تاثیر بارندگی بر پایداری شیروانی های خاکی غیراشباع در مسیر زیرساخت های حمل-ونقل با استفاده از آنالیز همبسته تراوش- تغییر شکل

امروزه، حمل ونقل یکی از اجزای مهم اقتصاد ملی محسوب می گردد. هر ساله بسیاری از تپه های خاکی و دامنه کوه ها برای احداث زیرساخت های حمل ونقل خاک برداری می شوند. پایداری ترانشه های ایجاد شده در اثر خاک برداری ها، در دوره اجرا و بهره برداری پروژه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در طبیعت، این ترانشه ها عمدتا غیراشباع بوده و بایستی با استفاده از تیوری خاک های غیراشباع بررسی گردند. یکی از دلایل اصلی ناپایداری ترانشه ها، بارش باران و نفوذ آب ناشی از آن می باشد. در این تحقیق، با استفاده از تیوری خاک های غیراشباع و روش عددی تفاضل محدود، روند نفوذ آب باران و تاثیر آن در تغییرات فشار آب منفذی، درجه اشباع، تغییرشکل ها و در نهایت پایداری آن در طول مدت زمان بارش ها بررسی گردید. برای این منظور، علاوه بر انجام آزمایش های صحرایی و آزمایشگاهی جهت برآورد پارامترهای ژیومکانیک مصالح، از نرم افزار RETC برای به دست آوردن پارامترهای منحنی آب- خاک استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که ضریب اطمینان با طولانی تر شدن بارش های با شدت کم در مدت 5 ماه از 283/1 به 221/1 کاهش پیدا کرده، ولی نرخ کاهش به حدی نیست که باعث ناپایداری کامل شیروانی گردد. ولی برای بارش کوتاه مدت- شدت زیاد، به دلیل 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 نتیجه ی اثر مضاعف این دو عامل، ضریب اطمینان در طول مدت 48 ساعت به مقدار 981/0 کاهش پیدا کرده و منجر به ناپایداری شیروانی گردیده است.