بررسی عدم قطعیت اثر آلاینده‌ گازوئیل بر رفتار ژئوتکنیکی خاک ماسه ای بستر مخازن نفتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

چکیده: نشت از مخازن نفتی باعث ایجاد حجم عظیمی از خاک آلوده می‌گردد. در اثر فرآیندهای فیزیکی-شیمیایی که بین آلاینده و خاک رخ می‌دهد، رفتار مقاومتی خاک تغییر می‌کند. این امر می‌تواند باعث کاهش ظرفیت باربری خاک گردد و پایداری مخزن را به خطر اندازد و به دنبال آن مشکلات زیست محیطی زیادی را بوجود آورد. با توجه به عدم آگاهی کافی نسبت به مقدار دقیق نشت مواد آلاینده از مخزن و مقدار اثر آن در کاهش ظرفیت باربری خاک آلوده زیر مخزن، از عدم قطعیت و احتمالات می‌توان جهت ارزیابی میزان کاهش ظرفیت باربری استفاده نمود. در این مقاله، آزمایش برش مستقیم بر روی نمونه خاک ماسه‌ سیلیسی آلوده به گازوئیل با مقادیر آلودگی 2، 4، 6، 12 و 16% وزنی خاک انجام شده و در انتها برای بررسی احتمالاتی پایداری بستر آلوده زیر مخازن، از روش مونت کارلو استفاده گردیده است. نتایج آزمایشات برش مستقیم نشان می‌دهد که با افزایش میزان آلاینده‌ها، میزان زاویه اصطکاک داخلی و ظرفیت باربری کاهش می‌یابد که این میزان کاهش تا مقدار آلودگی 6% با شیبی نسبتا ملایم‌ و از آن به بعد با شیبی تندتر همراه‌ است. هم‌چنین با استفاده از روش مونت کارلو، دو پارامتر احتمالاتی قابلیت اعتماد و احتمال گسیختگی محاسبه گردیده و با ضریب اطمینان مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Study of Uncertainty in the Effect of Oil Contamination on Geotechnical Behavior of Sandy Soil Beneath Oil Storage Tanks

نویسندگان [English]

  • M. R. Sabour
  • M. Ghadrdan
  • M. Khorshid Ahmadi
Faculty of Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

A leakage from oil storage tanks result in pollution of a large amount of soil by gasoil. Physical and chemical reactions between soil and the contaminant lead to a change in the geotechnical soil behavior. If it yields a negative effect, the strength of the soil may decrease and the stability of the storage tanks may weaken and resulting in the seeping of a large amount of the contaminant in the soil and groundwater. In concern with lack of information about precise leakage of oil, the precise level of pollution and changes in geotechnical parameters couldn’t be accessible. So, the application of the certain analysis together with the probability analysis could be helpful. In this study, the direct shear test was conducted on silica sand samples contaminated with 2, 4, 6, 12 and 16% of gasoil and the stability probability analysis was evaluated by Monte Carlo method. The results showed that increasing the contaminant fraction led to reduction of internal friction angle and bearing capacity of the soil. This trend was observed with a slight reduction up to 6% and then with a sharper decline. In addition, two probability criteria of reliability and rapture probability (RP) were studied by Monte Carlo and then compared with factor of safety (FS).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil Contamination
  • Gasoil
  • Oil Storage Stability
  • Uncertainty
  • Monte Carlo

مراجع

[1] E. Khosravi, Effect of contaminants on stability of clay beds in oil storage tanks, MS thesis, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran, (2010) (In Persian)
[2] S. Gitipour, G. Nabi Bidhendi, M. Gorji, Soil contamination in vicinity of Tehran refinery due to petroleum leakage, Journal of Environmental Studies, 30(34) (2004) (In Persian)
[3] M. Akbarabadi, S. Yasrebi, M. Khoshneshin, Effect of crude oil contamination of geotechnical properties of sandy soil, Fifth National Congress on Civil Engineering, Mashhad, Iran, (2010) (In Persian)
[4] E. Khosravi, H. Ghasemzadeh, M.R. Sabour, H. Yazdani, Geotechnical properties of gas oil-contaminated kaolinite, Engineering Geology, 166 (2013) 11-16.
[5] A. Rahimi, MS Thesis, Shahrood University of Technology, (2005) (In Persian)
[6] E.C. Shin, B.M. Das, Bearing capacity of unsaturated oil-contaminated sand, International Journal of offshore and polar Engineering, 11(03) (2001).
[7] M. Zanjarani Farahani, A. Hamidi, Consolidation Behavior and Geotechnical Parameters of Oil Contaminated Kaolinite Clay, Iranian journal of petroleum Geology, 4(8) (2014) (In Persian)
[8] M. Sadghiani, M. Jiriyayi, Laboratory Study of Contamination on Strength, Settlement and Compressability of Sand, First Congress of Civil Engineering, (2004) (In Persian)
[9] M. Kermani, Effect of oil contamination on shear strength and compressability of soil, MS thesis, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran, (2009) (In Persian)
[10] M. Khamehchiyan, H.A. Charkhabi, M. Tajik, Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils, Engineering Geology, 89(3-4) (2007) 220-229.
[11] O. Oyegbile, G. Ayininuola, Laboratory Studies on the Influence of Crude Oil Spillage on Lateritic SoilShear Strength: A Case Study of Niger Delta Area of Nigeria, Journal of Earth Sciences and Geotechnical Engineering, 3(2) (2013) 73-83.
[12] B.M. Das, Fundamentals of Geotechnical Engineering, (1999).
[13] A. Jones, S. Kramer, P. Arunio, Estimation of uncertainity in Geotechnical Properties for Performance-Based Earthquake Engineering, University of California, Berkeley, (2002).
[14] A. Salami, Review of Monte-Carlo simulation method, Economics Research, 3(8) (2003) 117-138 (In Persian)M. Ghias, Introduction on Monte-Carlo simulation method, Polymerization, 4(1) (2004) 67-77 (In Persian)
[15] M. Fadayi, Calculation of reliability using Monte-Carlo and Geoslope software and stability analysis of Latiyan dam, Forth International Conference on Geotechnical Engineering and Soil Mechanics, (2010) (In Persian)
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 49، شماره 4
اسفند 1396
صفحه 813-820

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار