هوازدگی مارن و پیامدهای ژئوتکنیکی آن

هوازدگی مارن فرایندی تدریجی و وابسته به زمان است که در اثر تغییرات رطوبتی، چرخه‌های تر و خشک‌شدن، انحلال کانی‌ها و آزادسازی تنش‌های ناشی از گودبرداری رخ می‌دهد. این فرایند می‌تواند با تخریب ساختار سنگ، کاهش مقاومت و تغییر رفتار مکانیکی آن، پایداری گودها و شیب‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. در این مقاله، مکانیسم‌ها و درجات هوازدگی مارن، ویژگی‌های پروفیل هوازدگی، روش‌های پایدارسازی و آزمایش‌های موردنیاز برای ارزیابی وضعیت ژئوتکنیکی آن بررسی می‌شوند.

در پروژه‌هایی که گودبرداری در مجاورت ساختمان‌های حساس و در زمین‌های مارنی انجام می‌شود، روش Top-Down ساخت می‌تواند با اجرای هم‌زمان سازه و مراحل حفاری، تغییرشکل جانبی دیواره‌ها را کنترل کرده و پایداری گود را افزایش دهد.

بخش ۱: تعریف، منشأ، مکانیسم‌ها و عمق هوازدگی مارن

1-1- ترکیب و دسته‌بندی مارن‌ها

مارن (Marl) به مواد رسوبی ریزدانه، نرم یا نیمه‌سخت گفته می‌شود که در محیط‌های دریایی کم‌عمق، دریاچه‌ای (Lacustrine) یا باتلاقی انباشته شده‌اند. این نهشته‌ها عمدتاً از ترکیب کانی‌های رسی و کربنات کلسیم (CaCO₃) تشکیل می‌شوند. وجود فسیل‌هایی مانند صدف‌ها، پوسته شکم‌پایان و میکروفسیل‌هایی نظیر تخمک‌های جلبک‌های آب شیرین در ماتریس مارن، از ویژگی‌های شاخص منشأ رسوبی آن است.

ترکیب کانی‌شناسی مارن‌ها به دو گروه اصلی کانی‌های غیررسی، عمدتاً کربنات‌ها، و کانی‌های رسی تقسیم می‌شود.

کانی‌های کربناتی و غیررسی

• کلسیت :(Calcite – CaCO₃) کانی اصلی کربناتی که به‌عنوان ماتریس رسوبی یا بلورهای سیمانی‌کننده ثانویه حضور دارد
• دولومیت :(Dolomite – CaMg(CO₃)₂) یکی دیگر از کانی‌های کربناتی شاخص که در مقایسه با کلسیت، واکنش‌پذیری کندتری در برابر اسید دارد
• آراگونیت :(Aragonite) شکل دیگری از کربنات کلسیم که در ارتباط با وجود صدف‌ها و بقایای موجودات دریایی در مارن حضور دارد
• کوارتز و فلدسپارها :(Quartz & Feldspars) ذرات سیلیسی و فلدسپارهای پتاسیم و پلاژیوکلاز که به‌صورت اجزای سخت‌تر و در بخش‌های ماسه‌ای یا سیلتی حضور دارند.
• پیریت فرامبوئیدال :(Framboidal Pyrite) سولفید آهن که نشان‌دهنده شرایط احیایی محیط رسوب‌گذاری اولیه است

کانی‌های رسی

• اسمکتیت و مونت‌موریلونیت :(Smectite / Montmorillonite) کانی‌های رسی با قابلیت جذب آب و پتانسیل تورم بالا که بر حد روانی (LL) و حساسیت خاک تأثیر می‌گذارند
• ایلیت و کلریت :(Illite & Chlorite) کانی‌های رسی لایه‌ای که به‌ویژه در لایه‌های رسی‌تر مارن، مانند ، بر خمیری و مقاومت تأثیر می‌گذارند
• کائولینیت :(Kaolinite) کانی رسی پایدارتر که حاصل هوازدگی اولیه کانی‌های آلومینوسیلیکاته است
• پالیگورسکیت و سپیولیت :(Palygorskite & Sepiolite) کانی‌های رسی با ساختار سوزنی یا فیبری که در برخی مارن‌های خاص، ازجمله مارن‌های مناطق گرم و خشک، یافت می‌شوند و می‌توانند موجب افت ناگهانی مقاومت و ناپایداری‌های شدید پس از تثبیت شوند

با توجه به کاهش مقاومت برشی مارن در اثر هوازدگی و نفوذ رطوبت، انتخاب و طراحی مناسب سازه نگهبان نقش مهمی در جلوگیری از ریزش دیواره‌ها و کنترل تغییرشکل خاک در پروژه‌های عمرانی دارد.

سیستم‌های دسته‌بندی و طبقه‌بندی مارن‌ها

طبقه‌بندی مارن‌ها بر اساس درصد کربنات کلسیم معادل (C.C.E.)، رفتار خمیری بر مبنای حدود اتربرگ و نوع کانی رسی غالب انجام می‌شود.

طبقه‌بندی بر اساس درصد کربنات کلسیم

بر اساس دستورالعمل‌های INDOT و استانداردهای فرانسوی مورد اشاره، نهشته‌ها بر مبنای میزان کربنات کلسیم موجود در ساختار خاک به گروه‌های زیر تقسیم می‌شوند.

طبقه‌بندی بر اساس سیستم متحد (USCS) و آیین‌نامه AASHTO

در مهندسی ژئوتکنیک، مارن‌ها ممکن است شامل لایه‌بندی‌های متناوب سیلتی و رسی باشند؛

• مارن سیلتی یا لومی :(Soil M) دارای درصد کربنات کلسیم بیش از ۵۰٪، حاوی صدف و با درصد اسمکتیت بالاتر است. این خاک در سیستم USCS در گروه سیلت ارتجاعی (MH) و در سیستم AASHTO  در گروه A-7-5 طبقه‌بندی می‌شود.
• خاک مارنی رسی :(Soil C) دارای درصد کربنات کلسیم حدود ۳۷٪، فاقد صدف و حاوی ایلیت بیشتر است. این خاک در سیستم USCS در گروه رس کم‌خمیر (CL) و در سیستم AASHTO در گروه A-7-6 طبقه‌بندی می‌شود.

نمودار خمیری (پلاستیسیته) همراه با داده‌های مربوط به خاک‌های M و C (الف) سیستم طبقه‌بندی متحد (USCS) و (ب) سیستم طبقه‌بندی آشتو (AASHTO)

طبقه‌بندی بر اساس کانی‌های رسی خاص (Ouhadi & Yong)

در این طبقه‌بندی، مارن‌ها بر اساس حضور کانی‌های رسی با ساختار سوزنی، مانند پالیگورسکیت و سپیولیت، تفکیک می‌شوند. وجود این کانی‌ها با پتانسیل بالای تورم و افت شدید مقاومت برشی پس از خیس‌شدن مرتبط است.

2-1- مکانیسم‌های هوازدگی فیزیکی و شیمیایی

هوازدگی در مارن‌ها و سنگ‌های رسی تکاملی (Evolutive Rocks) فرآیندی وابسته به زمان است که بلافاصله پس از خاک‌برداری، آزادسازی تنش و قرارگیری در معرض عوامل جوی، از جمله آب و هوا، آغاز می‌شود. این فرآیندها به‌تدریج پیوندهای ساختاری، چسبندگی مؤثر و مقاومت سنگ را کاهش می‌دهند.

2-1- مکانیسم‌های هوازدگی فیزیکی

الف) آزادسازی تنش و بازشدن ناپیوستگی‌ها

به‌محض گودبرداری یا فرسایش سطحی، افت تنش‌های عمودی و افقی باعث ایجاد ترک‌های کششی اولیه و بازشدن ناپیوستگی‌های موجود در ماتریس سنگ می‌شود. این درزه‌ها و ترک‌ها مسیرهایی برای نفوذ آب باران و هوای محیط به عمق سنگ فراهم می‌کنند.

ترک‌خوردگی ناشی از باربرداری (آزادسازی تنش) و قرار گرفتن در معرض شرایط جوی

ب) نفوذ آب، گرادیان مکش و چرخه‌های تر و خشک‌شدن

هنگامی که قطعه‌ای از مارن خشک در معرض رطوبت یا اشباع قرار می‌گیرد، مرزهای بیرونی آن به‌سرعت اشباع شده و مکش در این نواحی به صفر می‌رسد؛ درحالی‌که لایه‌های داخلی همچنان مکش اولیه بالایی، گاهی در حد چند مگاپاسکال، دارند. این اختلاف مکش باعث جابه‌جایی و تورم تفاضلی بین پوسته بیرونی و هسته داخلی قطعه سنگ می‌شود. با پیشروی آب، تنش‌های کششی داخلی از مقاومت کششی مارن فراتر می‌روند و موجب ایجاد ترک‌های شعاعی و محیطی و پوسته‌پوسته‌شدن سنگ می‌شوند.

تکرار چرخه‌های تر و خشک‌شدن، به‌ویژه در اثر نوسانات فصلی، موجب خردشدگی و ازهم‌گسیختگی سنگ می‌شود. این فرآیند می‌تواند به فروپاشی کامل قطعات سنگ و تبدیل آن‌ها به ذرات ریزتر از ۰٫۰۷۵ میلی‌متر، منجر شود.

ج) چرخه‌های انجماد و ذوب

نفوذ آب به داخل درزه‌ها و انجماد و ذوب متناوب آن در شب و روز، با افزایش حجم آب همراه است. این افزایش حجم، فشارهای هیدرولیکی شدیدی به ترک‌ها وارد می‌کند و موجب گسترش ترک‌ها و شکافتن ساختار مارن می‌شود.

برای تعیین درجه هوازدگی مارن و بررسی پارامترهایی مانند مقاومت برشی، میزان رطوبت و حدود اتربرگ، انجام آزمایش خاک ضروری است. نتایج این آزمایش‌ها مبنای انتخاب روش پایدارسازی و طراحی ژئوتکنیکی قرار می‌گیرند.

مکانیسم‌های هوازدگی شیمیایی

الف) انحلال کربنات کلسیم

کربنات کلسیم (CaCO₃) عامل اصلی ایجاد پیوندهای سیمانی ثانویه در مارن‌هاست. نفوذ آب‌های سطحی حاوی دی‌اکسید کربن حل‌شده (CO₂) یا قرارگیری سنگ در محیط‌های اسیدی، باعث انحلال کلسیت و شسته‌شدن آن می‌شود. با انحلال سیمان کربناتی، چسبندگی مؤثر سنگ (c′) به‌شدت کاهش می‌یابد و ساختار آن در برابر بارگذاری فرومی‌ریزد.

ب) هیدراتاسیون و هیدرولیز کانی‌های رسی

واکنش آب با کانی‌های آلومینوسیلیکاتی و کانی‌های رسی می‌تواند به تشکیل کانی‌های رسی ثانویه متورم‌شونده، مانند اسمکتیت و مونت‌موریلونیت، منجر شود. جذب آب در لایه‌های بین‌ورقه‌ای اسمکتیت، با کاهش نیروهای جاذبه بین‌ذره‌ای، موجب تورم شدید و ازهم‌گسیختگی فلس‌های رسی می‌شود.

ج) اکسیداسیون پیریت و تشکیل کانی‌های ثانویه متورم‌شونده

اکسیداسیون پیریت فرامبوئیدال در حضور اکسیژن و آب، به تولید اسید سولفوریک آزاد و سولفات‌ها منجر می‌شود. واکنش سولفات‌ها با کانی‌های کربناتی و آلومیناتی موجود در مارن، به‌ویژه در صورت حضور آهک یا سیمان، می‌تواند موجب تشکیل کانی‌های متورم‌شونده‌ای مانند اترینگایت یا گچ شود. تشکیل این کانی‌ها فشارهای بلوری بالایی ایجاد می‌کند و به ترک‌خوردگی‌های عمیق ساختاری می‌انجامد.

در گودهایی با لایه‌های مارنی هوازده، اجرای نیلینگ در صورت مناسب بودن شرایط ژئوتکنیکی می‌تواند به تقویت توده خاک و محدودکردن تغییرشکل دیواره‌ها کمک کند. عملکرد این روش به مقاومت پیوند دوغاب و خاک و وضعیت آب زیرزمینی وابسته است.

پیامدهای ژئوتکنیکی هوازدگی بر رفتار مارن

تغییر رفتار از شکننده به نرم و شکل‌پذیر

مارن هوازدنشده رفتاری ترد و شکننده با مقاومت فشاری تک‌محوری بالا، در حدود ۱۰ تا ۳۰ مگاپاسکال، دارد. با پیشرفت هوازدگی و خیس‌شدن، مقاومت فشاری تک‌محوری آن ممکن است به کمتر از ۰٫۴ مگاپاسکال کاهش یابد و رفتار آن به حالت نرم و خمیری تغییر کند.

افت ناگهانی چسبندگی مؤثر (c′)

هوازدگی و اشباع‌شدن می‌تواند چسبندگی مؤثر سنگ را کاهش دهد؛ درحالی‌که زاویه اصطکاک داخلی مؤثر (φ′) افت ملایم‌تری را تجربه می‌کند.

کاهش سختی و افزایش نفوذپذیری و تراکم‌ پذیری

تخریب پیوندهای اولیه باعث افزایش تخلخل، افت شدید مدول ارتجاعی و افزایش پتانسیل نشست‌های تحکیمی و خزش در دیواره گودها می‌شود.

3-1- عمق و پروفیل هوازدگی

جبهه هوازدگی  محدوده انتقالی میان بخش هوازده و بخش نسبتاً سالم‌تر توده سنگ است که می‌تواند به‌صورت تدریجی و نامنظم گسترش یابد. در بخش‌های سطحی، تخریب پیوندهای بین ذرات و افزایش نفوذ آب، سنگ مارن را به ماده‌ای با رفتار خاک‌مانند تبدیل می‌کند؛ درحالی‌که بخش‌های عمیق‌تر معمولاً ساختار سنگی و پیوندهای اولیه خود را بهتر حفظ می‌کنند.

عمق هوازدگی به شرایط اقلیمی، جنس و ساختار سنگ، تراکم درزه‌ها و وضعیت هیدروژئولوژیکی وابسته است .به عنوان مثال در مطالعات انجام‌شده، مقادیر زیر گزارش شده است:

• مارن‌های آلژری (Algiers Marls): عمق زون هوازده تا حدود ۵ تا ۶ متر.
• مارن‌های پامپلونا، اسپانیا: (Pamplona Marls) حدود ۳ تا ۵ متر.
• مارن‌های آبادیا، پرتغال: (Abadia Marls)  ضخامت حدود ۰٫۵ تا ۵ متر.

این مقادیر مختص سازندهای بررسی‌شده‌اند و برای تعیین عمق هوازدگی در سایر مناطق، بررسی‌های صحرایی و ژئوتکنیکی ضروری است.

نمودار تغییرات درصد رطوبت طبیعی و حدود اتربرگ نسبت به عمق حفاری؛ در زون هوازده سطحی (تا عمق حدود ۳.۵ متری)، رطوبت بین ۱۶.۵٪ تا ۲۴٪ نوسان دارد، اما با عبور از جبهه هوازدگی و ورود به بستر سنگی دست‌نخورده، رطوبت ناگهان به یک مقدار یکنواخت  و ثابت (حدود ۳٪) سقوط می‌کند.

نیمرخ هوازدگی و سطح پی (تراز فونداسیون)

پروفیل هوازدگی مارن را می‌توان، از سطح به عمق، به چهار زون اصلی تقسیم کرد:

1- خاک برجا و نهشته‌های سطحی: لایه سطحی ترکیب‌شده با نهشته‌های آبرفتی/کوالترنری و قلوه‌سنگ‌ها با رفتارکاملاً شبیه به خاک رسی با خمیرایی متوسط تا پایین است. رنگ آن معمولاً قهوه‌ای تا زرد بوده و رفتار مهندسی آن عمدتاً خاک‌مانند است.

۲- مارن هوازده: ساختار سنگی تخریب شده و ماده به ماتریسی رسی ـ سیلتی تبدیل می‌شود. ممکن است قطعات سنگی مقاوم یا هسته ‌سنگ‌ها در آن باقی مانده باشند. رنگ آن معمولاً زرد، خردلی تا قهوه‌ای روشن بوده است.

۳- مارن کم‌هوازده و درزه‌دار: ساختار سنگی عمدتاً حفظ شده، اما به دلیل آزادسازی تنش ناشی از گودبرداری و نوسانات مکش، سریعاً درزه‌ها و ترک‌های مویی شبکه مفصلی در آن شکل می‌گیرد. رنگ آن خاکستری با لکه‌های قهوه‌ای در امتداد درزه‌ها می باشد.

۴ – مارن نسبتاً سالم تا سالم : ساختار سنگی و پیوندهای اولیه حفظ شده‌اند و میزان هوازدگی کمتر است؛ رنگ آن خاکستری مایل به آبی یا قهوه‌ای تیره است.

طبقه‌بندی درجات هوازدگی

مطابق استانداردهای بین‌المللی توصیف سنگ (از جمله BS 5930  و سیستم SSPC)، درجه هوازدگی جرم سنگ مارن به ۶ رده اصلی تقسیم می‌شود:

در پروژه‌های گودبرداری عمیق، آزادسازی تنش و قرارگیری لایه‌های مارنی در معرض رطوبت می‌تواند موجب گسترش ترک‌ ها و کاهش تدریجی مقاومت شود؛ بنابراین بررسی وضعیت هوازدگی و پایش تغییر شکل دیواره‌ها اهمیت زیادی دارد.

بخش 2: روش‌های پایدارسازی گودها و شیب‌ها در مارن هوازده

سیستم‌های سازه‌ای و تسلیح فیزیکی

میخ‌کوبی خاک

میخ‌کوبی یکی از روش‌های پایدارسازی گودهای قائم یا شیب‌دار در مارن‌های هوازده است.

انکرها و دیوارهای مهارشده

در لایه‌های شدیداً هوازده با مقاومت اصطکاکی پایین در جداره گمانه، استفاده از مهارهای پیش‌تنیده با طول پیوند در سنگ بستر دست‌نخورده، موجب ایجاد فشار محصورکننده افقی و محدودشدن بازشدگی درزه‌های اولیه ناشی از آزادسازی تنش می‌شود.

دیوارهای گابیونی و ژئوسنتتیک‌ها

در پای شیب‌های مارنی و خاکریزهای جاده‌ای، دیوارهای گابیونی به دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت زهکشی بالا، همراه با لایه‌های ژئوتکستایل جداساز، برای جلوگیری از لغزش‌های موضعی پنجه شیب به کار می‌روند.

تثبیت شیمیایی

تثبیت با آهک

مطالعات آزمایشگاهی، واکنش‌پذیری بیشتر خاک‌های مارنی هوازده با آهک را در مقایسه با سیمان پرتلند گزارش کرده‌اند. درصد بهینه آهک زنده حدود ۳ تا ۴ درصد است و مقادیر بیش از ۸ درصد افزایش چشمگیری در مقاومت ایجاد نمی‌کنند.

مکانیسم تثبیت شامل دو مرحله است:

واکنش‌های کوتاه‌مدت: تبادل کاتیونی و لخته‌شدن و تجمع ذرات ، موجب کاهش شاخص خمیری (PI) و افزایش حد انقباض می‌شود.

واکنش‌های بلندمدت پوزولانی: واکنش کلسیم آزاد با سیلیس و آلومین فعال کانی‌های رسی، به تشکیل هیدرات‌های سیلیکات کلسیم (C-S-H) و آلومینات کلسیم (C-A-H) و ایجاد پیوندهای سیمانی پایدار منجر می‌شود.

مواد قلیایی‌فعال و ژئوپلیمرها

در این روش، مارن هوازده با استفاده از سرباره کوره بلند  یا متاکائولین  در محلول هیدروکسید سدیم  تثبیت می‌شود. ترکیب ۷۰ درصد خاک مارن و ۳۰ درصد سرباره فعال‌شده، پس از ۲۸ روز عمل‌آوری در دمای محیط ۲۵ درجه سانتی‌گراد، مقاومت فشاری تک‌محوری ۱۵ تا ۲۳ مگاپاسکال ایجاد می‌کند. این روش به‌عنوان گزینه‌ای برای تثبیت عمیق و کاهش آثار زیست‌محیطی روش‌های سنتی مطرح شده است.

تثبیت حرارتی

حرارت‌دهی مارن موجب تغییرات کانی‌شناسی و اصلاح ساختار ماتریس خاک می‌شود.

سیستم‌های زهکشی و کنترل آب

زهکشی با شیب ملایم در دیواره گود، برای تخلیه آب محبوس در درزه‌ها و لایه‌های ماسه‌ای یا سیلتی بین لایه‌های مارنی اجرا می‌شوند.

همچنین تعبیه لوله‌های زهکش در پوشش شاتکریت، از تجمع فشار هیدرواستاتیکی در پشت دیواره سازه نگهبان جلوگیری می‌کند.

احداث کانال‌های انحراف آب بتنی در تاج شیب یا گود، آب باران را به خارج از محدوده هدایت می‌کند. همچنین، پوشش ترانشه‌های خاکی با شاتکریت یا ژئوممبران، از نفوذ آب و قرارگیری خاک در معرض چرخه‌های تر و خشک شدن جلوگیری می‌کند.

بخش 3- آزمایشات لازم برای تخمین هوازدگی مارن

برای ارزیابی دقیق درجه/درصد هوازدگی  و استخراج پارامترهای ژئوتکنیکی مارن هوازده، مجموعه‌ای از آزمایش‌های آزمایشگاهی (شیمیایی، فیزیکی، دوام و مکانیکی) و ارزیابی‌های صحرایی مورد نیاز است . این آزمایش‌ها به ۵ گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. آزمایش‌های دوام و پایداری در برابر هوازدگی (Durability & Slaking Tests)

این آزمایش‌ها مستقیم‌ترین روش برای سنجش حساسیت مارن به افت کیفیت در اثر تماس با آب و عوامل جوی هستند:

• آزمایش دوام در برابر خردشدگی (Slake Durability Test – ASTM D3744 / ISRM): نمونه‌های سنگ مارن در چند چرخه (معمولاً ۴ چرخه) داخل درام‌های چرخان غوطه‌ور در آب قرار می‌گیرند. در نهایت شاخص تخریب (DI) و درصد ماندگاری تعیین می‌شود که توده سنگ را در ۶ رده از DI = I (فروپاشی کامل و تبدیل به گل) تا DI = VI (بدون تغییر و پایدار) دسته‌بندی می‌کند.
• آزمایش چرخه‌های تر و خشک شدن :(Wetting-Drying Cycles) ارزیابی روند خردشدگی ذرات و تغییرات منحنی دانه‌بندی و محاسبه شاخص افت دانه‌بندی (نظیر شاخص هاردین (Rd)  در اثر نوسانات رطوبت.
• آزمایش جذب آب و مکش :(Water Absorption & Suction Tests) تعیین میزان سرعت جذب آب و تغییرات مکش ماتریسی با رطوبت‌های نسبی مختلف، که نشان‌دهنده پتانسیل خردشدگی سطحی و ایجاد ترک‌های کششی است.

۲. آزمایش‌های شیمیایی و کانی‌شناسی (Chemical & Mineralogical Tests)

هوازدگی مارن با انحلال کلسیت و تغییر کانی‌های رسی همراه است؛ بنابراین آزمایش‌های زیر برای سنجش میزان پیشرفت هوازدگی ضروری هستند:

• تعیین درصد کربنات کلسیم (Calcium Carbonate Content – ASTM D4373)
• پراش پرتو ایکس (XRD – X-Ray Diffraction)
• آزمایش افت وزنی حرارتی (TGA / Loss on Ignition – ASTM E1131 / E1868)

۳. آزمایش‌های فیزیکی و شاخص خاک/سنگ (Physical & Index Tests)

• حدود اتربرگ (Atterberg Limits – ASTM D4318)
• دانه‌بندی و هیدرومتری (Grain Size Distribution & Hydrometer – ASTM D422 / D1140)
• تخلخل، وزن مخصوص و رطوبت طبیعی (Porosity, Density, Moisture Content – ASTM C830 / ASTM D2216)

۴. آزمایش‌های مکانیکی و پارامترهای مقاومت برشی (Mechanical Strength Tests)

• مقاومت فشاری تک‌محوری UCS – ASTM D2166برای خاک/  ASTM D7012 برای سنگ
• آزمایش برش مستقیم و برش ساده (Direct Shear / Simple Shear – ASTM D3080 / D5607)
• آزمایش تحکیم ادومتری (Oedometer / Consolidation Test – ASTM D2435)

۵. روش‌ها و آزمایش‌های صحرایی (In-Situ Tests & Field Weathering Rating)

• طبقه‌بندی چشمی BS 5930 و سیستم: SSPC  تعیین درجه هوازدگی صحرایی (WE) از Grade I  تا Grade V/VI بر اساس نسبت سنگ هوازده به خاک.
• آزمایش برش وین صحرایی: (Field Vane Shear Test – ASTM D2573) تعیین پروفیل مقاومت برشیو حساسیت خاک در لایه‌های نرم مارن هوازده.
• آزمایش نفوذ استاندارد (SPT – ASTM D1586) و پیزوکون: (CPTu) ارزیابی مقاومت نفوذ در زون‌های هوازده سطحی.

منابع:

1. Alonso, E. E., Pineda, J. A., & Cardoso, R. (2010). Degradation of marls; two case studies from the Iberian Peninsula. Geological Society, London, Engineering Geology Special Publications, 23(1), 47–75. [suspicious link removed]
2. ASTM International. (2007a). Standard test method for amount of material in soil finer than No. 200 (75-μm) sieve by washing (ASTM D1140). West Conshohocken, PA.
3. ASTM International. (2007b). Standard test method for particle-size analysis of soils (ASTM D422). West Conshohocken, PA.
4. ASTM International. (2008). Standard test method for field vane shear test in cohesive soil (ASTM D2573). West Conshohocken, PA.
5. ASTM International. (2010). Standard test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils (ASTM D4318). West Conshohocken, PA.
6. ASTM International. (2011a). Standard test method for aggregate durability index (ASTM D3744). West Conshohocken, PA.
7. ASTM International. (2011b). Standard test method for direct shear test of soils under consolidated drained conditions (ASTM D3080). West Conshohocken, PA.
8. ASTM International. (2011c). Standard test methods for one-dimensional consolidation properties of soils using incremental loading (ASTM D2435). West Conshohocken, PA.
9. ASTM International. (2014a). Standard test method for rapid calcium carbonate content of soils (ASTM D4373). West Conshohocken, PA.
10. ASTM International. (2014b). Standard test method for standard penetration test (SPT) and split-barrel sampling of soils (ASTM D1586). West Conshohocken, PA.
11. ASTM International. (2016a). Standard test method for compressive strength and elastic moduli of intact rock core specimens under varying states of stress and temperatures (ASTM D7012). West Conshohocken, PA.
12. ASTM International. (2016b). Standard test method for unconfined compressive strength of cohesive soil (ASTM D2166). West Conshohocken, PA.
13. ASTM International. (2016c). Standard test methods for porosity, bulk density, and moisture content of soil and rock (ASTM C830 / ASTM D2216). West Conshohocken, PA.
14. British Standards Institution. (1999). Code of practice for site investigations (BS 5930:1999). BSI, London, UK.
15. Grine, K., & Imelhaine, A. (2011). Stabilisation of weathered marls using lime or cement. Proceedings of the 2011 Pan-Am CGS Geotechnical Conference, Toronto, Canada.
16. Hack, R., Price, D. G., & Rengers, N. (2003). Slope Stability Probability Classification (SSPC) system. Engineering Geology, 67(3–4), 215–240. [suspicious link removed]
17. Indiana Department of Transportation. (2014). Standard specifications: Section 903 (Marl soil classification). INDOT, Indianapolis, IN.
18. International Society for Rock Mechanics. (1979). Suggested methods for determining water content, porosity, density, and slake-durability index. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 18, 85–110.
19. Lasheb, M., & Melbouci, B. (2025). Experimental study of the dynamic behavior of stabilised marl with lime. Civil Engineering Journal, 11(1), 131–160. [suspicious link removed]
20. Ouhadi, V. R., & Yong, R. N. (2003). The role of clay fraction of marly soils on their post stabilization failure. Engineering Geology, 70(3–4), 365–375. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(03)00104-2