تأثير نانورس بر فرسايش داخلي در سدهاي خاكي

The Effect of Nano‌Clay on piping Erosion in Earth Dams

دو پديده ­ي آبشستگي و فرسايش داخلي همواره مشكلات فراواني را براي سدهاي خاكي ايجاد كرده­ اند. به­ طوري­كه فرسايش داخلي (piping) به عنوان دومين عامل خرابي سدها شناخته شده است. در اين پژوهش نانورس به عنوان يك ماده افزودني جديد فاقد مشكلات زيست‌محيطي، براي كاهش فرسايش ­پذيري خاك ماسه ­لاي­دار استفاده شد. براي بررسي فرسايش ­پذيري، از آزمايش فرسايش­ حفره­اي استفاده شد. نمونه­ هاي بدون نانورس و نمونه­ هاي حاوي مقادير 1، 2، 3، 4، 5 و 6 درصد نانورس مورد آزمايش قرار گرفت. بعد از تعيين مقدار بهينه نانورس، تأثير گراديان هيدروليكي بر فرسايش بررسي شد. نتايج نشان داد به ازاي افزودن مقدار بهينه نانورس (1 درصد)، شاخص نرخ فرسايش ­پذيري خاك بيش از دو برابر افزايش يافته است كه اين به معني كاهش فرسايش ­پذيري است. همچنين به ازاي مقدار بهينه نانورس در بيش­ترين گراديان هيدوليكي، فرسايش ­پذيري خاك از گروه به شدت سريع به نسبتا آرام تغيير يافت.

Scouring and internal erosion always have created problems for earth dams. So that internal erosion or piping is known as the second causing the earth dam failure. In this study, nanoclay is used as a new additive without environmental problems, to reduce the piping erosion of silty sand soil. To investigate erodibility samples containing nanoclay with 0, 1, 2, 3, 4, 5and 6 weight percent of dry soil were used and run the Hole Erosion Test (HET). Then the impact of compaction, moisture content and hydraulic gradient on erosion of samples with 1% nanoclay were investigated. The results show that by adding 1% nanoclay erosion rate index increased more than two times, that means the erodibility reduces. Erodibility of sample containing 1% nanoclay at the most hydraulic gradient was changed from very fast group to moderately slow group.