خاکهای واگرا از جمله خاکهای مشکل آفرینی هستند که استفاده از آنها تاکنون منجر به ایجاد خرابی های زیادی در سدهای خاکی و سایر خاکریزها شده است. در این گونه از موارد زمانی که خاک در مجاورت آب قرار گرفته و یا با جریان یافتن آب در ترک های خاک، ذرات رس در آب معلق گشته و فرسایش می یابند. به طوری که یون سدیم قابل تعویض، عامل اصلی ایجاد واگرایی در خاک های رسی محسوب می شود[Sherard et al., 1976].
به عبارت دیگر واگرایی پدیده ای فیزیکی ـ شیمیایی بوده که بر اثر آن، ذرات رس در مجاورت آب چسبندگی خود را از دست داده و یکدیگر را دفع می نمایند. بر این اساس ذرات مذکور به صورت معلق در آب درآمده و به سهولت و با انرژی بسیار کمی از محیط شسته می شوند. البته این پدیده با فرسایش در خاک های سیلتی رس دار و یا بدون رس و همچنین خاک های ماسه ای ریزدانه که اساساً دارای چسبندگی بسیار کم یا فاقد چسبندگی هستند، تفاوت دارد. در خاک های اخیر ماهیت پدیده فرسایش، مکانیکی بوده در حالی که بروز فرسایش و آب شستگی در رس های واگرا، تابعی از مشخصات شیمیایی آب حفره ای و نوع کانی های رسی می باشد.
مطالعات انجام شده در زمینه بررسی رفتار خاک های رسی نشان می دهد عموماً سایر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی این خاک ها از جمله نفوذپذیری، تراکم پذیری و پارامترهای مقاومت برشی نیز تابعی از مشخصات مایع منفذی و نوع کانی رسی می باشد [Mitchell, 1993; Maio, 1996; Anson and Hawkins, 1998; Anandarajah and Zhao, 2000] . از طرفی مشخصات مایع منفذی ممکن است ناشی از تماس اب های آلوده و یا در اثر شسته شدن فاز نمک های محلول خاک در مجاورت آب شیرین، تغییر کرده و در نهایت باعث تغییر رفتار خاک گردد. به طوری که به عنوان مثال مجاورت خاک های شور با آب شیرین و در نتیجه کاهش غلظت نمک های موجود در آب حفره ای، سبب ایجاد واگرایی در این خاک ها می شود [Fell et al., 1992]
براین اساس، در پژوهش های انجام شده زمینه بررسی علل بروز فرسایش، علیرغم توجه به مشخصات مایع منفذی مانند تاثیر نوع کاتیون ها و همچنین تاثیر تغییر غلظت ها، به وجود یون سدیم با منشاء آنیونی متفاوت و تاثیر PH کمتر توجه شده است. در صورتی که نتایج بررسی های اخیر نشان می دهد خصوصیات رفتاری خاک های ریزدانه علاوه بر نقش کاتیون، تابعی از نوع آنیون ها و PH سیستم خاک ـ آب می باشد [Yildiz et al., 1999; Penner and Lagaly, 2001].
با توجه به گستردگی خاک های واگرا در مناطق خشک و نیمه خشک جهان و خسارات ایجاد شده ناشی از کاربرد آن در پروژه های عمرانی، جهت کنترل واگرایی معمولاً تدابیر مختلفی در نظر گرفته می شود. به طوری که یکی از متداولترین روش ها جهت اصلاح واگرایی، استفاده از مواد شیمیایی همچون آهک، سیمان و سولفات آلومینیوم می باشد [Ryker, 1997; Nevels, 1993].
نتایج آزمایش ها نشان می دهد که میزان تاثیر ماده اصلاح کننده بر پتانسیل واگرایی و سایر خصوصیات ژئوتکنیکی خاک تابع مشخصات شیمیایی مایع منفذی بوده به طوری که در بعضی از موارد، اضافه کردن حدود 10 درصد آلوم به خاک، واگرایی را خیلی کاهش نمی دهد.
ابتدا قرار بر این بود که فقط مبحث واگرایی و روشهای اصلاح آن مد نظر قرار گیرد. ولی حضور کانی های مختلف در خاک بنیونیت (از جمله مونت موریلونیت و ایلیت) و با هدف روشن ساختن تاثیر مشخصات مایع منفذی و اندرکنش آن با خاک، پرداختن و پژوهش در دو قسمت ضروری به نظر رسید:
در تحقیق اول به بررسی خصوصیات کانی های رسی و تغییر رفتار آنها ناشی از حضور آب حفره ای متفاوت، پرداخته شده است.
در تحقیق دوم عملکرد خاک های واگرا و علل واگرایی، اندرکنش و خصوصیات مواد اصلاح کننده مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.
در اینجا لازم است از استاد گرانقدر جناب آقای دکتر اثنی عشری تشکروقدر دانی کنم که مقدمات آشنایی اینجانب با امر تحقیق و پژوهسش را فراهم کردندو لذت کسب دانش و علم را عملا به بنده آموختند.
damage due to structural vibration.doc
دانلود 530 مقاله 
