مقايسه فني و اقتصادي روش هاي مختلف پايدار سازي موقت و دائمي شيرواني هاي خاكي (مطالعه موردي- دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات)

Technical and Economical Comparison of Different Methods of Temporary and Sustainable Stabilization of Soil Slopes (Case Study: Science and Research Branch-Islamic Azad University)

بسياري از سازه هاي عمراني مانند راه ها و پل ها معمولاً بر روي شيرواني هاي خاكي ساخته شده و يا نظير مخازن سدها و ابنيهها مستعد پذيرش خطر از سمت شيرواني هاي محيط مجاور قرار دارند. به اين ترتيب لزوم پايدارسازي شيرواني ها و روش هاي اجراي آن بيش از پيش اهميت يافته است. يكي از مسائل مهم در پايدارسازي شيرواني ها بويژه در فضاهاي شهري، ملاحظات فني، اقتصادي، زيست محيطي و محدوديت فضا است، كه شرايط ويژه اي را بر هر پروژه اي تحميل مي نمايد. بدون شك ارزيابي لرزه اي از مهمترين مسائل در مورد شيرواني هاي خاكي بوده و بررسي پايداري ديناميكي و مقاوم سازي شيرواني ها در برابر خطرات ناشي از زلزله، مي تواند از تلفات مالي و جاني بسياري جلوگيري كند.در اين مقاله، پايداري شيرواني هاي خاكي شمالغرب تهران واقع در سايت دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات كه در مجاورت راه هاي دسترسي و سازه هاي مختلف قرار دارند، با استفاده از نرم افزار ABAQUS بر پايه روش اجزاء محدود در حالت استاتيكي و ديناميكي مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با استفاده از چهار روش تحكيم و پايدارسازي شيب شامل ميخكوبي، انكراژ، ديوار خاك مسلح با ژئوگريد و گابيون، پايداري شيب ها در حالت تسليح شده ارزيابي گرديده و در انتها ضرايب اطمينان، تغيير شكل و مكانيزم گسيختگي اين شيب ها و همچنين بررسي اقتصادي و آناليز ريالي عمليات اجرايي آنها در دو حالت بدون تحكيم و تحكيم شده با يكديگر مقايسه گرديده است. از نتايج بدست آمده استنباط مي گردد كه علاوه بر پارامترهاي مقاومتي خاك، هندسه شيب و روش تحكيمي ديواره آن نيز در پاسخ لرزه اي شيرواني نقش بسزايي داشته و از نظر فني و اقتصادي در بين روش هاي بررسي شده، پايدار سازي با استفاده از ديوار خاك مسلح با ژئوگريد، ضمن افزايش ضريب اطمينان و تامين پايداري كافي، هزينه هاي اجرايي معقولي را نيز به دنبال دارد.

One of the important issues in the slope stabilization especially in urban spaces, roads etc. is the technical, economic, environmental and space constraints, which impose particular conditions on any project. Undoubtedly, seismic evaluation is one of the most important issues in this field, and the study of dynamic stability and reinforcement of slopes against earthquake hazards can prevent many mortal and financial losses. In this paper, the stability of the slopes in the northwest of Tehran located at the Islamic Azad University Science and Research Branch, which is adjacent to access roads and structures, has been investigated in static and dynamic conditions using the ABAQUS software based on finite element method. In addition, by using four methods of stabilization including soil nailing, anchor, reinforced retaining wall with geogrid and gabion, the slope stability has been analyzed by investigating and comparing the coefficient of safety factor and reliability, deformation and failure mechanism and also, the economic analysis of construction in two cases without and with stabilization. Based on the obtained results, it can be concluded that in addition to the soil resistance parameters, slope geometry and stabilization method have a significant role in the dynamic responses and among the technically and economically investigated methods, the stabilization using reinforced retaining wall with geogrid, increases the reliability and safety factor and provides sufficient sustainability which led to reasonable execution costs.