بررسی آزمایشگاهی بهسازی یک خاک متورم شونده با استفاده از اعمال چرخههای مرطوب و خشک شدن متناوب
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاریامین سلطانی 1 , علی رئیسی استبرق 2
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد سازههای آبی؛ گروه مهندسی آبیاری و آبادانی؛ دانشگاه تهران؛ کرج؛ ایران
2 - دانشیار؛ گروه مهندسی آبیاری و آبادانی؛ دانشگاه تهران؛ کرج؛ ایران
کلید واژه: حفاظت منابع آب و خاک, آب منفذی, مسیرهای تورمی- انقباضی, هیسترسیس,
چکیده مقاله :
بهسازی مکانیکی خاک های مشکل ساز در محل احداث شبکه های آبیاری و زهکشی جهت جلوگیری از تخریب ساز ه های هیدرولیکی و در نتیجه تلفات آب همواره یکی از مهم ترین مسائل مربوط به حفاظت منابع آب و خاک است. خاک های رسی متورم شونده منطقه وسیعی از جهان را پوشش داده و همواره موجب بروز خسارات جدی به سازه های (بخصوص سازه های هیدرولیکی) ساخته شده بر روی آنها می گردد. در این کار تحقیقاتی نتایج آزمایشگاهی اعمال چرخه های مرطوب و خشک شدن بر روی یک نمونه خاک رسی متورم شونده حاوی آب منفذی شور (سدیم کلرید با غلظت 50 گرم بر لیتر) برای بهسازی آن ارائه می گردد. اعمال چرخه های مرطوب و خشک شدن بر روی نمونه های تراکم یافته و تهیه شده از روش تراکم استاتیکی با آب منفذی سدیم کلرید در دستگاه تحکیم اصلاح شده و تحکیم معمولی صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که درصد تغییر شکل های محوری ناشی از اعمال چرخه های مرطوب و خشک متوالی با تکرار چرخه ها به مقادیر ثابتی می رسد و مقدار تورم ناشی از مرطوب شدن با مقدار انقباض ناشی خشک شدن تقریباً یکسان می گردد. همچنین نتایج تغییرات نسبت تخلخل در مقابل درصد رطوبت (مسیر های تورمی- انقباضی) طی چرخه های متوالی مرطوب و خشک شدن نشان داد که شکل عمومی مسیر های تورمی و انقباضی تقریباًٌ S شکل بوده و پدیده پسماند رطوبت (هیسترسیس) ایجاد شده در خاک با افزایش تعداد چرخه های متوالی به تعادل می رسد، به طوری که مسیر تورمی و انقباضی در چرخه نهایی (چرخه تعادل) برای خاک مورد آزمایش تقریباً یکسان و بر هم منطبق می گردند.
Treating problematic soils at the location of irrigation and drainage networks in order to prevent hydraulic structure failure and thus water losses is considered an important issue regarding water and soil conservation. Expansive soils are found in many parts of the world and are considered a worldwide problem as they cause extensive damage to structures (especially hydraulic). This paper presents the laboratory results of wetting and drying cycles for expansive clay prepared with saline (sodium chloride with a concentration of 50 g/L) to improve its quality. Soil samples were prepared by static compaction using saline water and wetting and drying cycles by a modified and conventional Oedometer apparatus. Results indicated that axial deformation caused by consecutive wetting and drying cycles decreases and reaches equilibrium after five consecutive cycles thus causing the amount of swelling and shrinkage to be equal. Furthermore swelling and shrinkage paths (void ratio versus water content paths) indicate that the general shape of a wetting or drying cycle is an S-shaped curve which will reach equilibrium thus eliminating hysteresis caused by wetting and drying in the final cycle causing identical swelling and shrinkage paths.
