بخشی از مقاله
خلاصه
درطبیعت خاکهایی یافت می شود که تحت تنش یکسان، با افزایش درصد رطوبت میزان کاهش حجم بسیار زیادی از خود نشان می دهند، اینگونه خاکها به خاکهای رمبنده موسوم هستند. به طور کلی میتوان رمبندگی را ریزش ناگهانی خاک در اثر از دست رفتن مقاومت عامل پیوند دهنده ذرات خاک تعریف نمود. کشور ایران در زمره کشورهای قرار گرفته که دارای خاکهای رمبنده میباشد و در صورت عدم شناسایی این گونه خاکها اگر سازهای روی آن احداث شود، میتواند در اثر اشباح شدن مشکلات قابل توجهی را ایجاد نماید.
در این مقاله به منظور شناسایی و ارزیابی پتانسیل رمبندگی خاک روستاهایی سلمان آباد، حمید آباد و چهل منی - دشت جیرفت - آزمایشاتی صورت گرفت که نتایج این آزمایشات نشان میدهد، این خاکها در طبقهبندی یونیفاد در گروهCL وML قرار میگیرند، و قابلیت رمبندگی این خاکها با استفاده از آزمایش تحکیم مضاعف و همچنین بر اساس معیارهای ارائه شده توسط محقیقن مختلف مورد بررسی قرار گرفته شد که حاکی از رمبنده بودن خاک منطقه مورد مطالعه در مقیاس کم تا نسبتاً زیاد میباشد.
1. مقدمه
خاکهای فروریزشی از لحاظ ترکیب، خصوصیات مکانیکی-فیزیکی، عمق توده ریزشی و تغییر شکل ریزشمتفاوت هستند و عموماً توسط ضخامت لایههای کم رطوبت، تخلخل بالا و قابلیت ریزش شناخته میشوند. برای احداث سازه در خاکهای رمبنده، حذف خصوصیات ریزشی خاک در سرتاسر منطقه مورد نظر و در طول و عمق توده ریزشی بوسیله نصب لولههای زهکشی، حذف رطوبت و عوامل موثر بر ریزش خاک، ضروری است.
این نوع از خاکها به رطوبت حساس هستند و در اثر افزایش رطوبت محتوی اولیه دچار کاهش حجم شده و مکانیسم ریزش آغاز میشود[1] خاکهای رمبنده در زمره خاک های مسئله دار از نقطه نظر زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک میباشند. و وجود آنها در پنج قاره جهان نیز گزارش شده است
در سال 1959 یکی از اولین معیارهای میزان رمبندگی خاک توسط کلونجر بر مبنای چگالی خشک ارائه شد - کلونجر، .[3] - 1959 پس از آن در سال1962، گیبس و بارا، استفاده از وزن واحد خشک و حد روانی را بعنوان معیارهایی جهت تفکیک خاکهای رمبنده از غیر رمبنده ارائه دادند - گیبس و بارا،.[4] - 1962 ارائه معیارهای جهت تشخیص خاکهای رمبنده از خاکهای غیر رمبنده و ارزیابی میزان پتانسیل رمبندگی خاکها در طول دهههای هفتاد، هشتاد میلادی و نود میلادی ادامه یافت و معیارهایی نیز در این رابطه توسط محقیق مختلف ارائه گرددید:
فوکز و بست - [5] - 1969، فدا - 1966،6] - 1988 و[7، دنسیف - [8] - 1964، هندی - [9] - 1973، هاوستون و همکاران - .[10] - 1988 در کنفرانس مکانیک خاک و پی سازی مسکو - - 1973 مسئله ناپایداری ساختمانی خاکهای رمبنده مورد بحث قرار داده شد - آریچیسون،. - 1973 جنینگز و نایت در سال - [11] - 1975 آزمایش تحکیم مضاعف را به منظور ارزیابی رفتار یک خاک در برابر اشباع شدن و بارگذاری در ترازهای مختلف تنش ارائه کردند، روش مذکور بعدها توسط هاوستون و همکاران - [10] - 1988 اصلاح گردید.
منطقه مورد مطالعه در دشت جیرفت، استان کرمان واقع شده است که درای آب و هوای گرم و خشک و به لحاظ زمین شناسی در واحد زمین شناختی چاله جازموریان قرار دارد. به طورکلی رسوبات دشت جیرفت شامل سنگ ریزههای بستر رودخانهای، موادپادگانهای، بادی، سیلابی و مخروط افکنهای متشکل از ماسه سنگهای دانه ریز تا متوسط، رس و سیلت هستند و به صورت لایههای متداخل و درهم شکل گرفتهاند.
با توجه به اینکه منابع علمی و تحقیقاتی انتشار یافته در سطح جهان در زمینه خاکهای رمبنده ایران و مسائل مربوط به آن ناچیز است، لزوم بررسی ویژگیهای خاک های رمبنده در ایران بیش از پیش آشکار می گردد. لذا در این مقاله به بررسی قابلیت رمبندگی خاکهای منطقه مورد مطالعه پرداخته شده است، نتایج این تحقیق نشان می دهد که این خاکهای در گروه CL و ML قرار داردند. انجام آزمایش تحکیم مضاعف و همچنین ارزیابی معیارهای مختلف حاکی از رمبنده بوده خاکهای در مقیاس کم تا نسبتاً زیاد می باشد.
2. معیارهایی تخمین و ارزیابی پتانسیل رمبندگی
معیارهای مختلفی برای شناسائی خاک های رمبنده ارائه شده است که مهمترین آن ها به شرح ذیل می باشد.
.1-2 معیار ابلف - - 1948
اولین بار ضریب رمبندگی - - s را مطرح نمود که برای ارزیابی کمی رمبندگی خاک استفاده می شود.
در این معیارs ضریب رمبندگی، کاهش نسبت تخلخل بعد از اشباع شدن خاک و e1 نسبت تخلخل خاک قبل از مرطوب شدن است. در این معیار هرگاه - - s بزرگتر از %2 باشد خاک رمبنده به شمار می رود..
.2-2 معیار کلونجر - - 1985
کلونجر - - 1959 معیاری برای ارزیابی رمبندگی خاکها بر اساس چگالی خشک - - ارائه نمود که بر اساس آن اگر چگالی خشک خاک کمتر از 1/28 gr/cm3 باشد، در این صورت خاک مستعد رمبندگی قابل ملاحظه ای است. از طرف دیگر اگر چگالی خشک خاک بیش از 1/44 gr/cm3 با شد در این صورت رمبندگی باید کم باشد، و در چگالی متوسط نشت ها حالت بینابینی دارند، در جدول1 مشاهده می شود.
جدول -1 شاخص پتانسیل رمبندگی بر اساس معیار کلونجر
.3-2 معیار گیبس و بارا - - 1962
گیبس و بارا - - 1962، استفاده از وزن مخصوص خشک و حد روانی را به عنوان معیاری برای تفکیک انواع خاکهای رمبنده و غیر رمبنده پیشنهاد نمودند. روش آنها بر این فرض استوار است که خاکی که میزان فضای خالی آن گنجایش درصد رطوبت و حد روانی خاک را در حالت اشباع دارد، مستعد رمبندگی در اثر اشباع شدن است. این معیار زمانی معتبر است که خاک سیمانی نشده باشد و نیز حد روانی آن بیشتر از %20 باشد.
.4-2 معیار دنیسف - - 1964
دنیسف - - 1964 از نسبت برای تعیین رمبنده بودن خاک استفاده کرده، این معیار بر مبنای eII نسبت تخلخل در حالت روانی و e نسبت تخلخل خاک در حالت طبیعی استوار است. در این معیار هرگاه باشد خاک رمبنده محسوب می شود.
.5-2 معیار فدا - - 1966
فدا شاخص رمبندگی را به صورت زیر پیشنهاد کرده است.
در این رابطه m عبارتست از درصد رطوبت طبیعی،sr درجه اشباع،PL حد خمیری و PIشاخص خمیری خاک است. وی همچنین پیشنهاد کرد که خاک باید پوکی بحرانی بزرگتر-مساوی%40 داشته باشد و نیز بار اعمال شده به اندازه کافی بزرگ باشد تا موجب رمبندگی ساختاری خاک به هنگام اشباع شدن شود. همچنین وی نتیجهگیری کرد که هرگاه شاخص رمبندگی بزرگتر 0/85باشد، آنگاه این مقدار معرف خاکهای نیمه پایدار است.[6]
.6-2 معیار فوکز و بست - - 1969
فوکز و بست - - 1969 نیز یک شاخص رمبندگی - - Ic پیشنهاد کرده اند که نسبت تخلخل های مذکور را به صورت زیر شامل میشود.
.7-2 معیار هندی - - 1973
هندی - - 1973 استفاده از نسبت حد روانی به درصد رطوبت خاک در حالت اشباع را برای رمبندگی خاک پیشنهاد نمود. خاکهایی که در آنها نسبت مذکور کمتر از 1 باشد، رمبنده و خاکهایی که در آنها نسبت مذکور بیش از 1 باشد، غیر رمبنده محسوب میشود.
.8-2 معیار جنینگز و نایت - - 1975
جنینگز و نایت - 1975 - ، آزمایش تحکیم مضاعف را برای ارزیابی کمی رمبندگی خاک تکمیل کرده و به کار بردند. جدول2 شاخصی از شدت پتانسیل رمبندگی بر مبنای این معیار ارائه میدهد. این جدول نشان میدهد که میتوان خاکهای با رمبندگی بیشتر از %1 را به عنوان نیمه پایدار در نظر گرفت. هر چند در چین مقدار %1/5 در نظر گرفته می شود - لین و وانگ، - 1998 و در ایالات متحده مقادیر بیش از%2 بعنوان شاخص استعداد خاکها به رمبندگی در نظر گرفته شده است
جدول-2 شاخص تعریف شدت مشکل رمبندگی
