بررسي اثر شوري آب بر خصوصيات ژيوتكنيكي خاك‌هاي ريزدانه

The Evaluation of Water Salinity Effect on Geotechnical Characteristics of Fine Grained Soils

در اين تحقيق، تاثير شوري آب بر خصوصيات مهندسي خاك ريزدانه استفاده شده در هسته سد كرچاي واقع در شرق تبريز بررسي شده است. بدين منظور از آب نيمه‌شور رودخانه آجي چاي (TDS بيش از 1877 پي‌پي‌ام) و آب شور سرشاخه كرچاي (TDS بيش از 97000 پي‌پي‌ام) نمونه‌هايي استحصال شد. در آزمايشگاه آزمايش‌هاي حدود آتربرگ، تراكم، نفوذپذيري، مقاومت تراكمي تك‌محوره، برش مستقيم، تورم آزاد و واگرايي (كرامب، هيدرومتري دوگانه و پين هول) با آب مقطر، آب نيمه‌شور و آب شور انجام گرديد. نتايج حاكي از كاهش حدود آتربرگ و افزايش در ضريب نفوذپذيري و پارامترهاي مقاومت برشي خاك با افزايش شوري آب منفذي است. شوري آب تاثيري بر مدت زمان تورم نداشته و تورم اوليه خاك بعد از 180 دقيقه پايان يافت. تورم با استفاده از آب نيمه‌شور 32 درصد كاهش و با استفاده از آب شور 23 درصد افزايش يافت. با توجه به بيش‌تر بودن درصد كاتيون‌هاي دو ظرفيتي در آب نيمه‌شور نسبت به آب شور، فشار تورم با استفاده از آب نيمه شور، كاهش بيش‌تري نشان داد. اگر چه درصد سديم در آب‌هاي شور و نيمه‌شور زياد است، اما هيچ رفتار واگرايي با استفاده از آن‌ها مشاهده نشد. در كل با توجه به درصد كم كاني‌هاي رسي فعال در خاك، تغييرات ايجاد شده در خصوصيات ژيوتكنيكي خاك چشم‌گير نيست. اكثر نتايج به‌دست آمده به افزايش نيروي جاذبه در بين ذرات خاك با املاح موجود در آب و تشكيل ساختار لخته‌اي نسبت داده شده است.

In this research, the effect of water salinity on geotechnical properties of fine-grained soil used in Korchay dam core (located in the East of Tabriz) were studied. The water samples were obtained from half saline water of Ajichay River (TDS more than 1877 ppm) and saline water of Korchay branch (TDS more than 97000 ppm). Several laboratory tests such as Atterberg limits, compaction, permeability, compressive strength, direct shear, free swelling and dispersion (Cramb, double hydrometer and pinhole) were carried out on distilled, half saline, and saline water samples. Due to presence of a small share of active clay minerals in the soil, the changes in geotechnical properties of the soil were not considerable. However, the results showed the Atterberg limits decrease and permeability coefficient and shear strength parameters increase with increasing pore water salinity. Water salinity has no effect on swelling time and the soil primary swell finished after 180 minutes with three water samples. Besides, swelling percentage decreased and increased to 32% and to 23% with half saline water and saline water, respectively. Since the share of divalent cations in half saline water was higher than that of saline water, swell pressure decreased with half saline water more than the case of using saline water. Although Na percentage in half saline and saline water was high, no dispersity behavior was observed with them. The obtained results are mainly attributed to the increased attractive force between soil particles via salts in water and formation flocculate structure in them.