تأثیر تسلیح خاک با ژئوگرید در کنترل پدیده جوشش شیروانی خاکی تحت نوسان‌های تراز آب

Abstract

نشت یکی از عوامل اصلی تخریب شیروانی­های خاکی است. در شیروانی­های خاکی، به دلیل نوسان عمق آب زیرزمینی و یا سطح آب در سد خاکی، کانال یا رودخانه، گرادیان نشت از مقدار بحرانی تجاوز کرده و پدیده جوشش اتفاق می­افتد. در این تحقیق، کارآیی صفحه­های ژئوگرید در کنترل جوشش شیروانی خاکی تحت صعود آب زیرزمینی و نزول سطح آب کانال با استفاده از مدل آزمایشگاهی بررسی شد. صفحه­های ژئوگرید در سه طول 10، 15 و 20 سانتی­متر و با فواصل 1، 2، 3 و 4 سانتی­متری در شیروانی خاکی قرار داده شدند. آزمایش­ها در عمق­های مختلف آب زیرزمینی و آب کانال انجام گرفت. نتایج نشان داد که در بهترین مدل ژئوگرید (صفحه­ها با طول 20 سانتی­متر و فاصله 1 سانتی­متر) نسبت به مدل شاهد (شیروانی خاکی بدون نصب صفحه­ها)، گرادیان جوشش در شرایط صعود آب زیرزمینی و نزول آب کانال به­ترتیب 5/71 و 236 درصد افزایش داشت. با افزایش طول صفحه­ها و یا کاهش فاصله میانی صفحه­ها، گرادیان جوشش افزایش یافت. در تمامی صفحه­ها با فواصل مختلف، تعداد عدم وقوع جوشش­ها در شرایط نزول آب کانال نسبت به حالت صعود آب زیرزمینی کمتر بود. این وضعیت ناشی از تأثیر توأمان فشار آب منفذی و ایستابی خاک اشباع لایه­های بالا است. در شرایط صعود آب زیرزمینی، جوشش عمدتاَ در عمق­های نسبی آب کانال برابر 167/0 و 333/0 اتفاق افتاد. در شرایط نزول آب کانال، حالت بحرانی زمانی اتفاق افتاد که سطح آب زیرزمینی بالا باشد.