در این مطالعه نشست شالوده های سطحی و روشهای مورد استفاده برای اندازه گیری آن به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه ابزار لازم برای توصیف یک فضای تصادفی برای پارامتر مدول تغییر شکل خاک معرفی شده به گونه ای که تغییرات میانگین پارامتر به کمک نتایج آزمایش برجای دیلاتومتر تعریف شده، شدت نوسانات پارامتر حول میانگین به کمک پارامتر ضریب تغییرات بیان شده و مقدار آن به کمک جستجو در ادبیات فنی موجود اختیار گردیده، از توزیعی موسوم به توزیع قدر مطلق نرمال برای مدل سازی توزیع پارامتر در فضای مسئله استفاده شده و مقدار فاصله همبستگی پارامتر به کمک روند تغییرات تابع خودهمبستگی پارامتر مدول الاستیسیته خاک بدست آورده شده است. به کمک تئوری حوزه های میانگین محلی و پارامترهای آماری معرفی شده، حالتهای محتملی از توزیع پارامتر مدول الاستیسیته خاک در فضای مسئله ارائه شده و به کمک شبیه سازی مونت- کارلو و روش المان محدود، توزیع تجمعی نشست های حاصله ترسیم گردیده است. به کمک نمودار توزیع تجمعی می توان به جای محاسبه مقادیر نشست، احتمال کمتر بودن مقادیر نشست را از مقادیر مجاز آیین نامه ای بدست آورد.

به گفته کارل ترزاقی (1939)" مشکلات در مهندسی ژئوتکنیک صرفا به سبب ذرات جامد خاک در توده خاک نیست، بلکه مربوط به سیالات موجود در فضاهای خالی است. بر روی یک سیاره بدون آب نیازی به علم مکانیک خاک نمی باشد." با علم به تاثیر قابل ملاحظه آب بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و ناپایداری خاک و تاثیر گذاری آن بر کارایی سازه، در این تحقیق به بررسی صدمات حاصل از فرایندهای آبی – خاکی بر ساز ه های موجود پرداخته می شود. در میان فرایندهای آبی – خاکی شناخته شده، تاکید بیشتر بر فرایندهایی می باشد که در آنها وجود آب لزوما به صورت جریان خارجی و قابل رویت نمی باشد، بلکه حتی تغییرات رطوبتی و حرکت آرام آب در خاک مانند آب نشتی از اتصالات و لوله های انتقال آب، نوسان سطح آب زیرزمینی و بارندگی فصلی جهت ناپایدار ی ساختار خاک کافی است. پس از تشریح و طبقه بندی فرایندهای آبی – خاکی بر اساس نوع حضور آب در خاک، با توجه به ماهیت و شرایط لازم جهت به وقوع پیوستن فرایندهای آبی- خاکی، آن دسته از فرایندهایی که اغلب در چنین شرایطی رخ می دهند معرفی شده و با بیان موارد عملی آسیب دیده، چگونگی و گستره خسارات حاصله بر سازه های موجود بررسی می گردد. موارد عملی شامل بررسی خسارات وارده به ساختمان های احداث شده در شهریار کرج و دشت یزد- اردکان، بخشی از جاده اهواز- ماهشهر، جاده semarang-wirosari در اندونزی، بررسی مشکلات ناشی از رس های تورم زا کانادای غربی در فصول خشک، فرونشست خیابان قلعه مرغی در تهران و کانال راست سنگر در گیلان می باشند. با توجه به نقش عمده پدیده ریزشویی در آسیب دیدگی سازه و عدم توجه کافی به فرسایش خاکهای دانه ای در میان فریندهای موردنظر، شرایط فیزیکی و هیدرودینامیکی لازم جهت وقوع پدیده ریزشویی، مورد بررسی قرار می گیرد و با استفاده از معیارهای موجود جهت شناسایی خاک های ناپایدار، شرایط ناپایدار بودن خاک در چند مورد عملی شامل، شهر شهریار کرج، شهر میلان و کانال آبرسانی ساوه براساس منحنی دانه بندی خاک بررسی می شود. در نهایت با توجه به نوع فرایند و گستردگی خسارات راهکاری اجرایی برای کنترل عوارض پیشنهاد می گردد.

در دهه های گذشته، استفاده از سازه های خاکی مسلح به سرعت افزایش یافته است. روش های زیادی جهت طراحی لرزه ای سازه های خاکی مسلح از سال های خیلی قبل پیشنهاد شده است. در این پایان نامه، روش های قدیمی برای آنالیز شیب های مسلح با یکدیگر مقایسه می شود و روش تعادل حدی جدیدی موسوم به روش قطعات افقی ارائه می گردد. این روش پیشنهادی، متفاوت از سایر روش هایی است که در دهه های گذشته به عنوان روش های کلاسیک توسط بیشاپ، فلنیوس و سایرین پیشنهاد شده است. در این رویکرد، گوه لغزش به تعدادی قطعات افقی تقسیم شده و معادلات تعادل لنگر برای هر قطعه یا کل گوه ارضاء می شود. آنالیز مقایسه ای بین فرمول های مختلف در سطوح لغزش متعدد انجام گرفته است. از مقایسه نتایج بین روش پیشنهادی و روش های معتبر پیشین، سازگاری خوبی مشاهده شده است.

تقریباً 150 سال از تئوری ارائه شده توسط وینکلر در سال 1867 گذشته و تا کنون روشهای متعددی برای تعیین مقدار ضریب واکنش بستر پیشنهاد شده است. بیشتر این روشها تنها یک مقدار را، به عنوان ضریب واکنش بستر معرفی کرده و تفسیری از چگونگی توزیع این متغیر در مواجه با شرایط متفاوت، ارائه نمی دهند. در دو دهه گذشته تحقیقاتی بر نحوه توزیع ضریب واکنش بستر در حالات دو و سه بعدی انجام گرفته که نتیجه این کارها دقیقتر شدن نتایج حاصل از تحلیل به کمک تئوری وینکلر است اما وجود نارسایی هایی در روشهای فوق سبب گردیده که استفاده از آنها در موارد عملی با مشکلاتی همراه باشد. در مقاله حاضر با رفع پاره ای از این نارسایی ها، نمودارهای بدون بعدی جهت تعیین توزیع ضریب واکنش بستر ارائه شده اند. ارائه نتایج به صورت بدون بعد سبب می گردد که بتوان طیف وسیعی از مسائل را در یک حالت خاص جای داد. در تولید این نمودارها، خصوصیات هندسی شالوده، شرایط بارگذاری و خصوصیات الاستیک خاک و شالوده مد نظر قرار گرفته اند. همچنین برای ارزیابی روش پیشنهاد شده از یک مثال عددی با انجام مقایسه ای در مقدار و توزیع تنش فشاری خاک و نشست زیر شالوده، استفاده شده است.

شهرستان بندرانزلی بزرگترین بندر شمال ایران و یکی از مراکز مهم اقتصادی و اجتماعی استان گیلان به شمار می رود که با وسعتی در حدود 275 کیلومتر مربع و با جمعیتی بالغ بر 150 هزار نفر، بعلت قرار داشتن در میان گسله های متعدد و فعال، یکی از مناطق لرزه خیز پهنه ایران است. وقوع زمین لرزه های متعدد تاریخی و همچنین زلزله های شدید قرن بیستم و از آن جمله سه زمین لرزه بالای 7 ریشتر در این منطقه می توانند شاهدی بر این مدعا باشند. در این رساله، تحلیل خطر زمین لرزه به روش احتمالاتی برای شهرستان بندرانزلی و حومه آن، انجام شده است. برای انجام این کار، ابتدا آخرین وضعیت گسله های مهم و زمین لرزه های گزارش شده تاریخی و ثبت شده دستگاهی تا پایان سال 2010 میلادی، رخداده در محدوده شعاع 200 کیلومتری شهرستان بندرانزلی، گردآوری و مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با استفاده از روابط احتمالاتی تحلیل خطر لرزه ای برنامه کامپیوتری kijko 2000 و با در نظر گرفتن فرض های مناسب، پارامترهای لرزه خیزی و دوره بازگشت بزرگای زمین لرزه و همچنین احتمال وقوع زلزله برای شهرستان بندرانزلی و حومه آن بدست آمده است. در انتها نیز طیف پاسخ طرح ویژه ساختگاه و همچنین پهنه بندی بیشینه شتاب زمین برای گستره بندرانزلی و حومه آن با استفاده از نرم افزار تحلیل خطر seisrisk iii، انجام شده است. اما به دلیل اینکه بحث زلزله شناسی، ارتباط مستقیمی به اطلاعات آماری و سابقه لرزش در منطقه مورد نظر دارد، ابتدا مطالعات گسترده ای روی کل زمین لرزه های رخ داده در پهنه ایران زمین انجام شده است تا فرض های مورد استفاده در روابط احتمالاتی، دقیق بوده و نتایج بدست آمده در این رساله، از قابلیت اعتماد بالاتری برخوردار باشد.

مقاومت برشی زهکشی نشده پارامتر اصلی در اکثر مسائل مربوط به پایداری کوتاه مدت و تحلیل های تنش کل (tsa) میباشد. مکانیزم شکل گیری نهشته های خاکی منجر به ایجاد ناهمگونی و ناهمسانی در آن میشود. ناهمگونی و ناهمسانی در مقاومت برشی زهکشی نشده میتواند منجر به تخمین نادرست مقاومت خاک زیر پی گردد. علاوه بر این با در نظر گرفتن شرایط واقعی امید بر آن است تا بتوان از طراحی های محافظه کارانه و غیر اقتصادی جلوگیری نمود. ناهمگونی ذاتی بعنوان مهمترین منبع عدم قطعیت در مسائل ژئوتکنیکی مشتمل بر دو روند مشخصه و تصادفی است. برای مدلسازی این دو روند از تئوری فضای تصادفی و تکنیک حوزه های میانگین محلی (las) کمک گرفته شده و مقاومت برشی زهکشی نشده بعنوان یک پارامتر مقاومتی مصالح ریزدانه در فضای دو بعدی مسئله طوری توزیع گردیده است که در حالت اول که خاک تنها دارای روند مشخصه است تغییرات آن در راستای قائم از روند مشخصه پیروی کند. این تغییرات میتواند خطی یا دو خطی باشد و در حالت دوم نیز نوسانات تصادفی به صورت یک متغیر تصادفی با توزیع و انحراف معیار مشخص، حول مقادیر روند مشخصه در هر عمق به خاک اضافه میشود. به این ترتیب تاثیر ناهمگونی بر ظرفیت باربری نهایی با اعمال این دو مدل به خاک زیر پی بررسی شده و با نتایج حاصل از روشهای دیگر موجود نیز مقایسه شده است. در نهایت در حالت اول روش همگن جایگزین که ناهمگنی خاک را نیز در نظر میگیرد پیشنهاد شده است. در حالت دوم نیز برای اکثر حالات روند تغییر ظرفیت باربری با افزایش ضریب تغییرات کاهشی است اما در خاکهای با روند مشخصه دوخطی احتمال افزایش ظرفیت باربری در ضریب تغییرات بالای 50% وجود دارد.

با توجه به اهمیت بسیار زیاد اسکله ها برای کشورهای دارای ساحل، طرح بهینه دیوارهای پهلوگیر اسکله ها در تامین پایداری و تخمین عملکرد لرزه ای آن ها امری ضروری است. در پژوهش حاضر طراحی بهینه لرزه ای دیوارهای پهلوگیری وزنی به روش شبه استاتیک و شبه دینامیک با استفاده از "الگوریتم ژنتیک چند هدفه با تنوع جواب یکنواخت" (muga) انجام شده است. توابع قید در طراحی ها تغییر مکان افقی دیوار، چرخش پی دیوار، ضرایب اطمینان در برابر گسیختگی پی، لغزش و واژگونی در شرایط استاتیک در نظر گرفته شدند. توابع هدف توابع هزینه هستند، که غیر مستقیم با کمینه کردن عرض دیوار کیسونی و ابعاد پی انتخاب شده اند. پیش از طراحی بهینه آنالیز حساسیت مبسوطی صورت گرفته است. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت نشان می دهند که افزایش ارتفاع دیوار، عمق آب جلوی دیوار، فشار آب منفذی و ضریب لرزه افقی در جهت افزایش آسیب عمل می کنند. افزایش ابعاد عرض دیوار، عرض پاشنه و پنجه و شیب سنگ چین، همگی در جهت بهبود عملکرد دیوار است و شیب پی منجر به افزایش ضریب اطمینان در برابر لغزش و کاهش تغییر مکان افقی می شود. عرض پاشنه در شرایط استاتیک و عرض پنجه در شرایط دینامیک به ایجاد طرح بهینه کمک می کند و طرح های بهینه لرزه ای همگی طرح هایی با پنجه مطول هستند. مقاطع بهینه حاصل از muga در نرم افزار اجزا محدود plaxis-2d مدل سازی و تحلیل شدند. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت، بهینه سازی و مدل سازی عددی، با یکدیگر همخوانی دارند. روش تحلیل و بهینه سازی به کار رفته در این پژوهش برای طرح دیوارهای وزنی برای شرایط مختلف مصالح و لرزه طرح، کاربردی است.

طراحی پی ابنیه هیدرولیکی در خاکهای نفوذپذیر همواره به عنوان یک مسئله عمده مورد توجه مهندسین و طراحان سازه های هیدرولیکی بوده است. مسئله تعیین زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی در کلیه نقاط یک میدان نفوذپذیر و به خصوص در برخی از نقاط کلیدی آن، از مهمترین پارامترهای موثر در طراحی پی سدهای بتنی که بر روی این نوع مصالح قرار گرفته اند می باشد. در این مطالعه با ارائه یک مدل عددی تأثیر موقعیت و طول پرده های آب بند بالادست، پائین دست و میانی و همچنین زهکش ها بر روی زیرفشار و گرادیان هیدرولیکی زیر سد بررسی شده است. نهایتاً با توجه به نتایج بدست آمده از مدل، پیشنهاداتی جهت طرح بهینه پی سدهای انحرافی به نحوی که با به حداقل رساندن هزینه بتن ریزی طرحی اقتصادی حاصل شود صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از این مطالعه نشان می دهد که پرده آب بند میانی اثر چندانی در کاهش زیرفشار در سدهای بتنی نداشته است. درحالیکه ایجاد یک زهکش در مکانی مناسب می تواند تأثیر قابل توجهی در مشخصه های هیدرولیکی جریان به خصوص در تغییر چگونگی توزیع زیرفشار در سطح تماس سد با پی ایجاد نماید که در طراحی بهینه اینگونه سدها می تواند تأثیر گذار باشد. همچنین در این مطالعه از روش بدون شبکه المان مرزی(bem) که نسبت به روشهای دیگر عددی مانند روشهای وابسته به شبکه بندی از جمله روشهای تفاضلات متناهی(fdm)و المان محدود(fem) که دارای سهولت و دقت بیشتری می باشد نیز استفاده شده است. نتایج حاصله با نتایج بدست آمده از نرم افزار رایج seep/wکه بر مبنای روش المان محدود می باشد مقایسه شده و صحت و دقت نتایج بدست آمده مورد تائید قرار گرفته است.

سالیانه ساختمانهای زیادی به علت ساخت و سازهای جدید در مجاورت آنها دچار آسیب میشوند. امروزه شکایات حقوقی زیادی توسط صاحبان ساختمانهای آسیب دیده علیه پیمانکاران ساخت و سازهای جدید، به علت آنکه بارهای اضافی اعمالی ساختمانهای تازه تاسیس باعث این آسیبها شده است در شهرداریها وجود دارد. در این تحقیق، بعضی از راهکارهای عملی برای کاهش نشست و اثرات نامطلوب ساخت و سازهای جدید پیشنهاد شده است. مواردی مانند محدود کردن اختلاف طبقات ساختمان جدید نسبت به ساختمان قدیم، اصلاح سیستم پی سطحی، افزایش عمق استقرار پی، اصلاح سیستم سازهای، استفاده از پیهای عمیق و بهبود مشخصههای باربری خاک زیر ساختمان جدید و قدیم باعث کاهش مفاهیم بیان شده ناشی از ساختمانهای سنگین درمناطق شهری خواهد شد. برای بررسی تاثیر راهکارهای بیان شده در حل مشکل، مطالعات عددی با استفاده از نرم افزارflac3dصورت گرفته است. بدین منظور نشستهای تحکیمی القا شده به ساختمان مجاور ناشی از ساخت ساختمان جدید بررسی گردید. میزان خرابیهادر ساختمان قدیم با درنظر گرفتن چرخش زاویهای در سیستم قاب بندی شده و نسبت نشست در سیستم دیوار باربر غیر مسلح ساختمان قدیم ارزیابی گردید. تاثیراصلاح سیستم پی سطحی از منفرد به گسترده و افزایش عمق استقرار پی ساختمان جدید از یک تا شش متر موردمطالعه قرار گرفت. برای بررسی تاثیر اصلاح سیستم سازهای ساختمان جدید در کاهش خرابی ساختمان قدیم، دهانه باربر انتهایی مجاور به ساختمان قدیم به میزان یک متر کاهش یافت. افزایش طبقات مجاز ساختمان جدید به میزان یک طبقه با افزایش یک متری عمق استقرار پی و به میزان چهار طبقه با در نظر گرفتن پی گسترده نشان از تاثیر این راهکارهاست. در صورت استفاده از پی منفرد، با کاهش % 20 بار ستونهای مجاور به ساختمان قدیم میتوان تا دو طبقه ساختمان جدید را مرتفعتر نمود.

یک از روش های استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده تبدیل آنها به موادی با ارزش افزوده می باشد. ما در این مطالعه به بررسی اثر توزیع تصادفی خرده های لاستیک بر نشست پذیری کلی و تفاضلی پی های سطحی تحت تأثیر پارامترهایی نظیر درصد حجمی و نسبت ابعاد خرده لاستیک، درصد تراکم و عرض پی پرداخته شده است، کیفیت توزیع این مصالح نیز توسط پارامترهای ضریب فاصله بررسی می شود. در این تحقیق از یک مدل دو بعدی خطی الاستیک با فرض کرنش مسطح جهت مدلسازی اجزاء محدود پی صلب واقع بر خاک الاستیک استفاده شده است. ضریب پوآسون و مدول یانگ خاک بازای درصد تراکم های مختلف تعریف می شود. جهت تخمین نشست های زیر پی از روش اجزاء محدود استفاده شده است. پس از انجام تحلیل های چندگانه، توابع آماری و چگالی نشست کلی و تفاضلی تخمین زده شد. نتایج این تحلیل های نشان دهنده افزایش نشست کلی و تفاضلی بازای افزایش درصد حجمی خرده لاستیک بوده و نرخ این افزایش، با کاهش درصد تراکم خاک، کاهش می یابد. نسبت ابعاد خرده لاستیک تأثیر چندانی بر نشست پی سطحی ندارد، اما ضریب تغییرات نسبت با افزایش نسبت ابعاد، افزایش می یابد. ضریب تغییرات نشست کلی نسبت به نشست تفاضلی دارای مقادیر کوچکتری می باشد، این ضریب برای نشست کلی دارای رفتار منظم بوده و با افزایش درصد حجمی، افزایش می یابد. اما نرخ این افزایش نیز با کاهش سختی، کاهش می یابد. همچنین ضریب تغییرات نشست تفاضلی مستقل از پارامترهای ورودی دارای مقادیری بین 69% تا 80% می باشد. عامل عرض پی تحت تأثیر درصد تراکم فقط روی نشست تفاضلی تأثیر می گذارد. سپس مقایسه ای ما بین نشست حاصل از توزیع تصادفی و منظم صورت گرفت و در نهایت جهت سهولت انجام تحلیل ها از مدول معادلی که در بردارنده خصوصیات پارامترهای ورودی می باشد استفاده شده است.

دیوار های حائل سپری به عنوان عناصر نگهدارنده خاک دارای کاربرد های متنوعی اعم از تثبیت شیب جاده ها? حفاظت از سواحل در برابر فرسایش? کنترل گسترش جانبی در نواحی مستعد روانگرایی? پایدار سازی ترانشه های قائم و حفاظت از گود برداری ها می باشند. این نوع سازه های حائل به عنوان عناصر انعطاف پذیر دارای رفتار بار- تغییر شکل خاص خود می باشند و عملا" به دلیل ضخامت اندکی که دارند در اثر فشار جانبی خاک می توانند تغییر شکل جانبی زیادی از خود نشان دهند که البته میزان جابجایی جانبی آنها تابع طول گیرداری و همچنین مشخصات خاک پشت آنها می باشد. روشهای تحلیل پایداری سازه های ژئوتکنیکی به طور کلی به سه دسته تقسیم می گردند که عبارتند از : روش حل بسته? روش های ساده و روش های عددی. در این مقاله به بررسی روش های مختلف بررسی پایداری دینامیکی دیوار های حائل سپری و محاسبه فشار جانبی خاک اعم از تئوری مونونوبه – اوکابه که به عنوان روش تعادل حدی در دسته روش های ساده قرار می گیرند و روش تئوری اجزاء محدود که به عنوان روش های عددی تلقی می گردند? پرداخته می شود و توانایی هر یک از روش ها در تخمین فشار جانبی پشت سپری ها در شرایط دینامیکی و لرزه ای با یکدیگر مقایسه می گردند.

دیوار های حائل سپری به عنوان عناصر نگهدارنده خاک دارای کاربرد های متنوعی اعم از تثبیت شیب جاده ها، حفاظت از سواحل در برابر فرسایش، کنترل گسترش جانبی در نواحی مستعد روانگرایی، پایدار سازی ترانشه های قائم و حفاظت از گود برداری ها می باشند. این نوع سازه های حائل به عنوان عناصر انعطاف پذیر دارای رفتار بار- تغییر شکل خاص خود می باشند و عملا" به دلیل ضخامت اندکی که دارند در اثر فشار جانبی خاک می توانند تغییر شکل جانبی زیادی از خود نشان دهند که البته میزان جابجایی جانبی آنها تابع طول گیرداری و همچنین مشخصات خاک پشت آنها می باشد. روش های تحلیل پایداری سازه های ژئوتکنیکی به طور کلی به سه دسته تقسیم می گردند که عبارتند از : روش حل بسته (closed form) ، روش های ساده (simple methods) و روش های عددی (numerical methods) . در این مقاله به بررسی روش های مختلف بررسی پایداری استاتیکی دیوارهای حائل سپری و محاسبه فشار جانبی خاک اعم از تئوری رانکین (rankine) و کولمب (coulomb) که به عنوان روش های تعادل حدی در دسته روش های ساده قرار می گیرند و روش تئوری اجزاء محدود که به عنوان روشهای عددی تلقی می گردند، پرداخته میشود و توانایی هر یک از روش ها در تخمین فشار جانبی سپری ها در شرایط استاتیکی با یکدیگر مقایسه می گردند.

1 مقدمه مکانیسم شکل گیری نهشته های طبیعی منجر به ایجاد ناهمگونی ذاتی در خاک می شود. ناهمگونی ذاتی یکی از منابع عدم قطعیت در مسائل ژئوتکنیکی می باشد. درصد اطمینان به مقادیر پارامترهای خاک مورد استفاده برای مقاصد طراحی در مهندسی خاک و پی تحت، تاثیر مجموعه ای از عدم قطعیت ها قرار دارد. وجود عدم قطعیت ها و تاثیر قابل توجه آنها در ارتباط با طراحی از زمانهای گذشته مورد توجه قرار گرفته شده است (casagrande 1965). روشهای سنتی مهندس خاک و پی که بر مبنای تحلیلهای مشخصه و در نظرگرفتن پارامترهای ثابت برای خاک می باشد ، اصولاً در مرحله طراحی به ضریب اطمینان برای کاهش خطر پتانسیل کارکرد نامناسب (فروپاشی ، تغییرشکل بیش از حد و مانند آن) متکی است. عموماً ضریب اطمینان بین 2 تا 3 برای طراحی پی در نظر گرفته می شود (focht et al. 1985). اما ضریب اطمینان بالاتر، لزوماً میزان خطرپذیری کمتری را تضمین نمی کند به این دلیل که ممکن است اثر آن به دلیل وجود عدم قطعیت های بزرگتر در محیط طراحی تاثیرگذار نباشد. بنابراین، ضعف اساسی در روشهای سنتی در مواردی که اطمینان از ایمنی مورد انتظار است، کمبود وضوح در ارتباط بین روش (ضریب اطمینان) و هدف ( کاهش خطرپذیری طرح) می باشد. پیدایش کامپیوترهای با قابلیت بالا و ارزان در دو دهه اخیر کمک فراوانی برای توسعه و بکارگیری تحلیل های قابلیت اطمینان در علم مهندسی خاک و پی نموده است. تحلیل های قابلیت اطمینان چارچوب منطقی انتخاب ضریب اطمینان را بر اساس میزان عدم قطعیت و نتایج خرابی با استفاده از مفاهیم احتمالاتی فراهم می کند. برای این منظور کوششهایی در زمینه مدلسازی عدم قطعیت ها در مهندسی خاک و پی و بکارگیری آن در تحلیل های قابلیت اطمینان صورت گرفته است. در مهندسی خاک و پی تعدادی آیین نامه برای تحلیل های قابلیت اطمینان پیشنهاد شده است که از جمله آن ها می توان به phoon et al. (1995) ، berger et al. (1992) و barker et al. (1991) اشاره نمود. همچنین تحقیقات گسترده ای در مورد تغییرپذیری خصوصیات خاک و سنگ انجام گرفته است و جدول های راهنما در این زمینه ارائه شده است که از جمله آنها می توان phoon and kulhawy (1999 a,b) اشاره کرد. 1-1 بیان موضوع متداول است که یکی از محدودیت های مهم روش متداول تئوری تحکیم ، ثابت فرض نمودن ضریب تحکیم (c_v) می باشد. به منظور برطرف نمودن این محدودیت لازم است پروفیل پارامترهای نفوذپذیری (k) و تغییرشکل پذیری حجمی (m_v) با عمق در محاسبات لحاظ شود. بیشتر تحلیل ها در بحث تحکیم بر مبنای تحلیل های مشخصه و ثابت فرض نمودن پارامترهای خاک می باشد که متناسب با شرایط درجا و واقعی خاک نمی باشد. در بعضی موارد جدول های راهنمای تغییرپذیری خصوصیات خاک به سادگی در محاسبات تحلیل های قابلیت اطمینان بدون توجه مضاعف برای ارائه تغییرپذیری برای پروژه مدنظر استفاده می شود. برای این منظور لازم است با بررسی بیشتر در جهت تخمین دقیق تری از خصوصیات خاک محل تلاش نمود. مشکل اساسی در این مورد، کمبود داده ها می باشد. تحقیقات محلی بسیار گران است و بنابراین داده های کافی برای تحلیل های آماری منطقی بندرت امکان پذیر است. متداول است که نتیجه گیری ها بر مبنای تعداد اندکی از تستهای آزمایشگاهی مانند چند بار تست تحکیم است که برای تایید نتیجه گیری های گسترده در مورد خصوصیات آماری پارامترهای خاک کافی نمی باشد. بنابراین استفاده دقیق از داده های موجود درجای خاک و مدلسازی آنها در روشهای عددی ضروری به نظر می رسد. نرم افزار flac قابلیت بسیار خوبی در مدلسازی پدیده تحکیم دارد و با بکارگیری از روش تفاضلات محدود می تواند معادله تحکیم را با روش جفت شونده حل نماید که در آن اسکلت خاک بصورت یک جسم جامد الاستیک متخلل می باشد و مایع منفذی با آن جسم جامد با استفاده از شرایط تعادل و پیوستگی جفت شده است. پارامترهای نفوذپذیری (k) و تغییرشکل پذیری حجمی (m_v) نقش بسیار مهمی در تحکیم خاکهای غیرهمگن دارند و این دو خصوصیت خاک باید بصورت مستقل بررسی شوند و نباید همانند روشهای غیرجفت شونده در ضریب تحکیم (c_v) ترکیب شوند و سپس معادله تحکیم حل شود. 1-2 اهداف مطالعه این تحقیق به منظور بررسی اثر ناهمگونی پارامترهای تحکیم بر تحکیم نهشته های طبیعی و نشست تحکیمی آن ها می باشد. در مدلسازی عدم قطعیت های ذاتی خاک، پارامترهای ژئوتکنیکی دارای دو بخش مشخصه و تصادفی می باشند. در این مطالعه به اهمیت بخش مشخصه که بیانگر تغییرات مقدار میانگین می باشد، پرداخته می شود و پارامتر های آماری مولفه تصادفی که عبارتند از ضریب تغییرات و مقیاس نوسان و توزیع آماری بررسی می شود. همچنین روشی برای محاسبه نشست تحکیمی نهایی با استفاده از تحلیل های قابلیت اطمینان ارائه شده است. در این روش با استفاده از داده های آزمایش cptu و محاسبه پارامترهای آماری آن و تفسیر پارامترهای خاک با استفاده از همبستگی های موجود و همچنین با بکارگیری مباحث احتمالاتی ، نتایج نشست بر اساس احتمال خطرپذیری و درنظرگرفتن عدم قطعیت های موجود در سایت مورد نظر محاسبه می شود. 1-3 روش روش شبیه سازی مونت کارلو با تولید میدان تصادفی با تحلیل تفاضلات محدود به کار گرفته می شود. میدان تصادفی تولیدی با توزیع نرمال و لگاریتم نرمال توسط برنامه flac2d تولید و تحلیل های قابلیت اطمینان برای محاسبه درجه تحکیم متوسط و نشست نهایی تحکیم صورت می گیرد. برنامه های matlab و microsoft excel برای بدست آوردن پارامترهای آماری استفاده می شود. همچنین نرم افزار cpet-it برای تفسیر نتایج آزمایش cptu به کار گرفته می شود. 1-4 سازماندهی فصل ها فصل اوّل شامل مقدمه ، بیان موضوع و اهداف مطالعه و روش استفاده شده می باشد. در فصل دوم پیش زمینه موضوع مورد بررسی قرار می گیرد. بحث عدم قطعیت در مسائل ژئوتکنیکی و تقسیم بندی عدم قطعیت ارائه می شود. در ادامه مدل نمودن عدم قطعیت ذاتی خاک که شامل پارامترهای روند مشخصه، ضریب تغییرات، مقیاس نوسان و طول همبستگی می باشد، شرح داده می شود. همچنین بررسی ناهمگونی در آزمایش های درجا و خصوصیات آماری پارامترهای انجام می گیرد. در بحث تابع چگالی احتمال، توزیع های نرمال و نرمال لگاریتمی بررسی می شود. در پایان ضریب اطمینان و تحلیل های قابلیت اطمینان بیان می شوند. در فصل سوم بحث تحکیم به تفصیل شرح داده می شود. در ابتدا مقدمه و محاسبه نشست تحکیمی بیان شده است. در ادامه تئوری های تحکیم جفت شونده، غیرجفت شونده و سیستم لایه ای بررسی و با هم مقایسه می شوند. همچنین اثر تغییرپذیری پارامترهای تحکیم و خصوصیات آماری آن های بررسی می شود. پس از مروری بر روابط الاستیسیته ، روش تفاضل محدود و المان محدود با هم مقایسه می شود. در ادامه آشنایی با نرم افزار flac بیان می شود که در این بخش روش حل ، فرمولاسیون ریاضی، جریان پایه و جریان سریع اشباع شرح داده می شود. سپس مدل flac ارائه می شود. همچنین مدل مورد استفاده در این برنامه با حل بسته موجود اعتبارسنجی می شود. در فصل چهارم به استفاده از داده های cptu در بحث تحکیم می پردازیم. برای این منظور ابتدا آزمایش cpt معرفی می شود و مزایا و کاربردهای آن بیان می شود. توصیف خاک محل بر اساس ریسک و اثر آب حفره ای در ادامه مورد بررسی قرار می گیرد. گرافهای sbt و sbtn نرمالایزشده که برای تعیین پروفیل و نوع خاک کاربرد دارند ارائه می شود. همچنین تفسیر داده های cpt برای تخمین خصوصیات نفوذپذیری ، مدول تراکم پذیری حجمی و مدول برشی بیان می شود و نرم افزار cpet-it برای این منظور معرفی می شود. در ادامه یک مورد از داده هایcptu جهت مطالعه مبحث تحکیم معرفی و خصوصیات آماری آن بررسی می شود. در فصل پنجم به تحلیل قابلیت اطمینان نشست تحکیمی می پردازیم. در این بخش روش شبیه سازی مونت کارلو مورد استفاده در این مطالعه شرح داده می شود. نتایج نشست تحکیمی پس از آنالیز در نرم افزار flac برای 2000 آنالیز مونت کارلو ارائه می شود و محتمل ترین میزان نشست نهایی تحکیمی محاسبه می شود. همچنین بررسی کفایت تعداد شبیه سازی ها بررسی می شود. در این مطالعه روشی برای محاسبه نشست طراحی تحکیمی با استفاده از تحلیل قابلیت اطمینان ارائه می شود و مزایای این روش بیان می شود. در فصل ششم به نتیجه گیری مباحث مطرح شده ، محدودیت ها و پیشنهادات آتی پرداخته می شود.

خاک توده ای ناهمگون و ناهمسان می باشد. هدایت هیدرولیکی بعنوان یک ویژگی ذاتی نهشته های رسوبی طبیعی به صورت مشخصه و تصادفی در فضای خاک تغییر می کند. در مطالعه حاضر ناهمگونی و ناهمسانی نفوذپذیری نهشته های طبیعی و تاثیر آن بر میزان جریان آب عبوری از پی یک سد نفوذناپذیر با ابعاد مشخص بررسی شده است. بدین منظور از نرم افزار تفاضل محدود دوبعدی flac 5.0 برای واقعی سازی پارامتر نفوذپذیری بعنوان یک متغیر تصادفی با توزیع احتمال لگاریتم نرمال و با ساختار همبستگی مشخص در فضای دو بعدی و بررسی تاثیر آن بر دبی خروجی از خاک مورد نظر استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل های مشخصه و تصادفی بیانگر این موضوع است که میزان دبی خروجی حاصل از تحلیلهای تصادفی، کمتر از میزان آن در تحلیل مشخصه است و به ضریب تغییرات پارامتر ضریب نفوذپذیری و فاصله همبستگی میان داده های ورودی وابسته است که این امر حاکی از لزوم دقت به تحلیل ها و محاسبات احتمالاتی است. علاوه بر این مشاهده گردید بالا رفتن نسبت ناهمسانی ضریب نفوذپذیری منجر به شکل گیری کانالهای جریان افقی و در نتیجه افزایش دبی آب نشتی از این سد میگردد.

تحلیل پایداری شیبها یکی از مسائل مهندسی ژئوتکنیک است که با منابع زیادی از عدم قطعیت همراه است. تغییرپذیری فضایی ویژگیهای خاک یک فاکتور بسیار بحرانی عدم قطعیت است که روی پایداری احتمالاتی شیبها اثر می گذارد. توصیف فیزیکی این تغییرپذیری فضایی به دلیل قیمت بالای نمونه گیری ها و عدم قطعیت موجود در خطاهای اندازه گیری غیر ممکن است. در این مقاله، اثر تغییرپذیری مقاومت برشی زهکشی نشده روی مسئله پایداری یک شیب ساده با خاک الاستو-پلاستیک کامل و تحت بارهای گرانشی با ترکیب روش عددی تفاضل محدود و تئوری میدان های تصادفی در چهارچوب شبیه سازی مونت کارلو بررسی شده است. قابلیت اطمینان پایداری شیب چسبنده در برابر گسیختگی با مفاهیم تحلیل های تصادفی و یقینی بررسی شده است و تحلیل احتمالاتی شیب رسی با میدان های تصادفی ناهمسان ایستا و غیر ایستای مورد ارزیابی قرار گرفته است. با مقایسه نتایج شبیه سازی های مونت کارلو و تحلیل های قراردادی با فرض ویژگی خاک یکنواخت مشاهده شد که ناهمگنی خاک، رفتار مکانیکی شیب ها را تغییر می دهد و در نظر گرفتن تغییرپذیری فضایی منجر به ارائه حل وابسته به مسئله و طراحی اقتصادی می شود. مشاهده شد که محدوده بزرگتر انحراف استاندارد و طول های همبستگی، که میزان نواحی با ویژگی های ضعیف و قوی را کنترل می کنند، تأثیر زیادی روی رفتار و قابلیت اطمینان پایداری شیب برای محدوده پارامترهای در نظر گرفته شده دارند و منجر به پاسخ مکانیکی ضعیفتر و ملایمتر می شوند که ضریب اطمینان قراردادی هرگز قادر به بیان این تغییر رفتار نیست. نتایج نشان داد که برای ضریب اطمینان مفروض، قابلیت اطمینان پایداری شیب برایcu ثابت با عمق بیشترین مقدار را دارد. برایcu که خطی با عمق افزایش می یابد، قابلیت اطمینان پایداری شیب بعلت محدوده بزرگتر سطوح گسیختگی ممکن، کاهش می یابد. به همین دلیل در طراحی های قراردادی، ضرایب اطمینان بیشتری نیاز است.

پیشرفت تکنولـوژی و تـوسـعه روز افزون صنایع از یک سو و رشد چشمگیر جمعیت و در نتیـجه آن افزایش بیش از پیش مصـرف از سوی دیگر، افزایش زوائــد محصولات را بهمراه دارد، که یکی از آن ها زائدات موکت است. . سیاستمداران و طرفداران حفاظت محیط زیست به دنبال طرحی برای افزایش بازیافت و استفاده مجدد موکت و همچنین کاهش مقدار ضایعات موکت در لندفیل ها هستند. از موارد استفاده مجدد الیاف، تسلیح خاک و انواع کار های خاکی است. در این مطالعه به بررسی اثر توزیع تصادفی ضایعات الیاف موکت بر آبگذری خاک های دانه ای تحت تأثیر پارامترهایی نظیر درصد وزنی و نسبت ابعاد الیاف موکت، تراکم نسبی ماسه و توزیع های مختلف تصادفی پرداخته شده است. کیفیت توزیع این مصالح نیز توسط پارامترهای ضریب یکنواختی کنترل می شود. در این تحقیق از یک مدل دو بعدی خطی الاستیک با فرض بترتیب تقارن محوری و سپس کرنش مسطح جهت مدلسازی اجزاء محدود در مدل آزمایشگاهی و خاک زیر بستر سد استفاده شده است. جهت تخمین آبگذری خاک ماسه ای از روش اجزاء محدود با توزیع های مختلف تصادفی استفاده شده است. توزیع های مختلف تصادفی بوسیله دو نوع تولید کننده اعداد تصادفی تولید شده اند. پس از انجام تحلیل های چندگانه، توابع آماری و چگالی آبگذری تخمین زده شد. نتایج نشان دهنده اینست که میانگین آبگذری بازای افزایش درصد وزنی الیاف موکت و همچنین کاهش نسبت ابعاد، کاهش می یابد. همچنین با افرایش تراکم نسبی از 25% به 50% کاهش در آبگذری مشاهده می شود. ضریب تغییرات نسبت به افزایش درصد وزنی، تغییرات بسیار اندکی نشان می دهد. این امر نشان دهنده اینست که شبیه سازی مونت کارلو، در صورتی که مقادیر مناسب نفوذپذیری اتخاذ گردد، می تواند آبگذری خاک های دانه ای را به خوبی پیش بینی نماید. در نهایت شبکه جریان و گرادیان هیدرولیکی محیط مرکب ماسه-الیاف برای مقایسه آبگذری در توزیع های مختلف الیاف موکت ارائه شد.

عدم قطعیت در مهندسی ژئوتکنیک بطور گسترده ای پذیرفته شده و امری غیر قابل اجتناب است و چنانچه این عدم قطعیت و احتمال خطر های وابسته به آن، قابلیت ارزیابی کمی داشته باشند، مزایا و پیشرفت های بسیاری حاصل می شود. بررسی گودبرداری های قائم یکی از زمینه های مورد علاقه طراحان ژئوتکنیکی می باشد. در محاسبات مربوط به گودبرداری قائم، منابع عدم قطعیت بسیاری مورد توجه قرار می گیرند که می توان به جزئیات ژئوتکنیکی فراموش شده در طول عملیات شناخت، تخمین ویژگی هایی از خاک که ارزیابی کمی آن ها مشکل است از جمله تغییرپذیری فضایی که امکان بازتولید دقیق آن وجود ندارد، نوسانات و تغییرات چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک، خطاهای آزمایش و عوامل بسیار دیگر اشاره کرد. روش های احتمالاتی ابزار مناسبی را جهت کنترل ساختاری و کمی چنین عدم قطعیت هایی فراهم می آورند. روش شبیه سازی مونت کارلو (mcs) یکی از چنین روش هایی می باشد و از آنجا که روش های احتمالاتی تمایل به محاسبه "احتمال گسیختگی" در مقابل روش های معمول محاسبه "ضریب اطمینان" دارند، روش مونت کارلو ابزار مفیدی برای این قبیل روش ها محسوب می شود. در این تحقیق عمق ایمن یک گودبرداری قائم مهار نشده در نهشته های طبیعی ناهمگون چسبنده مد نظر بوده و برای مدلسازی ناهمگونی ذاتی خاک که به عنوان مهمترین منبع عدم قطعیت در مباحث ژئوتکنیکی شناخته می شود، از تئوری میدان تصادفی در قالب روش شبیه سازی مونت کارلو با ترکیب روش تفاضلات متناهی به منظور واقعی سازی تغییرپذیری فضایی در دو حالت دراز مدت و کوتاه مدت (زهکشی شده و زهکشی نشده) استفاده شده است. با انجام تحلیل های یقینی و احتمالاتی، نتایج واقعی سازی ها نشان داد در نظر گرفتن پارامتر هایی نظیر ضریب تغییرات، مقیاس نوسان، نسبت ناهمسانی و ضریب همبستگی ویژگی های مقاومتی خاک با کنترل نقاط قوی و ضعیف، نتایجی متفاوت با تحلیل های یقینی نظیر محاسبه ضریب اطمینان که بر مبنای مشخصه های میانگینی ویژگی های مقاومتی خاک محاسبه می شود، ارائه می دهند. این امر به خصوص در خاک های سست نمود بیشتری پیدا می کند و نشان می دهد که ضریب اطمینان به تنهایی معیار مناسبی برای قضاوت در مورد پایداری گودبرداری های قائم نمی باشد. در نهایت، تحقیق حاضر استفاده از شاخص قابلیت اعتماد را بجای ضریب اطمینان به منظور طرح های بهینه و اقتصادی تر پیشنهاد می نماید.

در منطقه شهری و یا هرمنطقه ای که ساخت و ساز فشرده صورت می گیرد یا صاحبان گارگاهها شخصا باید اقدام به مطالعه ژئوتکنیک برای سایت خود نمایند که هزینه زیادی را برای آنها بهمراه خواهد داشت و یا بدون مطالعه با انتخاب نادرست پارامترهای خاک اقدام به طراحی نمایند که آن سازه ها بعنوان سرمایه ملی بعلت نادرست اختیار شدن پارامترها همیشه در معرض خطر می باشند. لذا تهیه نقشه های پهنه یندی ارزیابی ظرفیت باربری مجاز علاوه بر کاهش معضلات فوق، دقت محاسبات مهندسی برای مطالعات اولیه پروژه های عمرانی را افزایش داده و همچنین بستر مناسبی جهت تصمیم گیری های کلان مدیریت شهری فراهم می نماید. در این راستا به منظور ارائه ویژگی های ژئوتکنیکی و ظرفیت باربری خاک رشت، نتایج مطالعات ژئوتکنیکی انجام شده 350 گمانه از مناطق مختلف شهر رشت جمع آوری شد. تجزیه و تحلیل مجموعه داده های فوق و مطالعات زمین شناسی استان گیلان نشان می دهد که شهر رشت در محل تلاقی 5 نوع رسوبات مختلف زمین شناسی قرار دارد و از این لحاظ وضعیت ویژه ای را دارا می باشد. بنابراین ارایه یک رده بندی کیفی عمومی برای خاک رشت میسر نمی باشد و برای بررسی دقیق تر باید خاک رشت پهنه بندی شود. در نتیجه با استفاده از نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis)، نقشه های ریز پهنه بندی در ارتباط با ظرفیت باربری تهیه شده و مورد بررسی و تفسیر قرار گرفت. بدین ترتیب که پس از جمع آوری و مطالعات دقیق گمانه ها، ظرفیت باربری در هر سایت مشخص گردیده و با استفاده از نرم افزار gis درون یابی پهنه بندی انجام شده است. کیفیت توانمندی خاک یکی از مهمترین بخشهای مطالعاتی ژئوتکنیکی در ارتباط با ظرفیت باربری خاک است که از نظر تحمل بارهای وارده و همچنین استعداد آمادگی منطقه از نظر سهولت اجرای عملیات ساخت وساز و گودبرداریهای موضعی قابل تامل و بررسی می باشد.. پهنه ها با توجه به نوع رسوبات، سطح آب زیر زمینی و داده های گمانه ها شامل آزمایش نفوذ استاندارد و سایر مشخصات و بر اساس روابط تجربی با توجه به مشخصات شناخته شده مکانیکی و ژئوتکنیکی مشخص می شوند. نتایج حاصل از مطالعه اخیر می تواند برای تهیه نقشه های پایه برنامه ریزی شهری مفید واقع گردد. نتایج حاصله نشان دهنده ظرفیت باربری حداکثر تقریبا 200 کیلو پاسکال می باشد که با توجه به مطالعات ژئوتکنیکی انجام شده در شهر رشت تطابق دارد. درنهایت اینکه جهت استفاده از نقشه پهنه بندی برای یک سایت جدید بایستی درجه اهمیت سازه و سایر شرایط بهره برداری بادر نظر گرفتن ضریب اطمینان مناسب لحاظ شود.

در این مطالعه به بررسی تاثیرات الیاف موکت بررفتار شکل گیری و توسعه فشار آب حفره ای در ماسه در اثر اعمال بارهای ارتعاشی هارمونیک پرداخته شده است. در این راستا از مدلسازی تانک شفاف در مقیاس کوچک استفاده شده است. بدین منظور، الیاف موکت در درصدهای وزنی و نسبت ابعاد مختلف با حفظ درصد تراکم بخش ماسه ای با ماسه مخلوط گردیده و متراکم گردید. نمونه سازی به روش کوبش خشک انجام شده و نهایتاً نمونه ها پس از اشباع سازی تحت بار ارتعاشی هارمونیک با فرکانس 66/2 هرتز قرار گرفته و به ارتعاش درآمدند. نتایج بیانگر کاهش پتانسیل شکل گیری فشار آب حفره ای با افزایش درصد وزنی الیاف موکت می باشد و لیکن این پتانسیل علاوه بر درصد وزنی الیاف تابع سطح تنش موثر نیز می باشد. نسبت ابعاد الیاف به عنوان پارامتر تاثیرگذار دیگر بر خواص خاک مسلح نقشی دوگانه در توسعه فشار آب حفره ای نشان داد. این اثر دوگانه منجر به بروز نسبت ابعاد بهینه 5 برای الیاف موکت گردیده است. علاوه بر توزیع تصادفی الیاف، توزیع منظم(سیستماتیک) لایه ای موکت در خاک ماسه ای ریز نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج آزمایشات مدلسازی حاکی از تاثیر اندک این نوع تسلیح بر خواص هیدرولیکی و پتانسیل شکل گیری فشار آب حفره ای در اثر ارتعاش دینامیکی می باشد. در مجموع نتایج آزمایشات انجام شده حاکی از تاثیرگذاری مثبت افزودن تصادفی الیاف موکت به ماسه در کاهش پتانسیل شکل گیری و توسعه فشار آب حفره ای تحت اثر بارهای ارتعاشی هارمونیک می باشد. این اثر به جهت تاثیرپذیری تخلخل این نوع المانهای تسلیح از سطح تنش موثر معمولاً در اعماق سطحی و برجسته تر می باشد.

پی - شمع یک سازه مرکب ژئوتکنیکی است که شامل اجزاء شمع، کلاهک و خاک زیرین می باشد. استفاده از پی – شمع می تواند باعث کاهش نشست های تفاضلی، کلی و افزایش ظرفیت باربری شالوده گردد. در این مقاله با استفاده از روش عددی تفاضلات متناهی و بهره گیری از نرم افزار دو بعدی flac 5.0 به بررسی اثر تغییرپذیری فضائی مقاومت برشی و سختی زهکشی نشده نهشته های طبیعی بر سهم باربری هریک از مولفه های کلاهک و شمع پرداخته شده است. به این منظور، با اتخاذ توزیع آماری نرمال برای مقاومت برشی زهکشی نشده در دو حالت همبسته و غیر همبسته به کمک شبیه سازی مونت کارلو مبادرت به واقعی سازی این پارامتر به تعداد 500 تحلیل گردید. ضریب تغییرات مقاومت برشی زهکشی نشده که نسبت انحراف معیار به میانگین آن می باشد به عنوان پارامتر آماری تصادفی مورد مطالعه انتخاب گردیده و اثر آن بر سهم باربری کلاهک و شمع ها در سیستم پی – شمع برای سه نوع خاک رس سست، متوسط و سفت در شرایط زهکشی نشده مطالعه گردید. نتایج تحلیل ها نشان داد در شرایطی که در دو حالت همبسته و غیر همبسته تغییرپذیری فضائی پارامترهای رفتاری تأثیر چندانی بر سهم باربری کلاهک ندارد و می توان به جای تحلیل های تصادفی از تحلیل مشخصه (قطعی) استفاده نمود.

پیدایش طبیعی نهشته های طبیعی منجر به شکل گیری ناهمسانی و ناهمگنی در خصوصیات آنها می شود. هدف اصلی این مطالعه مدل کردن لایه خاک دارای مقاومت ناهمسان و دارای تغییرات فضایی با استفاده از تئوری میدان تصادفی و با به کارگیری روش عددی تفاضل محدود است تا میزان تاثیر آنها را روی ظرفیت باربری پی های سطحی تخمین بزند. در این مطالعه مقاومت برشی زهکشی نشده و زهکشی شده خاک به عنوان یک متغیر فضایی در نظرگرفته شده و فرض شده که دارای یک توزیع لوگ نرمال و ساختار فضایی همبسته در سرتاسر محیط داشته باشد. دو نوع ناهمسانی چسبندگی در محاسبات درنظرگرفته شده است. نخست ناهمسانی مکانیکی چسبندگی که با تعمیم مدل همسان موهر-کلمب به حالت ناهمسان لحاظ شده و دوم ناهمسانی ناهمگنی که به تفاوت در ساختار همبستگی چسبندگی خاک در راستای افق و قائم مربوط می شود و با یک تابع ناهمسان همبستگی ویژه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشاندهنده اهمیت مولفه های مختلف ناهمسانی و تغییرات تصادفی پارامترهای مقاومت برشی است. تاثیر ناهمسانی مکانیکی بر روی ظرفیت باربری پی های سطحی برای پارامترهای مختلف مقاومت (? و ?) مورد بررسی قرار گرفت. ناهمسانی مکانیکی با ثابت فرض کردن سایر پارامترها نشان داده شد که تاثیر افزایشی روی ظرفیت باربری پی های سطحی دارد. چگالی مقاومت که در پارامتر ? فرموله شده و همچنین زاویه اصطکاک داخلی خاک نیز چنانچه از مطالعات مقالات انتظار می-رفت نشان داده شده که تاثیر مشابهی روی ظرفیت باربری پی های سطحی دارند. ضریب تغییرات مقاومت برشی زهکشی نشده و زهکشی شده نشان داده شدکه موجب عدم قطعیت در نتایج ظرفیت باربری پی های سطحی می شود و همچنین میانگین ظرفیت باربری نهایی را کاهش می دهد. ناهمسانی ناهمگنی نیز ثابت گردید که موجب افزایش ظرفیت باربری پی های سطحی می شود اگرچه این مقدار افزایش خیلی زیاد نیست. این یعنی که نادیده گرفتن تغییرات فضایی خصوصیات خاک منجر به تخمین بیش از اندازه ظرفیت باربری پی های سطحی می شود.

از آنجایی که تمام سازه های دست ساز بشر در نهایت برروی خاک استوار است از این رو ما همیشه و همه جا برای انجام پروژه های خاکی با خواص مقاومتی خاک ها در ارتباط هستیم. مهمترین مشخصه خاک ها، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک می باشد. علاوه بر این بنا به دلایل زیست محیطی امروزه استفاده از مواد بازیافتی جهت مسلح نمودن و بهبود خواص خاک افزایش چشمگیری یافته است. یکی از این مواد که نقش زیادی در افزایش حجم زمین های دفن زباله دارد مواد کریستالی مانند شیشه می باشد. از این رو در تحقیق حاضر اقدام به بررسی اثر افزودن خرده شیشه بر خواص مقاومتی خاک لای ماسه دار مسلح شده با خرده شیشه پرداختیم. در ابتدا با استفاده از آزمایش تراکم رطوبت بهینه و دانسیته خشک حداکثر را برای درصدهای مختلف شیشه بدست آورده و در مرحله بعد با استفاده از نتایج آزمایش تراکم نمونه های آزمایش برش مستقیم و ضریب باربری کالیفرنیا(cbr) را آماده نمودیم. نتایج حاصل از آزمایش ها بطور خلاصه بدین صورت است که با افزایش درصد وزنی شیشه دانسیته خشک حداکثر افزایش و رطوبت بهینه کاهش می یابد. افزایش درصد وزنی شیشه در مخلوط خاک و شیشه، زاویه اصطکاک مخلوط را به بطور چشمگیری افزایش می دهد درحالیکه باعث کاهش اندک در میزان چسبندگی مخلوط می گردد. همچنین با توجه به نتایج آزمایش cbr ظرفیت باربری مخلوط بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

پروسه شکل گیری نهشته های طبیعیاغلب موجب ایجاد صفحات افقی به صورت لایه بندی می گردد که سبب می شود خصوصیات الاستیک خاکها در جهات مختلف با یکدیگر متفاوت گردد و از اینرو غالباً تمامی نهشته های طبیعی ناهمسان هستند. در این مطالعه، رفتار نشست پذیری آنی (الاستیک) خاکهای ریزدانه تحت بارگذاری استاتیکی با در نظر گرفتن توزیع تصادفی سختی در اعماق موثر و همچنین شرایط ناهمسانی در محیط پیوسته بررسی گردیده است. پارامترهای موثری که در این مطالعه ارزیابی گردیده است، شامل عرض پی، مدول الاستیک خاک، کو واریانس تغییرات مدول الاستیک، طول همبستگی یا مقیاس نوسان و نسبت های ناهمسانی عرضی می باشد. تحلیل های مذکور جهت بررسی نشست پی منفرد و همچنین نشست تفاضلی دو پی منفرد مجاور یکدیگر در حالت دو بعدی بررسی شده است. همچنین از شرایط پی صلب و با در نظر گرفتن عدم لغزش در مرز پی و خاک زیرین، در تحلیل و مدلسازی استفاده گردیده است. بر اساس روش اجزای محدود، با استفاده از زیان برنامه نویسی فرترن، نشست پی ها در فضای تصادفی ناهمسانی بررسی شده است. در این تحلیل فرض شده است که مدول الاستیسیته از توزیع لگاریتم نرمال پیروی می کند و جهت تخمین همه حالت های محتمل در تابع چگالی احتمالی نشست، از شبیه سازی مونت-کارلو استفاده شده است. این روش شامل شبیه سازی هر حالت محتمل از گستره مدول الاستیسیته و سپس تحلیل الملن محدود آن حالت است که به حالت محتملی از نشست منجر می شود. تکرار این چرخه برای همه حالات محتمل در محدوده مدول الاستیسیته، دسته ای از نشست های احتمالی را تولید می کند که با ترسیم هیستوگرام داده های مربوطه می توان پارامترهای توزیع را تعیین کرد. با توجه به شرایط ذکر شده، در این تحقیق از 3000 حالت محتمل برای هر دسته از پارامترهای ورودی استفاده شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش نسبت ناهمسانی مدول الاستیسیته، مقدار نشست در زیر پی به شدت کاهش می یابد. این شرایط با شدت کمتری برای تغییرات نسبت ناهمسانی برشی نیز وجود دارد. همچنین با افزایش طول همبستگی مدول الاستیسیته، اختلاف مقادیر بدست آمده برای نشست در دو شرایط تحلیل مشخصه و تصادفی با یکدیگر افزایش خواهد یافت. ضمن آنکه اثر تحلیل تصادفی سبب افزایش نشست تخمین زده شده با در نطر گرفتن اثر ناهمسانی خواهد شد.

محاسبه ظرفیت باربری پی ها به عنوان یک مسئله کلاسیک در مکانیک خاک مطرح می باشد که مبتنی بر روش های تعادل حدی، تحلیل حدی و حوزه تنش می باشد. با این حال این روش ها به دلیل استفاده از فرضیات ساده کننده ای مانند همگنی خاک زیر پی، از مدلسازی توزیع واقعی پارامترهای رفتاری خاک عاجز می باشند. در مصالح ژئوتکنیکی به دلیل ماهیت شکل گیری آنها نا همگونی در پارامترهای رفتاری به عنوان مشخصه ای اجتناب ناپذیر و بارز مشهود می باشد. ناهمگونی اعم از ناهمگونی لایه بندی و ذاتی در نهشته های طبیعی منجر به بروز رفتارهای متفاوت با آنچه در شرایط ایده آل همگن انتظار می رود، می گردد. این پایان نامه به بررسی اهمیت توزیع فضایی در تحلیل مسئله ظرفیت باربری خاک های چسبنده ی زهکشی نشده و همچنین خاک های چسبنده اصطکاکی با استفاده از تئوری میدان تصادفی می پردازد. بدین منظور، روش شبیه سازی مونت کارلو در کنار تئوری میدان تصادفی و با استفاده از برنامه تفاضل محدودflac2d برای تحلیل ظرفیت بابری خاک ناهمگون بکار رفته است. پارامتر های مورد بررسی در این مطالعه پارامترهای مقاومتی خاک اعم از چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی می باشند. در انتها نتایج تحلیل های حاصل با نتایج حاصل از روش های کلاسیک که مبتنی بر فرض همگنی خاک می باشند، مورد مقایسه قرار می گیرند. با در نظر گرفتن ناهمگونی پارامترهای مقاومتی خاک اختلاف چشمگیری بین مقادیر ظرفیت باربری در حل های کلاسیک و روش مبتنی بر تئوری میدان تصادفی بوجود می آید و این نکته مبین عدم دقت نتایج حاصل از تحلیل های کلاسیک برای خاکهای با تغییر پذیری بالا است. در نتیجه عدم منظور کردن تغییر پذیری خاک در طراحی های سنتی منجر به تخمین بیش از حد ظرفیت باربری پی های سطحی و در نتیجه طراحی های نادرست و غیر مطمئن می باشد.

اثرات ساختگاهی نقش بسزایی در جنبش نیرومند زمین ایفا می کنند، به طوریکه دامنه و محتوای فرکانسی امواج عبوری از لایه های آبرفتی دستخوش تغییرات قابل ملاحظه ای به علت زمین شناسی سطحی می گردند. بنابراین در نظر گرفتن اثرات ساختگاهی گام مهمی در تحلیل پاسخ زمین به شمار می رود. در این پایان نامه با استفاده از برنامه کامپیوتریflac2d، که قادر به حل معادله دیفرانسیل حرکت امواج می باشد، تاثیر تغییرات فضایی (تصادفی) پارامترهای خاک بر روی تحلیل پاسخ زمین مورد بررسی قرار میگیرد. بدین منظور، تئوری میدان تصادفی در کنار شبیه سازی مونت کارلو برای تحلیل لرزه ای پروفیل های خاک لایه بندی شده به کار می رود. پروفیل های مورد بررسی تحت اثر رکوردهای شبیه سازی مربوط به زلزله های کرن کانتی و سن فرناندو در ایالت کالیفرنیا کشور آمریکا و زلزله طبس در ایران می باشند. برای شبیه سازی رکوردهای مورد نظر از روش قدرتمند شبیه سازی کاتوره ای استفاده میگردد. علاوه بر این، تغییرپذیری فضایی پارامتر مدول برشی که یک پارامتر مهم در تحلیل پاسخ زمین می باشد، با استفاده از توزیع لگاریتم نرمال مدل میگردد. برای هر توزیع آماری تعداد 500 تحلیل جهت محاسبه پریود طبیعی و ضریب بزرگنمایی صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از مطالعات پارامتریک در این پایان نامه، حاکی از آن است که با افزایش ناهمگونی خاک، فیلتراسون امواج زلزله بطور چشم گیری صورت میگیرد به طوریکه فرکانس طبیعی کاهش یافته و پراکندگی آن افزایش خواهد یافت.

عنوان : بررسی رفتار خاکهای ماسه ای اشباع با کمک داده های آزمایشات درجا در نواحی ساحلی بندر انزلی و انطباق داده ها با نرم افزار flac به منظور ارزیابی پتانسیل روانگرایی دانشجو : ابراهیم پورقاسم سوستانی با توجه به موقعیت بالقوه مناطق ساحلی شهرهای کرانه ی دریاچه خزر به لحاظ توسعه صنعت گردشگری به صورت عام و نوار ساحلی شهرستان بندر انزلی به صورت خاص، لزوم ایجاد طیف وسیعی از پروژه های عمرانی در این مناطق را توجیه می نماید، که در این میان منطقه آزاد شهرستان انزلی دارای پتانسیل بالایی جهت اجرای پروژه های بزرگ عمرانی می باشد. لیکن با توجه به شرایط لرزه خیزی منطقه و وجود لایه های ضخیم ماسه های آبرفتی اشباع، همچنین بالا بودن سطح تراز آب زیر زمینی همواره روانگرایی تهدیدی برای اجرای پروژه های عمرانی محسوب می شود. در این تحقیق ابتدا با تکیه بر نتایج آزمایش نفوذ استاندارد (spt) در محل ساختگاه ساختمان اداری منطقه آزاد انزلی ، با استفاده از چهار روش تجربی متداول و معتبر برای بزرگی و شتاب زلزله ی طرح، به ارزیابی پتانسیل روانگرایی این ساختگاه اقدام و سپس به بررسی نتایج حاصل از روش های مورد نظر پرداخته شد. در ادامه با معرفی تئوری روانگرایی در نرم افزار flac با استفاده از نتایج حاصل از داده های spt موجود در محل به مدل سازی بخشی از ساختگاه مورد نظر پرداخته شد. سپس با انجام آنالیز دینامیکی برروی مدل ایجاد شده، نسبت به تحلیل روانگرایی المان های مدل نرم افزاری اقدام گردید. سرانجام مقایسه ای بین نتایج حاصل از روش های تجربی با نتایج حاصل از آنالیز عددی بعمل آمد. نتایج حاصله بیان می دارند که برای مقادیر بزرگی و شتاب زلزله ی طرح، ساختگاه مورد مطالعه با روش های تجربی مورد نظر و روش آنالیز عددی در اعماق مختلف لایه های خاک رونگرا می شود. از اینرو با توجه به انطباق نتایج بدست آمده می توان استنباط نمود که استفاده از روش ترکیبی آنالیز عددی با حداقل دو روش تجربی متداول و معتبر می تواند بعنوان یک روش نوین در مطالعات ژئوتکنیکی و بالا بردن قضاوت مهندسی در جهت تخمین دقیق تر برآورد خطر روانگرایی مناطق ساحلی، بسیار تاثیر گذار بوده و باعث کاهش چشمگیر در عدم قطعیت روش های تجربی گردد. کلید واژه : روانگرایی، ماسه، اشباع، مناطق ساحلی،flac

شمع ها و شالوده های عمیق، سازه هایی جهت انتقال بارهای محوری از دو طریق مقاومت جداره و تکیه گاه پنجه می باشند. هر چه این شالوده ها در اعماق بیشتری نسبت به سطح زمین جای گیرند، طبیعتاً در معرض توده وسیعی از خاک با خواص ژئوتکنیکی متفاوت قرار خواهند داشت. بنابراین ناهمگونی قائم خواص ژئوتکنیکی نقش مهمی در تخمین ظرفیت باربری شمع می تواند ایفا نماید . متمایز بودن خواص خاک یک محل نسبت به محل دیگر از عوامل مختلفی سرچشمه می گیرد. در طی دهه های اخیر، چندین مدل جهت مشخص نمودن عوامل موثر بر ناهمگونی و اهمیت هر یک از این منابع عدم قطعیت پیشنهاد شده است. این مدل ها نشان می دهند که علل عمده ناهمگونی ژئوتکنیکی، ناهمگونی ذاتی خاک، خطای اندازه گیری و خطای مدل های محاسباتی می باشد. ناهمگونی ذاتی خاک به دلیل روند پیچیده آرایش ذرات خاک ناشی از رسوبگذاری، هوازدگی، تاریخچه تنش و زمان می باشد. از سوی دیگر خطای اندازه گیری ناشی از تجهیزات، عملکرد اپراتور و اثرات محیطی به هنگام اندازه گیری های در محل و آزمایشگاهی و خطای مدل حین برازش پارامترهای خاک توسط مدل های تجربی یا سایر همبستگی ها حاصل می شود . جهت بازیابی داده در عمق های متوالی، آزمایش cpt روشی مفید و ارزان بمنظور ارزیابی پروفیل های خاک در فواصل کوتاه بوده که قادر به یافتن ناهمگونی فضایی جزئی خواص خاک می باشد. گذشته از این تشابهاتی میان عمق نفوذ مخروط و نفوذ شمع در لایه های خاک وجود دارد که باعث شباهت cpt با شمع می گردد . دو روش عمده جهت اعمال داده های cpt در طراحی شمع وجود دارد: روش غیرمستقیم و روش مستقیم. در روش غیرمستقیم cpt از پارامترهای خاک استفاده می شود، مانند زاویه اصطکاک داخلی و مقاومت برشی زهکشی نشده حاصل از داده های cpt. در روش مستقیم ظرفیت باربری پنجه شمع از q_c (مقاومت تکیه گاه پنجه مخروط) و اصطکاک جداره شمع نیز از f_s (مقاومت جداره مخروط) یا q_c با توجه به روش تخمین ظرفیت باربری شمع مورد نظر تعیین می گردند . در طی سال های اخیر روش های مختلفی جهت تخمین ظرفیت باربری شمع به کمک داده های cpt و cpt-u پیشنهاد شده است. در این پایان نامه از روش eslami و (1997) fellenius جهت نشان دادن اثر ناهمگونی ذاتی خاک استفاده شده است. هدف اصلی این پایان نامه در نظر گرفتن اثر ناهمگونی قائم خواص خاک در تخمین ظرفیت باربری شمع با استفاده از داده های cpt شبیه سازی شده می باشد.

مطالبی که در این رساله ارایه می گردد مجموعه مباحثی است پیرامون انجام یک سری آزمایشات مدلسازی بر روی میزلرزه در ارتباط با ماسه ریزدانه مسلح با الیاف موکت که به صورت تصادفی توزیع گردیده اند randomly distributed fiber reinforcement در این نوع خاک مسلح الیاف و تریشه های کوتاه و بلند ژیوتکستایل که از نظر مواد تشکیل دهنده و ترکیبات کاملا مشابه الیاف موکت می باشد با خاکهای دانه ای ریزاده (مثل ماسه ریزدانه تویورا که عموما دارای دانه بندی یکنواخت می باشد مخلوط و سپس متراکم گردیده و در نتیجه محیطی مرکب composite با مقاومت و شکل پذیری بهبود یافته حاصل می شود این رشته ها را می توان از برش دادن مواد پلیمری –الیافی (مثل موکت یا ژیوتکستایل ) تولید نمود بر اساس بر اساس بررسی بعمل آمده در چرخه تولید و مصرف موکت در اثر برشکاری تولیدات بیش از 5%آنها بشکل نوارهای باریک و غیر قابل استفاده در می آید که عموما بصورت ضایعات دور ریخته می شوند. الیاف اعم از موکت از نظر وزنی فقط بخش کوچکی از زایدات صنعتی را تشکیل می دهند منتهی از آنجایی که این نوع الیاف حجیم بوده و دارای تخلخل بالا می باشند از نظر حجمی فضای زیادی زا مراکز دفن زباله ها را اشغال می کنند با توجه به ارزش بالای موکت در کشورهای صنعتی و همچنین افزاش نگرانی های عمومی در ارتباط با محیط زیست و شیرابه های سمی حاصل از مراکز دفن تولید کنندگان همواره دنبال راه حلی مناسب برای استفاده بهینه و کاربردی از این زایدات بوده اند تسلیح خاک همواره به عنوان روشی نوین در بهبود خواص مقاومتی خاک محسوب شده است بنابراین با استفاده از این الیاف در تسلیح خاک می توان از آنها به عنوان مصالحی با ارزش افزوده بهره گرفت. برای تحقیق ایده مورد نظر ابتدا تحقیقات نظری و کارهای آزمایشگاهی که توسط محققین دیگر در این زمینه انجام شده است مطالعه بررسی و جمع بندی شده است سپس انواع سیستم مدل فیزیکی و آزمایشات مربوط به آن مشخص گردیده و براساس آنها مراحل مختلف تحقیق انجام شده است: 1-آزمایشهای جعبه لایه ای: این آزمایشات بمظور تعیین پارامترهای دینامیکی خاک مسلح اعم از مدول برشی معادل و نسبت میرایی انجام گرفته است و مشتمل بر تعداد پنج عدد مدل زمین مسطح از ماسه مسلح با الیاف و همچنین غیر مسلح در جعبه لایه ای laminar box می باشد در این آزمایشات اثر درصد وزنی الیاف با طول و نسبت اضلاع ثابت بر روی خواص دینامیکی ماسه مسلح بررسی گردید بدین منظور الیاف با نسبت اضلاع 9 در چهار درصد وزنی مختلف با ماسه ریزدانه تویورا مخلوط شده و سپس از مدلسازی مورد آزمایش میزلرزه قرار گرفتند. 2-آزمایشات جعبه صلب: این آزمایشات در قالب مدلسازی فیزیکی دیوار حایل سپری که پشت آن توسط ماسه ریزدانه مسملح پر گردیده است می باشد تعداد هشت عدد آزمایش مدلسازی میزلرزه در مقایس کوچک و در شرایط جاذبه زمین انجام گرفت. در این سری از آزمایشات به بررسی اثر پارامترهای مختلف تاثیر گذار بر رفتار خاک مسلح اعم از درصد وزنی الیاف نسبت اضلاع و همچنین طول و روش تسلیح پرداخته شده است در این آزمایشات از الیاف در سه طول و سه درصد وزنی مختلف به منظور تسلیح ماسه ریزدانه تویورا بهره گرفته شد. علاوه بر این یک مدل نیز به صورت تسلیح منظم یا سیستماتیک ساخته شده و مورد آزمایش میزلرزه قرار گرفت. بطور خلاصه از جمع بندی نتایج بدست آمده از آزمایشهای مدلسازی فیزیکی میزلرزه و تجزیه و تحلیل آنها در قالب برنامه نویسی در محیط matlab موارد زیر استنتاج گردیده است با بالا رفتن درصد وزنی الیاف ژیوتکستال در نسبت اضلاع ثابت رفتار دینامیکی مدلهای سپری حایل ماسه مسلح بهبود یافته است. این تغییر رفتار به شیوه های مختلف اعم از کاهش جابجایی افقی ماسه پشت سپری چرخش جابجایی افقی سپری افزایش سختی برشی معادل مصالح و کاهش ضریب بزرگنمایی شتاب ورودی بروز می نماید. با بالا رفتن نسبت اضلاع الیاف به دلیل افزایش سطح تماس موثر بین الیاف و دانه های ماسه و نهایتا اندرکنش بهتر بین ذرات رفتار دینامیکی ماسه مسلح بهبود می یابد. بر پایه مدلهای فیزیکی ساخته شده در دستگاه میزلرزه بطور کلی می توان ادعا نمود که یکی از روشهای موثر و کارامد در بهبود بخشیدن خواص دینامیکی خاکها و بهسازی خاکهای مسیله دار اختلاط آنها با الیاف و رشته های پلیمری از جمله تریشه های موکت می باشد.

اندیشه بهبود بخشیدن به خصوصیات مقاومتی خاک، به منظور بکارگیری گسترده تر آن به عنوان مصالح اصلی احداث بناهای گوناگون، سابقه ای چند هزار ساله دارد. یکی از زمینه های مهم در مهندسی ژئوتکنیک استفاده از مواد سبک وزن به عنوان مصالح مصرفی در پروژه ها می باشد. این مواد سبک وزن بصورت منفرد یا در ترکیب با خاک مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این مواد نیازمند مطالعات فراوان و دقیقی است تا بتوان مشخصات و پارامترهای رفتاری آنها را تحت شرایط مختلف بارگذاری بررسی کرد. یکی از این مصالح مصرفی ژئوفوم می باشد که بدلیل سبک وزن بودن، راحتی کار با آن و هزینه پایین نسبت به سایر مصالح کاربرد بیشتری دارد. یکی از مهم ترین ویژگی های مخلوط های خاک و ژئوفوم مقاومت برشی آن می باشد که در بسیاری از پروژه های کاربردی مورد نیاز می باشد. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با استفاده از یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم.ژئوفوم ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. برای اینکه بتوان مقادیر پارامترهای برشی را در نمونه ها مقایسه کرد، سعی شد تا در تمامی تست ها مقدار وزن واحد خاک ثابت نگه داشته شود. نتاج نشان داد که بطور کلی مقادیر چسبندگی نمونه ها تغییر چندانی نسبت به ماسه خالص ندارند و برای ترکیبات مختلف بین 6 تا 12 کیلوپاسکال متغیر بودند. همچنین برای زاویه اصطکاک داخلی نیز مقادیر حاصله بین 27 تا 36 درجه قرار داشتند و برای تمامی ترکیبات مختلف ماسه و ژئوفوم زاویه اصطکاک داخلی نسبت به ماسه خالص کاهش نشان می دهد. نتایج نشان داد که تنش قائم و مقدار ژئوفوم، دو عامل مهم در رفتار مخلوط ها بودند. همچنین در تمامی نمونه های تحت برش کاهش حجم اتفاق افتاد.

ارزیابی مشخصات و پارامترهای ژئوتکنیکی خاکها همواره گام اول در اغلب پروژه های مهندسی عمران می باشد. از آن جا که انجام آزمون های آزمایشگاهی به منظور تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک نیازمند صرف زمان و هزین? قابل توجهی می باشد، در دست داشتن روابطی که قادر به تخمین پارامترهای ژئوتکنیکی خاک بستر با سطح دقت مطلوبی باشند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. آزمایش های دانه بندی و حدود اتربرگ از جمله آزمایش هایی هستند که در ابتدای تمامی پروژه های ژئوتکنیکی صورت می گیرند، از این رو می توان از نتایج این آزمایش ها به منظور تخمین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک ها بهره برد. در تحقیق حاضر، روابط و مدل هایی جهت تخمین برخی پارامترهای مهم ژئوتکنیکی از قبیل ضریب نفوذپذیری، حداکثر وزن مخصوص خشک، درصد رطوبت بهینه و زاوی? اصطکاک داخلی موثر خاک بر اساس خصوصیات دانه بندی و حدود اتربرگ ارائه شده است. بدین منظور از بانک داده ای مشتمل بر 595 مورد نتایج آزمایش های دانه بندی، حدود اتربرگ، تراکم، نفوذپذیری و سه محوری زهکشی شده استفاده گردیده است. در این راستا، بعد از شناسایی متغیرهای تأثیرگذار بر روی مقادیر هر یک از پارامترهای فوق الذکر با بهره گیری از از دو تکنیک رگرسیون تکاملی چند جمله ای بر پای? الگوریتم ژنتیک و شبک? عصبی مصنوعی روابط و مدل هایی با سطح دقت بالا ارائه شده است. هم چنین به منظور ارزیابی عملکرد مدل های ارائه شده مطالعات پارامتریک و تحلیل حساسیت بر روی نتایج صورت گرفته و نتایج در قالب جداول و نمودارها ارائه شده است.

در بسیاری از پروژه های بزرگ خصوصا در مواردی که مشکلات مربوط به محدودیت زمین مطرح است، بحث های مربوط به استحصال زمین اهمیت ویژه ای می یابد. در طی چند سال اخیر در بسیاری از پروژه های بزرگ صنعتی در کشور، خصوصا در حوزه های نفت و گاز و در مناطق جنوبی طرحهای استحصال زمین از دریا پیگیری و اجراء شده است. در این پروژه ها، مصالح مناسب از انفجار کوه های اطراف تامین و به محل پروژه حمل می شد و با استفاده از تکنیک تراکم دینامیکی حداکثر تراکم که منتج به حداکثر مقاومت برشی و سختی می شود، تامین شد. در پروژه های مربوط به توسعه بنادر، دفع مصالح ناشی از لایروبی که اغلب حجم قابل توجهی نیز دارد، از چالش های پروژه است. این مصالح عمدتا ریز دانه می باشد که دارای مقاومت پائین و تغییر شکل پذیری بالائی بوده لذا از نقطه نظر ژئوتکنیکی دارای ارزش پائینی است. در پروژه هائی نظیر طرح و توسعه بندر شهید رجائی در بندرعباس و نیز بندر گاه بندر انزلی، استفاده از مصالح لایروبی که به صورت هیدرولیکی در خشکی دپو می شوند برای استحصال زمین مد نظر قرار گرفت که با توجه به جنس مصالح ناشی از لایروبی، نوع روش اصلاحی در آنها متفاومت خواهد بود. در پروژه طرح و توسعه بندر انزلی بررسی های اولیه نشان داد که مصالح لایروبی عمدتا از جنس ماسه می باشد که نظر به دپو شدن به شیوه هیدرولیکی بسیار سست و نیز اشباع می باشد که در نتیجه بسیار مستعد روانگرائی نیز هست. با توجه به شرایط خاک منطقه، روش اصلاحی پیشنهادی برای این منطقه، تراکم دینامیکی است که با کاهش میزان تخلخل خاک، پارامترهای مقاومتی و تغییر شکل پذیری آن اصلاح خواهد شد. هدف از تحقیق حاضر اجراء آزمایشهای درجائی؛ نظیر نفوذ استاندارد و نیز نفوذ مخروط قبل و بعد از اصلاح خاک می باشد و بر اساس این آزمایش ها ارزیابی پارامترهای مقاومتی قبل و بعد از تراکم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که اصلاح خاک منطقه مورد مطالعه سبب بالارفتن پارامترهای مقاومتی خاک شده و روانگرایی منطقه را کاهش می دهد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیک های فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده علاوه بر اینکه روشی مقرون به صرفه در حل مشکل زیست محیطی به شمار می ورد، کاربرد آنها به صورت مخلوط با خاک در پروژه های ژئوتکنیکی که با خاک های با مقاومت برشی کم روبرو هستند، موضوعی است که امروزه توجه بسیاری از مهندسین ژئوتکنیک را به خود جلب کرده است. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. در این مطالعه پارامترهای مقاومت برشی مخلوط های ماسه و پودر لاستیک توسط این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و هدف مطالعه تعیین تاثیر سرعت بارگذاری بر رفتار این مخلوط ها در برش بود. پودر لاستیک ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. مقادیر پودر لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10% و 15% و بودند. برای هر کدام از این درصدها 3 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 30، 60 و 120 کیلوپاسکال، در نهایت برای هر مجموعه از تست ها 4 سرعت بارگذاری انتخاب شد. نتایج نشان داد که، افزایش مقدار سرعت بارگذاری در حدود این مطالعه، در تمامی نمونه ها منجر به افزایش مقدار مقاومت نهایی مخلوط ها گردید. با افزایش مقدار سربار تاثیر سرعت بارگذاری کمتر می شود، هر چند در این حالت نیز مقدار مقاومت نهایی نمونه ها افزایش می یابد. بنظر می رسد پودر لاستیک در سربارهای کم رفتار خود را نشان می دهد و با افزایش سربار پودر فشرده شده و همانند دانه های خاک رفتار می کند.

ارزیابی مشخصات و پارامترهای ژئوتکنیکی خاکها همواره گام اول در اغلب پروژههای مهندسی عمران میباشد. ضریب نفوذپذیری خاک از جمله پارامترهای مهم ژئوتکنیکی است که ارزیابی آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. ضریب نفوذپذیری خاکها به عوامل متعددی از جمله: ویسکوزیته سیال، اندازه و توزیع اندازه حفرات، دانه بندی، نسبت تخلخل، زبری سطح دانه ها و درجه اشباع خاک بستگی دارد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر اندازه ذرات خاک بر روی ضریب نفوذپذیری، آزمایشهایی صورت گرفته است. بدین منظور آزمایشهایی جهت تعیین ضریب نفوذپذیری 5 نوع خاک تهیه شده به روش مصنوعی صورت گرفته است. خاکهای مورد استفاده در تحقیق حاضر دارای منحنی دانهبندی و درصد ریزدانه متفاوت میباشند، بدین صورت که خاکهایی با درصد ریزدانه %75، %60، %45، %30% و %15 مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که انرژی تراکم تأثیر بسزایی بر میزان نفوذپذیری خاکها دارد، هر نمونه خاک به دو روش پروکتور استاندارد و پروکتور اصلاح شده متراکم گردیده و سپس تحت آزمایش نفوذپذیری قرار گرفته است. نتایج آزمایشهای صورت گرفته، بررسی روند تغییرات ضریب نفوذپذیری با پارامترهای دانهبندی و حدود اتربرگ و همچنین مقایسه نتایج به دست آمده در آزمایشگاه با روابط تجربی در قالب جداول و نمودارها ارائه شده است.

در تحقیق حاضر مطالعه ای بر تعیین عمق ایمن در گودبرداریهای بدون مهار در نهشته رسی با استفاده از مدلسازی فیزیکی با سانتریفیوژ و شبیه سازی عددی انجام شده است. بررسی تغییرات درصد رطوبت در تعیین ارتفاع بحرانی و همچنین اثر تراکم در تعیین مقاومت برشی زهکشی نشده خاک و ارتباط آن با درصد رطوبت، بخش های اصلی این تحقیق را تشکیل میدهند.در این مطالعه مجموعه26 آزمایش تراکم استاندارد جهت تعیین مقاومت برشی زهکشی نشده خاک رسی متراکم با دستگاه های برش پره و نفوذ سنج جیبی و تک محوری در درصد رطوبت های مختلف انجام گردید و رابطه همبستگی بین مقاومت برشی زهکشی نشده با این روشها ارائه شد و همچنین مجموعه ای از 7 آزمایش سانتریفیوژ جهت بررسی عمق ایمن انجام گردید، و رفتار مدل های فیزیکی در زمان چرخش دستگاه و شتاب دهی بررسی شد که در مقایسه با فعالیت های پژوهشی مشابه، مکانیزم های گسیختگی مشابهی مشاهده گردید. به منظور کنترل نتایج حاصل از آزمایش های سانتریفیوژ، با استفاده از نرم افزار flac مدل های سانتریفیوژ شبیه سازی عددی گردیدند. نرم افزار flac بر مبنای روش تفاضلات محدود می باشد و تطابق قابل قبولی میان نتایج مدلسازی فیزیکی و عددی مشاهده شد.

ارزیابی اثرات ساختگاه بر دامنه و محتوای فرکانسی امواج عبوری از لایه های آبرفتی، گامی اساسی و مهم در تحلیل پاسخ زمین بشمار می رود. در این پژوهش با استفاده از روش های محاسباتی، معادله دیفرانسیل انتشار یک بعدی موج و پاسخ ساختگاه ویسکوالاستیک تحت تغییرات پیوسته یقینی (خطی، توانی و هذلولوی) و کاتوره ای سرعت موج برشی با عمق مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج حاصل از رگرسیون خطی 151 پروفیل واقعی سرعت موج برشی، حاکی از نمایش بهتر تغییرات هذلولوی این پارامتر نسبت به تغییرات خطی و توانی آن در بیش از 84 درصد داده ها می باشد. بررسی تاثیر عمق میانگین¬ گیری بر سه پروفیل همگون از دیگر بخش های این پژوهش است که نشان می دهد استفاده از میانگین هارمونیک سرعت موج برشی در 30 متری سطح پروفیل خاک، لزوماً نمی تواند تصویر درستی از خاک همگون معادل، ارائه دهد. در بخش پایانی از تئوری میدان تصادفی در کنار شبیه سازی مونت کارلو، جهت تحلیل لرزه ای تغییرات کاتوره ای سرعت موج برشی استفاده شده است که نتایج آن نمود روشنی از تاثیرات اجتناب ناپذیر پارامترهای آماری در افزایش ناهمگونی و تغییر رفتار ارتعاشی ساختگاه می دهد.

امروزه با پیشرفت جوامع بشری و استفاده بیشتر از وسایل نقلیه، حجم وسیعی از لاستیکهای فرسوده در سال از گردونه ی مصرف خارج می شوند که دفن بهداشتی آنها از جدی ترین مشکلات زیست محیطی می باشد. برای حل این مشکل باید به دنبال مصارف جدید برای تایرهای فرسوده باشیم. یکی از کاربردهای بالقوهی این تایرها در کارهای خاکی می باشد که حجم بالایی از تایرهای فرسوده در یک پروژه می توانند بکار روند. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. جعبه برش این دستگاه دارای ابعاد 30*30*15 سانتی متر می باشد و کرنش کنترل تمام اتوماتیک است. هدف مطالعه تعیین تاثیر مقدار و سایز خرده لاستیک بر رفتار این مخلوط ها در برش است. مقادیر خرده لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10%، 15% و 20% بودند. برای هر کدام از این درصدها 4 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 15، 30، 60 و 120 کیلوپاسکال. نتایج نشان می دهد که مقدار مقاومت برشی تمامی نمونه ها نسبت به ماسه خالص افزایش نشان می دهد. مقادیر حداکثر مقاومت برشی مخلوط های خرده لاستیک و ماسه برای تمامی حالات در کرنشی حدود 7 تا 8% اتفاق می افتد و با افزودن خرده لاستیک به خاک خاصیت شکنندگی آن کاهش یافته و خاک حالت نرمتری بخود میگیرد. تمامی مخلوط های خرده لاستیک و ماسه دارای کاهش حجم می باشند و اتساعی در هیچ کدام صورت نمیگیرد. در واقع تمامی نمونه ها در حالت شل تست شده اند. رفتار خرده تایرهای ریزتر شبیه خاک می باشد و تاثیر چندانی روی بهبود پارامترهای خاک ندارند، هر چند کاربرد آنها منجر به کاهش آلودگی و مشکلات دفن و نگه داری آنها خواهد شد. افزایش سایز خرده تایرها منجر به بهبود پارامترهای خاک می شود، ولی افزایش بیش اندازه آنها ممکن است علاوه بر مشکلات اجرایی منجر به درهم تنیدگی و توزیع نامناسب آنها در خاک شود، که باید بدقت مطالعه شود.

چکیده در سال¬های اخیر مطالعات مختلفی بر روی استفاده از مصالح ضایعاتی در پروژه¬های مهندسی عمران انجام شده است. از میان مصالح ضایعاتی، مطالعه بر روی لاستیک¬های فرسوده برای مواردی همچون تسلیح خاک و مسلح نمودن شیروانی¬ها چشمگیر بوده است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی امکان استفاده از خرده¬های لاستیک بصورت توزیع تصادفی در خاک جهت تسلیح خاک بستر پی می¬باشد. یکسری از آزمایشات مدل بزرگ مقیاس جهت بدست آوردن ظرفیت باربری پی دایره¬ای بر روی خاک مسلح شده به کمک خرده لاستیک، انجام گرفته است. درصد و نسبت ابعاد خرده لاستیک پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری خاک می¬باشند. خرده¬های لاستیک به شکل مستطیلی به عرض 2 سانتیمتر با نسبت ابعاد 1، 2 و 3 با ماسه مخلوط شده است. چهار درصد وزنی 5، 10، 15 و 20 انتخاب گردید. در این مطالعه مشخص شد که افزودن خرد¬های لاستیک به ماسه باعث افزایش نسبت ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست می¬شود. بیشترین مقدار نسبت ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست در 20 درصد خرده لاستیک به ابعاد 6×2 بدست آمد. یافته¬های بدست آمده، استفاده از خرده¬های لاستیک حاصله از لاستیک¬های ضایعاتی را به عنوان روشی ماندگار جهت بهبود رفتار خاک علی الخصوص هنگامی که جنبه¬های زیست محیطی مدنظر باشد، شدیداً پیشنهاد می¬کنند. کلید واژه: خرده لاستیک، تسلیح خاک، آزمایشات مدل بزرگ مقیاس، پی دایره¬ای، نسبت ظرفیت باربری، ضریب کاهش نشست

خاک مسلح ساختاری است از دو نوع ماده مختلف که عملکرد توأم آن ها ضعف هر کدام را در حداقل ممکنه محدود می کند، این دو ماده عبارت اند از المان های خاک که تحمل تنش های فشاری را به عهده دارند و یک سری المان های دیگر که جهت تحمل تنش های کششی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از مسلح کننده های لایه ای نظیر تمسه های فلزی و ژئوتکستایل ها علیرغم عملکرد مناسب آنها به لحاظ هزینه بالا و مشکلات تهیه و تدارک المان های مسلح کننده، در کشور ما چندان رایج نشده است. به همین جهت بررسی تسلیح خاک توسط المان های کم هزینه و در دسترس هدف اصلی این پروژه قرار گرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده، تسلیح توده ای و همگن خاک توسط پودر لاستیک به شرط اختلاط یکنواخت و رعایت درصدهای اختلاط بهینه مدنظر می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای خاک مسلح با تمسه های فلزی و یا زئوتکستایل ها به ویژه در سازه های خاکی موقت مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور، چندین نمونه از مخلوط های ماسه- پودر لاستیک حاوی مقدارهای وزنی 5%، 10%، 15%، 20%، 25%، 30% و 35% پودر لاستیک تهیه شده و بر روی آن ها آزمایش بزرگ مقیاس انجام شد. نتایج آزمایشات نشان می دهند که در اثر افزودن پودر لاستیک، ظرفیت باربری مخلوط افزایش می یابد. به هر حال مقدار بهینه برای پودر لاستیک در ماسه زمانی بدست می آید که با افزایش پودر لاستیک، میزان ظرفیت باربری و ضریب کاهش نشست کاهش می یابند. در این تحقیق مقدار بهینه برابر با 30 % می باشد.

با گسترش صنعت حمل و نقل، سالانه لاستیکهای فرسوده زیادی در سراسر جهان وارد محیط زیست میگردد، که سبب بروز مشکلات جدی زیست محیطی میشود. دفع این لاستیک ها با توجه به حجم بالای آنها و نیز مشخصات تراکم پذیری آنها مشکلات زیادی را برای سیستمهای مدیریت شهری پدید آورده است. برای حل این مشکل باید به دنبال مصارف جدید برای تایرهای فرسوده باشیم. از این مصالح می توان برای ایزولاسیون پی ماشین آلات در کنترل لرزشهای ناشی از آنها و یا محافظت سازه ای ساختمانها در برابر نیروی زلزله با جایگزینی خاک بستر پی با مخلوطهای خاک-پودر لاستیک استفاده نمود. در کلیه این موارد لازم است خواص دینامیکی این مصالح که عبارت است از تغییر شکلپذیری دینامیکی این مصالح و همچنین نحوه میرا نمودن انرژی نهفته در بارگذاری زلزله تعیین گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر سعی بر آن است که با انجام آزمایشات مدلسازی فیزیکی در دستگاه چند لایه مقیاس بزرگ بر روی میز لرزه با قابلیت اعمال بار هارمونیک به پیش بینی خواص دینامیکی مصالح ماسه ای مخلوط شده با پودر لاستیک پرداخته شود. به کمک نتایج شتاب نگاری و جابجایی می توان تاریخچه تنش و کرنش برشی را در ترازهای مختلف محاسبه نمود و سپس با محاسبه حلقه های هیستریسیس تنش-کرنش برشی به محاسبه مدول برشی و نسبت میرایی در سطوح مختلف کرنش برشی پرداخت. نتایج نشان داد که بطور کلی شتاب خروجی برای تمامی ارتفاع ها بغیر از شتاب سنجی که در سطح خاک قرار گرفته است کمتر از مقدار شتاب اعمالی در کف می باشد. برای جابجایی نیز مقدار دامنه کف میز حدود 1 سانتیمتر است که با افزایش ارتفاع در نمونه مقدار جابجایی نیز کاهش می یابد. جابجایی در فرکانس های اول کمی بیشتر از جابجایی در فرکانس های نهایی می باشد، اما مقدار جابجایی در سیکل های بعدی تقریبا ثابت است. با افزایش مقدار پودر لاستیک تا 2 % مقدار شتاب در تمامی حالات نسبت به درصدهای کمتر از خود کاهش نشان می دهد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جادهای، حجم زیادی از لاستیکهای فرسوده تولید میگردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیکهای فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آنها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمیشوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیکهای فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. یکی از این محصولات بدست آمده لاستیک های فرسوده ، پودر لاستیک می باشد که بدلیل سبک وزن بودن، راحتی کار با آن و هزینه پایین نسبت به سایر مصالح کاربرد بیشتری دارد. یکی از مهم ترین ویژگی های مخلوط های خاک و پودر لاستیک مقاومت برشی سیکلیک آن می باشد که در بسیاری از پروژه های کاربردی مورد نیاز می باشد، بویژه هنگامی که به عنوان مصالح پر کننده پشت دیوارها استفاده می شود. در پایان نامه حاضر به بررسی مقاومت برشی خاک پس از بارگذاری سیکلیک خواهیم پرداخت و در واقع اثر بارگذاری سیکلیک را روی مقاومت برشی استاتیکی بررسی خواهیم کرد. از یک دستگاه برش مستقیم سیکلیک بزرگ مقیاس برای ارزیابی پارامترهای مقاومتی سیکلیک و نهایی مخلوط های پودر لاستیک و ماسه استفاده شده است که در آزمایشگاه دانشگاه گیلان قرار دارد. پودر لاستیک ها در این ترکیب ها بعنوان ماده اضافه شده به خاک در نظر گرفته شد که با درصدهای حجمی مختلفی به ماسه اضافه شدند. برای اینکه بتوان مقادیر پارامترهای برشی را در نمونه ها مقایسه کرد، سعی شد تا در تمامی تست ها مقدار وزن واحد خاک ثابت نگه داشته شود. مقادیر پودر لاستیک اضافه شده 1 و 0 سانتیمتری تست شدند. سرعت / 1 و 5 % بودند که تحت 3 سربار مختلف با دو دامنه 5 ،05 ،01 ، به ماسه برابر با صفر، 5 بارگذاری تست ها 1 میلیمتر بر دقیقه بود. بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، تاثیر پودر تایرها بر روی خواص مکانیکی نمونه ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که مقدار مقاومت برشی تمامی نمونه ها نسبت به ماسه خالص کاهش نشان می دهد. نتایج نشان داد که در حالت کلی با افزایش مقدار درصد تایر مقاومت برشی کاهش می یابد. برای حالت سیکلیک مقدار کاهش مقاومت برای سربارهای زیاد محسوس می باشد. تغییرات زاویه اصطکاک داخلی نیز نشان می دهد که مقدار این زاویه با افزایش درصد تایر کاهش می یابد.

باگسترش صنعت حمل ونقل،سالانه لاستیکهای فرسوده زیادی درسراسرجهان واردمحیط زیست می گردد،که سبب بروزمشکلات جدی زیست محیطی می شود. دفع این لاستیکهاباتوجه به حجم بالای آنهاونیزمشخصات تراکم پذیری آنهامشکلات زیادی رابرای سیستم های مدیریت شهری پدیدآوردهاست. امروزه این مصالح دربسیاری اززمینه های مهندسی ازقبیل،راهسازی،ژئوتکنیک،سدسازی،مراکزدفن زباله وایزولاسیون لرزهای سازه ها بکاربرده شده اند. درکاربرداین مصالح به عنوان مصالح پشت دیوارهای حائل،سازه های نگهبان ویابعنوان مصالح زهکشدرمراکزدفن زباله،ارزیابی تراوائی این مصالح بمنظورزهکشی مناسب دارای اهمیت خاصی می باشد،لذامطالعه اثرافزودن انواع مختلف افزودنیهای یاد شده برنفوذپذیری مخلوط ضروری به نظرمیرسد. درتحقیق حاظرسعی برآن است تا ضریب هدایت هیدرولیکی مخلوطهای ماسه با ژئوفوم وپودرلاستیک دردستگاهادومتربزرگ مقیاس موردارزیابی قرارگیرد.نتایج مطالعات نشان دادکه پارامترهائی نظیردرصد وزنی درسطوح تنش متفاوت تاثیرزیادی برتراوایی مخلوطهادارند.

استفاده از لاستیکهای فرسوده به منظور تسلیح خاکهای سست در بستر راهها (bosscher et al., 1997; heimdahl and druscher,1999)، کنترل فرسایش در خاکها (poh and broms, 1995)، پایداری سازی شیبها (poh and broms, 1995; garga and o’shaughnessy, 2000a)،پشت ریز سازه های نگهبان به عنوان مصالح سبک وزن (bosscher et al., 1997; lee, et al., 1999; garga and o’shaughnessy, 2000b) ، به عنوان مصالح فیلتر در مراکز دفن زباله شهری(foose , et al., 1996) و به عنوان مصالح افزودنی به آسفالت (tuncan et al., 1998; foose et al., 1996; heimdahl and druscher, 1999) مطرح می باشد. علاوه بر موارد فوق از این مصالح می توان برای ایزولاسیون پی ماشین آلات در کنترل لرزشهای ناشی از آنها (eldin and senouci, 1994) و یا محافظت سازه ای ساختمانها در برابر نیروی زلزله با جایگزینی خاک بستر پی با مخلوطهای خاک-خرده لاستیک (xu et al., 2009) استفاده نمود. در کلیه این موارد لازم است خواص دینامیکی این مصالح که عبارت است از تغییر شکل پذیری دینامیکی این مصالح و همچنین نحوه میرا نمودن انرژی نهفته در بارگذاری زلزله تعیین گردد. بر این اساس در تحقیق حاضر سعی بر آن است که با انجام آزمایشات مدلسازی فیزیکی در دستگاه چند لا مقیاس بزرگ بر روی میز لرزه با قابلیت اعمال بار هارمونیک به پیش بینی خواص دینامیکی مصالح ماسه ای مخلوط شده با خرده لاستیک پرداخته شود. به این منظور از نتایج آزمایشات آزمایشگاهی و مدلسازی فیزیکی دیگران بهره گرفته می شود. و ) روش پژوهش و مراحل انجام پایان نامه : در این مطالعه، به مدلسازی فیزیکی مخلوط ماسه- خرده لاستیک در جعبه چند لا مقیاس بزرگ پرداخته می شود. با تغییر درصد وزنی خرده لاستیک، نسبت ابعاد خرده لاستیک و همچنین احتمالا درصدهای مختلف تراکم بخش ماسه ای به ثبت شتاب در ترازهای مختلف جعبه به کمک سنسورهای شتاب نگاری دقت بالا و همچنین ثبت جابجایی مربوط به هر لایه به کمک سنسورهای جابجایی سنج لیزری پرداخته می شود. به کمک نتایج شتاب نگاری و جابجایی می توان تاریخچه تنش و کرنش برشی را در ترازهای مختلف محاسبه نمود مراحل انجام این تحقیق بطور خلاصه به شرح زیر می باشد: 1-جمع آوری مطالعات ادبیات فنی 2-ساخت دستگاه چند لایه مقیاس بزرگ 3-ساخت دستگاه لرزاننده 4- تهیه مصالح خرده لاستیک و ماسه 5- کالیبراسیون و آزمایشات تکرارپذیری 6-انجام آزمایشات لا درصدها و نسبت ابعاد مختلف خرده لاستیک 7-بررسی و تحلیل نتایج

وقتی شالوده سطحی قادر به تحمل بارهای وارده نباشد و یا روی خاک های مسئله دار قرار گیرد، نشست ها بیش از حد مجاز شده ، لذا از تعدادی شمع ، زیر شالوده سطحی استفاده می شود و در این حالت چنانچه در طراحی و تحلیل سهم باربری شالوده سطحی نیز در نظرگرفته شود به سیستم فوق پی مرکب میگویند. پی مرکب سیستمی شامل سه المان باربر شامل خاک، رادیه و شمع می باشد. در این مطالعه با استفاده از روش عددی تفاضلات محدود و بهره گیری از نرم افزارflac3d به بررسی اثر تغییرپذیری فضائی پارامترهای خاک بر سهم باربری رادیه و شمع پرداخته شده است. به این منظور، با اتخاذ توزیع آماری نرمال برای مقاومت برشی زهکشی نشده و به کمک شبیه سازی مونت کارلو مبادرت به واقعی سازی این پارامتر به تعداد 500 تحلیل گردید. ضریب تغییرات مقاومت برشی زهکشی نشده که نسبت انحراف معیار به میانگین آن می باشد به عنوان پارامتر آماری تصادفی مورد مطالعه انتخاب گردید و اثر آن بر سهم باربری رادیه و شمع ها در سیستم پی مرکب برای خاک رس در شرایط زهکشی نشده مطالعه گردید. نتایج تحلیل ها نشان داد با توجه به همگن بودن فضای آماری و ایستا بودن آن و انتگرالگیری در فضای مسئله، تغییرپذیری فضائی پارامترهای رفتاری (با فرض ثابت ماندن میانگین) در خاکهای رسی بر سهم باربری رادیه موثر است و رادیه سهمی بیشتر از مقادیر محاسبه شده توسط روابط تجربی را بخود اختصاص می دهد.بنابراین می توان با درنظر گرفتن سهم بیشتری برای رادیه درمحاسبات به طراحی های اقتصادی تری دست یافت.

با پیشرفت تکنولوژی و فن آوریهای نوین و اهمیت کاهش هزینه و سبک سازی در مهندسی عمران و همچنین با ورود مصالح نوین نظیر ژئوفوم ها ( فوم پلی استایرن انبساطی) انقلابی شگرف در کشورهای پیشرفته سراسر دنیا در حال شکل گیری می باشد. ژئو فومها پرکننده های سبک و زنی هستند که از نوع فوم پلی استایرن انبساطی دارای چگالی کم در حدود یک درصد چگالی خاک که به سبب سبک بودن، کارپذیری آسان، اقتصادی بودن در مقایسه با مصالح سنگی و عدم نیاز به ماشین آلات سنگین در بازار ایران جایگاه نوین و ویژه ای یافته است که این مصالح را می توان بصورت بلوک و یا بصورت قطعات کلوخه ای و یا پودر شده در ترکیب با خاک به عنوان مصالح پر کننده پشت دیوارها، خاکهای نشست پذیر و ضعیف، کنترل پایداری شیروانی ها، نشست ، بستر راههای کم تردد ( ضریب ترافیکی کم)، خاکریزهای سبک وزن و در سدهای خاکی و پل های دسترسی سدهای خاکی برای کاهش سربارها و جدا سازی ارتعاشات و مقاومت در مقابل یخبندان بکار برد. در مطالعه تحقیقاتی حاضر به استفاده از دستگاه ادومتر بزرگ مقیاس که توانایی اعمال تنش همه جانبه و سربار تا سطوح بالا را دارد، مشخصات تغییر شکلی بلوکها و نیز مخلوطهای ماسه با ژئوفوم (پودر شده و بصورت کلوخه ای ) موردارزیابی قرارگرفت. مقدار درصد وزنی ژئوفوم در نمونه های ماسه ای ، 1/0 ، 2/0 ، 3/0 ، 5/0 و 1 درصد وزنی ماسه بازسازی شدند. مقدار فشار نرمال 20 ،40 ، 80 ، 160 و 320 تعیین و اعمال گردید. نتایج نشان داد که بطور کلی مقادیر ضریب فشار جانبی حالت سکون با زمان کاهش می یابد و همچنین مقادیر ضریب فشار جانبی حالت سکون با افزایش سربار کاهش می یابد. نرخ کاهش ضریب فشار جانبی حالت سکون در برابر زمان با افزایش زمان کاهش می یابد. و با افزایش درصد ژئوفوم مقدار نشست نهایی افزایش می یابد، اما نرخ افزایش مقدار نشست نهایی با افزایش درصد ژئوفوم کاهش می یابد. در نهایت نتایج نشان داد که افزایش مقدار ژئوفوم منجر به کاهش ضریب فشار جانبی می شود. البته باید توجه کرد که هر چند که افزایش مقدار ژئوفوم منجر به کاهش ضریب فشار جانبی می شود ولی نشست حاصله نیز افزایش زیادی دارد. نتایج نشان داد که مخلوط های ژئوفوم و ماسه را می توان به عنوان مصالحی برای کاربردهای مختلف که نیاز به کاهش فشار جانبی می باشد، استفاده کرد. کلید واژه: ژئوفوم ، مخلوط ماسه-ژئوفوم، تغییر¬شکل¬پذیری، تنش سربار، مصالح تغییر¬شکل¬پذیر، ادومتر بزرگ مقیاس

پارامترهای تحکیم نقش بسیار مهمی در تحکیم نهشته های رسوبی طبیعی دارد. این پارامترها بطور اجتناب ناپذیری ناهمگون می باشند. تغییرات فضایی پارامترهای تحکیم می توانند به یک روند یقینی و مولفه پس ماند که بیانگر رفتار کاتوره ای فرض می شود، تجزیه شوند. مقایسه بین مولفه یقینی و نوسانات انجام میشود و هدف این است که اثر مولفه های مختلف تغییرپذیری ذاتی خاک بررسی شود. در این مطالعه، در بخش یقینی به محاسبه درجه تحکیم بر حسب فاکتور زمان و بر اساس روشهای فشار آب حفره ای و نشست، در حالیکه پارامترهای نفوذ پذیری (k) و تغییر شکل پذیری حجمی (mv) روندی کاهشی با عمق دارند پرداخته می شود و اثر شیب این دو پارامتر بر درجه تحکیم بر اساس روشهای ذکر شده بررسی می شود. در بخش کاتوره ای بر اساس روش تحلیل مونت کارلو به ایجاد میدان تصادفی از مقادیر نفوذپذیری و تغییر شکل پذیری حجمی، با توزیع نرمال لگاریتمی و با استفاده از پارامترهای آماری که عبارت از انحراف معیار استاندارد و مقیاس نوسان هستند، پرداخته می شود و سپس مقادیر ضریب تحکیم میانگین بر اساس روشهای ریشه- زمان و لگاریتم- زمان محاسبه می شوند و در نهایت اثر تغییر پذیری پارامترهای موثر در ضریب تحکیم معادل بررسی و نتیجه گیری میشود.

انسان از زمانهای دور از مصالح سنگریزه ای به عنوان مصالح ساختمانی استفاده کرده است. پس از پایه گذاری علم مکانیک خاک، توجه به مصالح سنگریزه ای بیشتر شد، که در این زمینه ترزاقی نقش عمده ای را ایفا نمود. شناخت رفتار و خصوصیات دقیق مصالح خاکی و سنگریزه ای به عنوان مصالح ساختمانی اصلی ، در پروژه های عظیمی همچون سدهای خاکی و سنگریزه ای امری ضروری و اجتناب ناپذیر به حساب می آید. این مسئله از یک طرف با ملاحظات فنی و ایمنی پروژه ها و از طرف دیگر با مسائل اقتصادی طرح مرتبط بوده است و چه بسا صرف وقت و هزینه کافی در شناخت رفتار مصالح باعث افزایش ضریب اطمینان و صرفه جویی اقتصادی طرح می گردد. بنابراین قدم اول در طراحی هر سازه پس از شناخت خصوصیات و ویژگی های محل طرح ، مسئله شناخت رفتار و خصوصیات مصالح مورد استفاده است. سدی از نوع خاکریز است که بیش از 50 درصد حجمی آن را پاره سنگهای حاصل از معدن سنگ یا حفاری یا قلوه سنگ ها و خرد شدگی های طبیعی تشکیل دهد .تعـاریف متفاوتی برای مصالح سنـگریزه ای ارائه شده است .طبق تعـریف ترزاقی و پک ، سنـگریز خاکریزی است که از قطعات سنگ سالم به دست آمده از حفاری تونل و سرریز از کوه ها تشکیل شده است. طبق تعریف لپس(1973) مصالح سنگریزه ای، مصالحی با قطر بزرگتر از 13 میلی متر است که در صد مصالح ریز تر از 5 میلی متر آن کمتر از 10% می باشد و آنچه که مصالح سنگریز را از مصالح خاکی متمایز می سازد ،قابلیت زهکشی آزاد مصالح سنگریزه ای است. این رساله به انجام آزمایش سه محوری بزرگ مقیاس بر روی سه نمونه از مصالح موجود در استان گیلان پرداخته است و در نهایت به مقایسه آنها پرداخته میشود، برخی از نتاج به شرح ذیل می باشد: 1- میزان خرد شدگی در مصالح تیز گوشه دولومیتی نسبت به مصالح بازالتی? و آندزیتی به مراتب بیشتر است? 2- نرخ افزایش شکستگی در مصالح ضعیف تر شیل ـ دولومیتی بیشتر از مصالح بازالتی و آندزیتی است. 3- نرخ افزایش شکستگی در مصالح تیز گوشه بیشتر از مصالح گرد گوشه بدست آمد.?

در این تحقیق اندرکنش خاک و پی در نیم فضای الاستیک ناهمگن بررسی می گردد. با فرض ارتجاعی بودن رفتار خاک زیر پی، از تئوری الاستیسیته برای محاسبه تنش ها و تغییر شکل های ایجاد شده در نیم فضای الاستیک استفاده می گردد. در این حالت پارامترهای موثر در رفتار خاک به دو دسته تقسیم می گردند: مدول های الاستیسیته (eij) و ضرایب پواسون (?ij).تحلیل بر مبنای استفاده از فنرهای وینکلر برای رفتار خاک، صورت میگیرد. ثابت ks که تحت عناوین مدول عکس العمل بستر، ضریب برجهندگی و یا سختی فنر وینکلر نامیده میشود، در واقع یک رابطه مفهومی بین فشار و تغییر شکل می باشد.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. به دلیل کمبود منابع طبیعی و افزایش مقدار تولید لاستیک های فرسوده، استفاده مجدد از مصالح ضایعاتی در مهندسی ژئوتکنیک بسیار رایج شده است. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده علاوه بر اینکه روشی مقرون به صرفه در حل مشکل زیست محیطی به شمار می ورد، کاربرد آنها به صورت مخلوط با خاک در پروژه های ژئوتکنیکی که با خاک های با مقاومت برشی کم روبرو هستند، موضوعی است که امروزه توجه بسیاری از مهندسین ژئوتکنیک را به خود جلب کرده است. در تحقیق حاضر سعی بر آن است تا با یک دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به بررسی مشخصات مقاومتی این مخلوط ها بپردازیم. در این مطالعه پارامترهای مقاومت برشی مخلوط های ماسه و خرده لاستیک توسط این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت و هدف مطالعه تعیین تاثیر سرعت بارگذاری بر رفتار این مخلوط ها در برش بود. خرده لاستیک ها با درصدهای مختلفی به ماسه اضافه شدند. مقادیر خرده لاستیک های اضافه شده به ماسه برابر با صفر، 5%، 10% و 15% و بودند. برای هر کدام از این درصدها 3 سربار مختلف مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بودند از 30، 60 و 120 کیلوپاسکال، در نهایت برای هر مجموعه از تست ها 4 سرعت بارگذاری انتخاب شد. نتایج نشان داد که، افزایش مقدار سرعت بارگذاری در حدود این مطالعه، در تمامی نمونه ها منجر به افزایش مقدار مقاومت نهایی مخلوط ها گردید. با افزایش نرخ بارگذاری مقدار زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی در تمامی نمونه ها افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد که نرخ برش بیشترین تاثیر را در کرنش های زیاد دارد.

تحلیل کامل مسائل تغییر شکلی و یا پایداری در مکانیک خاک، با استفاده از بکارگیری مدل بنیادی مناسب و تحلیل معادلات تعادل، سازگاری، تسلیم و ارضای شرایط مرزی در محیط، امکان پذیر است. با این حال، این مدل بنیادی به منظور تبیین دقیق رفتار خاک، عموماً در دسترس نیست و یا در صورت وجود، تحلیل کامل مسائل با استفاده از این روش عموماً دشوار است. بر این اساس، در مسائل پایداری به منظور تخمین حدی از بار گسیختگی واقعی، می توان از روش تحلیل حدی که در آن رفتار ماده به صورت الاستیک یا صلب-پلاستیک کامل درنظر گرفته می شود، استفاده کرد. در استفاده از این روش، تکنیک های مختلفی چون رویکرد کینماتیکی در حد بالای بار گسیختگی، اجزای محدود و برنامه ریزی خطی یا غیر خطی و رویکرد تغییرات تصادفی میدان تنش، مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش، از تکنیک اجزای محدود و برنامه ریزی خطی به منظور تخمین مقداری بهینه از حد پایین بار گسیختگی پی نواری مستقر بر خاک های ناهمسان در مقاومت، استفاده شده است. برای این منظور، در این پژوهش از فرمولاسیون تحلیل اجزای محدود و برنامه ریزی خطی bottero (1980) و sloan (1988) در مسائل حد پایین مصالح همسان، استفاده شده است. این فرمولاسیون در حالت ناهمسان با تغییراتی همراه است که در این پژوهش به آن پرداخته شده و برای اولین بار از روندی تکراری در تحلیل آن استفاده شده است. لازم به ذکر است که فرمولاسیون مورد استفاده در این پژوهش قابل بکارگیری در شرایط شبهه استاتیکی و همچنین دیگر مسائل پایداری چون فشار جانبی وارد بر دیوار حایل و غیره، نیز است. کلیه ی تحلیل های عددی موجود در این پژوهش، با استفاده از برنامه نویسی کامپیوتری مطابق فرمولاسیون مسئله انجام شده است. نتیجه نهایی این پژوهش ارائه چارت طراحی به منظور تخمین ضرایب موجود در رابطه سه ترمی توان باربری پی نواری مستقر بر خاک های ناهمسان است.

پی های شمع-رادیه یک راه حل نسبتاً اقتصادی را برای جاهایی که رادیه منفرد نیاز طراحی را برآورده نمی کند ، مهیا می کند. در این شرایط، اضافه کردن تعداد محدودی شمع ، ظرفیت باربری نهایی ، میزان نشست کلی و نشست تفاضلی را بهبود می بخشد. مطالعات آزمایشگاهی بر روی مدل شمع رادیه بر روی خاک ماسه ای انجام شد. هدف، بررسی رفتار سیستم شمع رادیه در تعداد متعدد شمع و تراکم نسبی متفاوت خاک می باشد. برنامه ی تست زنی شامل رادیه بدون شمع و رادیه با 1، 4، 5 و 9 شمع در تراکم نسبی 32، 60 و 80% می باشد. نسبت طول به قطر شمع و فاصله ی شمع ها از هم 10 سانتی متر می باشد. ابعاد رادیه مورد استفاده به صورت40×40 و دارای ضخامتهای 2 سانتی متر می باشد که با استفاده از سخت کننده هایی تقویت شده است. افزایش ظرفیت باربری با نسبت بهبود بار (lir) و کاهش نشست متوسط با نسبت نشست (sr) معرفی می شود. تاثیر تعداد شمعهای کاهنده ی نشست، تراکم نسبی خاک بر روی نسبت بهبود بار، نسبت نشست ارائه و بحث می شود. همچنین بار مربوط به نشست 6 سانتی متر را به عنوان ظرفیت باربری نهایی گزارش می کنیم. نتایج آزمایش تاثیر استفاده از شمعها را جهت کاهش نشست نشان می دهد. هرچه تعداد شمعهای کاهنده ی نشست افزایش یابد نسبت افزایش بار زیاد می شود و نسبت نشست کاهش می یابد.

کارآیی لوله های مدفون در شیب ها تحت بارگذاری های لرزه ای یکی از مهمترین معیارهای طراحی این شریان های حیاتی می باشد. در تحلیل پایداری لوله های مدفون در شیب، پارامترهای تاثیرگذار زیادی در پایداری شیب در برابر لغزش در هنگام زلزله و خسارت های وارده بر لوله ها وجود دارند، که بطور کلی این پارمترها به سه دسته عمده پارامترهای ژئوتکنیکی، سازه¬ای و هندسی تقسیم می شوند. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus، عملکرد لوله هایی که از نواحی خطرزای شیب های خاکی می¬گذرند مورد بررسی قرار گیرد. آنالیز دینامیکی با استفاده از بارگذاری دینامیکی بر روی یک شیروانی خاکی 2 بعدی انجام شده است. اثر پارامترهایی از قبیل قطر لوله مدفون، عمق دفن لوله و فاصله لوله از سطح شیب روی کرنش و جابجایی لوله بررسی شده است. لوله دارای مقطع دایروی و رفتار الاستوپلاستیک بوده و خاک دارای رفتار الاستیک غیر خطی و معیار موهر-کولمب نیز برای مدل نمودن رفتار آن استفاده شده است. نتایج تحلیل ها نشان داد که افزایش نسبت قطر به ضخامت لوله میزان جابجایی را کاهش می دهد. همچنین میزان ضریب بزرگ نمایی شتاب نیز با افزایش نسبت قطر لوله به ضخامت آن کاهش نشان میدهد. نتایج مربوط به عمق دفن لوله نیز نشان داد که هر چه عمق دفن لوله بیشتر باشد جابجایی و شتاب و کرنش در لوله کاهش می یابند.

هر ساله در جهان با افزایش مسیرهای جاده ای، حجم زیادی از لاستیک های فرسوده تولید می گردد. محققین با توجه به رشد سریع حجم لاستیک های فرسوده به دنبال راه حلی برای استفاده مجدد از آن ها هستند، زیرا به آسانی در محیط تجزیه نمی شوند. همچنین توجه به این نکته ضروریست که فرایند استفاده مجدد از لاستیک های فرسوده باید اثرات زیست محیطی را کاهش و باعث افزایش ذخیره مصالح طبیعی گردد. بنابراین درک صحیح از رفتار مهندسی این مصالح به صورت مخلوط با خاک لازم بوده تا بتوان از آنها به صورت ایمن در مسائل ژئوتکنیکی استفاده کرد. استفاده از این مواد نیازمند مطالعات فراوان و دقیقی می باشد تا بتوان مشخصات و پارامترهای رفتاری آنها را تحت شرایط مختلف بارگذاری بررسی کرد. در پایان نامه حاضر علاوه بر کنترل نتایج ارائه شده در گذشته، به بررسی مقاومت برشی خاک پس از بارگذاری سیکلیک خواهیم پرداخت و در واقع اثر بارگذاری سیکلیک را روی مقاومت برشی استاتیکی بررسی خواهیم کرد. خرده لاستیک با درصدهای مختلفی انتخاب شده است و اثر سربارهای مختلف همراه با دو فرکانس بارگذاری روی مقاومت برشی خاک بررسی شده است. نتایج نشان داد که افزودن خرده لاستیک پارامترهای دینامیکی خاک ماسه را بهبود می بخشد.

مطالعات آزمایشگاهی و تحقیقات گسترده ای در قسمتهای مختلف جهان انجام شده است تا تاثیر مواد شیمیایی و نفتی را بر روی ویژگی های ژئوتکنیکی خاک ها بررسی کند. بعضی از این مواد اضافه شده به خاک، باعث بهبود ویژگی های فیزیکی خاک می شوند و همچنین می تواند به پایداری خاک نیز کمک کنند. از طرف دیگر، بعضی از مطالعات جدید نشان می دهد که بعضی از مواد زاید می تواند تاثیر منفی بر روی ویژگی های خاک و محیط اطراف داشته باشد. در این تحقیق، رفتار ژئوتکنیکی خاک به دلیل اضافه کردن گازوئیل و بنزین ( خاکهای آلوده) مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج بدست آمده از این تحقیق جهت فهم رفتار خاک های آلوده کمک خواهد کرد. نمونه هایی را با ترکیب های مختلف خاک ها در دستگاه نفوذپذیری ساخته و سپس روی نمونه ها آزمایش نفوذپذیری انجام می دهیم. در مرحله بعد بدون آنکه نمونه ها دست خورده شوند و ساختار آنها تغییر کند، آزمایش برش مستقیم روی آنها انجام گرفت. نتایج نشان داد که میزان نفوذپذیری بترتیب برای گازوئیل، بنزین و آب بیشترین مقادیر را دارد. علت افزایش میزان نفوذپذیری برای گازوئیل و بنزین نسبت به آب، وابسته با واکنش شیمیایی بین دانه های رسی و این سیال ها هست. همچنین نتایج در حالت کلی نشان داد که مقاومت بیشینه نمونه ها با جایگزینی آب با بنزین و گازوئیل در کرنش های بیشتری اتفاق می افتد. نتایج بیانگر این بود که، گازوئیل و بنزین روی ساختار رس ها تاثیر منفی می گذارند و چسبندگی بین آنها را از بین میبرند. ولی با افزایش مقدار درشت دانه، مقدار چسبندگی خاک بطور طبیعی کاهش می یابد، در این مورد میزان چسبندگی برای گازوئیل، بنزین و آب بیشترین مقادیر را دارند. برای خاک های درشت دانه گازوئیل منجر به شکل گیری چسبندگی بین دانه ها می شود.

امروزه استفاده از سیستم های شمع- رادیه و ستون های سنگی برای تسلیح خاک به منظور بالا بردن ظرفیت باربری فونداسیون و کاهش نشست های محتمل در پروژه های گوناگون گسترش یافته است.در این پایان نامه مطالعه عددی بر روی این نوع سیستم پی های تقویت شده، با استفاده از روش المان محدود و نرم افزار آباکوس روی خاک ماسه ای انجام شده که برای سیستم شمع- رادیه تاثیر انواع آرایش چینش شمع ها برای سه تراکم نسبی مختلف خاک به صورت سست، متوسط و متراکم و برای ستون های سنگی نقش تغییر طول با انواع آرایش چینش ستون ها مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ها ارائه گردیده است. در انتها با استفاده از خروجی های به دست آمده از نرم افزار آباکوس، نمودارهای بار- نشست و ظرفیت باربری نهایی رسم شده و با نتایج تست های آزمایشگاهی مقایسه شده است.

استفاده از ستون سنگی روشی اقتصادی,موثر وسازگار با محیط زیست است که سال هاست به منظور بهسازی زمین های رسی و سیلتی نرم همچنین زمین های ماسه ای سیلت دار سست و ماسه سست استفاده می شود.