پيش بيني زاويه ‏‎ ‎پايدار سواحل رودخانه‎ ‎هاي لايه به لايه پس ازگسيختگي توده اي از نوع صفحه اي

Predicting Stable Bank Angle of Multi-Layered River Banks after Planar ‎ Mass Failure

گسيختگي توده اي از نوع صفحه اي از محتمل ترين انواع گسيختگي سواحل رودخانه در سطح جهان است و هر سال حجم قابل ‏توجهي از خاك هاي حاصلخيز و تاسيسات مجاور سواحل رودخانه را تخريب ميكند. از عوامل مهم در تحليل پايداري اين ‏نوع گسيختگي، زاويه ساحل پس از وقوع گسيختگي است كه در تعريف شكل هندسي بلوك تخريب شده نيز نقش دارد. براي ‏برآورد مقدار زاويه ساحل پس از خرابي توده اي در سواحل داراي مصالح همگن روابط متعددي ارايه شده اما تا كنون رابطه اي ‏براي تعيين اين زاويه در رودخانه هاي داراي سواحل لايه لايه معرفي نشده است. در اين تحقيق با احداث يك مدل فيزيكي از ‏يك ساحل رودخانه متشكل از دو لايه خاك مختلف و ايجاد شرايط مناسب براي گسيختگي توده اي، زاويه لايه هاي بالايي و ‏پاييني ساحل پس از گسيختگي اندازه گيري شد. با استفاده از دو سوم مقادير اندازه گيري شده براي هر لايه، دو رابطه براي ‏تخمين زاويه گسيختگي لايه هاي بالا و پايين ساحل معرفي شد. براي ارزيابي و صحت سنجي روابط به دست آمده، از يك ‏سوم مقادير اندازه گيري شده استفاده و مشخص شد كه اين دو رابطه داراي ميانگين خطاي نسبي 14/0 و 015/0 به ترتيب ‏براي لايه بالا و لايه پايين است كه دقت مناسب روابط ارايه شده را نشان مي دهد. با ميانگين گيري از مشخصات فيزيكي و ‏مكانيكي ساحل و با فرض يكنواختي آن، رابطه اي ديگر ارايه و نتايج آن با نتايج حاصل از برخي روابط ارايه شده توسط ‏محققان قبلي مقايسه شد. نتايج نشان ميدهد كه رابطه ارايه شده دقت بهتري نسبت به روابط موجود دارد و در نتيجه مي‏توان از اين رابطه براي تخمين زاويه گسيختگي توده اي ساحل از نوع صفحه اي براي سواحل لايه لايه و يا همگن استفاده كرد. ‏

Planar failure is one of the most common types of riverbank destruction worldwide. Annually, it destroys ‎much fertile soil and leads to the collapse of nearby infrastructure. The angle of riverbanks after failure ‎plays an important role in defining the geometry of a failed block when analyzing the stability of this type ‎of failure. Studies published thus far estimate the angle of the riverbanks after planar mass failure, but ‎they fall short because they only can be used for homogeneous bank material. No relation has been ‎introduced to estimate the angle of different layers in a multi-layered river bank. This research used a ‎physical model in a laboratory consisting of two layers of soil and measured the angle of failure of the ‎bank for different soil layers. Two relationships to estimate the amount of upper and lower bank failure ‎angles are introduced using two-thirds of the measured values for each layer. Evaluating these ‎relationships using one-third of the measured values results in a mean relative error of 0.14 and 0.015 for ‎the upper and lower bank layers, respectively. Another relationship is introduced and its results compared ‎with those obtained from available relationships using the mean of physical and mechanical specifications ‎of the banks and by imaging a homogenous river bank. The results show that the river bank angle of ‎failure after planar mass failure is better estimated using the new relationship and it can be used to ‎estimate the angle of the river bank for both multilayered and homogenous river banks.‎