In this paper, kinematical element method (KEM) is extended to the solution of seismic slope stability with the pseudo-static approach. Analytical expressions are derived to calculate the factor of safety of slopes subjected to seismic loading and pore-water pressure. KEM is adopted to assess seismic stability of slope and some examples show that the results obtained from KEM, limit equilibrium method (LEM), variational method and strength reduction method (SRM) are generally in good agreement. And then the seismic slope stability charts are developed on the basis of KEM and pseudo-static approach, providing a rapid and reliable way to calculate the factor of safety and the location of critical slip surface without iteration. Based on the above seismic slope stability charts, a new back analysis method is presented. KEM and pseudo-static approach are applied to study the effect of blasting on the stability of open pit slope, and the approach to determine the relationship between critical explosive weight and distance is presented

چکیده

در این مقاله، روش المان جنبشی (KEM) جهت حل مسئلۀ پایداریِ لرزه ای ترانشه با رویکرد شبه استاتیک بکاربرده می شود. از تعاریف تحلیلی برای محاسبۀ ضریب اطمینان ترانشه های تخت بارگذاریِ لرزه ای و فشار منفذیِ آب استفاده شده است. از KEM برای ارزیابی پایداریِ لرزه ایِ ترانشه استفاده شده و برخی نمونه ها حاکی از آن است که نتایجِ حاصل از KEM، روش تعادل حدی (LEM)، روش تغییر و روش کاهش مقاومت (SRM) معمولاً دارای سازگاریِ خوبی هستند. سپس براساس KEM و روش شبه استاتیک، نمودارهای پایداری شیب لرزه ای ایجاد می شوند، که شیوه ای سریع و معتبر را برای محاسبۀ ضریب اطمینان و موقعیتِ سطح لغزش بحرانی، بدون تکرار، فراهم می کند. براساس نمودارهای پایداری شیب لرزه ای فوق، یک روش تجزیه و تحلیل برگشتی ارائه می شود. KEM و روش شبه استاتیک برای بررسی تاثیرِ انفجار برروی پایداری ترانشه گودال باز بکار گرفته می شوند، و روش مطلوب برای تعیین رابطۀ میان وزن ویژۀ مواد منفجره و فاصله ارائه می شود.

1-مقدمه

بارگذاریِ لرزه ای همچون زمین لرزه و انفجار، یکی از عوامل عمده در گسیختگی و شکست ترانشه می باشد. بدلیل سادگی و بقاء روش شبه استاتیک، معمولاً در طراحی مهندسی از آن استفاده می شود. از زمانی که Terzaghi [1] برای نخستین بار روش شبه استاتیک را مطرح نمود، بسیاری از پژوهشگران برروی پژوهش دربارۀ این روش تمرکز داشته اند. آنالیز شبه استاتیک با استفاده از روش تعادل حدی (LEM) صورت می گیرد که در آن، بارگذاری لرزه ای به عنوان یک نیروی استاتیکی تلقی می شود، که برابر با وزن خاک ضرب در یک ضریب لرزه ای،یعنی k است...