Land and footing subsidence caused by groundwater extraction is a source of many problems for buildings and infrastructures. This study aims at extending the knowledge of footing subsidence causing by ground water pumping by considering various well and load conditions. The approach is to use PLAXIS simulation to investigate the influence of well conditions on the subsidence of surface footing subjected to combined distributed load. A number of soil models with plain strain, homogeneous and transient flow behavior were built. While the groundwater extraction rate was set up at 20 m3/day for each well, the obvious influence of important parameters including well numbers, well location and load magnitude on footing subsidence and surface profile were investigated. It was found that increasing the number of wells will trigger greater footing subsidence, while the location of the wells will slightly affect the surface profile of both the aquifer and footing. In this study, the effect of distributed load above the footing to the footing itself was also investigated by doubling the distributed load applied. The simulation results showed that distributed load significantly contribute to the subsidence of footing

چکیده

فرونشست زمین و پی سطحی ناشی از استخراج آبهای زیرزمینی، منبع بسیاری از مشکلات ایجاد شده برای ساختمانها و زیرساختها است. هدف این مطالعه، توسعه­ی دانش مرتبط با فرونشست پی سطحی ناشی از پمپاژ آب زیرزمینی با در نظر گرفتن شرایط مختلف چاه و بارگذاری است. روش موردنظر، استفاده از شبیه­سازی نرم ­افزار PLAXIS به منظور بررسی اثر شرایط چاه بر فرونشست پی سطحی در معرض بار گسترده ­ی مرکب می­باشد. چند مدل خاک، با شرایط کرنش مسطح، همگن و رفتار جریان گذرا ساخته شدند. از آنجایی که نرخ استخراج آبهای زیرزمینی، برای هر چاه در­20 مترمکعب در روز تنظیم شد، اثر آشکار پارامترهای مهم، از جمله تعداد چاه، محل چاه و مقدار بار بر روی فرونشست پی سطحی و پروفیل سطحی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، مشخص گردید که افزایش تعداد چاهها، فرونشست بزرگتر پی سطحی را به دنبال خواهد داشت، در حالی که محل چاهها، تأثیر کمی بر پروفیل سطحی سفره ­ی آب زیرزمینی و پی سطحی دارد. در این مطالعه، به واسطه­ ی دو برابر نمودن بار گسترده­ ی اعمال شده، اثر بار گسترده­ ی بالای پی سطحی بر خود پی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دادند که بار گسترده، به فرونشست پی سطحی، کمک قابل توجهی می­کند.  

1-مقدمه

پدیده ­ی نشست سطحی زمین، به عنوان نتیجه ­ای از تنش سربار روی سطح زمین و استخراج بیش از حد آبهای زیرزمینی، توجه زیادی را در سراسر جهان به خود جلب نموده است("چائوسارد" و همکاران، 2014). فرونشست بیش از حد پی سطحی، با توجه به تأثیر آن بر پایداری و قابلیت بهره­ برداری فونداسیون ها و ساختمان های روی آنها، نگرانی های گسترده ­ای در پی داشته است. عواملی نظیر پائین آمدن سطح آب، رسوبات انتقالی، اعمال بارگذاری اضافی و غیره، همگی موجب فرونشست زمین و پی های سطحی بنا شده بر آن می­ گردد. در میان تمام محرکهای فرونشست، پائین آمدن سطح آب، با توجه به شیوع فعالیت های بهره ­برداری آب در سراسر جهان که از افزایش تقاضای آب نشأت می­گیرد، نگرانی خاصی محسوب می­شود...