نام پژوهشگر: حمید مهرنهاد
الهام راعی عزآبادی کاظم برخورداری بافقی
موارد متعددی از گسیختگی و نشست در زمینهای سست منطقه رستاق واقع در دشت یزد-اردکان به چشم می خورد. این گسیختگیها که در اثر خاک های مسأله دار ایجاد شده اند، ساختمانهای مسکونی، زمینهای کشاورزی، شریانهای حیاتی و به طور کلی سازه ها و زیرسازه ها را با خطر جدی مواجه ساخته است و در گسترش ناحیه شهری ایجاد مشکل کرده است. در این پژوهش ابتدا به بررسی علل ایجاد گسیختگی در خاکهای این ناحیه پرداخته میشود. رمبندگی، واگرایی و تورم از عواملی بودند که بر روی خاک های این ناحیه بررسی شدند. با توجه به بررسی های انجام شده، خاکهای رمبنده عامل اصلی ایجاد گسیختگی در زمین این ناحیه می باشند. این خاکها با افزایش تنش و درصد رطوبت کاهش حجم بسیار زیادی را از خود نشان میدهند. در مرحله بعد مکانیسمهای گسیختگی و راهکارهای پیشنهادی برای مواجهه با آنها بررسی شده است. از بین راهکارهای موجود تراکم –که یکی از سادهترین و ارزانترین روش های بهبود ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی خاکها است- به عنوان روش اصلاحکننده خاک های منطقه رستاق انتخاب و بررسی شد. نتایج آزمایشهای انجام شده بیانگر آن است که تراکم منجر به کاهش قابل ملاحظه پتانسیل رمبندگی میشود و بنابراین به عنوان یک راهکار اصلاحی پیشنهاد میگردد. با بررسی میزان دانسیته خشک نمونههای مختلف در درصد رطوبتهای طبیعی، کمتر از بهینه و بهینه معیاری جهت ارزیابی میزان رمبندگی با توجه به مقدار دانسیته خشک برای خاک این منطقه ارائه شد.
خدیجه محمودی حمید مهرنهاد
شهر اردکان در ایران مرکزی و در منطقه کویری واقع شده است. وجود ترک خوردگی باعث وارد آوردن خسارت های زیادی به ساختمان ها و راه های ارتباطی منطقه شده است. نظریه های مختلفی راجع به علت این ترک ها وجود دارد. یکی از نظریات قوی که در این رابطه مطرح می شود وجود خاک های مسئله دار (خاک های تورم پذیر، خاک های واگرا و خاک های رمبنده) در منطقه است. برای این منظور آزمایش های مختلف ژئوتکنیکی روی 5 گمانه به عمق 14 متر انجام شد. برای تعیین پتانسیل تورم پذیری خاک منطقه روش مستقیم (روش a در استاندارد astm d4546) و غیرمستقیم (شامل معیارهای مختلف چن، آشتو، کالدویر و واندرمرو و آزمایش تورم آزاد نسبی) مورد استفاده قرار گرفت برای تعیین واگرایی خاک از آزمایش های مختلف (کرامب، هیدرومتری دوگانه، سوراخ سوزنی و آزمایش شیمی خاک) استفاده شد. با استفاده از روش مستقیم (آزمایش تحکیم (astm d5333 و غیر مستقیم (معیارهای مختلف شامل هندی، زار و وایزمن، هولتز و هیلف و دنیسف) به ارزیابی رمبندگی خاک پرداخته شد. نتایج بررسی ها نشان داد که پتانسیل تورم پذیری خاک منطقه متوسط است و در بعضی موارد می تواند باعث ایجاد ترک در سازه ها شود. ولی پتانسیل واگرایی و رمبندگی خاک منطقه پایین است.
مرجان محمودی محمود وفاییان
گسترش شهرها نیازمند اجرای پروژه های عمرانی است که بنحوی با مسأله گودبرداری مرتبط است. به علت محدودیت ابعاد زمین های داخل شهر، اکثر گودبرداری ها به صورت قائم اجرا می شود. اگرچه اکثر این گودها جنبه موقتی دارند، اما با مشکل پایداری یا تغییرشکل بیش از حد دیواره در طول خاکبرداری و اجرای ساختمان مواجه هستند و باید به کمک سیستم های مهاربندی مناسب از دیواره آن ها حمایت شود. در واقع جهت پایداری گود به سازه هایی نیاز است که یکی از عوامل مهم در طراحی آن سازه ها تخمین یا محاسبه فشار جانبی خاک می باشد. در پژوهش های پیشین، دیاگرام فشار جانبی به دست آمده در واقع فقط پوش هایی جهت تخمین بار ایجاد شده در مهارها هستند و توزیع واقعی فشار جانبی خاک را نشان نمی دهند. همچنین این مطالعات موردی بوده و برای یک گودبرداری خاص و دارای سیستم حائل خاص انجام شده اند. بعلاوه در طراحی مهارهای گود با هر سیستم حائلی معمولاً از پوش فشار جانبی ارائه شده توسط این مطالعات استفاده می شود. تحقیق حاضر مبتنی بر محاسبات نرم افزاری به کمک تکنیک حل عددی اجزا محدود و با استفاده از نرم افزار ژئوتکنیکی plaxis v8.2 است. مدل رفتاری مدل موهر-کولمب و حالت کرنش مسطح می باشد. پس از کنترل صحت مدل سازی و عملکرد نرم افزار، به مدل سازی عددی و انجام مطالعات پارامتریک در گودبرداری های قائم بدون هرگونه مهار و با تغییر مشخصه های خاک می پردازد. با توجه به آنکه فشار جانبی خاک یکی از پارامترهای اصلی در طراحی سیستم های مهاربندی است، در این تحقیق توزیع این فشار به دو طریق محاسبه می گردد: 1- از طریق اعمال فشار معادل مقابله کننده با فشار جانبی خاک جهت پایداری و به حداقل رساندن تغییرشکل ها. 2-از طریق آنالیز برگشتی و محاسبه توزیع فشار جانبی حاصل از نیروی پشت بندها در مدل سازی ها. کلمات کلیدی: گودبرداری مهارشده، فشار جانبی خاک، پایداری، طراحی پشت بند
مجتبی صحرایی اردکانی کاظم برخورداری
برای بهینه کردن معیارهای طراحی سازه ها در برابر زلزله، بیش از هر چیز لازم است اثرات محلی ساختگاه و خصوصیات ژئوتکنیکی و مهندسی خاک ها بر شدت لرزش های زمین و خرابی های زلزله به دقت مود بررسی قرار گیرد. در طول مسیر زلزله، وابسته به خاک محل (ساختگاه) جنبش زمین در مکان های با خاک نرم، عموماً از جنبش زمین در مکان های با خاک سخت و متراکم و یا رخنمون های سنگی بزرگتر است. اثر لایه های خاک بر روی امواج زمین لرزه ماحصل یک فرآیند پراکنشی پیچیده است که تحت شرایط پایدار خاک این اثر می تواند به صورت بزرگنمایی دینامیکی باشد که از آن به عنوان تشدید یاد می شود. از نظر فیزیکی علّت اصلی وقوع پدیده ی تشدید در رسوبات نرم، گیر افتادن امواج لرزه ای به دلیل اختلاف امپدانس رسوبات با بستر سنگی زیر آن می باشد. بر این اساس شدت لرزش به مقادیر زیادی تابع تاثیر شرایط خاک محل می باشد. این پژوهش در جهت شناسایی شرایط موثر خاک ساختگاه شهر میبد بر لرزش های ناشی از امواج زلزله صورت پذیرفت. بنابراین با انجام بررسی های مفصل اقدام به شناخت لایه های خاک در نقاط مختلف شهر و تعیین ضخامت آن ها گردید. با شناسایی پارامترهای فوق ضمن ترسیم مقاطع عرضی زمین شناسی آبرفت های گستره ی مورد مطالعه با انجام حفاری های تکمیلی و آزمون ژئوفیزیکی امواج نزولی سرعت موج و چگالی لایه های مختلف ساختگاه شهر میبد تا عمق 42 متری تعیین گردید. با استفاده از این داده ها پس از شناسایی عمق سنگ بستر لرزه ای، مدل ژئوتکنیک لرزه ای نواحی مختلف شهر تعیین گردید. در نهایت با استفاده از پارامترهای ضخامت، چگالی، سرعت موج برشی و منحنی های نسبت مدول های برشی و میرایی به کرنش برشی، با استفاده از نرم افزار eera و براساس روش محاسباتی خطی معادل، پارامترهای جنبش نیرومند زمین محاسبه گردید. کلیه ی نتایج بدست آمده در قالب نقشه های زمین شناسی مهندسی بر حسب پارامترهای حرکت نیرومند زمین شدند. در نهایت با توجه به مواد متشکله زمین منطقه و مطالعه خواص ژئوتکنیکی و بررسی ارتباط و انطباق موجود بین این خصوصیات، نوع آبرفت منطقه بر اساس آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، استاندارد 2800 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ویرایش سوم،ii-ب تعیین گردیده است.
زهرا دهقانی حبیب آبادی حمید مهرنهاد
امواج زمین لرزه با دور شدن از کانون زلزله و با گذشتن از لایه های آبرفتی دستخوش تغییر و تحول می شوند. شتاب حداکثر، محتوی فرکانسی و زمان لرزش سه ویژگی اصلی امواج زلزله هستند که تحت تاثیر شرایط فیزیکی و دینامیکی خاک تغییر می کند. در طول مسیر زلزله وابسته به خاک محل، جنبش زمین در مکان هایی با خاک نرم عموماً از جنبش زمین در مکان هایی با خاک سخت و متراکم ویا رخنمون های سنگی بزرگتر است. اثر لایه های خاک بر روی امواج زمین لرزه ماحصل یک فرایند پراکنشی پیچیده است که تحت شرایط پایدار خاک این اثر می تواند بصورت بزرگنمایی دینامیکی باشد که از آن به عنوان تشدید یاد می شود و یا در مواردی به شکل کوچکنمایی دینامیکی بروز کند. این پژوهش در جهت شناسایی شرایط موثر خاک ساختگاه شهر اردکان برلرزش های ناشی از امواج زلزله صورت پذیرفت. بنابراین بعد از انجام حفاری های ژئوتکنیکی و انجام آزمون-های ژئوتکنیکی و ژئوفیزکی امواج نزولی، لایه های خاک و ضخامت آنها در نقاط مختلف شهر شناسایی شد. همچنین سرعت موج برشی و چگالی لایه های خاک در نقاط مختلف ساختگاه شهر اردکان تا عمق 42 متری تعیین گردید. با استفاده از این داده ها پس از شناسایی عمق سنگ بستر لرزه ای، مدل ژئوتکنیک لرزه ای نواحی مختلف شهر تعیین گردید. در نهایت با استفاده از پارامترهای ضخامت، چگالی، سرعت موج برشی و منحنی های نسبت مدول های برشی و میرایی به کرنش برشی، بااستفاده از نرم افزار eera و براساس روش محاسباتی خطی معادل، پارامترهای جنبش نیرومند زمین محاسبه گردید. کلیه نتایج بدست آمده در قالب نقشه های زمین شناسی مهندسی برحسب پارامترهای حرکت نیرومند زمین ارائه شدند. ومشخص شد که قسمت های شمالی شهر اردکان دارای بیشترین بزرگنمایی می باشد. در ادامه به برای اطمینان از صحت عملیات انجام شده اقدام به تحلیل نتایج مایکروترمورهای برداشت شده در منطقه نمودیم. به این منظور بعد از بررسی صحت و دقت برداشت های انجام شده در محدوده شهر، با استفاده از نرم افزار sesame این برداشت ها به شکل نمودارهایی به دست آمد. بعد از تفسیر این نمودارها، نقشه های زمین شناسی مهندسی براساس فرکانس تشدید و اندیس آسیب پذیری منطقه ترسیم شد.
علی صالحی رضاابادی حمید مهرنهاد
وجود حفر ه های زیرزمینی که تعداد آن ها به سرعت در حال افزایش می باشد، باعث بروز مشکلات و خطرات زیادی شده است. حفر ه های زیرزمینی چه به شکل طبیعی یا مصنوعی آن، ممکن است در مجاورت و یا زیر سازه ها قرار گیرند (مخصوصاً در مناطق شهری). از آنجایی که این حفره ها در ژرفاهای کم واقع می باشند، تأثیر آن ها می تواند تا سطح زمین گسترش یابد و باعث ایجاد نشست های قابل توجهی در سطح زمین و یا حتی فروپاشی این حفره ها گردد. در حال حاضر یک راه حل اقتصادی جهت پایدارسازی سقف این حفره ها، تسلیح پوشش خاکی روی آن ها می باشد. هدف این پایان نامه بررسی اثر مفید استفاده از مسلح کننده ها در رفتار پوشش خاکی حفر ه های زیرزمینی به صورت آزمایشگاهی می باشد. بدین منظور یک مدل فیزیکی با مقیاس 1:50 ساخته شد که طراحی آن بهینه و شرایط کرنش صفحه ای در آن به خوبی رعایت شده است. همچنین از ماسه سیلیسی بد دانه بندی شده (sp) برای خاک مدل و ورق نازک آلومینیوم برای مسلح سازی استفاده شد. سپس جهت بررسی عملکرد پوشش مسلح شده ی حفره ی زیرزمینی، با انجام 15 آزمایش مستقل، تغییرات فشار حفره در لحظه فروپاشی آن، نشست سطحی حداکثر در لحظه فروپاشی حفره و نشست سطحی حداکثر پس از فروپاشی کامل حفره، برای مقادیر مختلف عمق قرارگیری، تعداد و طول مسلح کننده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که برای شرایط آزمایشگاهی در نظر گرفته شده، با افزایش عمق قرارگیری لایه ی مسلح کننده عملکرد پوشش خاک مسلح بهبود می یابد. با افزایش تعداد لایه های مسلح کننده نیز عملکرد پوشش بهبود می یابد اما این بهبود عملکرد فقط تا تعداد لایه معینی (دو لایه) موثر است و بعد از آن تأثیر افزایش تعداد لایه ها بسیار ناچیز می باشد. همچنین نتایج بررسی ها برای طول های گوناگون مسلح کننده نشان داد که به طور کلی با افزایش طول مسلح کننده عملکرد پوشش حفره ها بهبود می یابد اما این بهبود عملکرد فقط تا طول معینی (سه برابر قطر حفره) قابل توجه می باشد و بعد از آن افزایش طول اثری ندارد.
مرضیه کدیور حمید مهرنهاد
هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر نانو مواد بر پارامتر های مقاومتی خاک است. بمنظور انجام پروژه، تست های آزمایشگاهی برای تعیین اثر نانو سیلیس بر روی مقاومت فشاری و خواص خمیری خاک بکار گرفته شد. انجام عملیات تزریق نانوسیلیس در خاک دستی منطقه ی دانشگاه یزد و انجام تست cpt به عنوان مطالعات اجرایی و علاوه برآن آنالیز نانوذرات بوسیله-ی عکس هایsem ( میکروسکوپ الکترونی ) و afm (میکروسکوپ نیروی اتمی) از نمونه خاک مورد آزمایش، از جمله فعالیت های انجام شده در این پروژه است. این آزمایش ها برای دو حالت با استفاده از نانو مواد و بدون استفاده از نانومواد انجام شده و نتایج مقایسه گردید. نتایج نشان دادند نانوسیلیس، حد خمیری plرا اندکی و حد روانی ll را به طور قابل توجهی افزایش می دهد؛ لذا افزودن نانوسیلیس موجب افزایش دامنه ی خمیری pi خاک می-شود. مقاومت فشاری خاک نیز با افزایش نانوسیلیس، اضافه می گردد و هر چه زمان عمل آوری بیشتر باشد مقاومت فشاری نیز بیشتر می شود. سرعت متوسط افزایش مقاومت فشاری با زمان، با افزایش درصد نانوسیلیس بیشتر می گردد. نتایج آزمایش های میدانی و آزمایشگاهی تزریق مواد نانو بیانگر آن است که با توجه به سیمانی شدن سیلیکاتی موجود بین ذرات خاک محل، تزریق نانوسیلیس منجر به افزایش مقاومتcpt خاک گردیده است و لذا بعنوان یک راهکار مناسب پیشنهاد می گردد.
محمد رضا زین العابدینی سعید قربان بیگی
به طور کلی یکی از مباحث مهم درباره احداث تونل، مبحث پایدار سازی بخش بالایی تونل وتقویت آن است. خاک بالای تونل به علت از بین رفتن تنش قائم در بالای تونل به شدت ناپایدار میشود و این ناپایداری موجب برهم خوردن تعادل خاک اطراف تونل می شود که نتیجه آن، گسیختگی بخش بالایی تاج تونل است. به منظور جلوگیری از وقوع این شرایط، روش هایی تحت عنوان روش های پایدارسازی ابداع شدند. از بین این روشها، روشهای پیش طاق یا چتری (umbrella method) بیشترین بازدهی و کاربرد را داشته و بهترین نتایج را موجب شده اند. در این پایان نامه هدف، بررسی این روش ها و تاثیر آنها بر پایدارسازی خاک اطراف تونل می باشد. دراینجا با در نظر گرفتن شرایط موجود بر زمین محل احداث تونل متروی aescher و پارامترهای موجود، سعی بر این است تا کاربرد این روش ها و تاثیرات آنها بر پارامترهای خاک موجود و بهینه بودن یا نبودن این روشها مورد بررسی قرار بگیرد. روشهای تزریق پرفشار یکی از پرکاربردترین این روشهاست که ما با انتخاب روش لوله گذاری سقفی در تونل aescher به بررسی موارد بالا پرداختیم: روش پیش طاق به ستون های روش تزریق پرفشار نیمه افقی از گسیختگی شیب و یا زمین لغزش جلوگیری می کند، همچنین موجب افزایش پایداری جبهه کار تونل ومحدود کردن نشست سطح زمین می شود. نشست تا 40% کاهش می یابد، تغییر مکان شعاعی تونل در فاصله حدود 5/2 برابر قطر تونل در جلوی جبهه کار تونل آغاز می شود که تا حدود 3/1 مقدار نهایی کاهش می یابد، تغییر قطر فورپولهای طولی که با تغییر سختی آنها همراه است نقش بسزایی در کاهش یا افزایش پایداری تونل دارند. قطر بهینه لوله های تسلیح کننده بین 05/0 تا 1/0 برابر قطر تونل می باشد که در این حالت کمترین نشست اتفاق می افتد. هرچه تعداد ستون های تزریق پرفشار نیمه افقی کاهش یابد بعلت کاهش سختی سازه پیش طاق، نشست و پلاستیک شدگی افزایش یافته و بازدهی این روش را زیر سوال می برد.
محدثه فلاح نژاد رضا پورحسینی
خاک های ریزدانه خاصی در طبیعت وجود دارد که به محض تماس یافتن با آب، به سرعت شسته می شوند. این خاک ها که معمولاً از نوع رس هستند، در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب حتی با سرعت جریان کم به سهولت شسته می شوند و فرسایش می-یابند. باتوجه به اینکه خاک های واگرا ازجمله خاک های مشکل آفرین در مهندسی ژئوتکنیک محسوب می شوند، به خصوص در طرح هایی نظیر سدهای خاکی و کانال های آبرسانی که تمرکز فشار آب داخل خاک وجود دارد دارای اهمیت زیادی است. متداول ترین روش ها برای تعیین واگرایی آزمایش سوراخ سوزنی، تعیین درصد نمک های محلول درآب منفذی، آزمایش هیدرومتری دوگانه و آزمایش کرامب می باشد. تاکنون روش های مختلفی برای تثبیت این نوع خاک ها ارائه شده است از جمله افزودن آهک، سولفات آلومینیم و یا سولفات کلسیم. از آنجایی که ملاس برای بهبود خواص خاک بستر مناسب می باشد و همچنین با محیط زیست سازگاری دارد،این پایان نامه به بررسی میزان واگرایی در نتیجه افزودن ملاس و تأثیر آن بر ویژگی های ژئوتکنیکی خاک از جمله تغییر حدود اتربرگ و حداکثر وزن مخصوص خشک می پردازد. بدین منظور دو نمونه خاک واگرا از استان های یزد و خوزستان تهیه شد و این نمونه ها با افزودن درصدهای مختلف ملاس تحت آزمایش های واگرایی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که برای خاک خوزستان با واگرایی نسبتاً زیاد، با افزودن 5/2 درصد ملاس نیشکر و برای خاک یزد با واگرایی متوسط، با افزودن 2 درصد ملاس نیشکر می توان از پدیده واگرایی جلوگیری نمود. که این تفاوت درصد ملاس به میزان واگرایی خاک بستگی دارد.
سعید رضا دهقان بنادکی رضا پورحسینی
در این پایان نامه، با انجام آزمایش هایی برروی مدل آزمایشگاهی، به تحلیل اثر حفرات زیرزمینی بر ظرفیت باربری پی نواری واقع بر خاک مسلح پرداخته شده است، و اثر مفید استفاده از مسلح کننده ها در رفتار پوشش خاکی حفره های زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یکسری آزمایش بر روی خاک ماسه ای انجام شد که شامل خاک مسلح و غیرمسلح است. خاک مورد استفاده ماسه سیلیسی رد شده از الک با چشمه 7/1 میلی متر می باشد. ضریب یکنواختی (cu) و خمیدگی (cc) آن به ترتیب برابر با 62/1 و 91/0 بوده که بر اساس سیستم طبقه بندی سیستم متحد، دارای نام اختصاری sp می باشد. وزن مخصوص ماسه سیلیسی در تمام آزمایش ها ?kn/m?^317است. حفره در نظر گرفته شده، حفره دایره ای شکل با قطر 10 سانتی متر بوده که نسبت عمق به قطر حفره برابر با 3 می باشد. از ورق نازک آلومینیوم پوشانده شده با ماسه نیز جهت مسلح سازی استفاده گردید که دلیل استفاده از این مسلح کننده اعمال نمودن اثر مقیاس بوده است. در این آزمایش ها به بررسی اثر متغییرها و پارامترهای مختلف سهیم در بهبود ظرفیت باربری پی نواری و کاهش نشست، پرداخته شده است. پارامترهای بررسی شده شامل عمق قرارگیری ولایه مسلح کننده و تعداد لایه های مسلح کننده می باشد. برای انجام این آزمایش ها و بررسی پارامترهای مذکور، یک مدل فیزیکی طراحی و ساخته شده است که با استفاده از آن می توان منحنی تنش نشست مربوط به پی نواری را برای پارامترهای مختلف بدست آورد. در این مدل فیزیکی شرایط کرنش صفحه ای به خوبی رعایت شده و ابعاد آن به گونه ای محاسبه شد که جدارها کمترین تاثیر را در رفتار خاک مورد بررسی داشته باشد. ذکر این نکته ضروری است که به علت متفاوت بودن سطح تنش در مدل فیزیکی با واقعیت، نمی توان عیناً از این نتایج در واقعیت بهره برد بلکه این نتایج تنها مربوط به بررسی اثر پارامترهای خاک مسلح، بر عملکرد و رفتار این نوع خاک ها (که بر روی حفره های زیرزمینی واقع شده اند) می باشند.
حسین انتظاری زارچ کاظم برخورداری بافقی
توسعه شبکه حمل و نقل شهری از الزامات توسعه شهرهای بزرگ به شمار می رود. بخشی از این توسعه، مرهون ساخت تونل های مترو و راه اندازی شبکه های قطار شهری می باشد. از طرفی دیگر در زمان بحران می توان از ایستگاه ها و تونل های زیرزمینی مترو به عنوان فضاهای امن استفاده کرد. بنابراین باید پایداری این سازه ها در برابر خطرهای احتمالی ناشی از انفجار و برخورد پرتابه بررسی گردد. در این پژوهش با استفاده از روش تفاضل محدود به بررسی تاثیر انفجار سطحی بر روی مقطع مشخصی از مسیر تونل متروی مشهد پرداخته شده است. سپس تاثیر تغییر پارامترهای ژئوتکنیکی همانند زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، مدول الاستیسیته و مقدار میرایی خاک بر روی رفتار تونل های زیرزمینی بررسی شده است. همچنین با توجه به امکان تغییر عمق قرارگیری تونل، موقعیت ماده منفجره و مقدار ماده منفجره، تاثیر تغییر این پارامترها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که تونل متروی مشهد تحت اثر انفجار سطحی معادل 100 کیلوگرم tnt پایدار می ماند. با مطالعه بر روی میزان تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی مشاهده شده است که افزایش زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، مدول الاستیسیته و مقدار میرایی خاک سبب کاهش تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره تونل، نیروی محوری و لنگر خمشی بوجود آمده در المان قرار گرفته در مرکز تاج تونل می شود. نتایج نشان دادند که با افزایش عمق قرارگیری تونل میزان تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی بوجود آمده در المان تاج تونل افزایش می یابد. از طرفی دیگر با افزایش عمق قرارگیری تونل اختلاف بین این مقادیر در حالت های دینامیکی و استاتیکی کاهش می یابد، که این امر نشان دهنده کاهش میزان تاثیر بار دینامیکی در اثر میرایی می باشد. با افزایش فاصله افقی مرکز انفجار از مرکز تاج تونل، تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی المان تاج کاهش می یابد. همچنین با افزایش جرم ماده منفجره تغییر شکل قائم تاج، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی المان تاج تونل افزایش می یابد.
مهدی خلق ذکرآباد مهدی فلاح
گسترش روز افزون فضاهای زیرزمینی به خصوص تونل های مترو در شهرهای پرجمعیت موجب اهمیت یافتن مطالعات در زمینه ارزیابی پیامدهای ناشی از حفر تونل شده است. از جمله پدیده های مهم ناشی از حفر تونل ها، وقوع نشست هایی در سطح زمین می باشد که این پدیده در مورد تونل های حفر شده در مناطق شهری از اهمیت زیادی برخوردار است. محققان بسیاری به ارائه روش های تجربی، تحلیلی و عددی متعددی برای برآورد میزان نشست زمین پرداخته اند، اما با توجه به پیچیدگی محیط پیرامون تونل ها از نظر ژئوتکنیکی و تعدد پارامترهای موثر بر نشست، نتایج پیش بینی شده بوسیله روش های ارائه شده، به تنهایی قابل اتکا نمی باشند. شبکه های عصبی مصنوعی از کارآمدترین روش ها در زمینه بررسی و پیش بینی نحوه ارتباط پارامترها مختلف با یکدیگر می باشند. در این پژوهش تلاش شده است تا با به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی، مدلی برای پیش بینی نشست سطح زمین در مجاورت تونل های شهری ارائه شود. برای ساخت مدل شبکه عصبی مربوطه از داده های گردآوری شده از پروژه تونل خط 2 قطار شهری مشهد استفاده شده است. مدل های بکار رفته در این پژوهش، شبکه هایی پیش خور با الگوریتم پس انتشار خطا بوده اند. برای ارزیابی مدل های شبکه عصبی از معیارهای میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی میان مقادیر اندازه گیری شده نشست و مقادیر خروجی شبکه، استفاده شده است. همچنین با استفاده از روش های مختلف آنالیز حساسیت میزان اهمیت هر یک از پارامترهای ورودی بر خروجی شبکه تعیین شده و در هر مرحله پارامترهای کم اهمیت تر حذف شده است. با توجه به اینکه مقادیر خطای پیش بینی برای هر چهار مدل بهینه در محدوده مجاز بوده است، بنابراین شبکه ای با 7 پارامتر در لایه ورودی (شامل پارامترهای ژئوتکنیکی، پارامترهای هندسی تونل و پارامتر فشار در سینه کارحفاری)، 24 گره در یک لایه پنهان و یک خروجی (نشست سطحی) با ضریب همبستگی 84/0 و 96/0 برای داده های ارزیابی و آزمون، کاربردی ترین مدل برای پیش بینی نشست سطحی زمین می باشد.
محمد کامگار فریبا کارگران بافقی
شناخت خصوصیات ژئوتکنیکی ساختگاه سد ها از مهمترین مراحل مطالعه برای بدست آوردن اطلاعات مهندسی لازم در طراحی و ساخت سدها می باشند، که در حفظ پایداری و حفاظت از آب ذخیره شده در مخزن اهمیت بالایی دارد. در این تحقیق خصوصیات زمین شناسی مهندسی از جمله پارامتر های ژئومکانیکی، نفوذپذیری و رده بندی توده سنگ ساختگاه سد تنگه سرخ مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. در این تحقیق خصوصیات ژئوتکنیکی ساختگاه سدنظیر مقاومت تک محوری، سه محوری، شاخص کیفیت توده سنگ (rqd)، ناپیوستگی ها و ... مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس این اطلاعات طبقه بندی های rmr، q، gsi و dmrبر روی توده سنگ انجام پذیرفت. در ادامه پارامتر های ژئومکانیکی توده سنگ توسط معیار هوک – براون نیز تعیین گردید. سپس شرایط نفوذپذیری محور سد برای جلوگیری از نشت و همچنین بهسازی با توجه به نتایج آزمایش های لوژن و لوفران مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا علاوه بر تحلیل نتایج آزمون لوژن اقدام به محاسبه پارامتر شاخص نفوذپذیری ثانویه (spi)گردید و با توجه به سنگ شناسی ساختگاه و رفتار توده سنگ با مقادیر rqdمتفاوت نسبت به مقادیر spiمورد مقایسه قرار گرفت. در نهایت رفتار های هیدرولیکی توده سنگ بر اساس دیاگرام های (p-q)بررسی شد که بیشترین رفتار در کل ساختگاه مربوط به حالت laminarو turbulentمی باشد. همچنین مقاطع نفوذپذیر جهت بهسازی زون آبگذر نیز مشخص گردید. نتایج بدست آمده حاکی از رده خوب برای توده سنگ های آهک مارنی و رده مناسب برای توده سنگ های مارن و شیلی در محل سد تنگه سرخ می باشد.
الهام افخمی عقدا حمید مهرنهاد
این پژوهش در جهت شناسایی شرایط موثر خاک ساختگاه شهر بهاباد بر لرزش های ناشی از امواج زلزله صورت پذیرفت. بعد از انجام حفاری های ژئوتکنیکی و انجام آزمون های ژئوتکنیکی و ژئوفیزیکی امواج درون چاهی، لایه های خاک و ضخامت آن ها در نقاط مختلف شهر شناسایی شد. سرعت موج برشی و چگالی لایه های خاک در نقاط مختلف شهرتا عمق 30 متری تعیین گردید. به واسطه این داده ها پس از شناسایی عمق سنگ کف لرزه ای، مدل ژئوتکنیک لرزه ای نواحی مختلف شهر تعیین گردید.و در پایان با استفاده از پارامترهای ضخامت، چگالی و سرعت موج برشی و منحنی های نسبت مدول برشی و میرایی به کرنش برشی، با استفاده از نرم افزار eera و بر اساس محاسباتی روش خطی معادل، پارامترهای جنبش نیرومند زمین محاسبه گردید. کلیه نتایج به دست آمده به صورت نقشه های زمین شناسی مهندسی بر حسب پارامترهای نیرومند حرکت زمین ارائه شدند و مشخص شد که قسمت های شمال غربی شهر بهاباد دارای بیشترین بزرگنمایی می باشد.
شهرزاد نیکوبخت حمید مهرنهاد
آبرسانی به عنوان یکی از شاخص های مهم توسعه محسوب می شود. اهمیت اجرای این گونه طرح ها از آنجاست که با اجرای طرح های آبرسانی اعم از شرب، صنعت و کشاورزی زمینه های ایجاد رضایت عمومی، بهبود شرایط معیشتی مردم، جلوگیری از مهاجرت ها و نهایتاً آثار اقتصادی آن ها در قالب اقتصاد ملی فراهم می گردد. کمبود ظرفیت منابع آب موجود، نیاز به ایجاد منابع تامین آب جدید و انتقال و توزیع آن را با سرمایه گذاری بالای اقتصادی ضروری نموده است. یکی از مشکل سازترین نوع تونل های حفر شده، تونل های انتقال آب می باشند. علت این امر غالباً طویل بودن این نوع تونل ها باشد. طول زیاد این تونل ها باعث می شود که در طول مسیر از شرایط متنوع لیتولوژیکی و اعماق مختلف عبور نمایند. طی عملیات آبرسانی و انتقال آب، باتوجه به ساختار مسیر انتقال و ساختمان زمین شناختی و توپوگرافی مسیر ممکن است انتقال آب بصورت سطحی و زیرسطحی (بسته به شرایط توپوگرافی) باشد. در عملیات انتقال آب بصورت زیر سطحی، نیازمند طراحی و اجرای مسیر زیر سطحی (تونل انتقال) آب می باشیم. با توجه به حساسیت بالای انتقال آب بصورت زیر سطحی، بررسی دقیق ژئومکانیکی و زمین شناسی مهندسی مسیر تونل انتقال آب و کنترل پایداری و ثبات ایمنی مسیر تونل، امری حیاتی و ضروری است. هدف از مطالعات طرح تونل گلاب 2 از سد زاینده رود به عنوان یک راهبرد در جهت تامین و برطرف نمودن نیازهای آب شرب منطقه می باشد. جزء اصلی این طرح عبارت است از تونل آبرسانی گلاب 2 که از انتهای تونل انتقال آب گلاب آغاز می شود. روند مطالعات بر اساس جمع آوری اطلاعات و طبقه بندی مهندسی و در نهایت به دست آوردن پارامترهای ژئومکانیکی برای توده سنگ و انجام مطالعات بیش تر در جهت طراحی سیستم نگهدارنده پیشنهادی می باشد.
حدیث پیری عالم فریبا کارگران بافقی
با توجه به قرارگیری سراب چنگایی در حاشیه جنوبی ارتفاعات سفیدکوه خرم آباد و این که بخشی از جاده خرم آباد-کوهدشت از پای ارتفاعات فوق عبور می کند و نشانه های بارزی از گسیختگی های صفحه ای و سقوط سنگ در این مناطق مشاهده می شود احتمال تکرار این پدیده در این مناطق می رود. در مسیر بابا عباس به سراب چنگایی به دلیل ضرورت برش طبقات آهکی ضخیم برای عریض تر کردن جاده، دیواره ها معمولاً مرتفع می شوند، خطر ناپایداری در این جاده از جانب پتانسیل سقوط بلوک های بالقوه سست و ناپایدار است. با توجه به حجم تردد وسایل نقلیه از این مسیر و تمرکز جمعیت در سراب چنگایی و روستای گیلوران به احتمال زیاد هرگونه گسیختگی ناگهانی در شیب های سنگی منطقه با حجم زیاد خسارات مادی و جانی توأم خواهد بود. در این پایان نامه مکانیسم تشکیل بلوک ها بررسی شده و با شناسایی مخاطره آمیزترین و در عین حال قریب-الوقوع ترین نوع ناپایداری، راهکار مواجهه با خطر ناپایداری مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ارزیابی خطر ناشی از سقوط بلوک های سنگی با استفاده از gis طبقه بندی های rmr و smr و روش rhrs انجام گرفت و مسیر مورد نظر به سه ایستگاه امامزاده عبدالله، باباعباس و سراب چنگایی تقسیم شد و مشخص شد برای بخش هایی ناپایداری جدی مشاهده نمی شود و می توان از روش هایی برای حفاظت مناطق استفاده کرد و برای بخش هایی دیگر از دامنه ها خطر ناپایداری غیر قابل پذیرش بوده و نیاز به انجام کارهای اصلاحی هست. خطرناک ترین بخش مورد مطالعه دیواره-های مشرف بر ایستگاه شهرک سراب چنگایی است که به دلیل شیب دامنه زیاد و اینکه شیب ناپیوستگی کمتر از شیب دامنه است احتمال گسیختگی صفحه ای و ریزش سنگ بسیار زیاد است. در بخشی دیگر از این دامنه ها و در مسیر باباعباس به سراب چنگایی به دلیل برش دیواره ناپایداری زیاد شده و احتمال گسیختگی می رود. برای دیواره های مشرف بر جاده در مسیر بابا عباس به سراب چنگایی تنها راه کار اصلاحی احداث انبارک های سنگ گیر می باشد. و در شهرک سراب چنگایی بهترین راه کار اصلاحی اجرای شمع می باشد.
وحید درزی رضا نورزاد
ستون های سنگی به طور گسترده برای اصلاح خاک های رسی زیر پی بسیاری از سازه ها مانند مخازن نفت و گاز و ... مورد استفاده قرار می گیرد. ساخت ستون سنگی شامل جایگزینی خاک های نامناسب با ستون های عمودی و فشرده از سنگ دانه هاست که معمولاً به طور کامل به داخل لایه ی ضعیف نفوذ می کند و سختی آن توسط محصورکنندگی ایجادشده توسط تنش جانبی موجود در خاک اطراف تأمین می شود و موجب کاهش نشست و افزایش ظرفیت باربری مجموعه ی زمین و ستون سنگی می شود. استفاده از ستون های سنگی در خاک های بسیار نرم به علت عدم تأمین محصورشدگی کافی در این خاک ها امکان پذیر نمی باشد و از طرف دیگر فعال شدن تنش های محصورکننده ی اضافی در حین اعمال بار به ستون های سنگی، مستلزم نشست بسیار زیاد ستون و در نتیجه، تغییر شکل جانبی زیاد آن می باشد که به معنای گسیختگی ستون سنگی می باشد. سیستم پی سازی با استفاده از ستون های سنگی روکش شده با ژئوسنتتیک gec (geosynthetic encased column) یک روش جدید بهسازی خاک های بسیار نرم است که از دهه ی گذشته در کشورهای آلمان، سوئد و هلند استفاده شده است. در این روش، ستون های سنگی توسط ژئوسنتتیک ها با مقاومت کششی بالا روکش می شود. این نوع پوشش باعث می شود ستون سنگی سخت تر و قوی تر عمل کند که باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست بستر اصلاح شده با ستون سنگی می شود. در این پژوهش، با استفاده از روش مطالعه ی آزمایشگاهی عملکرد ستون های سنگی غیرمسلح و مسلح شده با ژئوگرید بررسی شده است و میزان اثر ژئوگرید بر بهبود عملکرد ستون های سنگی غیرمسلح با ملاحظه نتایج بار – نشست بررسی شده است. همچنین اثر پارامترهای گوناگون ستون سنگی و ژئوگرید در عملکرد ستون سنگی مطالعه شد. نتایجی که از این پژوهش آزمایشگاهی به دست آمده حاکی از این است که با افزایش قطر ستون سنگی و سختی ژئوگرید ظرفیت باربری بستر رسی به ترتیب، به اندازه 33 درصد و20 درصد افزایش پیدا می کند و همچنین با افزایش طول ژئوگرید ظرفیت باربری نسبت به بستر رسی غیرمسلح در 75، 50 و 25 درصد طول ژئوگرید به ترتیب به میزان 52 درصد، 47 درصد و 40 درصد افزایش پیدا می کند. در نتیجه با افزایش طول ژئوگرید نشست کاهش می یابد و ظرفیت باربری افزایش پیدا می کند.
سعید پوربنائی سهیل قره
گسترش شهرها نیازمند اجرای پروژه های عمرانی است که به نحوی با مسائل گودبرداری مرتبط است. از سوی دیگر اجرای گودبرداری ها در مناطق شهری به خصوص انجام این گودبرداری ها در مجاورت سازه ها و ساختمان های مسکونی سبب نگرانی هایی در ارتباط با حرکات القا شده دیواره های گود و تاثیر آن بر سازه های مجاور شده است. از این رو پیش بینی جابجایی ها و رفتار دیوار گود منوط به شناسایی هر چه دقیق تر پارامترهای خاک است. با توجه به این که شناسایی این پارامترها به وسیله انجام آزمایش بر روی نمونه هایی در آزمایشگاه و یا آزمایش های صحرایی مشخص می شود و این نمونه ها معرف توده واقعی خاک نمی باشد، در نتیجه شناسایی این پارامترها همواره با خطا همراه است. لذا یک روش برای کاستن این عدم قطعیت ها استفاده از روش های آنالیز برگشتی در طی ساخت می باشد.استفاده از روش های آنالیز برگشتی امروزه کار را برای تحلیل بر روی ساختارهای زیرزمینی آسان کرده است. مهندسین از روش های مختلف آنالیز برگشتی در طراحی پارامترهای سیستم نگهداری ساختارهای زیرزمینی استفاده می کنند. استفاده از جابجایی ها در آنالیز برگشتی به این دلیل است که اندازه گیری جابجایی ها در کارگاه های عمرانی با توجه به پیشرفت در تولید وسایل بسیار حساس ابزار دقیق، کاری بسیار ساده و آسانی می باشد بنابرین این جابجایی ها می تواند به عنوان شاخصی در آنالیز برگشتی استفاده شوند. هر یک از روش های آنالیز برگشتی دارای یک تابع خطا یا تابع هدف می باشد که می توان از ابزارهای بهینه سازی برای تسریع در فرایند کمینه کردن تابع خطا استفاده کرد. در این پژوهش از روش آنالیز برگشتی مستقیم جابجایی های اندازه گیری شده بر روی دیواره گود، استفاده شده است و روش بهینه سازی تک متغیره از میان روش های بهینه سازی دقیق، مورد استفاده قرار گرفته است. مورد مطالعاتی در این پژوهش گودبرداری در زمینی واقع در استان خراسان رضوی، شهرستان مشهد می باشد. آنالیز برگشتی بر روی ضلع جنوبی دیواره گود انجام شده است. نرم افزار استفاده شده در این پژوهش plaxis 2d v8.5 است و مدل رفتاری، مدل موهرکلمب و حالت کرنش مسطح می باشد که پس از کنترل صحت و عملکرد نرم افزار و انجام آنالیز حساسیت چهار پارامتر زاویه اصطکاک، چسبندگی، مدول الاستیسیته و نسبت پوآسون با انجام آنالیز برگشتی بهینه شدند و مقادیر بهینه این چهار پارامتر به ترتیب برابر 15 درصد، 7 درصد، 3 درصد و 5 درصد افزایش نسبت به مقدار اولیه خود برای تمام لایه های خاک می باشد. مقدار ضریب اطمینان از 1/2969 برای مقادیر اولیه پارامترها یعنی قبل از انجام آنالیز برگشتی، به 1/5379 برای حالت بهینه شده پارامترها، افزایش یافته است. plaxis 2d v8.5
علی احمدی کافشانی محمد حسین قبادی
توده گرانیتی شیر کوه در جنوب غربی شهرستان یزد با وسعت بیش از 1000 کیلومتر مربع و سن ژوراسیک میانی یکی از ارتفاعات مهم ایران مرکزی است. مطالعات خصوصیات زمین شناسی مهندسی گرانیت شیرکوه به دلیل استفاده از این سنگ ها به عنوان سنگ نما، لاشه و مالون و همچنین ساخت سازه بر روی آن ها ضرورت دارد. در این پژوهش براساس بازدیدهای صحرایی و مطالعات پیشین رخنمون های مناسب توده گرانیتی شناسایی شد و 5 ایستگاه مطالعاتی در ناحیه تعیین گردید. برای تعیین ویژگی های زمین شناسی مهندسی اطلاع از وضعیت ناپیوستگی ها و شناخت ویژگی های سنگ شناسی، فیزیکی، مکانیکی و شاخص های مهندسی هوازدگی ضرورت دارد. با مطالعه مقاطع نازک از نمونه های تهیه شده از 5 ایستگاه خصوصیات کانی شناسی، بافت و نام زمین شناسی گرانیت ها تعیین گردید. با توجه به نتایج حاصل شده توده گرانیتی شیرکوه متشکل از تونالیت، گرانودیوریت و گرانیت می باشد. مطالعات سنگ شناسی وجود شکستگی های میکروسکوپی و دگرسانی در کانی های این گرانیت ها را نشان می دهد . در این پژوهش خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شاخص های هوازدگی با انجام آزمون های استاندارد تعیین گردید. وزن واحد حجم این گرانیت ها از 59/2 gr/cm3 در ایستگاه دشتک تا 84/2 gr/cm3 در ایستگاه عقاب کوه متغییر است. میزان جذب آب این سنگ ها کمتر از 1% است. کمترین مقاوت تک محوری در حالت خشک، در ایستگاه طزرجان 8/51mpa و بیشترین آن در ایستگاه عقاب کوه 9/166mpa اندازه گیری شد. بیشترین وکمترین مقاوت کششی در حالت خشک، 6mpa (ایستگاه عقاب کوه) و 7/2 mpa (ایستگاه طزرجان) است. شاخص دوام داری این سنگ ها بعد از 20 سیکل حداقل 90/95 درصد (ایستگاه طزرجان) و حداکثر 47/97 درصد (ایستگاه عقاب کوه) است. براساس طبقه بندی دیر و میلر برای سنگ های بکر در حالت خشک سنگ های ایستگاه های عقاب کوه در رده bm، مزرعه خسرو در رده cl، علی آباد در رده cm، طرزجان در رده cl و دشتک در رده cl قرار می گیرند. در پایان برای تعمیم داده های ایستگاه های مطالعاتی به کل توده از تصاویر ماهواره ای استفاده شد و نقشه زمین شناسی جدیدی نیز از محل ترسیم گردید.
امیرحسین رضایی مهدی فلاح تفتی
چکیده تونل¬ها شاهراه¬های حیاتی برای عبور و مرور مردم و حمل ونقل کالا به ویژه در شهر¬های شلوغ و پر رفت¬و¬آمد هستند. به گونه¬ای که زندگی بدون این مسیر¬های کارامد با مشکلات فراوانی روبرو خواهد شد. به طور کلی تونل¬های شهری در عمق زیاد واقع نمی¬شوند از این رو فعالیت¬های واقع در سطح زمین به راحتی تونل را تحت تأثیر قرار می¬دهند و پایداری تونل را با مشکل مواجه می-کنند. از آنجا که احداث هر سازه¬ای نیازمند گودبرداری است بسته به نوع سازه و تعداد طبقات آن دارای ابعاد متفاوتی است. مطالعه¬ی پیش رو اثرات موثر چند پارامتر را بر رفتار تونل در اثر گودبرداری عمیق در مجاورت تونل مورد بررسی قرار داده است. برای این منظور از مدل سازی عددی به روش المان محدود استفاده شد. مدل سازی در محیط نرم افزاری المان محدود پلکسیس، صورت گرفت. نظریه کرنش صفحه ای و مدل رفتاری موهر-کلمب برای محیط خاکی منظور شد و برای افزایش دقت مدل سازی، المان های مثلثی 15 گره ای به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده در مورد تأثیر گودبرداری در مجاورت تونل در محیط های خاکی، با تغییر در پارامتر¬هایی نظیر مدول الاستیسیته¬ی خاک، چسبندگی خاک، زاویه¬ی اصطکاک داخلی خاک، عمق گودبرداری، عرض گودبرداری، قطر تونل و با تغییر هم¬زمان خروج از محوریت گودبرداری نسبت به محور تونل ارائه شد. همچنین تأثیر نحوه¬ی گودبرداری بر تغییر مکان¬های افقی و عمودی پوسته¬ی تونل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحلیل¬ها نشان داد که افزایش چسبندگی در نمونه¬ی خاکی موجب اندرکنش بیشتر توده¬ی خاکی با پوسته¬ی تونل و یکپارچگی بیشتر آن در انتقال نیروها است و به موجب آن سبب افزایش تغییر مکان¬ها می¬شود. بالطبع افزایش زاویه¬ی اصطکاک داخلی موجب کاهش نیرو¬های محوری و افزایش سایر پارامتر¬ها نظیر تغییر مکان¬ها و نیروهای برشی و لنگر¬های خمشی در تاج تونل می¬شود. از مشاهده¬ی آنالیز¬های تغییرات مدول الاستیسیته¬ی خاک می¬توان دریافت که افزایش مدول الاستیسیته موجب کاهش نیروی محوری، کاهش نیروی برشی، کاهش لنگر خمشی و کاهش تغییر مکان¬های افقی و قائم می¬شود لذا می¬توان نتیجه گرفت که افزایش مدول الاستیسیته¬ی خاک پدیده¬ی مطلوبی در بهبود عملکرد تونل در مجاورت گودبرداری به شمار می¬رود. افزایش عرض و عمق گودبرداری نیز تأثیر منفی بر پوسته¬ی تونل دارد زیرا موجب کاهش نیروهای عمودی و افزایش تغییر مکان¬های قائم آن می¬شود. همچنین هرچه فاصله¬ی محور گودبرداری از محور تونل بیشتر شود تأثیر گودبرداری بر آن کمتر می¬شود. افزایش قطر تونل نیز موجب افزایش نیروهای عمودی و در پی آن افزایش نیروی محوری در تونل می¬شود همچنین با بزرگ¬تر شدن قطر تونل تغییر مکان¬های افقی و عمودی نیز بزرگ تر می¬شوند لذا می¬توان نتیجه گرفت که هرچه قطر تونل کمتر باشد آسیب¬پذیری آن نیز کمتر است. نحوه¬ی گودبرداری نیز بر کاهش میزان تغییر مکان¬های عمودی موثر بود هرچند روش¬های ارائه شده نامرسوم هست ولیکن استفاده از آن¬ها بسته به نظر مهندسین طراح گود می¬تواند انجام بپذیرد. کلمات کلیدی: تاثیرگودبرداری، رفتار تونل، روش اجزای محدود، پلکسیس.
مجتبی براهوئی محمد رضا مشرفی فر
بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیکی ساختگاه چه برای ارزیابی ایمنی سدهای ساخته شده و چه برای سدهای در حال ساخت ضروری می باشد. پروژه سد ماشکید سفلی در 65 کیلومتری جنوب شرق سراوان قرار دارد و جهت تأمین آب شرب شهرهای سراوان و سیرکان احداث می گردد. بر اساس مطالعات انجام شده نوع این سد، خاکی با هسته آسفالتی انتخاب شده است. از مهم ترین پارامتر های ژئوتکنیکی در ساختگاه سد تحلیل داده های حاصل از گمانه های حفر شده است. در پژوهش انجام شده تحلیل داده های حاصل از آزمایش لوژان و rqd بصورت آماری و مدل سازی انجام گرفته است و همچنین داده های سنگ شناسی حاصل از لوگ های حفاری در بخش پهنه بندی پی، مدل سازی شده اند. مدل سازی داده ها در نرم افزار تخصصی rockworks انجام شده است. تحلیل آماری داده های لوژان برای بخش های مختلف ساختگاه سد نشان داد که سنگ های بستر سد دارای میانگین نفوذپذیری پائین تری (میانگین لوژان 12) نسبت به سایر بخش ها می باشند. مدل سازی داده های لوژان مشخص کرد که در محدوده بین تکیه گاه راست و بستر تا عمق 10 متری بیشترین مقدار نفوذپذیری مشاهده می گردد و این بخش دارای پتانسیل فرار آب بالایی است. در تحلیل آماری داده های rqd مشخص شد که میانگین وزنی شاخص rqd در تکیه گاه راست بیشتر از تکیه گاه چپ و بستر ساختگاه سد است. در مدل سازی داده ها براساس مدل فنس دیاگرام ساخته شده از داده های rqd، سنگ های بستر سد به سمت تکیه¬گاه چپ دارای مقادیر کیفیت مغزه حفاری پائی تری نسبت به سایر بخش های سد می باشند. در بخش مربوط به طبقه بندی سنگ ها میانگین dmr سنگ های ساختگاه 42 بدست آمد که با توجه به طبقه بندی صورت گرفته توده سنگ های ساختگاه در رده مقاومتی متوسط قرار می گیرند. در انتهای پژوهش مختصری درباره انتخاب نوع سد پروژه ماشکید سفلی صورت گرفته که بررسی های انجام شده مشخص می کند که احداث سد خاکی گزینه مناسبی بوده است.
نغمه نصیری فریبا کارگران
بررسی رفتار خاک در برابر احداث تونل یکی از مباحث موردمطالعه در حوزه ی ژئوتکنیک است که در سال های اخیر مقالات و مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است. از این رو در این مطالعه به بررسی میزان جابجایی های اطراف تونل در یک مطالعه موردی (خط 1 متروی شیراز) پرداخته شده است. در ابتدا به بررسی وضعیت زمین شناسی و لرزه خیزی منطقه توجه شده است که بر اساس این مطالعات شهر شیراز بر روی آبرفت های جوان دوران چهارم توسعه یافته و منشأ این آبرفت ها تابع حمل رسوب توسط رودخانه فصلی و رسوب گذاری در دریاچه مهارلو می باشد. همچنین با تهیه نقشه لرزه زمین ساخت و بر اساس گسل های فعال و محاسبات انجام شده، گسل های سبزپوشانi، قره و سلطان با داشتن بیشترین شتاب افقی که برابرg591/0،g 535/0 وg 604/0 می باشد مهم ترین گسل های لرزه ای منطقه تشخیص داده شد. سپس پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک مسیر تونل موردمطالعه بررسی شده است که عمده خاک مسیر از جنس رس با خاصیت خمیری پایین بوده و در بعضی موارد میان لایه های ماسه ای و سیلتی نیز در آن دیده می شود. به دلیل ریزشی بودن خاک مسیر و همچنین بالا بودن سطح آب زیرزمینی باید از سیستم پوشش مناسب در حین حفاری استفاده نمود. درنهایت با مدل سازی در نرم افزار عددی flac 2d میزان جابجایی ها و نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی وارد بر پوشش در تونل مورد بررسی طی دو تحلیل استاتیکی و شبه استاتیکی بدست آمده است و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. برای اطمینان از صحت مقدار جابجایی های بدست آمده توسط نرم افزار این نتایج با نتایج حاصل از مدل سازی سه بعدی در نرم افزار plaxis 3d و همچنین مقادیر بدست آمده از ابزار دقیق (نشست سنج) مقایسه گردید که درنهایت مطابقت خوبی بین این نتایج وجود داشت. بررسی نتایج مدل سازی در نرم افزار نشان داد که مقادیر جابجایی در حالت تحلیل استاتیکی نسبت به تحلیل شبه استاتیکی کمتر می باشد، همچنین با افزایش ضخامت پوشش نگهدارنده میزان جابجایی ها کمتر شده ولی میزان نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی وارد بر پوشش در این حالت افزایش می یابد. در این میان لنگر خمشی بر روی نمودار با شیب بیشتری افزایش می یابد که علت این افزایش در ارتباط با افزایش صلبیت خمشی پوشش با توان سوم ضخامت می باشد.
ناهید بیرانوند یگانه محمدرضا مشرفی فر
در این پژوهش مهم ترین اثرات منفی آب شامل رگاب، جوشش، روانگرایی، نشست و نشت بر روی پایداری پی سد خاکی- سنگریزه ای زیبا محمد خرم آباد توسط نرم افزارهایplaxis2d و seep/w مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل¬های انجام شده، نشان می دهد که دبی بخش¬های مربوط به آبرفت ها و تراس های رودخانه ای، و توده لغزشی زیاد بوده و نسبت به حجم مخزن در سال بیش از 100 درصد خواهد بود. بنابراین با توجه به نوع سد و هدف از احداث آن که یک سد مخزنی است، می بایست تراوش آب از پی آن کنترل شود. مقادیر حداکثر گرادیان هیدرولیکی به دست آمده برای همه بخش های پی در محدوده ای 0 تا 0/25قرار دارند. بنابراین احتمال بروز مشکلاتی مثل رگاب و جوشش منتفی می باشد. مقدار نشست¬های صورت گرفته در حالتی که مخزن خالی می باشد، از 11/7 سانتی متر به 12/1سانتی متر برای بعد از آبگیری می رسد که این مقدار نشست کمتر از 1 درصد ارتفاع است. از این رو میزان نشست به دست آمده در محدوده مجاز است و در حد قابل قبولی می-باشد. ولی بدلیل اینکه همین مقدار نشست ممکن است بر میزان زه آب در شالوده نیز تأثیر بگذارد و در نتیجه این تغییرات، مقدار نشت آب افزایش یابد و همچنین برای جلوگیری از نشست بیشتر در دراز مدت تدابیری باید اندیشیده شود.
سوسن شمایل محمدرضا مشرفی فر
در این تحقیق پتانسیل وقوع خطر روانگرایی شهر بندرعباس، براساس اطلاعات ژئوتکنیکی حاصل از 155 گمانه ی ژئوتکنیک، بررسی شده است. در ابتدا با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیک جمع آوری شده، نقشه ی سطح آب زیرزمینی، نقشه ی طبقه بندی نوع خاک، همچنین نقشه ی پهنه بندی خاک براساس عدد نفوذ استاندارد، در منطقه ی مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار arc gis تهیه گردید. سپس با استفاده از نرم افزار novoliq، تحلیل روانگرایی برای گمانه های ژئوتکنیک، انجام گرفت.
علیرضا موسوی حمید مهرنهاد
افزایش تراکم جمعیت در شهرها و به تبع ان گسترش فعالیت های عمرانی و انبوه سازی در حوضه شهری، منجر به گسترش اجرای گودبرداری های عمیق جهت استفاده بیشتر از زمین و ساخت سازه های با ارتفاع زیاد شده است. ازاین رو پایدارسازی گودها به وسیله سیستم های نگهدارنده مناسب، به نحوی که ضریب اطمینان کافی برای پایداری گود فراهم شود، حائز اهمیت است. سیستم میخکوبی خاک به عنوان یکی از این روش ها به علت سرعت بالای اجرا و اقتصادی بودن، به یک روش محبوب و بسیار رایج تبدیل گشته است. ازاین رو انجام مطالعات جامع برای بررسی تأثیر پارامترهای مختلف مؤثر بر این روش ضروری به نظر می رسد. به همین منظور در این تحقیق به بررسی تأثیر پارامترهای مختلف خاک (چسبندگی،زاویه اصطکاک داخلی، وزن مخصوص ومدول الاستیسیته وپواسون) و سیستم میخکوبی(عمق گودبرداری،قطر میخ خاک،فاصله افقی و قائم میخ خاک،ضخامت لایه شاتکریت،استفاده از برم،آرایش هندسی میخ خاک ها،زاویه بهینه میخ خاک،سازه مجاور گود،نسبت طول میخ خاک به ارتفاع گود) بر پایداری و تغییر شکل ایجادشده در دیواره و بالادست گود به وسیله نرم افزار المان محدود پلاکسیس پرداخته شده و قابلیت پیش بینی رفتار گود بر اساس پارامتر های مطالعاتی این تحقیق توسط شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت است. تاثیر پارامترهای فوق به گونه ای است که افزایش میزان چسبندگی،زاویه اصطکاک داخلی ومدول الاستیسیته منجر به کاهش تغییر شکل افق و نشست دیواره گود می گردد، و افزایش وزن مخصوص ومدول پواسون منجر به افزایش تغییر شکل افق و نشست دیواره گود می گردد. افزایش عمق گودبرداری، فاصله افقی و قائم میخ خاک، تعداد طبقات سازه مجاور گود تاثیر منفی بر پایداری گود دارد. افزایش قطر میخ خاک، ضخامت لایه شاتکریت و نسبت طول میخ خاک به ارتفاع گود تاثیر مثبت بر پایداری دارند. جهت استفاده از برم وآرایش هندسی مختلف میخ خاک ها و همچنین زاویه مختلف میخ خاک باید حالت بهینه برای شرایط موجود در نظر گیرد.
راضیه کارگرخرمی محمد اخوان قالیباف
خاک محیطی است طبیعی جهت حفظ و رشد نباتات، این مهمترین تعریفی بوده است که از آغاز پیدایش کشاورزی برای خاک وجود داشته، لیکن با ایجاد شهر ها اهمیت خاک به عنوان شالوده راه ها و ساختمان ها و غیره از دیدگاه مهندسی نیز شناخته شد. در این بین با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و در پی آن افزایش کشت و زرع و ساخت و ساز ها، تفکر استفاده از زمین های با خاک های نامناسب نیز در ذهن مهندسان، کشاورزان و دستگاه های اجرایی نقش بست. خاک مارن یکی از انواع خاک های نامناسب، است که در سراسر جهان به طور وسیعی پراکندگی دارد و از نظر مهندسی منبع صدمات بزرگی برای پروژه ها، سـازه ها و زمین های زراعی می باشد. ویژگی مشخصه این خاک ها واگرایی آن هاست. به محض تماس یافتن این گونه خاک ها با آب حتی اگر سرعت جریان کم باشد، ناپایداری و شسته شدن اتفاق می افتد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی میزان پایداری مکانیکی خاک های مارن منطقه خان زنیان، واقع در استان فارس و مطالعه تاثیرخصوصیات شیمیایی و کریستالوشیمیایی بر این پایداری است. در همین راستا پایداری مکانیکی خاک ها به وسیله آزمایش واگرایی پین هول و آزمایش ضریب انبساطی خاک تعیین و نتایج حاصل از آن ها، با خصوصیات فیزیکی-شیمیایی، محتوای یون های محلول و خصوصیات کریستالو شیمیایی خاک مقایسه شد. طبق نتایج به دست آمده از آزمایش پین هول، خاک های منطقه در اکثر افق های پروفیل های حفرشده کاملا واگرا (d1،d2) بوده و تنها در برخی از افق ها، واگرایی متوسط (nd3)را از خود نشان دادند. همچنین ضریب انبساط پذیری خاک در تمامی افق ها (03/0<cole) وجود مقادیر قابل توجهی از کانی های انبساط پذیر اسمکتایتی و تبع ناپایداری حاصل از وجود این رس ها را در خاک های منطقه نشان داد. به علاوه آزمایشات محتوای یونی، حضور اندک یون های موجود در عصاره 1:5خاک های مورد مطالعه را تایید نمود. در این بین تنها کاتیون های کلسیم و منیزیم به نسبت قابل توجهی در محلول خاک وجود داشتند. همچنین مطالعات زمین شناسی موقعیت پروفیل های حفر شده را بر روی بخش بالایی سازند تبخیری گچساران نشان داد. سازند گچساران بالایی دارای ترکیب سنگ شناسی مارنی – آهکی بوده و حساسیت به فرسایش آن بسیار زیاد است. در نهایت می توان گفت مواد مادری آهکی- مارنی و ناپایدار، غلظت زیاد منیزیم در محلول خاک و نقش مشابه آن با سدیم در ایجاد ناپایداری و رس های انبساط پذیر اسمکتایتی سه عامل موثر در بی ثباتی و واگرایی مارن های منطقه مورد مطالعه، ارزیابی شد.
حسین ساکی حمید مهرنهاد
ژئوسل ها یکی از محصولات ژئوسنتتیک می باشند که عمدتا برای مسلح سازی خاک مورد استفاده قرار می گیرند. ژئوسل ها به خاطر هندسه سه بعدی منحصر به فردی که دارند می توانند به صورت قابل توجهی خاک درون خود را محصور نموده و باعث افزایش مقاومت خاک شوند. با وجود عملکرد خوبی که ژئوسل در پروژه های مختلف مهندسی داشته است، اما مطالعات گذشته نشان میدهد که تئوری وشیوه طراحی این محصول هنوز به صورت قابل قبولی تبیین نشده است.
محمدرضا برزگر بفرویی حمید مهرنهاد
در این تحقیق خصوصیات ژئوتکنیکی ساختگاه سد نظیر شاخص کیفیت توده سنگ (rqd)، ناپیوستگی ها ، مقاومت تک محوری و سه محوری مورد بررسی قرار گرفت . براساس این اطلاعات طبقه بندی rmr، q و gsiبر روی توده سنگ انجام پذیرفت. سپس شرایط نفوذپذیری محور سد برای جلوگیری از نشت و همچنین بهسازی با توجه به نتایج آزمایش های لوژن و لوفران مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا علاوه بر تحلیل نتایج آزمون لوژن اقدام به محاسبه پارامتر شاخص نفوذپذیری ثانویه گردید و رفتار توده سنگ با مقادیر rqd متفاوت نسبت به مقادیر spi و رفتارهای هیدرولیکی توده سنگ بررسی شد. همچنین مقاطع نفوذپذیر جهت بهسازی زون آبگذر نیز مشخص گردید. نتایج بدست آمده حاکی از رده خوب برای توده سنگ های آهک مارنی در محل سد غدیر می باشد . در این تحقیق سعی شده تا براساس داده های زمین شناسی جمع آوری شده از ساختگاه سد غدیر و با استفاده از نرم افزار تحلیل عددی udec نشت از پی سد مورد مطالعه قرار گیرد. ابتدا مدل ساختاری سد و پی آن در نرم افزار ساخته شد و سپس با اعمال فشار آب در پشت سد میزان نفوذپذیری و نشت مورد مطالعه قرار گرفت. وضعیت نشت آب با توجه به فشار آب در عمق حدود 50 متری به وضعیت مناسبی می رسد
زهرا نجاتی حمید مهرنهاد
چکیده ندارد.
مهدی رحیمی حمید مهرنهاد
چکیده ندارد.
محبوبه دودل کاظم برخورداری
چکیده ندارد.
آرش مرواریدی حمید مهرنهاد
چکیده ندارد.