انواع خاک های مسئله دار

خاک های مسئله دار دسته ای از خاک ها هستند که در آن آنها عیب و ایراداتی وجود دارد.
این مسئله ها و ایرادات عبارتند از: فروریزش زیاد، افزایش حجم، واگرایی و… .
خاک های مسئله دار را می توانید با انجام انواع آزمایش های خاک، شناسایی کنید.
در این مقاله کوتاه قصد داریم شما را با انواع خاک های مسئله دار آشنا کنیم.

۱- خاک متورم شونده

خاک های متورم شونده یا اکسپنسیو (Expansive soils) دسته ای از خاک های مسئله دار هستند که بعد از جذب آب، افزایش حجم پیدا می کنند.
عامل اصلی تورم در این خاک ها، وجود کانی رسی به نام مونت موریونیت است.
به علت فضای زیادی که در بین فضای شبکه ای این کانی وجود دارد، قابلیت تورم بالایی دارد.
اطلاعات بیشتر راجع به کانی های رسی را می توانید در مقاله خاک رس چیست؟ مطالعه کنید.
وجود خاک متورم شونده می تواند باعث خرابی ساختمان، تخریب پوشش کانالهای آبرسانی و گازرسانی و همچنین تخریب و ناپایداری شیب ها شود.
اما اینگونه نیست که همیشه خاصیت تورم خاک ها نامطلوب باشد.
گاهی متورم شدن خاک ها همان چیزی است که لازم داریم.
مثلا برای حفاری ماشینی در خاک های فروریزشی، از بنتونیت که نوعی خاک متورم شونده است استفاده می شود.
بنتونیت باد می کند و مانع فروریزش دیواره گمانه می شود.

نحوه تشخیص خاک آماسی

روش های مختلفی برای شناسایی خاک های متورم شونده یا آماسی وجود دارد.
اما معروفترین آنها روشی است که اونیل و پورموید (۱۹۸۰) ارائه شده است.
در این روش با داشتن حد روانی و حد خمیری خاک  و با استفاده از جدول زیر می توان پتانسیل تورم خاک را پیش بینی کرد.

در جدول بالا منظور از پتانسیل تورم، میزان جابجایی قائم ناشی از فشار سربار است.

خاکهای متورم شونده چگونه بهسازی می شوند؟

درصورتی که با استفاده از جدول بالا خاک مورد نظرمان در دسته خاک های آماسی قرار گرفت، باید نسبت به بهسازی آن خاک اقدام شود.
چرا که عدم اتخاذ روشهای مناسب بهسازی، ممکن است باعث تخریب سازه قرار گرفته روی آن شود.
روش های مختلف برای بهبود خواص خاک های متورم شونده عبارتند از:

1. استفاده از پایدار کننده های شیمیایی
2. تعویض خاک قابل تورم زیر فونداسیون
3. استفاده از عایق های رطوبتی
4. پیش رطوبت دهی به خاک
5. اعمال تراکم با غلتک
6. ساخت سازه انعطاف پذیر به جای سازه های صلب روی خاک
7. احداث شمع روی خاک برای تسلیح و تقویت خاک

۲- خاک رمبنده یا فروریزشی

خاک فروریزشی یا رمبنده (Collapsible soils) خاک غیراشباعی است که در هنگام جذب آب، کاهش حجم زیادی از خود نشان می دهد.
این کاهش حجم می تواند ناشی از اعمال بار اضافی باشد و یا نباشد.
در حقیقت همان خاک لسی هستند که در طبیعت به رنگ زرد قهوه ای دیده می شود.
این خاک ها در دسته بادرفت ها هستند.
اندازه آنها در حد سیلت است.
این خاک ها در حالت خشک بسیار سفت و محکم هستند.
اما وقتی آب به این خاک ها برخورد می کند، پیوندهای بین ذرات آن شکسته شده و خاک دچار فروریزش می شود.
این افزایش رطوبت ممکن است در اثر عوامل زیر رخ دهند:

• بارندگی و یا بالا آمدن سطح آب زیرزمینی
• شکستن لوله های آبرسانی
• نشت لوله های فاضلاب
• نشت استخرهای شنا

چنین خاک هایی برای احداث ساختمان هایی با وزن زیاد مناسب نیستند.
اگر قصد دارید روی این خاک ها سازه سنگین بنا کنید، لازم است قبل از احداث ساختمان این خاک ها را تحکیم نمایید.
برای سنجش میزان فروریزش خاک ها نیز می توان از آزمایش تحکیم استفاده کرد.
بخش عمده ای از خاک چین و آمریکا و بخش هایی از فرانسه از خاک لسی فروریزشی تشکیل شده است.
لس ها در ایران هم وجود دارند.
بخش های زیادی از استان گلستان و شمال استان فارس از خاک لس پوشیده شده اند.
در شکل زیر نمایی از خاک لسی در استان گلستان مشاهده می شود که در اثر برخورد با رطوبت دچار فروریزش شده است.

خاک لس فروریزشی یکی از مهم ترین خاک های مسئله دار

ویژگی های خاک رمبنده

اغلب خاک های رمبنده، بادرفت هستند.
بادرفت ها خاک های سبکی هستند که توسط بادها جابجا شده اند.
این نهشته ها چگالی کمی داشته و درصد تخلخل آنها بالاست.
چسبندگی در این قبیل خاک ها ناچیز است.
اما در برخی از خاک های فروریزشی مثل لس ها، اطراف ذرات بادرفتی، با رس ها احاطه می شود.
در شرایطی که آب به این خاک ها برسد، پیوند رسی شکسته شده و خاک فروریزش می کند.
رسوبات ناشی از سیلاب های گل آلود نیز در دسته خاک های فروریزشی طبقه بندی می گردند.
این رسوبات پس از خشک شدن، تخلخل بزرگی خواهند داشت.

نحوه شناسایی خاک های فروریزشی

روش اصلی برای تشخیص میزان فروریزش خاک ها، استفاده از آزمایش تحکیم است.
در این آزمایش، نمونه خشک و نمونه اشباع را تحت بار ۲۰۰ کیلو نیوتن بر متر مربع قرار می دهند.
سپس درجه تخلخل یا e خاک را در هر دو حالت محاسبه می نمایند.
با مقایسه دو عدد به دست آمده، میزان رمبندگی خاک محاسبه می گردد.

روش دیگر استفاده از آزمایش درصد رطوبت است.
هولتز و هیلف (۱۹۶۱) به این نتیجه رسیدند که اگر درصد رطوبت خاک در حالت اشباع از حد روانی خاک بیشتر باشد، خاک فروریزشی خواهد بود.
روش دیگر استفاده از نمودار زیر است:

نحوه تشخیص خاک های فروریزشی

همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود، با داشتن حد روانی و چگالی خاک، می توان به راحتی فروریزشی بودن خاک را تشخیص داد.
حد روانی خاک از آزمایش حدود اتربرگ به دست می آید.
چگالی خاک را نیز می توانید از آزمایش دانسیته در محل محاسبه نمایید.
در صورتی که نقطه متناظر با حد روانی و چگالی خاک پایین خط ترسیم شده در نمودار بالا افتاد، خاک فروریزشی است.
در غیر این صورت گوییم خاک پناسیل فروریزش ندارد.

۳- خاک واگرا

این دسته از خاک ها در صورت تماس با آب به سرعت شسته می شوند و فرسایش می یابند.
علت این پدیده وجود مقادیر زیادی یون سدیم در کانی های تشکیل دهنده آنهاست.
شسته شدن خاک ها در ابتدا از درزه ها و ترک های موجود در خاک آغاز می شود.
سپس آب موجود گل آلود می شود.
در انتها، خاک دچار فرسایش می شود.
استفاده از این نوع خاک در بدنه سدهای خاکی ممنوع است.
چرا که موجب شکست سد و تخریب آن می شود.
اگر در پروژه های عمرانی به ناچار، مجبور باشیم از این خاک ها استفاده کنیم، لازم است نسبت به علاج بخشی و بهسازی این خاک ها اقدام نماییم.

۴- خاک دستی

این خاک ها معمولا از بقایای تخریب ساختمان های قدیمی و یا خاک حاصل از گودبرداری ها به وجود می آیند.
در بیشتر موارد زباله و مواد زائد نیز در این خاک ها وجود دارد.
احداث ساختمان بر روی این خاک ها به هیچ عنوان توصیه نمی گردد.
چرا که مشخصات مکانیکی این خاک ها به هیچ عنوان مشخص نیست و از این رو قابل اعتماد نمی باشد.
از جمله مهمترین مشخصات خاک های دستی، سستی و ریزشی بودن زیاد و حضور مواد زائد و غیرطبیعی در آنهاست.
تشخیص این دسته از خاک ها هنگام حفاری با گمانه ماشینی مشکل است.
معمولا برای شناسایی خاک دستی از چاهک دستی استفاده می شود.
در صورتی که در حین حفاری دستی بقایای ساخته دست بشر مثل آجر، موزاییک، زباله و غیره در آن پیدا شد، گوییم خاک دستی است.
در ویدئو زیر به شما آموزش دادیم چطور می توانید خاک دستی را از خاک طبیعی تشخیص دهید.

۵- خاک خورنده

خاک خورنده خاکی است که به سبب مواد شیمیایی که درون خود دارد، بر روی فلزات درون خاک تاثیر گذاشته و ضخامت آنها را کمتر می کند.
یکی از فلزاتی که معمولا درون خاک ها وجود دارد، لوله ها و تاسیسات ساختمانی است.
در صورتیکه این لوله ها درون خاک های خورنده جاسازی شده باشند، به مرور زمان جداره آنها نازکتر شده و در نهایت سوراخ می شوند.
سوراخ شدن لوله های تاسیسات موجب خسارات سنگین خواهد شد.
خاک های خورنده خاصیت قلیایی دارند.
به عبارت دیگر PH در آنها بالاست.
در این دسته از خاک ها املاح سولفات و کلر بالاست.
پس برای تشخیص خورندگی در خاک ها صرفا کافیست آزمایش های شیمیایی تشخیص کلر و سولفات را انجام دهیم.
پراکندگی خاک خورنده در ایران صرفا در استان های ساحلی کشور است.
به عنوان مثال در استان هرمزگان و استان خوزستان، باید این مسئله بیش از استان های دیگر مورد توجه قرار گیرد.
برای حل مشکل خورندگی خاک دو راه وجود دارد:
الف) استفاده از سیمان ضد سولفات برای احداث سازه هایی که در مجاورت مستقیم با خاک خورنده هستند.
ب) محافظت کردن لوله ها و تاسیسات فلزی با استفاده از قیرگونی

۶- خاک های انحلال پذیر

به دسته ای از خاک ها گفته می شود که بخشی از ذرات جامد آنرا نمک معدنی تشکیل داده باشد.
این نمک ها قابلیت انحلال مختلفی دارند.
مهم ترین نمک های معدنی عبارتند از: کلرور سدیم، سولفات کلسیم آبدار یا گچ، کربنات کلسیم.
این ذرات نمکی در صورت برخورد با آب، در آن حل شده و از محیط خاک خارج می شوند.
در نتیجه بخشی از فضای خاک خالی می شود.
لذا تغییرات قابل ملاحظه ای در مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاک ایجاد می شود.
در اثر برخورد آب با خاک های انحلال پذیر، موارد زیر در آن خاک کاملا تغییر می کند:

• دانه بندی
• قابلیت نگهداشت رطوبت
• حدود اتربرگ
• تخلخل
• تراکم پذیری
• نفوذپذیری
• نشست پذیری
• مقاومت برشی

در خصوص خاک های مسئله دار سوالی دارید؟

اگر راجع به یکی از انواع خاک مسئله دار سوالی دارید و یا با خواندن متن بالا ابهامی در ذهن شما ایجاد شد، می توانید سوال خود را در بخش نظرات در زیر همین نوشتار، آنرا مطرح کنید.
کارشناسان مربوطه پاسخ شما را خواهند داد.