دانشگاه گيلان
پرديس دانشگاهي
پايان‌نامه کارشناسي ارشد
پهنه بندي و پيش‌بيني وقوع زمين لغزش با استفاده از GIS
از:
رضا امين عطايي
استاد راهنما:
دکتر اميرهوشنگ نظاميوند چگيني
ارديبهشت 1393
پرديس دانشگاهي
گروه عمران
گرايش مکانيک خاک و پي
پهنه بندي و پيش‌بيني وقوع زمين لغزش با استفاده از GIS
از:
رضا امين عطايي
استاد راهنما:
دکتر اميرهوشنگ نظاميوند چگيني
استاد مشاور:
مهندس حسين خدابنده
ارديبهشت 1393
تقديم به :
مهربان فرشتگاني که لحظات ناب باور بودن، لذت و غرور دانستن، جسارت خواستن، عظمت رسيدن و تمام تجربه‌هاي يکتا و زيباي زندگي‌ام، مديون حضور سبز آنهاست؛
تقديم به خانواده عزيزم
تشکر و قدرداني:
شکر شايان نثار ايزد منان که توفيق را رفيق راهم ساخت تا اين پايان‌نامه را به سرانجام برسانم.
بر خود لازم ميدانم از استاد فاضل و انديشمند جناب آقاي دکتر نظاميوند چگيني به عنوان استاد راهنما که همواره نگارنده را مورد لطف و محبت خود قرار داهاند، تشکر و قدرداني نمايم.
همچنين،
از استاد مشاور گرامي، جناب مهندس خدابنده به جهت رهنمودهاي ارزشنمدشان؛
از اساتيد بزرگوار جناب آقايان دکتر قرباني و دکتر ويس کرمي که داوري اين پايان‌نامه را به عهده داشتند و نظرات ارزندهاي در هر چه بهتر شدن آن ارائه نمودند؛
از مديرگروه عمران دانشکده پرديس دانشگاه گيلان، جناب آقاي دکتر مدندوست به پاس مساعدتهاي بيدريغشان؛
از کارشناسان محترم آزمايشگاه مکانيک خاک دانشگاه گيلان، آقاي مهندس کاتبي و سرکار خانم مهندس حاج جعفري که با اينجانب نهايت همکاري را نمودند،
از سرکار خانم دکتر گياهچي و جناب آقايان مهندس صوفي و مصلحت جو که با بزرگواري تمام مرا ياري رساندند؛
و در آخر و نه براي آخربار، از سرکار خانم دکتر اخوان فومني براي حمايتهاي صميمانهشان
کمال سپاسگزاري را دارم.
باشد كه اين همراهيها تداوم يابد.
فهرست مطالب
فصل اول: کليات پژوهش
1- مقدمه 2
1-1- آمار مربوط به بلاياي طبيعي3
1-2- ضرورت انجام تحقيق در منطقه4
1-3- اهداف تحقيق5
1-4- فرضيات تحقيق6
1-5- معرفي فصلهاي پايان‌نامه6
فصل دوم: مباني نظري پژوهش و پيشينه تحقيق
2-1- تعاريف و اصطلاحات8
2-1-1- تعريف زمين لغزش8
2-1-2- طبقه‌بندي حرکات توده‌اي9
2-1-2-1- ريزشها10
2-1-2-2- واژگونيها10
2-1-2-3- لغزش‌ها10
2-1-2-4- حرکات با گسترش جانبي10
2-1-2-5- جريانها10
2-1-3- پيکر شناسي زمين لغزش‌ها12
2-1-4- ابعاد زمين لغزش13
2-1-5- وضعيت فعاليت زمين لغزش14
2-2- چگونگي بروز زمين لغزش16
2-3- عوامل عمده موثر در وقوع زمين لغزش18
2-3-1- شرايط زمين‌شناختي (ژئوتکنيک، ژئولوژي و ليتولوژي)18
2-3-2- خصوصيات خاک19
2-3-3- حرکات تکتونيکي ( گسل، زلزله و لرزشها)19
2-3-4- اقليم 20
2-3-5- آب زيرزميني و آب‌هاي جاري20
2-3-6- جهت و زاويه شيب دامنه21
2-3-7- پوشش گياهي21
2-3-8- کاربري اراضي و عوامل انساني21
2-4- پهنه بندي زمين لغزش22
2-4-1- اصول پهنه بندي در زمين لغزش22
2-4-2- انواع پهنه بندي در زمين لغزش23
2-4-3- مقياس نقشه پهنه بندي زمين لغزش23
2-4-4- روش‌هاي عمده پهنه بندي زمين لغزش25
2-4-4-1- روش LNRF25
2-4-4-2- روش AHP26
2-4-4-3- روش ارزش اطلاعاتي27
2-4-4-4- روش تراکم سطح (تحليل حساسيت)28
2-4-4-5- روش اثر نسبي29
2-5- تثبيت و پايدارسازي شيب‌ها31
2-5-1- اصلاح هندسي (تغيير در شکل دامنه)31
2-5-2- اصلاح هيدروليکي32
2-5-3- احداث سازه‌هاي نگهدارنده خاک34
2-5-4- اصلاح و بهبود مقاومت برشي خاک34
2-6- پيشينه تحقيق36
2-6-1- پيشينه تحقيق در ايران36
2-7-2- پيشينه تحقيق در جهان42
فصل سوم: مواد و روش پژوهش
3- روش تحقيق47
3-1- روش‌شناسي پهنه بندي زمين لغزش48
3-1-1- روش LNSF49
3-2- معرفي نرم‌افزارها50
3-2-1- معرفي نرم‌افزار (v1.4)51
3-2-2- معرفي نرم‌افزار (v10.1) ArcGIS51
3-3- معرفي سيستم تبديل جهاني مرکاتور (UTM)52
3-4- معرفي منطقه مورد مطالعه53
3-4-1- واحدهاي زمين‌شناسي محدوده مورد مطالعه54
3-5- ساخت و رقومي سازي لايههاي اطلاعاتي55
3-5-1- ساخت لايه زمين لغزش‌هاي موجود56
3-5-2- ساخت شبکههاي نامنظم مثلث بندي شده57
3-5-3- ساخت لايه درجه شيب57
3-5-4- ساخت لايه جهت شيب58
3-5-5- ساخت لايه تغييرات نسبي ارتفاع59
3-5-6- ساخت لايه بارندگي59
3-5-7- ساخت لايههاي فاصله از گسل‌ها، راه‌ها و آبراههها60
3-5-8- ساخت لايه کاربري اراضي62
3-5-9- ساخت لايه زمين‌شناسي63
3-5-10- ساخت لايه مناطق نمونه‌برداري شده63
3-5-11- ساخت لايه مناطق غير لغزشي64
3-6- واحدبندي منطقه مورد مطالعه64
3-7- آزمايش‌هاي آزمايشگاهي75
3-7-1- نمونه‌هاي مورد آزمايش75
3-1-2- آزمايش استاندارد براي دانه‌بندي خاک (به روش الک و هيدرومتري) ASTM D422-6375
3-7-2-1- خلاصه روش آزمايش76
3-7-3- آزمايش استاندارد براي تعيين حد رواني و حد خميري (حدود اتربرگ) ASTM D 4318-1076
3-7-3-1- خلاصه روش آزمايش77
3-7-4- آزمايش استاندار برش مستقيم خاکها تحت شرايط تحکيم يافته زهکشي شده ASTM D303077
3-7-4-1- خلاصه روش آزمايش77
3-8- پهنه بندي خصوصيات خاک79
فصل چهارم: نتايج و بحث
4-1- وزندهي لايههاي اطلاعاتي82
4-2- برهم نهي لايهها85
4-3- منحنيهاي نرخ موفقيت89
4-4- راستي آزمايي پهنه بندي95
4-5- نتايج حاصل از پهنه بندي95
4-5-1- درجه شيب95
4-5-2- جهت شيب96
4-5-3- تغييرات نسبي ارتفاع96
4-5-4- بارندگي96
4-5-5- فاصله از گسل‌ها97
4-5-6- فاصله از راه‌ها97
4-5-7- فاصله از آبراههها97
4-5-8- کاربري اراضي98
4-5-9- زمين‌شناسي98
4-6- آزمايش‌هاي آزمايشگاهي99
4-6-1- نتايج آزمايش‌هاي دانه‌بندي و حدود اتربرگ99
4-6-2- نتايج آزمايش‌هاي برش مستقيم100
4-7- پهنه بندي خصوصيات ژئوتکنيکي خاک101
4-8- تعيين ضريب اطمينان استاتيکي102
فصل پنجم: نتيجه‌گيري و پيشنهادها
5-1- نتيجه‌گيري107
5-2- پيشنهادها108
5-2-1- پيشنهادها بر مبناي يافته‌هاي تحقيق108
5-2-2- پيشنهادها براي تحقيقات آتي108
فهرست جدول‌ها
جدول 2-1- طبقه‌بندي حرکات توده‌اي بر اساس مدل وارنز9
جدول 2-2- مقياس نقشه پهنه بندي زمين لغزش و کاربرد آنها24
جدول 2-3- مقياس مقايسه دو به دو در مدل فرآيند تحليل سلسله مراتبي26
جدول 4-1- وزنهاي محاسبه شده بر اساس روش LNSF82
جدول 4-2- برهم نهي لايه زمين لغزش‌هاي موجود و پهنه بنديها86
جدول 4-3- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با درجه شيب دامنهها95
جدول 4-4- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با جهت شيب دامنهها96
جدول 4-5- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با تغييرات نسبي ارتفاع96
جدول 4-6- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با بارندگي97
جدول 4-7- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با فاصله از گسل‌ها97
جدول 4-8- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با فاصله از راه‌ها97
جدول 4-9- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با فاصله از آبراههها98
جدول 4-10- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با کاربري اراضي98
جدول 4-11- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با زمين‌شناسي99
جدول4-12- نتايج آزمايش‌هاي دانه‌بندي و حدود آتربرگ99
جدول 4-13- نتايج آزمايش‌هاي برش مستقيم100
جدول 4-14- درصد مساحت مناطق با استعداد زمين لغزش خيلي زياد در مقايسه با طبقه‌بندي خاک101
جدول 4-15- ضريب اطمينان پهنه استعداد زمين لغزش خيلي بالا در دو حالت خشک و اشباع104
فهرست شکلها
شکل 1-1- آمار بلاياي طبيعي به وقوع پيوسته بين سال‌هاي 2012 – 19904
شکل 1-2- تخريب دکل فشارقوي برق و امتداد جاده در اثر وقوع زمين لغزش دشتگان5
شکل 2-1- انواع حرکات توده‌اي بر اساس مدل وارنز (1978)11
شکل 2-2- اجزاء زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993)12
شکل 2-3- ابعاد زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993)13
شکل 2-4- وضعيت فعاليت زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993)15
شکل 2-5- پارامترهاي مؤثر در تنش و مقاومت برشي17
شکل 3-1- مناطق سيستم جهاني مرکاتور (UTM)52
شکل3-2- موقعيت جغرافيايي و توپوگرافي در منطقه مورد مطالعه53
شکل3-3- نقشه واحدهاي زمين‌شناسي منطقه مورد مطالعه54
شکل 3-4- تصوير ماهوارهاي از زمين لغزش دشتگان56
شکل 3-5- بازديد ميداني از زمين لغزش دشتگان57
شکل 3-6- درصد فراواني در بازههاي درجه شيب و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها58
شکل 3-7- درصد فراواني در جهتهاي شيب و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها58
شکل 3-8- درصد فراواني در بازههاي تغييرات نسبي ارتفاع و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها59
شکل 3-9- درصد فراواني در بازههاي ميزان بارندگي و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها60
شکل 3-10- درصد فراواني در بازههاي فاصله از گسل و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها61
شکل 3-11- درصد فراواني در بازههاي فاصله از شبکه راه‌ها و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها61
شکل 3-12- درصد فراواني در بازههاي فاصله از شبکه آبراههها و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها61
شکل 3-13- درصد فراواني در دستههاي کاربري اراضي و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها62
شکل 3-14- درصد فراواني در دستههاي زمين‌شناسي و زمين لغزش‌هاي واقع در آنها63
شکل 3-15- نقشه درجه شيب منطقه مورد مطالعه65
شکل 3-16- نقشه جهت شيب منطقه مورد مطالعه66
شکل 3-17- نقشه تغييرات نسبي ارتفاع منطقه مورد مطالعه67
شکل 3-18- نقشه بارندگي منطقه مورد مطالعه68
شکل 3-19- نقشه فاصله از گسل در منطقه مورد مطالعه69
شکل 3-20- نقشه فاصله از راه در منطقه مورد مطالعه70
شکل 3-21- نقشه فاصله از آبراهه در منطقه مورد مطالعه71
شکل 3-22- نقشه کاربري اراضي منطقه مورد مطالعه72
شکل 3-23- نقشه زمين‌شناسي منطقه مورد مطالعه73
شکل 3-24- نقشه زمين لغزش‌هاي موجود، نقاط نمونه‌برداري و مناطق غيرلغزشي74
شکل 3-25- نمونه‌برداري از ترانشه زمين لغزش‌ها75
شکل 3-26- سري الک برروي لرزاننده و قرائت هيدرومتر78
شکل 3-27- جام کاساگرانده و دستگاه برش مستقيم78
شکل 3-28- نمونهاي از پهنه بندي خصوصيات خاک به روش پليگون تيسن79
شکل 4-1- لايه وزني LSI84
شکل 4-2- نمودار توزيع فراواني دادههاي وزني در برابر تراکم85
شکل 4-3- منحنيهاي نرخ موفقيت براي mهاي متفاوت90
شکل 4-4- مقايسه 10% و 20% از ناحيه93
شکل 4-5- پهنه بندي استعداد زمين لغزش94
شکل 4-6- پهنه بندي نوع خاک در پهنه استعداد زمين لغزش خيلي زياد102
شکل 4-7- ضريب اطمينان استاتيکي در حالت خشک و اشباع کامل104
فهرست علائم اختصاري کليدي
زاويه اصطکاک داخلي?چسبندگيCضريب انحناCCضريب يکنواختيCUمدل ارتفاعي رقوميDEMمدول نرميFMضريب اطمينانFsاستعداد زيادHSپهنه بندي خطر وقوع زمين لغزشLHZحد روانيLLشاخص ميزان خطر وقوع زمين لغزشLNRFشاخص ميزان استعداد وقوع زمين لغزشLNSFپهنه بندي احتمال وقوع زمين لغزشLRZاستعداد کمLSشاخص حساسيت به لغزشLSIپهنه بندي استعداد زمين لغزشLSZاستعداد متوسطMSحد خميريPLمنحني نرخ موفقيتSRCشبکههاي نامنظم مثلث بندي شدهTINسيستم جهاني مرکاتورUTMاستعداد خيلي زيادVHSاستعداد خيلي کمVLS
چكيده
پهنه بندي و پيش‌بيني وقوع زمين لغزش با استفاده از GIS
رضا امين عطايي استان گيلان و منطقه رودبار واقع در جنوب اين استان، يکي از مستعدترين مناطق کشور نسبت به وقوع زمين لغزش، سنگ ريزش و ساير پديده‌هاي مرتبط با لغزش دامنهها مي‌باشد. زمينلغزش موجب بروز فرسايشهاي شديد و گاه خسارات مالي و جاني مي‌شود؛ لذا بررسي علل موثر بر وقوع اين پديده و تعيين پهنههاي لغزشي حائز اهميت است. در اين پژوهش جهت تعيين خصوصيات خاک منطقه لغزشي اقدام به نمونه‌گيري از ترانشه‌ها و مرز گسليده دامنه‌هاي لغزشي حوزه رودبار شد. نمونه‌هاي خاک از 10 زمين لغزش مکان‌يابي شده پس از بررسي صحرايي تهيه شدند. تعيين ساير عوامل موثر در لغزش دامنه‌هاي منطقه و تهيه نقشه‌هاي رقومي جداگانه از هر کدام از عوامل مرحله بعدي تحقيق را در برگرفت. 9 لايه اطلاعاتي شامل: جهت و درجه شيب، زمين‌شناسي، کاربري اراضي، بارندگي، تغييرات نسبي ارتفاع و فاصله از شبکه راه‌ها و آبراههها و گسل‌ها در محيط GIS جهت تهيه نقشه‌هاي وزني استفاده شد. سپس براي تجزيه و تحليل دادهها از مدل آماري LNSF در محيط GIS استفاده شده و منطقه مورد مطالعه به پنج پهنه با استعداد زمين لغزش خيلي کم (1)، کم (2)، متوسط (3)، زياد (4)، و خيلي زياد (5) تقسيم گرديد. پس از تلفيق و تجزيه و تحليل لايهها با مدل LNSF و محاسبه 26 نقشه پهنه بندي، بهترين نقشه با استفاده از منحني نرخ موفقيت انتخاب شد. سپس از ميان 5 پهنه ذکرشده، مستعدترين منطقه به بروز زمين لغزش جهت مطالعات تکميلي انتخاب شد. با انجام آزمايش‌هاي شناسايي خصوصيات فيزيکي و مکانيکي نمونه‌هاي خاک در آزمايشگاه مکانيک خاک دانشکده فني دانشگاه گيلان که شامل آزمايش‌هاي دانه‌بندي، حدود آتربرگ و برش مستقيم بود، پهنه بندي ژئوتکنيکي پهنه استعداد زمين لغزش خيلي زياد و تعيين ضريب اطمينان استاتيکي در اين پهنه صورت گرفت. نتايج حاکي از آن بود که حدود نيمي از خاک پهنه از نوع CL است، همچنين با تعيين ضريب اطمينان استاتيکي در پهنه استعداد زمين لغزش خيلي زياد مشخص شد که در صورت رسيدن خاک به درجه اشباع مي‌توان انتظار ناپايداري دامنهها را در بخش وسيعي از منطقه مورد مطالعه را داشت.
کليدواژه‌ها: پهنه بندي، پيش‌بيني، زمين لغزش، حرکات توده‌اي، GIS، LNSF.
Abstract
Zoning and Predicting of Landslides using GIS
Reza Amin AtaeiGuilan province and Roudbar region in the south of this province, are among of the most potential areas of the country in occurrence of landslides, rock falls, and other events associated with the sliding slopes. Landslide causes severe erosions and sometimes leads to financial or life losses. Therefore, it is important to investigate the causes of occurring this phenomenon and determination of the sliding zones. In this study, we attempted to make sampling of the trenches and faulted boundary of sliding slopes in Roudbar domain in order to characterize the sliding soils. Soil samples were obtained from 10 localized landslides after the field investigates. Determining the other factors affecting the sliding slopes and preparation of digital maps of each factor are the next steps of our study. 9 data layers including direction and degree of slopes, geology, landuse, rainfall, relative changes in height, distance from roads, rivers and faults were used in GIS environment for preparation the weighted maps. Afterward the LNSF statistical method was used for data analyzing in GIS environment and the studied area was separated into 5 zones with very low (1), low (2), moderate (3), high (4), and very high (5) sliding susceptibility. After integrating and analyzing the layers with LNSF model and calculation of 26 zonation maps, the best map was selected by using success rate curves. Then, among the five zones listed, the most potential zone for landslide occurrence was selected for further studies. By performing tests to identify the physical and mechanical properties of soil samples in the Soil Mechanics Laboratory of Faculty of Engineering, in University of Guilan including gradation, Atterberg limits and direct shear tests; geotechnical zonation of very high susceptibility zone and determination of the statistical safety factor in this area were carried out. The results indicated that almost half of the soil of the zone is CL, also by determining the statistical safety factor in very high susceptibility zone; it was found out that if the soil would reach the saturation level we can expect a wide range of slope instability in the studied area.
Keywords: Zoning, Predicting, Landslide, Mass movements, GIS, LNSF
فصل اول:
کليات پژوهش
مقدمه
نياز روزافزون انسان به طبيعت و روند رو به رشد فعاليت‌هاي عمراني، بخش قابل توجهي از سرمايه‌گذاري‌هاي ملي و زيربنايي را به خود اختصاص داده است. اين سرمايه‌ها بايد با اطمينان کافي انتخاب شده به مصرف برسند تا متضمن بقاء و دوام منافع حياتي انسان باشند. اما وجود پيچيدگي‌ها‌ي طبيعت مشکلاتي را بر سر راه تحقق اين امر فراهم مي‌آورد و ضمن اتلاف سرمايه‌هاي ملي و مردمي، انسان‌هاي بي‌گناه را قرباني مي‌کند. حوادث و وقايع طبيعي بزرگ مقياس نظير، آتش‌فشان‌ها، زلزله‌ها و بارانهاي سيل‌آسا که به عنوان حوادث غيرمترقبه يا بلاياي طبيعي خوانده مي‌شوند، از جمله مهم‌ترين و وسيع‌ترين اين مشکلات هستند که به طور مستقيم و غيرمستقيم باعث بروز تلفات و خسارات قابل توجهي مي‌شوند. از جمله آثار غيرمستقيم اين حوادث ايجاد زمين لغزش‌ها و ريزش‌هاي سنگي در مناطق کوهستاني و کوهپايه‌اي مي‌باشد.
حرکات توده‌اي1 از جمله پديده‌هايي است که گاهي در شيب تند تپه‌ها و مناطق کوهستاني به وقوع مي‌پيوندد و در برخي موارد خطرات جاني و مالي در پي دارد. يکي از اثرات غيرقابل‌انکار اين پديده، تشديد فرسايش خاک و انتقال رسوبات به پشت سدها و يا بندهاي پايين‌دست حوزه‌هاي آبخيز مي‌باشد.
زمين لغزش جزء پديده‌هايي به شمار مي‌روند که در کل به عنوان حرکت توده‌اي معرفي مي‌شوند. مطالعه علمي و جامع پديده زمين لغزش در دنيا به دلايل متعدد، از مهم‌ترين مسائل در پروژه‌هاي عمده عمراني، همچون انتخاب مسير احداث بزرگراه‌ها و راه‌هاي اصلي و فرعي کوهستاني، انتخاب محل احداث سدهاي خاکي، بتوني و طرحهايي همچون توسعه جنگل‌ها و مراتع طبيعي و هرگونه توسعه معدني در گرو مطالعات پايداري شيب‌هاي طبيعي منطقه است. عدم توجه به اين مسئله خسارات جبران‌ناپذيري را مي‌تواند به دنبال داشته باشد.
کشور ايران با توجه به توپوگرافي عمدتاً کوهستاني، شرايط جغرافيايي و سازندهاي متنوع زمين‌شناختي، فعاليت‌هاي نئوتکتونيکي، لرزه‌خيزي، شرايط مساعدي را براي وقوع پديده زمين لغزش، به طور بالقوه دارا مي‌باشد. اين پديده هر ساله به خسارت‌هاي مالي و جاني، تخريب راه‌ها، خطوط لوله، خطوط انتقال نيرو، تأسيسات معدني، تونل‌ها، نقاط مسکوني شهري و روستايي و منابع طبيعي در کشور منجر مي‌شود. عدم رعايت کاربري مناسب براي مناطق و تغيير در کاربري زمين‌ها همگي دست به دست هم داده تا فرسايش خاک، روز به روز با شدت بيشتري صورت گيرد و مبالغ مالي زيادي بجاي آنکه صرف توليد و آباداني اين کشور گردد به ناچار صرف تثبيت خاک و جلوگيري از فرسايش مي‌شود [1].
استان گيلان و منطقه رودبار واقع در جنوب اين استان، يکي از مستعدترين مناطق کشور نسبت به وقوع زمين لغزش، سنگ ريزش و ساير پديده‌هاي مرتبط با لغزش دامنهها مي‌باشد. پس از احداث آزادراه رشت – قزوين ، با توجه به سرعت بالاي حرکت خودروها، ريزش‌هاي جزئي در طول مسير نيز مي‌تواند بسيار خطرناک باشد، لذا اين مسئله و در نظر گرفتن امنيت جاني رانندگان اهميت مطالعه پهنه بندي خطر وقوع زمين لغزش و تثبيت ترانشه‌ها با روش‌هاي متناسب با شرايط طرح را لازم مي‌سازد.
در همين رابطه طي بازديدهاي صحرايي که از محدوده مورد مطالعه (رودبار) به عمل آمده و برداشت‌ها و اندازه‌گيري‌هاي انجام شده 10 مورد زمين لغزش شناسايي و به نقشه درآورده شدند. شناسايي اوليه اين لغزش‌ها با استفاده از عکس‌هاي ماهوارهاي و هوايي بوده که پس از مطالعات صحرايي، با استفاده از سامانه موقعيت‌ياب جهاني2 محل وقوع و وسعت آنها علامت‌گذاري و مشخص گرديدند. همچنين جهت تعيين خصوصيات خاک منطقه لغزشي، اقدام به نمونه‌گيري از ترانشه‌ها و مرز گسليده دامنه‌هاي لغزشي شد. تعيين ساير عوامل موثر در لغزش دامنه‌هاي منطقه و تهيه نقشه‌هاي رقومي جداگانه از هر کدام از عوامل مرحله بعدي تحقيق را در برگرفت. در اين مرحله، جهت و درجه شيب، زمين‌شناسي، کاربري اراضي، بارندگي، تغييرات نسبي ارتفاع و فاصله از شبکه راه‌ها و آبراههها و گسل‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. براي تحليل دادهها از روش LNSF3 در محيط GIS4 استفاده شده و منطقه مورد مطالعه به پنج پهنه با حساسيت زمين لغزش خيلي کم (1)، کم (2)، متوسط (3)، زياد (4)، و خيلي زياد (5) تقسيم گرديد. در نهايت از نتايج حاصل از آزمايش مکانيک خاک نمونهها که شامل دانه‌بندي، حدود آتربرگ و برش مستقيم است، جهت پهنه بندي ژئوتکنيکي پهنه استعداد زمين لغزش خيلي زياد و تعيين ضريب اطمينان استاتيکي در اين پهنه استفاده شده است.
آمار مربوط به بلاياي طبيعي
مرکز تحقيقات همه‌گيرشناسي بلايا و حوادث5 بلاياي طبيعي را به 5 گروه ژئوفيزيکي6، هيدرولوژيکي7، بيولوژيکي8، هواشناختي9 و اقليمي10 تقسيم نموده که زمين لغزش‌ها را در زيرگروه حرکات توده‌اي از گروه اول لحاظ مينمايد. بنا بر شکل 1-1 که توسط اين مرکز در سال 2013 منتشر شده است، روند صعودي بلاياي طبيعي گزارش شده در دهه اخير به خوبي قابل مشاهده است. بنا بر اين گزارش در سال 2012 از ميان 10 کشور برتر از لحاظ مرگ‌ومير فجايع طبيعي، ايران با 319 قرباني در رتبه نهم قرار دارد [2].
شکل 1-1- آمار بلاياي طبيعي به وقوع پيوسته بين سال‌هاي 2012 – 1990 [2]
همچنين بنا بر آمار سال 2013 سازمان صليب سرخ جهاني11، در فاصله سال‌هاي 2003 تا 2012 مجموعاً 190 مورد حرکات توده‌اي (خشک و تر) گزارش شده که منجر به کشته شدن 9183 نفر در اقصي نقاط جهان گرديده است [3].
ضرورت انجام تحقيق در منطقه
در اثر زمين‌لرزه ويرانگر 31 خرداد 1369 منجيل و رودبار بيش از 100 مورد حرکات دامنه‌اي به وقوع پيوسته است که يکي از مرگبارترين آنها مربوط به لغزش روستاي فتلک بوده که طي آن 150 تا 190 تن از اهالي کشته شده و خط لوله رشت – قزوين قطع گرديد. لغزش گلديان لغزش بزرگ ديگر منطقه است که با اين زلزله ايجاد گشت.
در سال 1384 در کيلومتراژ 520+29 الي 850+29 آزادراه رشت – قزوين زمين لغزش بزرگ دشتگان رخ داده است، که پس از وقوع اين زمين لغزش مسير آزادراه در اين محدوده مسدود گرديد. مطابق شکل 1-2.
سقوط دکلهاي فشارقوي انتقال نيرو، جابجايي زمين‌هاي کشاورزي و ايجاد اخلال در امر کشاورزي، تخريب جنگل‌ها و باغها، تخريب کانالها در دامنه شيب‌هاي مناطق کوهستاني و ساير تأسيسات آب رساني و تهديد مناطق مسکوني روستايي در مناطق کوهستاني بر اثر لغزش زمين و ريزش سنگ‌ها و صخره‌ها از جمله مواردي است که علاوه بر خسارات مالي به طور مستقيم و يا غيرمستقيم موجب تلفات جاني نيز مي‌شود.
لذا تعيين پهنههاي مستعد زمين لغزش در اين ناحيه مي‌تواند گامي موثر در جهت مهار يا جلوگيري حوادث آينده در اين منطقه باشد.
شکل 1-2- تخريب دکل فشارقوي برق و امتداد جاده در اثر وقوع زمين لغزش دشتگان [4]
اهداف تحقيق
پهنه بندي استعداد زمين لغزش در منطقه رودبار
پهنه بندي ژئوتکنيکي در پهنه استعداد لغزش خيلي زياد
تعيين ضريب اطمينان استاتيکي در پهنه استعداد لغزش خيلي زياد
فرضيات تحقيق
9 نقشه عامل لغزش بکار رفته در اين تحقيق، کافي و با دقت مناسب هستند.
روش LNSF روشي مناسب براي پهنه بندي استعداد زمين لغزش در منطقه رودبار است.
استفاده از پليگونهاي تيسن روشي مناسب براي پهنه بندي خصوصيات خاک است.
معرفي فصلهاي پايان‌نامه
فصل اول با عنوان “کليات پژوهش” بوده که در آن ضمن ارائه مقدمه، ضرورت انجام تحقيق، اهداف و فرضيات آن آورده شده است.
فصل دوم تحت عنوان “مباني نظري پژوهش و پيشينه تحقيق” به معرفي پديده زمين لغزش، چگونگي بروز و عوامل آن به همراه روش‌هاي عمده پهنه بندي و پيشينه تحقيقات انجام شده در ايران و جهان اختصاص داده شده است.
در فصل سوم با عنوان “مواد و روش پژوهش” به معرفي روش LNSF، نرم‌افزارهاي مورد استفاده و منطقه مورد مطالعه، همراه با مراحل ساخت لايههاي اطلاعاتي و آزمايش‌هاي آزمايشگاهي انجام شده بر روي نمونهها پرداخته شده است.
در فصل چهارم نتايج وزندهي و برهم نهي لايههاي اطلاعاتي و آزمايش‌هاي آزمايشگاهي به همراه پهنه بندي استعداد زمين لغزش، نوع خاک و ضريب اطمينان استاتيکي منطقه مورد مطالعه، بحث و بررسي شده است.
در فصل پنجم به نتيجه‌گيري پرداخته مي‌شود و در نهايت پيشنهاد‌هايي براي ادامه تحقيق ارائه ميگردد.
فصل دوم:
مباني نظري پژوهش
و پيشينه تحقيق
تعاريف و اصطلاحات
ابتدا به تعريف مفاهيم پايه و مورد بحث در اين تحقيق پرداخته مي‌شود:
تعريف زمين لغزش
محققان و مؤلفين عبارات مختلفي را با وجود اشتراکهاي زياد، براي توصيف انواع لغزش‌ها بيان نمودهاند. از جمله به اصطلاحات حرکت توده‌اي، حرکت شيب12، زمين لغزش13 و انتقال توده‌اي14 اشاره نمود.
اصطلاح زمين لغزش گاهي براي هر نوع توده خاکي که به سمت پايين دامنه حرکت کند، به کار ميرود و در برخي موارد، اشاره به تيپ خاصي از حرکات توده‌اي دارد و عموماً به کليه رويدادهايي گفته مي‌شود که در اثر ناپايداري در دامنهها اتفاق افتاده و سبب جابجايي توده‌اي از مواد در طول دامنه مي‌شود [5].
بر اساس نظريه برخي دانشمندان، زمين لغزش عبارت است از حرکت خاک، سنگ و واريزهها که برروي شيب‌ها صورت مي‌گيرد [6]. گاهي در اين زمينه محققين علاوه بر خاک، مواد تشکيل دهنده شيب شامل صخرههاي طبيعي، انباشتههاي مصنوعي و يا مخلوطي از آنها که توسط نيروي ثقل به سمت پايين جابجا شوند را نيز جزء اين دسته به شمار ميآورند [7].
سازمانهاي مرتبط نيز تعاريف خاصي براي اين پديده عنوان نمودهاند، از جمله مي‌توان به تعريف فائو15 اشاره نمود که در راهنماي مديريت آبخيزها، زمين لغزش را حرکت قسمتي از شيب يک صخره، واريزه درشت يا خاک در طول سطح لغزش معرفي نموده است [8].
همچنين انجمن بين‌المللي زمين‌شناسي مهندسي16 نيز زمين لغزش را عبارت از جابجايي توده‌اي از مواد (سنگ بستر يا خاک‌هاي ماسهاي) در امتداد شيب به سمت پايين دامنه بيان نموده است. اين انجمن عنوان نموده است که زماني زمين مستعد حرکت مي‌شود که نوعي ناپايداري (به هر دليل ممکن) در يک شيب حادث شود [9].
تعريف ارائه شده در زير مي‌تواند تکميل کننده اين بخش از بحث باشد:
زمين لغزش عبارت است از کليه حرکات و گسيختگيهاي شيبي يا دامنه‌اي نسبتاً سريع که با کاهش ناگهاني ضريب اطمينان به سطح پايينتر از واحد (1) تحت تأثير غلبه نيروهاي مخرب؛ محرک يا مهاجم بر نيروهاي مقاوم در سطوح شيب‌دار به وقوع ميپيوند. مضافاً اينکه در زمين لغزش‌ها مرزهاي گسيختگي بارز و مشخصاند، حتي در زمين لغزش‌هاي قديمي، منطقه لغزشي، مورفولوژي خاص خود را دارد و کاملاً قابل تمايز است [10].
طبقه‌بندي حرکات توده‌اي
در ميان خصوصيات مختلفي که به عنوان معيارهاي طبقه‌بندي و شناسايي حرکات توده‌اي مورد استفاده قرار گرفته است؛ نوع حرکت، نوع مصالح، سرعت حرکت، شکل هندسي منطقه لغزشي، نهشتههاي حاصله، سن، ميزان فعاليت، عوامل موثر، درجه برهم ريختگي توده جابجا شده، رابطه يا عدم رابطه هندسي لغزش با ساختمان زمين‌شناسي، درجه توسعه و وضعيت فعاليت را مي‌توان نام برد [10].
وارنز17 (1978) بر اساس ويژگيهاي اصلي زمين لغزش يعني نوع حرکت و نوع مواد جابجا شده نوعي از طبقه‌بندي را ارائه داد که به عنوان سادهترين و رايجترين طبقه‌بندي زمين لغزش بکار ميرود، مطابق جدول2-1. از ويژگيهاي اصلي اين طبقه‌بندي استفاده از مشخصههايي است که پس از رويداد زمين لغزش نيز حفظ شده و با گذشت زمان کمتر دست‌خوش تغيير مي‌شوند و از اين ويژگي آن مي‌توان براي دسته‌بندي زمين لغزش‌هاي قديميتر نيز استفاده کرد. در اين طبقه‌بندي نحوه حرکت به پنج گروه اصلي ريزشها، واژگونيها، لغزش‌ها، حرکات با گسترش جانبي و جريانها تقسيم گرديده است. ششمين گروه نيز با نام حرکات پيچيده شامل ترکيبي از دو يا چند نوع حرکت ذکر شده بالا در نظر گرفته شده است [7]. طبق تعريف، خاک‌هاي مهندسي به دو دسته واريزه و خاک تقسيم مي‌شوند که خاک عبارت است از مواد ريزدانهاي که حداقل 50 درصد ذرات آن در اندازه ماسه، سيلت يا رس باشد.
جدول 2-1- طبقه‌بندي حرکات توده‌اي بر اساس مدل وارنز (1978)
نوع حرکتنوع مصالح (قبل از حرکت)سنگ بسترنوع خاک از ديد مهندسيواريزه (غالباً درشتدانه)خاک (غالباً ريزدانه)1) ريزشهاريزش سنگريزش واريزهايريزش خاکي2) واژگونيهاواژگوني سنگواژگوني واريزهايواژگوني خاکي3) لغزش‌ها3-1) چرخشيلغزش چرخشي سنگيلغزش چرخشي واريزهايلغزش چرخشي خاک3-2) انتقاليلغزش بلوک سنگي
لغزش سنگيلغزش واريزهايلغزش بلوک خاکي4) حرکات با گسترش جانبيگسترش جانبي سنگگسترش جانبي واريزهايگسترش بلوک خاکي5) جريانهاجريان سنگي
خزش عميقجريان واريزهاي
بهمن واريزهايجريان خاکي
خزش خاک6) پيچيدهترکيب دو يا چند از عوامل حرکات توده‌اي بالا
ريزشها18
ريزشها، حرکات دامنه‌اي در دامنه‌هاي پرشيب هستند که يک توده منفصل از مواد، صرف‌نظر از اندازه از دامنه جدا شده و به صورت حرکت در هوا، غلتيدن و يا جهش بر روي دامنه به سمت پايين حرکت مي‌کنند [11] ريزش، بيشتر در دامنه‌هاي قائم يا نزديک به قائم رخ ميدهد سرعت حرکت رواني ذرات ريزشي ممکن است زياد تا بسيار زياد، اندازه آنها متفاوت و جنسشان از سنگ يا خاک باشد. مطابق شکل 2-1 شماره 1.
واژگونيها19
واژگوني هنگامي اتفاق مي‌افتد که يک گسيختگي کششي ناشي از کوه يخي، گياهي يا ساير عوامل ناپايداري، سبب چرخش مواد حول يک نقطه شود [11]. در اثر چرخش مواد در امتداد نيروي ثقل جسم از سطح مقطع آن خارج شده و سبب واژگوني جسم مي‌شود. مطابق شکل 2-1- شماره 2.
لغزش‌ها20
لغزش‌ها دسته‌اي از حرکات دامنه‌اي هستند که مواد در امتداد يک سطح گسيختگي يا يک سطح گسيختگي مشخص بر روي دامنه لغزيده و به سمت پايين حرکت مي‌کنند بر اساس شکل سطح گسيختگي لغزش‌ها به دو دسته لغزش‌هاي چرخشي و لغزش‌هاي انتقالي تقسيم مي‌شوند [12]. مطابق شکل 2-1- شماره 3.
حرکات با گسترش جانبي21
در اين نوع حرکت يک لايه ضعيف در زير لايههاي مقاوم سطحي قرار گرفته و با حرکت به سمت بيرون، مواد روي خود را حمل و سبب ايجاد ترکهاي کششي در مواد رويي مي‌شود. جهت حرکت غالب در اين نوع از حرکات توده‌اي تقريباً افقي مي‌باشد [11]. مطابق شکل 2-1- شماره 4.
جريانها22
جريانها حرکات دامنه‌اي هستند که ويژگي مکانيکي مواد دامنه سبب مي‌شود که به عنوان يک جريان چسبناک
پلاستيکي يا يک جريان واقعي رفتار کنند. جريانها ممکن است با سرعتهاي متفاوت از حالت تند تا آهسته با محتواي رطوبت مختلف از حالت خشک تا اشباع تغيير کنند [11]. مطابق شکل2-1- شماره 5.
شکل 2-1- انواع حرکات توده‌اي بر اساس مدل وارنز (1978) [13]
پيکر شناسي زمين لغزش‌ها
انجمن بين‌المللي ژئوتکنيک در کارگروه يونسکو براي تهيه بانک اطلاعات زمين لغزش‌ها23 در سال 1993 در قالب فرهنگي چند زبانه اقدام به انتشار فهرست اصطلاحات پيشنهادي براي توصيف يک زمين لغزش شاخص نمود. اين اصطلاحات به معرفي ابعاد و اجزاء مختلف يک زمين لغزش ميپردازد [14].
اجزاء زمين لغزش: مطابق شکل2-2
شکل 2-2- اجزاء زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993) [13]
ابعاد زمين لغزش (شکل 2-3)
1) پهناي توده جابجا شده (Wd):
بيشينه پهناي توده جابجا شده است که بر طول توده جابجا شده (Ld) عمود باشد.
2) پهناي صفحه گسيختي (Wr):
شکل 2-3- ابعاد زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993) [13]
8) حجم توده لغزيده:
در مورد زمين لغزش‌هاي چرخشي مي‌توان آن را نيمي از يک بيضيوار در نظر گرفت [15].
V=(??2)Ld×Dd×Wdرابطه2-1
وضعيت فعاليت زمين لغزش
1) فعال:
يک زمين لغزش فعال در حال حرکت است. به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 1، نمايانگر فرسايش در پنجه شيب است که موجب واژگوني بلوک شده است
2) معلق:
زمين لغزشي که در 12 ماه گذشته حرکت داشته اما در حال حاضر فعال (1) نيست. به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 2، نمايانگر ترک‌خوردگي محلي در تاج واژگوني است.
3) بازفعال:
زمين لغزشي فعال (1) است که پيشتر غيرفعال (4) بوده است. به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 3، نمايانگر يک واژگوني بلوکي ديگر است، با اختلاط در توده جابجا شده.
4) غيرفعال:
زمين لغزشي که در 12 ماه گذشته حرکت نداشته است؛ مي‌تواند شامل هر يک از چهار وضعيت: خفته (5)، متروکه (6)، تثبيت‌شده (7) و پس مانده (8) باشد.
5) خفته:
زمين لغزشي غيرفعال (4) است که مي‌تواند بازفعال (3) شود؛ حال به علل اصلي خود يا ساير علل ممکن؛ به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 5، نمايانگر توده جابجا شدهاي است که پوشش درختي خود را مجدداً بدست آورده و افتگاه که دچار هوازدگي گرديده است.
6) متروکه:
زمين لغزشي غيرفعال (4) است که ديگر متأثر از علل اصلي خود نيست. به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 6، نمايانگر رسوب رودخانه است که از پنجه شيب محافظت مي‌کند؛ افتگاه نيز پوشش درختي خود را مجدداً بدست مي‌آورد.
7) تثبيت‌شده:
زمين لغزشي غيرفعال (4) است که از علل اصلي خود توسط اقدامات اصلاحي محافظت مي‌شود. به عنوان مثال شکل 2-4 شماره 7، نمايانگر ديوار حائلي است که از پنجه شيب محافظت مينمايد.
8) پس مانده:
زمين لغزشي غيرفعال (4) است که تحت شرايط آب و هوايي و يا شرايط ژئومورفولوژي24 بطور قابل توجهي متفاوت از گذشته است. به عنوان مثال شکل2-4 شماره 8، نمايانگر پوشش درختي يکساني است که در منطقه تشکيل شده است.
شکل 2-4- وضعيت فعاليت زمين لغزش بر اساس WP/WLI (1993) [13]
چگونگي بروز زمين لغزش
نيروي وزن توده به عنوان عامل اصلي ناپايداري در سطح گسيختگي به دو مؤلفه عمود و موازي با سطح برش تجزيه مي‌شود که مؤلفه موازي با سطح گسيختگي تنش برشي و عامل اصلي برش و لغزش است. تنش برشي مي‌تواند تحت تأثير افزايش بارگذاري در دامنهها، افزايش ارتفاع يا شيب دامنه و ساير عوامل باشد. از اين عوامل که باعث افزايش متوسط تنش برشي در طول سطوح گسيختگي بالقوه يا سطوح ضعيف موجود در سنگ يا خاک ميگردند با عبارت عوامل بيروني ياد مي‌شوند.
مقاومت برشي عبارت از ايستادگي توده و مواد تشکيل دهنده آن در مقابل تغيير شکل است. براي کاهش آن موارد مختلفي وجود دارد، از جمله جذب آب توسط کانيهاي تشکيل دهنده، کاهش چسبندگي، ايجاد ترک و … . عواملي که موجب کاهش مقاومت برشي مي‌شوند با عبارت عوامل دروني نام برده مي‌شوند (شکل2-5) [10]
رانش شيب هنگامي آغاز مي‌شود که نيروهاي برشي در صفحه گسيختگي بيشتر از مقاومت برشي خاک در اين صفحه باشد. اين مطلب به صورت رابطه 2-2 بيان مي‌شود.
Fs=S?? رابطه2-2
در اين رابطه، Fs = ضريب اطمينان، S = مقاومت برشي در صفحه برشي و ? = تنش برشي ايجاد شده در اين صفحه است.
مقاومت برشي را مي‌توان به صورت رابطه 2-3 بيان نمود:
S=C+(?-?) tan??رابطه2-3
که C = چسبندگي مواد، ? = تنش نرمال، ? = فشار منفذي و ? = زاويه اصطکاک داخلي است
تنش نرمال مؤلفه عمودي نيروي جاذبه است که در مقابل حرکت شيب دامنه مقاومت مي‌کند و به صورت رابطه 2-4 قابل‌بيان است:
?=? z cos?? cos??رابطه2-4
که ? = وزن واحد ماده، z = عمق قائم سطح گسيختگي و ? = زاويه شيب دامنه نسبت به افق است. مطابق شکل 2-5.
فشار منفذي نيز طبق رابطه 2-5 قابل محاسبه است
?=?_w m z cos?? cos??رابطه2-5
که ?w وزن واحد آب، و m نسبت ارتفاع ستون آب بالاي سطح گسيختگي به z است. مطابق شکل 2-5.
تنش برشي عبارت از نيروي جاذبه در جهت موازي شيب است که به صورت رابطه 2-6 بيان مي‌شود.
?=? z cos?? sin??رابطه2-6
شکل 2-5- پارامترهاي مؤثر در تنش و مقاومت برشي [16]
بنابراين در نهايت رابطه 2-7 به صورت زير قابل بازنويسي است:
Fs=(C+(?-m?_w ) z cos?? cos?? tan??)?(? z sin?? cos?? )رابطه2-7
طبق تعريف اگر Fs > 1 باشد دامنه مورد نظر پايدار است و اگر Fs < 1 باشد دامنه به سمت ناپايداري رفته و در آستانه لغزش قرار مي‌گيرد. با مطالعات صورت گرفته مشخص شده است که چنانچه 1 < Fs < 1.3 باشد نيز احتمال لغزش وجود دارد [17].
مقاومت برشي بر اساس دو فاکتور عمل مي‌کند:
مقاومت اصطکاکي که مقاومت مواد روي شيب در برابر سايش روي ديگر ذرات است.
مقاومت چسبندگي که پيوند بين ذرات را شامل مي‌شود.
مواد درشتدانه مثل ذرات شن، مقاومت اصطکاکي بالايي دارند، اما مقاومت چسبندگي کمي دارند. برخلاف آنها، مواد ريزدانه مانند رسها ميباشند که مقاومت چسبندگي بالا و مقاومت اصطکاکي پايين دارند. از ديگر عواملي که مي‌توان بر روي مقاومت برشي مؤثر دانست، شالوده و يا خواص رسوبات مي‌باشد. بعضي مواد مانند لسها داراي شالوده سستي ميباشند مخصوصاً اگر به صورت مکانيکي دست‌خورده و تخريب شده باشند و يا توسط جريان‌هاي آب حرکت کرده باشند.
افزايش ميزان آب چه در اثر عوامل طبيعي و يا در اثر فعاليت‌هاي انساني، مخصوصاً در مواد شني، سبب کاهش تنش مؤثر ميان ذرات شده و از ميزان مقاومت اصطکاکي ميکاهد [15].
عوامل عمده موثر در وقوع زمين لغزش
عوامل متعددي مانند شرايط زمين‌شناسي، شرايط هيدرولوژي25 و هيدروژئولوژي26، وضعيت توپوگرافي و مورفولوژي27، آب و هوا و هوازدگي بر پايداري شيب تأثير ميگذارند و ميتوانند باعث ايجاد لغزش شوند. يک عامل منفرد به تنهايي بندرت مي‌تواند علت زمين لغزش باشد. علاوه بر عوامل عمده دروني و بيروني که پيشتر ذکر شد، ممکن است يک گروه حد وسط با ترکيبي از هر دو نوع علتهاي دروني و بيروني وجود داشته باشد، لذا ممکن است تعدادي از نيروهاي دروني و بيروني وارد عمل شوند و مقاومت برشي را کاهش دهند و يا تنش برشي را افزايش دهند که در هر دو حالت با کاهش ضريب اطمينان با ناپايداري و نهايتاً لغزش در شيب روبرو خواهيم بود [10].
بطور کلي عوامل ذکر شده در زير، هر کدام به نحوي ميتوانند در ايجاد ناپايداري و وقوع لغزش مؤثر باشند.
شرايط زمين‌شناختي (ژئوتکنيک، ژئولوژي و ليتولوژي)
پارامترهاي مقاومت برشي مواد تشکيل دهنده شيب‌ها شامل چسبندگي و ضريب اصطکاک داخلي که با علائم C و ? نشان داده مي‌شوند، ارتباط بسيار نزديک با نوع ليتولوژي28 مواد دارد. مقدار عددي اين پارامترها در مواد تشکيل دهنده يک شيب و تغيير آنها تحت تأثير عوامل مختلف نقش تعيين‌کننده‌اي در شروع و نحوه گسيختگي شيب دارد. تعيين دقيق مقدار پارامترهاي مقاومت برشي در يک شيب، کاري مشکل و حساس است. مقدار اين پارامترها در مواد تشکيل دهنده يک دامنه از سطح به عمق و به بياني با افزايش عمق و يا تغيير همگني مواد و يا نوع ليتولوژي نوسان مي‌کند. بعلاوه در يک ليتولوژي واحد، ميزان هوازدگي مي‌تواند نقش تعيين‌کننده در تغيير مقدار اين پارامترها داشته باشد. از اين جهت است که در نمونه‌برداري از يک توده لغزشي براي تعيين پارامترهاي C و ? و استفاده از آنها در آناليز پايداري برگشتي توصيه مي‌شود؛ نمونه از نقاط مختلف در سطح توده گسيخته شده به ويژه از افراز زمين لغزش و در عمق‌هاي مختلف تهيه شود. علاوه بر موارد فوق، پارامترهاي فيزيکي خاک مانند وزن واحد حجم ?، ميزان تخلخل و پوکي مواد نيز به نحوي از ليتولوژي و بافت تبعيت مي‌کنند و نقش موثري در پايداري شيب‌ها دارند [10].
ساختارهاي زمين‌شناسي شامل لايه‌بندي، رديف چينه شناسي و تغييرات عمده در سنگ‌شناسي نيز از عوامل ايجاد ناهماهنگي و ناپيوستگي در توده‌هاي سنگي و خاکي توده و يکي از عوامل مهم و موثر در افزايش پتانسيل ناپايداري دامنه‌هاي مي‌باشد.
قیمت: تومان