AN AGGREGATED FUZZY RELIABILITY INDEX FOR SLOPE STABILITY ANALYSIS

در حاليكه روشهاي آناليز فوق مدرن و پيچيده مانند مورگانسترن ـ پرايس يا روشهاي عناصر متناهي براي اكثر موارد تحليل و آناليز واقع بينانه ثبات سطوح شيب دار در دسترس هستند، ‌ارزيابي مقادير واقعي پارامترهاي خاك عملاً غير ممكن است. عدم قطعيت در پارامترهاي خاك از دو منبع مختلف ناشي مي شود: پراكندگي داده ها و خطاهاي سيستماتيك ذاتي و لاينفك در تخمين خواص خاك. بنابراين، ‌ثبات يك سطح شيب دار بايد با استفاده از ضريب اطمينان كه با شاخص اعتماد پذيري همراه است بيان شود. در اين مقاله، ‌از تيوري مجموعه هاي فازي جهت بررسي طبيعت عدم تعيين پارامترها و عدم دقت كه به طور اجتناب ناپذيري به طور همزمان در آناليز وارد مي شود مورد استفاده قرار مي گيرد. پارامترهاي خاك با استفاده از مجموعه هاي فازي مناسب مشخص مي شود و از اين رو عدم قطعيت ذاتي در ميزان ضريب اطمينان ارزيابي مي شود. اعتقاد بر اين است كه اين روش عدم قطعيت در پارامترهاي خاك را كه به طور بسيار واقع بينانه تري، نسبت به روشهاي معمول احتمالي كه در ادبيات موضوع گزارش شده است، به حساب مي آورد. يك برنامه كامپيوتري كه حجم زيادي از محاسبات مورد نياز در محاسبه ضريب اطمينان فازي را كه بر مفهوم موضوع آناليز بازه اي استوار است ارايه كرده ايم. يك شاخص همسوشده اعتماد پذيري فازي (AFRI) تعريف كرده و براي محاسبه ضريب اطمينان بكار برده ايم. روش پيشنهادي براي مطالعه موردي بكار برده و نتايج را با جزييات آن ارايه داده ايم. نتايج حاصل ازتحليل حساسيت نشان مي دهد كه در كجا بايستي تلاش شود يا كنترل كيفيت بايستي متمركز گردد. مزيت روش پيشنهادي در سرعت بالاي محاسبه و همينطور سهولت كسب اطلاعات از عقايد كارشناسان به وسيله مجموعه هاي فازي مي باشد.

While sophisticated analytical methods like Morgenstern-Price or finite element methods are available for more realistic analysis of stability of slopes, assessment of the exact values of soil parameters is practically impossible. Uncertainty in the soil parameters arises from two different sources: scatter in data and systematic error inherent in the estimate of soil properties. Hence, stability of a slope should be expressed using a factor of safety accompanied by a reliability index. In this paper, the theory of fuzzy sets is used to deal simultaneously with the uncertain nature of soil parameters and the inaccuracy involved in the analysis. Soil parameters are defined using suitable fuzzy sets and the uncertainty inherent in the value of factor of safety is assessed accordingly. It is believed that this approach accounts for the uncertainty in soil parameters more realistically compared to the conventional probabilistic approaches reported in the literature. A computer program is developed that carries out the large amount of calculations required for evaluating the fuzzy factor of safety based on the concept of domain interval analysis. An aggregated fuzzy reliability index (AFRI) is defined and assigned to the calculated factor of safety. The proposed method is applied to a case study and the results are discussed in details. Results from sensitivity analysis describe where the exploration effort or quality control should be concentrated. The advantage of the proposed method lies in its fast calculation speed as well as its ease of data acquisition from experts’ opinion through fuzzy sets. 1. Introduction Earth slopes, whether natural