ارزیابی آزمایش تحکیم منفرد جهت برآورد رمبندگی خاک‌های لسی استان گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- استادیار زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده علوم

2 دانشیار زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده علوم

3 3- استادیار مهندسی برق کنترل، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده مهندسی

4 دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده علوم،

چکیده

در این پژوهش خواص فیزیکی- مکانیکی خاک‌های لسی نقاط شمالی، میانی و جنوبی استان گلستان مطالعه شده و ضریب رمبندگی لس‌ها تعیین شده است. در ارزیابی میزان رمبندگی خاک‌های لسی استان گلستان، ضریب رمبندگی تعیین شده به روش آزمایش تحکیم منفرد برای نمونه‌های با درصد سیمان کلسیتی بیش از 17 درصد،  کمتر از مقدار ضریب رمبندگی حقیقی است. علت کاهش ضریب رمبندگی، انحلال سریع سیمان کلسیتی خاک‌های لسی و اشباع شدن آب درون ظرف تحکیم از یون کلسیم می‌باشد. اشباع شدن آب درون ظرف تحکیم، مانع تخریب کامل پیوندهای ناشی از سیمان‌شدگی بین ذرات خاک می‌گردد. بنابراین در این تحقیق پیشنهاد شده است، آب درون ظرف تحکیم هر شش ساعت یک بار باید تعویض گردد تا آب تازه جایگزین شده بتواند به طور کامل پیوندهای بین ذرات خاک را از بین ببرد. در این تحقیق، به منظور پرهیز از خطرات ناشی از برآورد غیر واقعی پتانسیل رمبندگی در محل سازه‌های هیدرولیکی، پیشنهاد شده است که برای تعیین  ضریب رمبندگی خاک‌های لسی استان گلستان که حاوی درصد سیمان کلسیتی زیادی هستند، از آزمایش تحکیم منفرد اصلاح شد، استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of single oedometer test to measure the collapsibility of soils in Golestan province

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Heidari 1
  • Gholamreza Khanlari 2
  • Soheil Gangehfar 3
  • Tahere Salehi 4
1 1. Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan-Iran
2 Department of Electrical Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan-Iran
3 استادیار مهندسی برق کنترل، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده مهندسیS_ganjefar@yahoo.com
4 1. Department of Geology, Bu-Ali Sina University, Hamedan-Iran
چکیده [English]

 
From an engineering geological point of view, collapsible soils are of the problematic soils. Due to this distribution of loess soils through the Golestan province, physical and mechanical properties of loess soils from north, center and south of Golestan province were studied and collapsible coefficient has been determined. Results show that measured collapsible coefficient by standard single oedometer test method for soil samples with more than17% calcite, are lower than real collapsible coefficient. The decrease of collapsibility coefficient is due to the speed of cement solution and saturation of water within the mold of consolidation container by calcium ions. It should be noted that, rapid saturation of water within the mold of consolidation container, prevents of destruction of cement bounds between the soil particles. Therefore, based on the results of this research, it has suggested to changes the water of mold every 6 hour and the testing time to be continue for 7 days. In this condition, the fresh water can breaks the bounding between the soil grains and leads to fully destroy of soil structure.  Based on the results of this research for loess soils of Golestan province, in order to avoid of hazards of non-real estimation of collapsibility coefficient in hydraulic Structures, a modified single oedometer test has been suggested

کلیدواژه‌ها [English]

  • Collapsibility
  • loess soils
  • modified single oedometer test
  • single oedometer test
  • calcite cement

پاشایی، ع. 1376. بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی و چگونگی خاستگاه رسوب‌های لسی در منطقه گرگان و دشت، فصل‌نامه علمی­ پژوهشی علوم زمین، شماره 24-23، ص 78-67.

پاشایی، ع. 1385. ترکیب کانی‌هاى رسى در مواد لسى وتغییرات آن نسبت به شرایط محیط در استان گلستان، فصل نامه علمی- پژوهشی علوم زمین، شماره60.

جعفری اردکانی، ع .، بیات، ر .، پیروان، ح.،  شریعت جعفری، م. 1388. بررسی وضعیت فرساش و رسوب در نهشته‌های لسی استان گلستان. ششمین کنفرانس زمین‌شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه تربیت مدرس، ص 1173-1161.

خواجه. م.، غیومیان، ج.، فیض‌نیا، س. 1383. بررسی تغییرات جانبی اندازه ذرات و کانی‌شناسی به منظور تعیین جهت بادهای غالب در تشکیل رسوبات لس استان گلستان. نشریه بیابان، جلد 9، شماره 2، ص 306-293.

عندلیبی، م. ج. 1373. مشخصات، منشاء و طبقه‌بندی لس­های کواترنر پسین در حوضه خزر ایران. رساله کارشناسی ارشد زمین‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، 150 ص.

ASTM D1556, 2000. Standard test method for density and unit weight of soil in place by the sand-con method. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D2216, 2000. Standard test method for laboratory determination of water (moisture) content of soil and rock by mass. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D4318, 2000. Standard test method for liquid limit, plastic limit and plasticity index of soil. Annual Books of ASTM Standards.

ASTM D854, 2000. Standard test methods for specific gravity of soils. Annual Books of ASTM Standards.

Cahney, R.C., 1982. Geotechnical Properties, Behaviour and Performance of Calcareous Soils, ASTM STP777, 3-15.

Clevenger, W.A., 1958. Experiences with loess as a Foundation material. Transactions American Society for Civil Engineers, 123:151-80.

Day, R.W., 2001. Soil Testing Manual. 1st Ed., McGraw- Hill, New York, ISBN: 0-07-136363-7.

Denisov, N.Y., 1963. About the nature of high sensitivity of Quick clays. Osnov. Fudam. Mekh. Grunt, 5: 5-8.

Feda, J., 1966. Structural stability of subsidence loess soils from Praha-Dejvice. Engineering Geology, 1(3): 201-219.

Gibbs, H.J., Bara, J.P., 1962. Predicting surface subsidence from basic soil tests. ASTM Spec. Tech. Pub., 322: 231-246.

Handy, R.L., 1973. Collapsible loess in Iowa. Soil Science American Proceeding, 37: 281-284.

Jennings, J., Knight, K., 1956. Recent experience with the consolidation test as a means of identifying conditions of heaving or collapse of foundation on partially saturated soils. Trans., Sought African Inst. Of Civil Engineering. Aug, pp. 255-256.

Karakouzian, M., A. Pitchford, M. Leonard and B. Johnson, 1996. Measurements of soluble salt content of soils from arid and semi-arid regions. Geotechnical Testing Journal, 19: 364-372.

Knight, K., 1963. The origin and occurrence of collapsing soils. Proceedings of 3rd Regional African Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering(1): 127-130.

Lutenger, A. J., & Halberg, G.R., 1988. Stability of loess. Engineering geology, 25(2-4):  247-261.

Miao, T., 2001. Present status of collapse deformation mechanism of loess. In: Iuo yusheng, wang Guolie, (Eds.), Engineering and Research on Collapsible Loess, China Architecture press, Beijing, pp: 73-82.

Okhravi, R., Amini, A., 2001. Characteristics and provenance of the loess deposits of the Gharatikan watershed in Northeast Iran, Global and Planetary Change, v. 28: 11-22.

Reznik, Y.M., 2005. A Method of Calculations of Soil Structural Pressure Values. Engineering Geology, 78(1-2): 95–104.

Yuan, Z.X., Wang, L.M., 2009. Collapsibility and seismic settlement of loess. Engineering Geology. 105(1-2): 119-123.