การพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการวิเคราะห์เสถียรภาพของลาดดิน เสริมกำลังด้วยวัสดุสังเคราะห์

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาข้อมูลทางวิศวกรรมของวัสดุสังเคราะห์เสริมกำลัง และพัฒนาโปรแกรม คอมพิวเตอร์สำหรับการวิเคราะห์เสถียรภาพของลาดดินเสริมกำลังด้วยวัสดุสังเคราะห์ วิธีการวิเคราะห์เสถียรภาพใช้หลักการของวิธี สมดุลสุดขีดร่วมกับวิธีแบ่งชิ้นดิน ได้แก่วิธี Fellenius, Bishop, Spencer และ Morgenstern-Price แรงดึงของวัสดุเสริมกำลังถูกนำเข้าไปในการคำนวณในวิธีแบ่งชิ้นดินแบบทั่วไป โดยพิจารณาการกระจายแรงดึงของวัสดุเสริมกำลัง 2 แบบคือ 1)แบบคงที่ 2)แบบลดลงเชิงเส้น นอกจากนี้การคำนวณทิศทางแรงดึงของวัสดุเสริมกำลังภายในโปรแกรมมี 2 ทิศทางคือ ทิศทางขนานกับทิศทางการวางของวัสดุเสริมกำลัง และ ทิศทางสัมผัสกับพื้นผิววิบัติ การคำนวณแรงลัพท์ในแต่ละชิ้นดิน ซึ่งเกิดจาก น้ำหนักดิน, แรงกระทำภายนอก, แรงเสมือนแผ่นดินไหวในแนวราบ และแรงดึงของวัสดุเสริมกำลัง ทำให้การคำนวณวิธีแบ่งชิ้นดินที่มีวัสดุเสริมกำลัง เหมือนกับ การคำนวณวิธีแบ่งชิ้นดินที่ไม่มีวัสดุเสริมกำลัง โปรแกรมสามารถค้นหาพื้นผิววิบัติวิกฤตอย่างอัตโนมัติ ทั้งพื้นผิวแบบส่วนโค้งวงกลม และพื้นผิวทั่วไป นอกจากนี้โปรแกรมยังสามารถวิเคราะห์รูปแบบการวิบัติแบบไถลไปบนแผ่นของวัสดุเสริมกำลังสำหรับกรณีพื้นผิวทั่วไป โปรแกรมที่พัฒนาขึ้นถูกนำไปประยุกต์ในการวิเคราะห์ปัญหาเสถียรภาพจำนวนมาก ทั้งลาดดินไม่มีวัสดุเสริมกำลังและลาดดินมีวัสดุเสริมกำลัง เพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือและความถูกต้องของส่วนการคำนวณ ผลการคำนวณค่าอัตราส่วนความปลอดภัยของทุกปัญหา สอดคล้องอย่างมากกับค่าอัตราส่วนความปลอดภัยจากเอกสารอ้างอิง ผลลัพท์สำคัญจากการวิเคราะห์ลาดดินมีวัสดุเสริมกำลัง คือ กรณีการกระจายแรงดึงเป็นแบบลดลงเชิงเส้นและดินที่ฐานชิ้นดินเป็นชนิดมีค่ามุมเสียดทานประสิทธิผล ค่าอัตราส่วนความปลอดภัยของแรงดึงมีทิศทางขนานกับทิศทางการวางของวัสดุ มีค่ามากกว่ากรณีของแรงดึงมีทิศทางสัมผัสกับพื้นผิววิบัติ ซึ่งเป็นผลตรงกันข้ามกับ กรณีการกระจายแรงดึงเป็นแบบคงที่และใช้วิธีสมดุลโมเมนต์ทั้งหมดเพียงอย่างเดียวในการคำนวณค่าอัตราส่วนความปลอดภัย คือ แรงดึงมีทิศทางขนาน จะได้ค่าอัตราส่วนความปลอดภัยน้อยกว่ากรณี แรงดึงมีทิศทางสัมผัส