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

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز- دانشکده مهندسی عمران- گروه مکانیک خاک و پی سازی - دانشجوی دکتری مهندسی عمران _ ژئوتکنیک

2 استاد دانشگاه تبریز

3 هیئت علمی مهندسی ژئوتکنیک، دانشگاه Exeter

10.22092/idser.2019.127987.1408

چکیده

ناپایداری شیروانی‌های غیراشباع در اثر بارندگی، یکی از مهم‌ترین حوادث طبیعی است که معمولاً در طول یا پس از بارندگی اتفاق می‌افتد. بسیاری از تپه های خاکی و دامنه کوه‌ها برای احداث زیرساخت‌ها و پروژه‌های بزرگ از جمله احداث کانال‌های آبیاری خاکبرداری می‌شوند. در این تحقیق تاثیر نفوذ آب باران بر پایداری یکی از بحرانی‌ترین شیروانیهای غیراشباع ایجاد شده برای احداث کانال اصلی خدآآفرین درمحدوده دشت مغان بررسی گردید. مشخصات فیزیکی و مکانیکی مصالح تشکیل دهنده شیروانی، ضمن حفاری و اخذ نمونه های دست خورده و دست نخورده، با انجام آزمایش‌های درجا و آزمایشگاهی تعیین گردید. برای ارزیابی تاثیر بارندگی، از شدت بارش با دوره بازگشت 50 ساله منطقه مغان استفاده شد. برای به‌دست آوردن پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی از نرم افزار RETC استفاده گردید پس از تهیه مدل، اثرات نفوذ آب باران بر فشار آب منفذی، درجه اشباع خاک، تغییرشکل و تغییرات کرنش برشی در طول مدت بارندگی مورد تحلیل قرارگرفت. برای ارزیابی پایداری شیروانی، از روش کاهش مقاومت برشی استفاده شده است. نتایج نشان میدهد نفوذ آب باران در شیروانی های غیراشباع ایجاد شده در خاک های ریزدانه با نفوذپذیری کم، در کوتاه مدت تاثیر چندانی نداشته ولی با گذشت زمان و طولانی شدن مدت زمان بارندگی، ناپایداری شروع شده و پس از حدود 80 روز، ضریب اطمینان به کمتر از یک رسیده و شیروانی گسیخته می شود بنابراین می توان نتیجه گرفت که در شیروانی های از جنس ریزدانه، جهت بررسی پایداری آنها در مقابل بارندگی ها، بایستی برای بارش های با مدت زمان طولانی بررسی گردند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stability Analysis of Unsaturated Cut Slopes Due to Rainfall Infiltration Case Study – Khoda Afarin Irrigation Main Canal Excavated slope

نویسندگان [English]

  • Danesh Sattari 1
  • Masoud Hajialilue Bonab 2
  • akbar arab javadi 3
1 PhD Candidate, Department of Soil Mechanics, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Iran
2 Professor, Department of Soil Mechanics, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Iran
3 Professor, College of Engineering Mathematics and Physical Sciences, University of Exeter, UK
چکیده [English]

The instability of unsaturated slopes due to rainfall infiltration is a serious geoenvironmental disaster that usually occurs during and after rainfall. Many natural slopes are excavated to build infrastructures and projects such as the construction irrigation canals. In this paper, the stability analysis of unsaturated cut slope investigated that subjected to cutting for construction of main canals in Khoda Afarin project in the Moghan plain. In this research, while drilling and obtaining the undisturbed and disturbed samples, physical and mechanical properties of the soil samples were tested in the field and laboratory. To assess the impact of rainfall intensity and duration on the stability of the unsaturated excavated slope, rainfall events with a 50-year return period were adopted to analysis. The RETC code was chosen for quantifying the hydraulic functions of unsaturated soils to fit the soil-water characteristic curve (SWCC). At the end of the study, the SSR technique was employed for enhancing of safety factor. The results of this study indicated that the long-duration rainfall has a more adverse effect in unsaturated cut slopes constructed on low permeability clayey soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Unsaturated soil
  • SSR
  • SWCC
  • RETC
  • FDM

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 01 دی 1398
  • تاریخ دریافت: 13 مهر 1398
  • تاریخ بازنگری: 23 آبان 1398
  • تاریخ پذیرش: 01 دی 1398