عملكرد زهكش‌هاي افقي و دودكشي در پايداري ديوار حائل شيب‌هاي خاكي

Performance of horizontal and chimney drainage in stability of retaining wall of earthen slopes

به علت بارندگي‌هاي شديد، سطح آب زيرزميني و فشار آب منفذي هر ساله افزايش مي‌يابد كه اين عامل مي‌تواند باعث شكست شيب‌هاي خاكي شود. ديوار حائل يكي از سازه‌هايي است كه جهت افزايش پايداري شيب‌هاي خاكي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين تحقيق با استفاده از نرم‌افزار SLOPE/W پايداري شيب‌ها نسبت به شرايط هيدرولوژيكي بحراني و با استفاده از نرم‌افزار SEEP/W فشار حفره‌اي مازادي كه باعث ناپايداري ديوار حائل با ارتفاع 10 متر مي‌گردد، مورد بررسي قرار گرفت. پارامتر‌هاي مورد مطالعه عبارت‌اند از: شدت بارش‌ها، جنس خاك، موقعيت قرارگيري زهكش‌ها و قطر زهكش‌ها. هم‌چنين نوع زهكش‌ها نيز به عنوان متغير واقع شد و از دو نوع زهكش افقي و دودكشي استفاده شد. بر اساس نتايج حاصله، در شرايط بارش شديد در خاك‌هاي ريزدانه، استفاده از يك زهكش افقي نمي‌تواند پايداري ديوار حائل را تامين كند. اين در حالي است كه در شرايط مشابه و در خاك‌هاي درشت دانه، پايداري ديوار حائل توسط يك زهكش افقي تامين مي‌شود و زهكش قادر به تخليه آب مازاد از پشت ديوار خواهد بود. هم‌چنين نتايج بدست آمده براي زهكش‌هاي دودكشي نشان دهنده پايدارسازي ديوار حائل توسط اين زهكش‌ها در بحراني‌ترين شرايط مي‌باشد. در رابطه با محاسبه فشار منفذي و گشتاورهاي واژگوني روابط بي‌بعد خطي و غيرخطي رگرسيوني ارائه گرديد. روابط رگرسيوني از لحاظ دقت در سطح بالايي قرار دارند و مي‌توان از آنها نتايج قابل قبولي را انتظار داشت.

Due to heavy rainfall, underground water level and pore water pressure increase each year, which can cause failure of the earthen slopes. Retaining wall is one of the main structures that is used to increase the earthen slopes stability. In the present study, the stability of earthen slopes relative to the critical hydrological cases was simulated by Slope/w software and the pore pressure behind the retaining walls over 10 meter height which causes to instability was simulated using Seep/w software. The studied parameters are: precipitation intensity, soil type, position and the diameter of drainage. Also the kind of drainage has been considered as a variable parameter and horizontal and chimney drainages were used. Results showed that for fine grained soils with intensive rains condition, using of one horizontal drainage could not provide the stability of retaining wall. While in the same conditions, for coarse grained soils, the retaining wall will be stable by using of one horizontal drainage and drainage will be able to discharge all of the excess water behind the retaining wall. Also the chimney drainage system provided the best results and the stability of the retaining wall did not face any danger under the worst circumstances. For overturning moment and water pore pressure behind the wall, linear and non-linear regression relations were produced in dimensionless form. The accuracy of the regression relations were proper and the acceptable results could be expected.