بررسی آزمایشگاهی پدیده خود ترمیمی رس در سدهای خاکی و عوامل مؤثر بر آن

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی عمران آب، دانشکده فنی و مهندسی عمران دانشگاه تبریز

2 دانشجوی دکتری مهندسی عمران - سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی عمران دانشگاه تبریز

3 دانشیار، گروه مهندسی عمران آب، دانشکده فنی و مهندسی عمران دانشگاه تبریز

doi
چکیده

لایه‌های رسی متراکم از متداول­ترین انواع لایه‌های نفوذناپذیر در سدهای خاکی به شمار می‌روند. از مهمترین عوامل شکست سدهای خاکی پدیده رگاب می­باشد که وجود ترک در هسته از دلایل عمده شکل­گیری این پدیده می­باشد.  این لایه‌ها بدلیل ماهیت رسی و خواص ژئوتکنیکی خاص، در طول زمان بوسیله ترک خوردگی دچار آسیب می‌گردند. خاصیت خود ترمیمی رس باعث بسته شدن ترک‌های خارجی ایجاد شده در آن می­گردد. خود ترمیمی خاک‌های رسی به عنوان یکی از ویژگی‌های مثبت رس مورد توجه محققین بوده است. در این تحقیق با آزمایش پین هول، روش جدیدی جهت ارزیابی خود ترمیمی خاک‌های رسی ارائه شده است. برای رسیدن به محدوده مناسبی از نشانه خمیری (26<PI<7)، سه حالت از منابع قرضه سد ونیار، با ترکیب 10 و 20 درصد بنتونیت و نمونه با خاک طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با اضافه کردن بنتونیت، برای رطوبت‌های بهینه و 2 درصد زیر آن، واگرایی خاک کاهش یافته و به خاک غیر واگرا تبدیل می‌شود. همچنین با افزایش بنتونیت به خاک طبیعی، پدیده خود ترمیمی قابل مشاهده و پیش‌بینی است. این پدیده برای نمونه با 20 درصد بنتونیت بدلیل داشتن نشانه خمیری و پتانسیل تورم بالا، از سنین پایین مشاهده گردید. نمونه دارای 20 درصد بنتونیت و رطوبت 2 درصد کمتر از رطوبت بهینه دارای بیشترین کاهش دبی خروجی نسبت به خاک طبیعی بوده است و دبی خروجی 38 درصد کاهش یافت. بنابراین افزایش نشانه خمیری در محدوده مناسب سبب غیر واگرا شدن خاک رس و افزایش توان خاصیت خود ترمیمی خاک رس می‌گردد.