بررسي آزمايشگاهي فرسايش پذيري خاك‌هاي چسبنده متراكم شده در خاكريزها

Experimental Study of Erodibility in Compacted Cohesive Soils for Embankments

فرسايش خاكريزها به علت لبريز شدن آب يكي از علل اصلي خرابي آن‌ها محسوب مي‌شود. مشخصات و درجه تراكم مورد استفاده در ساخت خاكريزها به طور قابل توجهي بر سرعت فرسايش آن‌ها در طي سرريز شدن آب تاثير مي‌گذارد. هدف اين پژوهش بررسي تاثير درصد رس، انرژي تراكم و ميزان رطوبت بر روي فرسايش‌پذيري خاك‌هاي چسبنده مي‌باشد. خاك‌هاي مورد آزمايش تركيبي از ماسه با رس بنتونيت در درصدهاي مختلف وزني از 10% تا 20% مي‌باشد. نمونه‌ها در انرژي تراكم‌هاي متفاوت و ميزان رطوبت‌هاي مختلف در قالب تراكم استاندارد متراكم گرديده، سپس به وسيله يك فلوم بسته تحت دبي‌هاي متغير مورد آزمايش فرسايش قرار گرفته و پارامترهاي فرسايش براي هر يك به دست آمدند. نتايج نشان مي‌دهد كه تراكم نمونه در ميزان رطوبت بهينه سبب مي‌شود خاك بيشترين مقاومت در برابر فرسايش را از خود نشان دهد. همچنين نمونه‌هاي متراكم شده در قسمت تر منحني تراكم نسبت به قسمت خشك آن، داراي مقاومت بيشتري در برابر فرسايش مي‌باشند، كه تنش برشي بحراني مربوط به قسمت تر نسبت به قسمت خشك منحني‌هاي تراكم، حداقل 2/1 و حداكثر 6/1 برابر مي‌باشد. افزايش انرژي تراكم در قسمت خشك سبب افزايش مقدار تنش برشي بحراني و كاهش سرعت فرسايش مي‌گردد.

The most common cause of embankments failures is erosion due to water flowing over tops of of them. Specifications and compaction effort used in construction of the embankments affect significantly in erosion rate during overtopping. The objective of this research is investigation the effect of clay percentage, compaction effort and water content on the erodibility of cohesive soils. The soils used consist of sand mixed with Bentonite in proportions varying from 10% to 20% by weight. Soil samples are compacted in the standard compaction mold at different water contents and compaction efforts, then they are tested by a closed conduit in varying discharges and obtain erosion parameters for each of them. The results indicate that the sample compacted at optimum water content creates a structure with the most resistant to erosion. The erodibility of samples compacted dry of optimum water content is less than samples compacted on the wet side of optimum, critical shear stress of wet side of compaction curves is minimum 1.2 and maximum 1.6 times dry side. The higher compaction effort at given water content in dry side increases critical shear stress and decreases erosion rate.