تحلیل پایداری شیروانی‌های خاک برداری شده غیراشباع در اثر نفوذ آب باران در مسیر احداث کانال‌های آبیاری (مطالعه موردی کانال اصلی خداآفرین)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران-ژئوتکنیک؛ گروه مهندسی خاک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد دانشکده مهندسی، دانشگاه اکستر، اکستر، انگلستان

3 استاد گروه مهندسی خاک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22092/idser.2019.127987.1408
چکیده

ناپایداری شیروانی‌های غیراشباع در اثر بارندگی، یکی از مهم‌ترین رویدادهای طبیعی است که معمولاً به­هنگام بارندگی یا پس از آن روی می­دهد. بسیاری از تپه­های خاکی و دامنه­های کوه‌ برای احداث زیرساخت‌ها و پروژه‌های بزرگ از جمله احداث کانال‌های آبیاری خاک­برداری می‌شوند. در این تحقیق تأثیر نفوذ آب باران بر پایداری یکی از بحرانی‌ترین شیروانی­های غیراشباع ایجاد شده برای احداث کانال اصلی شبکۀ آبیاری و زهکشی خدآآفرین در محدودۀ دشت مغان بررسی شد. مشخصات فیزیکی و مکانیکی مصالح تشکیل­دهندۀ شیروانی، ضمن حفاری و اخذ نمونه­های دست­خورده و دست­نخورده، با آزمایش‌های درجا و آزمایشگاهی تعیین گردید. برای ارزیابی تأثیر بارندگی در پایداری شیروانی‌، از مقادیر توزیع ماهانه بارش منطقه مغان استفاده شد. برای به‌دست آوردنپارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی، از نرم­افزار RETCاستفاده گردید.پس از تهیۀ مدل، اثر نفوذ آب باران بر فشار آب منفذی، درجۀ اشباع خاک، تغییر شکل و تغییرات کرنش برشی در مدت بارندگی تحلیل شد. برای ارزیابی پایداری شیروانی نیز  از روش کاهش مقاومت برشی استفاده شد. نتایج بررسی­ها نشان می­دهد نفوذ آب باران در شیروانی­های غیراشباع ایجاد شده در خاک­های ریزدانه با نفوذپذیری کم، در کوتاه­مدت تأثیر چندانی ندارد ولی با گذشت زمان و طولانی­تر شدن مدت زمان بارندگی، ناپایداری­ شروع می­شود و پس از حدود 80 روز از بارش­های اعمال شده ضریب اطمینان به کمتر از یک می­رسد و شیروانی به­طور کامل گسیخته می­شود. بنابراین می­توان نتیجه گرفت که پایداری شیروانی­های از جنس ریزدانه در برابر بارندگی­ها، باید برای بارش­های با مدت زمان طولانی بررسی شود.