تاثیر استفاده از لایه ی ماسه ای در جلوگیری از بالازدگی کانالهای انتقال آب

از دیرباز وجود خاک های گچی در ناحیه ی جنوب غربی مشهد (رضاشهر) مشکلاتی نظیر تورم و نشست را به دنبال داشته است. خاک های گچی نمونه ای از خاک های متورم شونده است. تورم در این خاک ها نتیجه تشکیل یک غشای نازک آب به دور ذرات خاک است. انیدریت یا سولفات کلسیم خشک نیز با جذب آب به ژیپس یا سولفات کلسیم آبدار(caso4,2h2o) تبدیل گشته و در طی این فرآیند افزایش حجم قابل توجهی پیدا می نماید. در بسیاری از موارد انیدریت و مصالح رسی با هم مخلوط شده و هر دو متورم می شوند. در این مطالعه خواص تورمی خاک های گچی این منطقه شامل درصد گچ، میزان تورم، وزن مخصوص خشک و همچنین تاثیر استفاده از لایه ی ماسه ای به ضخامت و تراکم های مختلف در کاهش میزان تورم خاک مورد بررسی قرار می گیرد. در این آزمایش ها، خاک متورم شونده دارای تراکم و درصد رطوبت طبیعی است. خاک مورد بررسی خاکی رسی با خاصیت خمیری کم (cl) است که حدود 6 درصد گچ هم در آن مشاهده می شود. ضخامت خاک متورم شونده در طول کلیه آزمایش ها ثابت می باشد. ماسه ی مورد استفاده در این تحقیق ماسه ی فیروزکوه است که دارای دانه بندی ریز و یکنواخت می باشد. ضخامت این لایه نیز به عنوان درصدی از ضخامت خاک متورم شونده در نظر گرفته شده است. سربار اعمال شده به نمونه، درصدی از فشار تورم می باشد. با توجه به کم بودن مقدار فشار تورم در خاک های این منطقه، مسئله ی تورم بیشتر برای سازه های سبک مثل کانال های انتقال آب مشکل آفرین است. با توجه به این مسئله، یک سری آزمایش بزرگ مقیاس نیز انجام شده است. برای انجام آزمایش های بزرگ مقیاس از یک کانال انتقال آب از جنس ورق گالوانیزه استفاده شده است و تاثیر لایه ی ماسه ای در این مدل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به آزمایش های انجام شده می توان نتیجه گرفت که در کلیه ی حالت های بارگذاری، بهترین ضخامت برای لایه ی ماسه ای بین 5/0 تا 75/0 برابر ضخامت خاک متورم شونده می باشد. همچنین، هرچه تراکم لایه ی ماسه ای کمتر باشد میزان کاهش تورم بیشتر است. در آزمایش های بزرگ مقیاس نیز چنین روندی مشاهده می شود. با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق، استفاده از یک لایه ی ماسه ای مابین خاک و سازه ی مورد نظر می تواند از جنبه های گوناگون نظیر کاهش اثرات تورمی و اقتصادی مفید باشد.