اثر آلاینده های نفتی بر پابداری بستر رسی مخازن نفتی

آلودگی خاک و آب های زیرزمینی به مواد ارگانیک و سمی یک مشکل شایع محیط زیستی است. در این میان محصولات نفتی یکی از مهمترین آلوده سازهای محیط زیست محسوب می شود. مهمترین نگرانی در مورد محصولات نفتی مربوط به اثرات مضر آنها بر سلامتی و همچنین اکولوژی خاک در طی تمام مراحل پالایش، حمل و نقل و بهره برداری می باشد. با این وجود مساله آلودگی خاک در اثر نشت مواد نفتی از لحاظ ژئوتکنیکی نیز حائز اهمیت است. هر روز مقادیر زیادی گازوئیل به عنوان سوخت مصرف می شود از این رو مخازن بسیار زیادی به نگهداری این محصول نفتی اختصاص داده شده است. نشت از مخازن باعث ایجاد حجم عظیمی از خاک آلوده می گردد. در اثر فرآیندهای فیزیکی_شیمیایی که بین آلاینده و خاک رخ می دهد، رفتار ژئوتکنیکی خاک تغییر می کند. این امر می تواند باعث کاهش ظرفیت باربری خاک گردد و بنابراین پایداری مخزن به خطر افتاده و در اثر آسیب وارده به مخزن و به دلیل نشت مقادیر زیادی آلاینده، خاک و آب زیرزمینی آلوده می گردد. بنابراین ضرورت بررسی نحوه ی تغییر رفتار خاک در اثر آلودگی احساس می شود علاوه بر این هزینه پاکسازی و بازیابی خاک های آلوده بسیار هنگفت است و اگر بتوان به نحوی از این خاک ها به عنوان مصالح استفاده کرد صرفه اقتصادی به همراه دارد. این پژوهش برای مطالعه ی روش هایی برای استفاده از خاک های آلوده در بستر راه نیز الزامی است. بررسی اثر آلاینده های نفتی بر پایداری بستر سازه ها با انجام مطالعات گسترده ی آزمایشگاهی میسر می بود. با مطالعه پژوهش های پیشین دیده شد که اکثر مطالعات در این زمینه در مورد خاک ماسه ای و نفت خام صورت گرفته است و در مورد اثر گازوئیل بر ویژگی های ژئوتکنیکی خاک رس پژوهشی انجام نشده است. در این پایان نامه، مجموعه ی کاملی از آزمایشات مکانیک خاک شامل برش مستقیم، تک محوری، تحکیم و حدود اتربرگ بر روی نمونه های آلوده و تمیز خاک کائولینیت انجام شد و در انتها برای بررسی پایداری بستر مخازن با استفاده از نرم افزار plaxis دوبعدی که از روش اجزا محدود استفاده می کند، ظرفیت باربری آنها با استفاده از نتایج آزمایش برش مستقیم بدست آمد. خاک مورد استفاده تولیدی شرکت خاک چینی ایران بوده که با درصدهای مختلف گازوئیل مخلوط شد و در دمای 30 درجه به منظور جذب کامل آلاینده توسط ذرات رس، به مدت 10 روز نگهداری شد و سپس مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آزمایشات برش مستقیم نشان می دهد با افزایش میزان آلاینده ها، میزان چسبندگی افزایش و زاویه ی اصطکاک داخلی خاک کاهش می یابد. افزایش میزان آلاینده ها تا در صد مشخصی باعث افزایش مقاومت تک محوری و دامنه خمیری خاک، می گردد. میزان نشست خاک در اثر آلودگی به گازوئیل کاهش می یابد و امکان ایجاد نشست نامتقارن بدلیل ویژگی های متفاوت تراکم پذیری در اثر نشت آلاینده از مخزن ها محتمل است از این رو امکان به خطر افتادن پایداری سازه وجود دارد. خروجی نرم افزار plaxis نشان می دهد که ظرفیت باربری خاک در اثر آلوده شدن با گازوئیل افزایش می یابد. روند مشاهده شده نشان می دهد که به دلیل افزایش مقاومت برشی خاک در اثر آلوده شدن امکان استفاده از این خاک ها به عنوان مصالح مناسب به نظر می رسد و باید تحقیقات بیشتری در این رابطه انجام شود.