مطالعه تاثير آلودگي نفتي بر نفوذپذيري و مقاومت برشي خاك‌هاي ماسه‏اي

Evaluation of Oil Contamination Effect on Permeability and Shear Strength of Sandy Soils

انتشار آلودگی‌‌های نفتی در خاك می‌تواند بر شاخصه‌های ژئوتكنیكی خاك تاثیر گذارد و موجب بروز مخاطراتی شود. در این مقاله تاثیر آلودگی نفتی بر مقاومت برشی و نفوذپذیری خاك‌های ماسه‌ای مطالعه شده ‌است. برای انجام آزمایش‌ها، چهار نمونه خاك ماسه‌ای شامل ماسه خوب‏دانه‌بندی‏‌شده، ماسه بددانه‌بندی‏‌شده، ماسه لای‌دار و ماسه رس‌دار تهیه و آزمایش‌های تراكم استاندارد، حدود خمیری، برش مستقیم و نفوذپذیری بر روی آنها انجام شده‏اند. نفت خام تهیه‏شده از پالایشگاه تهران به‏عنوان آلاینده نفتی استفاده و در درصدهای وزنی 4، 8، 12 و 16 نسبت به وزن خشك خاك به نمونه‌ها اضافه شده ‌‌است. در مجموع 60 نمونه ماسه‌ای با درصدهای مختلف نفت خام تهیه و آزمایش شده ‌است. نتایج آزمایش‌های برش مستقیم نشان‌دهنده كاهش زاویه اصطكاك داخلی نمونه‌های ماسه‌ای در اثر افزایش درصد آلودگی نفتی است. هم‏چنین نتایج نشان دادند كه آلودگی نفتی موجب كاهش چسبندگی نمونه‌های ماسه‌ای رس‌دار و افزایش چسبندگی دیگر نمونه‌ها می‌شود. تاثیر تبخیر بخشی از تركیبات نفتی بر مقاومت برشی در نمونه‌های 16 درصد آلوده آزمایش و درباره نتایج آزمایش برش مستقیم بحث شده ‌است. نتایج آزمایش‌های نفوذپذیری نشان دادند كه با افزایش مقدار نفت خام، ضریب نفوذپذیری نمونه ماسه‌ای رس‌دار افزایش می‌یابد. ضریب نفوذپذیری دیگر نمونه‌های ماسه‌ای با افزایش مقدار نفت خام در ابتدا افزایش و سپس كاهش می‌یابد.  

Oil contamination in soil affects the geotechnical properties of soil and may lead to hazards. In this research, the effect of oil contamination on shear strength and permeability of sandy soils has been studied. To perform geotechnical tests, four sandy soil samples including poorly graded sand, well graded sand, muddy sand and clayey sand have been produced, then standard proctor test, atterberg limit test, direct shear test and permeability test have been carried out on samples. Crude oil used as the oil contaminant has been taken from Tehran Refinery and has been added to specimens with weight ratio of 12, 8, 4 and 16 percent by dry weight of soil. Total of 60 sandy specimens have been produced with different crude oil percentage, and geotechnical tests have been carried out on each specimen. Results of direct shear tests have showed that friction angle in all of sandy specimens is reduced by increasing oil content. The results also showed that oil contamination in well graded sand, poorly graded sand and muddy sand creates an artificial cohesion and decreases cohesion of clayey sand. Effect of oil components’ evaporation on shear strength has been studied on %16 contaminated specimens and direct shear test results have been discussed. Permeability tests showed that by increasing the crude oil, permeability coefficient of clayey sand increases permanently, while permeability coefficient in poorly graded sand, well graded sand and muddy sand first increases and then begins to decrease.