***2
مقدمه
اگر سطح زمین با راستای افق زاویهای غیر از صفر بسازد، به این سطح شیبدار شیروانی خاکی گفته میشود. در شیروانی خاکی مؤلفهای از وزن که نیروی رانشی نامیده میشود تمایل به حرکت دادن توده خاک بسمت پایین دارد. از طرفی مقاومت برشی خاک نیز نیروی مقاومی در برابر این نیروی رانشی ایجاد میکند. حال اگر نیروی رانشی آنقدر بزرگ باشد که بتواند بر نیروی مقاوم غلبه کند، در آنصورت در شیروانی خاکی لغزش رخ داده و توده خاک بسمت پایین حرکت میکند و شیروانی خاکی ناپایدار خواهد شد.
***3
پایداری یک شیروانی خاکی به عوامل متعددی مانند لایهبندی خاک، حرکت آب در خاک، مقاومت برشی خاک و ... بستگی دا رد. برای تعریف پایداری شیروانی خاکی از ضرائب ایمنی (ضریب اطمینان) مربوط به آن استفاده میشود که به سه دسته ضریب اطمینان کلی (Fs)، ضریب اطمینان جزئی نسبت به چسبندگی (Fc) و ضریب اطمینان جزئی نسبت به اصطکاک (Fφ) تقسیم میشوند:
***5
که در روابط مذکور C و φ چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک، Cd و φd چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی بسیج شده خاک و σ تنش قائم متوسط در سطح لغزش بحرانی است.
حال اگر مقادیر مربوط به τt و τd را در رابطه (6-1) قرار دهیم، در آنصورت ضریب اطمینان کلی برابر
***6
2- ضریب اطمینان جزئی نسبت به چسبندگی (Fc)
ضریب اطمینان نسبت به چسبندگی برای شیروانیهای خاکی بصورت زیر تعریف میشود:
3- ضریب اطمینان جزئی نسبت به اصطکاک (Fφ)
ضریب اطمینان نسبت به اصطکاک برای شیروانیهای خاکی بصورت زیر تعریف میشود:
***7
تذکر (1) در صورت تساوی ضرایب ایمنی چسبندگی (Fc) و اصطکاک Fφ، مقدار این دو مساوی ضریب ایمنی کلی (Fs) میگردد.
تذکر (2) اگر ضریب ایمنی کلی (Fs) برابر واحد در نظر گرفته شود، شیروانی در آستانه لغزش قرار میگیرد. برای تأمین پایداری شیروانیها غالبا 5/1=Fs در نظر گرفته میشود.
***8
تحلیل پایداری شیروانی ها
پایداری شیروانیها در دو بخش شیروانی نامحدود و شیروانی محدود بررسی میشود
***9
پایداری شیروانی نامحدود
الف- سطح لغزش بموازات سطح شیبدار است و آب زیرزمینی در شیروانی جریان ندارد. (بدون نشت)
با فرض جریان نداشتن آب در شیروانی و صفر بودن فشار آب حفرهای، لغزش شیروانی در امتداد صفحه AB که محتمل به لغزش است و در عمق H از سطح زمین قرار دارد، مورد بررسی قرار میگیرد. برای این منظور حالت تعادل در قطعه abcd از شیروانی را که دارای ضخامت واحد در امتداد عمود بر صفحه است در نظر میگیریم و مطابق شکل (6-2) مینویسیم: