اثر چرخه‌های یخ‌زدگی- ذوب‌شدگی بر ضریب نفوذپذیری خاک رسی متراکم و عایق رسی‌ژئوسینتتیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

اثر چرخه­های یخ­زدگی- ذوب­شدگی بر ضریب نفوذپذیری خاک­های رسی متراکم و عایق­های رسی ژئوسینتتیک موضوع اساسی در طراحی سیستمهای مانع انتقال در سازه­های ذخیره آب و مدفن­های زباله شهری می­باشد. در این تحقیق اثر چرخه­های یخ­زدگی– ذوب­شدگی بر ضریب نفوذپذیری رس متراکم منطقه نازلوی ارومیه و عایق رسی- ژئوسینتتیک و همچنین تأثیر میزان تنش مؤثر در این چرخه­ها بر نرخ تغییر ضریب نفوذپذیری نمونه­های رسی بررسی شد. دستگاه تعیین ضریب نفوذپذیری سه محوری با دیواره انعطاف­پذیر برای اندازه­گیری ضریب نفوذپذیری نمونه­های قرار گرفته در معرض چرخه­های یخ­زدگی- ذوب شدگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد در طول دوره یخ­زدگی عدسی­های یخی شکل گرفته در خاک و ذوب شدن دوباره آن باعث ایجاد یک شبکه مشخص از ترک­ها در خاک در نتیجه افزایش ضریب نفوذپذیری می­شود. افزایش تنش مؤثر باعث می­شود نرخ افزایش ضریب نفوذپذیری بر اثر چرخه­های یخ­زدگی- ذوب­شدگی کاهش یابد. نتایج نشان داد بر خلاف خاک­های رسی، در عایق­های رسی ژئوسینتتیک چرخه­های متناوب یخ­زدگی و ذوب­شدگی تأثیر چندانی بر تغییر ضریب نفوذپذیری این لایه­ها نداشتند. بنابراین، زمانی که این لایه­ها در شرایط آب و هوایی سخت قرار گیرند به عملکرد خوب خود به عنوان یک مانع هیدرولیکی ادامه می­دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Freeze - Thaw Cycles on Hydraulic Conductivity of Compacted Clayey Soil and Geosynthetic Clay Liner (GCL)

نویسندگان [English]

  • Kazem Badv
  • Mehdi Gholikhani
چکیده [English]

The effect of freeze-thaw cycles on hydraulic conductivity (HC) of compacted clay liner (CCL) and geosynthetic clay liners (GCLs) in water retaining structures and municipal solid waste landfills is a key issue in designing barrier systems in those structures. In this study the effect of freeze-thaw cycles on the hydraulic conductivity of a compacted clayey soil from Nazlou Region of Urmia City and a geosynthetic clay liner; and the impact of effective stress on the hydraulic conductivity change of clayey soil in these cycles were investigated. A flexible-wall triaxial hydraulic conductivity apparatus was used to measure the HC of the specimens subjected to freeze-thaw cycles. During the freezing process ice lenses grow in soil sample and when the ice lenses melt, a network of cracks is left and the HC increases. Increasing the effective stress reduces the increased hydraulic conductivity due to freeze-thaw cycles. The results show that on the contrary to compacted clayey soil, the application of intermittent freeze-thaw cycles does not significantly affect the HC of GCL even when GCL sample is subjected to extreme climatic conditions during which it continues to exhibit good performance as a hydraulic barrier.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Compacted clay
  • Freeze-thaw cycles
  • Geosynthetic clay liner
  • Hydraulic conductivity