تحليل پايداري شيرواني هاي خاك برداري جاده هاي جنگلي براساس خصوصيات مكانيك خاك (مطالعه موردي: حوزه آبخيز استخرپشت نكا)

Stability Analysis of Forest Roads Cutslope According to Mechanics Properties of Soil (Case Study: Stakhrposht Region-Neka)

ناپايداري شيب­ ها و حركت توده­اي خاك همواره يكي از دغدغه­ هاي صاحب­نظران و متخصصان راه و ساختمان و هم­چنين محيط­زيست بوده است. خاك عمده­ ترين مصالح ساختماني راه­هاي جنگلي بوده و در عين حال بستر آن را تشكيل مي­دهد. در اين تحقيق براي جلوگيري از اتلاف وقت و هزينه ­هاي ناشي از آزمايشگاه مكانيك خاك، اقدام به زون­بندي منطقه به واحدهاي همگن از نظر شكل زمين در نرم­افزار GIS شد. از هر يك از 20 واحد شكل زمين و در محل عبور جاده،10 نمونه به­روش تصادفي منظم و در مجموع 200 نمونه خاك از روي شيرواني خاك­برداري برداشت و از نظر مشخصه­هاي درصد رطوبت وزني، وزن مخصوص ظاهري و بافت خاك آناليز گرديد. پس از دسته­بندي نتايج آزمايش خاك مناطق همگن جديدي با ويژگي­هاي خاك­شناسي مشابه بدست آمد. بدين­ترتيب در فرآيند بهينه­ سازي تعداد نمونه­ ها ميزان شدت نمونه ­برداري با حفظ دقت و اعتبار، به­طور قابل ملاحظه اي و تا 100 نمونه كاهش يافت. بر روي اين نمونه­ ها آزمايش حدود آتربرگ و مقاومت برشي انجام شد. نتايج نشان داد كه درصد بخش ريزدانه خاك در هر دو عمق (30-10 و 90-70 سانتي­متر) منطقه لغزشي بيشتر از منطقه پايدار بود. شاخص رواني در منطقه لغزشي و پايدار به­ ترتيب 38/0 و 09/0 بدست آمد. شاخص خميري در منطقه لغزشي و پايدار به ترتيب 88/45 و 07/19 بود. علاوه ­براين، ميانگين مقاومت برشي خاك منطقه لغزشي به­ طور معني­داري كمتر از منطقه پايدار بود. با توجه به حالت خميري خاك در منطقه لغزشي پيشنهاد مي­شود عمل زهكشي در آن مناطق انجام شود.

Slope instability and mass movement of soil are the most important concerns of road construction scientists and experts as well as environmentalists. Soil is the main material of forest road construction and forms the road bed. In this research in order to avoid time and cost waste in mechanic soil laboratory, the region was divided into same units based on landform in GIS software. 10 soil samples were taken through systematic randomize sampling method from 20 land units. Totally, 200 soil samples were taken and the soil moisture, bulk density and texture were analyzed. New homogenous units were produced using the classification of soil experiments results. Therefore, in optimizing process of sample numbers the sampling intensity dramatically decreased to 100 samples without changing accuracy and reliability. Atterberg and shearing resistance tests were done on these samples. Results showed that the percentage of Fine-Grained Soil at both depth (10-30 and 70-90 cm) of instable units was more than that of stable units. Liquid index in instable and stable units were 0.38 and 0.09, respectively. Plastic index in instable and stable unites was recorded as 45.88 and 19.07. Moreover, the mean of shear resistance of soil in instable units was lower than that of stable units. Drainage services are proposed for instable units with plastic properties.