شیروانی­ ها وشیب­ ها اعم از سنگی و خاکی چه در حالت طبیعی و چه پس از اجرای عملیات حفاری و برشی تحت تاثیر شدید فرآیند­های زمین­ شناسی هستند که طی دوران ­های مختلف از بدو وجود تا بحال در معرض آن قرار گرفته ­اند. بسته به کوچکی و گستردگی شیروانی­ ها ممکن است بخش های مختلف آن­ها از جهات مختلف باهم تفاوت داشته باشند. نوع مصالح و مواد تشکیل دهنده آن­ها، میزان تراکم و سستی آن­ها، درزداری یا عدم درزداری آن­ها، درجه یکنواختی، همگنی یا عدم همگنی و بالاخره ایزوتروپ بودن یا نبودن بخش­های مختلف آن ناشی از فرآیند­های زمین­ شناسی است که طی مدت زمان طولانی در معرض آن­ها قرار گرفته­ اند. طبیعی است که این عوامل خواص فیزیکی و مکانیکی شیروانی را به­ شدت تحت تاثیر قرار می ­دهد و طبعا نمی ­توان برای بخش ­های مختلف یک شیروانی پارامترهای یکسان مثل c,φ,γ و غیره، یگانه در نظر گرفت. یعنی همان روالی که اکنون در طراحی و تحلیل پایداری شیروانی­ ها رایج است. 

در این پروژه با بررسی عوامل زمین شناسی و اثرات کمی و کیفی آن­ها بر شکل­گیری ساختار فیزیکی و مکانیکی شیروانی­ ها عوامل موثر مشخص و دسته بندی می­ شوند. سپس با انتخاب حداقل دو شیروانی در دو سازند مختلف و با شرایط مختلف انتخاب و عوامل زمین شناسی آنها مطالعه و اثرات آن­ها بر هندسه شیروانی، جنس، ساختار داخلی، کم و کیف درزداری و غیره مورد بررسی قرار گرفته و جمع بندی می­ شود. سپس با توجه به عوامل موثر و با تکیه به آزمون­های انجام شده پارامترهای فیزیکی و مکانیکی این شیروانی­ هابه صورت نه یک عدد یگانه بلکه بصورت مقادیر طیفی تخمین زده می­ شوند. این عوامل شامل c,φ,γ,RMR,GSI و Q و ... هستند. در ادامه با مطالعه روش­ های آماری و احتمالاتی و با توجه به عدم قطعیت­ هادر انتخاب پارامتر­ها و پس از ارزیابی نقاط قوت و ضعف این روش ­ها و انتخاب حداقل دو روش احتمالاتی به تحلیل پایداری شیروانی­های مورد نظر پرداخته می­ شود. در انتها با تحلیل­ های مختلف و استفاده از روش­ های تعادل حدی، عددی و احتمالاتی سطح لغزش و ضریب ایمنی شیروانی­ ها مقایسه شده و نتیجه گیری و جمع ­بندی می ­شود.

 توضیحات بیشتر

روش های احتمالاتی:

در روش های احتمالاتی، نرم افزار با استفاده از تابع توزیع تعریف شده برای متغیر تصادفی نمونه های تصادفی تولید می کند. سپس به ازای هریک از نمونه های تولید شده مسئله را تحلیل و یک خروجی به دست می دهد.که دقت مسئله تا حدود زیادی وابسته به تعداد و توزیع نمونه ها است.

برای استفاده از روش های احتمالاتی برای مسایل شبیه سازی نیاز به آشنایی با مفاهیم آماری به ویژه شناخت توابع توزیع متناسب با نیاز مسئله و نحوه نمونه گیری می باشد.

از توابع توزیع پرکاربرد در مهندسی ژئوتکنیک می توان به توابع بتا، مثلثی، نرمال و نرمال لگاریتمی اشاره کرد.

روش های شبیه سازی:

از روشه شبیه سازی پرکاربرد در مسایل ژئوتکنیک که از انعطاف پذیری و دقت بالایی برخوردار هستند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

روش برآورد نقطه ای

روش ابر مکعب لاتین

روش مونت کارلو

روش مونت کارلو پیشرفته

مزایای روش های احتمالاتی

از جمله مهمترین مزیت های استفاده از روش های احتمالاتی در شبیه سازی و حل مسایل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

در نظر گرفتن عدم قطعیت های مسئله که ناشی از عدم شناخت ورودی های مسئله و ... می باشد.

رسیدن به جواب مسئله که به شکل احتمال وقوع رخداد یا حادثه می باشد نه یک جواب قطعی و معین.

امکان بررسی حساسیت جواب مسئله نسبت به تغییرات ورودی ها و تعیین پارامترهای مهم و تاثیر گذار با استفاده از آنالیز حساسیت یا آنالیز رگرسیون.

آنچه در این آموزش خواهید آموخت

1- آشنایی با مفاهیم روابط آماری و احتمالاتی پرکاربرد در مسایل مهندسی به ویژه مهندسی ژئوتکنیک

2- آشنایی با روابط پرکاربرد احتمالاتی مانند montecarlo ، advanced monte carlo، point estimate methode   در مهندسی ژئوتکنیک

3- آموزش نحوه مدلسازی فضاهای زیر زمینی و حفاری های سطحی در نرم افزارSwedge

4- آموزش تحلیل ساختاری پایداری شیروانی ها و گوه های تشکیل شده

5- آموزش تحلیل تراوش آب های زیر زیمنی و اثرآن بر پایداری شیروانی

6- آشنایی با مفاهیم احتمالاتی، نحوه تعریف آنها  در نرم افزار و آنالیز احتمالاتی شیروانی ها

7- آشنایی با مفاهیم آنالیز حساسیت و نحوه انجام آن در نرم افزار.

8- نحوه طراحی بهینه شیروانی ها.

9-نحوه طراحی حایل و نگهدارنده 

10-نحوه مدلسازی و تحلیل سیستم های خاک مسلح

نکات و الزامات

1- آشنایی با مفاهیم پرکاربرد آماری

2- آشنایی با مفاهیم و روابط مهندسی خاک

3- آشنایی با مفاهیم و روابط مهندسی سنگ

4- آشنایی با نرم افزارهای صفحه گسترده از جمله Microsoft excel