پایش شاخص های فیزیکوریختی سواحل جنوب غرب استان خوزستان به منظور بررسی پارامترهای مؤثر بر بهبود خصوصیات رسوبات ساحلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سازه های دریایی،دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

2 استادیار دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

3 کارشناسی ارشد زمین شناسی اقتصادی،دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

چکیده

پژوهش حاضر به مطالعۀ شاخص‌های فیزیکوشیمیایی، کانی‌شناسی، ریخت‌شناسی و دانه‌بندی به‌عنوان پارامترهای مؤثر در شاخص-های مکانیکال- عمرانی در سواحل جنوب غرب خوزستان به‌ویژه منطقۀ آزاد اروند پرداخته است. بدین منظور درمجموع20 نمونه از رسوبات سه منطقه خرمشهر، آبادان (چوئبده) و ماهشهر برداشت و افزون بر تعیین شاخص‌های فیزیکوشیمیایی مانند EC و PH، با روش-های پراش پرتوایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و دانه‌بندی لیزری (LPSA) مورد آنالیز قرار گرفتند. EC نمونه-های موردمطالعه در محدودۀ 5/15 -31/8 قرار می‌گیرد که کمترین میزان EC متعلق به خرمشهر و بیشترین میزان نیز به رسوبات برداشتی از سواحل آبادان تعلق دارد. با توجه به رابطۀ معکوس EC با افزایش خوردگی سازه‌های بتنی‌، بنابراین در تثبیت رسوبات ساحلی آبادان با روش‌های حاوی ترکیبات سیمانی، باید از سیمان ضدسولفاته بهره گرفت. بر اساس داده‌های XRD نیز کانی‌های کلسیت و گاهی دولومیت پراکنش بسیار بالایی در سواحل موردمطالعه داشته که حضور این ترکیبات کربناته نیز لزوم بهره‌گیری از روش‌های تثبیت آهک‌پایه مانند سیمان-آهک، سیمان-آهک-سیلیس را نشان می‌دهد. همچنین وجود کانی‌های تبخیری مانند هالیت و ژیپس لزوم استفاده از روش‌های تثبیت ضد خوردگی را افزایش می‌دهد. بر اساس داده‌های SEM، ریخت‌شناسی کروی، شکل غالب بر سواحل موردمطالعه را شامل می‌شود که در کنار میکرومورفولوژی صفحه‌ای ناشی از وفور کانی‌های کلسیت، جورشدگی مناسبی را در عمل تثبیت سواحل ایجاد می‌نماید. بررسی میانگین Q10-Q50-Q90% در رسوبات نشان‌دهندۀ دانه‌بندی غالب در بازۀ 1 تا 21 میکرومتر است. غالب بودن ترکیبات ریزدانه مبنی بر فراوانی بالای ذرات سیلت و رس در رسوبات ساحلی در مناطق موردمطالعه نشان می‌دهد که به‌کارگیری مواد با دانه‌بندی بزرگ‌تر نیز می‌تواند در افزایش باربری سواحل مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Monitoring of Physicomorphology Characteristics of Southwest Coastal of Khuzestan Province in order to investigation the effective parameters on the improvement of engineering characteristics

نویسندگان [English]

  • ali maghomi 1
  • Morteza Bakhtiari 2
  • majid heidari 3
1 Department of Engineering, Faculty of Marine Engineering,Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Korramshahr,Iran
2 Assistant Professor,Department of Engineering, Faculty of Marine Engineering,Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Korramshahr,Iran
3 kmsu
چکیده [English]

In This research, we investigated physicochemical, mineralogical, morphological and aggregation attributes as effective parameters in mechanical-civil engineering indices in the southwest coast of Khuzestan, especially Arvand Free Zone. In this regard, 40 collected samples were analyzed using X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), LPSA and EC methods. Based on EC results, EC range from 5.15-31.8 and the lowest and highest value belongs to Khorramshahr and Abadan, respectively. Due to the inverse EC relation with the increased corrosion of concrete structures, therefore, antiseptic cement should be used in stabilizing Abadan coastal sediments with methods containing cement compounds. According to XRD data, calcite and dolomite minerals have a very high distribution on the coasts. The presence of these carbonate compounds also requires the use of stabilizing lime base such as cement-lime, cement-lime-silica. Minerals such as halite and gypsum increase the need for anti-corrosion stabilization methods. According to SEM data, spherical morphology has a dominant shape on the studied beaches. Also, plate micromorphology, caused by the abundance of calcite minerals, provides an appropriate sorting in the process of coastal fixation. The Q10-Q50-Q90% in studied sediment indicates sediments grain range from 1 to 21 μm. The fine granularity of coastal sediments in the study areas shows that the use of larger granulation materials can also be effective in increasing coastal stabilization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Physicomorphology Characteristics
  • mineralogical
  • morphological
  • X-ray diffraction (XRD)

[1] Bhattacharja SA, Bhatty JI, Todres HA. Stabilization of clay soils by Portland cement or lime–a critical review of literature. PCA R&D Serial. 2003; 60(1):124-33.

[2] Moh ZC. Reactions of soil minerals with cement and chemicals. Highway Research Record. 1965; 86(1): 1-13.

[3] مقدس­نژاد فریدون، مدرس امیر. تثبیت خاک با استفاده از سیمان آب‌زدا جهت استفاده در پروژه‌های راه‌سازی. نشریه مهندسی عمران امیرکبیر. 1389؛ 42(1): 55-63.

[4]طاهر خانی حسن، سلامی حامد. مقایسۀ تثبیت‌کننده‌های آهک و سیمان و CBR PLUS برای خاک رس.[یادداشت پژوهشی] مهندسی حمل‌ونقل. 1392؛ 5(2):263-274.

[5]اوحدی وحیدرضا، امیری محمد. حمیدی صلاح‌الدین. بهسازی خاک‌های واگرا با آهک با نگرش ویژه به کاهش شدت قله‌های اصلی کانی‌های رسی در پردازش پرتوایکس. مجلۀ علمی– پژوهشی عمران مدرس. 1393؛ 14(2):25-13.

[6] باقر نادری سید محمدباقر، بازیار محمدحسین، روشن‌ضمیر محمدعلی. بررسی الیاف و چسب‌های پلیمری روی خواص مکانیکی خاک. ارائه شده در: اولین کنگرۀ ملی مهندسی عمران؛ 1393اردیبهشت 6 - 7 ؛ سمنان، ایران.

[7]روح‌بخشان آرمین،کلانتری بهزاد. تثبیت خاک رس با آهک و پودر ضایعات سنگی. نشریۀ علمی پژوهشی امیرکبیر، مهندسی عمران و محیط‌زیست. 1395؛48 (4): 429 -438.

[8] سلطان نژاد خالد، رئیسی استبرق علی، عبدالهی بیک جمال، امیدی محمدحسین. بهسازی خاک در برابر رگاب با استفاده از الیاف مصنوعی. تحقیقات آب‌وخاک ایران. 1392؛ 44 (3): 363- 369.

[9]عاطفی­فر مسعود، خیری مسعود، داودی سعید، آزاد فلاح علی، بهنیا سعید. مروری اجمالی بر مهم‌ترین روش‌های بهسازی و تثبیت خاک‌های مختلف. ارائه شده در: دومین کنفرانس و همایش بین‌المللی مهندسی عمران، معماری، برنامه‌ریزی شهری و محیط پایدار؛ 1395 خرداد 13؛ ترکیه، استانبول.

[10]قاسمی اسفندیار، سلطانی امیر، رئیسی استبرق علی. امیدی محمدحسن. بررسی آمار و آزمایشگاهی بهسازی یک خاک رس با استفاده از افزودنی شیمیایی. تحقیقات آب‌وخاک ایران. 1395؛ 47 (1): 119-128.

[11]مرندی سید­محمد، صفاپور پرویز. تثبیت لایۀ اساس با استفاده از تکنولوژی نوین سیمان و امولسیون (مطالعات موردی احداث راه اصلی دوغارون - هرات افغانستان). پژوهشنامۀ حمل‌ونقل.1392؛ 3 (2): 123-140.

[12]تیموری اسمعیل، تیموریان سری موسی. تثبیت خاک و مصالح شنی با آهک در طرح روسازی. ماهنامۀ بین‌المللی راه و ساختمان. 1393؛ 97 (1):12-19.

[13]طاهرخانی حسن. بررسی و مقایسۀ مقاومت فشاری خاک‌های رسی تثبیت‌شده با سیمان، آهک و نانوپلیمرCBRPL US. مجلۀ علمی -پژوهشی عمران مدرس. 1395؛ 16 (4):161-173.

[14] Zarasvandi A, Carranza EJ, Moore F, Rastmanesh F. Spatio-temporal occurrences and mineralogical–geochemical characteristics of airborne dusts in Khuzestan Province (southwestern Iran). Journal of geochemical exploration. 2011; 111(3):138-51.

[15] Fandrich R, Gu Y, Burrows D, Moeller K. Modern SEM-based mineral liberation analysis. International Journal of Mineral Processing. 2007; 84(1-4):310-20.

[16] Ersoy O. Surface area and volume measurements of volcanic ash particles by SEM stereoscopic imaging. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2010;190 (3-4):290-6.

[17] Yao N, Wang ZL, editors. Handbook of microscopy for nanotechnology. 2nd ed. Boston: Kluwer academic publishers; 2005. p. 119-62.

[18] لک راضیه، تقی­زاده مجتبی. بررسی رخساره­های رسوبی هولوسن و تعیین نرخ رسوب‌گذاری در شمال خاور خلیج‌فارس (مطالعۀ موردی: جنوب بندرعباس). مجلۀ علمی‌پژوهشی علوم زمین. 1393؛94(3):183-192.

[19] Purser B.H. The Persian Gulf: Holocene Carbonate Sedimentation and Diagenesis in a Shallow Epicontinental Sea. 1rst edition. Tehran: geosience publishers; 1973. p. 351-427.

[20] Ward WC. Brazos River bar: A study in the significance of grain-size parameters. Journal of Sedimentary Research. 1957; 27(1):3-26.

[21] Bui EN, Mazzullo JM, Wilding LP. Using quartz grain size and shape analysis to distinguish between aeolian and fluvial deposits in the Dallol Bosso of Niger (West Africa). Earth Surface Processes and Landforms. 1989;14(2):157-66.

[22] Ghiasi khalaf R. Distribution and geochemical sourc of street dust in Asaluyeh petrochemical complex (one of the petrochemical complex in Asaluyeh) [disseration]. Ahvaz: Shahid Chamran University of Ahvaz; 2016.

[23] زراسوندی علیرضا. ارزیابی زیست‌ محیطی پدیدۀ گردوغبار در استان خوزستان- فاز اول. اهواز: سازمان محیط‌زیست استان خوزستان؛ 1388بهمن‌ماه.350 صفحه.