ترک خوردگی پوشش بتنی کانالها بر اثر پتانسیل پنهان تورم

تخریب پوششهای بتنی کانالهای آبیاری که معمولا بصورت ترک ، بالا آمدگی و ایجاد درز و شکاف بروز می نماید، هر ساله باعث هدر رفتن مقادیر زیادی از منابع آبی کشور به صورت نشت و خسارات مالی می گردد. در پی بروز ترک های متعدد در پوشش بتنی کانالهای واحد کشت و صنعت نیشکر شعیبیه در استان خوزستان، تحقیقات گسترده ای جهت یافتن علت این امر بعمل آمد. در این تحقیق با انجام یک سلسله آزمایشهای آزمایشگاهی، نظیر تعیین مشخصه های مهندسی خاک (دانه بندی، هیدرومتری، تراکم و حدود آتربرگ) ، آزمایشگاهی شیمیایی (تعیین املاح محلول نظیر کاتیونها، آنیونها، گچ، آهک، EC , PH) ، آزمایش تعیین قابلیت واگرائی خاک به دو روش شیمیائی و پین هول و آزمایش تورم با استفاده از روش استاندارد تورم (ASTM) و روش ارائه شده توسط انجمن بین المللی مکانیک خاک و مهندسی پی (ISSMFE) بر روی نمونه های خاک برداشت شده از بستر کانالهای تخریب شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با انجام یک آزمایش صحرائی، در یک قطعه از کانال پوشش شده بطور 60 متر، ضمن میخ کوبی در 10 مقطع عرضی در اعماق مختلف و انجام مقایسه برداری های روزانه، رفتار بستر خاکی کانال قبل و بعد از آب اندازی مورد مقایسه قرار گرفته وسپس نتایج آزمایشهای آزمایشگاهی و صحرائی تحلیل گردیند. نتایج آزمایشهای انجام شده وجود املاح انحلال پذیر در خاک منطقه را در حد کم و نمونه های مورد بررسی را از نظر قابلیت واگرائی در دسته مقاوم تا بسیار مقاوم به فرسایش نشان داد. مشخصه های مهندسی خاک منطقه نظیر دانه بندی و حدود روانی و خمیری، این خاک را در طبقه خاکهای با پتانسیل تورم پذیری کم تا متوسط قرار می دهد، ولی نشانه های صحرائی همگی دال بر وجود این پتانسیل در خاک منطقه داشته اند. بررسیهای انجام شده نشان داده است که روش استاندارد تعیین پتانسیل تورم پذیری که در آن ضمن کاربرد رطوبت بهینه، از تراکم دینامیکی برای بازسازی نمونه ها استفاده میشود، این پتانسیل را به طرز محسوسی نسبت به روش (ISSMFE) که در آن ضمن کاربرد رطوبت حد انقباض، از تراکم استاتیکی برای بازسازی نمونه ها استفاده می شود، کم تر ارزیابی می نماید. همچنین اختلاف میزان تورم حاصله در دو روش تا 3/5 درصد نیز بوده است. آزمایش های صحرایی انجام شده نیز وجود خاصیت تورم زائی خاک منطقه، علیرغم، قرارگیری آن در رده خاکهای با خمیرائی کم تا متوسط تائید نمود. بدین ترتیب در این تحقیق ضمن اینکه نشان داده شد که تورم عامل اصلی تخریب پوشش بتنی کانالهای واحد شعیبیه می باشد، ثابت گردید که استفاده از روش تراکم استاتیکی و کاربرد رطوبت های پائین (حد انقباض) جهت ارزیابی پتانسیل تورم خاکهای منطقه خوزستان، روشی برتر و با کارآئی بیشتر نسبت به روش استاندارد تعیین پتانسیل تورم میباشد. هم چنین در این تحقیق نشان داده شده اند که با کاهش مقدار تراکم نسبی خاکریز و افزایش رطوبت خاک کوبی به میزان 2 تا 3 درصد بیشتر از حد بهینه می توان به طرز موثری پتانسیل تورم پذیری خاک مورد مطالعه را کاهش داد.