بخشی از مقاله
خلاصه
این تحقیق، مطالعه کلی از رسوبات خاک رس بندر شهید رجایی در جنوب ایران است که در آن به بررسی نتایج کار آزمایشگاهی پرداخته شده و روی پارامترهای خمیری این خاکها و روابط بین این پارامترها با نسبت تخلخل اولیه و وزن مخصوص طبیعی خاک رسی بحث شده است. برای رسیدن به اهداف موردنظر، نمونههای خاک از نقاط مختلف بندر شهید رجایی، از ساختگاههای شمالی و جنوبی و شرقی و غربی به صورت دستخورده و دستنخورده - توسط نمونه گیر جدار نازک - نمونهگیری شده است. با افزودن آب به نمونههای دستخورده، درصد رطوبت بیش از حدروانی افزایش یافته است. سپس نمونهها پس از آمادهسازی در ابعاد مشخص، مورد آزمایش قرار گرفتند. در انتها رابطه بین حدود اتربرگ با تخلخل اولیه و وزن مخصوص طبیعی خاک رس بندر شهید رجایی بدست آمده است. [1]
کلمات کلیدی: خاک رس، حدود اتربرگ، خصوصیات فیزیکی خاک، رسوبات بندر شهید رجایی
1.مقدمه
تعیین خواص مهندسی خاکهای چسبنده از جمله خواص فیزیکی مرتبط با حدود اتربرگ برای پیش طراحی سازهها در پروژههای عمرانی اهمیت زیادی دارد. از نظر زمینشناسی خاکهای چسبنده در محیطهای رسوبی تشکیل میشوند که در بندر شهید رجایی از لایروبی دریایی به وجود آمدهاند. حدود اتربرگ در خاکهای رسی شامل حد انقباض، حد خمیری و حد روانی است. ارتباط بین حد انقباض و سایر پارامترهای فیزیکی خاکهای رسی در حالت دستخورده و دستنخورده بررسی شده و مقایسه بین نتایج در حالت دستخوردگی و دست نخوردگی ایجاد واهد شد. نمونههای دستنخورده برای انجام آزمایشهای آزمایشگاهی مثل حدود اتربرگ و سایر آزمایشهای پایه مکانیک خاک در خاکهای ریزدانه رسی توسط لوله شلبی - 76mm - به دست آمده است. [2]
2.زمین شناسی بندر شهید رجایی
بندر شهید رجایی در ساحل جنوبی ایران نزدیک شهر خونسرخ تقریبا 20 کیلومتری جنوب غرب بندرعباس است. سطح آب در حاشیههای مختلف منطقه متغیر است. این منطقه از رسوبات منشا گرفته در محیط دریایی که از پایان دوره زمینشناسی کرتاسه تا گروه 4گانه تشکیل شده، پوشیده شده است. جابهجاییهای زمین ساختی با گرایش از شمال- شرق به جنوب- شرق، ساختارهای سنگی رو به پایین موازی ساحل را ایجاد کرده است. بندر شهید رجایی در لبه باریک مارلی شامل سازه ناودیسی بین دو ساختار سنگی موازی بندرعباس و جزیره قشم است. بنابراین ساختار ناودیسی سبب پیش-تحکیم یافتگی در شمال رجایی زیر ناودیس و عادیتحکیم یافته شدن در بخشهای شرقی و غربی شده است.
حالت ناودیسی باعث رانده شدن نیروهای جانبی به سمت ناودیس از کنارهها میشود. سنگهای روباز در تپهها شامل سیلت لایهای با لایههای نازک ماسه و رس مارل است و بخشی از لایه میانه تا فوقانی را تشکیل میدهد.این تشکیلات سنگی در معرض فرسایش قرار گرفته و منجر به تهنشینهای رسوبی که تا حدی آبرفتی و بخشی دریایی است، شده است. بعدا این رسوبات در معرض فرایند تحکیم و سیمانتاسیون قرار گرفته و به صورت لایههای متراکم درآمدهاند. با آغاز دوره زمینشناسی حاضر به خاطر نوسانات سطح دریا مقدار عظیمی از رسوبات ریز شامل رس و سیلت در توپوگرافی بالا انباشته شده و منطقه را پوشانده است. در شکل 1 موقعیت منطقه شهید رجایی مشخص شده است.
3.تهیه نمونهها و انجام آزمایش
خاک بندر شهید رجایی بیشتر از جنس ریزدانه رسی و سیلتی است. برای تهیه نمونه ها از رس ها به دلیل خواص خمیری و بررسی رابطه حدود اتربرگ باتخلخل و رطوبت طبیعی استفاده شده است. نمونه ها در هر دو حالت دستخورده و دستنخورده، از گمانه های صحرایی و از عمق بیش از 10 متر تهیه شده است تا خصوصیات خاک رس بندر شهید رجایی را تا حدامکان در خود داشته باشند. هرچند که نمونههای دستخورده به علت ترکیب با آب، تمام ویژگیهای ژئوتکنیکی خود را از دست می دهند ولی با توجه به اینکه خاکهای سطحی به دلیل تأثیرپذیری از عوامل محیطی دستخوش تغییرات می شوند و خواص خود را از دست می دهند، بهتر است که نمونه دستخورده خاک نیز، از بستری طبیعی فراهم آید تا به هنگام مقایسه با نمونه دستنخورده اطمینان کافی حاصل گردد.
به منظور انجام آزمایش روی خاک دستخورده در آزمایشگاه، نمونهها در هوای آزاد چند روز نگهداری شدند تا رطوبت خود را ازدست بدهند. [3] بعد با استفاده از چکش پلاستیکی، خاک به آرامی کوبیده شده تا دانههای آن از یکدیگر جدا شوند. مقصود این است که خاک تمام خصوصیات خودرا از دست بدهد و تاریخچه تنش خود را کاملاً فراموش کند. بعد از این مرحله، آزمایش حدوداتربرگ روی نمونه ها انجام شده است. استانداردی که برای تهیه نمونههای دستخورده توسط دیگر محققین داده شده است، بیان می کند که رطوبت نمونه ها باید به بیش از 1/1 برابر حدروانی همان خاک برسد.
در این مقاله نیز، رطوبت نمونه ها به بیش از 1/1 برابر حدروانی افزایش داده شده است. برای این منطور، مقداری از خاک به مدت 24 ساعت درون گرمخانه مانده تا رطوبت طبیعی آن بدست آید. بعد از بدستآوردن رطوبت طبیعی نمونه و با داشتن وزن خاک رد شده از الک شماره 40، مقدار آب لازم برای تهیه نمونه ای با درصد رطوبتی با بیش از 1/1 برابر حدروانی، بدست آمد. نمونههای دستنخورده با استفاده از لوله جدار نازک شلبی - 76mm - از ساختگاه های های شمالی و جنوبی و شرقی و غربی بندر شهید رجایی تهیه شده و همچنین نمونه دستخورده نیز علاوه بر نمونههای دستنخورده تهیه شده است. [4]
4.نمودارها و روابط بدست آمده با توجه به داده های آزمایشگاهی
1,4 رابطه بین حد انقباض خاک های رسی و نسبت تخلخل اولیه خاک در نمونههای دست نخورده و دست خورده نسبت تخلخل اولیه بیانگر شرایط خاک در حالت طبیعی یا نشاندهنده ساختمان خاک قبل از انجام آزمایش است. با تغییر نسبت تخلخل اولیه، حد انقباض خاک تغییر پیدا میکند. هر اندازه نسبت تخلخل اولیه بیشتر باشد، انقباض یا کاهش حجم خاک بیشتر است. در شکل های نشان داده شده در زیر رابطه بین حدانقباض خاک و نسبت تخلخل اولیه در خاک های دست نخورده و دستخورده نشان داده شده است. [5]
