بررسي عدم قطعيت اثر آلاينده‌ گازوئيل بر رفتار ژئوتكنيكي خاك ماسه اي بستر مخازن نفتي

The Study of Uncertainty in the Effect of Oil Contamination on Geotechnical Behavior of Sandy Soil Beneath Oil Storage Tanks

نشت از مخازن نفتي باعث ايجاد حجم عظيمي از خاك آلوده مي‌گردد. در اثر فرآيندهاي فيزيكي-شيميايي كه بين آلاينده و خاك رخ مي‌دهد، رفتار مقاومتي خاك تغيير مي‌كند. اين امر مي‌تواند باعث كاهش ظرفيت باربري خاك گردد و پايداري مخزن را به خطر اندازد و به دنبال آن مشكلات زيست محيطي زيادي را بوجود آورد. با توجه به عدم آگاهي كافي نسبت به مقدار دقيق نشت مواد آلاينده از مخزن و مقدار اثر آن در كاهش ظرفيت باربري خاك آلوده زير مخزن، از عدم قطعيت و احتمالات مي‌توان جهت ارزيابي ميزان كاهش ظرفيت باربري استفاده نمود. در اين مقاله، آزمايش برش مستقيم بر روي نمونه خاك ماسه‌ سيليسي آلوده به گازوئيل با مقادير آلودگي 2، 4، 6، 12 و 16% وزني خاك انجام شده و در انتها براي بررسي احتمالاتي پايداري بستر آلوده زير مخازن، از روش مونت كارلو استفاده گرديده است. نتايج آزمايشات برش مستقيم نشان مي‌دهد كه با افزايش ميزان آلاينده‌ها، ميزان زاويه اصطكاك داخلي و ظرفيت باربري كاهش مي‌يابد كه اين ميزان كاهش تا مقدار آلودگي 6% با شيبي نسبتا ملايم‌ و از آن به بعد با شيبي تندتر همراه‌ است. هم‌چنين با استفاده از روش مونت كارلو، دو پارامتر احتمالاتي قابليت اعتماد و احتمال گسيختگي محاسبه گرديده و با ضريب اطمينان مقايسه شده است.

A leakage from oil storage tanks result in pollution of a large amount of soil by gasoil. Physical and chemical reactions between soil and the contaminant lead to a change in the geotechnical soil behavior. If it yields a negative effect, the strength of the soil may decrease and the stability of the storage tanks may weaken and resulting in the seeping of a large amount of the contaminant in the soil and groundwater. In concern with lack of information about precise leakage of oil, the precise level of pollution and changes in geotechnical parameters couldn’t be accessible. So, the application of the certain analysis together with the probability analysis could be helpful. In this study, the direct shear test was conducted on silica sand samples contaminated with 2, 4, 6, 12 and 16% of gasoil and the stability probability analysis was evaluated by Monte Carlo method. The results showed that increasing the contaminant fraction led to reduction of internal friction angle and bearing capacity of the soil. This trend was observed with a slight reduction up to 6% and then with a sharper decline. In addition, two probability criteria of reliability and rapture probability (RP) were studied by Monte Carlo and then compared with factor of safety (FS).