانسیل لغزش و واژگونی را فراهم می کنند. ( شکل ۷ )

۳ – ۳ – ۲. تحلیل چرخشی
در سنگ بسیار ضعیف جایی که مقاومت مواد سالم حاصل از مقدار مشابه تنش های اعمال شده باشد ، زمین شناسی ساختاری نمی تواند حالت های ثبات و گسیختگی را کنترل نماید ؛ از جمله حالت هایی که ممکن است در خاک ها رخ دهد. معمولا این حالت ها بعنوان گسیختگی های دایره ای ؛ چرخشی یا لغزش های دارای انحنای خطی نامیده می شوند.

Slope stability analysis (05)
( شکل ۵ )

( شکل ۶ )

شکل ۷ ) تحلیل تعادل مرزی پتانسیل لغزشلی و واژگون در شیب های سنگ ها بر اساس کامپیوتر

در تحلیل پتانسیل گسیختگی باید به موقعیت سطح لغزشی اصلی و تعیین ضریب ایمنی آن توجه نمود. از راهکار های تکراری استفاده می گردد ، که هر کدام مستلزم انتخاب یک جرم لغزشی دارای پتانسیل عدم ثبات ، تجزیه جرم به قطعات ( از جمله شیوه قطعات ) و توجه به تعادل نیرو و گشتاور اعمال شده بر هر قطعه می باشند. ( شکل ۸ )

Slope stability analysis (08)

شکل ۸ ) راه حل تعادل مرزی مربوط به گسیختگی دایره ای ( بر گرفته از هادسون و هاریسون ۱۹۹۷ )

• در شکل ۸ :
SF = ضریب ایمنی W = وزن قطعه
= خم اصلی قطعه S = مقاومت برشی موثر a
H = نیروی رانشی هیدرواستاتیکی حاصل از ترک خوردگی کششی
Z = عمق ترک خوردگی کششی ( نسبت به o )
R = طول بازوی گشتاور

چندین شیوه وجود دارد که هر کدام بر حسب فرضیات زیر ساختاری اتخاذ شده برای تعیین مساله ، متفاوت هستند. در جدول ۱ این روش ها بطور خلاصه ارایه شده اند.تحلیل مشروح بر اساس این شیوه ها را میتوان به سرعت و بطور موثر با استفاده از محاسبات کامپیوتری انجام داد. چنین تحلیل هایی باعث تحقیق های درستی در زمینه سطح لغزش اصلی می گردد ( شکل ۹ )
چنین روشی اگر بطور دستی انجام شود بسیار وقت گیر می باشد. برنامه های تعادل مرزی از جمله برنامه های دو بعدی SLIDE ( راک ساینس ۲۰۰۱ د ) و SLOPE/W ( ژیو اسلوپ ۲۰۰۰ ) و برنامه سه بعدی CLARA ( هانگر ۱۹۹۲ ) این توانایی را دارند با رفتار های ناهمگون نوع خاک و ژیومتری های سطح لغزش و استریوگرافی های پیچیده و شرایط متغیر فشار آب منفذی را مدل سازی کنند.

شکل ۹ ) تحلیل تعادل مرزی یک شیب سنگ که با استفاده از تحقیق سطح اصلی انجام می گیرد.

جدول ۱ ) مشخصات و فرصیات بر گرفته از شیوه های متداول کاربردی در تحلیل مرزی گسیختگی های لغزشی چرخشی ( بر گرفته از دانکان ۱۹۹۶ )

 

شیوه

محدودیت ها ، فرصیات و شرایط تعادلی رضایت بخش

شیوه معمولی قطعات

( فلنیوس ۱۹۲۷ )

ضرایب ایمنی پایین ، در شیب های سطح دارای فشار منفذی بالای بسیار نادرست است ، فقط مناسب طرح لغزش دایره ای است ، فرض می شود که نیروی نرمال اعمال شده بر قاعده است ؛ یک معادله ( تعادل گشتاوری جرم کلی ) یک W Cos (a) هر قطعه بصورت مجهول ( ضریب ایمنی )

شیوه اصلاح شده بیشاب

( بیشاب ۱۹۵۵ )

شیوه ای دقیق ، فقط مخصوص سطوح لغزشی دایره ای است ؛ تعادل عمودی و تعادل گشتاور کلی را فراهم می کند ؛ با این فرض که نیرو های جانبی قطعات افقی هستند ؛ معادلات و مجهولات N + 1 ؛

شیوه های تعادل نیرو

تعادل نیروی کاربردی را برای هر شکلی از سطح لغزش برآورده می سازد ، با این فرض که شیب های نیروی جانبی ممکن است در همه قطعات مشابه باشند یا اینکه در هر قطعه متفاوت باشند ، شیب های جزیی نیروی جانبی باعث می شوند که مقدار نیرو کمتر از شیوه های کاربردی محاسبه شده ای باشند که همه شرایط تعادل را برآورده می سازند

شیوه ساده شده

جان بو (۱۹۶۸)

شیوه تعادل نیرو که برای هر شکل از سطح لغزشی بکار میرود با این فرض که نیرو های جانبی افقی هستند ؛ ( برای همه قطعات مشابه می باشند ) ، ضرایب ایمنی معمولا بطور قابل توجهی پایین تر از شیوه های کاربردی محاسبه شده ای است که همه شرایط تعادلی را برآورده می سازد

شیوه اصلاح شده

( نیرو های مهندسی ارتش آمریکا در ۱۹۷۰)

شیوه تعادل نیرو که برای هر شکل از سطح لغزشی بکار میرود با این فرض که شیب های نیروی جانبی معادل با شیب سطح شیبدار هستند ؛ ( برای همه قطعات مشابه می باشند ) ضرایب ایمنی اغلب بطور قابل توجهی بالاتر از شیوه های کاربردی محاسبه شده ای است که همه شرایط را برآورده می سازند

شیوه لوو و کارافیاث

در ۱۹۶۰

معمولا دقیقترین شیوه تعادل نیرو است که برای هر شکل از سطح لغزشی بکار می رود با این فرض که شیب های سطح جانبی بصورت میانگین سطح شیب و سطح لغزش می باشند ( در هر قطعه متفاوت هستند) ، تعادل نیروی افقی و عمودی را فراهم می سازد

شیوه اسپنسر

۱۹۶۷

همه شرایط تعادل را برآورده میسازد برای هر شکل از سطح لغزشی بکار میرود با این فرض که شیب های نیرو های جانبی در هر فطعه مشابه هستند ؛ شیب های نیرو های جانبی در فرایند راه حل بگونه ای محاسبه میشوند که همه شرایط تعادل برآورده گردد ؛ شیوه ای دقیق است؛

شیوه مورجنستن و پرایس در ۱۹۶۵

=همه شرایط تعادل را برآورده می سازد برای هر شکل از سطح لغزش بکار میرود ؛ با این فرض که شیب های نیرو های جانبی تابع یک الگوی معین هستند ؛ شیب های نیرو های جانبی میتوانند مشابه باشند و یا هر قطعه متفاوت باشد ؛ شیب های نیروی جانبی در پروسه راه حل بگونه ای محاسبه میشوند که همه شرایط تعادل فراهم گردد ؛ شیوه ای دقیق است

۴ – ۲. شبیه ساز های ریزش سنگ
هدف از تحلیل ثبات شیب سنگ ارایه تدابیر اصلاحی است تا از حرکات سنگ جلوگیری گردد. در مورد ریزش سنگ ، عموما محکم حفظ کردن همه قطعات غیر ممکن است و در نتیجه باید به طراحی تدابیر حفاظتی نزدیک یا اطراف سازه ای که در معرض خطر سقوط است ، توجه نمود. بنابراین مساله فعالیت برای محافظت در برابر ریزش سنگ عمدتا مستلزم تعیین مسیر های عبور و مسیر های قطعات ناپایدار است که از یک نمای شیب سنگ جدا شده اند.

در راه حل های تحلیلی که هانگر و ایوانز ( ۱۹۸۸ ) شرح داده اند ، قطعه سنگ بعنوان نقطه ای دارای جرم و سرعت در نظر گرفته می شود که زمانیکه در معرض هوا است ، طی مسیری به صورت بالیستیک حرکت می کند و زمانیکه در تماس با سطح شیبدار است بطور پرشی ، چرخشی یا لغزشی حرکت می کند. این کار از طریق معکوس سازی و کاهش مولفه های عادی و تانژانتی سرعت در تماس با ضرایب برگشت نرمال و تانژانتی انجام می گیرد. دو ضرایب بازگشت بعنوان مقادیر حجمی همه خصوصیات ضربه ای ، فعالیت تغییر شکل مربوطه ، لغزش تماسی و انتقال از اندازه حرکت چرخشی انتقالی و بالعکس در نظر گرفته می شوند. در نتیجه باید ضریب به شکل قطعه ، سختی سطح شیب ، اندازه حرکت و خصوصیات تغییر شکل و در وسعت بیشتر به فرصت بروز شرایط خاص در یک تماس معین بستگی داشته باشد.

کاربرد این راه حل ها در برنامه های کامپیوتری ، آنچه که شبیه ساز های ریزش سنگ نامیده می شوند ، ایجاد نماید. برنامه هایی از قبیل ROCFALL ( راک ساینس ۲۰۰۱ ی ) به تحلیل مسیر ریزش قطعات بر اساس تغییر در سرعت می پردازند ، همانطور که قطعات سنگی در مصالح مختلفی که شیب را تشکیل می دهند ؛ می چرخند ، می لغزند و بحالت پرشی فرو می ریزند. سایر فاکتور هایی که در راه حل کاربرد دارند ، شامل سرعت قطعه ، ارتفاع پرش و فاصله نقطه پایانی می باشند که می توان آن ها را بطور آماری طی تعدادی شبیه سازی تکراری تجزیه و تحلیل نمود ؛ تا به ارزیابی خطر کمک گردد. ( شکل ۱۰ ) شبیه ساز های ریزش سنگ همچنین در تعیین مقادیر اصلاحی مفید هستند و این کار را با محاسبه انرژی جنبشی و موقعیت تماس در یک مانع انجام می دهند که در ابتدا بر حسب ظرفیت ، اندازه و موقعیت تعیین میگردد.

پیشرفت های اخیر در زمینه شبیه ساز های ریزش سنگ شامل کاربرد مولفه های سنگی در اشکال مختلف و در وسعت سه بعدی بوده است. در مورد اخیر مدل ها می توانند در برگیرنده تپوگرافی سه بعدی بر اساس مدلهی دیجیتالی ارتفاع ( شکل ۱۱ ) ویژگی های ژیومکانیکی مواد مربوطه ( زمین شناسی قطعات ، لیتولوژی و زراعت در زمین ) چندین قانون عمومی فیزیکی ( منحنی های تغییر شکل تنش ، اصطکاک هیدرولیکی ، اصطکاک کلمب ) و ژیومتری واقعی قطعات می باشند.


شکل ۱۰ ) تحلیل ریزش سنگ بر اساس دادن مسیر برای ۴۰ ریزش سنگی شبیه سازی شده و فواصل ن هایی مربوطه ، سرعت ها و ارتفاع های پرش.

بعلاوه تعادل بین چندین قطعه ، تماس با ساختمان ها و سایر سازه ها و شرایط اولیه تصادفی را در بر میگیرد تا به محدود ساختن محدوده های خطر کمک گردد. در کد DAN هانگر ( ۱۹۹۵ ) به سایر تنوعات مربوط به قطعات سنگی خراب شده و لغزش های سریع باقیمانده های مصالح ساختمانی توجه شده است که ابزار تحلیل پویایی را برای پیشبینی جریان و واکنش اجرایی مطرح می سازد.

Slope stability analysis (11)
شکل ۱۱ ) شبیه سازی های سه بعدی ریزش سنگ

 

 

 

 

 

 


برای دسترسی به بانک مقالات ، پایان نامه ها، گزارشهای کارآموزی و .... به سایت ما مراجعه نمایید.

 

worldofdanesh.etl24.com

برچسب‌ها: مقاله ,

|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0


می توانید دیدگاه خود را بنویسید

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی

 
تبلیغات
[-Text1-]
منوی کاربری


عضو شوید


نام کاربری :
رمز عبور :

:: فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع

نام کاربری :
رمز عبور :
تکرار رمز :
ایمیل :
نام اصلی :
کد امنیتی : * کد امنیتیبارگزاری مجدد
آرشیو مطالب
تبادل لینک هوشمند
تبادل لینک هوشمند : برای تبادل لینک ابتدا مارا با عنوان دنیای مقالات و نرم افزارها وآدرس http://worldofdanesh.rozblog.com لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.

عنوان :
آدرس :
کد : کد امنیتیبارگزاری مجدد
آمار وب سایت

آمار مطالب

:: کل مطالب : 59
:: کل نظرات : 4

آمار کاربران

:: افراد آنلاین : 1
:: تعداد اعضا : 23

کاربران آنلاین


آمار بازدید

:: بازدید امروز : 7
:: باردید دیروز : 21
:: بازدید هفته : 28
:: بازدید ماه : 407
:: بازدید سال : 2,046
:: بازدید کلی : 11,528