خاک‌های منبسط شونده‌ی طبیعی در مناطق متفاوتی در اطراف جهان یافت میشوند. این خاک‌ها با توجه به نوسانات رطوبتی ناشی از تغییر فصل، که باعث حرکات تورمی و جمع شدگی در خاک میشوند، دستخوش تغییرات حجمی زیادی میشوند . در نتیجه، آسیب‌های سنگینی را به سازه‌های ساخته شده بر روی آنها وارد میکنند. مثال هایی از رس‌های منبسط شونده شامل رس‌های با پلاستیسیته بالا یا رس‌های با PI بالا، خاک‌های رسی تحکیم یافته که در آنها کانی‌های مونت موریلونیت بهسازی خاک و شیست فراوان یافت شود، می شوند.
گزارش شده است که آسیب خاک‌های منبسط شونده به سازه‌ها به ویژه ساختمانهای سبک و روسازه راه ها بیشتر از آسیب های به وجود آمده توسط حوادث طبیعی مانند سیل و زلزله است. جاده های ساخته شده زیادی بر روی زیرسطح رسی منبسط شونده مخصوصا در شرق و مرکز تگزاس آمریکا با وجود اجرای دست بالا، همچنان با ترک‌های شدید روسازه و عمر بهره‌برداری کوتاه مواجه هستند.
در بعضی موارد، هزینه نگهداری ازچنین راه هایی بیشتر از هزینه ساخت آن میشود. گسیختگی‌های سطحی اغلب در تعدادی از سایت های سد خاکی، خاکریز اتوبان ها و شیب ها مشاهده شده است.هزینه سالانه آسیب‌های زیرساخت‌ها نشات گرفته از خاک‌های مساله‌دار منبسط شونده میلیون‌ها دلار تخمین زده شده است.
این آسیب‌ها نیاز به مطالعه روشهای بهسازی در رویکردی جامع‌تر با تمرکز بر المان‌های پایدار و مقاوم را تشدید میکند. خیلی از پیشرفت‌ها در سالهای اخیر با توجه به روشهای پایدارسازی بر پایه مواد شیمیایی افزودنی بدست آمدند. در این مقاله به پیشرفت‌های بهسازی خاک نوآورانه با تمرکز بر زیرساخت‌های حمل و نقل و عمرانی پرداخته شده است.
برای کاهش گسیختگی سطحی شیب‌های ناشی از رفتار خاک منبسط شونده، بهسازی‌های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفت که در میان آنها بهسازی خاک با ترکیبات 8 درصد آهک و 0.15 درصد فیبر و همچنین بهسازی خاک با تنها 8 درصد آهک در بین بهترین بهبود‌ها، به دلیل کاهش تغییرشکل قائم 50 الی 60 درصدی نسبت به نمونه کنترلی آزمایش، قرار گرفتند.
شکل 1: شکل گسیختگی سطحی شیب‌ها در (a) سد گرافوین (b) سد دریاچه جو پول در تگزاس آمریکا
شکل 2: نمایش (a) حفاری، (b) بهسازی آهکی، (c) کیسینگ‌های انحراف سنج، (d) سکشن‌های سطحی خاک بهسازی شده با اهک و ترکیبات آن با خاک
درج دیدگاه