اعتبارسنجی آزمایش‌های واگرایی در خاک‌های با خواص خمیری و پتانسیل واگرایی کم (مطالعه موردی بخشی از مناطق ایران)

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان

چکیده

خاک­های واگرا بخش­های وسیعی از سطح زمین را به خود اختصاص داده و یکی از عوامل مهم در گسیختگی در شالوده­های سطحی و عمیق و نیز خرابی در دیگر سازه­های عمرانی همچون سدهای خاکی می­باشند. بخش قابل توجهی از این نوع خاک­ها دارای خواص خمیری و پتانسیل واگرایی کم هستند. تحقیقات گسترده­ای در خصوص شناخت و تعیین میزان واگرایی خاک­ها انجام شده، اما تاکنون اتفاق نظر کلی و جامع در خصوص معیارهای ارزیابی آزمایش­های واگرایی وجود ندارد. در پژوهش حاضر بخشی از خاک­های کشور که شواهد تجربی و تحقیقاتی مبنی بر وجود پتانسیل واگرایی در آن­ها مشاهده شده، مورد آزمایش قرار گرفت. در همین راستا 28 نمونه از خاک­های با خواص خمیری و پتانسیل واگرایی کم از مناطق مختلف کشور جمع­آوری و آزمایش­های کرامب، هیدرومتری دوگانه، پین­هول و شیمیایی روی آن­ها انجام شد. صحت­سنجی آزمایش­ها بر اساس مقایسه نتایج آزمایش­های مختلف با یکدیگر و نیز به صورت کیفی با استفاده از عکس­های SEM انجام شد. نتایج حاصل نشان می­دهند معیارهای واگرایی در خاک­های رسی با خواص خمیری و پتانسیل واگرایی کم باید اصلاح گردند. همچنین دست­خوردگی نمونه­ها تأثیر زیادی بر نتایج آزمایش­ها دارد. مضاعف این که معیار شیمیایی شرارد نیز در خاک­های مورد مطالعه نیاز به اصلاحات اساسی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Validation of Dispersion Tests in Soils with Low Plasticity and Low Dispersion Potential (A Case Study on Parts of Iran Regions)

نویسندگان [English]

  • Seyed Morteza Marandi 1
  • Salaheddin Hamidi 1
  • Ali Salajegheh 2
1 Department of Civil Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman
2 Azad University of Estahban, Shiraz

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dispersion
  • Crumb test
  • Pinhole test
  • Double hydrometer Test
  • Chemical tests
  • Sample disturbance
[1]      Sherard, J. L., Ryker, N. L., Decker, R. S., "Piping in Earth Dams of Dispersive Clay", The ASCE Specialty Conference on Performance of Earth and Earth-Supported Structures, 1972, Vol. 1, pp 589-626.
[2]      Bonelli, S., Benahmed, N., "Piping Flow Erosion in Water Retaining Structures", International Journal on Hydropower and Dams, 2011, 18 (3), 94-99.
[3]      Fell, R., Mac Gregor, P., Stapledon, D., "Geotechnical Engineering of Embankment Dams", A. A. Balkema Publishers, 1992.
[4]  Nevels, J. B., "Dispersive Clay Embankment Erosion: A Case History", National Academy Press, Washington DC, 1993, pp 50-57.
[5]      Ismail, F., Mohamed, Z., Mukri, M., "A Study on the Mechanism of Internal Erosion Resistance to Soil Slope Instability", Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 2008, 13, Bund. A.
[6]      Al-Kiki, I. M., "Erosion and Dispersion of Sandy Soil With Addition of Fine Materials", Journal of Engineering and Technology, 2013, 31 (3).
[7]      Ouhadi, V. R., Goodarzi, A. R., "Assessment of the Stability of a Dispersive Soil Treated by Alum", Journal of Engineering Geology, 2006, 85, 91-101.
[8]      Verachtert, E., Van Den Eeckhaut, M., Poesen, J., Decker, J., "Factors Controlling the Spatial Distribution of Soil Piping Erosion on Loess-Derived Soils: A Case Study From Central Belgium", Geomorphology, 2010, 118, 339-348.
[9]      Abbasi, N., Nazifi, M. H., "Assessment and Modification of Sherard Chemical Method for Evaluation of Dispersion Potential of Soils", Geotechnical and Geological Engineering, 2013, 31, 337-346.
]10[   عسکری، ف. ا.، فاخر، ا.، "تورم و واگرایی خاک­ها از دید مهندسی ژئوتکنیک"، دانشگاه تهران، 1372.
[11]    Emerson, W. W., "A Classification of Soil Aggregates Based on Their Coherence in Water" Australian Journal of Soil Research, 1964, 2, 211-217.
[12]    Haghighi, I., Martin, T., Reiffsteck, P., Chevalier, C., "An Enhanced Crumb Test for Better Characterizing Water Sensitivity of Soils", 6th International Conference on Scour and Erosion, 2012, pp 1049-1056.
[13]    Maharaj, A., "The Use of the Crumb Test as a Preliminary Indicator of Dispersive Soils", The 15th African Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 2011, pp 299-306.
[14]   Craft, D., Acciardi, R. G., "Failure of Pore-Water Analyses for Dispersion", ASCE Journal of Geotechnical Engineering Division, 1984, 110 (4), 459-472.
[15]    Craft, D., "Chemical Test for Dispersive Soil-Problems and Recent Research", the 4th Annual USCOLD Lecture Dam Safety and Rehabilitation, Denver, 1984.
[16]    Maharaj, A., Paige-Green, P., "The SCS Double Hydrometer Test in Dispersive Soil Identification", The 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, France, 2-6 September, 2013.
[17] Decker, R. S., Dunnigan, L. P., "Development and Use of the Soil Conservation Service Dispersion Test. In: Sherard, J. L. & Decker, R. S. (Eds) Proceedings Symposium on Dispersive Clays, Related Piping and Erosion in Geotechnical Projects", ASTM Special Publication, 1977, 623, 94-109.
[18]    Elges, H. F. W. K., "Problem Soils in South Africa- State of the Art", The Civil Engineering in South Africa, 1985, 27 (7), 347-353.
[20]    Villa, A., Djodjic, F., Bergström, L., Wallin, M., "Assessing Soil Erodibility of Swedish Clay Soils-Comparison of Two Simple Soil Dispersion Methods", Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science, 2012, 62, 260-269.
[21]    Sherard, J. L., Decker, R. S., "Dispersive Clays, Related Piping, and Erosion in Geotechnical Projects", American Society for Testing and Materials, 1977.
[22]    Sherard, J. L., Dunnigan, L. P., Decker, R. S., "Pinhole Test for Identifying Dispersive Soils", ASCE Journal of Geotechnical Engineering, 1976, 102, 69-85.
[23]    Sherard, L., Dunnigan, L. P., Decker, R. S., "Identification  and Nature of Dispersive  Soils", ASCE Journal of Geotechnical  Division, 1976, 102 (GT4), 69-85.
[24]    Mitchell, J. K., "Fundamentals of Soil Behaviour", John Wiley & Sons Inc., US, 1993.
[25] Ouhadi, V. R., Bayesteh, H., "Fundamental Factors Impacting on the Dispersivity Performance of Kaolinite and Illite", The First International Conference on Environmental Engineering, Ain-Shams University, Egypt, 2005, pp 940-947.
[26]      Bell, F. G., Maud R. R., "Dispersive Soils: A Review from a South African Perspective", Quarterly Journal of Engineering Geology, 1994, 11, 195-21