ارزیابی تاثیر ماده افزودنی نانورس بر فرسایش داخلی در خاکریز با پردازش تصویر

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

1 دانشگاه شیراز

2 بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

فرسایش داخلی ازعوامل اصلی تخریب سدهای خاکی می باشد که برای مقابله با آن از تزریق و یا افزودن مواد شیمیایی به خاک استفاده می‌شود. در این پژوهش از نانورس به عنوان ماده افزونی بدون خطرات زیست‌ محیطی استفاده شد و فرسایش پذیری نمونه‌های حاوی نانورس با مقادیر0، 1، 5/1 درصد وزنی خاک خشک و زمان عمل‌آوری 0، 7، 14 و 28 روز با استفاده از روش پردازش تصویر مورد بررسی قرار گرفت. به منظور انجام مقایسه‌ای بین مواد افزودنی مدرن و سنتی، نمونه‌‌ای با 5% وزنی خاک خشک رس بنتونیتی استفاده شد. نتایج نشان از تاثیر مثبت نانورس بر کاهش فرسایش پذیری خاک شاهد داشت بطوریکه نمونه 1% نانو رس با زمان عمل-آوری 14روز بیشترین مقاومت را نشان داد. افزایش زمان عمل‌آوری تا 14 روز در همه نمونه‌ها باعث کاهش فرسایش پذیری شده و بعد از آن تاثیر بسزایی بر آن نداشت. در مقایسه بین مواد افزودنی سنتی و مدرن نیز فرسایش پذیری در نمونه حاوی 5% رس بنتونیتی 10 برابر نسبت به نمونه حاوی 1% نانورس کاهش داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Nano-clay Additives on Internal Erosion in Embankment Dam by Image Processing

نویسندگان [English]

  • Seyed Mohammad Ali Zomorodian 1
  • Mohammad Jaafar Ataee 2
1 Water Eng.Dept., Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Water Engineering Dept., shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Owing to the fact that the world’s population and their need for water are becoming increasingly larger, constructing structures like dams and levees to profit from water sources and also prevention of possible disasters, is inevitable. Moreover, embankments are more economical and have been immensely under consideration by the expert communities. Internal erosion plays a major role in failure of embankments. Due to internal erosion of an earth dam water that seeps through the dam carries soil particles away from the embankment, foundation, or abutments of the dam. Internal erosion may be a result of inadequate compaction during construction, differential settlement, desiccation, earthquakes, burrowing animals, and/or vegetation roots. The erodibility of the material in the internal erosion flow path along with hydraulic stresses are the most important factors in determining the rate of erosion. The challenge in predicting failure due to internal erosion is characterizing the material properties relevant to the rate of failure. To prohibit this natural phenomenon, adding chemical additives and grouting is highly suggested. In the present study nanoclay which is devoid of any environmental detrimental effects was utilized. Erodibility of samples contained naoclay with 0, 1 and 1.5 weight percent of dry soil and curing time of 0, 7, 14, 28 days went under investigation through image processing. Furthermore, to make a contrast between the modern and typical additives, another sample, containing bentonite clay with 5 weight percent of dry soil was used. The results illustrated that the specimen containing 1 weight percent of nanoclay with curing time of 14 days, possesses the strongest resistance. Curing time of 14 days diminished erodibility in all the specimens, but allocating more curing time had no beneficial effect. In addition, the sample containing 5 wt. % bentonite clay could decrease erodibility to a 10-fold extent, compared to the sample containing 1wt. % nanoclay.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Curing Time
  • Image processing
  • Internal erosion
  • Nanoclay