تاثیر آلودگی هیدروکربنی بر رفتار دینامیکی کرنش کوچک رس کائولینیتی خصوصیات تراکمی و سرعت موج برشی

توسعه پروژه‌های عمرانی در مناطق نفت‌خیز و نشت آلاینده‌های نفتی، اجرای چنین پروژه‌هایی را مستلزم شناخت کافی از خصوصیات ژئوتکنیکی خاک‌های آلوده به مواد نفتی می‌نماید. برآورد پارامترهای دینامیکی خاک در تحلیل رفتار سازه‌ها و نتایج تنش-کرنش خاک نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. در این پژوهش از خاک رسی با خاصیت خمیری بالا و مقادیر مختلف (0، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14 درصد) نفت خام پالایشگاه کرمانشاه به‌عنوان ماده آلاینده هیدروکربنی استفاده شد. جهت شناسایی کانی و مورفولوژی خاک، تحلیل‌های شناسایی xrd، fesem، edax وbet مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد کانی خاک رسی از نوع کائولینیتی بوده است. از نتایج آزمایش تراکم، درصد رطوبت بهینه و نسبت تخلخل نمونه‌های تمیز و آلوده به دست آمد و مشاهده شد حداکثر تراکم خشک خاک برابر با 1/61 گرم بر سانتی‌مترمکعب بوده که در نمونه رس با 12 درصد آلودگی ایجاد می‌شود. با قرار دادن نمونه‌های با حداکثر چگالی خشک در دستگاه المان خمشی، سرعت موج برشی و حداکثر مدول برشی (gmax)، خاک رس تمیز و آلوده و در محدوده تنش‌های محصورکننده‌ی (100 تا 400 کیلوپاسکال) و فرکانس تحریک (5 تا 20 کیلوهرتز) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که بیشترین سرعت موج برشی و در نتیجه مدول برشی حداکثر در خاک رس با 12 درصد آلودگی، به ترتیب 320 متر بر ثانیه و 512 مگاپاسکال، تحت فشار همه‌جانبه‌ی 300 کیلوپاسکال و در فرکانس 20 کیلوهرتز مشاهده می‌گردد.

the effect of hydrocarbon contamination on the small strain dynamic behavior of kaolinite clay compaction properties and shear wave velocity

the issue of soil contamination with petroleum compounds in iran, a country renowned for its abundant oil reservoirs, presents a formidable challenge. the infiltration of oil pollutants in oil exploration sites results in soil contamination with hydrocarbons. the development of construction projects in oil-rich areas and the leakage of oil pollutants, the implementation of such projects requires sufficient knowledge of the geotechnical characteristics of oil contaminated soils. the estimation of soil dynamic parameters has a decisive role in the analysis of the structures and stress-strain behavior of soils. in this research, clay soil with highly plastic properties and different amounts (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14%) of kermanshah refinery crude oil were used as hydrocarbon pollutants. the analysis of xrd, fesem, edax and bet were used to characterize the mineral and morphology of the soil, and the results showed that the clay soil mineral was of kaolinite type. the results of the atterberg limit test on clean and contaminated soil samples showed that with increasing pollution, the plastic limit and liquid limit decrease, and the plastic index decreases up to 10% of pollution and then increases. according on the compaction test, porosity ratio and the optimum moisture content of clean and contaminated samples obtained. the results showed that the maximum dry density of soil is equal to 1.61 gr/cm3, which is created in the clay sample with 12% contamination. shear wave velocity and maximum shear modulus (gmax) of clean and contaminated clay samples prepared with maximum dry density, in the range of 100 to 400 kpa confining pressure and frequency of 5 to 20 khz, were measured by a bender element device. the graph of changes in shear wave velocity according to the porosity ratio for clay with different percentages of oil contamination showed that, with the increase of porosity, the shear wave velocity has decreasing trend. the results showed that the highest shear wave velocity and maximum shear modulus were observed in clay with 12% contamination in condition of 300 kpa confining pressure and 20 khz frequency obtained 320 m/s and 512 mpa, respectively, also with the increase of confining pressure and frequency, the shear wave velocity increases.