کاربرد آهک و نانو آهک در کنترل گسیختگی شیب جانبی کانال‌های خاکی

ناپایداری شیب ‌های خاکی در کانال‌های رو باز همواره مورد توجه مهندسین هیدرولیک قرار داشته است. در این تحقیق کاربرد آهک و نانو آهک در کنترل گسیختگی شیب جانبی کانال خاکی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد، پوشش 20% آهک و 5% نانو آهک زاویه اصطکاک داخلی را به ترتیب 31/8% و 35/5% افزایش داد و چسبندگی در حدود 3/3 کیلو پاسکال به دست آمد. در حالت تغذیه کانال، برای زاوایای 26/5، 33، 45 و 53 درجه به ازای حداقل تراز آب زیرزمینی به ترتیب گسیختگی در تراز آب 560، 460، 460 و 410 میلی‌متر در داخل کانال اتفاق افتاد. در حالت تخلیه، شیب 26/5 درجه پایدار بود و برای دو شیب 33 درجه و 45 درجه به ازای تراز 510 میلی‌متر ناپایدار شدند. دو شیب 45 درجه با پوشش 10% آهک و شیب 53 درجه با پوشش 20% آهک، به ازای تراز حداکثر 660 میلی‌متر پایدار بودند. تغییرات پتانسیل در قسمت پشت شیب در برابر درصد آهک، روندی منحنی شکل داشت. به ازای یک تراز سطح آب ثابت، پوشش شیب جانبی با آهک و نانو آهک، دبی نشت را کاهش داد. همچنین کاربرد آهک و نانو آهک شکل ناحیه گسیختگی شیب را تغییر و استفاده از نانو آهک نیز اندازه و تعداد ترک ها را کاهش داد. در حالت تغذیه و بدون پوشش آهک، سطح گسیختگی منحنی شکل و با پوشش آهک، ترک‌هایی در سطح شیب مشاهده شد.

application of lime and nano lime in control of failure in side slope of earth channel

the instability of earth slopes in open channels has always been considered by hydraulic engineering. in the present study, the application of lime and nano lime in control of failure in the side slope of the earth channel has been investigated experimentally. results showed lining of 20% lime and 5% nano lime increased the angle of internal friction 31.8% and 35.5%, respectively and cohesion reached a value of 3.3 kpa. in feeding, for slopes of 26.5, 33, 45 and 53-degree failure occurred in water levels of 560 mm, 460 mm, 460 mm and 410 mm, respectively. for the seepage situation, the slope of 26.5 degree was stable and slopes of 33 and 45 became instable in a water level of 510 mm. slopes of 45 degree with 10% lime and 53 degree with 20% lime were stable in the maximum level of 660 mm. potential variation behind the slope showed curve procedure with lime percent. the lining of the side slop with lime and nano lime decreased seepage discharge in the same water level. also, the application of lime and nano lime changed the shape of the failure zone and using nano lime decreased cracks in size. in feeding, without and with lime lining, curved failure surface and crack were observed on the slope.