بررسی پایداری شیروانی سنگی تحت اثر ناهمسانگردی ساختاری و فشار آب حفره‌ای به روش المان مجزا (مطالعه موردی)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

2 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه سمنان

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

 امروزه با افزایش جمعیت و کمبود شدید فضا برای احداث ساختمان­ها و معابر­ از جمله راه­ها در مجاورت یکدیگر، ترجیح عمومی به سمت ساخت ساختمان­هایی است که احداث آن­ها با گودبرداری­های عمیق و نیمه عمیق همراه است، ولی تغییر مصالح یک شیروانی از خاک به سنگ،‌ شرایط پایداری و تحلیل آن­را به صورت بارزی تحت اثر قرار می­دهد. در یک شیروانی سنگی، سطوح ضعیفی وجود دارند که جهت­داری و چگالی آن­ها الگوهای متنوعی از ریزش را تشکیل می­دهند. در این تحقیق، به بررسی و تحلیل پایداری استاتیکی و دینامیکی دیواره­ی سنگی ناشی از گودبرداری به عمق 15 متر در لایه سنگی شیل واقع در شهرک شهید کشوری - اصفهان با در نظر گرفتن اثرات ناهمسانگردی ساختاری ناشی از حضور بلوک­ها و درزه­های سنگی و فشار آب­ حفره­ای و همچنین بررسی جوانب این ناپایداری­ها پرداخته شده است. چالش اساسی موجود در این نوع شیروانی‌ها،‌ حضور مصالح سنگی و روی دادن ریزش­های بلوکی همزمان با تراوش آب از میان درزه­ها است. برداشت اطلاعات از طریق روش خط برداشت و تحلیل­های آماری در نرم­افزار DIPS انجام گردیده و در نهایت تحلیل استاتیکی، دینامیکی و هیدرواستاتیکی با استفاده از نرم‌افزارUDEC  صورت پذیرفته است. نتایج نشان می‌دهند که دیواره مورد مطالعه در حالت استاتیکی و دینامیکی پایدار، ولی با اعمال جریان هیدرولیکی دچار ناپایداری
شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Rock Slope Stability under Structural Anisotropy and Pore-Water Pressure with Discrete Element Method (Case Study)

نویسندگان [English]

  • B. Nadi 1
  • Omid Tavasoli 2
  • A. Asakereh 3
  • A. Tadayon 4
1 Department of Civil Engineering, Najaf Abad Branch, Islamic Azad University
2 Department of Civil Engineering, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Civil Engineering Department
4 M.Sc., Grad., Geotechnical Engineering, Department of Civil Engineering, Najaf Abad Branch, Islamic Azad University
چکیده [English]

Nowadays, with increasing population and the severe shortage of space, the general preference is to construct buildings with deep and semi-deep excavations. However, changing the material from a soil to the rock, the stability conditions and its analysis are noticeably affected. In a rock slopes, there are weak levels with different direction and density which form different patterns of failure. In this paper, the case study on the static and dynamic stability of the rock slope caused by excavation up to the depth of 15meters have been investigated with considering the structural anisotropy effects due to the presence of stone joints, blocks and the pore water pressure.The main challenge is the existence of rocky jointed materials with water seepage through them. In order to collect data for some single joints, the structural geology analysis has been carried out by using the Streo net grid strategy in DIPS and statistical software. Finally, static, dynamic and hydrostatic analysis has performed using UDEC software based on discrete element method. The results show that the rock slope in the static and dynamic state of stability has been unstable due to the application of hydraulic flow.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rock slope
  • slope stability pore-water pressure
  • structural anisotropy
  • discrete element method