بررسی پایداری شیب های خاکی با در نظر گرفتن رفتار وابسته به زمان خاک

پایداری شیب های خاکی یک مسئله پویا و وابسته به زمان است که تحلیل های سنتی بر پایه پارامترهای مقاومتی ثابت، قادر به ارزیابی دقیق رفتار بلندمدت آن نیستند. این مقاله به بررسی پایداری شیب های خاکی با در نظر گرفتن رفتار وابسته به زمان خاک می پردازد. در این راستا، مکانیزم های کلیدی موثر بر این رفتار، شامل پدیده خزش (Creep)تغییرات تدریجی فشار آب حفره ای ناشی از نفوذ بارش و نوسانات سطح آب زیرزمینی، و اثرات هوازدگی بر روی پارامترهای مقاومت برشی خاک مورد مطالعه قرار گرفته اند. برای مدل سازی علمی این عدم قطعیت ها، چارچوب تحلیل مبتنی بر قابلیت اطمینان وابسته به زمان معرفی و به کار گرفته شده است. در این روش، احتمال شکست شیب به عنوان تابعی از زمان، با در نظر گرفتن تغییر پذیری ذاتی پارامترهای ژئوتکنیکی و بارهای محیطی، کمی سازی می شود. به منظور غلبه بر پیچیدگی و حجم محاسباتی این تحلیل، از مدل های جایگزین هوشمند (Intelligent Surrogate Models) مبتنی بر الگوریتم های یادگیری ماشین مانند (XGBoost) (SVM) برای شبیه سازی کارآمد رفتار شیب و پیش بینی احتمال شکست استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که غفلت از اثرات زمانی می تواند منجر به برآوردی غیرواقعی و ناامن از ضریب اطمینان شیب گردد. در مقابل، رویکرد پیشنهادی، ابزاری قدرتمند برای ارزیابی واقع بینانه تر ریسک و برنامه ریزی برای نظارت و نگهداری بهینه شیب ها در طول چرخه عمر آن ها فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

پایداری شیب ، رفتار وابسته به زمان ، خزش خاک ، تحلیل قابلیت اطمینان ، یادگیری ماشین ، مدل های جایگزین.