بررسي اندركنش كاهش آب زيرزميني و تغييرات مدول الاستيك در فرونشست زمين

Interaction groundwater deplelesion and elastic modulus on ground settlement

فرونشست زمين پديدهاي است كه در آن زمين به صورت تدريجي و يا به صورت ناگهاني نشست ميكند. اين فرونشست به دلايل مختلفي رخ ميدهد، يكي از عوامل مهم در رخ دادن اين پديده خروج آب زيرزميني از خلل و فرج خاك است. برداشتهاي بيرويه از آبهاي زيرزميني و كاهش بارندگي در بسياري از مناطق دنيا سبب ميشود كه تخليه از آبخوانها بسيار بيشتر از تغذيه آنها صورت گيرد به همين دليل زهكشي آب حفرهاي سبب ميشود خلل و فرج خاك بسته شود و حجم توده خاك كاهش يابد و در نتيجه فرونشست زمين رخ دهد كه ميتواند خسارتهاي جبران ناپذيري را به بخشهاي معدنكاري و تاسيسات سطحي وارد كند. در اين مقاله مطالعه پارامتري بر روي نشست زمين ناشي از افت آب زيرزميني و تغيير مدول الاستيك ارائه شده است. يك مدل المان محدود براي تجزيه و تحليل با نرمافزار Abaqus مورد استفاده قرار گرفت. كه اطلاعات ژئوتكنيكي مورد نياز براي مدل المان محدود از يك منطقه مورد مطالعاتي در 20كيلومتري شهر سئول، پايتخت كره، استفاده شده است. مدلسازي المان محدود با كاهش آب زيرزميني از 63 متر به 5 متر شروع شد كه نتيجه اين عمل افزايش فرونشست به ترتيب از 2,253 ميليمتر به 3,314 ميليمتر را نشان ميدهد و در ادامه با افزايش مدول الاستيك از 200 مگاپاسكال به 440 مگاپاسكال فرونشست زمين به ترتيب از 3,427 ميليمتر به 1,047 ميليمتر كاهش يافته است

ground settlement is a phenomenon in which the earth sits gradually or abruptly. This settlement occurs for a variety of reasons, one of the important factors in the occurrence of groundwater withdrawal from the soil pores. Irregular groundwater harvesting and reduced rainfall in many parts of the world cause discharge of aquifers much more than feeding them, thus draining cavity water causing pores and leaks. Soil closes and the volume of soil mass decreases, resulting in land subsidence that can cause irreparable damage to mining and surface installations. That is why addressing this issue is so important . This paper presents a parametric study on the ground settlement caused by groundwater loss and elastic modulus change. A finite element model was used for analysis with Abaqus software. The geotechnical information required for the finite element model is derived from a study area 20 kilometers from Seoul, the capital of Korea. Finite element modeling began with a decrease in groundwater from 63 m to 5 m which resulted in an increase in settlement from 2.253 mm to 3.314 mm, Followed by an increase in the elastic modulus from 200 MPa to 440 MP the Earth's settlement decreased from 3.427 mm to 1.047 mm, respectively