فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
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.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Adejumo, T. (2012). Effect of Crude oil Contamination on the Geotechnical Properties of Soft Clay Soils of Niger Delta Region of Nigeria.
Airey, D., & Mohsin, A. (2013). Evaluation of shear wave velocity from bender elements using cross-correlation. Geotechnical testing journal, 36(4), 506-514.
Estabragh, A., Beytolahpour, I., Moradi, M., & Javadi, A. (2016). Mechanical behavior of a clay soil contaminated with glycerol and ethanol. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 20(5), 503-519.
Fang, H.-Y., & Daniels, J. L. (2006). Introductory Geotechnical Engineering: an Environmental Perspective. CRC Press.
Fu, L. (2004). Application of Piezoelectric Sensors in Soil Property Determination. Case Western Reserve University.
Ghadyani, M., Hamidi, A., & Hatambeigi, M. (2019). Triaxial shear behaviour of oil contaminated clays. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 23(1), 112-135.
Karimi, S., & Sharifipour, M. (2021). Characterizing the Shear Modulus Variations of Crude Oil-Contaminated Clay on Small-Strain Range. Bulletin of Earthquake Science and Engineering, 8(2), 23-36.
Kawaguchi, T., Ogino, T., Yamashita, S., & Kawajiri, S. (2016). Identification method for travel time based on the time domain technique in bender element tests on sandy and clayey soils. Soils and foundations, 56(5), 937-946.
Kermani, M., & Ebadi, T. (2012). The effect of oil contamination on the geotechnical properties of fine-grained soils. Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 21(5), 655-671.
Khamehchiyan, M., Hossein Charkhabi, A., & Tajik, M. (2007). Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils. Engineering Geology, 89(3), 220-229.
Khosravi, E., Ghasemzadeh, H., Sabour, M. R., & Yazdani, H. (2013). Geotechnical properties of gas oil-contaminated kaolinite. Engineering Geology, 166, 11-16.
Kramer, S. L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Pearson Education India.
Ladd, R. (1978). Preparing test specimens using undercompaction. Geotechnical testing journal, 1(1), 16-23.
Meegoda, N. J., & Ratnaweera, P. (1994). Compressibility of contaminated fine-grained soils. Geotechnical Testing Journal, 17, 101-101.
Moavenian, M. H., & Yasrobi, S. S. (2008). Volume change behavior of compacted clay due to organic liquids as permeant. Applied Clay Science, 39(1-2), 60-71.
Murillo, C., Sharifipour, M., Caicedo, B., Thorel, L., & Dano, C. (2011). Elastic parameters of intermediate soils based on bender-extender elements pulse tests. Soils and foundations, 51(4), 637-649.
Olgun, M., & Yıldız, M. (2010). Effect of organic fluids on the geotechnical behavior of a highly plastic clayey soil. Applied Clay Science, 48(4), 615-621.
Puri, V. K. (2000). Geotechnical Aspects of Oil-Contaminated Sands. Journal of Soil Contamination, 9(4), 359-374.
Rahman, Z., Hamzah, U., & Ahmad, N. (2010). Granitic and Metasedimentary Soils. Asian Journal of Applied Sciences, 3(4), 237-249.
Rajabi, H., & Sharifipour, M. (2017a). An experimental characterization of shear wave velocity (V s) in clean and hydrocarbon-contaminated sand. Geotechnical and Geological Engineering, 35, 2727-2745.
Rajabi, H., & Sharifipour, M. (2017b). An Experimental Characterization of Shear Wave Velocity (Vs) in Clean and Hydrocarbon-Contaminated Sand. Geotechnical and Geological Engineering, 35(6), 2727-2745.
Rajabi, H., & Sharifipour, M. (2018). Influence of weathering process on small-strain shear modulus (Gmax) of hydrocarbon-contaminated sand. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 107, 129-140.
Rajabi, H., & Sharifipour, M. (2019). Effects of light crude oil contamination on small-strain shear modulus of Firoozkooh sand. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 23(11), 1351-1367.
Saeed, K. A. H., Kassim, K. A., Yunus, N. M., Nur, H., Abdul Hussein Saeed, K., Kassim, K., Mohd Yunus, N., & Nur, H. (2015). Physico-chemical characterization of lime stabilized tropical kaolin clay. Jurnal Teknologi, 72(3), 83-90.
Safehian, H., Rajabi, A. M., & Ghasemzadeh, H. (2018). Effect of diesel-contamination on geotechnical properties of illite soil. Engineering Geology, 241, 55-63.
Soltani, A., Estabragh, A. R., Taheri, A., Deng, A., & Meegoda, J. N. (2018). Experiments and dimensional analysis of contaminated clay soils. Environmental Geotechnics, 6(7), 434-449.
Trzciński, J., Williams, D. J., & Żbik, M. S. (2015). Can hydrocarbon contamination influence clay soil grain size composition? Applied Clay Science, 109, 49-54.
Ukpong, E., & Umoh, I. (2015). Effect of crude oil spillage on geotechnical properties of lateritic soil in Okoroete, Eastern Obololo. International Journal of Engineering and Applied Sciences, 7(1), 12-24.
Viggiani, G., & Atkinson, J. (1995). Interpretation of bender element tests. Geotechnique, 45(1), 149-154.
Viggiani, G., & Atkinson, J. (1995). Stiffness of fine-grained soil at very small strains. Geotechnique, 45(2), 249-265.

  • تاریخ دریافت 23 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 05 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش 18 آذر 1402