Ocena stabilnosti vkopnih brežin v Nizki Himalaji v Nepalu

Povzetek

Za oceno stabilnosti vkopnih brežin v osrednjem in zahodnem delu Nizke Himalaje v Nepalu je bil pripravljen in karakteriziran prostorski popis. Stabilnost teh brežin je odvisna od geotehničnih lastnosti kamnin in tal, geometrije pobočja, hidrogeoloških razmer ter človekovih posegov v prostor. Na območjih, kjer je bila zaradi inženirskih posegov, kot so gradnja cest, jezov in elektrarn, spremenjena geometrija pobočja, so bila opažena številna porušenja vkopnih brežin. Z uporabo metode mejnega ravnotežja (LEM), metodo končnih elementov (FEM) in metodo delnih končnih elementov (PFEM) sta bili izbrani dve lokaciji modeliranja. Analize, izvedene z metodama LEM in FEM v suhih in nasičenih pogojih so pokazale, da je stabilnost pobočij v Nizki Himalaji, prekritih z večjo debelino tal, pretežno odvisna od globine nivoja podzemne vode (GWL). Pobočja ostajajo stabilna s faktorjem varnosti (FoS) >1,3 kadar gladina podzemne vode (GWL) leži več kot 7 m pod površjem in postopoma postajajo vedno bolj nestabilna, ko se nivo vode približuje površju. Ta trend je opazen pri obeh izbranih pobočjih in potrjuje, da je povišana gladine podzemne vode v obdobju deževne dobe glavni vzrok pogostih porušitev pobočij v himalajski regiji. Primerjava faktorjev varnosti izračunanih z metodo LEM ter faktorja zmanjšane trdnosti (SRF) pridobljenega z metodo FEM je razkrila močno medsebojno korelacijo (90–99 %), kar kaže na minimalne razlike in potrjuje zanesljivost uporabljenih modelirnih tehnik v tej študiji. Simulacije po porušitvi na teh območjih so bile dodatno analizirane z uporabo inovativnega robustnega pristopa z PFEM modeliranjem za izračun dinamičnega mehanizma porušitve. Analiza občutljivosti obeh modeliranih območij je pokazala, da sta trenje in kohezija ključna parametra za oceno stabilnosti pobočij. Poleg tega so druge izvedene analize pokazale dobro ujemanje pridobljenih rezultatov, kar potrjuje zanesljivost modela, njegovo učinkovitost ter veljavnost.