شکست شیب یا گسیختگی شیروانی (Slope failure) در استان چیتاگونگ بنگلادش، با افزایش تلفات از 19 نفر در سال 2000 به 162 نفر در سال 2017 و پیش بینی روند افزایشی آن، به یک نگرانی فزاینده تبدیل شده است. در مطالعه ای که Alam و همکاران انجام دادند، شناسایی آسیب پذیرترین سازند سنگ و ارزیابی کربوکسی متیل سلولز (CMC) به عنوان راه حلی برای افزایش مقاومت شیل و کاهش شکست شیب انجام شد.
این تحقیق با ارزیابی حساسیت و پایداری لایه‌های سنگی مختلف در برابر هوا آغاز شد و ناپایداری بالای شیل در سازند بوبان (Bhuban) را آشکار کرد. آزمایش‌های دوام اسلک (Slake durability)، غلظت کاتیون‌ها را برای درک مکانیسم‌های ناپایداری شیل اندازه‌گیری کردند. آزمونهای آزمایشگاهی، از جمله آزمایش‌های غوطه‌وری (immersion) و نمونه‌های شیل دانه‌بندی شده و قالب‌گیری شده (grained-and-molded shale specimens)، پتانسیل کربوکسی متیل سلولز (CMC) را جهت بهبود پایداری شیل بررسی کردند.
نتایج نشان داد که شیل سازند بوبان بیشترین تغییرات ارزش چکش (hammer value) را دارد که نشان‌دهنده افزایش حساسیت به هوازدگی است. ناپایداری شیل به انحلال لایه ایلیت (illite layer dissolution) نسبت داده شد و K+ را آزاد کرد.
نمونه‌های شیل دست‌نخورده اصلاح شده با CMC، بهبود مقاومت در برابر نفوذ (penetration resistance)، مقاومت برشی (shear strength) و رفتار تغییر شکل (deformation behavior) را نشان دادند که پتانسیل CMC را در افزایش پایداری شیل نشان می‌دهد. نمونه‌های شیل دانه‌بندی‌شده و قالب‌گیری‌شده با CMC افزایش مقاومت برشی (shear strength)، جابجایی برشی بحرانی (critical shear displacement) و رفتار تغییر شکل انقباضی (contraction deformational behavior) را نشان دادند.
میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل پیوندهای عرضی (cross-links) بین دانه‌های شیل را نشان داد که به بهبود پایداری شیل کمک می‌کند. تحقیقات بیشتری برای کشف کاربرد CMC در افزایش پایداری شیب سنگ در محل، مورد نیاز است. این مطالعه بر اهمیت پرداختن به شکست شیب در بخش چیتاگونگ تأکید می‌کند و ایدههایی را برای کاهش خطرات از طریق مداخلات مبتنی بر کاربرد CMC ارائه می‌کند.
دانلود متن کامل مقاله نیچر به زبان انگلیسی
منبع: