نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 عضو هیات علمی دانشگاه یزد

3 عضو هیات علمی دانشگاه برکلی امریکا

چکیده

ناهمسانی و وجود ناپیوستگی‌ها، در مقاومت و رفتار توده سنگ نقش اساسی دارد. امروزه مهندسین با محدوده وسیعی از روش‌ها، به‌منظور تحلیل پایداری شیب های سنگی مواجه هستند. به‌دلیل سادگی و سرعت اجرا، روش‌های به‌کار رفته در تحلیل‌های استاتیکی همچنان جایگاه ویژه‌ای در بررسی پایداری شیب های سنگی درزه‌دار دارند. یکی از معروف‌ترین روش‌های استاتیکی موجود در تحلیل پایداری توده سنگ‌های درزه‌دار، تئوری بلوکی و روش بلوک‌ها ی کلیدی است که تنها برمبنای یافتن و تحلیل بلوک کلیدی بوده و چنان‌چه هیچ یک از این بلوک‌ها  ناپایدار نباشند، دلالت بر پایداری توده سنگ می‌کند. در بعضی مواقع، اجتماع تعدادی بلوک پایدار منجر به تشکلیل گروهی شده که اغلب سبب ناپایداری می‌شود؛ بنابراین تحلیل پایداری توده سنگ درزه‌دار، منجر به بررسی گروه‌هایی از بلوک‌ها  می‌شود که به‌صورت بالقوه برای پایداری یک شیب سنگی خطرناک می‌باشند. روش گروه‌های کلیدی با عملکردی پیشرونده اقدام به معرفی این گروه‌های بحرانی کرده و محاسبات پایداری را در آن‌ها متمرکز می‌کند. برای افزایش کارایی، دقت و سرعت روش گروه‌های کلیدی و همچنین توسعه آن در سه بعد، تلفیق آن با یکی از روش‌های عددی مورد توجه است، تا ضمن توسعه این روش مشکل زمان زیاد محاسبه در کدهای رایآن‌های مربوط به روش‌های عددی مرتفع شود. این هدف در دو بخش تحقق می‌یابد: الف) تحلیل اندرکنش بلوک‌ها ی یک گروه کلیدی و یافتن گروه کلیدی بحرانی ب) تحلیل اندرکنش گروه کلیدی بحرانی با توده سنگ و بررسی پایداری توده سنگ. در این مقاله با هدف تحلیل اندرکنش بلوک‌های گروه کلیدی، ابتدا به بررسی عملکرد روش گروه‌های کلیدی پرداخته و سپس برای انتخاب بهترین روش عددی برای توسعه، از روش تصمیم‌گیری چندشاخصه فازی بهره گرفته شده است. در پایان روش تحلیل تغییر شکل ناپیوسته (DDA) به‌عنوان سازگارترین روش عددی با معیارهای توسعه، انتخاب شد و سپس تلفیق این دو روش، مورد توجه قرار گرفت و الگوریتم و برنامه اولیه در محیط نرم افزاری Mathematica تهیه شد. نتایج این مرحله از توسعه روش گروه‌های کلیدی که عملا نوعی تلفیق با روش تحلیل تغییر شکل ناپیوسته است، بیان‌گر قابلیت توسعه روش گروه های کلیدی در شناسایی و تحلیل پایداری گروه‌های کلیدی بحرانی در شیب های سنگی درزه دار است.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluate the capability of key-groups method development using numerical methods for finding the critical key-group in stability analysis of rock slopes

نویسندگان [English]

  • Mirhossein Shahami 1
  • Ali Reza Yarahmadi Bafghi 2

2 Yazd University

چکیده [English]

The key block is a well-known method in stability analysis of jointed rock slope. This method is based on the finding & analysis of the key block. In this method if none one of the blocks were unstable we can conclude the rock mass is stable. Sometimes a collection of some stable blocks makes an unstable group, therefore the stability analysis of jointed rock masses leads to investigation of the groups of blocks that are potentially dangerous for the stability of a rock slope. The key-groups method detects the critical groups and focuses the stability calculations on them. For three dimensional development and also increase the efficiency, accuracy and speed of key-group method, combining it with numerical methods is focused. This objective can be achieved in two parts: A: finding the critical key-group and analysing the interaction between the blocks of a key-group. B: analysing the interaction between the critical key-group and rock mass and analyse the stability of rock mass. In this research the blocks interaction of key-groups was analysed, firstly to evaluate the performance of the key-groups method and then to choose the best numerical methods for method development based on fuzzy multi criteria decision maker. At the end, discontinuous deformation analysis was selected as the compatible numerical method with standards. These two methods were combined and the algorithm as well as the primary program were prepared in mathematica software. The results reveals combining the key-groups method with numerical methods results in good performance of identifying and assessing the sustainability of key-groups.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stability analysis
  • key blocks
  • key-groups
  • discontinuous deformation analysis
  • Fuzzy Multi criteria Decision Making