دانلود مقاله مقدار خطا و پایداری

Businessman is standing in front of blackboard with drawn arrows

[do_widget id=kl-erq-2]

3
37
25
11/32
5
2-5-2- روش قطعه: در این روش توده خـــاک واقع در بالای سطـح لغزش به تعدادی قطعه قائم تقسیم می شوند. سپس پایداری هر یک از قطعات به طور جداگــانه مورد محاسبــه قرار می گیرد. در این روش می توان ناهمگنی خاک و فشار آب حفره ای را در محاسبات منظور کرد.این روش برای تحلیل پایداری شیب شامل:
*- راه حل فلنیوس یا روش سوئدی
*- روش تیلور و تیلور اصلاح شده
*- روش بیشاپ و بیشاپ اصلاح شده
*- روش بُرش ها و ……
در این قسمت به منظور آشنایی تنها به یکی از راه حل های روش تیلور با ذکر جزئیات پرداخته می شود. برای بررسی جزئیات سایر راه حل ها به کتاب اصول مهندسی ژئوتکنیک- جلد اول- مکانیک خاک- تألیف براجا.ام.داس[1] رجوع شود.
*-روش تیلور:
در این روش که ابتدا توسط تیلور پیشنهاد شده است، مبتنی بر این تصور است که نیروی منتجه که بر سطح لغزس به صورت مقاومت اصطکاکی در برابر لغزش عمل می کند بر امتدادی قرار دارد که آن امتداد مماس بر دایره های به شعاع به مرکز می باشد، شکل (2-15-الف). برای توجیه این مطلب کافی است که بخش لغزنده را به تعدادی قطعات تقسیم کنیم. با توجه به اینکه مقاومت اصطکاکی خاک در برابر لغزش به اندازه زاویه از راستای عمود بر سطح انحراف دارد، امتداد این عکس العمل هاست که بر دایره ای به شعاع مماس می باشد، شکل (2-15-ب). چون در روش تیلور برای کل لغزش دو نیروی منتجه و در نظر گرفته می شود مسئله در اینجا یافتن مکان نقطه اثر این دو می باشد. با توجه به مشخصات موجود در شکل، ( طول قوس و طول وتر است)، گشتاور نیروی چسبندگی در امتداد قوس لغزش برابراست که چناچه فرض شود نیرو های چسبندگی در امتداد وتر عمل می کنند، در این صورت مقدار کل نیروهای چسبندگی معادل خواهد بود و باید فاصله ای فرضی چــون تصور نمود که اگر نیروی منتجه در آن فاصله از مرکز دایره عمل کُند گشتاور آن نسبت به مرکز برابر گردد یعنی[1]:
حال اگر به فاصله از مرکز دایره، نیروی را به موازات وتر رسم کنیم محل برخورد امتداد نیروی ثقل بخش لغزنده با امتداد نقطه ای است (مانند ) که نیروی از آن خواهد گذشت و در این صورت مثلث نیروها شکل (2-15-ج) حالت تعادل خواهد داشت.
شکل (2-15): بررسی پایداری با روش تیلور[1]
نکاتی که در کاربرد این روش باید مورد توجه باشد :
1- از مفروضات در این روش این است که چسبندگی در عمق ثابت است و تنش های منظور شده در محاسبات تنش های کلی هستند.
2- ضریب اطمینان، نسبت بین چسبندگی نهایی موجود به چسبندگی مورد نیاز برای تعادل در نظر گرفته شده است. به منظور اینکه مقاومت چسبندگی نهایی و مقاومت اصطکاکی در حالت تعادل به نسبت های مساوی در ضریب اطمینان دخالت داشته باشند لازم است شعاع دایره از به کاهش یابد. مقدار از رابطه بدست می آید. مقدار را در هر مسئله خاصی می توان به روش سعی و خطا به دست آورد.
3- این تصور که امتداد مماس بر دایره ای به شعاع می باشد کاملا صحیح نیست. هرچند که خطای حاصل از این تصور اندک بوده و چندان قابل توجه نمی باشد. البته هنگامی که به صفر نزدیک می شود مقدار خطا نیز به صفـــــر می رسد.
4- برای اینکه اثر فشار آب منفذی در نظر گرفته شود، باید نموداری رسم گردد تا فشار آب منفذی وارد بر سطح لغزش را نشان دهد. آنگاه سطح لغزش را به تعدادی قطعات تقسیم کرده و پس از محاسبه نیروی وارد بر هر سطح، منتجه آنها، ، تعیین می گردد. این منتجه که از می گذرد با نیروی وزن و عکس العمل ترکیب می شود تا نیروی بدست آید.
5- با فرض مقداری برای ضریب اطمینان مثلاً ،زاویه مشخص شده و مسئله حل می شود. آنگاه نسبت به دست می آید. اگر دو مقدار و مساوی نشد مقادیر دیگری از ضریب اطمینان آزمایش می شود تا مقادیر و با تقریب قابل قبول مساوی گردند. می توان مقادیر بدست آمده برای و را در هر محاسبه به صورت نقطه ای روی محورهای مختصاتی که یک محور آن و محور دیگر آن است نشان داده و سپس این نقاط را به هم متصل نمود. خطی که با زاویه 45 درجه از مبدا مختصات رسم شود و منحنی حاصل از اتصال نقاط را قطع کند جواب مسئله را نشان می دهد.
2-6- تغییرات ضریب ایمنی در شیروانی های خاکریزهای رسی واقع بر روی رس اشباع:
شکل (2-16-الف)، یک خاکریز کوتاه رسی را نشان می دهد که بر روی رس اشباع نرم احداث شده است. فرض کنید که نقطه ای از سطح لغزش بحرانی که قوسی از دایره است، می باشد قبل از اجرای خاکریزی، فشار نقطه ای در نقطه می تواند توسط رابطه زیر تعریف شود[1]:
اجرای خاکریز یکنواخت فرض می شود. بدین معنی که مطابق شکل (2-16-ب)، ارتفاع خاکریز از لحظه ، به طور خطی افزایش پیدا می کند و در لحظه ارتفاع آن به مقدار مطلوب یعنی H می رسد و از آن به بعد (یعنی )، مقدار آن ثابت می ماند. در این شکل، همچنین افزایش تنش برشی در روی سطح لغزش بحرانی به علت اجرای خاکریز نشان داده شده است. مقدار تا به طور خطی افزایش پیدا کرده و از آن به بعد ثابت می ماند.