پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شمارهها | 438 |
| تعداد مقالات | 5,652 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,689,627 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,342,222 |
بررسی عددی تاثیر آلودگی نفت خام بر پایداری شیروانی خاک رسی | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 11، دوره 54، شماره 6، شهریور 1401، صفحه 2259-2280 اصل مقاله (2.32 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2021.20067.7334 | ||
| نویسندگان | ||
| کامران رهگوی1؛ سعید میرآخورلی2؛ امین بهمن پور* 3 | ||
| 1دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران | ||
| 2دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران، | ||
| 3استادیار دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| حضور مواد نفتی (آلودگی های نفت خام) در خاک رسی با حد روانی کم (CL) در اثر فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی باعث ایجاد تغییرات در منحنی تنش–کرنش، گوه گسیختگی، ناحیه پلاستیک و انرژی کرنشی شیروانی های خاکی در مقایسه با خاک غیرآلوده می شود. این تغییرات اغلب باعث کاهش ضریب اطمینان در برابر گسیختگی، افزایش ناحیه پلاستیک و کاهش پایداری شیروانی های خاکی می شود. تاکنون تاثیر آلودگی نفت خام بر روی پارامترهای مقاومت برشی خاک به وسیله آزمایش برش مستقیم و مدول عکس العمل بستر به وسیله آزمایش بارگذاری صفحه ای برای انواع خاکهای رسی و ماسه ای آزمایش شده است. اکنون در این پژوهش اثر تغییرات میزان آلودگی نفتی در بازه 0 تا 16% (0-4%-8%-12%-16%) بر روی ضریب اطمینان پایداری شیروانی خاک رسی به وسیله مدل سازی عددی روش اجزاء محدود در نرمافزار ABAQUS انجام گرفته است. ارتفاع شیروانی های خاک رسی m10، m13 و m16 و زاویه شیب شیروانی خاکی ◦53 می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که افزایش آلودگی نفتی، سبب کاهش میزان پایداری در شیروانی خاک رسی می شود. به طوری که پیش بینی می شود که میزان ضریب اطمینان شیروانی خاک رسی با افزایش آلودگی نفتی از 0 تا 16% به اندازه 72% کاهش یابد. همچنین افزایش تنها 4% در میزان آلودگی نفت خام در شیروانی خاک رسی (12% تا 16% آلودگی نفتی)، سبب افزایشی معادل 2 الی 3 برابری در جابه جایی افقی و افزایش 3 الی 4 برابری در جابه جایی قائم می شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| خاک رسی؛ روش اجزاء محدود؛ آلودگی نفت خام؛ روش SRM؛ شیروانی خاکی | ||
| موضوعات | ||
| پایداری شیروانی های خاکی؛ پایداری گود؛ خاک های آلوده به نفت؛ روش های عددی؛ محیط زیست ، آلودگی؛ مکانیک خاک و پی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The numerical study of the effect of the crude oil contamination on the stability of clayey soil slope | ||
| نویسندگان [English] | ||
| kamran rahgooy1؛ saeed mirakhorli2؛ amin bahmanpour3 | ||
| 1Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 2Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| 3Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The presence of oily materials (crude oil contamination) in the clayey soil with low liquid limit (CL) causes the occurrence of changes in the stress-strain curve, wedge failure, plastic region, and strain energy of the soil slopes compared the uncontaminated soils due to the physical and chemical processes. These changes mostly cause the decrement in the safety factor against failure, the increment of the plastic region, and the decrement of the stability of the soil slopes. Yet, the effect of crude oil contamination on the parameters of the shear strength of the soil has been tested by the direct shear test as well as the bed reaction module by the plate loading test for various clayey and sandy soils. In this research, the effect of the oil contamination changes in the range of 0-16% (0-4%, 4-8%, 8-12%, 12-16%) on the safety factor of the stability of clayey soil slope has been studied by the numerical modeling of finite element method in ABAQUS software. The heights of clayey soil slopes are 10, 13, and 16 meters and the degree of the soil slope is 53. The results of this research show that the increment of the oil contamination will lead to the decrement of the stability of the clayey soil slope. It can be predicted that the safety factor value of the clayey soil slope can decrease up to 72% by increasing the oil contamination from 0 to 16%. Also, a 4% increment in the amount of crude oil contamination in clayey soil slope (12% to 16% oil contamination) can increase the horizontal displacement by 2 to 3 times, and vertical displacement by 3 to 4 times. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Clayey soil, finite element method, crude oil contamination, SRM method, soil slope | ||
| مراجع | ||
|
[1] E.E. Cook, V.K. Puri, E.C. Shin, Geotechnical Characteristics Of Crude Oil-Contaminated Sands, in, 1992. [2] E. Evgin, B.M. Das, Mechanical behavior of an oil contaminated sand, in, pp. 101-108. [3] A.-S.H. A, E.W. K, I.N. F, Geotechnical Properties of Oil-Contaminated Kuwaiti Sand, Journal of Geotechnical Engineering, 121(5) (1995) 407-412. [4] M. Khamehchiyan, A. Hossein Charkhabi, M. Tajik, Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils, Engineering Geology, 89(3-4) (2007) 220-229. [5] N.A.M. A, Experimental and Theoretical Studies for the Behavior of Strip Footing on Oil-Contaminated Sand, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 135(12) (2009) 1814-1822. [6] M. Kermani, T. Ebadi, The Effect of Oil Contamination on the Geotechnical Properties of Fine-Grained Soils, Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 21(5) (2012) 655-671. [7] E. Khosravi, H. Ghasemzadeh, M.R. Sabour, H. Yazdani, Geotechnical properties of gas oil-contaminated kaolinite, Engineering Geology, 166 (2013) 11-16. [8] A.H.B.A. talebzadeh, Laboratory Modeling of Oil Contamination Propagation Effect on Subgrade Reaction Modulus of Fine Grained Sand, Journal of civil engineering sharif, 4(2) (2015) 1028-1028. [9] Z.-b. Liu, S.-y. Liu, Y. Cai, Engineering property test of kaolin clay contaminated by diesel oil, Journal of Central South University, 22(12) (2015) 4837-4843. [10] R.M. Abousnina, A. Manalo, J. Shiau, W. Lokuge, Effects of Light Crude Oil Contamination on the Physical and Mechanical Properties of Fine Sand, Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 24(8) (2015) 833-845. [11] S.A. Nasehi, A. Uromeihy, M.R. Nikudel, A. Morsali, Influence of Gas Oil Contamination on Geotechnical Properties of Fine and Coarse-Grained Soils, Geotechnical and Geological Engineering, 34(1) (2016) 333-345. [12] S.A. Nasehi, A. Uromeihy, M.R. Nikudel, A. Morsali, Use of nanoscale zero-valent iron and nanoscale hydrated lime to improve geotechnical properties of gas oil contaminated clay: a comparative study, Environmental Earth Sciences, 75(9) (2016) 733-733. [13] H. Soltani-Jigheh, H. Vafaei Molamahmood, T. Ebadi, A. Abolhasani Soorki, Effect of oil-degrading bacteria on geotechnical properties of crude oil contaminated sand, 2017. [14] M. Ostovar, R. Ghiassi, M.J. Mehdizadeh, N. Shariatmadari, Effects of Crude Oil on Geotechnical Specification of Sandy Soils, Soil and Sediment Contamination, 00(00) (2020) 58-73. [15] M. Ahmadi, M. Abbaspour, T. Ebadi, R. Maknoon, Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of sand-kaolinite mixtures, Engineering Geology, 283 (2021) 106021-106021. [16] S.E. C, D.B. M, Some Physical Properties of Unsaturated Oil-Contaminated Sand, in, 2021, pp. 142-152. [17] G. Harsh, A. Patel, B. Himanshu, P. Tiwari, Effect of rate of crude oil contamination on index properties and engineering properties of clays and sands, Indian Journal of Science and Technology, 9(30) (2016). [18] Q.X. Meng, H.L. Wang, W.Y. Xu, M. Cai, J. Xu, Q. Zhang, Multiscale strength reduction method for heterogeneous slope using hierarchical FEM/DEM modeling, Computers and Geotechnics, 115(February) (2019). [19] S. Wu, L. Xiong, S. Zhang, Strength Reduction Method for Slope Stability Analysis Based on a Dual Factoring Strategy, International Journal of Geomechanics, 18(10) (2018) 04018123-04018123. [20] Abaqus, Analysis user’s manual, in, 2016. [21] F. Tschuchnigg, H.F. Schweiger, S.W. Sloan, Slope stability analysis by means of finite element limit analysis and finite element strength reduction techniques. Part I: Numerical studies considering non-associated plasticity, Computers and Geotechnics, 70 (2015) 169-177. [22] S. Sture, Constitutive laws for engineering materials: With emphasis on geologic materials, by C. S. Desai and H. J. Siriwardane, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1984, ISBN 0-13-167940-6. No. of pages: 468. Price: \$40.95, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 8(3) (1984) 308-309. [23] T.H. Abderrahmane, B. Abdelmadjid, Assessment of Slope Stability by Continuum and Discontinuum Methods, Researchgate.Net, 10(4) (2016) 543-548. [24] G. You, M.A. Mandalawi, A. Soliman, K. Dowling, P. Dahlhaus, Finite Element Analysis of Rock Slope Stability Using Shear Strength Reduction Method, in: W. Frikha, S. Varaksin, A. da Fonseca (Eds.), Springer International Publishing, Cham, pp. 227-235. [25] B. Azarfar, B. Peik, B. Abbasi, P. Roghanchi, A discussion on numerical modeling of fault for large open pit mines, 52nd U.S. Rock Mechanics/Geomechanics Symposium, (2018). [26] B. Azarfar, S. Ahmadvand, J. Sattarvand, B. Abbasi, Stability Analysis of Rock Structure in Large Slopes and Open-Pit Mine: Numerical and Experimental Fault Modeling, Rock Mechanics and Rock Engineering, 52(12) (2019) 4889-4905. [27] W.H.R. E. M. Dawson, A. Drescher, Slop stability analysis by strength, Géotechnique, 49(6) (1999) 835-840. [28] L.Y.L.Y.L.X.L.P. Liu Xinrong, Numerical analysis of evaluation methods and influencing factors for dynamic stability of bedding rock slope, Journal of Vibroengineering, 19(3) (2016) 1937-1961. [29] S.N.A.T.A. H. Ur-Rehman, Geotechnical behavior of oil-contaminated fine-grained soils, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 12 A (2007) 15-23. [30] H. Zheng, G. Sun, D. Liu, A practical procedure for searching critical slip surfaces of slopes based on the strength reduction technique, Computers and Geotechnics, 36(1-2) (2009) 1-5. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,146 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,216 |
||