خرابیهای ناشی از تورم مارن تبریز

خاکهای متورم شونده که عمدتا در مناطق خشک و نیمه خشک جهان پراکنده شده اند، در زمره مهمترین انواع خاکهای مساله دار قرار میگیرند. تغییر شکلهای ناشی از این خاکها به هنگام تر شدن، سالانه خسارات فراوانی به ویژه به سازه های سبک وارد می آورد. مارن عمدتا، به ترکیب رس و کربنات با نسبتهای مختلف )عموما 33 تا 63% کربنات( اطلاق میگردد که نسبت به نوسانات رطوبت حساس بوده، کاهش قابل توجه در مقاومت، بروز نشستهای زیاد، تورم/انقباض و واگرایی از عوارض شایع جریان آب در این قبیل خاکهاست. مارن تبریز که بخش وسیعی از ساخت و سازهای بخش شرقی شهر، بر روی آن انجام میگیرد، همواره سبب بروز مشکلاتی از قبیل نشستهای نامتقارن و بروز ترک، ضعف در مقاومت برشی و ظرفیت باربری، پلاستیسیته بالا و دشواری در تراکم و بروز ترکهای ناشی از تورم در سازه های سبک شده است. در این مقاله ابتدا با اشاره به تعدادی از پروژه های آسیب دیده ناشی از تورم این خاکها در شهر تبریز در سالهای اخیر، بر لزوم توجه به ویژگیهای تورمی این خاکها که غالبا مورد غفلت قرار میگیرد، تاکید میگردد؛ سپس محدوده وسیعی از برون زدگی های مارن و یکی از ایستگاه های مترو خط دو تبریز که در قسمت پرتال ورودی دچار گسیختگی در اثر ترکیب برش و تورم شده است به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و با انجام تست XRD )شناسایی کانیهای تشکیل دهنده خاک(، آزمایشات فیزیکی )نظیر دانه بندی، حدود اتربرگ، پروکتور استاندارد( و آزمایشات مکانیکی مختلف جهت سنجش پتانسیل تورم از قبیل تورم آزاد و فشار تورم بر روی نمونه های دست نخورده و بازسازی شده، به بررسی ویژگیهای تورمی سطحیترین لایه مارن تبریز )مارن زرد( پرداخته شده است. بر اساس نتایج مطالعات، پتانسیل تورم نمونه های دست نخورده و بازسازی شده در درصد رطوبت و دانسیته نظیر نمونه های طبیعی اختلاف اندکی با یکدیگر داشته و در حالت بازسازی شده پتانسیل تورم قدری بیشتر است؛ از طرفی با توجه به نیاز استفاده از نمونه های متراکم شده در شرایط تراکم استاندارد نظیر احداث خاکریز، خصوصیات تورمی مارن زرد تبریز در این حالت نیز مورد بررسی قرار گرفته است که در مقایسه با نمونه دست نخورده دارای پتانسیل تورم کمتریست ؛ فشار تورم اندازه گیری شده در این حالت نیز در حدود 53 کیلوپاسکال میباشد که برای آسیب رساندن به سازه های سبک کافی است. بدیهی است شناخت همه جانبه رفتارهای مکانیکی محتمل در پروژه، منجر به ارائه طرحهای ایمن و اقتصادی و اتخاذ تمهیدات الزم پیش از بروز اختلال در عملکرد سازه خواهد گردید.

کلیدواژه ها:

مارن ، خرابی ، تورم ، سازه ، اندرکنش ، تبریز