اصلاح خاك‌هاي متورم‌شونده به روش الكترواسمزي

Assessment of Electro-Osmotic Stabilization of Expansive Soils

يكي از مشكلات اجرايي بسيار مهم در ساخت كانال‌هاي آبياري وجود انواع خاك‌هاي مسيله‌دار در ساختگاه كانال‌هاست. اگر مطالعات لازم ژيوتكنيكي بر خاك بستر كانال انجام نپذيرد، خرابي‌هاي گسترده‌اي پديد خواهد آمد. از انواع خاك‌هاي مسيله‌دار متداول خاك‌هاي متورم‌شونده است. يكي از روش‌هاي نوين تقويت و اصلاح خاك‌هاي محلْ بهسازي الكترواسمزي است. در اين تحقيق نمونه خاك با پتانسيل تورم‌پذيري بالا تهيه و در دستگاه نيمه‌صحرايي متراكم گرديد و تاثير فرايند الكترواسمزي در زمان‌هاي اصلاحي 1 و 2 و 7 و 28 روزه با ولتاژ مستقيم (DC) تحت اختلاف پتانسيل‌هاي 12 و 24 و 48 ولت بررسي شد. نتايج مطالعات نشان داد استفاده از روش الكترواسمزي براي اصلاح خاك سبب كاهش پتانسيل تورم‌پذيري خاك در اطراف قطب مثبت (آند) بين 51 تا 85 درصد مي‌شود. نتايج آزمايش‌هاي شيميايي از كاهش 27 تا 46 درصدي PH در حوالي آند حكايت دارد. بهبود مشخصات فيزيكي و مكانيكي خاك، نظير افزايش مقاومت فشاري تقريباً تا 8 برابر بيشتر از مقاومت فشاري نمونه اوليه، از ديگر نتايج اين تحقيق بود كه باعث افزايش مقاومت فشاري خاك بستر كانال‌هاي آبياري بهسازي‌شده با الكترواسمزي مي‌شود و اين امر مي‌تواند به ايمني و پايداري بيشتر كانال‌ها كمك كند.

Among the most common types of problematic soils, are probably the expansive ones. One of the modern methods of strengthening and improving the soil in place is the use of electro-osmotic improving treatment. This paper presents the design of an apparatus suitable for electro-osmotic treatment. A soil sample of a high expansive potential was compacted and the effect of electro-osmotic treatment under different voltages of 12, 24 and 48 of the Direct Current (DC) and improvement periods of 1, 2, 7 and 28 days studied. The results revealed that the electro-osmotic treatment intensively reduced the expansive potential of soil (51-85%) around the anode pole. The chemical test results show that PH of the soil around the anode was reduced by 27-46%. Also, it was revealed that the electrochemical change, due to electro-osmotic treatment alters the soil properties and increases compression strength of the soil up to eight times the initial one. The increase in the compressive strength of the irrigation channels bed through electro-osmotic treatment enhanced the channelsʹ required safety as well as stability.