به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، امیرحسین محمدی، دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست و مجری طرح «بررسی آزمایشگاهی ظرفیت باربری محوری شمع ها در خاک ماسه ای آلوده به مواد نفتی» گفت: یکی از کاربردهای شمع در صنعت ساختمان به عنوان پی عمیق، انتقال نیروهای سازه ها به لایه های مقاوم تر خاک است. اگرچه شمع ها به گونه ای طراحی می شوند که انواع نیروها اعم از نیروهای محوری، جانبی و لنگر خمشی را تحمل کنند؛ با این حال معمولاً ظرفیت باربری محوری شمع به عنوان عامل اصلی طراحی این المان های سازه ای مدنظر قرار می گیرد.
وی با بیان اینکه رفتار شمع ها در خاک وابسته به ویژگی های خاک اطراف شمع و ویژگی های شمع است، افزود: با توجه به این که نیروهای سازه از طریق سطح مشترک شمع و خاک به خاک منتقل می شود، هرگونه تغییر در ویژگی های خاک های اطراف شمع، منجر به تغییر ظرفیت باربری شمع خواهد شد.
وی خاطر نشان کرد: مطالعات پیشین نشان داده اند که حضور آلاینده های نفتی در خاک، سبب کاهش قابل توجه نیروهای قابل تحمل توسط خاک می شود که این تغییرات قطعاً بر ظرفیت باربری شمع در تماس با خاک آلوده، تاثیر گذار خواهد بود.
محمدی ادامه داد: با توجه به عدم وجود تحقیقات آزمایشگاهی در مورد تغییرات ظرفیت باربری محوری شمع ها در خاک های آلوده به مواد نفتی، در این تحقیق با ساخت دستگاهی برای مطالعه رفتار پی های عمیق، ضمن انتخاب درصدهای مختلف از سه نوع آلاینده نفتی و همچنین شرایط مختلف اجرای شمع، ابعاد شمع و دانسیته نسبی خاک، تاثیرات تغییر این عوامل بر ظرفیت باربری محوری شمع مدل فولادی، بررسی شد.
وی تاکید کرد: خاک بخش عمده ای از نواحی اطراف تاسیسات نفتی و مسیرهای انتقال مواد نفتی، بنابر دلایل مختلف، به انواع فرآورده های نفتی اعم از بنزین، گازوئیل، نفت خام و نفت سفید آلوده است. همچنین، با توجه به نیاز کشور به منابع انرژی و توسعه تاسیسات پالایش، انتقال و ذخیره سازی، ساخت تاسیسات جدید عمدتاً در اطراف تاسیسات موجود صورت می گیرد که خاک این نواحی آلوده به انواع فرآورده های نفتی است.
وی خاطر نشان کرد: با توجه به آلودگی خاک به انواع مواد نفتی، در طراحی شمع ها می بایست اثر حضور درصدهای مختلف از این مواد بر ظرفیت باربری محوری شمع ها، درنظر گرفته شود.
محمدی عنوان کرد: در این تحقیق، شرایط مختلف اعم از نوع آلاینده، درصد آلاینده، دانسیته نسبی خاک، روش اجرای شمع و عمق خاک آلوده در تماس با شمع، مدنظر قرار گرفته و ضرایب کاهنده ظرفیت باربری در شرایط مختلف ارائه شده است.
وی با بیان اینکه این روابط و ضرایب در طراحی دقیق شمع ها در خاک های آلوده به مواد نفتی، بسیار پرکاربرد هستند، افزود: دستگاه ساخته شده جهت بررسی ظرفیت باربری پی های عمیق، علاوه بر امکان مدل سازی فیزیکی شمع ها در مقیاس های قابل قبول، در دیگر کاربردها اعم از مطالعات انتقال و انتشار آلاینده ها در خاک نیز قابل استفاده بوده و همچنین امکان تجاری سازی و تولید انبوه آن نیز وجود دارد.
وی با اشاره به نتایج تحقیقات خود گفت: نتایج به دست آمده در این تحقیق علاوه بر این که موید تاثیرگذاری حضور آلاینده های نفتی در خاک بر ویژگی های ژئوتکنیکی خاک ها است، در فرآیند طراحی شمع در پروژه های طراحی و ساخت تاسیسات پالایش و ذخیره سازی مواد نفتی و یا هر نوع سازه دیگری که بر روی خاک-های آلوده به مواد نفتی ساخته خواهد شد، مورد استفاده است.
وی عنوان کرد: از سوی دیگر در محل هایی که امکان آلوده شدن خاک پس از ساخت سازه نیز وجود دارد (نظیر نشت از مخازن ذخیره)، این قابلیت وجود دارد که میزان نشست های آتی سازه در اثر نشت مواد نفتی، پیش بینی شود. در واقع کارفرمایان، پیمانکاران و مهندسان مشاور این نوع پروژه ها، می توانند از داده ها و روابط ارائه شده در این تحقیق، در طراحی سازه های موردنظر، استفاده کنند.
این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: با توجه به قابلیت های دستگاه و همچنین مشخصات شمع های مدل ساخته شده، امکان بهینه سازی و تکمیل امکانات و تجهیزات آنها وجود دارد. لذا در مرحله اول، هدف بهبود عملکرد دستگاه و شمع های مدل ساخته شده به منظور انجام تحقیقات بیشتر در زمینه تاثیر آلاینده های نفتی بر خاک ها و پی ها و سپس ساخت نمونه های مشابه جهت تامین نیاز دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی به این دستگاه، خواهد بود.