■ بررسی روشهای تثبیت وتسلیح برای پایداری شیروانی های خاکی. بخش عمران

دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات ارومیه

موضوع سمینار:
بررسی روشهای تثبیت وتسلیح برای پایداری شیروانی های خاکی

استادراهنما:
جناب آقای دکتر میرعلی محمدی

دانشجو:
سیدابوالفضل حیدری
شماره دانشجویی: 891247186
نیمسال اول:92-91

بررسی روشهای تثبیت وتسلیح برای پایداری شیروانی های خاکی
1 – مقدمه 3
2 – تغییر دادن هندسه شیروانی به وسیله خاکبرداری و خاکریزی 4
2 – 1 – ملایم ساختن شیب 4
2 – 2 – خاکریزی متمرکز در پنجه شیروانی 5
2–3– کم کردن ارتفاع شیروانی 6
2 – 4 – ملاحظات مهم در مورد روش خاکبرداری و خاکری 7
3 – زهکشی 9
3 – 1- زهکشی سطحی 10
3 – 2 – زهکشی زیرسطحی 11
4 – کشت گیاه 14
5 – دیوارهای حایل و سازه های مشابه 16
5 – 1 – دیوارهای کوتاه 16
5 – 2 – دیوارهای حایل بلند 17
5 – 3 – دیوارهای تله ای 21
6 – استفاده از شمعها و سپرها 21
7 – تقویت زمین 22
7 – 1 – میل مهارها و انکرها 23
7 – 2 – تقویت خاک با ژئوسنتتیکها 26
7 – 3 – خاک مسلح 30
7 – 4 – میخ کوبی خاک 31
7 – 5- تزریق 32
7 – 6 – 33 روش حرارتی
7 – 7 – روش الکترواسمزی 34
8 –35 روشهای دیگر پایدارسازی شیروانیها
9 –35 انتخاب نوع روش پایدارسازی
9 – 1-35 شیروانیهای خاکی
9 – 2 –37 شیروانیهای سنگی
منابع



1- مقدمه
ناپایداری ممکن است هم برای یک شیروانی موجود پیش آید و هم ممکن است برای طراحی یک شیروانی در دست ساخت ،موضوعیت داشته باشد.ناپایداری شیروانیها،ممکن است به یکی از دو صورت زیر معلوم گردد:
الف- حرکتها و تغییر شکلهای توده خاک،علایم ناپایداری را نشان دهد.
ب- تحلیل ناپایداری نشان دهد که شیروانی در امتداد یک یا تعداد بیشتری سطوح لغزش ،در مرز ناپایداری قرار گرفته است.
در ارزیابی پایداری شیروانیهای در دست طرح ،تحلیل پایداری نقش تعیین کننده ای ،دارد.پارامتر تعیین کننده در تحلیل پایداری شیرانیها،ضریب اطمینان است.ضریب اطمینان عبارت است از نسبت مقاومت موجود در امتداد هر سطح لغزش فرضی و دلخواه، به مقاومت لازم در امتداد آن سطح برای شروع لغزش.
بدیهی است که اصول روشهای ارزیابی تحلیل پایداری شیروانیهای در دست طرح و شیروانیهای موجودکه علایم ناپایداری از خود نشان داده اند، اصول مشترکی است.با این وجود باید توجه شود که در ارزیابی علل پایداری شیروانیهای موجود و نیز یافتن بهترین روش جلوگیری از ناپایداری پیش رونده آنها، قبل از انجام محاسبات پیش رونده آنها، قبل از انجام محاسبات تحلیلی و تئوریک ، بایستی تحقیق سطحی و در صورت لزوم ، زیر سطحی،از محل انجام شود تا علل واقعی ناپایداری، آشکار شود. در این صورت هم تحلیل پایداری به صورت واقع بینانه تری انجام می شود و هم روشهای پایدار سازی متناسب با وضعیت زمین شناسی و نیز نوع و مکانیزم ناپایداری انتخاب می شود.
قطع نظر از اینکه شیروانی مورد نظر،یک شیروانی در دست طراحی و یا یک شیروانی واقعی موجود (با علایم ناپایداری در آن)باشد، شناسایی دقیق علل ناپایداری ، یک ضرورت اساسی است.علل ناپایداری ممکن است یا به وسیله تحقیقات محلی و آزمایشهای صحرایی و یا به وسیله تحلیل پایداری مشخص گردد.علل ناپایداری ممکن است شامل موارد زیر باشد:
الف – ارتفاع شیروانی با توجه به مصالح آن، زیاد است و یا شیب شیروانی تند است.
ب – مصالحی که شیروانی از آن استفاده شده، خیلی ضعیف است و نمی تواند هندسه شیب را در شرایط فعلی آن نحمل کند.
ج – فشار آب منفذی در توده خاک،بالا است و در نتیجه اثر معکوسی بر پایداری شیروانی می گذارد.
د – توده خاک و یا سنگ شیروانی ،در بر دارنده رگه هایی از خاکهای ضعیف و یا درزها و ناپیوستگیها می باشد.
ه : شیروانی در معرض بار خارجی استاتیکی (مثل احداث یک سازه بر روی تاج شیب) و یا بار خارجی دینامیکی ( مثل بار ترافیک و یا زلزله ) واقع شده است.
اگر علل مذکور در ناپایداری یک شیروانی به خوبی شناخته شوند، در واقع روش پایدار سازی مناسب معلوم می شود.
- اگر شیروانی خیلی مرتفع است ،ارتفاع آن کم شود و اگر شیب آن تند است، شیب آن ملایم تر شود.
- اگر مصالح توده خاک در ترانشه ضعیف است،با مصالح مقاوم تر جایگزین و یا همان مصالح، تقویت شود.
- اگر فشار آب منفذی بالاست،با وسایل مناسب پایین آورده شود.
- اگر شیروانی در بردارنده رگه های ضعیف و یا ناپیوستگیها است، رگه ها و ناپیوستگیها، تقویت و کنترل شوند.
- اگر شیروانی تاثیر بارهای خارجی ناخواسته و نامطلوب است، تا حد امکان آثار این بارها بر روی پایداری شیروانی ، کاهش داده شود.
- البته علل فوق ، به طور کامل به یکدیگر مربوط می باشند.به عنوان مثال اگر یک شیروانی با مصالح مشخص ناپایدار باشد، پایدارسازی آن به دو صورت می تواند انجام شود:
- - با حفظ مصالح، ارتفاع شیروانی کم و یا شیب آن ملایم تر (و یا ترکیبی از هر دو) شود.
- مصالح شیروانی با مصالح مقاو تری جایگزین شود و یا هما ن مصالح موجود، با یکی از روشهای ممکن تقویت شود.
- طبیعی است که هزینه لازم برای اجرای هر یک از دو راه حل فوق، عامل تعیین کننده در انتخاب آن روش می باشد. با توجه به مقدمه فوق، مشاهده می شود که روشهای متنوع و متعددی برای پایدارسازی شیروانیهای سنگی و خاکی قابل تصور است. در قسمتهای بعدی ، به این پرسش مهم و تعیین کننده در معرفی و تعریف روشهای مختلف پایدارسازی پاسخ داده خواهد شد که چه روش (یا روشهایی) را، برای پایدارسازی شیروانیهای مختلف با توجه به جنس مصالح ، هندسه، مکانیزم لغزش و دیگر پارامترهای آنها باید به کار برد؟
-
2 – تغییر دادن هندسه شیروانی به وسیله خاکبرداری و خاکریزی
پایدار سازی شیروانی ناپایدار یا شیروانی که پتانسیل شروع ناپایداری را دارد، به روشهای زیر ممکن است صورت گیرد:
1- شیب موجود ملایم شود.
2 – در محل پنجه شیروانی، با خاکریزی، یک سکوی پایدار کننده Berm احداث شود.
3 – ارتفاع شیروانی با حفظ شیب آن ، کم شود.

2-1 – ملا یم ساختن شیب
این روش برای پایدارسازی شیروانیهایی که در معرض لغزشها و ناپایداریهای سطحی هستند، موثرتر است و کاربردی برای تثبیت لغزشهای بالقوه عمیق ندارد. ملایم کردن شیب ممکن است با روش خاکبرداری شیروانی و یا با روش خاکریزی در پنجه و روی سطح شیب که در شکل(1) نشان داده شده اند ، انجام شود.
کاربرد هر یک از روشهای فوق، به میزان زیادی بستگی به محدودیتهای محلی دارد.
به طور مثال اگر فاصله پنجه ترانشه یا یک سازه مورد نظر (به عنوان نمونه جا ده) کم باشد، امکان استفاده از روش خاکریزی بر روی سطح وجود ندارد و به جای ان باید قسمتهای فوقانی را حفاری کرد ( روش خاکبرداری شیروانی ). در مقابل اگر سازه و یا جاده بر روی تاج شیروانی باشد، روش خاکبرداری شیروانی کاربردی نخواهد داشت ، زیرا ممکن است موجب صدماتی به جاده شود. در این صورت روش خاکریزی بر روی سطح ، مناسب تر است.
در صورتی که هیچ گونه محدودیتی در پنجه شیروانی و تاج شیروانی وجود نداشته باشد، می توان از ترکیب دو روش فوق استفاده کرد. با فرض استفاده از مصالح شیروانی، روش خاکریزی بر روی سطح، شیب ملایم تری را در مقایسه با روش خاکبرداری شیروانی می طلبد.
البته در صورت استفاده از مصالح مقاوم ( مقاوم تر از مصالح شیروانی ) در روش خاکریزی بر روی سطح، شیب تمام شده حتی می تواند از شیب روش خاکبرداری شیروانی ، تندتر هم باشد.

شکل(1) ملایم کردن شیب برای افزایش پایداری(الف) خاکبرداری شیروانی(ب) خاکریزی بر روی سطح شیروانی

2-2- خاکریزی متمرکز در پنجه شیروانی
این روش در ظاهر با روش خاکریزی بر روی سطح در بند قبل شباهت دارد. تفاوت آن در این است که خاکریزی فقط در پنجه سد و به صورت یک سکو صورت می گیرد. شکل( 2) جزئیات این روش را نشان می دهد. استفاده از این روش، در مقایسه با روش ملایم سازی شیب، در مواردیکه لایه های خاک در زیر پنجه شیروانی از مقاومت اصطلاکی(Q ) بالایی برخوردارند، بسیار موثر است. زیرا اندک افزایش سربار بر روی پنجه، باعث بالا رفتن مقاومت برشی در این قسمت از سطح لغزش، که قسمت مقاوم سطح لغزش است می شود. در نتیجه ضریب اطمینان پایداری به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
حالت مقابل شرایط فوق ، زمانی است که لایه های خاک رس اشباع در زیر پنجه شیروانی باشد و سطح لغزش نیز از آن عبور کند. در این صورت خاکریزی در پنجه ، به خاطر مقاومت ناچیز و حتی صفر اصطکاکی (خیلی کم یا صفر) خاک رس در شرایط زهکشی نشده، تنش موثر در سطح لغزش را افزایش نخواهد داد. در بدترین حالت، حتی ممکن است بر اثر بارگذاری بر روی پنجه ، فشار آب منفذی در داخل لایه رس به مقدار زیادی افزایش یابد و در نتیجه با کاهش تنش موثر و مقاومت ان، بر ناپایداری سطح شیروانی افزایش یابد.
در شیروانیهایی که سطح آب زیرزمینی در آنها بالا است و یا در معرض بارانهای شدید و متواتر هستند، ضروری است که خاکریز روی پنجه از جنس مصالح دانه ای درشت دانه باشد تا بتواند به عنوان مصالح زهکش ، جریان آبهای متمرکز در اطراف پنجه و شیروانی را به سوی خود جذب کند.
گزینه دیگر در این روش ، خاکبرداری و حفاری متمرکز در قسمت فوقانی شیروانی می باشد. این گزینه نیز در شکل (2) نشان داده شده است. خاکبرداری به مقدار کم در تاج یک شیروانی از جنس مصالح رس سخت در کشور نروژ، ضریب اطمینان را از ی1 به16/1 افزایش داد. این در حالی بود که حجم خاکبرداری ، تنها(5/4%) حجم کل توده لغزنده بود(Zarube and Mencl1982)
در اینجا نیز همانند روش ملایم سازی شیب، استفاده از خاکریزی متمرکز در پنجه و یا خاکبرداری محدود در قسمت بالای شیروانی ، بستگی به محدودیتهای فضا ناشی از وجود جاده ( و یا هر سازه دیگر) در پنجه و یا تاج شیروانی دارد.


شکل(2) پایدارسازی شیروانی به وسیله خاکریزی متمرکز بر روی پنجه شیروانی و یا خاکبرداری درقسمت فوقانی

2-3- کم کردن ارتفاع شیروانی
این روش که در شکل (3) نشان داده شده است، نسبت به دو روش قبلی کاربرد عملی کمتری دارد. این محدودیت در کاربرد به این خاطر است که در بسیاری از سازه های خاکی ، به علت محدودیتهای طراحی ، کاهش ارتفاع مجاز نیست. به طور مثال در یک سد خاکی و یا یک بند کوتاه و یا خاکریزی جاده در منطقه کوهستانی، بیشتر برای تثبیت آن در قبال لغزشهای عمیق موثر است و اثر چندانی بر روی پایدار سازی لغزشهای سطحی ندارد.

شکل(3) پایدار سازی شیروانی به وسیله کم کردن ارتفاع شیروانی

2-4- ملاحضات مهم در مورد روش خاکبرداری و خاکریزی
در مناطق با پستی و بلندی های زیاد و پله ای، باید در انتخاب روشهای فوق دقت زیادی به خرج داد. به ویژه باید توجه داشت که پایدار سازی یک شیروانی ممکن است که به ناپایداری شیروانی بالای آن و یا شیروانی پایین آن انجامد. این موضوع در شکل(4) به خوبی نشان داده شده است. در این شکل دیده می شود که اگر از روش خاکریزی متمرکز بر روی پنجه برای پایدار سازی شیروانی 1 استفاده شود، نتیجه آن کاهش ضریب اطمینان برای شیروانی 2 خواهد بود. زیرا با خاکریزی در پنجه شیروانی 1، در واقع تاج شیروانی 2، افزایش یافته است.
همچنین در شکل(4) به خوبی دیده می شود که اگر قسمت فوقانی شیروانی2، به هدف پایدار سازی آن خاکبرداری شود، باعث کاهش ضریب اطمینان پایداری شیروانی 1 می شود. در موارد فوق بایستی از تحلیلهای پایداری با دقت کافی استفاده کرد و اثر پایدارسازی هر شیروانی را بر روی ناپایداری احتمالی شیروانیهای بالا و پایین آن ارزیابی نمود.

پایدار سازی شیروانی با تغییر دادن هندسه آن به وسیله خاکبرداری و خاکریزی، متداول ترین و اقتصادی ترین و بنابراین، موثرترین روش در میان روشهای تثبیت شیروانیها می باشد. در پایدارسازی شیروانیها با علایم اولیه شروع ناپایداری و نیز شیروانیهایی که در آستانه ی ناپایداری قرار گرفته اند ، خاکبرداری و خاکریزی باید به عنوان اولین روش ممکن ، مورد مطالعه قرار گیرد. البته اجرای آن باید پس از انجام مطالعات و در بسیاری موارد ، همراه با تحلیل پایداری شیروانیها صورت گیرد.
در مواردی که ترانشه کنار جاده ناپایدار شده و توده لغزنده حرکت می کند و بخشی از جاده را می پوشاند، به طور معمول اقدام به جمع آوری آن قسمت از خاک که روی پنجه لغزیده و جاده را پوشانده است می شود. این موضوع در شکل (5) نشان داده شده است. این کار باید با دقت و با برداشتن حداقل مصالح صورت گیرد. در غیر این صورت، یعنی با برداشتن زیاد مصالح و در بدترین حالت با حفاری پنجه شیروانی ، به ناپایداری مجدد شیروانی کمک می شود و ممکن است لغزشهای دیگر به صورت پیش رونده اتفاق افتند. این نکته مهمی است که اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد و در نتیجه موجب ناپایداری مجدد و بیشتر شیروانیهای لغزنده می شود.

3- زهکشی
زهکشی به معنای کنترل و در صورت امکان، دور کردن آبهای سطحی و عمیقی از محدوده شیب مورد نظر می باشد. اثرناایدار کننده آب در سازه های خاکی از جمله شیروانیها، می تواند به صورتهای زیر باشد:
الف – فرسایش تدریجی سطح شیب بر اپر
ب – فرسایش تدریجی پنجه شیب بر اثر جریان آب سطحی که منجر به کم شدن نیروها و ممانهای مقاوم می شود. نتیجه دراز مدت این فرسایش در پنجه، می تواند ناپایداری کلی شیب باشد.
ج – فرسایش تدریجی و داخلی خاکهای ریز دانه شیب بر اثر نیروی زه ( پدیده رگاب Piping)
د – اعمال نیروی زه و در نتیجه افزایش نیروهای محرک و کاهش ضریب اطمینان.
مقدار این نیرو بخصوص در شیبهای تند ، قابل ملاحظه است.
ه – بالا رفتن فشار آب منفذی در داخل شیب ، بخصوص بر روی سطح لغزش که منجر به کاهش تنش موثر و در نتیجه کاهش مقاومت برشی می شود.
و – ایجاد کاهش در پارامترهای مقاومت خاکها. این اثر در بسیاری از خاکها می تواند در درازمدت و با تغییرات فیزیکی و شیمیایی در خاکها صورت گیرد. در برخی از خاکها مثل رسهای حساس این اثر در کوتاه مدت نیز صورت می گیرد، به نحوی که اینگونه رسها در حالت خشک و یا رطوبت طبیعی ، از مقاومت قابل توجهی برخوردارند. ولی با اندک افزایشی در میزان رطوبت، از مقاومت آنها کاسته می شود.
شکل (6) به صورت نسبی ، آثار ناپایدار کننده آب در شیروانیها را نشان می دهد.با توجه به مطالب فوق ، برای پایدارسازی شیروانیها باید:
1 – آبهای سطحی، جمع آوری، کنترل و از منطقه شیب به بیرون هدایت شوند.
2 – ا ز نفوذ جریان آب سطحی اطراف به محدوده شیب مورد نظر، جلوگیری شود.
3 – نفوذ آبهای سطحی به داخل زمین که منجر به بالا آمدن سطح آب زیرزمینی می شود، به حداقل ممکن کاهش یابد.
4 – سطح آب زیرزمینی ، در پایین ترین سطح ممکن نگه داشته شود.
5 – جریان خروجی چشمه ها از طریق زهکشی سطحی ، کنترل و هدایت شود.
زهکشی به عنوان یکی از روشهای پایدارسازی شیبها، روشی بسیار مناسب است، ولی به عنوان یک راه حل برای درازمدت ، تاثیر آن در صورتی خواهد بود که با یک برنامه حفاظت و نگهداری منظم همراه باشد. در ادامه این قسمت ، این دو نوع زهکشی به صورت مشروح معرفی می شوند.

3-1- زهکشی سطحی
سطح شیبها ممکن است به صورت ناهمواروهمراه با ترکهای سطحی و عمیق باشد. ناهمواری و ترک ، به خصوص در شیبهایی که از قبل کمی لغزیده اند، بیشتر به چشم می خورد. این ناهمواریها و ترکها، امکان جمع شدن آب و در نهایت نفوذ ان به داخل توده خاک را فراهم می سازد. دور کردن آب از شیب و توده خاک آن به وسیله زهکشی سطحی، یکی از اولین گامهای موثر برای پایدارسازی شیب می باشد. زهکشی سطحی، در جلوگیری ازناپایداری شیبهایی که هنوز ناپایدار نشده ولی پتانسیل ناپایداری آنها زیاد است ( ضریب اطمینان کمی بیش از یک ) می تواند نقش مهمی را ایفا کند، ولی در شیبهایی که ناپایدار شده و در حال حرکت کند می باشند، نمی تواند کافی باشد و باید همراه با روشهای دیگر مورد استفاده قرار گیرد. زهکشی سطحی، بخصوص برای جلوگیری از وقوع لغزشهای سطحی و همچنین جلوگیری از شسته شدن مواد سطح شیب ، تاثیر زیادی دارد.
زهکشی سطحی، اغلب به صورت احداث جویهای پوشش شده یا بدون پوشش می باشد. پوشش آنها می تواند سنگ فرش، بتن و یا هر نوع مصالح مناسب دیگر باشد. حفاظت و نگهداری از جویها، اغلب با مشکل مواجه می شود، زیرا اگر دبی آب آنها کم باشد، بوته ها و خرده چوبهای ریز و درشت، در داخل آنها جمع شده و مانع از جریان طبیعی آب می شود. جویهایی که با بتن و بلوکهای بتنی پوشش شوند، نفوذ پذیری کم تری داشته و بنابراین کارایی بیشتری دارند. با این وجود هرگونه ناپایداری در شیب، باعث شکستن پوشش و به احتمال زیاد، به هم خوردن سطح مقطع جوی و در نتیجه کاهش کارایی آن خواهد شد.
زهکشهای سطحی، می توانند به صورت جویهای خالی و یا جویهای پرشده با شن باشند. اگر چه جویهای پرشده با شن دبی کمتری را از خود عبور می دهند، ولی در عوض احتمال گرفتگی آنها به وسیله خرده چوب و دیگر عوامل ، کمتر می باشد.
یکی از کاربردهای جویها به عنوان زهکش سطحی، استفاده از آنها در عبور دادن جریان آب چشمه ها و تغییر مسیر دادن نهرها می باشد. تعداد و ترتیب قرار گرفتن جویها، بستگی به نوع خاک، ابعاد شیب و میزان آبهای سطحیRun-Off دارد. علاوه بر جویهایی که در منطقه شیب احداث می شوند ، در مواردی جویهایی در محیط و دور تا دور منطقه مورد نظر حفر می شوند تا آبهای سطحی اطراف را هدایت کرده و آنها را از منطقه شیب دور نگه دارند. این جویها باید از سطح مقطع و شیب مناسبی برخوردار باشند تا خاکها و ذرات معلق در آب ، در آنها رسوب نکرده و قادر به عبور دادن دبی طراحی باشند.
کار مهم دیگری که باید هم زمان با زهکشی ها صورت گیرد، پرکردن ترکها و حفره ها، بر روی سطح شیب و در بالای آن ( تاج شیب ) با مصالح نفوذناپذیر است تا آبهای سطحی به داخل فرو نروند. رس، مصالح مناسبی برای این کار می باشد. ترکهای کششی به خصوص در بالای شیبهایی که از قبل ناپایدار شده و اندگی لغزیده اند، وجود دارد.
سرکشی، مراقبت و حفاظت از زهکشی سطحی، عامل تعیین کننده در کارکرد صحیح آنها و در نتیجه عامل مهمی در پایدارسازی شیروانی می باشد. اگر این کار به خوبی و به صورت منظم صورت نگیرد، یک سیستم زهکشی سطحی حتی می تواند اثر ناپایدارکننده داشته باشد. به عنوان مثال، با جمع شدن خرده چوب و خاشاک در داخل جوی و بند آمدن جریان، آب بالا آمده و به صورت متمرکز، از اطراف جوی به داخل زمین نفوذ می کند. شکل ( 7 ) یک سیستم زهکشی سطحی همراه با انواع زهکشی دیگر را نشان می دهد.

3- 2- زهکشی زیر سطحی
زهکشی زیر سطحی، به منظورهای زیر انجام می شود:
الف – پایین آوردن سطح آب زیرزمینی
ب – کنترل و هدایت جریان آب زیرزمینی به خارج از محدوده شیب
ج – کم کردن گردیان هیدرولیکی
از آنجا که وجود فشار آب حفره ای زیاد یکی از علل متداول ناپایداری شیبها می باشد، زهکشی زیرسطحی، یکی از موثرترین روشها برای پایدارسازی می باشد. زهکشی زیر سطحی، به یکی از صورتهای زیر و یا ترکیبی از آنها انجام می شود.
الف – حفر گمانه های قائم
ب – حفر گمانه های افقی و مایل
ج – حفر چاهها ( شفت )
د – حفر گالریهای افقی

گمانه های زهکش قائم، تا رسیدن به یک لایه نفوذناچذیر نسبی واقع در زیر سطح آب زیرزمینی، حفر می شوند. گمانه ها ممکن است با شن و ماسه چر شوند و یا خالی بمانند. در صورت خالی ماندن و نیز ریزشی بودن دیواره های گمانه، از لوله فولادی یا چلیمری که جداره آنها در عمق مورد نظر شیار داده شده و یا سوراخ شده است، استفاده می شود. برای جلوگیری از شسته شدن ریزدانه های خاک اطراف گمانه ها از راه سوراخها و شیارها به داخل لوله، ضخامتی از ماسه به عنوان فیلتر در اطراف لوله در قسمت شیاردار ریخته می شود. اگر ماشین آلات چیشرفته برای حفاری گمانها در دسترس باشد، می توان تا عمق چند صد متر آنها را اجرا کرد.
نمونه هایی از گمانه های زهکش که تا عمق 300 متر اجرا شده اند، گزارش شده اندZurba & .Mencl 1982 شکل (8 ) نمونه ای از گمانه ها و چاههای قائم زهکشی برای پایدار سازی شیبها را نشان می دهد.
در صورتی که هدف از زهکشی زیر سطحی، پایین آوردن سطح آب زیرزمینی باشد، آب داخل گمانه ها ممکن است به وسیله یک سیستم پمپاژ تخلیه شود و یا به وسیله زهکشها و گمانه های افقی، به سطح آزاد شیب هدایت شود. استفاده از پمپاژ، اغلب غیر اقتصادی است و به جز در موارد اندک، از آن استفاده نمی شود.

گمانه های زهکش افقی یا اندکی مایل، به ندرت با شن و ماسه پر می شوند. در عوض از لوله های شیار داده شده و یا لوله های بتنی با نفوذچذیری بالا ( بتن بدون ریزدانه ) استفاده می شود. شکل (9 ) مقطعی از یک شیب که در آن از ترکیب گمانه های قائم و افقی برای زهکشی استفاده شده است را نشان می دهد. قطر گمانه های زهکشی باید به اندازه ای باشد که بتوان داخل آنها لوله و در اطراف آن فیلتر قرار داد. اگر زهکشی باید با کمک پمپاژ انجام شود، این قطر نمی تواند خیلی کم باشد. گمانه های اکتشافی که قطری حدود 80 میلیمتر دارند، به ندرت می توانند برای زهکشی مورد استفاده واقع شوند. اگر استفاده از آنها مورد نیاز باشد، تنها با پرکردن آنها با شن و ماسه، انجام زهکشی به صورت ثقلی ممکن خواهد بود. اغلب اگر استفاده از گمانه های زهکش با لوله و فیلتر و نیز با سیستم پمپاژ همراه باشد، قطری حدود 13 سانتیمتر پیشنهاد می شود.
به جای گمانه های افق، می توان از گالریها با قطر مناسب استفاده کرد. گالریهایی که در شیبهای سنگی حفر می شوند. نیازی به پوشش ندارند. گالریهای حفر شده در خاک، نیاز به پوشش دارند تا از ریزش آنها جلوگیری شود. استفاده از گالریها بخصوص در مواردی که زهکشی شیب تا فواصل زیادی از سطح آن مورد نیاز است، روش موثری می باشد. مواردی بوده است که تا عمق250 و یا 300 متر در داخل شیبهای سنگی و سست را، به این روش زهکشی کرده اند[B romhead 1992]. مورد استفاده دیگر از گالریهای افقی، زهکشی شیروانیهای بلند سنگی که امکان حفاری گمانه های افقی در رقومهای مختلف به علت مشکلات دسترسی و استقرار ماشین حفاری گمانه، وجود ندارد می باشد. در اینگونه موارد حفر یک یا چند گالری با مقطع بزرگ، مفبدتر، اقتصادی تر و اجرایی تر است.
یک گالری افقی ممکن است با چند گالری عرضی ترکیب شود تا محدوده بیشتری را زهکشی کند. همچنین می توان از داخل گالری اصلی و گالریهای عرضی، گمانه های زهکش در کف، سقف و دیوارهای گالری حفر کرد تا زهکشی سریع تر صورت گیرد. به طور کلی، موثرترین سیستم زهکشی در شیبها ترکیب گمانه های قائم ( و در صورت لزوم گالریهای افقی ) و جمع آوری و هدایت آب از طریق گمانه ها و گالریهای افقی به سطح شیب می باشد. نمونه ای از این سیستم زهکشی، در شکل (7 ) نشان داده شده است.
گالریهای افقی بهتر است که پس از حفاری و حفر گمانه ها در داخل آن، با قلوه سنگ و شنهای درشت دانه پر شوند تا در صورت ناپایداری اولیه شیب، تغییر شکل زیاد در مقطع آن ایجاد نشده و زهکشی و عبور آب از داخل آن، به راحتی صورت گیرد. البته چنینکاری، یعنی پرکردن گالری، کار سخت و پرهزینه ای می باشد.
در حفاری یک گالری از سطح شیروانی، باید توجه داشت که اگر گالری در رقوم بالای سطح لغزش احتمالی حفر شود و یا آن را قطع کند، خطر ناپایداری شیروانی و ریزش گالری، با توجه به تضعیف موضعی مقاومت در امتداد سطح لغزش بر اثر حفاری گالری .

4- کشت گیاه
وجود گیاهان شامل درختان، بوته ها و علفها، از جنبه های زیر می تواند به پایدارسازی شیبها کمک کند:
1 – تقویت مقاومت برشی کلی زمین خاکی یا سنگی، به وسیله ریشه های گیاهان.
2 – جذب بخشی از آبهی سطحی و عمقی به وسیله ریشه ها و در نتیجه، کاهش رطوبت زمین و نیز کاهش فشار آب منفذی .
3 – تثبیت لایه های فوقانی و د نتیجه جلوگیری از فرسایش سطحی شیب بر اثر جریان آبهای سطحی ( بر اثر باران و غیره ) و نیز بر اثر باد .
کشت گیاهان یکی از روشهای مفید و موثر و در عین حال ارزان برای جلوگیری از فرسایش و نیز تثبیت شیبها، در مقابل خطر ناپایداری و لغزشهای سطحی می باشد. این روش با محیط زیست سازگار بوده و انجام آن به نیروی متخصص نیاز ندارد. به طور کلی، این روش برای پایدارسازی لغزشهای عمیق به خاطر عمق محدود نفوذ ریشه ها کارایی چندانی ندارد. با وجود این از این جهت که رطوبت کلی در داخل شیب را کم می کند و تا حدودی ممکن است سطح آب زیرزمینی را پایین آورد، می تواند مفید باشد.
نفوذ ریشه های گیاهان به داخل زمین، نقش تقویت کننده را دارد و باعث افزایش کلی مقاومت برشی زمین می شود. در این رابطه، استفاده از گیاهانی که ریشه های عمیق و انبوه تری دارند، موثرتر می باشد. از جنبه دیگر، وجود گیاهان بر روی شیب، بخشی از آبهای سطحی را به وسیله ریشه ها به خود جذب می کند. همچنین با جذب رطوبت خاک و بخشی از آبهای زیرزمینی، باعث کاهش رطوبت و پایین رفتن سطح آب زیرزمینی می شود.نتیجه آن استحکام سریع تر خاک و افزایش مقاومت برشی آن خواهد بود. در این رابطه، کشت گیاهان و درختانی که به آب بیشتری نیاز دارند، توصیه می شود.
وجود بوته ها و علفها بر سطح خاک، اگرچه از خشک شدن لایه های نازکی از سط خاک جلوگیری می کند و باعث کاهش ترکهای خزشی می شود، ولی نتیجه خالص آن کاهش رطوبت خاک در لایه های سطحی زمین می باشد. زاروبا و منکل [ Zaruba & Mencl 1982 ] از فلت [ Felt 1953 ] نقل کرده اند که درصد رطوبت زمینی که با علف پوشانده شده، تا عمق 5/2 متری سیر نزولی دارد. همچنین در زمینی که با بوته پوشانده شده است، عمق کاهش درصد رطوبت، به 3 متر می رسد. نتایج فوق در شکل (10 ) نشان داده شده است.
نقش دیگر گیاهان، تثبیت لایه فوقانی خاک و کاهش خطر فرسایش آن بر اثر جریان آبهای سطحی و نیز بر اثر جریان باد شدید می باشد. باید توجه داشت شیبهایی که به عنوان مرتع مورد استفاده قرار می گیرند، در خطر بوته زدایی می باشند. بخصوص بزها با پوزه باریک خود، قادر به درآوردن ریشه علفها و بوته ها بوده که نتیج آن، فرسایش خاک و نفوذ آبهای سطحی بیشتر به داخل شیب می باشد.
وجود گیاهان و ریشه های آنها، نه تنها نقش پایدارکننده شیبها را دارد، بلکه می تواند در شناسایی پتانسیل ناپایداری و نیز لغزشهای شیبهای ناپایدار مورد استفاده قرار گیرد. ریشه های کشیده شده در داخل ترکها، نشان از وجود ناپایداری و حرکت فعال شیب است. همچنین نوع و جهت خمیدگی و کج شدن درختان، راهنمای خوبی برای شناسایی نوع و مکانیزم ناپایداری و جهت کلی حرکت آن می باشد. دراین متن، مطالب مشروح تری در این خصوص ذکر شده است. اغلب در شیبهای سنگی، امکان کشت گیاهان بیشتر وجود ندارد و تنها می توان به حفظ و نگهداری درختان و بوته های موجود بسنده کرد. اما در شیبهای خاکی، علاوه بر حفظ گیاهان موجود، امکان کشت بیشتر وجود دارد. با وجود همه مزایای فوق و نقش کلی پایدارسازی گیاهان، باید توجه داشت درختهایی که دارای ریشه های انبوه و سنگین ولی سطحی هستند، ممکن است باعث ناپایداری شیروانی شوند. وزن زیاد ریشه ها، بارگذاری فعال بر روی شیب خواهد بود که باعث افزایش نیروها و ممانهای فعال می شود. همچنین در مناطق بادخیز، درختهای خیلی بلند می توانند نقش پایدارکننده داشته باشند، زیرا بر اثر باد شدید و حرکتهای رفت و برگشتی درخت و ریشه های آن، ممکن است لایه های سطحی خاک سست شده و در نتیجه مقاومت کلی آن کاهش یابد.

5 - دیوارهای حایل و سازه های مشابه
دیوار حایل، سازه ها است که برای افزایش ضریب اطمینان پایداری یک شیروانی پایدار و یا جلوگیری از لغزش بیشتر یک شیروانی ناپایدار و لغزیده مورد استفاده قرار می گیرد. یک دیوار حایل به لحاظ نوع مصالح آن، می تواند سنگی، بتنی، بتن مسلح، فلزی، چوبی، ترکیب پروفیل فلزی و چوب و یا از جنس هرگونه مصالح موجود و مناسب دیگر باشد. به لحاظ نوع عملکرد، دیوارهای حایل می توانند به انواع زیر تقسیم شوند:
5-1- دیوارهای کوتاه
این نوع دیوارها، در مقابل شیروانیهای رسی و برای جلوگیری از سست شدن تدریجی پنجه شیب احداث می شوند. پنجه شیب که پایداری آن نقش زیادی در پایداری کل شیروانی دارد، ممکن است بر اثر هوازدگی سست شود و یا بر اثر جریان آب و بادهای شدید، دچار فرسایش تدریجی شود. کاربرد دیگر این نوع دیوارها، برای محافظت از پنجه شیب در مقابل آثار یخبندان در مناطق سردسیر می باشد.
این گونه دیوارها به صورت ثقلی عمل می کنند و به همین خاطر، در ادبیات فنی به دیوارهای ثقلی نیز معروف اند. جنس آن می تواند از سنگ، بتن، گابیون و یا بلوکهای بتنی پر شده با مصالح درشت دانه محلی باشد. عامل تعیین کننده در انتخاب نوع مصالح، دسترسی و یا عدم دسترسی به مصالح و نیز محدودیتهای اقتصادی می باشد.
نارسایی این دیوارها، این است که چون مقاومت آنها فقط ناشی از اصطکاک دیوار با سطح زمین است، ابعاد آن برای ارتفاعهای بلند، زیاد و در نتیجه حجم دیوار و مصالح آن زیاد می شود. ارتفاع آنها ممکن است به 3 متر محدود شود. اغلب در پشت این دیوارها، زهکشی صورت می گیرد تا سطح آب زیرزمینی پایین نگه داشته شود و از مقدار نیروهای عمل کننده به دیوار کاسته شود. در نگهداری از این زهکشها، با کنترلهای منظم بایستی از عملکرد آنها مطمئن شد. در مناطق سردسیر، خطر گرفتگی زهکشها به علت یخ زدن آب وجود دارد. شکل (11 ) نمونه ای از دیوار حایل سنگی کوتاه را نشان می دهد.
5-2- دیوارهای حایل بلند
این نوع دیوارها ، برای مقابله با نیروی جانبی رانش خاک و یا جلوگیری از لغزش بیشتر یک شیروانی ناپایدار ساخته می شود. جنس این دیوارها می تواند از سنگ، بتن، بتن مسلح و یا فلز باشد. متداول ترین آنها دیوارهای سنگی و بتن مسلح است . دیوارهای سنگی که به دیوارهای ثقلی نیز معروف اند، با وزن خود در مقابل نیروهای جانبی مقاومت می کنند. ارتفاع حداکثر آنها تا 5/4 متر بیشتر توصیه نمی شود. در غیر اینصورت ، حجم زیاد مصالح مصرفی در دیوار باعث غیر اقتصادی شدن طرح می شود. برای تخمین اولیه ابعاد دیوار پارامتر اصلی ارتفاع دیوار h است و بقیه ابعاد دیوار، بر اساس آن تخمین زده می شوند. شکل ( 12 ) یک دیوار وزنی، ابعاد تقریبی آن و نیروهای عمل کننده بر آن را نشان می دهد.

R : برایند نیروهای واکنشی از خاک به پی دیوار
:W وزن کل دیوار
Pa : نیروی رانش جانبی خاک
برای اینکه مجموعه نیروهای عمل کننده از کف دیوار به زمین بیشتر از ظرفیت باربری زمین نباشد باید در کف دیوار، ابعاد آن بیشتر باشد تا این قسمت به عنوان پی عمل کند. دیوارهای ثقلی، نیروی برشی و ممان خمشی زیادی را نمی توانند تحمل کنند و همین، عامل محدود کننده برای ارتفاع آنها است.
دیوارهای حایل بتن مسلح، متداول ترین نوع دیوارها برای مقابله با رانش جانبی خاک در شیروانیهای بلند می باشد. به علت وجود آرماتور، مقاومت برشی و خمشی مقاطع مختلف دیوار زیاد است و به این علت، ابعاد دیوار ( غیر از ارتفاع آن که از قبل مشخص می شود ) کم می باشد. پی این دیوارها نیز از بتن مسلح و ابعاد تقریبی آن را نشان می دهد. در دیوارهای بتن مسلح نیز ابعاد اولیه، فقط برای شروع آنالیز است و این ابعاد پس از تحلیل، تدقیق شوند.

دیوارهای حایل بلند ( ثقلی و بتن مسلح ) باید برای انواع بارگذاری و پایداری به شرح زیر، کنترل شوند.
1- پایداری در مقابل واژگونی(حول نقطهO در شکلهای 12 و13 )
2- پایداری در مقابل لغزش دیوار ( در امتداد کف پی )
3- پایداری در مقابل گسیخته شدن خاک زیر پی ( ظرفیت باربری پی )
4- پایداری سازه دیوار شامل بررسی تنشها و ممانهای داخلی در مقاطع بحرانی دیوار و پی، موضوع روشهای آنالیز و تحلیل دقیق دیوارهای حایل، خارج ار چارچوب این مبحث می باشد. خواننده می تواند به انواع کتابهای مهندسی چی مراجعه کند.
5- ارتفاع دیوارهای بتن مسلح معمولی، ممکن است به 8 متر محدود شود. در غیر اینصورت ممکن است استفاده از آنها اقتصادی نباشد. در صورتی که نیاز به دیوار مرتفع تر باشد، می توان از پشت بندهای لچکی طبق شکل (14 ) برای تقویت دیوار استفاده کرد. گزینه دیگر، استفاده از انکر برای دوختن دیوار به قسمتهای سخت و پایدار زمین می باشد. این مورد در بخش انکرها توضیح داده شده است.

در پشت دیوارهای بتن مسلح در قسمت خاکریز، باید زهکشی صورت گیرد تا سطح آب زیرزمینی پایین نگه داشته شود ( به شکل ( 11 ) مراجعه شود. ) اغلب اینگونه دیوارها، برای فشار هیدرواستاتیک آب به عنوان نیروی اضافه بر رانش جانبی خاک و یا نیروی حاصل از لغزش توده ناپایدار طراحی نمی شوند. بنابراین اگر زهکشی و پایین نگه داشتن سطح آب زیرزمینی با مشکل مواجه شود، ممکن است دیوار و شیروانی متکی به آن ناپایدار شود.
در طراحی دیوارهای حایل برای پایدارسازی شیروانیها، باید به این نکته مهم توجه داشت که اگر دیوار حایل برای حفظ پایداری شیروانی که هنوز پایدار بوده و لغزشی در آن ایجاد نشده باشد به کار رود، باید دیوار را برای مقابله با فشار رانش جانبی فعال خاک طراحی کرد. در مقابل اگر دیوار حایل برای کنترل ناپایداری و جلوگیری از لغزش بیشتر شیروانی ناپایدار در نظر گرفته شود، به احتمال زیاد، دیوار باید برای نیروی بیشتری طراحی شود. این نیرو را می توان از آنالیز پایداری شیب و تعیین نیروهای بین قطعه ای افقی در محل مورد نظر برای احداث دیوار تعیین نمود. با توجه به این نکته، دیوار را می توان در محلی مناسب، با توجه به مقادیر نیروهای بین قطعه ای در مقاطع مختلف توده لغزنده، احداث کرد. شکل (15 ) احداث یک دیوار حایل بتن مسلح همراه با انکر را در یک شیروانی نشان می دهد.
نکته مهم دیگری که باید در طراحی و احداث دیوارهای حایل در نظر داشت، این است که اگر سطح لغزش در عمقی زیاد از کف پی باشد، احداث دیوار نقش چندانی در پایدارسازی شیروانی نخواهد داشت. در این گونه موارد، می توان با اضافه کردن یک پاشنه اضافی و یا تعدادی شمع در کف پی دیوار، ( مانند شکل 15 ) سطح لغزش را قطع کرد تا پایداری کلی شیروانی و دیوار تامین شود.
استفاده از دیوارهای حایل سازه ای بتن در پایدارسازی شیروانیها در راهها، با توجه به تعداد زیاد موارد ناپایداری، اغلب گزینه باصرفه ای نیست. بنابراین بجز در مواردی که در بالای شیروانی تاسیسات مهمی وجود دارد که با ناپایداری شیروانی در خطر افتد، استفاده از این گونه دیوارها برای پایدارسازی توصیه نمی شود.

5-3- دیوارهای تله ای
دیوارهای حایلی که در مقابل شیبهای سنگی احداث می شوند تا به عنوان تله عمل کرده و جاده را در مقابل ریزش سنگ محافظت کند، دیوارهای تله ای نامیده می شوند. وقتی خرده سنگها و بلوکهای بزرگ سنگ بلغزند، در پشت اینگونه دیوارها جمع می شوند. این نوع دیوار می تواند از نوع سنگی، بتنی، فولادی، چوبی، ترکیب پروفیل فولاد و چوب، نرده های ضخیم فلزی و یا توریهای ضخیم و یا هر نوع مصالح دیگر باشد. مزیت این گونه دیوارها این است که به تدریج با جمع شدن سنگ و خاک در پشت آنها، مجموعه این مصالح و دیوار، به عنوان یک دیوار ضخیم تر و مقاوم تر در پنجه شیب عمل می کند و پایداری شیب را افزایش می دهد. نوع دیوار انتخابی و ابعاد آن بستگی به خصوصیات شیب و حجم مصالح ریزشی دارد. ارتفاع این گونه دیوارها در موارد استفاده شده، حداقل 4 تا 5 متر و حداکثر تا 30 متر هم بوده است.
6- استفاده از شمعها و سپرها
به جای استفاده از دیوارهای حایل، می توان از مجموعه ای از شمعها استفاده کرد. مزیت اصلی شمعها بخصوص شمعهای کوبشی در مقایسه با دیوارهای حایل، این است که می توان آنها را قبل از حفاری یک ترانشه احداث کرد. شمعها خطر ناپایداری شیروانیها را نیز کاهش داده و همچنین وسیله مناسبی برای پایدارسازی شیروانیهای لغزیده و ناپایدار می باشند.
احداث و ساخت شمعها احتیاج به نیروی کارگر کمتری در مقایسه با دیوارهای حایل دارد، ولی در عوض گران تر می باشد. در موقع احداث شمعها، راه باید بسته شود و راه موقت احداث گردد. شکل (16 ) نمونه ای از کاربرد شمع برای پایدارسازی ترانشه حفاری را نشان می دهد. شکل (16الف ) اجرای شمعها قبل از حفاری، شکل (16 - ب ) قسمت حفاری شده و شکل (16-ج )، مقطع طولی مجموعه شمعها ( دید از روبه رو ) را نشان می دهند.
در صورتی که ارتفاع ترانشه حفاری شده زیاد باشد، ممکن است شمعهای طراحی شده ظرفیت تحمل رانش جانبی خاک را نداشته باشند. در این گونه موارد، می توان از نصب انکرها و اتصال شمعها به توده خاک ( سنگ ) استفاده کرد. در این صورت باید طول انکرها به اندازه ای باشد که سطح لغزش و یا خط گسیختگی رانش جانبی خاک را قطع کند.
گرچه استفاده از شمعهای کنارهم در امتداد یک شیب روشی موثر برای پایدارسازی است، ولی گران و پرهزینه است و بنابراین برای شیروانیهایی که طول قابل توجهی از آنها نیاز به پایدارسازی دارد، توصیه نمی شود.
روش دیگر، استفاده ار سپرهای فلزی است که برای شیبها با ارتفاع کوتاه و به عنوان وسیله ای موقت ممکن است استفاده شود. استفاده از این نوع سپرها، به جز در مواردی که در پای شیروانی ناپایداری به صورت جریانی وجود داشته باشد، توصیه نمی شود. ارتفاع آزاد سپرها ممکن است به 5/3 تا حداکثر 4 متر محدود شود.

7 – تقویت زمین
روشهای تقویت زمین برای پایدارسازی شیروانیهای خاکی و سنگی متنوع می باشد.اساس روشهای تقویت زمین بر این است که به وسیله اضافه کردن المانهای جدید به توده خاک و یا سنگ شیروانی و یا با استفاده از روشهای حرارتی و الکترواسمزی، مقاومت برشی ( و در اکثر موارد مقاومت کششی ) مصالح شیروانی افزایش داده می شود.
المانهایی که برای تقویت زمین استفاده می شوند عبارتند از میله های فولادی، تسمه های فلزی، لوازم و ورقه های ژئوتکستایل، ستونهای سنگی و یا شنی، دوغاب سیمان و غیره. روشهای حرارتی و الکترواسمزی ، با کاهش رطوبت مصالح و پایین آوردن سطح آب زیرزمینی، به تقویت شیروانی کمک می کنند. این دو روش را شاید بتوان از انواع روشهای زهکشی ( بند3 ) به شمار آورد. با این وجود به خاطر برخی تفاوتها ( از جمله زهکشی غیر ثقلی ) و نیز پیچیده تر بودن مکانیزم، ترجیح داده شد که در بخش حاضر به معرفی آنها پرداختهشود. در این بخش روشهای مختلف تقویت زمین برای پایدارسازی شیروانیهای خاکی و سنگی معرفی می شوند.
7-1- میل مهارها و انکرها
دوختن قطعات سنگی و یا توده های خاکی ناپایدار به قسمتهای پایدار زمین به وسیله میله های فلزی، روشی است که در پایدارسازی دیوارها و سقف تونلها و فضای زیرزمینی، به ویژه در معادن، از مدتها پیش مورد استفاده بوده است. برای پایدارسازی شیبهای سنگی و خاکی، می توان از همین روش استفاده کرد. برای پایدارسازی قطعات و توده های ناپایدار، می توان از میله های فلزی و یا کابلها استفاده کرد. در ادبیات فنی موضوع، به این عوامل پایدارکننده میل مهار، سنگ پیچ و یا انکر گفته می شود. میل مهارها اغلب در مقایسه با انکرها، کوتاه ترند و برای پایدارسازی بلوکهای سطحی تر زمین به کار می روند. این در حالی است که انکرها بلندتر بوده و قادر به پایدارسازی تا عمق زیادی از شیب می باشند. با توجه به اینکه عملکرد کلی میل مهارها و انکرها یکی است، در ادامه این بحث فقط از لفظ انکر استفاده می شود.
برای پایدارسازی یک شیب، طول انکرهای مورد استفاده باید به اندازه کافی بلند باشد تا سطح یا سطوح لغزش احتمالی را قطع کرده و به توده پایدار برسد. انتهای انکرها باید به زمین پایدار گیر داشته باشد. این گیرداری به دو صورت قابل تامین است:
1 – استفاده از قطعات مکانیکی باز شونده در انتهای انکر
پس از نصب انکر، با پیچاندن آن، قسمتهای انتهای انکر باز شده و اتصال آن با سنگ یا خاک محکم می شود. این روش امروزه مورد استفاده زیادی ندارد.
2 – استفاده از تزریق ملات سیمان در اطراف انتهای انکر
این روش، روش معمول تر و موثرتری است. سر دیگر انکر به وسیله یک صفحه فلزی و با پیچاندن مهره بر روی شیب محکم می شود. در شکل (17 ) شکل کلی یک انکر نصب شده در یک شیب نشان داده شده است.


انکرها را می توان به دو نوع تقسیم بندی نمود:
الف : انکرهای بدون پیش تنیدگی
فقط به عنوان یک میخ عمل می کنند و مقاومت کششی و برشی آنها بر مقاومت کلی برشی سطح لغزش می افزاید.
ب : انکرهای با پیش تنیدگی
علاوه بر دارا بودا اثر انکرهای بدون پیش تنیدگی، تنش موثر در سطح لغزش را به وسیله عمل پیش تنیدگی، افزایش داده و در نتیجه باعث افزایش در مقاومت برشی سطح لغزش می شوند. اگر از انکرها برای پایدارسازی شیبهای خاکی استفاده شود، باید همراه با ساخت دیوارهای حایل و یا قطعات و بلوکهای بتنی باشد. استفاده از دیوار حایل و یا قطعات بتنی برای توزیع اپر تقویت کننده انکر بر روی خاک در اطراف آن می باشد.
استفاده از انکرها برای تثبیت شیبهای سنگی، کاربرد بیشتری دارد. به ویژه کاربرد آنها در پایدارسازی شیبهای سنگی که از سنگهای انبساطی تشکیل شده اند توصیه می شود. در سنگهای انبساطی، قبل از وقوع کرنش، این سنگها باید منبسط شوند. انکرها ، به ویژه انکرهای پیش تنیده ، مانع از منبسط شدن و باز شدن سنگها در امتداد درزها می شوند.در نتیجه امکان لغزش و کرنش وجود نخواهد داشت. شکلهای ( 18 ) و (19 )، دو مورد استفاده از انکرها در پایدارسازی شیبهای سنگی را نشان می دهند.


یک نکته مهم در نصب انکرها، زمان نصب آنها می باشد. انکرها باید در اولین فرصت ممکن و به طور ترجیحی، هم زمان با حفاری ترانشه و شیب نصب شوند. نکته مهم دیگر ، آسیب پذیری انکرها در مقابل خوردگی به وسیله املاح شیمیایی موجود در آب، خاک و سنگ می باشد. برای مقابله با این مشکل، تمهیداتی به کار گرفته می شودکه خارج از بحث می باشد.
مسایلی که ممکن است در طراحی و نصب لانکرها پیش آیند عبارتند از:
- ارزیابی و تخمین نیروی کل مورد نیاز برای پایدارسازی شیب
- تعیین تعداد، اندازه و محل نصب دقیق انکرها
- طراحی جزئیات اتصال سر انکر ( صفحه و مهره ) به شیب، به نحوی که نیروها به شکل مناسبی درون زمین توزیع شوند.
- اطمینان حاصل کردن از این که انتهای انکر در قسمت پایدار شیب قرار گرفته است و نیز مطمئن شدن از تامین طول گیرداری و اتصال محکم انکر به زمین پایدار
- پیش بینی و فراهم کردن وسایل برای حفاظت از انکر در مقابل خوردگی شیمیایی
- رفتارنگاری عملکرد انکرها با ابزار دقیق برای مطالعه عملکرد تک تک آنها و نیز اثر آن بر روی پایداری شیب
- تعیین امتداد نصب انکرها
ایده آل ترین آن است که امتداد انکرها، عمود بر سطح لغزش و درزها باشد. البته امتداد سطح شیب نیز عامل موثر و محدود کننده ای در امتداد نصب انکرها می باشد.

7-2- تقویت خاک با ژئوسنتتیکها
ژئوسنتتیک کلمه ای است که به مجموعه ای از محصولات صنعتی پلیمری که در مهندسی ژئوتکنیک کاربردهای فراوانی دارد، اطلاق می شود. استفاده از ژئوسنتتیکها در مهندسی ژئوتکنیک در کشورهای اروپایی، شمال آمریکا و خاور دور، رو به افزایش می باشد.
ژئوسنتتیک، نام کلی است و شامل محصولات پلیمری مشخصی می شود. این فراورده های صنعتی، به قرار زیر می باشند:
الف: ژئوتکستایلهاGeotextiles که دارای بافت فیلتر مانند می باشند.
ب: ژئوممبرینها Geomembranes که ورقه های پلیمری هستند و به عنوان پوشش و یا عامل مانع از تراوش استفاده می شوند.
ج: ژئووبها Geiwebs که برای محصور کردن و افزایش مقاومت به کار می روند.
د: ژئوگریدها Geogrids که برای تقویت خاک به کار می روند.
ه: ژئونتهاGeonets که برای زهکشی استفاده می شوند.
و: ژئوکامپوزیتهاGeocomposites
هر کدام از این ژئوسنتیکها، یک وظیفه یا وظایفی اصلی و ذاتی دارند، ولی وظایف متنوع دیگری نیز می توان برای هریک از آنها برشمرد. وظایف و کارکردهای مهم ژئوسنتیکها عبارتند از: تقویت، جداسازی، فراهم کردن بستر مناسب و هموار، فراهم کردن شرایط فیلتراسیون، زهکشی و جلوگیری از تراوش. در شکل (20 )، نوع و کاربرد معمول هر یک از این ژئوسنتیکها نشان داده شده است.

خاکها مقاومت فشاری دارند ولی فاقد مقاومت کششی می باشند و از طرف دیگرریا، ژئوگریدها مقاومت کششی دارند ولی مقاومت فشاری ندارند. بنابراین مجموعه خاک و ژئوگرید با یکدیگر، مصالحی را فراهم می کند که از مقاومت فشاری و کششی قابل قبولی برخوردار است. ژئوگریدها هم می توانند در ترکیب با خاک خاکریز جاده ها به کار روند و هم برای بازسازی و پایدارسازی شیروانیهای ناپایدار مورد استفاده قرار گیرتد.


استفاده از ژئوگریدها به ویژه در مناطق شهری که ارزش زمین بیشتر است و در نتیجه شیب شیروانی نمی تواند از حد معینی ملایم تر باشد، کاربرد زیادی دارد. در این رابطه شکل ( 24 ) استفاده از ژئوگرید رل برای تقویت خاکریز یک جاده، نشان می دهد.

7 – 3 – خاک مسلح
روش خاک مسلح ، که در بعضی متون فنی دیوار خاک مسلح نیز نامیده می شود، روشی است که در ان خاک را به صورت لایه لایه به وسیله تسمه های فلزی یا نوارهای ژئوتکستایل مسلح می کنند. ویژگی این روش این است که خاک تشکیل دهنده خاک مسلح به صورت دست نخورده در محل شیروانی نیست. بلکه باید به صورت لایه لایه بر روی تسمه های فلزی یا نوارهای ژئوتکسایل اجرا و بازسازی شود. در واقع شیروانی طبیعی تخریب و حفاری شده و دوباره به صورت قائم و مسلح شده اجرا می گردد.
روش خاک مسلح به صورت فعلی اولین بار توسط یک معمار فرانسوی بنام ویدال[Vidal1969 ] طرح و پیشنهاد گردید و نامبرده امتیاز آن را بنام خود ثبت نمود. در شکل (25 ) قسمتهای اصلی تشکیل دهنده خاک مسلح نشان داده شده است که عبارتند از:
1 – تسمه های فلزی یا نوارهای ژئوتکستایل
2 – خاک دانه ای که به صورت لایه لایه بر روی نوارها ریخته شده و متراکم می شود.
پیشنهاد می شود که خاک کمتر از ( 15% ) عبوری از الک شماره 200 داشته باشد، تا اصطکاک کافی بین خاک و تسمه ها ایجاد شود.
3 – قسمت پیشانی دیوار که ممکن است ورقه های شکل داده شده فلزی، بلوکهای بتنی و یا ادامه نوارهای ژئوتکستایل باشد این قسمت الزامی نیست ولی اغلب برای مقابله با فرسایش خاک و نیز فراهم کردن ظاهر مناسب برای دیوار اجرا می گردد.

روش خاک مسلح، به ویژه در مناطق شهری که ارزش زیاد بوده و در نتیجه شیبهای قائم بر شیبهای طبیعی ملایم تر، ترجیح دارد، کاربرد زیادی پیدا نموده است.
این روش در کشورهای اروپایی، امریکایی و ژاپن، در سطح وسیعی استفاده شده است. در کشور ما نیز نمونه هایی از اجرای این نوع دیوار را می توان در بزرگراههای شهر تهران مشاهده نمود.
مکانیزم عملکرد فنی این نوع دیوار به این صورت است که نیروی رانش ناشی از قطعه لغزنده، به وسیله مقاومت کششی تسمه ها و نوارهای اجرا شده در بین لایه های خاک تحمل می شود. بنابراین تسمه های اجرا شده باید به اندازه ای بلند باشند که طول گیرداری آنها در خارج قطعه لغزنده( که به وسیله تئوریهای رانکین و کولمب تعیین می شود ) به اندازه کافی باشد.
7-4- میخ کوبی خاک
استفاده از میخ برای مسلح کردن زمین، به ویژه شیروانیها، روش جدیدی است که عمر آن از 25 سال تجاوز نمی کند. اساس این روش عبارت است از:
الف: کوبیدن و فروکردن میله های دارای قطر کم ( حدود 25 تا 30 میلیمتر ) در زمین
ب – ایجاد سوراخ با مته با قطر تقریبی 150 تا 200 میلیمتر، سپس قرار دادن میله ها درون سوراخ و پرکردن اطراف میله ( داخل سوراخ ) با تزریق. ملات تزریق اغلب مخلوط سیمان و ماسه با لزجت پایین و قابلیت پمپاژ کافی می باشد.
تفاوت اصلی بین میخ خاک با روش انکر، این است که در میخ خاک، عامل تقویت کننده ( میخ ) پیش تنیده نمی شود. در این روش، میله ها با زاویه حدود 15 درجه اجرا می شوند.
جزئیات این روش و طراحی و آنالیز آن را می توان در مراجع متعددی از جمله [گلشنی،1376 ] یافت.


7 – 5 – تزریق
روش دیگر برای پایدار سازی شیروانیها، تزریق با فشار دوغاب سیمان به داخل زمین می باشد. تزریق روشی است که در مهندسی پی، به ویژه پی سازی های سنگین مثل سدها، کاربردزیادی دارد. تزریق به صورت گسترده هم در سنگ و هم در خاک برای تقویت زمین استفاده می شود. آثار تزریق در تقویت زمین به شرح زیر می باشد:
1 – فشار تزریق، آب را از داخل خلل و فرج و ترکهای موجود در سنگ و خاک خارج ساخته و ملات سیمان را جایگزین آن می سازد.
2 – ملات تزریق به تدریج سخت شده و با افزایش مقاومت آن، مقاومت کلی اسکلت خاک و سنگ را افزایش می دهد.
3 – نفوذ ملات تزریق به داخل فضای خالی و ترکهای داخل سنگ و خاک، موجب کاهش قابل توجه نفوذپذیری زمین شده و در نتیجه از نفوذ آبهای سطحی و زیر سطحی به منطقه شیروانی، تا حد زیادی جلوگیری می کند.
هر سه اثر فوق، اثر افزاینده ای بر روی مقاومت برشی زمین داشته و ضریب اطمینان پایداری را بالا می برد. در برخی موارد به جای استفاده از دوغاب سیمان، ممکن است از مخلوط دوغاب سیمان و مقداری لای یا مقدار کمی ماسه ریز دانه استفاده شود.
موضوع تزریق، موضوع گسترده ای است که بحث بیشتر در مورد، آن خارج ار چارچوب پژوهش حاضر می باشد. خواننده علاقمند می تواند به کتابهای نوشته شده در این مورد از جمله ( Fell et al . 1992 ) مراجعه نماید.
از مزایای روش فوق در پایدارسازی شیروانیها، عدم تداخل اجرای آن با جریان ترافیک می باشد. هنگام عملیات تزریق، نیازی به بستن جاده و قطع جریان ترافیک نمی باشد. با این وجود تزریق روشی است که هزینه زیادی دارد و بنابراین در پایدارسازی شیروانیها، در مقایسه با سایر روشها مثل زهکشی، خاکبرداری و خاکریزی، کاربرد زیادی ندارد.
تزریق دوغاب سیمان به شرح فوق، روشی است که کاربرد فراوان برای کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت و سختی خاک و سنگ دارد. علابر این روش که به طور کلی تزریق نامیده می شود، روشهای ویژه دیگر تزریق نیز وجود دارند که در زیر به اختصار معرفی می گردند:

الف: تزریق تراکمی
تزریق تراکمی ساده ترین نوع تزریق می باشد و عبارت است از پمپاژ بتن به داخل زمین برای پرکردن حفرات بزرگ و کاهش حجم و متراکم کردن خاک اطراف بر اثر فشار بتن پمپاژ شده. کاربرد عمده این روش در زیر پی سازه های سنگین برای کنترل نشست آنهاست. مزیت این روش در سرعت و سادگی اجرای آن می باشد.


ب: روش کلاسیک تزریق تراکمی
عبارت است ازپمپاژ کردن بتن سخت ( با اسلامپ پایین ) با فشار زیاد ( تا حدود 3/5 مگا پاسکال ) در مناطق پوک و کم تراکم خاک، به منظور متراکم کردن خاکهای سست و یا دست خورده اطراف. در واقع بتن پمپاژ شده به صورت یک ماده متراکم قارچ مانند در دل خاک جا می گیرد و بدون این که موجب شکست در خاک شود، تنها خاک اطراف خود را متراکم می کند. نتیجه نهایی تزریق تراکمی، افزایش مقاومت و سختی ( و در نتیجه کاهش تراکم پذیری ) کلی ساختمان خاک می باشد.

ج: تزریق جت
اصول این روش که اولین بار در اوایل دهه 70 میلادی در ژاپن توسعه داده شد، عبارتند از:
1 – حفاری و جابه جا کردن خاک حفاری شده به وسیله جریان جت آب که دارای سرعت و فشار بسیار زیاد می باشد.
2 – مخلوط کردن خاک کنده شده با دوغاب سیمان که به وسیله پمپاژ و به صورت جت در محل انجام می شود. این نوع تزریق بیشتر در خاکهای آبرفتی کاربرد دارد.

7 – 6 – روش حرارتی
در خاکهای رسی و خاکهای دانه ای ریزدانه مثل لای ها و ماسه های خیلی ریز که نفوذپذیری خیلی کمی دارند، زهکشی عمقی روش موثری برای جذب رطوبت و پایین آوردنسطح آب زیرزمینی نیست. در این موارد از روشهای دیگری برای جذب و دورکردن آب از محل و در نتیجه برای افزایش مقاومت خاک استفاده می شود. یکی از این روشها، روش حرارتی می باشد.
افزایش درجه حرارت در شیروانیها ( بخصوص در شیروانیهای رسی ) اثر پایدارکننده مضاعف دارد:
1 – رطوبت و آبهای منفذی را به خود جذب می کند.
2 – درجه حرارتهای بالا باعث پخته شدن رس می شود.
هر دو این آثار، منجر به افزایش مقاومت خاک رسی می شود. در نقاطی از جهان از روش حرارتی و افزایش حرارت به عنوان یک روش دایمی برای پایدارسازی شیروانیها استفاده کرده اند. در اوایل ساخت راه آهن در اروپا، برای پایدارسازی شیروانیهای رسی مشرف به مسیر راه آهن، از سوزاندن چوبهای زودگیر و نیز ذغال سنگ در چالها در نزدیک شیروانیها و برای پختن خاک رسی استفاده می شده است. البته قابل تصور است که این روش می تواند تنها برای تثبیت لغزشهای سطحی موثر باشد. برای تثبیت لغزشهای عمیق در خاکهای رسی ، استفاده از این روش به علت نیاز به منبع سوخت زیاد پرهزینه خواهد بود. در بلغارستان در ساحل دریای سیاه، برای پایدارسازی شیروانیهای رسی اشباع و جلوگیری از لغزش گل، از افزایش درجه حرارت و پختن گل با استفاده از گاز طبیعی موجود در محل استفاده شده است. جالب توجه است که این کار هیچ هزینه ای در بر نداشته است، زیرا گازها بدون استفاده و در حال هدر رفتن بوده است.
در مواردی در شیروانیهای رسی، چاههایی حفر شده و با قرار دادن یک نوع منبع سوخت ( چوب یا ذغال سنگ ) و آتش زدن آن ، دیوارهای چاه ها را تا شعاعدتاثیر مشخص خشک کرده و پخته اند و به این وسیله ، باعث افزایش مقاومت کلی شیروانیها شده اندو بلس[ Beles1958]نحوه استفاده از روش حرارتی در اعماق متوسط را توضیح داده که به صورت نسبی در شکل (26 ) نشان داده شده است. وی همچنین نمونه ای از پایدارسازی یک شیروانی به وسیله روش حرارتی را در رومانی معرفی کرده است.

n: مخزن روغن
t: لوله ورودی روغن
h: مشعل
r: لوله خروجی هوا
از کاهش درجه حرارت نیز در مواردی برای پایدارسازی شیروانیها استفاده می شود.
در شیروانیهای متشکل از ماسه و لای، می توان با انجماد رطوبت خاک و آب حفره ای، به مقاومت خاک افزود. البته این روش خیلی گران بوده و کاربرد زیادی ندارد و تنها ممکن است در مواردی به صورت روش موقت مورد استفاده قرر گیرد.

7-7- روش الکترواسمزی
اساس روش الکترواسمزی، همان روش زهکشی زیر سطحی می باشد. با این تفاوت که آب تحت اثر نیروی جاذبه به سمت سیستم زهکش حرکت نمی کند. عامل حرکت دهنده آب، یک میدان الکتریکی القایی خواهد بود. اگر دو الکترود درون خاک قرار داده شوند و بین آن دو اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد شود، آب به سمت کاتد جذب خواهد شد. کاتد مرکب است از یک لوله شیاردار که آب را به داخل خود جذب می کند. آب جذب شده می تواند به وسیله پمپاژ یا در صورت امکان ، به شکل ثقلی به خارج از منطقه شیروانی هدایت شود.
روش الکترواسمزی برای پایدارسازی خاکهای مرکب از لای و رس با ذرات بین 05/0 و 005/0 میلیمتر در مقایسه با سایر خاکها مناسب تر است. از این روش در خاکهای دانه ای، حتی ماسه های خیلی ریزدانه، نباید استفاده کرد. زیرا حرکت ثقلی آب بر حرکت تحت اثر الکترواسمزی غلبه دارد و در عمل، اثر این روش ناچیز خواهد بود. نمونه جالبی از کاربرد روش الکترواسمزی برای پایدارسازی یک شیب در ایالت اونتاریوی کانادا، به نقل قول از [ Zurba & Mencl 1982 ] توسط
( 1961) Casagrande گزارش شده است.

8- روشهای دیگر پایدارسازی شیروانیها
علاوه بر روشهای فوق، روشهای دیگری نیز می توان به کار برد. این روشها به طور خیلی خلاصه در زیر معرفی می شوند:
الف: استفاده از گابیون ( قطعات سنگ در داخل سبدهای فلزی ) برای جلوگیری از فرسایش خاک به طور کلی، گابیون می تواند به عنوان دیوارهای حایل کوتاه، مورد استفاده قرار گیرد.
ب: بتن پاشی و قیر پاشی بر روی سطوح شیروانی برای جلوگیری از فرسایش سطحی شیروانی و نیز جلوگیری از ورود آبهای سطحی به درون شیروانی
ج: پیش بارگذاری بر روی خاکهای رسی تحکیم نیافته جهت تسریع در تحکیم آنها ، قبل از حفر ترانشه برای احداث جاده .

9 – انتخاب نوع روش پایدارسازی
در بندهای قبلی، روشهای مختلف پایدارسازی شیروانیهای خاکی و سنگی، به تفکیک و به صورت مشروح معرفی شدند.در این قسمت به طور عمده مشخص می شود که کجا، از چه روشی استفاده شود؟ برای اینکه مطالب این بند در عمل قابل استفاده تر باشند، شیروانیهای خاکی و سنگی، از یکدیگر تفکیک شده اند.

9 – 1 – شیروانیهای خاکی
ساده ترین، موثرترین و اولین روشی که می توان برای جلوگیری از ناپایداری و یا کنترل ناپایداری یک شیروانی خاکی به کار برد، روش خاکبرداری در تاج و خاکریزی در پنجه است. پس از کاربرد این روش، در صورت نیاز می توان از روشهای تکمیلی استفاده کرد.
اگر روش فوق به دلایل اجرایی و فنی امکان پذیر نباشد، زهکشی گزینه دوم خواهد بود. به عنوان نمونه، شیروانیهای طبیعی با زاویه شیب کم، ولی با طول و ارتفاع زیاد، از مواردی است که روش خاکبرداری و خاکریزی برای پایدارسازی آنها موثر نیست. زیرا برای ایجاد مقدار اندکی تغییر در شیب شیروانی ( به منظور افزایش ضریب اطمینان ) حجم زیادی از خاکریزی و خاکبرداری لازم است. در اغلب این موارد، زهکشی روشی اقتصادی تر و موثرتر است. زهکشی به ویژه برای قطع جریان آب در داخل یک لایه با نفوذپذیری بالا ، موثر است.
برای تثبیت فوری شیروانیهای متشکل از خاکهای ریز دانه با سطوح لغزش عمیق، زهکشی روش مناسبی نیست. در این گونه موارد، زهکشی به عنوان روشی با آثار درازمدت مفید خواهد بود، زیرا به خاطر ریزدانه بودن خاک، مدت زمان زیادی لازم است تا تاثیر خود را بر پایدارسازی شیروانی بگذلرد. با این وجود کنترل آبهای سطحی و هدایت سریع آنها به خارج از شیروانی، عامل موثری در کنترل لغزش سطحی بسیاری از شیروانیهای متشکل از خاکهای ریزدانه است، لغزشهای سطحی در اینگونه خاکها، اغلب به صورت لغزش گل و جریان گل می باشد. در شیروانیهای متشکل از خاکهای ریزدانه سخت که در وضعیت اشباع قرار دارند، حفاری ترانشه ها و جویهای سطحی ، علاوه بر اینک شرایط زهکشی سطحی و نیمه سطحی را فراهم می کند، به نوعی باعث کاهش فشار آب منفذی در خاک ( حداقل در اعماق متوسط ) بر اثر باربرداری ناشی از حفاری می شود.
با وجود مزایا و کاربردهای فوق، در مورد عملکرد صحیح درازمدت روشهای زهکشی، به علت بسته شدن مسیرهای زهکشی، بایستی با احتیاط برخورد کرد. به کارگیری یک برنامه منظم سرکشی و حفاظت از سیستم زهکشی، می تواند به نحو موثری به بهبود کارایی آن کمک کند.
علاوه بر روشهای فوق، استفاده از انواع سازه ها، سومین روشی است که می تواند برای پایدارسازی شیروانیهای خاکی به کار گرفته شود. این روشها در بندهای قبلی، معرفی شدند. روشهای فوق می توانند به دو روش کلی تقسیم بندی شوند:
الف: روش فعال ( شامل به کارگیری انکرها و میل مهارهای فلزی پیش تنیده )
ب: روش غیر فعال ( شامل دیوارها، شمعها، سپرها و میل مهارهای بدون پیش تنیدگی و غیره )
هر دو روش فوق می توانند موثر باشند و استفاده از هر یک، بستگی به عوامل متعدد از جمله امکانات محلی دارد. البته باید توجه داشت که روش دوم، یعنی روش غیرفعال ، وقتی در پایدارسازی یک شیروانی موثر است که توده خاک شیروانی مقداری حرکت کند. تا مقاومت کامل سازه مورد استفاده ( انکر یا دیوار یا غیره ) بسیج شود. در برخی از موارد ممکن است مقدار حرکت فوق در شیروانی ، مطلوب نباشد و در نتیجه، استفاده از این روش را مهار می سازد.
برداشتن توده لغزیده ( یا لغزنده ) شیروانیها و جایگزین آن با مصالح مقاوم دیگر، می تواند در موارد مشخصی مورد توجه قرار گیرد. این روش بخصوص در مواردی که حجم توده لغزیده کم است، روش موثری می باشد. در این صورت مصالح جدید، که مقاوم تر از مصالح اولیه است، جایگزین همه و یا بخشی از خاک لغزیده می شود. قرار دادن و جایگزینی مصالح جدید، بهتر است به صورت لایه لایه و همراه با تراکم لایه ها با وسایل و غلطکهای مناسب باشد. در این روش حتی می توان از خود مصالح توده لغزیده برای بازسازی شیروانی استفاده کرد. البته در این صورت، متراکم کردن خاک به صورت لایه لایه ضروری است.
در شیروانیهای رسی، بازسازی و تقویت شیروانی لغزیده ( یا در معرض لغزش ) می تواند به یکی از صورتهای زیر صورت گیرد:
الف: تراکم کافی لایه ها، برای از بین بردن سطوح لغزش و نیز تقویت توده خاک
ب: تثبیت خاک به وسیله مقداری آهک
ج: تراکم لایه های خاک و قرار دادن لایه های ( پتوهای ) زهکش شنی در بین آنها
روشهای فوق درصورتی عملی هستند که شیروانی حفاری شده برای انجام مراحل پایدارسازی فوق، در طول زمان پایدارسازی، پایدار بماند. پس از انتخاب و به کارگیری روشهای پایدارسازی اولیه، به عنوان مکمل می توان از روشهای دیگر نیز استفاده کرد.
زهکشی سطحی و عمقی، می توانند به عنوان موثرترین مکمل برای پایدارسازی شیروانیها باشند.
9 – 2- شیروانیهای سنگی
تمام روشهای پایدارسازی شیروانیهای خاکی، می توانند برای پایدارسازی شیروانیهای سنگی نیز مورد استفاده قرار گیرند. با این وجود ممکن است اولویتها متفاوت باشد. به عنوان مثال روش خاکبرداری ( سنگبرداری ) در تاج و یا خاکریزی در پنجه برای تثبیت شیروانیهای سنگی ، به اندازه ای که برای شیروانیهای خاکی موثر است، موثر نمی باشد. علت آن است که در شیروانیهای سنگی، سطوح لغزش اغلب به وسیله درزها و ناپیوستگی های موجود کنترل می شوند و تابعی از شیب شیروانی نمی باشند.
زهکشی روشی موثر و مفید در اکثر شیروانیهای سنگی است. زهکشی می تواند هم برای جلوگیری از ورود آبهای سطحی و عمقی به محوطه شیروانی و هم برای هدایت آبهای موجود در محدوده شیروانی به خارج باشد. استفاده از انکرها، به ویژه انکرهای فعال که مقاومت برشی ناپیوستگیها و درزهای موجود در توده سنگ را می افزایند، نیز روشی است که در پایدارسازی شیروانیهای سنگی کاربرد زیادی دارد. نکته مهم در کاربرد این روش، امتداد نصب آنهاست. در صورتی که امتداد انکرها بر امتداد ناپیوستگی ها عمود باشد، بیشترین اثر را دارد. تزریق نیز برای تقویت توده سنگ روش موثری است.
برای تثبیت قطعات پراکنده سنگ که امکان افتادن و حرکت آنها به سمت جاده و سازه های دیگر وجود دارد، روشهای ساده دیگر معمول می باشد. به عنوان مثال می توان از کشیدن توریهای فلزی بر روی سنگ، قرار دادن نرده های فلزی در پایین دست شیب، کندن چاله در پای شیب برای جمع شدن قطعات ناپایدار و افتادن در آن، احداث بندهای کوچک در مسیر توده های لغزنده و جریانی سنگ و نیز احداث سقف و سرپناه بر روی جاده برای دور کردن خطر قطعات لغزان و افتادن و هدایت آنها به سمت دیگر جاده نام برد.
نکته مهم دیگری که به پایداری شیروانی های سنگی مربوط است، روش حفاری شیبها و ترانشه های سنگی کنار جاده ها می باشد. حفاری باید به گونه ای صورت گیرد که کیفیت سنگ حفظ شود. در صورت استفاده از روش چال و انفجار از روش Pre – Spliting استفاده شود.
دو نمونه از کاربرد برخی روشهای پایدارسازی شیروانیهای سنگی، در شکلهای (27) و (28) نشان داده شده اند. همانطور که مشاهده می شود، در اغلب موارد از ترکیب روشهای متعدد برای پایدارسازی استفاده می شود.

منابع
- حق شناس، ابراهیم( 1372) فاکتورهای نشان دهنده پتانسیل ناپایداری، نخستین گردهمایی زمین لغزش ، معاونت آبخیزداری، وزارت جهاد سازندگی
- شریعت جعفری، محسن (1375) زمین لغزش ( مبانی و اصول پایداری شیبهای طبیعی) ، انتشارات سازه
- کمیته استاندارد ژئوتکنیک ، دفتر استانداردهای صنعت آب (1365) بررسی های زیرسطحی ، وزارت نیرو
- دفتر امور فنی و تدین معیارها ( 1379) فهرست خدمات مطالعات ژئوتکنیک، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
- کمک پناه، علی (1373) پایدارسازی شیبها، انتشارات موسسه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله.
- گتمیری بهروز و همکاران ، ( 1372) تحلیل لغزش فتلک ناشی از زلزله 31 خرداد 1369 منجیل، بنیاد مسکن انقلاب اسلامی، انتشارات مرکز مطالعات مقابله با سوانح طبیعی ایران.
-گلشنی، حمید (1376) آنالیز سیستماتیک حدی شیبهای میخکوبی شده با در نظر گرفتن سطح ایستایی آب و لایه بندی خاک، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران.
- معماریان، حسین ( 1371) زمین شناسی برای مهندسین، انتشارات دانشگاه تهران.
- معماریان ، حسین (1376) زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک ، انتشارات تهران
- طاحونی، شاپور، مهندسی پی.