ویژگی های زمین شناسی مهندسی آبرفتهای درشت دانه و سیمانی شده تهران

آبرفتهای درشت دانه که در قسمتهای شمالی تهران و پیرامون آن گسترش دارند، با گذشت زمان و رسوب املاح آبهای زیرزمینی، کم و بیش سیمانی شده و به مقدار قابل ملاحظه ای بر مقاومت آنها افزوده شده است. میزان سیمانی شدن آنها برحسب بافت اولیه آبرفت، جنس و شکل ذرات، سن زمین شناسی، وضعیت آبهای زیرزمینی، عوامل تکتونیکی، ژرفا و هوازدگی تغییر می کند. از آنجائی که سیمانی شدن بر مقاومت و سفتی خاک افزوده و رفتار خاک تحت بارگذاری و باربرداری را متاثر می سازد، از نظر زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک حائز اهمیت است.
در این مقاله ضمن بررسی اجمالی فرایند سیمانی شدن آبرفتهای تهران، نوع و مقدار سیمان موجود و تاثیر آن بر مقاومت آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات نشان می دهد که سیمانی شدن آبرفتهای تهران اغلب ثانویه بوده و به مرور زمان در اثر نهشته شدن املاح شیمیائی از آبهای زیرزمینی و تراکم رسوبات بوجود آمده اند. جنس این مواد سیمانی بطور عموم کربناتی و به ویژه کلسیتی است. تاثیر سیمانی شدن بر ویژگی های مکانیکی آبرفتهای درشت دانه تهران ارتباط مستقیمی با بافت اولیه آنها دارد. سیمان کربناتی در رسوباتی که مواد ریز دانه کمتر از حدود 15 درصد دارند، ذرات درشت خاک را بطور مستقیم به یکدیگر متصل می سازد ولی در شرایطی که مواد ریز دانه آنها بیش از این مقدار باشد، خود مواد ریز دانه بصورت خمیره ای ذرات درشت را فرا گرفته و در نتیجه مقاومت خاک بیشتر تحت تاثیر خصوصیات مواد ریز دانه قرار می گیرد.
نتایج آزمونهای درجا و آزمایشگاهی نشان می دهد که سیمانی شدن موجب افزایش مقاومت و سفتی خاک شده و رفتار خاک در موقع گسیختگی را از حالت خمیری به حالت شکننده تغییر می دهد. همچنین با افزایش سیمانی شدن پوش گسیختگی خاک انحنا بیشتری پیدا می کند.