شبیه سازی عددی عملکرد زهکش ها در پایدارسازی شیروانی ها

چکیده پایدارسازی شیروانی ها از جمله مسائل مهم در مهندسی خاک وپی می باشد. یکی از عوامل مهم که باعث ناپایداری شیروانی می شود، وجود آب و در نتیجه فشار آب حفره ای در خاک است. وجود فشار آب حفره ای سبب کاهش مقاومت برشی خاک و در نتیجه عامل اصلی در ناپایداری شیروانی تلقی می گردد. مطالعات زیادی که در مورد پایداری شیروانی ها انجام شده نشان دهنده این است که نفوذ باران درون خاک شیروانی باعث ناپایداری آن می شود. شمار زیادی از شکست ها پس از وقوع بارندگی های شدید و طولانی مدت اتفاق افتاده است. در اثر بارندگی های طولانی مدت تراز آب زیرزمینی و در نتیجه فشار آب حفره ای افزایش می یابد لذا تنش موثر کاهش می یابد و موجب ناپایداری و شکست شیروانی می گردد. بنابراین پایین آوردن تراز آب زیرزمینی و کنترل سطح آبهای زیر زمینی راهکاری مهم برای کاهش فشار آب حفره ای و افزایش پایداری شیروانی ها است. در این رساله، ابتدا به کمک شبیه سازی عددی تأثیر فشار آب حفره ای در ناپایداری شیروانی ها بررسی می شود (مطالعه موردی). با عنایت به اینکه، تغییرات تراز آبهای زیرزمینی متأثر از شدت، مدت و فراوانی وقوع بارشها در منطقه می باشد. مهمترین هدف این رساله بررسی ارتباط ناپایداری شیروانی با پارامترهای بارش می باشد. از دیگر اهداف این پژوهش، بررسی عملکرد زهکش ها به عنوان راهکاری عملی جهت کاهش فشار آب حفره ای و در نتیجه پایدارسازی شیروانی می باشد. در این راستا، با استفاده از دو نرم افزار seep/w وslope/w که زیر مجموعه بسته ی نرم افزاری geostudio2004 هستند، شیروانی مورد مطالعه شبیه سازی شده است. ازseep/w برای شبیه سازی جریان آب زیرزمینی (ویا فشار آب حفره ای) ونیز شبیه سازی تراوش و نفوذ بارش درون شیب استفاده شده است. slope/w برای بررسی پایداری شیروانی و محاسبه ضریب پایداری در حالت های مختلف قبل و بعد از نصب زهکش مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور صحت سنجی نتایج به دست آمده از نرم افزار slope/w، شیروانی مورد مطالعه به کمک نرم افزار slide5 که برای تحلیل پایداری شیروانی ها قابل استفاده است، نیز شبیه سازی شده و ضرایب پایداری به دست آمده از هر دو نرم افزار باهم مقایسه شده اند. کلمات کلیدی : پایداری شیروانی، شبیه سازی عددی، فشار آب حفره ای، نفوذ بارش ، زهکش، seep/w ،slope/w