روانگرایی خاک، باعث به خطر افتادن سازه‌ها و تاسیسات می‌شود. سازه‌های بنا شده بر روی خاک مستعد روانگرایی، در معرض مشکلاتی نظیر نشست، ترک‌خوردگی، کج‌شدگی و واژگونی قرار می‌گیرند. برخی از مهم‌ترین اثرات روانگرایی بر روی سازه عبارت هستند از:
- تخریب سازه
- ترک‌خوردگی فونداسیون
- فرسایش شیب
- ریزش دیوار حائل
- آسیب به ریزشمع
- آسیب به تاسیسات
تخریب سازه بر اثر روانگرایی
فونداسیون، یکی از مهم‌ترین بخش‌های سازه است. این بخش، در پایین‌ترین قسمت ساختمان قرار گرفته و وظیفه توزیع بارهای اعمال شده از طرف بخش‌های بالایی به خاک را برعهده دارد. طراحی فونداسیون، بر اساس معیاری با عنوان «ظرفیت باربری خاک» انجام می‌شود. خاک‌های مختلف، از ظرفیت باربری متفاوت برخوردار هستند. در صورت بالا بودن سطح آب‌زیرزمینی، احتمال رخ دادن پدیده روانگرایی افزایش می‌یابد.
با فاصله گرفتن ذرات خاک هنگام رخ دادن این پدیده، ظرفیت باربری به مرور از بین می‌رود. به این ترتیب، فونداسیون توانایی انتقال نیرو از روسازه به خاک را از دست می‌دهد. در نهایت، روسازه و فونداسیون به درون خاک نشست می‌کنند. در صورت عدم یکنواختی نشست در نواحی مختلف فونداسیون، سازه در معرض مشکلات دیگری نظیر کج‌شدگی، ترک‌خوردگی و واژگونی مواجه می‌شود.
ترک خوردگی فونداسیون بر اثر روانگرایی
وظیفه فونداسیون، توزیع یکنواخت بارهای روسازه به خاک است. در صورت غیریکنواخت بودن نشست ناشی از روانگرایی، فونداسیون (مخصوصا فونداسیون گسترده)، تحت بارهای اضافی و نامتوازن قرار می‌گیرد و ترک می‌خورد. وجود ترک در فونداسیون، فرآیند انتقال و توزیع یکنواخت بار را تحت تاثیر منفی قرار می‌دهد. این مسئله، ایمنی سازه را به خطر می‌اندازد؛ زیرا تا زمانی که انتقال بار به صورت مناسب صورت نگیرد، احتمال تخریب سازه وجود دارد.
تخریب دیوار حائل بر اثر روانگرایی
دیوارهای حایل، یکی از انواع سازه‌های نگهبان هستند که به منظور نگهداری خاک و مقابله با فشار جانبی وارد بر آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. روانگرایی خاک، میزان فشار جانبی وارد بر خاک را افزایش می‌دهد. دیوار حایل برای مقاومت در برابر فشار مشخصی طراحی شده است؛ بنابراین، فشارهای اضافی می‌تواند باعث رخ دادن شکست در آن‌ها شود. شکست دیوار حائل بر اثر روانگرایی، به صورت لغزش، کج‌شدگی یا واژگونی رخ می‌دهد.
فرسایش شیب بر اثر روانگرایی
روانگرایی، شیروانی‌های خاکی را نابود می‌کند. این پدیده باعث جریان یافتن بخش‌های مختلف خاک به سمت کف شیروانی می‌شود. لغزش خاک به سمت پایین شیب، تشکیل شکاف‌های بزرگ را به همراه دارد. در صورت وجود سازه‌ها و تاسیسات در مجاورت شیب‌های مستعد روانگرایی، احتمال وارد شدن آسیب جدی به آن‌ها افزایش می‌یابد.
اثرات روانگرایی خاک بر سازه
آسیب به فونداسیون شمعی بر اثر روانگرایی
فونداسیون شمعی مانند یک ستون عمل می‌کند و بارهای سازه‌ای را به لایه‌های عمیق زمین انتقال می‌دهد. شمع‌ها، عضوهای استوانه‌ای شکل و بلند هستند. روانگرایی خاک، باعث اعمال بارهای جانبی به این عضوها و کمانش آن‌ها می‌شود. تغییر شکل شمع‌ها، کاهش ظرفیت باربری آن‌ها را در پی دارد. به این ترتیب، ایمنی سازه کاهش یافته و احتمال آسیب دیدن آن افزایش می‌یابد.
آسیب به تاسیسات بر اثر روانگرایی
یکی دیگر از اثرات روانگرایی، آسیب به تاسیساتی نظیر خطوط انتقال آب، فاضلاب، گاز و غیره است. این مسئله به اندازه آسیب به سازه‌ها اهمیت دارد؛ چراکه علاوه بر تحمیل هزینه‌های قابل توجه برای تعمیر و بازسازی تاسیسات، احتمال به خطر افتادن سلامت افراد را نیز افزایش می‌دهد. پدیده روانگرایی خاک، باعث بالاآمدگی منهول فاضلاب می‌شود.
اثرات روانگرایی خاک بر سازه