بررسی اثر ‌‌شوری آب بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک‌های ریزدانه (مطالعه موردی سدهای شهید مدنی و ملکیان آذربایجان‌شرقی)

Abstract

خاک‌های ریزدانه با درصد بالای کانی‌های رسی به علت نفوذ‌پذیری پایین در پوشش مدفن­های بهداشتی و هسته سدهای خاکی استفاده می‌شوند. یکی از عوامل مهم مؤثر بر رفتار این خاک‌ها، شیمی آب منفذی است، به طوری که تغییر در غلظت سیال و نوع کاتیون‌های آن، می‌تواند موجب تغییر خواص مهندسی خاک‌ها گردد. در تحقیق حاضر، اثر شوری آب بر ویژگی‌های خمیری، تراکم، مقاومت برشی و فشار آب‌حفره‌ای خاک‌های ریزدانه بررسی شده است. بدین منظور، آزمایش‌های حدود اتربرگ، تراکم و سه‌محوری زهکشی‌نشده بر روی مصالح ریزدانه مورد استفاده در هسته سدهای خاکی ملکیان و شهید مدنی با سیال‌های منفذی مختلف انجام گرفته است. آب‌های استفاده شده شامل آب مقطر، آب شور هر پروژه، و محلول‌های آب شور با غلظت‌های 2/0، 4/0 و 8/0 مولار نمک طعام بودند. نتایج نشان داد که با افزایش شوری آب، حد روانی، حد خمیری و نشانه خمیری اندکی کاهش می‌یابد، لیکن این تغییرات چندان قابل‌ملاحظه نمی‌باشند. نتایج آزمایش‌های سه‌محوری نشان داد که با افزایش شوری آب، مقاومت برشی نمونه‌های خاک همواره افزایش نمی‌یابد. حداکثر افزایش در مقاومت برشی خاک‌های ملکیان و مدنی با محلول 2/0 مولار بدست آمد، که به عنوان نقطه بهینه ذکر می‌شود. در هر دو خاک با افزایش شوری آب، فشار آب حفره‌ای اضافی کاهش یافته و روند مشخصی بر مدول تغییرشکل خاک‌ها ندارد. چسبندگی در هر دو خاک تا 4/0 مولار کاهش یافته و بعد از آن با بیشتر شدن شوری زیاد شده است. شوری آب در محدوده 2/0 الی 4/0 مولار، زاویه اصطکاک داخلی خاک‌ها را افزایش داده و بعد از آن اثر مثبتی بر روی این پارامتر ندارد.