بررسی آزمایشگاهی فرسایش پذیری خاک‌های چسبنده متراکم شده در خاکریزها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشگاه شیراز

2 استادیار، گروه مهندسی آّب، دانشگاه شیراز

چکیده

فرسایش خاکریزها به علت لبریز شدن آب یکی از علل اصلی خرابی آن‌ها محسوب می‌شود. مشخصات و درجه تراکم مورد استفاده در ساخت خاکریزها به طور قابل توجهی بر سرعت فرسایش آن‌ها در طی سرریز شدن آب تاثیر می‌گذارد. هدف این پژوهش بررسی تاثیر درصد رس، انرژی تراکم و میزان رطوبت بر روی فرسایش‌پذیری خاک‌های چسبنده می‌باشد. خاک‌های مورد آزمایش ترکیبی از ماسه با رس بنتونیت در درصدهای مختلف وزنی از 10% تا 20% می‌باشد. نمونه‌ها در انرژی تراکم‌های متفاوت و میزان رطوبت‌های مختلف در قالب تراکم استاندارد متراکم گردیده، سپس به وسیله یک فلوم بسته تحت دبی‌های متغیر مورد آزمایش فرسایش قرار گرفته و پارامترهای فرسایش برای هر یک به دست آمدند. نتایج نشان می‌دهد که تراکم نمونه در میزان رطوبت بهینه سبب می‌شود خاک بیشترین مقاومت در برابر فرسایش را از خود نشان دهد. همچنین نمونه‌های متراکم شده در قسمت تر منحنی تراکم نسبت به قسمت خشک آن، دارای مقاومت بیشتری در برابر فرسایش می‌باشند، که تنش برشی بحرانی مربوط به قسمت تر نسبت به قسمت خشک منحنی‌های تراکم، حداقل 2/1 و حداکثر 6/1 برابر می‌باشد. افزایش انرژی تراکم در قسمت خشک سبب افزایش مقدار تنش برشی بحرانی و کاهش سرعت فرسایش می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Erodibility in Compacted Cohesive Soils for Embankments

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Abroshan 1
  • Mohammadali Zomorodian 2
2 Zomorodian, Shiraz/ Water engineering;
چکیده [English]

فرسایش خاکریزها به علت لبریز شدن آب یکی از علل اصلی خرابی آن‌ها محسوب می‌شود. مشخصات و درجه تراکم مورد استفاده در ساخت خاکریزها به طور قابل توجهی بر سرعت فرسایش آن‌ها در طی سرریز شدن آب تاثیر می‌گذارد. هدف این پژوهش بررسی تاثیر درصد رس، انرژی تراکم و میزان رطوبت بر روی فرسایش‌پذیری خاک‌های چسبنده می‌باشد. خاک‌های مورد آزمایش ترکیبی از ماسه با رس بنتونیت در درصدهای مختلف وزنی از 10% تا 20% می‌باشد. نمونه‌ها در انرژی تراکم‌های متفاوت و میزان رطوبت‌های مختلف در قالب تراکم استاندارد متراکم گردیده، سپس به وسیله یک فلوم بسته تحت دبی‌های متغیر مورد آزمایش فرسایش قرار گرفته و پارامترهای فرسایش برای هر یک به دست آمدند. نتایج نشان می‌دهد که تراکم نمونه در میزان رطوبت بهینه سبب می‌شود خاک بیشترین مقاومت در برابر فرسایش را از خود نشان دهد. همچنین نمونه‌های متراکم شده در قسمت تر منحنی تراکم نسبت به قسمت خشک آن، دارای مقاومت بیشتری در برابر فرسایش می‌باشند، که تنش برشی بحرانی مربوط به قسمت تر نسبت به قسمت خشک منحنی‌های تراکم، حداقل 2/1 و حداکثر 6/1 برابر می‌باشد. افزایش انرژی تراکم در قسمت خشک سبب افزایش مقدار تنش برشی بحرانی و کاهش سرعت فرسایش می‌گردد

کلیدواژه‌ها [English]

  • خاکریزها
  • خاک‌های چسبنده
  • سرعت فرسایش
  • لبریز شدن
  • مشخصات تراکم

 

1. Briaud, J.L., F. Ting,  H.C. Chen, Y. Cao, S.W. Han and K. Kwak. 2001. Erosion Function Apparatus for Scour Rate Predictions. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 127(2): 105-113.

2. Kelly, W.E. and R.C. Gularte. 1981. Erosion resistance of cohesive soils. Journal of the Hydraulics Division, ASCE, 107(10): 1211–1224.

3. Kothyari, U.C. and R.K. Jain. 2008. Influence of cohesion on incipient motion condition of sediment mixtures. Water Resources Research, 44: 1-15.

4. Parchure, T.M. and J.A. Mehta. 1985. Erosion of soft cohesive sediment deposits. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 111(10): 1308-1326.

5. Tan, G.M., L. Jiang and C.W. Shu. 2010. Experimental study of scour rate in consolidated cohesive sediment. Journal of Hydrodynamics, 22(1): 51-57.