การศึกษาอิทธิพลความแปรปรวนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำด้วยทฤษฎีสนามสุ่ม

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาอิทธิพลความแปรปรวนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำด้วยทฤษฎีสนามสุ่ม โดยใช้วิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ด้วยเทคนิค Random Adaptive Finite Element Limit Analysis (RAFELA) ของซอฟแวร์ OPTUM G2 โดยศึกษาอิทธิพลของความยาวสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่กำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ สัมประสิทธิ์ความแปรปรวนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ ความชันของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ เงื่อนไขของสภาพชั้นดิน และรูปทรงเรขาคณิต ที่มีผลต่อค่าตัวเลขเสถียรภาพ ความน่าจะเป็นของการวิบัติ อัตราส่วนความปลอดภัย และรูปแบบการวิบัติ สำหรับปัญหาที่ศึกษาประกอบด้วย ปัญหาเสถียรภาพของงานขุดในชั้นดินเหนียวที่มีระบบค้ำยันแบบ Fully Braced และปัญหาเสถียรภาพบริเวณด้านหน้าของอุโมงค์ภายใต้เงื่อนไขระนาบความเครียด การวิเคราะห์เสถียรภาพแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน คือ การวิเคราะห์ด้วยการกำหนดค่าที่แน่นอนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำซึ่งเป็นการพิจารณาสภาพของชั้นดินที่ไม่มีความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ และการวิเคราะห์ด้วยการสุ่มค่าของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำซึ่งเป็นการพิจารณาสภาพของชั้นดินที่มีความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ งานวิจัยนี้กำหนดให้กำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำมีรูปแบบการแจกแจงปกติแบบล็อกที่ถูกกำหนดลักษณะการแจกแจงของค่ากำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำด้วยค่าเฉลี่ยของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำที่ระดับผิวดิน และค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำ นอกจากรูปแบบการแจกแจงของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำแล้วยังมีความยาวสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำในแนวราบและดิ่งที่เป็นตัวกำหนดลักษณะของสนามสุ่มอีกด้วย ในขั้นตอนการวิเคราะห์ด้วยการสุ่มค่าของกำลังต้าน แรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำจะใช้การจำลองมอนตีตาร์โลเพื่อจำลองความเป็นไปได้ของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำในสนามสุ่ม จากการศึกษาพบว่าอิทธิพลความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำมีผลทำให้ค่าตัวเลขเสถียรภาพจากการวิเคราะห์ด้วยการสุ่มค่าของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำลดลงเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับค่าตัวเลขเสถียรภาพจากการวิเคราะห์ด้วยการกำหนดค่าที่แน่นอนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำแต่มีผลทำให้ความน่าจะเป็นของการวิบัติสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ยังพบว่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวนของกำลังต้านแรงเฉือนสภาวะไม่ระบายน้ำมีอิทธิพลต่อค่าเสถียรภาพ ความน่าจะเป็นของการวิบัติ อัตราส่วนความปลอดภัย และรูปแบบการวิบัติมากกว่าปัจจัยอื่น ๆ