Two and Three Dimensional Limit Equilibrium Slope Stability Analyses: A Case Study in Oman

Pooya Dastpak, Sina Javankhoshdel, Shengfeng Huang, Charbel Abou. Samra, L. Ribeiro e Sousa, Jose E. Menezes, Daniel Dias, Karim S. Karam, Rita L. Sousa

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: W2

RÉSUMÉ: L'instabilité des pentes est l'un des problèmes majeurs de l'ingénierie géotechnique. L'instabilité des pentes affecte à la fois les pentes artificielles et naturelles et peut causer des dommages économiques importants, et même parfois des pertes de vie. Lors de la construction de la centrale électrique de Musandam (MIPP) dans le nord d'Oman, une rupture du talus rocheux s'est produite sur une pente étagée. Cet article utilise la méthode de l'équilibre limite non circulaire en deux et en trois dimensions (LEM) pour déterminer les facteurs de sécurité et les probabilités de défaillance de manière déterministe et probabiliste. Les analyses déterministes sont effectuées à l'aide de la méthode Morgenstern-Price (GLE-MP) combinée à la méthode de recherche métaheuristique Cuckoo et à la technique locale d'optimisation Surface Altering. Les analyses probabilistes sont effectuées à l'aide d'une méthode stochastique qui est plus efficace que la simulation Monte Carlo traditionnelle et la simulation Latin Hypercube. Les résultats des analyses sont comparés aux données de terrain, ainsi qu'aux levés géotechniques post-rupture et aux images prises par des drone de la surface de rupture. Elles sont également comparées à des analyses par éléments finis réalisées dans une étude précédente.

ABSTRACT: Slope instability is one of the major problems in geotechnical engineering. Slope instability affects both man-made and natural slopes and may cause significant economic damage, and sometimes injuries and loss of lives. During the construction of the Musandam Independent Power Plant (MIPP) in Northern Oman, a rock slope failure occurred on a benched slope. This paper uses the noncircular two- and three-dimensional Limit Equilibrium Method (LEM) to determine factors of safety and probabilities of failure deterministically and probabilistically. Deterministic analyses are done using the General Limit Equilibrium Morgenstern-Price (GLE-MP) method combined with the metaheuristic Cuckoo search method and the Surface Altering local optimization technique. Probabilistic analyses are done using the stochastic response surface method which is more efficient than the traditional Monte Carlo simulation and Latin Hypercube simulation. The results of the analyses are compared to field data including post-failure geotechnical surveys and drone images of the failure surface. They are also compared to finite element analyses performed in a previous study.

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