تاثیر آلودگی نفت خام بر روی خصوصیات ژئوتکنیکی خاک رس کائولینیت در بستر راه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

چکیده

در جوامع کشورهای که فعالیت اکتشافی نفت خام انجام می‌گیرد، نفت خام و مشتقات آن در خاک نفوذ می‌کنند. این نشت نفت خام علاوه بر تاثیرات منفی محیط زیستی مانند آلودگی سفره‌های آب زیرزمینی باعث تغییراتی در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک محل می‌شود. این تغییرات در خاک‌های دانه ای به صورت تغییر در خصوصیات فیزیکی و در خاک‌های ریزدانه به شکل تغییر در بافت و ساختار خاک می‌باشد. در این راستا تغییر در مشخصات مهندسی لایه خاک می‌تواند منجر به کاهش ظرفیت باربری و افزایش نشست کلی و نسبی پی سازه‌ها شده و منجر به گسیختگی سازه‌ای شود. هدف از این آزمایشات بررسی آلودگی خاک رس کائولینیتی با نفت خام و معین کردن تاثیر آلودگی بر خصوصیات ژئوتکنیکی خاک از قبیل حدود اتربرگ، چگالی ویژه، تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و نفوذپذیری خاک می‌باشد. خاک با درصدهای مختلف نفت خام آلوده گردید. نتایج آزمایشات نشان داد با افزایش نفت خام در خاک، حد روانی، حد خمیری و شاخص خمیری کاهش می یابد. همچنین با افزایش آلودگی شاهد افزایش در حداکثر وزن مخصوص خشک خاک آلوده و کاهش درصد رطوبت بهینه نمونه‌های خاک آلوده شدیم. علاوه براین افزایش آلودگی باعث کاهش در ضریب نفوذپذیری خاک آلوده می شود. افزایش میزان مواد نفتی در آزمایش تک محوری خاک‌های آلوده اثری متفاوت دارد. مشاهده گردید در آلودگی 2% مقاومت تک محوری نسبت به خاک غیر آلوده افزایش می‌یابد. همچنین در درصدهای آلودگی 4% و6% مقاومت تک محوری نسبت به حالت خاک غیر آلوده افزایش می‌یابد اما نرخ این افزایش، کاهش می‌یابد. خاک آلوده به نفت خام باید قبل از استفاده در ساخت و سازها نیازمند تثبیت یا اصلاح می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Crude Oil Contamination on the Geotechnical Properties of Kaolinite Clay soil in the Road

نویسندگان [English]

  • Seyed Mohsen Roshanghiyas
  • Mohammad Hosein Bagheri Puor
Department Civil Engineering, Faculty Engineering, Shahid Bahonar university of Kerman, Iran
چکیده [English]

Crude oil and its derivatives infiltrate into the soil in the communities where oil exploration activities are prevalent. The leakage of crude oil, in addition to negative environmental effects such as groundwater contamination, causes changes in the geotechnical characteristics of the soil. In granular soils, these changes occur mostly in physical properties while in fine-grained soils, the texture and structure of the soils are mainly altered. It is important to note that these changes in characteristics of the soil layer could reduce the bearing capacity and increase the overall and relative the settlement of the foundation underneath the structures and may lead to an ultimate collapse.
This research work aimed at experimental investigation into the effect of crude oil contamination on Atterberg limits, specific gravity, compaction, strength and permeability of Kaolinite clay soil. Numerous Soil samples were prepared from contaminated soil having various percentages of crude oil and were tested subsequently. The results of the experiments showed that the liquid and plastic limits and plasticity index decreased with increase in crude oil content. Also, as the crude oil content in the contaminated soil increased, the maximum dry unit weight of the soil increased while the optimum moisture content decreased. In addition, increasing contamination caused the permeability coefficient of contaminated soils to decrease. Increasing the amount of oil had also a different effect in the uniaxial test of contaminated soils. It was observed that increase in contamination content up 2% would cause the uniaxial strength to increase. However, more increase in the contamination content, 4% and 6%, reduced the rate of increase in the uniaxial strength of soil.Soil contaminated with crude oil is essential be stabilization or modified before use in construction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crude oil
  • Geotechnical Properties
  • oil contaminated soil
  • Kaolinite Clay soil