نام پژوهشگر: مهدی سیاوش نیا

ارزیابی اندرکنش خاکهای ریزدانه وژئوگرید در برگرفته شده درلایه های نازک ماسه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1389
  محمد علی ارجمند   محمود رضا عبدی

بررسی اندر کنش خاک- مسلح کننده یکی از مهمترین عوامل در طراحی سازه های خاک مسلح می باشد. بدین منظور از آزمایش های برش مستقیم و بیرون کشش استفاده می گردد که تا به امروز عمدتاً بر روی خاک های دانه ای انجام گردیده است. برتری رفتار خاک مسلح بیشتر ناشی از افزایش مقاومت برشی آن می باشد. افزایش مقاومت برشی خاک مسلح شده با ژئوگرید از دو عامل افزایش مدول خاک و مقاومت بالای مسلح کننده در کشش ناشی می شود. مقاومت کششی مسلح کننده در درون خاک حاصل از مقاومت اصطکاکی سطح تماس و ایجاد مقاومت مقاوم (پاسیو ) ایجاد شده در جلو المان های متقاطع عرضی ژئوگرید می باشد. هر دو مقاومت تولید شده بویژه مقاومت مقاوم بستگی به زاویه اصطکاک داخلی خاک دارد. در خاک رس مسلح شده، مقاومت سطح تماس پایین بوده و در نتیجه گسیختگی سطح تماس قبل از رسیدن مقاومت کششی مسلح کننده به حد نهائی رخ می دهد. محل هائی که با کمبود مصالح دانه ای مواجه بوده و خاک های ریزدانه گسترش دارند، امکان این وجود دارد که با بکارگیری لایه ای نازک از مصالح دانه ای با مقاومت زیاد در اطراف مسلح کننده، باعث بهبود مقاومت سطح تماس خاک های ریزدانه – ژئوگرید گردد. مدفون نمودن ژئوگرید در یک لایه نازک ماسه ای برای تسلیح خاک های رسی باعث افزایش مقاومت سطح تماس خواهد شد. در صورت استفاده خاک های رسی به عنوان مصالح خاکریز در احداث سازه های خاک مسلح باعث اقتصادی شدن طرح می شود. بدین منظور از دستگاه برش مستقیم مقیاس بزرگ (cm20×30×30) برای ارزیابی پارامترهای اصطکاکی سطح تماس بین سه نوع ژئو گرید با نام های تجاری fortrac80/30-20، miragrid50/25-30 و ce121/7/8، دو نوع رس a ( حد روانی 26 درصد و شاخص خمیری 22 درصد) و رس b (حد روانی53 و شاخص خمیری 19 درصد ) و ماسه سیلیسی فیروزکوه به عنوان مصالح درشت دانه استفاده شده است. تأثیر اندازه ذرات ماسه، درصد رطوبت ماسه، درصد سهم اعضاء متقاطع عرضی ژئوگرید، تاثیر مقاومت کششی ژئوگرید و تاثیر دانسیته متفاوت خاک رس بر روی پارامترهای سطح تماس مورد بررسی قرار گرفته است. جهت مقایسه، با اصلاح دستگاه برش مستقیم اقدام به انجام آزمایش های بیرون کشش گردیده است. بدین منظور از ژئوگرید fortrac برای ارزیابی و نهایتاً مقایسه با پارامتر های سطح تماس نمونه های رس – ژئوگرید، ماسه – ژئوگرید و رس – ماسه – ژئوگرید استفاده شده است. همچنین با استفاده از برنامه المان های محدود plaxis اندرکنش خاک - ژئوگرید بررسی و با نتایج آزمایش های آزمایشگاهی مقایسه انجام گردیده است. نتایج مطالعات نشان داد که فراهم آوردن یک لایه نازک ماسه در اطراف ژئوگرید درتسلیح خاک رس باعث بهبود اندرکنش سطح تماس و نهایتاً مقاومت برشی سطح تماس می گردد. فراهم نمودن لایه نازک ماسه ای نه تنها باعث بهبود مقاومت برشی خاک های رسی در پشت سازه های حائل خواهد شد، بلکه مسیرهای افقی زهکشی را فراهم می نماید که از اشباع شدن و ایجاد فشار های آب حفره ای احتمالی نیز جلوگیری به عمل خواهد آورد. در سیستم مطالعه شده مشاهده گردید که با افزایش تدریجی ضخامت لایه ماسه اطراف ژئوگرید، مقاومت برشی سطح تماس تدریجاً افزایش یافته و یک ضخامت بهینه از ماسه تعیین گردیده است. افزایش ضخامت لایه ماسه بیش از مقدار بهینه تاثیر چندانی در مقاومت برشی نداشته است. پیش بینی می گردد که برای یک نوع خاص خاک، مسلح کننده و شرایط بارگذاری یک ضخامت بهینه از ماسه وجود داشته باشد که بیشترین بهبود در مقاومت برشی را حاصل نماید. نتایج نشان داد که با افزایش قطر دانه های ماسه مقدار مقاومت برشی سطح تماس نیز افزایش می یابد که دلیل آن افزایش بیشتر قفل و بست شدن دانه ها در داخل چشمه های باز ژئوگرید می باشد. مرطوب بودن لایه نازک ماسه ای در مقایسه با حالت خشک نیز باعث افزایش بیشتر مقاومت برشی سطح تماس گردیده است. بررسی ها نشان داده که سهم درصد مقاومت مقاوم تولید شده توسط المانهای عرضی ژئوگرید در برش مستقیم حدود 10 تا 12 درصد کل مقاومت برشی می باشد. نتایج نشان داد که با افزایش 15 درصد دانسیته رس، مقاومت برشی حدود 45 درصد افزایش یافته است. تاثیر دانسیته در مقاومت برشی سطح تماس در تنش های قائم بالا بیشتر از تنش های قائم پائین بوده است. افزایش زاویه اصطکاک داخلی رس به دلیل افزایش دانسیته باعث افزایش اصطکاک خاک با المانهای ژئوگرید، افزایش مقاومت برشی خاک در چشمه های باز ژئوگرید و افزایش مقاومت مقاوم گردیده است. در نتیجه با افزایش اجزاء مختلف مقاومت برشی سطح تماس، مقاومت برشی افزایش یافته است. نتایج آزمایش های بیرون کشش بر روی نمونه های رس - ژئوگرید نشان داد که مقاومت بیرون کشش ژئوگرید در تنش های قائم بالا بیشتر بسیج شده است. علت این رفتار این است که در تنش های قائم بالا دانه های خاک بیشتر فشرده شده و به طبع آن مقدار مقاومت مقاوم ایجاد شده در جلو اعضاء متقاطع عرضی افزایش یافته در نتیجه مقاومت بیرون کشش سطح تماس بیشتر بسیج می گردد. همچنین مشاهده شد که تسلیح خاک رس در آزمایش های برش مستقیم و بیرون کشش به ترتیب 83 و 555 درصد زاویه اصطکاک ظاهری را افزایش داده است. نتایج آزمایش های بیرون کشش بر روی نمونه های ماسه - ژئوگرید نشان داد زاویه اصطکاک ظاهری نسبت به آزمایش برش مستقیم حدوداً دو برابر افزایش یافته است. آزمایش های بیرون کشش بر روی نمونه های رس – ماسه – ژئوگرید نشان داد که فراهم نمودن لایه نازک ماسه ای در طرفین مسلح کننده ژئوگرید باعث باعث بهبود سطح تماس و افزایش مقاومت بیرون کشش می گردد. همچنین مشاهده شد که یک ضخامت بهینه برای لایه نازک ماسه ای در برگیرنده ژئوگرید وجود داشته که بیشترین بهبود سطح تماس رس- ژئوگرید را نتیجه می دهد.

بررسی پایداری خاک مسلح شده زیر پی با ژئوتکستایل برای ساختمان های با ارتفاع متوسط
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک 1389
  سیاوش فخار   مهدی سیاوش نیا

تحقیقات انجام شده نشان دادند که انجام تسلیح توسط ژئوتکستایل ها می تواند باعث پخش مجدد بار اعمال شده به مساحت بیشتری نسبت به حالت اولیه گردد که این امر باعث حداقل شدن تمرکز تنش و رسیدن به یک پخش تنش یکنواخت تر می شود و این امر موجب کاهش نشست و افزایش ظرفیت باربری پی می گردد.

تحلیل عددی خاکریزهای مسلح شده با ژئوتکستایل و زهکشهای قائم واقع بر بستر سست
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  امین افشار   مهدی سیاوش نیا

طراحی و احداث خاکریز بر بسترهای سست یکی از مسائل چالش انگیز در مهندسی ژئوتکنیک به شمار میرود. به علت قابلیت تراکم ومقاومت برشی کم این خاک ها مشکلاتی در روند پایداری و نشست خاکریز ایجاد می کند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تأثیر استفاده ازژئوتکستایل و زهکشهای قائم برای کاهش نشست و پایدارسازی خاکهای سست با استفاده از نرم افزار المان محدود plaxis جهت بررسی این موارد پرداخته شده است. جهت مدل کردن خاکریز از مدل رفتاری موهر-کولمب و برای خاک سست از مدل رفتاری خاک نرم خزشی استفاده شده است. این مطالعه به دو قسمت کلی تقسیم می شود. در قسمت اول تاثیر استفاده از ژئوتکستایل های مدفون در خاکریز، برای کاهش نشست/ جابجایی افقی و پایداری سازی خاک های سست مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد خاکریزهای مسلح وابسته به پارامترهای مختلفی می باشد.اثر پارامترهایی چون تعداد لایه های ژئوتکستایل، سختی محوری ژئوتکستایل، جنس خاک بستر ، میزان تراکم خاکریز، عرض خاکریز، ارتفاع خاکریز و شیب طرفین خاکریز به طور جداگانه مورد بررسی دقیق قرار گرفته شد. در قسمت دوم این تحقیق زهکش های قائم به صورت ستون های ماسه ای در نظر گرفته شده است و پارامترهایی نظیر ضریب نفوذپذیری زهکش، قطر زهکش و موقعیت قرارگیری زهکش به عنوان متغیر می باشند.همچنین عملکرد زهکش قائم نواری پلیمری مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه تأثیر استفاده از ژئوتکستایل و زهکشهای قائم به صورت نمونه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل، می توان گفت که درصورت تسلیح خاکریز با استفاده از ژئوتکستایل وقرار دادن زهکش های قائم در بستر سست،روندکاهشی در مقادیر تغییر مکانهای عمودی و افقی ایجادمی شود. همچنین زهکش های قائم روند کاهش فشار آب حفره ای را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند.

اثر سیکل های انجماد و ذوب شدن بر روی مقاومت فشاری خاکهای رسی تثبیت شده با آهک و مسلح به الیاف پلی پروپیلن
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی عمران 1390
  نیما گلچین فر   نادر عباسی

با توجه به ضعیف بودن خواص مهندسی خاک های ریز دانه نظیر مقاومت برشی و ظرفیت باربری آنها ، کاربرد این نوع خاکها در پروژه های عمرانی به عنوان مصالح قرضه و یا تکیه گاه سازه ها همواره با محدودیتهائی همراه بوده است. امروزه تکنیکهای مختلفی شامل تسلیح و تثبیت خاک به منظور بهبود خواص مهندسی خاکهای ریزدانه مورد استفاده قرار می گیرند که هرکدام دارای ویژگیهای فنی و اقتصادی خاص خود می باشند. استفاده از آهک برای تثبیت خاک از دیر باز مورد توجه بوده و کاربرد الیاف مصنوعی پلی پروپیلن نیز اخیراً رایج گردیده است. علیرغم اثرات مثبت افزودن آهک به خاکهای ریزدانه و همچنین تسلیح این خاکها توسط الیاف مصنوعی، ارزیابی دوام خاکهای تثبیت و یا تسلیح شده به ویژه در مناطق سردسیر که بیشتر در معرض ذوب و یخبندانهای مکرر می باشند، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش تاثیر سیکل های مختلف انجماد و ذوب بر خصوصیات مقاومتی و شکل پذیری نمونه های تثبیت و تسلیح شده با آهک و الیاف پلی پروپیلن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. بدین منظور 12 نوع ترکیب متفاوت با بکار بردن سه سطح آهک (0، 2 و 4 درصد وزنی خاک) و چهار سطح الیاف پلی پروپیلن(0، 0.25، 0.5 و 1 درصد وزنی خاک) تهیه گردید. نمونه های آزمایشی ساخته شده از هر یک از مخلوط ها پس از 28 روز عمل آوری تحت سیکل های انجماد و ذوب متفاوت شامل 0، 1، 4، 7 و 10 سیکل قرارگرفتند. سپس مقاومت فشاری محصور نشده نمونه ها پس از تحمل سیکل های ذوب و انجماد مورد نظر، تعیین گردید. بر اساس نتایج بدست آمده از آزمایشهای مختلف مشخص گردید که کاربرد توامان آهک و الیاف پلی پروپیلن تاثیر به مراتب بیشتری در بهبود خواص خاک نسبت به کاربرد تنهائی آنها دارد. بر این اساس کاربرد توام 4 درصد آهک و 0.5 درصد الیاف پلی پروپیلن به عنوان مناسب ترین ترکیب برای تهیه مخلوط با مقاومت و دوام مناسب تعیین گردید. بطوریکه مقاومت فشاری نمونه های آزمایشی با ترکیب یاد شده پس از تحمل مراحل مختلف سیکل های ذوب و یخبندان تغییری نداشته است.

ارزیابی تاثیر نحوه مسلح سازی با ژئوسینتتیک برکمانش جانبی ستون سنگی
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  حامد رفیعی طاقانکی   مهدی سیاوش نیا

در این پژوهش که بمنظور ارزیابی تاثیر الگوی مسلح سازی توسط ژئوگرید بر کمانش جانبی ستون سنگی و تغییرات کمی و کیفی کمانش ستون انجام شده است، با در نظر گرفتن سه حالت مسلح سازی و تحلیل توسط نرم افزار اجزاء محدود plaxis انجام شد. حالات مسلح سازی شامل تمام مسلح(full length)، مسلح شده موضعی(local) و مسلح شده ترکیبی (combined)، برای ارزیابی تغییرات حداکثرکمانش جانبی(lbm)، کاهش حداکثر کمانش (lbrm)، عمق کمانش جانبی حداکثر(dlbm) و طول ناحیه کمانش یافته(lbz) در ستون سنگی غیر مسلح (ordinary stone column) و مسلح شده (encased stone column)، انجام پذیرفت. برای مطالعه پارامتریک، متغییرهایی نظیر طول ستون سنگی (lsc)، قطر ستون سنگی (d)، زاویه اصطکاک داخلی مصالح ستون سنگی (s?) و مقاومت چسبندگی زهکشی نشده یا مقاومت برشی زهکشی نشده (cu) خاک رس ch اطرف ستون سنگی و همچنین سختی محوری ژئوگرید (j)، نحوه آرایش طولی ژئوگرید (geogrid length pattern) و نحوه آرایش سختی ژئوگرید (geogrid stiffness pattern) برای ستون سنگی مسلح (esc) در نظر گرفته شده اند.نتایج تحلیلها نشان می دهند، افزایش سختی محوری ژئوگرید(j) تاثیر قابل توجهی بر افزایش ظرفیت باربری و lbrm ستون سنگی مسلح داشته و ظرفیت باربری ستون مسلح با سختی محوری کمتر، بمیزان بیشتری تحت تاثیر cu اطراف است. همچنین کاربرد مسلح سازی ترکیبی نسبت به تمام مسلح و موضعی، باعث انتقال عمق کمانش جانبی حداکثر به عمقی معادل 25/2 برابر نسبت به حالت غیر مسلح شده و منجر به مسلح سازی بهینه از لحاظ مصرف مسلح کننده می گردد. بعلاوه تغییر در الگوی آرایش ژئوگرید در عمق(glp)، تأثیر بیشتری بر روی lbrm ستون سنگی محصور در خاک نرم داشته و هر چه خاک سخت تر باشد، تغییر در (glp) و الگوی آرایش سختی ژئوگرید در عمق ستون سنگی (gsp) اختلاف کمتری را در تغییر از حالت ترکیبی نسبت به حالت موضعی در lbrm ایجاد می کند.

بهبود مقاومت برشی خاک ریزدانه- درشت دانه با استفاده از سیمان بیولوژیک
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده عمران 1390
  علی بابایی   مهدی سیاوش نیا

در بسیاری از نقاط جهان خواص مکانیکی خاکهای ریزدانه برای مقاصد عمرانی مناسب نمی باشد. با توجه به اهمیت بهسازی خاکها ریزدانه امروزه با تاثیر پذیری از مکانیسم های موجود در طبیعت و با مطالعه و ترکیب علم ژئوتکنیک،میکروبیولوژی و ژئوشیمی سعی بر آن شده است که راهکاری مناسب جهت بهبود مقاومت برشی این نوع خاکهای ارائه شود. تحقیقات اخیر برای ایجاد رسوب میکروبی سنگ آهک (mcp) بر روی خاک ماسه ای نشان داد که می توان مقاومت و سختی اینگونه خاک های را افزایش داد. mcp نتیجه هیدرولیز اوره توسط آنزیم اوره آز ترشح شده از میکروارگانیزم ها می باشد. به واسطه این واکنش آنزیمی، ph افزایش می یابد و کریستال سنگ آهک روی سطح ذرات و بین حفرات خاک رسوب می کند و نهایتا منجر به اتصال ذرات به یکدیگر و انسداد حفرات خاک می شود. در این تحقیق به منظور بهسازی خاک های ریز دانه از میکروارگانیزم یک سویه باسیلوس هوازی اختیاریsporosarcina pasteurii (dsm33) به عنوان تولید کننده اوره آز برای رسوب کربنات کلسیم استفاده گردید. همچنین از خاک ماسه ای sp جهت اختلاط با خاک ریزدانه استفاده و نهایتا نمونه ها ساخته شده اند . برای برآورد میزان بهسازی، از آزمایش cbr و آزمایش مقاومت فشاری تک محوری محدود نشده استفاده شده است. نتایج بیانگر مواردی همچون : مقدار cbr در همه نمونه ها با خاک پایه لای که با محلول فرآوری و عمل آوری شده اند،نسبت به همان نمونه که با آب تهیه شده ،بین 15 الی 60 درصد افزایش داشته است. عدد cbr در بهترین حالت فرآوری برای نمونه هایی با پایه خاک رس نسبت به خاک طبیعی ، 8 برابر و در نمونه هایی با پایه خاک لای ،25/1 برابر افزایش داشته است . با افزایش ماسه به خاک رس به مقدار 20 درصد و فرآوری با محلول در زمان 7 و 28 روزه ، مقدار تورم نمونه ها تقریبا به صفر رسیده است . مقاومت فشاری تک محوری محصور نشده به دست آمده برای نمونه رس ch ولای ml با افزودن 20%ماسه و عمل آوری شده نسبت به خاک رس ولای غیر بهسازی شده افزایش مقاومتی به ترتیب 4 و 10 برابر را نشان داده است . درکل چنین می توان نتیجه گیری کرد که افزودن ماسه ومحلول به خاکهای ریز دانه مورد استفاده در این تحقیق جهت بهسازی به میزان زیادی تاثیر گذار می باشد . کلید واژه: رسوب میکروبی سنگ آهک، سمنتاسیون زیستی،آزمایش cbr، مقاومت فشاری تک محوری محدود نشده، sporosarcina pasteurii

تاثیر نوع زمین در تغییر شکلهای پیرامون تونل در حفاری زمینهای سست با روش پیش نگهداری
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده عمران 1390
  فرشاد کاوه   مهدی سیاوش نیا

چکیده پایان نامه (شامل خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده): عموماً در مناطق شهری بعلت غالب بودن شرایط زمین ضعیف و بخاطر مسائلی نظیر ترافیک، حمل و نقل و طرح ریزی تجهیزات، تونل ها عمدتاً دراعماق کم حفر میشوند. از طرف دیگر تونلها باید بنحوی ساخته شوند که کمترین میزان تخریب را برای سازه های سطحی به همراه آورند، بنحوی که کمترین میزان تغییرشکل را در سطح زمین داشته باشیم. همچنین تونلها در مناطق غیر شهری عمدتاً در شرایط زمین نامناسبی که تأمین پایداری و محدود سازی تغییر شکل درهنگام حفاری نسبتاً مشکل میباشد، حفرمیشوند. بنابراین مهندسین تونل باید قادر به رفع مشکلات و مسائل به وجود آمده در مناطق شهری و غیر شهری باشند. یکی از روشهای متداول و اقتصادی در حفاری تونلها در زمینهای سست وکم عمق، تقویت و مسلح سازی تاج تونل به جهت جلوگیری از کرنشهای زیاد و ایجاد نگهداری اولیه زمین با استفاده از نصب لوله ها در تاج تونل و تزریق دوغاب از میان این لوله ها میباشد. جهت این لوله ها نسبت به جهت سینه کار مایل بوده و هم پوشانی داشته است. پس از عملیات حفاری و نصب لوله ها، آنها در محل باقی گذاشته می شوند. این تکنیک که اصطلاحاً روش پیش نگهداری (چتری) نامیده می شود، حفاری ایمن را، حتی در شرایط خاکهای نرم با ایجاد قوس طولی)چتر( به موازات محور تونل و کاهش تمرکز تنش جانبی، فراهم می سازد. استفاده از روش چتری برای اولین بار در اوایل دهه 1960 میلادی در بلژیک، در ساخت یک ایستگاه مترو، بکار رفت. ولی امروزه عمده کاربرد این روش در ژاپن و ایتالیا می باشد. در این تحقیق تاثیرات روش پیش نگهداری(چتری) در تغییر شکلهای پیرامون تونل و سطح زمین با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود plaxis 3d tunnel با دو روش مختلف، بررسی شده است. همچنین تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی ورودی، از جمله (e،c،?) و تعداد و قطرهای فورپولها (پیش حائل ها) در بالای تاج تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که بکارگیری روش چتری از لحاظ کنترل نشست سطحی و همچنین از لحاظ بارهای اعمالی تاثیر قابل توجهی دارد. همچنین میزان نشست سطح زمین و بالازدگی کف تونل با مدل رفتاری الاستوپلاستیک-موهر کولمب و مدل خاک سخت شونده با استفاده از نرم افزار plaxis مدل و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در حالت مدل رفتاری خاک سخت شونده با افزایش روباره از میزان نشست سطح زمین کاسته می شود و میزان بالازدگی کف، حالت منطقی تری را در مقایسه با مدل رفتاری الاستو پلاستیک-موهرکولمب را نشان می دهد. کلمات کلیدی:تونلسازی، مسلح سازی زمین، پیش نگهداری، زمینهای سست

ارزیابی تاثیر مقاومت مسلح کننده در اندرکنش خاک - ژئوسنتتیک با آزمایش بیرون کشش
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده عمران 1390
  پژمان فارسی   محمد علی ارجمند

بررسی اندرکنش خاک - مسلح کننده یکی از مهمترین عوامل در طراحی سازه های خاک مسلح می باشد. بدین منظور از آزمایش های برش مستقیم و بیرون کشش استفاده می گردد. برتری رفتار خاک مسلح بیشتر ناشی از افزایش مقاومت برشی آن می باشد. افزایش مقاومت برشی خاک مسلح شده با ژئوگرید، از دو عامل افزایش مدول خاک و مقاومت بالای مسلح کننده در کشش، ناشی می شود. مقاومت کششی مسلح کننده در خاک، حاصل از مقاومت اصطکاکی سطح تماس و ایجاد مقاومت مقاوم در جلوی المان های متقاطع عرضی ژئوگرید، می باشد. عوامل مختلفی بر اندرکنش خاک - مسلح کننده تاثیر می گذارد. یکی از این عوامل، مقدار مقاومت کششی خود ژئوگرید می باشد. بنابراین در تحقیق حاضر، تاثیر مقاومت ژئوگرید بر مقاومت اندرکنش مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی این عامل، چهار نوع ژئوگرید و دو نوع ماسه و یک نوع رس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که خصوصیات اندرکنش به مقاومت ژئوگرید وابسته است. در تنش نرمال 20 کیلوپاسکال، ژئوگریدی که مقاومت کمتری دارد، نیروی بیرون کشش بیشتری از خود نشان داد. در حالی که، در تنش های نرمال 50 و 80 کیلوپاسکال، ژئوگریدهای با مقاومت بیشتر، نیروی بیرون کشش بیشتری از خود بروز دادند. در آزمایش های خاک - ژئوگرید، یک رابطه خطی بین تنش نرمال و تنش برشی نهایی بسیج شده، مشاهده شد. نیروی بیرون کشش ژئوگریدها در آزمایش های رس - ژئوگرید کمتر از آزمایش های ماسه ها - ژئوگرید، در تنش نرمال یکسان، بوده است.

تحلیل عددی بهبود اندرکنش خاکهای ریز دانه-ژئوسینتتیک
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  حمید مسعودی   مهدی سیاوش نیا

عملکرد و رفتار مناسب خاک مسلح ناشی از انتقال تنش از خاک به مصالح تسلیح در فصل مشترک آنهاست. برای رسیدن به چنین مکانیزمی باید اندرکنش خوبی بین خاک و مسلح کننده ها برقرار شود. در مورد خاکهای رسی به دلیل پایین بودن مقاومت بین وجهی، گسیختگی زود هنگام در فصل مشترک خاک با مصالح تسلیح پیش از تجمیع همه مقاومت مسلح کننده ها رخ می دهد که باعث هدر رفتن بخش عمده ای از مقاومت آنها می شود. این امر به دلیل تنش های برشی زیاد در نزدیکی مسلح کننده ها است.(البته با دور شدن از فصل مشترک این تنش ها به سرعت کاهش می یابند.) جهت بر طرف کردن این نقیصه، لایه های نازکی از خاک دانه ای با مقاومت بالا در اطراف مسلح کننده ها تعبیه می شود که مکانیزم انتقال تنش را بهبود می بخشند. این روش "تکنیک ساندویچی" نامیده می شود. در تحقیق حاضر بهبود مقاومت برشی خاک مسلح از طریق تعبیه لایه نازکی از ماسه در بالا و پایین عنصر تسلیح بوسیله نرم افزار plaxis تحلیل و بررسی و مشخص گردید که استفاده از این لایه ها مقاومت برشی را به دلیل قفل و بست شدن دانه های ماسه در منافذ مسلح کننده افزایش می دهد. البته برای شرایط در نظر گرفته شده در آزمایشهای برش مستقیم این تحقیق ضخامت لایه ماسه ای دارای مقدار بهینه ای بین 10 تا 12 میلی متر است که با آن بیشترین مقاومت برشی حاصل می گردد.

تثبیت شیروانی های خاکی با استفاده از ستون های سنگی مسلح
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  محسن ارزنده نیا   محمد هادی داودی

امروزه در میان روشهای متعدد اصلاح خاک، ستون سنگی بعنوان یکی از تکنیکهای بهسازی بوده که به علت کارآیی مناسب، در دسترس بودن مصالح مورد نیاز، هزینه کم و سهولت اجرا در سراسر جهان مورد استفاده قرار میگیرد. کارآیی این تکنیک در عمل، در موارد متعدد بهسازی پی سازههایی از جمله مخازن نفت، تصفیه خانه فاضلاب و مخازن آب، پایداری شیروانی در خاکریزها، پی های گسترده در خاکهای دانهای سست و ... بصورت قابل قبولی به اثبات رسیده است. مزایای این روش عبارتند از: افزایش ظرفیت باربری خاک با متراکم شدن خاک اطراف، کاهش نشستهای آنی و تحکیمی، افزایش مقاومت برشی، متراکم نمودن خاکهای با چسبندگی کم و کاهش پتانسیل روانگرایی در برابر زلزله، کاهش نشست نامتقارن و افزایش نرخ تحکیمی با عمل کردن مصالح ستون سنگی بعنوان زهکش و کاهش فشار آب حفره ای میباشد.ولی چنانچه خاک مورد نظر سست باشد موجب گسیختگی ستون خواهد شد و بدین منظور برای اجتناب از پاشیدگی ستون و بهبود آن از پوشش ژئو سنتتیک با مقاومت کششی بالا که ستون سنگی را در بر میگیرد استفاده میشود. در این تحقیق شیروانی خاکی سست بهسازی شده با گروه ستون های سنگی معمولی و گروه ستون های سنگی روکش شده با ژئوگرید توسط نرم افزار plaxis مدلسازی شد و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفت.افزایش ضریب پایداری شیروانی برای دو حالت بهسازی شده با ستون های سنگی معمولی و ستون های سنگی روکش شده ارائه داده شد و با هم مقایسه گردید. تاثیر بالای ستونهای سنگی در جابجایی های افقی و قائم شیروانی ارائه گردید.در مدلسازی حاضر تاثیر محل بکارگیری ستون سنگی در شیروانی و هم چنین تاثیر عمق عبوری ستون سنگی از گوه گسیختگی مورد ارزیابی واقع شد،نتایج بیانگر آنستکه تاثیر ستون های سنگی در پایداری شیروانی بصورت اصطکاکی بوده و با بهبود زاویه اصطکاک داخلی خاک سبب افزایش ضریب پایداری میگردند. همانطور که ملاحظه شد افزایش قطر و کاهش فواصل بین ستون های سنگی تاثیری مستقیم بر روی ضریب پایداری میگذارد.اما بر خلاف انتظار ، روکش نمودن ستون های سنگی در شیروانی تاثیر نامحسوسی بر روی افزایش پایداری شیروانی خاکی میگذارد.بعبارت دیگر روکش ژئوگرید در این حالت توانایی محبوس کردن مصالح ستون های سنگی را به اندازه کافی ندارد. هم چنین تاثیر زاویه اصطکاک داخلی مصالح ستون های سنگی بر پایداری شیروانی مورد ارزیابی واقع شد، و بوضوح تاثیر مثبت آن مشاهده گردید. در بررسی حاضر هم چنین نمودارهای اندرکنش تک ستون سنگی روکش شده واقع در مرکز شیروانی ارائه داده شده است ، که در آنها میزان تنشهای فشاری موجود در ستون سنگی و خاک اطراف و تنشهای کششی ایجاد شده در روکش ژئوگرید را میتوان مشاهده نمود.

تحلیل خاکریزهای grps مسلح شده توسط ژئوسینتتیک-شمع تحت بارهای انفجار
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی عمران 1391
  امیر نوری   مهدی سیاوش نیا

خاکریزهای grps شامل مجموعه خاکریز مسلح شده توسط ژئوسینتتیک و قرار گرفته برروی شمع جهت پایداری می باشد. استفاده ازاین نوع خاکریزها در وضعیتی که میزان بار وارده زیاد و خاک بستر شرایط نرم را دارا باشد، بوسیله طراحان توصیه شده است. دراین نوع خاکریزها انتقال بار خاکریز متکی به شمع از طریق مکانیزم قوس زدگی خاک، توسط ژئوسینتتیک تحمل شده و از طریق کشش ژئوسینتتیک به شمع ها، هدایت می شود. با توجه به توانایی خاکریزهای grps جهت بروز مقاومت در برابر اثرات ناشی از انفجار، استفاده ازاین نوع خاکریزها برای کاربردهای نظامی مطرح شده است. در تحقیق حاضر به منظور بررسی رفتار خاکریزهای grps تحث اثر بار انفجار و تاثیر پارامترهایی مانند فاصله مواد منفجره از خاکریز، وزن مواد منفجره، از آئین نامه unified facilities criteria (ufc) و فواصل قرار گیری شمع ها و فاصله عمودی مسلح کننده ها و همچنین پوسته بتنی بر روی شیروانی خاکریز از نرم افزار اجزاء محدود abaqus 6.11-3 به صورت سه بعدی استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل می توان نتیجه گرفت که با افزایش وزن مواد منفجره و نیز کاهش فاصله انفجار از سازه، مقدار بیش فشار ناشی از موج انفجار افزایش یافته که باعث افزایش جابجایی افقی و نشست قائم سازه می گردد. برای کنترل مقادیر جابجایی و نشست در محدوده مجاز، مقادیر مختلف برای فاصله عمودی ژئوتکستایل ها و فاصله مرکز تا مرکز شمع ها در نظر گرفته شد. نتایج بیانگر این نکته می باشد که کمترین تغییرمکان ها با فاصله استاندارد cm30 برای ژئوتکستایل ها، و قرار گیری شمع ها در فاصله ای که بصورت گروه عمل نمایند (3d، که d قطر شمع می باشد) حاصل می گردد. حضور پوسته بتنی به همراه ژئوتکستایل ها در وسط و انتهای خاکریز، به ترتیب موجب کاهش66 و 83 درصدی فشارکل وارده ناشی از انفجار شده است.

تحلیل موج شکن های سیستم سلولی ژئوسینتتیکی (gcs) تحت اثر بار انفجار
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده عمران 1391
  مهدی ایرجی   مهدی سیاوش نیا

یکی از جدیدترین ایده های کاربرد خاک مسلح در سازه های دریایی، سازه سیستم سلولی ژئوسینتتیکی (gcs) می باشد. این سازه متشکل از سه بخش کلی پوسته ژئوسینتتیک، قاب فلزی و مصالح خاکی پرکننده می باشد. در تحقیق حاضر به منظور بررسی رفتار موج شکن gcs تحت بار انفجار و تاثیر پارامترهایی مثل وزن مواد منفجره، فاصله انفجار از موج شکن، سختی محوری پوسته ژئوسینتتیکی، تنش تسلیم میلگردهای تشکیل دهنده قاب، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی مصالح پرکننده موج شکن از نرم افزار اجزاء محدود abaqus 6.11-3 و تحلیل به صورت سه بعدی و برای مباحث مربوط به انفجار از آئین نامه(unified facilities criteria (ufcاستفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل می توان نتیجه گرفت که با افزایش وزن مواد منفجره و نیز کاهش فاصله انفجار از سازه، مقدار بیش فشار ناشی از موج انفجار افزایش یافته که باعث افزایش جابجایی افقی و نشست قائم سازه می گردد. برای کنترل مقادیر جابجایی و نشست در محدوده مجاز، هر یک از پارامترهای تنش تسلیم میلگردهای قاب، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک پرکننده به طور جداگانه افزایش داده شد و مشخص گردید که با افزایش زاویه اصطکاک داخلی از مقادیر تغییرمکان های افقی و قائم کاسته شده، اما تاثیر افزایش چسبندگی در کاهش پارامترهای فوق بیشتر از افزایش زاویه اصطکاک داخلی می باشد. همچنین کمترین نشست قائم به ترتیب با افزایش پارامترهای چسبندگی خاک، تنش تسلیم قاب و زاویه اصطکاک داخلی خاک و کمترین جابجایی افقی به ترتیب با افزایش پارامترهای تنش تسلیم قاب، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک حاصل می گردد.

ارزیابی تاثیر زهکش قائم پیش ساخته ژئوسنتتیکی در بستر سست واقع در زیر خاکریز های مسلح شده
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده مهندسی 1391
  داود بابایی   مهدی سیاوش نیا

خاک های رسی در حالت سست واشباع مستعد نشست زیاد و گسیختگی می باشند. از آنجا که با افزایش تراکم ،مقاومت خاکها افزایش پیدا می کنند ، برای تقویت نیاز به تراکم دارندکه مستلزم خروج آب بین دانه ای است. با توجه به اینکه معمولا نفوذ پذیری این خاک ها پایین است،لذا جهت تسریع در تحکیم خاک بستر واقع در زیر خاکریزها از زهکش های قائم استفاده می شود . این تحقیقبا استفاده از نرم افزار abaqus 6.11-3 به صورت سه بعدی و در نظر گرفتن مدل رفتاری موهر –کولمب برای خاکریز و cam-clay اصلاح شده برای بستر سست انجام شده و به دو قسمت تقسیم بندی شده است. قسمت اول، بستر های سست با سه نمونه خاک ( ch ,cl,cl-ml) با زهکش های قائم ژئوسینتتیکی واقع در زیر خاکریز های مسلح مورد مطالعه قرار گرفته و توصیه های فنی شامل : عمق نفوذ زهکش، 80%ضخامت بستر سست و همچنین آرایش با عمق نفوذ یکی در میان 80و100درصد ضخامت بستر سست به عنوان عمق بهینه نفوذزهکش توصیه می شود.همچنین با اصلاح رابطه شرکت کولبوند در مورد زهکش های قائم نواری رابطه جدید(dwd=1/25sd) (که در آن : dwdوsd به ترتیب منطقه تحت تاثیر زهکش و فاصله بین زهکش ها می باشد) ارائه شده برای طراحی پیشنهاد می گردد.در قسمت دوم،اثر استفاده از ژئوتکستایل در خاکریز،برای کاهش جابجایی افقی و پایداری خاکریز بررسی شده است. با توجه به ارزیابی تاثیر پارامتر ها بر عملکرد خاکریز های مسلح مشاهده گردید،که با افزایش تعداد لایه های خاکریز،سختی محوری ژئوتکستایل،بهبود پارامتر های مقاومتی (c ،? و ?)مصالح خاکریز وزمان ساخت لایه های خاکریز،جابجایی افقی خاکریز کاهش می یابد.همچنین قرارگیری ژئوتکستایل با طولی برابر با 80% نصف عرض خاکریز به عنوان طول بهینه را می توان در نظر گرفت.

ارزیابی بهسازی مسیر خط لوله نفت مدفون قوسی شکل عبوری از زیر بستر رودخانه
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1391
  آروین منجزی   مهدی سیاوش نیا

امروزه خطوط لوله نفتی بعنوان یکی از مهم ترین شریان های حیاتی کشورهای نفت خیز محسوب شده و جهت استفاده بهینه از آن باید بصورتی عمل کرد که کمترین آسیب به محیط زیست رسیده و ازجنبه اقتصادی، احداث این خطوط قابل توجیه باشد. ساختگاه های خطوط لوله مدفون می تواند بسیار متنوع و صعب العبور باشد. از موانع صعب العبور، می توان به رودخانه ها اشاره نمود. روشی که نسبت به روشهای متداول جهت عبورخطوط لوله نفتی اززیربستررودخانه اخیرا بیشتر کاربرد پیدا نموده، روش حفاری در جهت افقی (hdd)میباشد. از آنجا که این روش در برخی خاکهای مسئله دارکه احتمال نشست و جابه جایی غیریکنواخت خط لوله در آنها میباشد، قابل اجرا نیست. لذا، در این تحقیق تغییرشکلهای خط لوله اجرا شده باروش(hdd) بدون تمهیدات بهسازی و با استفاده ازلوله پوششی، ابتدا با بکارگیری نرم افزار flac 3d و بدست آوردن محدوده بحرانی تنش- جابجایی بررسی، در ادامه برای مدلسازی گسترده و تحلیل به صورت سه بعدی از نرم افزار plaxis 3d tunnel استفاده شد. حداکثرنشست وجابجایی عرضی و طولی خط لوله حاصل( محدوده بحرانی) بدون تمهیدات بهسازی با بکارگیری لوله پوششی کاهش چشمگیر ی یافته و موجب دستیابی به مقادیر کرنش و تنش هایی که به مراتب از کرنش گسیختگی و تنش گسیختگی خط لوله کمتر می باشد، شده است. این بیانگرکاربردی بودن لوله پوششی در جهت کاهش تغییر شکلها ی خط لوله اجرا شده به روش حفاری در جهت افقی (hdd) به میزان مجاز میباشد.

بهسازی خاک ساختگاه تونل با ریزشمعهای مایل و قائم و تاثیر آن بر تغییرشکلهای پی ساختمان مجاور
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده عمران 1391
  هادی تمدن قره قیه   مهدی سیاوش نیا

حفرتونل درمناطق شهری و در مکانهایی با تراکم سربار زیاد می تواند باعث ایجاد تغییر شکلهای غیر مجاز در پی ساختمانهای موجود مجاورآن شود. برای بهبود مقاومت زمین های سست و ضعیف، روش های بهسازی زمین بکار گرفته می شود. از جمله روشهای بهسازی خاک ساختگاه، بکارگیری ریزشمعها می باشد که در پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می گیرد.در تحقیق حاضر تاثیر عملکرد ریزشمهای قائم، مایل و همچنین ترکیبی از ریزشمعهای قائم و مایل، در کنترل تغییرشکلهای قائم و افقی ناشی از حفر تونل در مجاورت ساختمان با پی سطحی، از طریق مدلسازی و تحلیل سه بعدی در نرم افزار flac3d مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که قرار گیری ریزشمعهای با آرایش بهینه شامل یک ردیف ریزشمع به صورت یک در میان قائم و مایل، قبل از حفر تونل، باعث کاهش حداکثر مقدار تغییرشکلهای قائم و افقی ایجاد شده در زیر پی سطحی ساختمان مترو موجود، به ترتیب به میزان 49/70 و 95/71 درصد شده است. همچنین با استفاده از این ریزشمعها، حداکثر تغییرشکلهای قائم در تاج تونل، به میزان 71/59 درصد کاهش یافت. در پایان با مدلسازی یک مورد عملی مربوط به مترو قطار شهری کرج، مشاهده گردید که استفاده از ریزشمعهای با آرایش بهینه قبل از حفر تونل، باعث شد که تغییرشکلهای قائم و افقی ناشی از حفر تونل به ترتیب به میزان 18/57 و 80/49 درصد کاهش یابند. همچنین استفاده از این ریزشمعها باعث شد که نشستهای ایجاد شده در سطح زمین به کمتر از 2 سانتی متر محدود گردند.

تأثیر مدل رفتاری در تحلیل نشست زمین و تغییر شکل دیواره بر اثر گود برداری عمیق
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1392
  سید محمد ایمان بطحاییان   مرتضی جیریایی شراهی

گودبرداری های عمیق به خصوص در مناطق شهری به دلیل خطرات احتمالی دارای اهمیت زیادی می باشند. چرا که پایداری سازه های مجاور، متأثر از میزان نشست پی های مجاور و همچنین جابه جایی دیواره گود برداری است. امروزه استفاده از روش اجزاء محدود به منظور مدل سازی وسعت یافته است. در این مطالعه گودبرداری واقعی tnec واقع در تایپی که جزئیات مربوط به لایه بندی خاک، مراحل گودبرداری و تغییر شکل ها در هر مرحله موجود می باشد انتخاب شده است. سه مدل رفتاری موهر-کولمب، خاک نرم و خاک سخت شونده به منظور مدل سازی این گودبرداری مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده از تحلیل ها در رابطه با مدل رفتاری موهر کولمب، شامل تخمین های بزرگتر از واقعیت در مراحل اولیه گودبرداری و تخمین های کوچک تر از واقعیت در مراحل پایانی، هم در رابطه با نشست زمین و هم تغییر شکل دیواره می باشند. مدل رفتاری خاک نرم، به طور کلی هم برای نشست زمین و هم تغییر شکل دیواره، تخمین های بزرگتر از واقعیت ارائه داده است و علاوه بر آن در تعیین محل حداکثر نشست زمین از دیواره و نحوه تغییر شکل دیواره نیز ضعیف عمل کرده است. مدل رفتاری خاک سخت شونده، در مراحل پایانی گود برداری در رابطه با نشست زمین، تخمین های کوچکتر از واقعیت و در مراحل اولیه گودبرداری تخمین های بزرگتر از واقعیت ارائه داده است، اما در مراحل اولیه در رابطه با تغییر شکل دیواره، نتایج با تخمین مناسبی به دست آمده اند. همچنین نحوه تغییر شکل دیواره و فاصله حداکثر نشست زمین از دیواره به خوبی توسط این مدل به دست آمده اند.

تحلیل رفتار دیوار حایل با توجه به تأثیر خاکریزی با رس –ژئوسینتتیک در بر گرفته شده با ماسه
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1390
  قدرت اله عزیزی   مهدی سیاوش نیا

ژئوسینتتیک ها به منظور تسلیح توده های خاکی، طی چند دهه گذشته، به طور گسترده در پروژه های مختلف عمرانی مورد استفاده قرار گرفته اند. بکارگیری مسلح کننده ها، نیروی مقاومت را در توده خاک از طریق تامین نیروی کششی افزایش، جابه جایی ها را کاهش و متعاقباً پایداری کلی را در سازه های خاکی افزایش می دهند. در پروژه های خاک مسلح از قبیل خاکریزها و دیوارهای حائل، در صورت وجود خاکهای ریزدانه و کمبود مصالح دانه ای در محل پروژه، استفاده از مصالح ریزدانه بدلیل اقتصادی شدن طرح و کاهش زمان ساخت، قابل توجه به نظر می رسد، از سوی دیگر مفهوم خاک مسلح مبتنی بر اندرکنش بین خاک و مسلح کننده می باشد که در خاکهای رسی، مقاومت سطح تماس خاک و مسلح کننده پایین بوده و موجب شکست برشی قبل از بسیج شدن تمامی مقاومت کششی مسلح کننده می گردد. در صورت به کارگیری از لایه های نازک ماسه در اطراف عوامل تسلیح در خاکریزهایی با کیفیت پایین، مقابله با تنش های برشی بالا در نزدیکی سطح تماس به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد این روش اجرا به تکنیک ساندویچی مشهور می باشد. در این تحقیق، با استفاده از نرم افزار plaxis، رفتار دیوار حائل خاکریز رسی مسلح که در آن از سیستم ساندویچی استفاده شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین پارامترهایی از قبیل ضخامت پوسته، ارتفاع دیوار، سختی ژئوگرید، فاصله ژئوگریدها و ضخامت ماسه به عنوان متغیر برگزیده شد تا به بررسی تاثیر مقادیر گوناگون هریک از پارامترهای فوق بر روی رفتار دیوار خاک مسلح پرداخته شود. بدین منظور برای بررسی تاثیر ضخامت پوسته، ارتفاع دیوار، سختی ژئوگرید، فاصله ژئوگریدها از یکدیگر و ضخامت ماسه به ترتیب از سه ضخامت 5، 8 و 10 سانتی متر، از سه ارتفاع 8، 10 و 12 متر، از سه سختی 1000 ، 2000 و 3000 kn/m، از سه فاصله 30، 40 و 50 سانتی متر و از هفت ضخامت 1، 2، 3.5، 5، 6.5، 8، 10 سانتی متر استفاده گردید. این شاخص ها به ازای دو حالت مختلف سربارگذاری بررسی شده است. حالت اول با سربار صفر و حالت دوم سربار معادل یک ساختمان چهار طبقه متعارف به مقدار 40kn/m2 و بطول m10 میباشد. همچنین به دلیل بررسی عملکرد سیستم ساندویچی، در کلیه حالات مدل ها در دو حالت بدون و با استفاده از سیستم ساندویچی ساخته شدند. نتایج حاکی از آن بود که در کلیه حالات با استفاده از سیستم ساندویچی میزان جابه جایی های قائم و افقی کاهش می یابد به طوریکه در برخی حالات میزان کاهش جابه جایی ها به بیش از 60% می رسد. همچنین افزایش ضخامت پوسته، سختی ژئوگرید و ضخامت لایه های ماسه و کاهش فواصل ژئوگریدها از یکدیگر منجر به کاهش جابه جایی ها می شود. در انتها نیز به منظور بررسی کارایی سیستم ساندویچی در یک مدل واقعی، از لایه های نازک ماسه ای با ضخامت 5 سانتی متر در یک دیوار حائل 10متری با خاکریز رسی استفاده گردید و فاصله ژئوگریدها از یکدیگر به میزان 30 سانتی متر در نظر گرفته شد. دیده شد که با استفاده از ژئوگریدهایی به سختی 5000 kn/m و طول 1.2h و 1.4h مقادیر جابه جایی های افقی و قائم به محدوده مجاز(3 اینچ) می رسد

ارزیابی تأثیرخاک ساختگاه بر خطوط لوله نفت مدفون قوسی شکل،عبوری از زیر بستر رودخانه
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1392
  سید امین فضل هاشمی   مهدی سیاوش نیا

امروزه خطوط لوله نفتی بعنوان یکی از مهم ترین شریان های حیاتی کشورهای نفت خیز محسوب شده و جهت استفاده بهینه از آن باید بصورتی عمل کرد که کمترین آسیب به محیط زیست رسیده و ازجنبه فنی و اقتصادی، احداث این خطوط قابل توجیه باشد. ساختگاه های خطوط لوله مدفون می تواند بسیار متنوع و صعب العبور باشد. از موانع صعب العبور، می توان به رودخانه ها اشاره نمود. روشی که نسبت به روشهای متداول جهت عبورخطوط لوله نفتی اززیربستررودخانه اخیرا بیشتر کاربرد پیدا نموده، روش حفاری در جهت افقی (hdd)می باشد. برای شناخت پارامترهای تأثیرگذار رفتار خطوط لوله اجرا شده به روش hdd با توجه به مطالعات عددی بسیار اندک پیشین، مدل سازی عددی سیستم مرکب خاک- لوله توسط نرم افزار تفاضل محدود انجام گرفت. در این تحقیق، اثر جابجایی های در حد مجاز یک خط لوله به وسیله نرم افزار تفاضل محدود flac3d پس از اعتبارسنجی نرم افزار براساس تحقیقات گذشته، مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج حاصله بیانگر این است که، عواملی همچون عمق خط لوله از بستر رودخانه، مشخصات خاک (c، ?، e، ?، ?) و همچنین عواملی نظیر زاویه انحنا و شیب ورودی یا خروجی لوله، در تعیین مقدار جابجایی خاک زیر بستر رودخانه تأثیر بسزایی داشته است. با توجه به این شرایط می توان به عمق بهینه جهت حفاری و زاویه بهینه انحنای لوله جهت دستیابی به طراحی و اجرای مناسب خط لوله به لحاظ فنی و اقتصادی دست پیدا کرد.

ارزیابی بستر خاک مسلح شده با ژئوگرید تحت تاثیر دو پی ماشین آلات مجاور هم
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - پژوهشکده فنی و مهندسی 1392
  محمد فخریان نژاد   مهدی سیاوش نیا

این پژوهش به بررسی نشست سیکلی دو شالوده نواری نزدیک به هم که بر روی بستر ماسه ای مسلح شده با ژئوگرید قرار گرفته است، می پردازد. برای این منظور تحلیل های عددی به کمک نرم افزار plaxis انجام گرفته و پس از صحت سنجی نرم افزار، نقش عواملی چون نسبت ژرفای لایه ژئوگرید( u/b، که در آن b، عرض پی نواری وu، عمق دفن لایه ژئوگرید می باشد)، نسبت طول لایه ژئوگرید( lr/b،که در آن b ، عرض پی نواری و lr، طول مسلح کننده می باشد)، فاصله بین دو شالوده نواری( fsp/b، که در آن b،عرض پی وfsp، فاصله پی های نواری ازیکدیگر می باشد) همچنین سختی محوری لایه ژئوگرید(ea) بر روی نشست سیکلی (scrdyn) ارزیابی شده است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که مقادیر نشست سیکلی درحالت 1=fsp/b، نسبت به حالت تک پی، حدود 33 درصد کاهش می یابد در حالی که با افزایش fsp/b تا مقدار 2 میزان نشست سیکلی نسبت به حالت تک پی، فقط 5 درصد کاهش می یابد. ژرفای بهینهu/b=0.5 ، برای لایه تسلیح وجود دارد که به ازای آن میزان نشست سیکلی کمترین مقدار را دارد. همچنین با افزودن طول ژئوگرید تا مقدار 8=lr/b میزان نشست های سیکلی حدود 20 در صد کاهش می یابد، افزایش بیشتر در مقدار lr/b، تاثیر ناچیزی در کاهش نشست های سیکلی دارد. افزایش سختی محوری لایه مسلح کننده از مقدار ea=500kn/m تا مقدار ea=2000kn/m، میزان نشست سیکلی حدود 51 درصد کاهش می یابد، به طوری که با افزایش بیشتر در مقدار ea تاثیر ناچیزی در کاهش نشست های سیکلی خواهد داشت. با مسلح سازی بستر خاک پی، مدول الاستیسیته افزایشی به میزان 75 درصد را نشان می دهد. با افزایش فاصله پی های نواری مقدار نسبت scrdyn، افزایش می یابد.

ارزیابی اندرکنش خاک-ژئوگرید از آزمایش بیرون کشیدگی با تحلیل سه بعدی
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1393
  ابوالفضل معصومی   مهدی سیاوش نیا

اندرکنش خاک-مسلح کننده در ساختار های خاک مسلح در حالت بیرون کشش، لازمه یک طراحی موفق می باشد. این مطالعه نتایج تحلیل اجزاء محدود سه بعدی با شبیه سازی آزمایش بیرون کشیدگی در مقیاس آزمایشگاهی و با بکارگیری ژئوگریدهای مختلف توسط نرم افزار abaqus ارائه می دهد. نتایج عددی شامل نیروها، تنش ها و جابجایی ها با مقادیر اندازه گیری شده در راستای طولی و عرضی ژئوگریدازآزمایشگاه مقایسه و تطابق داد شد. تأثیر پارامترهای مختلف خاک دانه ای-ژئوگرید بر مقاومت بیرون کشیدگی ژئوگرید مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج بدست آمده که بصورت نمودار ارائه شدند، با یکدیگر مقایسه گردید.

اثر تغییرات دوره عمل آوری و درصد اختلاط بر مشخصه های تحکیمی خاک های رسی مخلوط آهک و خاکستر پوسته برنج (lrha)
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده فنی 1393
  سید مسعود حسینی   مهدی سیاوش نیا

خاکهای رسی از نظر ظرفیت باربری، نشست، تورم و... همواره جزء خاکهای مسـئله دار محسوب می شوند. خاکستر پوسته برنج با توجه به درصد بالای سیلیس موجود، در دسترس بودن و صرفه اقتصادی می توان در ترکیب با آهک برای تثبیت شیمیایی خاکهای رسی، استفاده نمود.در این تحقیق اثر تغییرات درصد اختلاط آهک-خاکستر پوسته برنج (7%، 10% و 13%) و زمان های عمل آوری (7، 18 و 28 روز) بر روی مشخصه های تحکیمی نظیر نشانه فشردگی(cc) و نشانه تورم (cs) خاک رس با خمیری کم (cl) تثبیت شده با مخلوط آهک و خاکستر پوسته برنج (lrha) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان داده است که با افزایش زمان عمل آوری و درصد اختلاط lrha کاهش نشانه فشردگی(cc) و نشانه تورم (cs) نسبت به خاک اصلی اتفاق افتاده است. کلمات کلیدی: خاکستر پوسته برنج، تثبیت خاک، مخلوط lrha، خاک رس با خمیری کم، مشخصه های تحکیمی.