دیربازی است که از خاک های مسلح در مهندسی ژئوتکنیک استفاده می شود. هدف از مسلح کردن خاک ها افزایش مقاومت و بهبود خصوصیات فیزیکی آن ها می باشد. انواع مختلفی از ژئوسنتتیک ها بعنوان مسلح کننده استفاده می شوند. در این تحقیق مفهوم جدیدی از خاک مسلح شده با المان های سه بعدی ارائه شده است. یک دسته آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس (150 × 300 × 300 میلیمتر ) با هدف ارزیابی خصوصیات مقاومتی نمونه های بازسازی شده از ماسه با مقادیر مختلف لای انجام شد. مقادیر مختلفی از لای ( از 0% تا 70% درصد وزنی ) با ماسه ی تمیز مخلوط شد تا رفتار ماسه با مقادیر مختلف لای در دو حالت مسلح شده و مسلح نشده مورد بررسی قرار گیرد. نتایج تست ها حکایت از کاهش مقاومت برشی در اثر افزایش میزان لای تا 35% داشت. از آن پس، با افزایش بیشتر در مقدار لای، مقاومت برشی افزایش نشان داد. البته مقاومت برشی ماسه ی لای دار و لای ماسه دار همواره از مقاومت برشی ماسه ی تمیز کمتر است. افزایش مقاومت برشی ماسه ی تمیز و ماسه با مقادیر مختلف لای در اثر تسلیح سه بعدی از دیگر نتایج این پژوهش بود. البته این افزایش مقاومت در تنش سربار کمتر ، بیشتر بود. نرخ افزایش مقاومت در اثر تسلیح سه بعدی به گونه ای بود که در ماسه تمیز ، تسلیح بیشترین اثر و در ماسه با 35 % لای کمترین اثر را داشت. توضیحات و تحلیل بیشتر نتایج در ادامه خواهد آمد.

روش های بسیاری جهت اصلاح خصوصیات فیزیکی خاک ، با استفاده از تلفیق محدوده وسیعی از عوامل تثبیت ، مواد افزودنی و مواد حالت دهنده ایجاد شده است. بی شک پر کاربرد ترین روش، استفاده از عوامل غیر آلی سیمانتاسیون می باشد. یکی از موادی که به شکل متعارفی بیشترین استفاده جهت تثبیت خاک را دارد، آهک می باشد. خاک های عمل آوری شده با آهک عموماً به عنوان مصالح بستر برای ساخت بزرگراه ها ، فرودگاه ها و شالوده ساختمان ها استفاده می شوند. خاک تثبیت شده معمولا در معرض شرایط محیطی مختلفی قرار دارد، بارز ترین این شرایط، سیکل های تر و خشک می باشد که باعث تغییر در مقاومت خاک می گردد. این تحقیق سعی در استخراج نتایج یک پژوهش آزمایشگاهی انجام شده جهت ارزیابی تاثیر سیکل های تر و خشک و شاخص خمیری بر مقدار cbr خاک های رس تثبیت شده با آهک دارد. سه نمونه خاک رس با شاخص های خمیری متفاوت با مقادیر مختلف آهک شکفته مخلوط و سپس در درصد رطوبت بهینه متراکم شدند. آزمایش های cbr بر روی نمونه های تثبیت شده و تثبیت نشده جهت تعیین نسبت باربری در زمان بهینه عمل آوری صورت گرفت. سپس ظرفیت باربری نمونه ها تحت سیکل های تر و خشک اندازه گیری شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش شاخص خمیری خاک، شاهد افزایش مقاومت خاک می باشیم، همچنین افزودن آهک شکفته به خاک رس موجب افزایش درصد رطوبت بهینه و کاهش وزن مخصوص خشک حداکثر و همچنین افزایش قابل توجه مقادیر cbr می گردد. نتایج آزمایش های دوام بعد از سیکل های تر و خشک نشان دهنده افزایش در ظرفیت باربری رس ها می باشد .

با توجه به گستردگی خطوط لوله مدفون و امکان تقاطع آنها با گسلهای فعال، در صورت وقوع زمین لرزه صدمات مالی و حتی جانی بسیاری در اثر تخریب خطوط لوله بوجود خواهد آمد. در این مطالعه به بررسی و تحلیل عددی پارامترهای موثر بر رفتار لوله های مدفون پلی اتیلنی با دانسیته بالا که در تقاطع با گسل های عمود لغز قرار دارند پرداخته شده است. برای تحقق اهداف مطالعه یک مدل سه بعدی خاک-لوله با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس ساخته شده است که مدل رفتاری دراکر-پراگر برای خاک اطراف لوله و الاستیک خطی برای لوله پلی اتیلنی با دانسیته بالا در نظر گرفته شده است، سطح تماس بین خاک و لوله نیز در دو جهت عمودی و مماس بر سطح مدلسازی شده بطوریکه امکان لغزش و جداشدگی بین سطوح وجود داشته باشد. نتایج مدل عددی در ابتدا با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی صحت سنجی شده و با توجه به اینکه نتایج دو مدل تحلیلی و آزمایشگاهی تطابق مناسبی را نشان میدهند، در مرحله بعد به بررسی پارامترهایی همچون عمق دفن لوله، قطر داخلی لوله، ضخامت جداره آن، دانسیته مرطوب خاک اطراف لوله و زاویه اصطکاک داخلی خاکریز با استفاده از نرم افزار پرداخته شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد که با افزایش عمق دفن لوله کرنش های خمشی در طول آن افزایش می یابند، همچنین با افزایش قطر لوله مدفون شاهد افزایش نیروهای بر هم کنش میان خاک و لوله خواهیم بود و محل رخداد کرنش خمشی نیز از محل گسل دورتر خواهد بود. در ضمن با زیاد شدن ضخامت جداره لوله مقدار نیروهای بر هم کنش میان خاک و لوله افزایش می یابد و تغییر دانسیته مصالح خاکریز اطراف لوله بر کرنش خمشی در طول لوله آن بی تاثیر است. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده ثابت شدکه با افزایش زاویه اصطکاک خاک کرنش خمشی کششی در آن کمتر می شود.

برای سال های زیادی، ساخت سدهای سنگریزه ای با هسته های رسی به عنوان المان آب بند توسعه یافته است. اما در سال های اخیر، با توجه به حساسیت این هسته ها به شرایط آب و هوایی مخصوصاً پر باران، زمان طولانی اجرا، حجم زیاد مصالح و مقاومت برشی پایین، هسته بتن آسفالتی که واقعاً نفوذناپذیر، انعطاف پذیر و دارای قابلیت تراکم بالا و خود ترمیمی می باشد مورد توجه بوده است. هسته های بتن آسفالتی به علت دارا بودن مقاومت برشی زیاد و خاصیت ویسکوز، در مناطق لرزه خیز می توانند مناسب باشند. به منظور بررسی رفتار این نوع سدها، در این تحقیق، رفتار سد سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی تحت بارهای دینامیکی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، مراحل مختلف ساخت و آبگیری سد با استفاده از مدل رفتاری موهر- کولمب در نرم افزار plaxis مدل شده و سپس رفتار لرزه ای سد تحت بارگذاری سه زلزله مختلف ارزیابی شده است. همچنین جهت صحت سنجی مدل سازی، مقایسه ای با نتایج یک مدل فیزیکی این نوع سدها، صورت پذیرفته است که دارای دقت قابل قبولی می باشد. نمودارها و نتایج حاصل از تحلیل های عددی، پاسخ مناسب سد را در طی ارتعاشات زلزله نشان می دهد که بیانگر رقابت پذیری هسته بتن آسفالتی با دیگر گزینه ها می باشد.

مقاومت برشی خاک ها یکی از پارامترهای مهم است که در طراحی سازه های خاکی، خاکریزی سدهای خاکی، دپو های خاکی، شیروانی های خاکی، آزادراه ها استفاده می شود. سالیان سال اغلب تحقیقات انجام شده روی مقاومت برشی خاک های اشباع شده می باشد؛ اما برخی از سازه های خاکی از خاک های نیمه اشباع تشکیل شده اند. در حین حفاری در یک پروژه، از خاک حاصل برای ساختن یک سازه خاکی به روش تراکم استفاده می شود، خاک در حالت خشک یا اشباع کامل نمی باشد. همچنین با تغییر شرایط آب و هوایی، بارندگی، تغییر سطح آب زیرزمینی و همچنین جذب آب توسط ریشه گیاهان، خاک در حالت نیمه اشباع قرار می گیرد. بنابراین بررسی رفتار مقاومتی خاک های نیمه اشباع در این مورد به نظر مهم می آمد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی پارامترهای اصلی موثر بر مقاومت برشی مانند درجه اشباع، درصد رطوبت، شاخص خمیری در خاک های رسی در حالت نیمه اشباع و مقایسه آن با حالت اشباع کامل پرداخته شده است. برای این هدف دو دستگاه متداول در آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی برای سنجیدن مقاومت برشی خاک ها، دستگاه برش مستقیم و دستگاه برش پره نوع آزمایشگاهی انتخاب شد. آزمایشات بر روی سه نوع خاک مختلف با شاخص خمیری متفاوت که از خاک پایه با ترکیب بنتونیت ساخته شده اند، در چهار درجه اشباع (مطابق کارهای انجام شده قبلی) انجام شده است: 1. کمتر از رطوبت بهینه (sr1) 2. حالت رطوبت بهینه (sr2) 3. حالت بین رطوبت بهینه و اشباع کامل (sr3) 4. حالت اشباع کامل (sr4) برای ایجاد درجات اشباع متفاوت مورد نظر در آزمایشگاه، نمونه های خشک را در آب به مدت معینی قرار داده و سپس با آزمون و خطا زمان لازم برای رسیدن به درجه اشباع مورد نظر در شرایط ایجاد شده را محاسبه می کنیم. این کار برای نمونه های قالب برش مستقیم و برش پره به صورت جداگانه انجام گرفته است. سپس آزمایشات بر روی نمونه های آماده شده انجام می گیرد. نتایج این تحقیق به طور کلی نشان می دهد که: با افزایش حد خمیری نمونه ها و کاهش وزن مخصوص حداکثر خاک ها، نرخ کاهش مقاومت برشی با افزایش درجه اشباع کاهش یافته و نمودارها به هم نزدیکتر می شوند. برای هر سه نوع خاک در درجات اشباع متفاوت، با افزایش تنش نرمال، تنش برشی حداکثر قابل تحمل در همه نمونه ها افزایش می یابد. همچنین این افزایش مقاومت در کرنش های بزرگتری رخ می دهد. با افزایش درجه اشباع، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی بطور کلی کاهش می یابد. ضریب سختی اولیه خاک با افزایش تنش نرمال در درجه اشباع های پایین تر افزایش و در درجه اشباع های بالاتر کاهش می یابد. برای کلیه نمونه ها، پارامترهای مقاومتی مهندسی از پارامترهای مقاومتی واقعی حاصل از برش مستقیم کوچکترند که این در جهت اطمینان است. با افزایش درجه اشباع مقاومت برشی حاصل از برش پره کاهش می یابد که این نتیجه با نتایج حاصل از برش مستقیم نیر همخوانی دارد. پارامترهای بدست آمده از آزمایش برش پره در حالت اشباع، چسبندگی و در حالت نیمه اشباع نماینده ای از چسبندگی خاک است. نسبت چسبندگی حاصل از برش پره آزمایشگاهی در حالت اشباع به چسبندگی بدست آمده از برش مستقیم بزرگتر از یک است و این نسبت با افزایش شاخص خمیری، افزایش می یابد. کلید واژه ها: مقاومت برشی، خاک های رسی، خاک اشباع و نیمه اشباع، شاخص خمیری، آزمایش برش مستقیم، آزمایش برش پره

رفتار لرزه ای گروه شمع سال هاست که مورد توجه محققین متعددی در سراسر جهان قرار گرفته است، پیچیدگی های گروه شمع در خاک باعث شده است که علی رغم انجام تحقیقات گسترده بر روی آنها هنوز ناشناخته ها و ابهامات بسیاری در این عرصه از مهندسی پی باقی بماند. این امر به خصوص در شرایطی که گروه شمع در یک شیروانی قرار می گیرد به پیچیدگی رفتاری گروه شمع می افزاید. در این گونه شرایط روشهای قابل اتکایی برای بررسی این امر وجود نداشته و این امر نیاز به استفاده از روش های عددی را برای تحلیل را هر چه بیشتر روشن می سازد. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود abaqus به مدلسازی و بررسی اثر عوامل مختلف برروی پاسخ لرزه ای گروه شمع و خاک در شیروانی های خاکی پرداخته شود. بدین منظور ابتدا با مدلسازی مدل های آزمایشگاهی انجام شده بر روی میز لرزه به صحت سنجی مدل های عددی پرداخته می شود و نمودارهای تغییر شکل و لنگر خمشی بدست آمده از هر دو روش مورد مقایسه قرار می گیرد. پس از حصول نتایج قابل قبول از مدل های عددی مطالعه پارامتری پارامترهای موثر در رفتار لرزه ای گروه شمع در شیروانی های خاکی از جمله شیب شیروانی، آرایش و تعداد شمع در گروه های شمع و نسبت فاصله به قطر شمع پرداخته شده و نتایج آن در قالب نمودارهای تغییرشکل و لنگر خمشی در طول شمع مورد بحث قرار می گیرد. از نمودارهای بدست آمده از مدل های عددی ملاحظه می شود که رفتار لرزه ای گروه شمع در شیروانی های خاکی به شدت تابع شیب شیروانی می باشد بطوریکه با افزایش شیب شیروانی مقادیر ماکزیمم تغییر شکل و لنگر خمشی افزایش قابل توجهی پیدا می کند. هم چنین در بحث آرایش شمع ها این نتیجه قابل مشاهده است که تاثیر افزایش شمع در ستون ها بیشتر از تاثیر آن در ردیف شمع ها می باشد. افزایش فاصله شمع های گروه نیز دو تاثیر متفاوت بر شمع های گروه دارد که از یک سو با کاهش عمق دفن مقادیر تغییر شکل و لنگر خمشی را افزایش می دهد و از سوی دیگر با این افزایش، از تاثیرات شمع ها بر شمع های مجاور خود می کاهد که این امر سبب کاهش مقادیر تغییر شکل و لنگر خمشی در طول شمع ها می شود.

از آنجاییکه در اجرای پروژه های عمرانی اعم از ساختمانی، راه، سد و غیره یکی از عوامل موثر در کارایی و طول عمر این سازه ها شرایط مقاومتی لایه های خاکی زیر آن ها می باشد، لازم است مطالعات جامعی بر روی این لایه ها انجام شود. مقاومت خاک از نظر ظرفیت باربری یکی از مسائلی بوده است که مهندسان و متخصصان همواره در پی تعیین و درصورت لزوم بهبود آن بوده اند. درصورتیکه در یک پروژه عمرانی خاک محل شرایط خوبی از لحاظ مقاومتی نداشته باشد، با روش های مختلفی بسته به نوع خاک و نوع باری که خاک باید تحمل کند می توان مقاومت خاک را بهبود بخشید. یکی از پرکاربردترین و اقتصادی ترین روش ها، مسلح کردن خاک با استفاده از ژئوتکستایل می باشد. هدف از این مطالعه بررسی رفتار خاک ماسه لای دار مسلح شده با استفاده از ژئوتکستایل تحت بارگذاری دینامیکی با انجام آزمایش های سه محوری سیکلیک روی نمونه هایی از این خاک در درصد لای های 0، 10، 20، 30، 35 و 40 می باشد. مهمترین پارامترهایی که بر روی رفتار خاک تحت این شرایط بارگذاری تاثیر می گذارند روش چیدمان، تعداد لایه های ژئوتکستایل، مقدار فشار محصور کننده و درصد لای در خاک ماسه لای دار می باشند که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزودن لایه های ژئوتکستایل و همچنین افزایش فشار محصور کننده باعث افزایش مدول الاستسیته و کاهش شکل پذیری سیکلیک خاک ماسه ای خشک در کلیه درصد های لای و فشارهای محصور کننده در این تحقیق می شود. از طرف دیگر نتایج نشان می دهد که با افزایش مقدار لای تا حدود 35% به خاک ماسه ای در کلیه چیدمان های ژئوتکستایل و فشارهای محصور کننده، مدول الاستسیته کاهش و شکل پذیری سیکلیک افزایش می یابند ولی افزودن مقدار لای بیش از این مقدار باعث افزایش مدول الاستسیته و کاهش شکل پذیری سیکلیک می شود. همچنین می توان گفت تغییر تعداد لایه ها و چیدمان ژئوتکستایل ها و همچنین تغییرات درصد لای و فشار محصور کننده تاثیر کمی بر روی ضریب میرایی دارند.

چکیده خاک علی رغم مقاومت فشاری خوب، در کشش عملکرد ضعیف و نامناسبی دارد. برای جبران این ضعف اغلب از مسلح کننده های گوناگون استفاده می کنند. از دیرباز مصالح گوناگونی برای جبران این ضعف بکار برده می شد. امروزه برای تسلیح خاک از مصالح مقاوم تری همچون تسمه های فلزی و مواد پلیمری مانند ژئوسنتتیک ها استفاده می شود. به منظور بررسی عملکرد اینگونه مسلح کننده ها مطالعات آزمایشگاهی و تحلیل های عددی زیادی انجام شده است. این پایان نامه نیز در راستای این موضوع به بررسی و مقایسه دو نوع مسلح کننده، تسمه فولادی و ژئوگرید بر روی پایداری شیب می پردازد و تاثیر آنها بر روی پایداری را مورد مقایسه قرار می دهد.پارامترهای تاثیر گذاردر این پایان نامه شامل سطوح مختلف آب و کاهش چسبندگی و همچنین تغییر در فاصله عمودی بین مسلح کننده ها می باشد.تحلیل عددی با نرم افزار اجزا محدودی plaxis انجام گرفت و نتایج مربوط به ژئوگرید با فاصله عمودی 1 متر با کار انجام گرفته توسط لیو و همکاران در سال 2011 که با نرم افزاری به روش تعادل حدی صورت گرفته بود مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد که بطور کلی با افزایش سطح آب و کاهش چسبندگی ضریب اطمینان در هر دو نوع مسلح کننده کاهش می یابد و همچنین تحت اثر این شریط بطور کلی با فرض فاصله عمودی یکسان برای تسمه فولادی و ژئوگرید، تسمه فولادی عملکرد بهتری در پایداری شیب دارد.

پاسخ لرزه ای یک ساختگاه به شدت تحت تاثیر شرایط و ویژگیهای آن ساختگاه قرار دارد. آئین نامه 2800 ایران این اثرات را در قالب طیفهای بازتاب طرح برای طبقه بندی چهار گانه زمین پیشنهاد داده است. معیار انتخاب نوع زمین در آئین نامه 2800 ایران سرعت موج برشی ساختگاه است که با رعایت اثر ضخامت لایه ها در فاصله 30 متری عمق زمین میانگین گیری می شود. تحلیل ها توسط نرم افزار eera که قادر است پاسخ دینامیکی خاک را با حل معادله دیفرانسیل حرکت امواج در آبرفت های دارای لایه های افقی به روش معادل خطی برآورد نماید، انجام گرفته است آنالیزهای انجام گرفته بر پروفیل های مختلف شهر قزوین با استفاده از 7 شتاب نگاشت ثبت شده بر مناطقی که دارای خواص گسلش و مکانیزم یکسان با شهر قزوین دارد را انتخاب و اثر بزرگنمایی آبرفت بصورت نقشه تهیه شده است و همچنین اثر روانگرایی و زمین لغزش شهر قزوین مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج حاصل به صورت نقشه تهیه شده است از این نتایج می توان فهمید بعلت پایین بودن سطح آب زیر زمینی و درشت دانه بودن آبرفت روانگرایی اتفاق نمی افتد و همچنین بعلت شیب کم شهر قزوین زمین لغزشی رخ نمی دهد.