Поєднання чисельних методів з підходом на основі теорії графів для оцінювання стійкості схилів
DOI:
https://doi.org/10.32347/2412-9933.2025.61.202-209Ключові слова:
метод скінченних елементів (МСЕ), напіваналітичний метод скінченних елементів (НМСЕ), моментна схема скінченного елемента (МССЕ), теорія графів, основа, моделі ґрунтової основи, коефіцієнт стійкості cхилів, методи розрахунку схилівАнотація
Оцінка стійкості схилів являє собою складну інженерну задачу, розв’язок якої потребує підбору методу, виходячи з конкретних умов досліджуваного об’єкта. Найбільш поширені методи мають певні недоліки, тому створення нових підходів залишається актуальним. Стійкість будівель і споруд на зсувних і зсувонебезпечних територіях часто залежить від стійкості самого схилу, тому перед розробкою проєкту будівельного об’єкта на таких територіях є необхідність у визначенні коефіцієнта стійкості схилу. Розроблений і запропонований підхід на основі теорії графів може стати зручним інструментом для розв'язання такого роду задач. Окрім цього, такий підхід можна легко інтегрувати у розрахункові комплекси на основі методу скінченних елементів, або проводити оцінювання за допомогою окремого програмного комплексу, що використовує як вхідні дані результати розрахунків, що отримані методом скінченних елементів. У представленій роботі розглянуто використання такого підходу для оцінювання стійкості реального схилу, розташованого в районі м. Ржищева. Досліджуваний майданчик розміщується на правому березі річки Дніпро та є давно освоєним і забудованим, проте після добудови трьох нових будинків відбулася активізація зсувних процесів. На цій ділянці в період з 2006 р. по 2014 р. проводилися інструментальні дослідження руху ґрунтових мас за допомогою встановлених реперів. Дані дослідження дають надійне підґрунтя для порівняння проведених розрахунків стійкості схилу і прогнозування його поведінки з реальною ситуацією, що мала місце на цьому схилі. Розрахунок напружено-деформованого стану схилу для цієї задачі проводився за допомогою програмного комплексу SATER.SOIL, після чого проводилося оцінювання стійкості схилу з використанням розробленої прикладної програми, що використовує підхід на основі теорії графів – SATER.LANDSLIDE. На основі проведених розрахунків виокремлено кілька потенційних поверхонь ковзання, відповідно до яких визначено відповідні коефіцієнти стійкості. При цьому розглядалося три різні постановки, починаючи від незабудованого схилу і закінчуючи забудованим схилом з урахуванням техногенних факторів впливу. Отримані результати узгоджуються не лише з іншим методом оцінки стійкості схилу, а й з інструментальними дослідженнями цього схилу протягом тривалого часу.
Посилання
Solodei I. I., Pavlenko V. M. (2024). Application graph theory to evaluate the stability of landslide slopes. Resistance of materials and theory of structures: scientific-and-technical collected articles. Kyiv : KNUCA, Issue 112, 19–27. DOI: https://doi.org/10.32347/2410-2547.2024.112.19-27.
SolodeiI. I., Pavlenko V. M., Kulikov O. P. (2024). One of the approaches to assessing the stability of the soil massif within the grid methods. Strength of materials and theory of structures: scientific-and-technical collected articles. Kyiv : KNUCA, Issue 113, 29–36. DOI: https://doi.org/10.32347/2410-2547.2024.113.29-36.
Guan, Y., Liu, X., Wang, E., Wang, S. (2017). The stability analysis method of the cohesive granular slope on the basis of graph theory. Materials, Vol. 10 (3), 240 p.
Zheng, W., Zhuang, X., Tannant, D. D., Cai, Y, Nunoo, S. (2014). Unified continuum/discontinuum modeling framework for slope stability assessment. Engineering Geology, Vol. 179, 90–101.
Dawson, E., Motamed, F., Nesarajah, S. and Roth, M. (2000). Geotechnical stability analysis by strength reduction. Slope Stability 2000: Proceedings of Sessions of Geo-Denver2000. ASCE Geotechnical Special Publication, №101, 99–113.
Dawson, E. M., Roth, W. H. and Drescher, A. (1999). Slope stability analysis by strength reduction. Geotechnique, London, Vol. 49. № 6, 835–840.
Morgenstern, N. R., and Price, V. E. (1965). The analysis of the stability of general slip surfaces. Geotechnique, London, Vol. 15 (1), 79–93.
Spencer, E. A. (1967). Method of analysis of the stability of embankments assuming parallel interslice forces. Géotechnique, London, 17(1), 11–26.
Bishop, A. W. (1955). The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Géotechnique, London, 5 (1), 7–17.
Janbu, N. (1954). Application of composite slip surface for stability analysis. Proc. Euro. conf. on stability of Earth slopes. Stockholm, Sweden, 43–49.
Janbu, N. (1973). Slope Stability Computations. Embankment-Dam Engineering: Casagrande Volume. New York : John Wiley & Sons, Inc., 47–86.
Lombardo V. N., Groshev M. E., Olimpev D. N. (1986). Accounting for stress-strain state when calculating the stability of soil dams. Hydrotechnical construction. №7, 16–18.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Андрій Олександрович Білощицький
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
