تاثیر بارندگی بر پایداری شیروانیهای خاکی غیراشباع در مسیر زیرساختهای حمل- ونقل با استفاده از آنالیز همبسته تراوش- تغییرشکل

امروزه، حمل­ونقل یکی از اجزای مهم اقتصاد ملی محسوب می­گردد. هر ساله بسیاری از تپه­های خاکی و دامنه کوه ها برای احداث زیرساخت های حمل­ونقل خاک برداری می شوند. پایداری ترانشه­های ایجاد شده در اثر خاک برداری ها، در دورهاجرا و بهره­برداری پروژه از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در طبیعت، این ترانشه­ها عمدتا غیراشباع بوده و بایستی با استفاده از تئوری خاک های غیراشباع بررسی گردند. یکی از دلایل اصلی ناپایداری ترانشه­ها، بارش باران و نفوذ آب ناشی از آن می­باشد. در این تحقیق، با استفاده از تئوری خاک­های غیراشباع و روش عددی تفاضل­محدود، روند نفوذ آب باران و تاثیر آن در تغییرات فشار آب منفذی، درجه اشباع، تغییرشکل­ها و در نهایت پایداری آن در طول مدت زمان بارش­­ها بررسی گردید. برای این منظور، علاوه بر انجام آزمایش های صحرایی و آزمایشگاهی جهت برآورد پارامترهای ژئومکانیک مصالح، از نرم افزار RETC برای به دست آوردن پارامترهای منحنی آب- خاک استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می­دهد که ضریب اطمینان با طولانی­تر شدن بارش­های با شدت کم در مدت ۵ ماه از ۲۸۳/۱ به ۲۲۱/۱ کاهش پیدا کرده، ولی نرخ کاهش به حدی نیست که باعث ناپایداری کامل شیروانی گردد. ولی برای بارش کوتاه مدت- شدت زیاد، به­دلیل عدم فرصت نفوذ و جریان آب در شیروانی، بیشترین تاثیر در دو متر بالایی شیروانی اتفاق افتاده و در این محدوده علاوه بر افزایش وزن، کاهش مکش و مقاومت برشی خاک غیراشباع اتفاق افتاده است. در نتیجه­ی اثر مضاعف این دو عامل، ضریب اطمینان در طول مدت ۴۸ ساعت به مقدار ۹۸۱/۰ کاهش پیدا کرده و منجر به ناپایداری شیروانی گردیده است.

Keywords:

Transportation , Unsaturated soil , Trench , FDM , Water infiltration , SWRC