یکی از روش‏هایی که برای افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست خاک‏های رسی مورد استفاده قرار می‏گیرد‏، استفاده از ستون سنگی است. اجرای ستون سنگی در خاک رس با توجه به سفتی بیشتر مصالح ستون سنگی از خاک رس، متراکم شدن خاک اطراف ستون سنگی و زهکش عمل کردن مصالح ستون سنگی باعث افزایش مقاومت خاک می‏شود. یک آنالیز عددی با استفاده از نرم‏افزار plaxis برای محاسبه ظرفیت باربری و نشست خاک‏های رسی مسلح شده با ستون سنگی صورت گرفت. برای در نظر گرفتن اثر تراکم خاک به علت اجرای ستون سنگی، مقدار ضریب فشار خاک در حالت اولیه افزایش داده شد. برای در نظر گرفتن فاصله ستون‏های سنگی از نسبت جابجایی و برای مدلسازی مصالح از مدل مور-کولمب و خاک سخت شونده برای خاک رس، ستون سنگی و ماسه استفاده شد. در سطح مشترک بین خاک رس و ستون سنگی از المان سطح مشترک استفاده شد. از نتایج عددی نسبت ظرفیت باربری(bcr) و نسبت کاهش نشست(srr) خاک بعد از مسلح شدن با ستون سنگی محاسبه شد. از نتایج بدست آمده، مشخص شد که با افزایش نسبت جابجایی، نسبت ظرفیت باربری که به عرض پی بستگی دارد، افزایش می‏یابد. همچنین با افزایش نسبت جابجایی، نسبت کاهش نشست کاهش می‏یابد. نتایج حاصل از آنالیز حاضر، با تئوری موجود در مورد ستون سنگی مقایسه شد. درنهایت از نتایج تحلیل‏ها، منحنی‏هایی برای محاسبه ظرفیت باربری و نشست پی روی خاک مسلح ارائه شده است. کلمات کلیدی: روش اجزاء محدود، ستون سنگی، درصد جابجایی سطحی، نسبت ظرفیت باربری، نسبت کاهش نشست

به دلیل اینکه رفتار خاک الاستیک نیست در این مقاله پیش بینی رفتار دینامیکی سد با استفاده از مدل الاستوپلاستیک موهر کولمب تحلیل شده و سعی گردیده برای مدلسازی بدنه از نتایج آزمایشات درجا (plate bearing test) برای تعیین مدول یانگ استفاده شود. به همین دلیل آنالیز حساسیت محاسبات تنش – کرنش به ازای مدول یانگ مصالح خرده سنگی مورد توجه واقع شده است. برای اعمال اندرکنش ها از نرم افزار plaxis استفاده می شود. که در گام نخست برای تعین سطح تنش های اولیه مراحل ساخت بدنه و آبگیری مخزن و در گام بعدی آنالیز دینامیکی غیر خطی با هدف تعیین تنش ها و تغییر شکل ها انجام می گیرد. در مجموع بر اساس نتایج بدست آمده میزان نشست ها، گسیختگی ها و تغییر مکانها پیش بینی شده و نشان می دهد که با توجه به نفوذپذیری بالای مصالح سنگریز و عدم وجود مصالح ریز دانه (هسته رسی) مسأله نشست تحکیمی (درازمدت) منتفی است و نشستهای قائم سد در حین عملیات ساخت با افزایش لایه های خاکریزی تا تاج سد جبران خواهد شد. همچنین از بررسی تغییرات شتاب زلزله در نواحی مختلف سد می توان پی برد که بزرگنمایی شدیدی برای سد اتفاق نمی افتد. کلمات کلیدی: سدهای سنگریزه ای با رویه بتنی، cfrd ، مدل الاستوپلاستیک موهر کلمب، مصالح خرده سنگی، آنالیز دینامیکی

اکثر مطالعاتی که در زمینه روانگرایی خاک ها تا کنون انجام شده است، بر روی خاک های ماسه ای و یا مخلوط ماسه و ریزدانه با پلاستیسیته های مختلف بوده است اما تحقیقات بر روی مخلوط شن و ماسه بسیار محدود می باشد. در صورتی که این نوع رسوبات به فراوانی در نهشته های طبیعی یافت می شود و وقوع روانگرایی در حین زلزله در آن ها گزارش شده است. اهداف مورد نظر در این پژوهش، بررسی اثر تغییرات مقدار شن بر مقاومت روانگرایی و رفتار دینامیکی ماسه بابلسر با در نظر گرفتن اثر تراکم، و همچنین اثر تغییرات تنش همه جانبه در مقاومت روانگرایی خاک های مخلوط شن و ماسه می باشد. برای دست یابی به این اهداف یک برنامه آزمایشگاهی شامل 85 آزمایش سه محوری تناوبی به صورت کنترل تنش بر روی نمونه های مخلوط شن و ماسه با تراکم متفاوت و مقادیر مختلف شن در تنش های همه جانبه متفاوت انجام گردیده است. مقدار شن بین صفر تا 60 درصد تغییر داده شد و نمونه ها در دو تراکم نسبی 20 درصد و 45 درصد و تنش همه جانبه 100 کیلو پاسکال آزمایش شدند. علاوه بر این برای بررسی اثر تغییرات تنش همه جانبه، نمونه های مخلوط شن و ماسه با مقادیر شن صفر، 25 و 50 درصد در سه تنش همه جانبه 50، 200، 400 کیلو پاسکال و تراکم نسبی 45 درصد مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش مقدار شن، مقاومت روانگرایی نمونه ها افزایش می یابد و این اثر در مقدار تراکم بالاتر، تأثیر بیشتری دارد. در ضمن اثر افزایش مقدار شن برای مخلوط های با مقدار شن برابر با حد شناوری دانه های شن بسیار چشمگیر بوده و در نمونه های مذکور، تحرک سیکلی اتفاق افتاد. همچنین مقایسه نتایج رفتار فشار آب حفره ای مخلوط شن و ماسه با رابطه پیشنهادی پیشین تناسب ندارد، بنابراین یک رابطه جدید پیشنهاد شد که با نتایج آزمایشات بر روی این نوع خاک ها هم خوانی بسیار خوبی دارد. علاوه بر این، بررسی ها نشان داد که در یک نسبت تنش تناوبی یکسان، افزایش تنش همه جانبه باعث کاهش مقاومت روانگرایی نمونه ها می شود. میزان این اثر که توسط فاکتور تصحیح k_? نشان داده می شود، برای خاک های مخلوط شن و ماسه تعیین گردید، سپس یک رابطه همبستگی بین مقدار شن و k_? ارائه شده است.

یکی از مهمترین مباحث ژئوتکنیک لرزه ای، بررسی اثر ساختگاه بر روی مشخصات جنبش نیرومند زمین می باشد. این پدیده در محل هایی که دارای خاک نرم و لایه ای هستند، سبب تغییر مشخصات امواج لرزه ای شده و منجر به تقویت ارتعاشات و در نتیجه افزایش خسارات مالی و جانی می شود. امروزه روش های متنوعی برای ارزیابی اثر ساختگاه وجود دارد، در این میان اندازه گیری میکروترمورها به دلیل سادگی، هزینه پایین و عملیات اجرایی آسان بیش از سایر روش های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش به منظور تخمین فرکانس اساسی و ضریب تقویت ارتعاش در شهر بابل، اندازه گیری میکروترمور در 60 ایستگاه صورت پذیرفته است. نگاشت های میکروترمور بر اساس روش معتبر ناکامورا (نسبت طیفی h/v) و با استفاده از نرم افزار geopsy پردازش گردیده و با معیارهای sesame صحت سنجی شده اند. نتایج نشان می دهند که فرکانس اساسی بین 0.65 الی 11.4 هرتز تغییر کرده و بخش وسیعی از ناحیه مطالعاتی دارای فرکانس کمتر از 1 هرتز می باشد؛ همچنین مقدار بیشینه و کمینه ضریب تقویت ارتعاش به ترتیب 3.71 و 1.19 ارزیابی شده است. در ادامه برای بررسی توانمندی و دقت این روش، نتایج پردازش میکروترمور با داده های ژئوتکنیکی و اطلاعات دستگاه شتاب نگار موجود در منطقه مقایسه گردیدند. این مقایسه نحوه تغییرات فرکانس اساسی در ناحیه مطالعاتی را تایید و اندازه گیری میکروترمور را روشی مناسب معرفی کرده است. در انتها با بررسی جنبه های مختلف می توان اندازه گیری میکروترمور را روشی کارآمد و ایده آل برای ارزیابی اثر ساختگاه شهر بابل در نظر گرفت.

انجام طراحی عملکرد-مبنا برای سازه های ساحلی بر روی شمع ها مستلزم تخمین پاسخ دینامیکی سازه برای خطراتی همچون روانگرایی نهشته ی خاک می باشد. در این موارد روش های تجربی که بر اساس مشاهدات شبه استاتیک می باشند و به طور گسترده در عمل برای تحلیل مسائل اندرکنش دینامیکی شمع-خاک به کار می روند، نه می توانند برای بررسی تاثیر عوامل مهمی همچون نرخ بارگذاری و مقاومت پسماند خاک در عملکرد سازه ی ساحلی به کار روند و نه دارای توانایی مدل سازی پدیده ی میرایی برای خاک های روانگرا تحت بارگذاری تابع زمان می باشد. از سویی دیگر نتایج آزمایشگاهی بسیار اندکی در مورد اثرات اندرکنش دینامیکی خاک-شمع در محل هایی با خاک روانگرا برای تحقیق و بررسی عینی این نوع مسائل وجود دارد. امروزه با گسترش روزافزون سازه های ساحلی روی پی های شمعی به دلیل کاربردهای انرژی، اقتصادی و همچنین حمل و نقل از جمله در سکوهای نفتی، اسکله ها و پل ها، و از سوی دیگر وقوع زلزله های بزرگ حتی در سال های اخیر و به دنبال آن ها بروز خسارات ناشی از ایجاد شکست در پی، اهمیت طراحی پی های شمعی با کاربری های مذکور افزایش یافته است. هدف این پژوهش بررسی و تحلیل رفتار پی های شمعی تحت بارگذاری لرزه ای می با شد. مطالعات عددی بر روی پدیده ی غیرخطی انفصال و تاثیر مشخصات شمع و زلزله روی آن انجام شده است. پارامترهای مورد بررسی شامل فرکانس های غالب زلزله ها، قطرهای مختلف شمع، جرم روسازه ی قرار گرفته بر روی شمع و شرایط گیرداری انتهای شمع می باشند. ضمناً مکانیسم های شکست پی شمعی و اندرکنش آن ها برای یک مورد مطالعاتی آسیب دیده در زلزله ی نیگاتای ژاپن با روش شبه استاتیک مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل های یاد شده در نرم افزار تفاضل محدود flac که قابلیت دربر گرفتن عوامل موثر بر اندرکنش دینامیکی خاک و شمع، از جمله میرایی خاک، روانگرایی و افت مقاومت ماسه، رفتارهای غیرخطی در فصل مشترک خاک-شمع، را داراست انجام گرفته است. صحت مدل سازی عددی با استفاده از نتایج گرفته شده از یک آزمایش سانتریفیوژ مورد ارزیابی قرار گرفته است. تحلیل ها نشان داده اند که افزایش فرکانس بارگذاری لرزه ای، جرم روسازه، قطر شمع به علاوه ی گیردار کردن پای شمع در مقابل حرکت جانبی تأثیر شکل گیری انفصال را کاهش می دهد. مطالعه مکانیسم های شکست شمع نشان داده است که افزایش بار محوری شمع نه تنها احتمال شکست شمع را بالا می برد بلکه می تواند موجب سریع تر رخ دادن شکست شود.

استفاده از سرعت موج برشی در ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک به این دلیل حائز اهمیت است که تحقیقات مختلف ثابت کردهاند عواملی (مانند تنش محفظهای موثر، نسبت تخلخل، تاریخچه تنش و کرنش، خصوصیات دانهبندی و ...) که بر مقاومت روانگرایی تأثیر میگذارند، بر سرعت موج برشی هم در همان جهت اثرگذارند. لذا انگیزه لازم برای بررسی رابطه بین سرعت موج برشی و مقاومت روانگرایی ایجاد میشود، بخصوص در مکانهایی که امکان استفاده از روشهای بر پایه نفوذ وجود ندارد، مانند خاک های درشتدانه بسیار متراکم و یا به ارزیابی سریع پتانسیل روانگرایی خاک در محدوده وسیع نیاز است. روشی که در این پژوهش مورد بررسی قرارگرفته، بر پایه اطلاعات حاصل از اندازهگیری سرعت موج برشی در محل بوده که توسط اندروس و استوک ( 1997 ) بنیان نهاده شد و در سالهای 2000 و 2003 مورد بازبینی و بهبود قرار گرفت. اعتبار این روش از اطلاعات قابلاطمینان صحرایی (بررسی تاریخچه 26 زلزله و اندازهگیری سرعت موج برشی در بیش از 70 منطقه مختلف جهان) و مورد تأیید بودن آن در تحقیقات وسیع بعدی گرفته شده است. در این تحقیق، ضمن بررسی این روش که در مقایسه با روشهای بر پایه نفوذ از دقت قابل قبولی برخوردار است، به ارزیابی اطلاعات حاصل از اندازهگیری های میدانی سرعت موج برشی 35 گمانه در شهرستان بابل، در راستای پروژه ریز پهنهبندی لرزهای این منطقه پرداخته شده است. بر اساس مطالعات ژئوتکنیکی و نتایج حاصل از آن، لایههای زیرین این منطقه از خاکهای سست لای و ماسه تشکیل شده که طبق محاسبات میزان پتانسیل روانگرایی بر حسب سرعت موج برشی، برای نسبت شتاب 7، موارد متعددی از روانگرایی در اعماق گستره مورد بررسی مشاهده / 0 و بزرگای زلزلهای برابر با 5 / بیشینه 3 میشود. همچنین نقشههای ریزپهنهبندی استعداد روانگرایی و بروز آثار روانگرایی در سطح، برای استفاده در احداث انواع سازههای مهندسی و بررسی در آییننامهها، بعنوان نتیجه نهایی این پژوهش تهیه گردیده است.

در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار پلاکسیس و به روش اجزاء محدود یک مطالعه پارامتریک انجام گرفته و در آن اثر پارامترهای مختلفی مانند تعداد لایه های تسلیح، زاویه شیب شیروانی، سختی کششی تسلیح، ارتفاع شیروانی، طول لایه های تسلیح، زاویه اصطکاک داخلی خاک و وزن مخصوص خشک خاک بر روی ضریب اطمینان، جابه جایی نهایی، حداکثر جابه جایی افقی، حداکثر جابه جایی قائم، حداکثر کرنش برشی و حداکثر تنش موثر خاکریز مورد بررسی قرار می گیرد.

ساختمانها به طور معمول تحت تأثیر ارتعاشات جادهای و ارتعاشات ناشی از زلزله قرار دارند، مطالعه این نواسانات متقابل در سازه و در زمین براساس خصوصیات دینامیکی آنها و نیز تخمین این نوسانات بسیار اهمیت دارد. از آنجا که با مصالح زمین شناسی بایستی به عنوان محیطهای پیوسته برخورد شود، پاسخ آن ها در برابر تحریکات دینامیکی در قالب پدیدهی انتشار امواج مورد بررسی قرار می گیرد. یکی از مهمترین پارامترهای مورد نیاز جهت رسیدن به این هدف، سرعت حرکت موج برشی sh در زمین می باشد که به کمک آزمایشهای ژئوفیزیکی لرزهای بدست میآید. با توجه به اینکه آزمایشهای ژئوفیزیکی لرزهای با مشکلاتی همراه میباشد نیاز به تخمین سرعت موج برشی با استفاده از پارامترهای دیگر خاک توجیه میشود. آزمایش نفوذ استاندارد یکی از سادهترین، کم هزینه ترین و از جمله آزمایش های صحرایی میباشد که تقریبا در هر پروژه ژئوتکنیکی انجام می شود. با توجه به مطالب فوق می توان گفت که عدد نفوذ استاندارد یکی از مناسب ترین پارامترهای خاک برای تخمین سرعت موج برشی می باشد. در این پروژه، به صورت موردی بر روی خاک بابل بررسی صورت گرفت و با استفاده از نتایج ازمایشاتی که در این شهر انجام شده بود، رابطه همبستگی مورد نظر به دست آمد و برای یافتن رابطه ای با همبستگی بیشتر، خاک را به دو دسته چسبنده و غیرچسبنده تقسیم نموده تا رابطه ای با ضریب خطای کمتر حاصل شود.

آزمایشات ژئوتکنیکی از محل ساخت ابنیه نشان می دهد که در اغلب موارد، نیاز به بهسازی خاک و یا در مواردی احتیاج به جابجایی حجم زیادی از خاک به منظور تامین ویژگی های مورد نظر اجتناب ناپذیر است. یکی از روش های بهسازی خاک، استفاده از مواد افزودنی از جمله نانو ذرات می باشد. در این پژوهش، به بررسی آزمایشگاهی تاثیر افزودن نانو رس بر ضریب نفوذپذیری خاک ماسه لای دار پرداخته شده است. ضریب نفوذپذیری خاک ها به عنوان یک عامل مهم در مطالعات خاک و ژئوتکنیک مطرح می باشد. ازجمله پارامترهای تأثیرگذار بر ضریب نفوذ پذیری خاک ها، میزان تراکم یا به عبارت دیگر، تخلخل خاک می باشد. نانورس با درصدهای15/0% ، 25/0% ، 5/0% ، 1% وزنی خاک خشک ، به نمونه افزوده می گردد؛ ودر ادامه آزمایشات دانه بندی، تراکم استاندارد و آزمایش نفوذپذیری با بار افتان بر روی نمونه های حاوی خاک ماسه لای دار و مخلوط های آن با درصد های نانو رس مونت موریلونیت انجام گردید. نتایج بدست آمده از آزمایش های انجام شده در این پژوهش، حاکی از کاهش چشمگیر ضریب نفوذپذیری با افزودن مقادیر اندک نانو رس می باشد. درصد بهینه نانو رس 25/0 % وزنی خاک بوده که با کاهش حدود 97درصدی نفوذپذیری همراه می باشد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پیمایشی (sem) ریزساختار سطح نمونه های حاوی درصدهای مختلف نانوذرات مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و تاثیر نانورس بر بهبود خصوصیات خاک بهتر نشان داده می شود.

ماسه، ماسه لای دار، مقاومت برشی، نفوذپذیری، موازنه جرمی.

آشنایی با صفات مورفولوژیکی دریای خزر از نظر وضعیت پروفیل های توپوگرافی ساحلی ، دانه بندی رسوبات ، ترکیب و بافت رسوبی ، تعیین آسیب پذیری در مقابل عملکرد نیروهای فرساینده ، کنترل فرسایش و رسوبگذاری ، اندازه گیری پارامترهای ریخت شناسی و ژئوتکنیکی و تجزیه و تحلیل داده های حاصله ، از مهمترین اهداف مورد بررسی در این پروژه به شمار می آیند.بدین منظور مطالعه و بررسی پهنه های مختلف سواحل جنوبی دریای خزر (مرز آبی ایران) توسط نقشه های توپوگرافی با مقیاس های مختلف ،انجام بازدیدهای صحرائی و عملیات آزمایشگاهی صورت گرفته است. بطور کلی از جمع بندی مطالب و داده های بدست آمده چنین نتیجه گرفته شد که دریای خزر در ناحیه جنوی دارای ویژگی های زمین ریخت شناسی مختلفی در نواحی ساحلی خود می باشد که تاثیر مستقیم بر رفتار ژئوتکنیکی رسوبات ناحیه ساحلی دارد. تفاوت پروفیل های توپوگرافی ساحلی ، دانه بندی رسوبات ، ترکیب رسوبی ، ساختار زمین شناسی و ژئوتکنیکی همچنین اختلاف نیروهای موثر هیدرولیک رودخانه ها ، و هیدرودینامیک دریا باعث شده است که در مناطق گرگان رود ، لاریم، سرخ رود، و سفید رود کهنه پدپده رسوبگذاری و در مناطق نکارود ، نشتارود ، شفا رود ، لیسار پدیده فرسایش دیده شود.همچنین می توان ذکر کرد در سواحل جنوبی از شرق به غرب با تغییر توپوگرافی و زیاد شدن شیب ( هم مناطق کم ژرفای دریایی و هم مناطق خشک ساحل) رژیم رسوبی و دانه بندی رسوبات از ریز به درشت دانه در حال تغییر می باشد با توجه به پارامترهای زمین شناسی و ژئوتکنیکی منطقه سرخ رود بعنوان منطقه پایدار ساحلی معرفی گردیده است.

عملکرد المانهای ایزوپارامتریک چهار ضلعی 4-گرهی و شش وجهی 8-گرهی در آنالیزهای المان محدود از مشکلاتی صدمه می بیند: بروز قفل شدگی حجمی در مورد تراکم ناپذیری یا تقریبا تراکم پذیر.عدم توانایی در ارایه یک مدل مناسب برای وضعیت تنش خمشی خالص یا بروز پدیده قفل شدگی برشی در مسائل خمش غالب . نمایش مودهای ویژه جعلی بهنگام استفاده از تکنیکهای انتگرالگیری کاهش یافته . در تلاش برای بهبود عملکرد این المانها استاندارد خطی در آنالیزهای المان محدود روشهای مختلفی ، نظیر استفاده از تکنیکهای انتگرالگیری کاهش یافته انتخابی ، کاربرد مودهای جابجایی ناسازگار و کاربرد همزمان این دو طرح ارائه شده اند.در این تحقیق یک روش جدید بنام روش اعمال تغییر شکل و تنش یکنواخت بر روی المان مکعب 8-گرهی برای اصلاح المان ایزپارامتریک شش وجهی 8-گرهی ارائه شده است.کاربرد این روش تضمین می کند که خطاهای بالقوه ناشی از تقریب مودهای ویژه جعلی بکلی رخ ندهند ،چرا که مودهای ویژه جعلی را از مودهای تغییر شکل ممکنه حذف می کند.نشان داده شده است که کاهش تعداد نقاط انتگرال گیری تاثیری بروی کیفیت آنالیزهای المان محدود ندارد.