تحليل آماري تعيين عرض زير برش شيرواني‌هاي تحت حفاري در شرايط شبه استاتيكي با استفاده از روش سطح پاسخ

معمولا تحليل پايداري شيرواني‌ها به روش‌هاي استاتيكي، ديناميكي و يا شبه استاتيكي انجام مي‌شود. در تحليل پايداري به روش شبه استاتيكي، نيروي ديناميكي وارد بر شيرواني با يك نيروي استاتيكي فرضي جايگزين شده و تحليل مشابه روش استاتيكي انجام ميشود. از ميان انواع شيرواني ها، شيرواني هاي تحت حفاري كمتر مورد تحليل و مطالعه قرار گرفته است. يكي از پارامترهاي مهم در شيرواني‌هاي تحت حفاري، مشخص كردن اندازه حداكثر دهانه حفاري است،كه با پارامترهاي متعددي ازجمله پارامترهاي مقاومتي خاك و هندسه شيرواني در ارتباط است. بر اساس پديده قوسزدگي با انجام حفاري در جلوي يك شيرواني، بار ناشي از وزن شيرواني به نواحي پايدار اطراف ناحيه حفاري‌شده منتقل شده كه منجر به پايداري بيشتر شيرواني تحت حفاري خواهد شد. در اين تحقيق، تعيين حداكثر دهانه حفاري در شرايط استاتيكي و شبه استاتيكي با استفاده از مدل‌سازي عددي مورد ارزيابي قرار گرفت. براي اين منظور، 78 سري مدل عددي با نرم‌افزار تفاضل محدود FLAC3D در زاويه شيب‌هاي 15 الي 75 درجه به ازاي هر 5 درجه و ضريب شتاب افقي صفر، 1/ 0، 2/ 0، 3/ 0، 4/ 0 و 5 /0 ساخته شد. نتايج حاصل از مدل‌سازي با روش آماري سطح پاسخ و با استفاده از نرم‌افزار طراحي آزمايش Design Expert مورد بررسي قرار گرفت و مدل 2FI به‌عنوان بهترين مدل، جهت برازش داده‌ها انتخاب شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه در شيرواني‌هاي با شيب تند، بيشينه عرض زير برش در شرايط استاتيكي و شبه استاتيكي تفاوت چنداني ندارد. در حالت استاتيكي، با افزايش زاويه شيب، بيشينه عرض زير برش به‌شدت كاهش مي‌يابد. همچنين، بيشينه عرض زير برش در ضريب شتاب افقي بالاتر، با روند كمتري كاهش مي‌يابد. در انتها، رابطه‌ آماري براي محاسبه بيشينه عرض زير برش برحسب زاويه شيب شيرواني و ضريب شتاب افقي ارائه شد.