Integrated Slope Stability Assessment and Solutions using PLAXIS ۲D and GEO۵

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 16

فایل این مقاله در 22 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMAE-16-3_008

تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1404

چکیده مقاله:

Slope stability is critical for infrastructure safety, particularly in seismically active regions. This work evaluates the stability of a slope along the Baroti-Reyur road in Himachal Pradesh, located in Zone ۵, using a novel combination of Limit Equilibrium Methods (LEMs) and Finite Element Methods (FEMs). The analysis examines natural slope conditions and the impact of sustainable mitigation measures, including retaining structures and bioengineering techniques, under the static and dynamic conditions. The soil model incorporated a modulus of elasticity (E) of ۹۰,۰۰۰ kN/m², and a poisson's ratio (v) of ۰.۳ to reflect realistic slope-soil-structure interactions. Retaining structures such as gravity, cantilever, and gabion walls (۴ m, ۶ m, and ۵ m high) were constructed using M۳۰ RCC and Fe۵۰۰ steel. Bioengineering measures featured deep-rooted grasses like Vetiver and Broom grass to improve soil cohesion (c), shrubs like Lantana camara for surface stability, and trees like Albizia lebbeck to reinforce deeper soil layers. These vegetation-based interventions enhanced slope resilience, while promoting ecological restoration. Theoretical LEM analysis revealed marginal stability, with static FOS values of ۱.۱ and pseudo-static FOS of ۱.۰۵. GEO۵ pseudo-static analysis indicated critically low FOS value of ۰.۸۸ for dynamic saturated conditions, improving to ۲.۰۱ with retaining structures. FEM analysis using PLAXIS ۲D provided more detailed insights, capturing complex soil-structure interactions with a static FOS of ۱.۰۲۸ and dynamic FOS of ۰.۹۹۴. By combining FEM with sustainable mitigation strategies, this work offers a framework for resilient slope stabilization, ensuring safety, while promoting environmental sustainability in seismically active regions.

کلیدواژه ها:

Numerical Modeling ، Finite Element Method (FEM) ، Factor of Safety (FOS)

نویسندگان

Sahil Thakur

Department of Civil Engineering, National Institute of Technology Hamirpur, Himachal Pradesh, India

Ravi Sharma

Department of Civil Engineering, National Institute of Technology Hamirpur, Himachal Pradesh, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Griffiths, D. V., & Lane, P. A. (۱۹۹۹). Slope stability ...
  • Hammouri, N. A., Malkawi, A. I. H., & Yamin, M. ...
  • Santo, S. A., Hossain, A. F., Fariha, A. S., Haque, ...
  • Singh, P., & Mittal, S. FINITE ELEMENT SLOPE STABILITY ANALYSES ...
  • Garo, T., Tesfaye, M., & Karuppannan, S. (۲۰۲۴). Slope stability ...
  • Jhinkwan, V. S., Chore, H. S., & Kumar, A. (۲۰۲۴). ...
  • Arun, K. U., Jisna, P., Simon, R., Mathews, O. A., ...
  • Alemdag, S., Zeybek, H. I., & Kulekci, G. (۲۰۱۹). Stability ...
  • Luc Leroy, M. N., Kenmoe, O. R. M., Tchognia Nkuissi, ...
  • Kadakci Koca, T., & Koca, M. Y. (۲۰۲۰). Comparative analyses ...
  • Ongpaporn, P., Jotisankasa, A., & Likitlersuang, S. (۲۰۲۲). Geotechnical investigation ...
  • Patial, S., Kumar, V., Sharma, H., Mahajan, A. K., Kumar, ...
  • Patial, S., Kumar, V., Sharma, H., Mahajan, A. K., Kumar, ...
  • Ray, A., Bharati, A. K., Verma, H., Rai, R., & ...
  • Saim, N. M., & Kasa, A. (۲۰۲۳, August). Comparative analysis ...
  • Luc Leroy, M. N., Kenmoe, O. R. M., Tchognia Nkuissi, ...
  • Stability Analysis of Slope of a Pump House Building and Water Storage Tank at Narkanda, India: A case study [مقاله ژورنالی]
  • Mebrahtu, T. K., Heinze, T., Wohnlich, S., & Alber, M. ...
  • Varkey, D., Hicks, M. A., & Vardon, P. J. (۲۰۲۳). ...
  • Yadav, D. K., Mishra, P., Jayanthu, S., & Das, S. ...
  • Truong, P., & Loch, R. (۲۰۰۴, July). Vetiver system for ...
  • Gray, D. H., & Sotir, R. B. (۱۹۹۶). Biotechnical and soil ...
  • Barker, D. (Ed.). (۱۹۹۵). Vegetation and slopes: stabilisation, protection and ecology. ...
  • Norris, J. E., Stokes, A., Mickovski, S. B., Cammeraat, E., ...
  • Bureau of Indian Standards (۱۹۷۶) IS ۴۹۶۸-۱: Method for subsurface ...
  • Bureau of Indian Standards (۱۹۷۶) IS ۸۰۰۹-۱: Code of practice ...
  • IS ۱۹۰۴ (۱۹۸۶): Code of practice for design and construction ...
  • Bureau of Indian Standards (۱۹۷۳) IS ۲۷۲۰-۲: Methods of test ...
  • Bureau of Indian Standards (۱۹۸۰) IS ۲۷۲۰-۳: Methods of test ...
  • Bureau of Indian Standards (۱۹۸۵) IS ۲۷۲۰-۵: Methods of test ...
  • IS ۲۷۲۰-۱۱ (۱۹۹۳): Methods of test for soils, Part ۱۱: ...
  • DR, G. (۱۹۸۷). Vegetation and slope stability. Slope stability, ۱۸۷-۲۳۰ ...
  • Asada, H., & Minagawa, T. (۲۰۲۳). Impact of vegetation differences ...
  • Hoek, E., & Bray, J. D. (۱۹۸۱). Rock slope engineering. CRC ...
  • IS ۱۸۹۳: Part ۱: ۲۰۱۶: Criteria for Earthquake Resistant Design ...
  • Griffiths, D. V., & Lane, P. A. (۱۹۹۹). Slope stability ...
  • Wolf, J. P. (۱۹۸۷). Soil-structure-interaction analysis in time domain. In Structural ...
  • Kuhlemeyer, R. L., & Lysmer, J. (۱۹۷۳). Finite element method ...
  • IS۱۴۲۴۳-۲. Guidelines for selection and development of site for building ...
  • IS ۱۴۴۵۸-۱ (۱۹۹۸): Guidelines for retaining wall for hill area, ...
  • Kumar, A., Sharma, R. K., & Mehta, B. S. (۲۰۲۰). ...
  • Khanna, R., & Dubey, R. K. (۲۰۲۱). Comparative assessment of ...
  • نمایش کامل مراجع