بررسي رفتار ماسه‌هاي آلوده به نفت خام در آزمايش CBR

The behavior of Oil-Contaminated Sands in CBR Test

عوامل متعددي تحمل باربري خاكريزهاي طبيعي و مهندسي را تحت تأثير قرار مي‌دهند، از جمله نشتِ نفت خام كه منجر به كاهش مقاومت مي‌گردد. هدف از اين پژوهش آن است كه با استفاده از آزمايش نسبت باربري كاليفرنيا (CBR)، مقدار افتِ باربري و رفتار تنش-كرنش براي خاك‌هاي ماسه‌اي آلوده به نفت خام بررسي گردد. در اين تحقيق از 10 نوع ماسه‌ي مختلف با ويژگي‌هاي متفاوت استفاده شده است. روش كار بدين صورت است كه يكسري آزمايش‌ CBR براي ماسه‌هاي تميز (غير آلوده) انجام مي‌شود و سپس ماسه‌هاي آلوده به 6% نفت خام در شرايط و تراكم مشابه تحت آزمايش قرار مي‌گيرند تا بتوان به صورت كمَي مقدار كاهش باربري ماسه‌هاي آلوده به نفت خام را به‌دست آورد. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه باربري ماسه‌هاي آلوده به 6% نفت خام حداقل 50% نسبت به ماسه‌هاي تميز كاهش مي‌يابد و نمودارهاي تنش-كرنش اين خاك‌ها نيز شديداً دچار كاهش خواهند شد. بر اساس نتايج به‌دست آمده در اين پژوهش مي‌توان بيان كرد كه شكل ذرات (تيزگوشه بودن)، درصد درشت‌دانه‌ بودن ذرات در توده‌ي خاك و نوع دانه‌بندي عواملي هستند كه در مقاومت ماسه‌هاي آلوده به نفت خام اثرگذارند. همچنين مشخص شد كه ماسه‌ي استاندارد اتاوا داراي 83% كاهش مقاومت است و ماسه‌ي با ذرات تيزگوشه داراي كاهش مقاومتي در حدود 57% است. ماسه آلوده به نفت خام دچار افت شديد باربري مي‌شود، ازين‌رو بايد در مناطقي كه خطر نشت نفت خام وجود دارد، در طراحي پي‌ها و سازه‌هاي مهندسي، ضرايب اطمينان بيشتري را در نظر گرفت.

Several factors affect the bearing of a load of natural and engineered embankments and slopes including the crude oil leakage, leading to a severe decrease in resistance. This is especially important for oil-rich countries, such as Iran, which have several crude oil resources. The main purpose of this study is to investigate the load-bearing (i.e., load versus settlement) and strain-stress behavior of crude oil contaminated sandy soils using the California bearing ratio (CBR) test. In this paper, 10 different types of sand with different characteristics were used. At first, a series of CBR experiments were performed for natural sands (i.e. clean sands) and then contaminated sands with 6% crude oil tested under similar conditions and densities to obtain the reduction in bearing a load of crude oil-contaminated sands quantitatively. Experimental results showed that bearing the load of sand containing 6% of crude oil decreased at least 50% compared to clean sands and the stress-strain diagram of these contaminated soils would decrease significantly. Based on the results of the investigation, it can be stated that particle shape (sharpness or roundness), coarse particle ratio, and finally the type of aggregation influences the resistance of crude oil contaminated sands. It was also found that standard Ottawa sand had an 83% reduction in strength and sand with a coarse particle had a 57% decrease in strength. Sand contaminated with crude oil experienced a severe loss of bearing capacity, so in designing foundations and engineering structures, greater safety factors should be considered, where there is a risk of crude oil leakage.