بررسی پایدارسازی شیروانی های خاکی در حفاری های عمیق کانال های انتقال آب با روش های تحلیلی و عددی (مطالعه موردی: قطعه دوم کانال انتقال آب چالوس)

وقوع ناپایداری در شیروانی های خاکی در اثر زمین لغزش های مخرب، هر ساله سبب وارد آمدن خسارت های مالی و جانی زیادی به راه ها، ساختمان ها و کانال های انتقال آب می شود. از مناطق مستعد لغزش، نواحی کوهستانی و جنگلی بوده که دارای شیب زیاد، پوشش گیاهی متراکم و خاک ریزدانه و چسبنده هستند. احداث کانال های آبیاری در این مناطق به دلیل خاکبرداری و حفاری، باعث کاهش تعادل طبیعی شیب دامنه ها شده که در صورت وجود سایر پدیده های مخرب مانند بارندگی، اشباع شدن خاک، عدم زه کشی و نشت، احتمال وقوع زمین لغزش افزایش می یابد. در این تحقیق، پایداری شیروانی خاکی مشرف به کانال انتقال آب چالوس در مجاورت رودخانه ی خیررود و نزدیکی شهر نوشهر با استفاده از نرم افزارهای عددی plaxis و 3d foundation و هم چنین نرم افزار تحلیلی slope/w در حالت های خشک، تر و اشباع مورد بررسی قرار گرفته است. در بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی و چسبندگی خاک مشخص شد که اگر سطح آب به طور تقریبی 60 درصد و یا کل لایه ی خاک ریزدانه را در برگیرد، به دلیل افزایش فشار حفره ای و عدم زه کشی، شیروانی ناپایدار شده و در آستانه ی لغزش قرار می گیرد. هم چنین ضریب اطمینان در شرایط طبیعی (دست نخورده) در حالت خشک و اشباع با حداقل چسبندگی خاک (35 کیلونیوتن بر مترمربع) به ترتیب 191/1 و 125/1 است که به عبارتی شیروانی در حالت طبیعی پایدار است. از طرفی نتایج نشان دادند که احداث ترانشه در پای شیروانی موجب ناپایداری شیروانی خاکی شده که اثر این ناپایداری در حالت اشباع شدن خاک شدیدتر است و اگر چسبندگی خاک ریزدانه کم باشد، شیروانی در آستانه ی لغزش نیز قرار خواهد گرفت. در مقایسه ی ضرایب اطمینان حاصل از مدل سازی عددی با روش های تحلیلی نیز می توان نتیجه گرفت که روش عددی نتایج دقیق تری را ارائه داده و شرایط واقعی را بهتر شبیه سازی و پیش بینی می کند. از طرفی با توجه به نتایج مدل سازی عددی دوبعدی و سه بعدی، می توان نتیجه گرفت که چسبندگی خاک در محدوده ی لغزشی مطالعه ی موردی بین 40 تا 45 کیلونیوتن بر مترمربع بوده که نسبت به چسبندگی خاک اطراف، در حدود 50 درصد کاهش داشته است. هم چنین می توان سطح لغزش را به طور تقریبی در مرز بین دولایه ی مصالح درشت دانه و مصالح ریزدانه در نظر گرفت.