بـررسی مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک مارن و ارزیابی روش های تثبیت (مطالعه موردی: احداث قطعه 10 راه آهن شیراز – بوشهر در محور اهرم به کلمه)

مهدی حیدری علی آبادی¹ محمدرضا فرودی جهرمی²

1) دانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش راه و ترابری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دشتستان، ایران
2) استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دشتستان ، ایران

محل انتشار : دومین کنفرانس بین المللی معماری، عمران،شهرسازی،محیط زیست و افق های هنر اسلامی در بیانیه گام دوم انقلاب(2icacu.ir)
چکیده :
موضوع مورد توجه در این پژوهش بررسی و مطالعه خصوصیات زمین شناسی و مهندسی مارن، بمنظور ارزیابی کیفیت جهت بررسی امکان تثبیت آن جهت استفاده در عملیات خاکریزی، مقایسه هزینه های تحکیم مارن های منطقه مورد مطالعه با هزینه های تأمین خاک جایگزین از محل قرضه و استفاده از آن در عملیات خاکریزی می باشد. منطقه نمونه برداری شده برای این تحقیق، محور اهرم به کلمه شهرستان تنگستان واقع در استان بوشهر می باشد. به دلیل پروژه های در دست احداث محور مورد مطالعه (منجمله احداث قطعه 10 راه آهن شیراز – بوشهر و بهسازی و تعریض راه محور اهرم به کلمه در استان بوشهر) و با توجه به اینکه خاک مارن بخش اعظمی از گستره مذکور را احاطه نموده است، تأمین خاک مناسب جهت استفاده در عملیات خاکریزی با صرف وقت و تحمیل هزینه های سنگین خرید و حمل از مناطق و معادن قرضه مجاور انجام می گردد. از طرفی بدلیل استفاده مرتعداران از زمین های دارای خاک مناسب، واگذاری معادن خاکی به شرکت های عمرانی منطقه عموماً به سختی قابل انجام می باشد. لذا این پژوهش بمنظور بررسی امکان کاهش هزینه های احداث پروژه های عمرانی منطقه، به بررسی روش های تثبیت خاک مارن با استفاده از سیمان، آهک و مصالح سنگی پرداخته است. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مارن های منطقه مورد مطالعه و دستیابی به پارامترهای مورد نیاز، نسبت به نمونه برداری به روش استاندارد و آزمایش دانه بندی با استفاده از الک ، آزمایش هیدرومتری ، تعیین حد روانی و گام خمیری، تعیین وزن مخصوص، طبقه بندی خاک، آزمایش تراکم صحرایی، آزمایش نسبت باربری به روش کالیفرنیا (CBR)، آزمایش تعیین هم ارز ماسه ای (SE)، آزمایش تعیین مقدار رطوبت خاک در آزمایشگاه و طبقه بندی خاک بر اساس استانداردهای ASTM و AASHTO انجام گردید. در ادامه با مشخص گردیدن نتایج حاصل از آزمایش ها و نمودارها، نسبت به اختلاط نمونه مارن ترانشه مورد مطالعه با درصد های مشخصی از مصالح تقویتی (سیمان، آهک و شن) اقدام گردید. پس از انجام اختلاط خاک های مارن با مصالح تقویتی، مجدداً آزمایش های مذکور انجام گردید و نتایج حاصله با مشخصات آئین نامه ای (جهت مصرف در خاکریزی) مقایسه و به دستگاه نظارت مقیم در پروژه ارائه گردید. در انتها به برآورد هزینه های تأمین مصالح تقویتی و اختلاط آن با خاک مارن و هزینه های تأمین، بارگیری و حمل خاک جایگزین از محل قرضه و مقایسه این دو روش جهت مشخص نمودن اقتصادی ترین روش ممکن پرداخته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد امکان استفاده از خاک مارن منطقه در صورت تثبیت این خاکها با 30% شن، 9% سیمان و 9% آهک فراهم می باشد و در صورت اختلاط خاک مارن با 30% شن، هزینۀ تأمین و حمل خاک (در مقایسه با روش تأمین خاک جایگزین از محل قرضه) کاهش خواهد یافت.
کلمات کلیدی : مارن تثبیت خاکریزی آزمایش های فیزیکی و مکانیکی اهرم