ارزيابي عملكرد بهسازي پايدار خاك‌هاي متورم‌شونده با استفاده از روش MICP

استفاده از روش هاي مبتني بر زيست‌فناوري در قلمرو مهندسي ژئوتكنيك به تولد دانش نوين بيوژئوتكنولوژي انجاميده است و مطالعات متعددي نيز با استفاده از اين دانش نو در مسائل مختلف ژئوتكنيكي از جمله كاهش نفوذپذيري و افزايش مقاومت برشي به‌ويژه در خاك‌هاي ماسه‌اي انجام شده و نتايج مطلوبي حاصل شده است. با اين وجود، در زمينه‌ي بهبود خواص مكانيكي خاك‌هاي رسي، به‌ويژه كاهش تورم خاك‌هاي متورم‌شونده كه يكي از انواع خاك‌هاي مسئله دار محسوب مي‌شود، با استفاده از بيوژئوتكنولوژي پژوهش‌هاي اندكي صورت پذيرفته است. علت عمده تورم خاك‌هاي متورم شونده وجود رس‌هاي مونت‌موريلونيتي در اين نوع خاك‌ها است. استفاده از مواد افزودني شيميايي براي پايدارسازي خاك‌هاي متورم شونده نظير آهك و سيمان، يك عمل متداول است. با اين حال نگراني‌هاي زيست‌محيطي مربوط به توليد گازهاي گلخانه‌اي ناشي از توليد مواد شيميايي و نيز اثرات مخربي كه اين مواد بر روي محيط زيست و خاك‌ها دارد پژوهشگران را به استفاده از جايگزين‌هاي تثبيت كننده پايدار ديگري ترغيب كرده است. فرايند رسوب ميكروبي كلسيت (MICP) Microbial Induced Carbonate Precipitation روشي است كه مي‌تواند يك راه حل بالقوده براي حل اين مشكل باشد. هدف از اين پژوهش بررسي ميزان اثرگذاري روش (MICP) بر روي تورم‌پذيري خاك‌هاي رسي متورم‌شونده و نيز تأثير آن بر روي مقاومت مكانيكي اين نوع از خاك‌ها بوده است. بدين‌منظور با استفاده از باكتري Sporosarcina pasteurii و كلسيم كلرايد و اوره به‌عنوان مواد مغذي بر روي يك خاك رسي با حد رواني 53، آزمايشات تورم يك بعدي، آزمايش مقاومت فشاري تك‌محوري و آزمايش حدود اتربرگ انجام شد. به‌منظور طراحي آزمايش‌ها و نيز تحليل آماري نتايج، روش تاگوچي مورد استفاده قرار گرفت. اين روش آزمايش‌ها را به‌طريق فاكتوريل جزئي طراحي مي‌‌كند و تعداد آنها را بدون اثر قابل توجه در نتايج كاهش مي‌دهد. به اين منظور چهار فاكتور غلظت باكتري، نسبت مولاريته مواد غذايي، مدت زمان تيمار كردن و رطوبت خاك با 4 سطح تغييرات انتخاب شد. پس از انجام آزمايش‌ها و استخراج نتايج مشاهده شد كه روش (MICP) در كاهش پتانسيل تورمي خاك‌هاي متورم‌شونده مؤثر واقع شده و نيز باعث افزايش قابل توجهي بر روي مقاومت فشاري محدود نشده خاك و مقاومت برشي زهكشي نشده آن مي‌شود.