تراز آب زیرزمینی (نشریه روانگرایی 525)

1-1-3- تراز آب زیرزمینی

روانگرایی تنها در مصالح اشباع یا بسیار نزدیک به اشباع به وقوع می پیوندد. هرچند نمونه های بسیار نادری از وقوع روانگرایی در خاک های خشک و خیلی سست نیز گزارش شده است؛ ولی در ارزیابی خطر روانگرایی در این راهنما این نمونه ها در نظر گرفته نمی شود. تنها نهشته های اشباع یا نهشته هایی که قابلیت اشباع شدن با آب زیرزمینی را دارا باشند، به عنوان خاک های مستعد روانگرایی در نظر گرفته می شوند. نهشته هایی که در زیر تراز آزاد آب زیرزمینی- تراز دائم یا بالا آمدهی آب- قرار دارند، عموما اشباع می باشند. از آنجایی که مقاومت روانگرایی با زیاد شدن تنش سربار و سن نهشته (که معمولا هر دو با افزایش عمق زیاد میشوند) بالا می رود، این مقاومت معمولا به صورت محسوس با عمیق تر شدن تراز آب زیرزمینی افزایش می یابد. بنابراین هرچقدر تراز آب زیرزمینی عمیق تر باشد، مقاومت نهشته در برابر روانگرایی بیشتر است.

از آنجایی که مقاومت روانگرایی عموما با عمق افزایش می یابد، بیشتر وقایع گذشته ی روانگرایی در نهشته های طبیعی در اعماق کم رخ داده اند. تحقیقات ژئوتکنیکی در ساختگاه هایی که در گذشته روانگرایی در آنها اتفاق افتاده است، نشان می دهد که بیشترین موارد روانگرایی در مناطقی با تراز آب زیرزمینی کمتر از 3متر به وقوع پیوسته است. این در حالی است که در برخی موارد روانگرایی در نواحی با تراز آب زیرزمینی 10متر نیز اتفاق افتاده است؛ همچنین موارد اندکی از وقوع روانگرایی در نواحی با تراز آب زیرزمینی پایین تر از 15 متر مشاهده شده است. رابطه ی سطوح مختلف آب زیرزمینی با مقادیر نسبی مخاطرات روانگرایی در جدول 3-1 نشان داده شده است. لازم به ذکر است که این روابط برای خاکریزهای بزرگ ساخت بشر نظیر سدهای خاکی، سیلشکن ها یا گذرگاه های آبی معتبر نیست.

معیارهای ارایه شده در جدول 3-1 نشان می دهند که وقوع موارد خسارت بار روانگرایی در نواحی با تراز آب زیرزمینی پایین تر از 15 متر غیرمحتمل است. بنابراین اگر در ساختگاهی تراز درازمدت آب زیرزمینی به صورت ماندگار در عمقی بیش از 15متر باقی بماند، این محل به عنوان ساختگاهی با احتمال کم وقوع روانگرایی و اولویت پایین برای تحقیقات بیشتر شناخته می شود. اما لازم به ذکر است که با توجه به عملکرد سازه ی قرارگرفته درون یا روی ساختگاه مورد مطالعه، قضاوت مهندسی نقش بسیار کلیدی را در این زمینه ایفا می نماید.

عمق تراز آب زیرزمینی	استعداد روانگرایی نسبی
کمتر از 3 متر	بسیار بالا
3 تا 6 متر	بالا
6 تا 10 متر	متوسط
10 تا 15 متر	کم
بیش از 15 متر	بسیار کم

جدول 3-1- استعداد روانگرایی نسبی نهشته های طبیعی به صورت تابعی از تراز آب زیرزمينی

در این معیار تنها اندازه گیری محلی مورد نیاز، عمق آزاد تراز آب زیرزمینی- تراز دایمی و یا بالا آمده ی آب- است. در بسیاری از ساختگاه ها با توجه به اینکه تراز آب زیرزمینی به صورت فصلی یا تحت شرایط بلند مدت جوی در حال نوسان است، تخمین تراز آب زیرزمینی باید با توجه به بیشینه ی متوسط تراز آب و یا تراز آب احتمالی در شرایط جوی بحرانی بلند مدت صورت پذیرد. یک تخمین محافظه کارانه ی منطقی می تواند بالاترین تراز آب مورد انتظار در طی یک دورهی 20 ساله ی نمونه باشد. در جایی که تراز آب به صورت نامنظم در بازه های زمانی بسیار کوتاه افزایش می یابد، نظیر شرایطی که معمولا در زیر بستر نهرهای خشک یا رودخانه های فصلی اتفاق می افتد، می توان این افزایش های کوتاه مدت را در ارزیابی تراز آب زیرزمینی بلندمدت در نظر نگرفت.

در مناطقی که تراز آب زیرزمینی در طی سالهای مختلف برداشت شده است، که این شرایط در بیشتر ساختگاه ها غیرمعمول است، باید بالاترین تراز آب ثبت شده در ارزیابی خطر روانگرایی مورد استفاده قرار گیرد. در جایی که تراز آب تنها در زمان حفاری گمانه های اکتشافی اندازه گیری می شود، که این شرایط در اغلب پروژه ها متداول است، به منظور فراهم آوردن یک تخمین محافظه کارانه از بالاترین تراز آب زیرزمینی مورد انتظار، ممکن است برخی اصلاحات دست بالا روی ترازهای اندازه گیری شده مورد نیاز باشد. عواملی که باید در اعمال این اصلاحات مورد توجه قرار گیرند، شامل موارد زیر است:

الف- زمانی از سال که در آن حفاری صورت گرفته است؛

ب- مقدار رطوبت در فصلی که تراز آب در آن سنجیده شده است؛

ج- میزان نواسانات معمول در تراز آب زیرزمینی که در ساختگاه هایی مشابه با ساختگاه مورد نظر به لحاظ شرایط هیدرولوژی و برجسته نگاری، اندازه گیری شده است.

در جایی که گزارش های گمانه های اکتشافی در دسترس نیست و یا تراز آب زیرزمینی در لاگ گمانه ها ثبت نشده است، می توان منابع اطلاعاتی با قطعیت کمتر را مورد استفاده قرار داد. در این شرایط، اندازه گیری های تراز آب زیرزمینی در ساختگاه های مجاور می تواند راهنمای مناسبی برای یافتن تراز آب زیرزمینی منطقه باشد. در هنگام استفاده از اندازه گیری هایی که مختص ساختگاه مورد نظر نیستند، به منظور در نظر گرفتن تاثیر شرایط تحت فشار و نیز امکان بالا آمدن سطح آب زیرزمینی که می تواند منجر به اشباع خاک در بالای سطح معمول آب شود، قضاوت مهندسی مورد نیاز است.

بازگشت به فهرست مطالب اصلی