ظرفیت باربری پی ها از جمله مباحثی است که پیوسته مورد توجه کارشناسان ژئوتکنیک بوده است. با اعمال نیروهای بزرگ بر پی های سطحی که به فاصل? کم نسبت به هم بنا شده اند، پدید? تداخل در رفتار پی ها رخ داده و مهمترین تأثیر این پدیده تغییر در ظرفیت باربری پی می باشد. به منظور جلوگیری از گسیختگی خاک، بهسازی خاک ها یکی از روش های مناسب جهت تثبیت خاک می باشد. تسلیح خاک با مسلح کننده های پلیمری نظیر ژئوگرید و ژئوتکستایل از روش های نوینی است که در پروژه های مختلف به کار گرفته می شود. در این پایان نامه ظرفیت باربری پی های سطحی نواری متداخل مستقر بر خاک های ماسه ای غیر مسلح و همچنین مسلح با ژئوگرید، هم به روش عددی اجزای محدود و هم به روش آزمایشگاهی بررسی گردید. رفتار پی ها در شرایط کرنش صفحه ای بررسی شده و رفتار خاک با معیار خرابی موهر-کولمب مدل شده است. در عملیات آزمایشگاهی ابعاد نمونه برابر 5/0×5/0×9/0 متر و عرض پی برابر 8/5 سانتی متر بوده است. بار توسط یک جک هیدرولیکی وارد و به وسیل? یک حلق? بار اندازه گیری شده است. مقادیری بهینه برای مکان هندسی مسلح کننده ها جهت حصول ظرفیت باربری ماکزیمم با توجه به فاصل? بین پی ها به دست آمده و اثر خصوصیات مقاومتی ژئوگرید وخاک ماسه ای، و همچنین عرض و عمق مدفون پی بر ظرفیت باربری پی های نواری متداخل بررسی و نتایج به شکل مقادیر بدون بعد به صورت نسبت ظرفیت باربری نهایی ارائه شده است. چارت های طراحی به منظور طراحی اقتصادی اینگونه پی ها ارائه و همچنین جهت انعکاس اثر تداخل در رابط? عمومی ظرفیت باربری، مدلی ارائه گردیده است. صحت عملکرد این مدل در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و نیز روابط تئوریک اثبات شده که نشان از دقت قابل قبول آن دارد. بر اساس مدل سازی المان محدودگوه های گسیختگی و مکانیسم خرابی پی های سطحی نواری متداخل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که تسلیح خاک موجب افزایش ظرفیت باربری شالوده های سطحی متداخل خواهد شد.

در این پایان نامه با حل معادله دیفرانسیل پواسون به بررسی رفتار مسائل آب در خاک پرداخته شده است. برای حل این معادله دیفرانسیل از روش بدون شبکه گالرکین (efg) استفاده شده و برنامه لازم به زبان برنامه نویسی fortran 90 تهیه گردیده است. برای برآورد دقت روش و برنامه نوشته شده، روابطی برای اندازه گیری مقدار خطا در هر نقطه انتگرال گیری تعریف شده است. سپس با تعریف یک تابع و حساب کردن مشتقات آن، طرف دوم (تابع چشمه) معادله دیفرانسیل بدست آمده است. آنگاه با استفاده برنامه نوشته شده بر حسب روش efg، معادله دیفرانسیل با تابع چشمه مذکور حل گردید. جواب بدست آمده با تابع تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج بدست آمده در پایان نامه ارائه گردیده است. این نتایج حاکی از دقت روش و برنامه نوشته شده برای آن می باشد.

با افزایش تعداد آمد و شد در سطح جاده ها و خرابی های ناشی از آن، نگهداری راه ها را با مشکلات عدیده ای روبرو ساخته است. افزایش عمر سرویس و بالا بردن استقامت آسفالت در برابر بارهای حاصل از ترافیک، از مقوله هائی است که پیوسته مورد توجه دست اندرکاران ساخت جاده ها بوده است. بسیاری از مشکلات پدید آمده در سطح جاده ها بعلت کافی نبودن خاصیت ارتجاعی لایه های آسفالتی می باشد؛ لذا تلاش محققین برای استفاده از قیر پلیمری، جهت بالا بردن خاصیت ارتجاعی آسفالت در سال های اخیر افزایش یافته است. همچنین در دهه اخیر، با توجه به مزایای آسفالت متخلخل نسبت به بتن آسفالتی گرم، آزمایشات متعددی بر روی این نوع آسفالت صورت گرفته است. با توجه به مطالعه و بررسی آزمایشات صورت گرفته بر روی موضوعات فوق، به نظر می رسد گستره مطالعات و آزمایشات، در زمینه استفاده از قیرهای مخلوط با پلیمر و برخی از افزودنی ها، در آسفالت متخلخل ومقایسه آن با بتن آسفالتی گرم، ناکافی بوده است. لذا در این پژوهش تأثیر میزان پلیمر sbs، کربن سیاه و پودر لاستیک، بر روی مقاومت مارشال، نرمی آسفالت و همچنین بالا بردن مدول آسفالت، در دو نوع دانه بندی توپر و میان تهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که استفاده از پلیمر sbs و همچنین پودر لاستیک بازیافتی، مقدار استقامت و مدول آسفالت را در بتن آسفالتی گرم و آسفالت متخلخل، افزایش داده و باعث ارتجاعی تر شدن آسفالت می شود؛ لکن افزودن کربن سیاه سبب کاهش پارامترهای مورد آزمایش گردیده است. همچنین تأثیر گذاری مواد پلیمری sbs در افزایش مقاومت مارشال آسفالت در مقایسه با مواد افزودنی پودر لاستیک بازیافتی محسوس تر است.

بهینه سازی موثر گروه شمع ها برای کاهش هزینه های اجرائی از مقوله هائی است که پیوسته مورد توجه متخصصین و دست اندرکاران این امر بوده است. در بسیاری از پروژه های ژئوتکنیک بدلیل زیاد بودن بار و یا کم بودن ظرفیت باربری خاک از شمع ها بصورت گروهی استفاده می گردد. هزینه های اجرائی شالوده های عمیق نسبتا زیاد بوده لیکن در عمل بعلت ایمن بودن سازه ها در برابر نشست از این نوع شالوده ها استفاده شده است. در بیشتر پروژه های عمرانی یافتن تعداد و چیدمان شمع ها در زیر شالوده گسترده با سعی و خطا انجام شده و در عمل تعداد شمع ها بیش از نیاز پروژه بوده است. نتایج تحقیقات متعدد نشان داده است که استفاده از سیستم شالوده گسترده- گروه شمع با قطر یکسان شمع ها ترکیب بهینه ای نیست. در این پایان نامه با تجزیه و تحلیل چندین مسئله از شالوده های گسترده شمعی حجم مواد مصرفی گروه شمع بعنوان تابع هدف با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک بهینه شده است. در مسائل ضمن ارائه تعداد، چیدمان و همچنین قطر بهینه شمع ها در گروه شمع تحت اثر بارگذاری های گوناگون اثرات نحوه بارگذاری، مقدار بارگذاری و افزایش تعداد نسل ها در الگوریتم ژنتیک بر روی بهینه سازی گروه شمع مطالعه شده است. نتایج نشان داده است که با طرح بهینه گروه شمع ها، حجم مواد مصرفی شالوده بطور محسوسی کاهش یافته است.

پدیده روانگرائی یکی از پدیده های خسارت باری است که پیوسته مورد توجه متخصصین ژئوتکنیک و دست اندرکاران ساخت و ساز بوده است. در صورت احداث سازه های زیر زمینی و یا عبور تونل ها از میان خاکهای مسئله دار، ممکن است با افزایش نیروها و ممان ها در اطراف سازه و ایجاد روانگرائی، خساراتی به سازه و یا خاک اطراف آن تحمیل گردد. در این پایان نامه سازه زیرزمین در محیط با پتانسیل روانگرایی با استفاده از روش تفاضل محدود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در بخش های مختلف تاثیر پارامترهایی چون مدول بالک آب، نوع بار دینامیکی، سطح آب زیرزمینی، ضریب پوکی، نسبت بین تنش قائم و افقی بر پدیده روانگرایی و سازه زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. وجود سازه های دیگر مانند شمع ها و فونداسیون های مدفون در کنار سازه های زیرزمینی باعث می شود که در شرایط روانگرایی لنگر خمشی و نیروهای ایجاد شده در شمع و تونل دچار تغییراتی شوند. در این پایان نامه تاثیر وجود این سازه ها در کنار تونل ها در خاک های روانگرا مورد مطالعه قرار گرفته است.

در سالهای اخیر تلاش به منظور افزایش عمر سرویس و بالا بردن استقامت آسفالت در برابر شرایط اقلیمی و بارهای حاصل از ترافیک، از مقوله هاییبوده و که پیوسته مورد توجه دست اندرکاران ساخت جاده ها قرار گرفته است.بدین منظور محققین راههای مختلفی همچون تغییر دانه بندی،استفاده از مواد افزودنی مختلف و تغییر در ترکیبات آسفالت را مورد آزمایش و بررسی قرار داده اند. با توجه به مطالعات انجام شده وبررسی آزمایشات صورت گرفته قبلی به نظر میرسد اصلاح قیر تنها با استفاده از پلیمرها نیز، نتوانسته به طور کامل موجب بهبود خواص قیر وکارایی آسفالت گردد. لذا در این پژوهش تاثیر استفاده همزمان از پودر شیشه ضایعاتی به عنوان یک ماده بازیافتی به همراه پلیمرهای sbs،sbrو پودر لاستیکمورد برسی قرار گرفته است. بدین صورت که پودر شیشه به عنوان افزودنی مکمل، جایگزین درصدی از پلیمرهای فوق گردیده و در آزمایشات فاز اول تاثیرات آن بر روی رفتار آسفالت توسط آزمایشات مارشال وitsمورد بررسی قرار گرفته اند.در فاز دوم بر روی قیر های برجسته فاز اول، آزمایشات نفوذ، نرمی و کشش قیر انجام شد. نتایج نشان می دهد که جایگزینی پودر شیشه با بخشی از پلیمر ها در قیر، استقامت و نرمی مارشالرا به صورت توام افزایش داده است، از این مطلب میتوان بالا رفتن عمر سرویس آسفالت را نتیجه گرفت. همچنین شاهد افزایش مقاومت کششی غیر مستقیم نمونه های اصلاح شده بوده ایم.این امر نیز بیانگرافزایش چسبندگی در نمونه های اصلاح شده می باشد که نتیجه آن کاهش حساسیت این آسفالت ها نسبت به تغییرات دماییبودهو سبب افزایش مقاومت آسفالت در برابر ترک خوردگی در هوای سرد می گردد. نتایج نشان می دهد درجه نفوذ نمونه های اصلاح شده کاهش و نقطه نرمی آن افزایش داشته است. از این امر نیزمی توان مقاومت بالاتر قیر در مقابل شرایط دمایی و محیطی سخت و نتیجتاً افزایش عمر روکش آسفالتی را نتیجه گرفت.

در طراحی پی های سطحی نیاز به ارضاء دو شرط اساسی وجود دارد: ظرفیت باربری نهایی و میزان نشست پی. ظرفیت باربری نهایی پی تابع مقاومت برشی خاک می باشد که توسط ترزاقی، میرهوف، وسیک و دیگران با استفاده از روش های مختلف تخمین زده شده است. اخیراً، برای جلوگیری از صرف زمان و هزینه بسیار زیاد انجام آزمایشات متعدد و پیشرفت سیستم های کامپیوتری گرایش به سمت مدل سازی با ابزارهای کامپیوتری افزایش یافته است. در این مطالعه، تکنیکی جدید از مدل سازی هوش مصنوعی و زیر شاخه های الگوریتم های تکاملی به نام برنامه نویسی ژنتیک خطی برای پیش بینی ظرفیت باربری نهایی پی بر خاک های دانه ای ارائه شده است. مدل بدست آمده ظرفیت باربری ظرفیت باربری پی را مانند روش های کلاسیک به مشخصات هندسی پی، وزن مخصوص خاک و زاویه اصطکاک داخلی خاک مرتبط می کند. مجموعه داده های به کار رفته برای بسط مدل از مقالات علمی به دست آمده اند. ازتکنیک شبکه های عصبی مصنوعی که از قویترین تکنیک های مدل سازی است، برای مقایسه با برنامه نویسی ژنتیک خطی استفاده شده است. اعتبارسنجی مدل ارائه شده با استفاده از قسمتی از داده های آزمایشگاهی که در فرآیند مدل سازی استفاده نشده اند انجام گردیده است. در انتها نتایج بدست آمده از روش های مدل سازی با نتایج حاصل از مدل های معروف ترزاقی، میرهوف، هنسن و وسیک مقایسه گردیده اند. مطالعه مقایسه ای، نشانگر عملکرد بهتر مدل ارائه شده در مقایسه با نتایج بدست آمده توسط سایر مدل های موجود در محدوده داده های آزمایشگاهی می باشد.

سازه های مهندسی عمران بر روی سطح زمین ساخته می شوند. و بسیاری از زمین ها دارای خاک غیراشباع می باشند. بنابراین برای تحلیل خاک ها و طراحی سازه های خاکی غیراشباع بایستی فرضیات مکانیک خاک غیراشباع رعایت شود. در این تحقیق پایداری شیروانی های خاکی غیراشباع، که با کوبیدن لایه های خاک احداث می شوند یا شیروانی های طبیعی غیراشباع مورد بررسی قرار گرفته شده است. بررسی پایداری شیروانی های مذکور بر اساس قوانین مکانیک خاک غیراشباع می باشد. در ابتدا مروری بر مکانیک خاک غیراشباع صورت میگیرد و به بررسی روش های پایداری شیروانی های خاکی اشباع و غیراشباع پرداخته می شود. همچنین به بررسی مقاومت برشی خاک غیراشباع و نظریه های مختلف ارائه شده توسط دانشمندان پرداخته می شود. در این تحقیق از یکی از روش های بهینه سازی غیرکلاسیک به نام روش الگوریتم ژنتیک، برای یافتن سطح لغزش بحرانی دایره ای شیروانی های خاکی استفاده شده است. در این تحقیق یک نرم افزار به زبان c#.net به نام gausslope تهیه گردیده است، که علاوه بر تحلیل پایداری شیروانی های خاکی اشباع و غیراشباع و تشخیص سطح لغزش قادر به بهینه یابی سطح لغزش و ضریب اطمینان متناظر با آن را نیز دارا می باشد. از نکات برجسته برنامه تهیه شده توانایی تحلیل شیروانی های خاکی غیراشباع می باشد که از مباحث جدید در تحلیل شیروانی های خاکی است. در ادامه با ارائه مثال هایی دقت روش پیشنهادی برای بررسی و تحلیل بهینه شیروانی های خاکی همگن و ناهمگن به روش الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است و پارامترهای مختلف شیروانی خاکی و الگوریتم ژنتیک مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه و بررسی نتایج نشان می دهد که تنش برشی و در نتیجه ضریب اطمینان پایداری شیروانی های خاکی غیراشباع بیش از حالت اشباع می باشد، البته پارامترهایی همچون نوع خاک و ساختار آن و سرعت ساخت، درصد اشباع و زمان بعد از ساخت نیز از پارامترهای مهم در تحلیل می باشند.با استفاده از برنامه تهیه شده می توان مقادیر ضریب اطمینان برای شیروای های خاکی مختلف در دو حالت اشباع و غیراشباع به دست آورد.

تعیین ظرفیت باربری پی ها از جمله مسائل مهمی بوده که از دیر باز مورد توجه متخصصین ژئوتکنیک بوده و بنا به اهمیت آن روابط متعددی توسط محققین مختلف ارائه گردیده است . از جمله این روابط می توان به روابط گودمن ، ترزاقی و هوک – براون اشاره کرد که در این پایان نامه بررسی شده اند . در این تحقیق به علت جامعیت رابطه هوک براون از این روش استفاده شده است که اساس آن معیار شکست هوک – براون اصلاح شده نسخه 2002 می باشد . برای بررسی ظرفیت باربری از روش های قابلیت اعتماد نیاز به داشتن متغیر های تصادفی و دانستن نوع تابع توزیع احتمال آنها داریم که در این تحقیق ، تمامی پارامتر های موثر بر رابطه هوک – براون به صورت متغیر تصادفی در نظر گرفته شده اند . همچنین برای تابع توزیع آنها از تابع لوگ – نرمال استفاده شده است و دلیل آن هم مثبت بودن مقادیر این تابع و همچنین امکان محاسبه انحراف معیار و چولگی پارامتر ها است . به طور کلی نامعینی و خطا در مهندسی ژئوتکنیک و مخصوصاً در مبحث سنگ ها بسیار زیاد می باشد . بر همین اساس استفاده از روش های ارزیابی قابلیت اعتماد در مهندسی ژئوتکنیک جایگاه ویژه ای پیدا نموده است . در این مطالعه روش های مختلف احتمالاتی گشتاور دوم مرتبه اول ، تخمین نقطه ای و مونت کالو معرفی شده است و روابط قابلیت اعتماد ظرفیت باربری پی های روی توده سنگ بر اساس این روش ها مورد بررسی قرار گرفته اند و فرمول بندی شده اند . بدین صورت که ابتدا تابع عملکرد ( رابطه ظرفیت باربری هوک – براون ) انتخاب شده سپس پارامتر های gsi , mi , d ?ci , به عنوان متغیر های تصادفی تعیین می شوند . در مرحله بعد با توجه به محدوده تغییرات این پارامتر ها ، مقادیر مورد نظر برای آنها انتخاب شده و در نهایت رابطه ظرفیت باربری برای آنها محاسبه می شود . به علت دقت بالای روش مونت کارلو ، این روش به عنوان مبنای مقایسه صحت نتایج سایر روش ها استفاده می شود . برای مقایسه نتایج و بررسی قابلیت اعتماد ظرفیت باربری ، مقادیر احتمال شکست و ضریب اطمینان محاسبه شده اند . به عنوان کاربرد روش های ارائه شده در این تحقیق ، ظرفیت باربری یک پی نواری واقع بر روی توده سنگ در منطقه ای در آنکارای ترکیه با استفاده از روش های اعتماد پذیری مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است که در نهایت مقایسه دقت نتایج حاصل از روش های مختلف اعتماد پذیری با روش قطعی انجام شده است . جهت بررسی ظرفیت باربری معیار هوک – براون اصلاح شده مورد استفاده قرار گرفته است .

خاک هایی که پتانسیل انقباض و انبساط حجم در طی تغییرات رطوبت را دارند خاک های متورم شونده اطلاق می شوند. تورم این خاک ها باعث ایجاد فشار و بروز ترک در راه ها، لوله های انتقال، پی ساختمان، فرودگاه، راه آهن و خرابی سازه های ساخته شده برروی این خاک ها شده و باعث خسارت های مالی زیادی می شود. برا ی کاهش خسارت وارده به سازه ها از طرف خاک های متورم شونده، نیاز به طراحی سازه ها ی ساخته شده بر روی این خاک ها می باشد، به طوری که در مقابل تورم مقاومت کافی را داشته باشند. برای طراحی این سازه ها، نیازمند به داشتن مقادیر درصد تورم و فشار تورم می باشد. درصد تورم و فشار تورم یا باید با انجام آزمایشات تورم و یا با استفاده از مدل های پیش بینی کننده ی این پارامترها، بدست آیند. انجام آزمایشات تورم بسیار زمان بر و نیازمند تجهیزات گران و ویژه ای است. پس نیاز به مدل هایی که بدون انجام آزمایشات تورم و مسائل مربوط به آزمایشگاه، بتوانند به صورت تئوری و با استفاده از داده های در دسترس، پارامترهای تورم را با دقت نسبتا بالایی پیش بینی کنند، احساس می شود. در این تحقیق به بررسی توانایی سیستم استنتاج فازی-عصبی انطباقی در پیش بینی درصد تورم (s) و فشار تورم (sp) پرداخته شد. بدین منظور مدل های anfis برای توسعه ی موارد زیر بکار برده شده اند: (i) پیش بینی درصد تورم با استفاده از دو ساختار متفاوت برای ایجاد anfis، (ii) پیش بینی فشار تورم با استفاده از دو ساختار متفاوت برای ایجاد anfis. برای مدل های ایجاد شده، ضریب تعیین (r2)، ریشه میانگین مریعات خطا (rmse)، خطای مطلق میانگین (mae) و واریانس (vaf) محاسبه شده و با نتایج بدست آمده از شبکه عصبی مصنوعی (ann) و آنالیز رگرسیون (mra) که توسط erzin et al. (2011) انجام شده بود مقایسه گردید.

چکیده : احداث سازه ها بر روی شیب های شیروانی مسلح، سبب می شود تا این شیب ها به عنوان بستری برای فونداسیون سازه ها، عمل نمایند.کلیه ی مطالعات تئوری انجام شده ی گذشته پیرامون بررسی رفتار دینامیکی فونداسیون واقع بر شیب، به روش شبه استاتیکی بوده است. در این تحقیق یک فونداسیون نواری بر روی شیب شیروانی مسلح شده با ژئوگرید مورد مطالعه قرارگرفته است. به منظور بررسی نشست دینامیکی فونداسیون واقع بر شیب شیروانی مسلح، تحت اثر رکوردهای مختلف شتاب زلزله، از نرم افزار flac 2d استفاده گردیده است. لذا، نشست دینامیکی فونداسیون تحت تأثیر پارامترهای بارگذاری لرزه ای، مانند بزرگا (m)، شتاب ماکزیمم (pga) و مدت زمان پایه ی زلزله (td)، همچنین هندسه ی شیب، مشخصات خاک و فاصله ی ژئوگریدها، با درنظرگرفتن میرایی خاک و مسلح کننده، به روش تحلیل دینامیکی مورد مطالعه قرارگرفته است. نتایج حاصله نشان می دهدکه افزایش مدت زمان پایه ی زلزله، بیش از سایر پارامترهای بارگذاری لرزه ای، در افزایش نشست دینامیکی فونداسیون موثر بوده، و کاهش ارتفاع شیب شیروانی، و فاصله ی ژئوگرید ها نسبت به هم نیز، در کاهش این نشست نقش داشته است. همچنین افزایش مدول الاستیسیته خاک تأثیر چندانی در کاهش نشست دینامیکی نهایی فونداسیون نداشته است، لذا می توان گفت که سهم عمده ی نشست نهایی فونداسیون، تحت اثر بار زلزله نشست های غیرالاستیک می باشند. کلید واژه: نشست دینامیکی، فونداسیون نواری، شیب شیروانی مسلح، رکورد شتاب زلزله، نرم افزار flac 2d

در این تحقیق، تحلیل غیرخطی پاسخ لرزه ای زمین با بهره گیری از روشی موسوم به قطعه قطعه-کردن دامنه زمان (segmentation) مورد بحث قرار می گیرد. این روش در حل موسوم به حل در حوزه ی ترکیبی فرکانس- زمان و برای سیستم لایه های خاک با یک درجه آزادی به کار می رود. در این روش با بهره گیری از تبدیل گسسته ی فوریه بر روی رکورد شتاب ورودی و اعمال اضافه بار مجازی در هر قطعه ی زمانی و نیز تصحیح ضرایب سختی و میرایی در معادله ی حرکت، سعی شده است همگرایی پاسخ غیرخطی در هر قطعه از زمان و در تمامی لایه های توده ی خاک با تکرار عملیات حاصل گردد. روش مورد بحث با ادامه ی حل معادلات در قطعه ی بعدی در دامنه ی زمان ادامه یافته و با تکرار آن پروسه ی تحلیل در کل دامنه ی زمان تکمیل می گردد. از روش ارائه شده در این تحقیق می توان جهت تحلیل سیستم های توده ی خاک دارای میرایی های ویسکوز، هیسترزیس و نیز خواص میرایی وابسته به فرکانس استفاده نمود. بحث روی نتایج حاصل از این تحقیق بطور مبسوط در ادامه ارائه گردیده است.

از سالیان گذشته تا کنون، از انواع روش ها و مواد مختلف، جهت اصلاح و تثبیت خاکهای مسئله دار استفاده می گردد. یکی از پرکاربردترین مصالح در تثبیت مکانیکی خاکها، الیاف کوتاه رشته ای می باشند که از سالیان دور، از انواع طبیعی آن مثل: الیاف پوسته نارگیل، کاه، پوسته برنج، الیاف کتان، کنف و ... و در سالهای اخیر از انواع پلیمری آن مثل: پلی استر، پلی اتیلن، فایبر گلس، پلی پروپیلن، نایلون و ... برای مسلح کردن خاکها استفاده می شود. پایان نامه حاضر، با هدف بررسی تاثیر گستردگی الیاف در توده خاک بر مقاومت فشاری خاک رس انجام گرفته است. در این راستا، الیاف کنف بعنوان الیاف طبیعی و سازگار با محیط زیست و نیز الیاف پلی پروپیلن بعنوان متداولترین نوع از الیاف پلیمری، بمقدار 1% وزن خاک خشک هر نمونه، به خاک اضافه شدند؛ با این تفاوت که بعلت دقت اجرایی پایین در توزیع الیاف در کارگاه، مقدار این الیاف در لایه های مختلف نمونه های 5لایه تغییر داده شده است که کمترین درصد تسلیح در لایه ها 4/0% و بیشترین آن 2% در نظر گرفته شده است؛ این در حالیست که مقدار کل الیاف در تمامی نمونه ها ثابت و برابر 1% وزن خاک خشک کل نمونه بوده و فقط مقدار الیاف در هر لایه تغییر داده شده است. در پایان، با بدست آمدن و بررسی نتایج حاصل آزمایشات می توان دریافت که چگونگی گستردگی الیاف در لایه های خاک، تاثیر بسزایی بر مقاومت فشاری خاک رس مسلح شده داشته و حتی در مدلهایی از گستردگی، مقاومت خاک مسلح شده، از مقاومت نمونه خاک حاوی مقدار ثابت الیاف در تمامی لایه ها(همگن) که همواره در تمامی مطالعات بعنوان ایده آل ترین حالت فرض می شود، بیشتر بدست آمده است.

بررسی مقاومت برشی خاک غیراشباع با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی نسبت به حالت اشباع آن، پیچیده تر،پرهزینه تر و زمانبر تر خواهد بود. از این رو استفاده از روش های تئوری مختلف نظیر محاسبات نرم به منظور پیش بینی مقاومت برشی خاک غیراشباع بسیار کاربردی و مفید خواهد بود. در این پژوهش قابلیت سیستم استنتاج فازی- عصبی انطباقی (anfis) و دو نوع شبکه عصبی مصنوعی (mlp , rbf) به منظور تخمین مقاومت برشی خاک غیراشباع بررسی گردید. تحقیق حاضر از دو مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول از 128 سری داده استفاده شده است، به صورتی که چهار پارامتر تنش نرمال خالص، ماتریس مکش، زاویه اصطکاک داخلی موثر و چسبندگی موثر به عنوان پارامترهای ورودی و مقاومت برشی غیراشباع به عنوان پارامتر خروجی تعیین گردیدند. در مرحله دوم از 118 سری داده با 8 پارامتر ورودی که شامل تنش نرمال خالص، ماتریس مکش، زاویه اصطکاک داخلی موثر، چسبندگی موثر، نسبت تخلخل، دانسیته خشک، چگالی مخصوص و درجه اشباع می باشد، مقاومت برشی خاک غیراشباع پیش بینی گردید. به منظور مقایسه نتایج حاصل از anfis و شبکه عصبی، ازشاخص های ارزیابی ضریب تعیین (r2)، ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) ، میانگین خطای مطلق (mae) و واریانس (vaf) استفاده گردید. نتایج نشان داد که مدل های ارائه شده توسط anfis و شبکه های عصبی مصنوعی (mlp , rbf) به خوبی قادر به پیش بینی مقاومت برشی خاک غیراشباع بوده و تا حدودی mlp نسبت به anfis و rbf عملکرد بهتری داشته است. در مرحله اول، مقدار ضریب تعیین برای شبکه mlp برای داده های آموزش و آزمایش به ترتیب 98/0 و 989/0 و در مرحله دوم به ترتیب 996/0 و 988/0 می باشد که نسبت به دو مدل دیگر بهتر می باشد. همچنین به منظور تعیین سهم هر کدام از پارامترهای ورودی در پیش بینی مقاومت برشی خاک غیراشباع، آنالیز حساسیت انجام گردید. نتایج نشان داد که gs تاثیر نسبتا بیشتری بر روی مقاومت برشی خاک غیراشباع دارد.

سازه های ساختمانی بخش عمده ای از سازه های مهندسی را تشکیل می دهند. در این سازه ها نظر به ماهیت بارهای وارده نیاز به سیستم های متفاوت جهت تحمل بارهای خارجی مطرح می شود. بارهای وارده را بر حسب راستای اعمال بار می توان به دو دسته تقسیم کرد. گروه اول بارهای قائم می باشند که عمدتأ ناشی از نیروهای ثقلی هستند و گروه دوم بارهای جانبی می باشند که دو منبع اصلی آنها نیروهای ناشی از باد و زلزله است. در طول زمان مطالعات زیادی بر روی سیستم های میراگر، جداگرهای لرزه ای و اصلاح خاک انجام شده است. این سیستمها با جذب و استهلاک درصد بالایی از انرژی ورودی به سازه، شرایط ایمن و پایداری را نسبت به ساختمان های مشابه فراهم می کنند. در تحقیق حاضر دو نوع سیستم میراگر در زیر فونداسیون با یکدیگر مقایسه شده اند. ابتدا تحلیل بر روی یک فونداسیون نواری واقع بر خاک، بدون میراگر تحت نیروی زلزله صورت پذیرفته است. برای ارزیابی میزان تاًثیر سیستم های میراگر یک بار خاک موجود با لاستیک مخلوط شده و در زیر پی قرار گرفته است و بار دیگر تعدادی بالشتک بتنی در چند ردیف بر روی هم زیر فونداسیون جای گرفته اند. عکس العمل ها شامل نشست پی و مقدار شتاب در سطح زمین در این سه حالت مقایسه گشته اند. نتایج نشان داده است که هر دو سیستم میراگر تاًثیر به سزایی در مستهلک کردن نیروهای وارده دارند. سیستم بالشتک های بتنی کارآیی بیشتری را از خود نشان داده است.

در سالیان اخیر، با توجه به نیاز بشر به ساخت سازه های گوناگون، همواره مهندسین را با خاک های مسئله داری مواجه می سازد که ساخت سازه را با مشکل روبرو می سازد. از اینرو مهندسان ژئوتکنیک، روش ها و تکنیک های قابل اجرا و اقتصادی را در جهت رفع این مشکلات ارائه می دهند. از جمله خاک های مسئله دار برای ساخت پروژه ها، خاک رس می باشد. از آهک به عنوان یکی از کاربردی ترین مصالح برای تثبیت خاک های رسی می توان نام برد. در صورتی که در پروژه های ساخت دیوار حائل و شیروانی ها امکان چشم پوشی از خاک رس وجود نداشته باشد، از ملات آهکی به عنوان مصالح خاکریز پشت دیوار حائل استفاده خواهد شد. واکنش های آهک و خاک رس، ساختار خاک را تغییر و باعث کاهش خواص مخرب از جمله تورم، افزایش مقاومت طولانی مدت و افزایش تردشدگی خاک می گردد.یکی از مهم ترین عواملی که بایستی مورد توجه قرار داد، شکست و فروریزش ناگهانی مصالح ملات آهکی می باشد. از اینرو در این تحقیق با بکارگیری ژئوگرید داخل ملات آهکی، ابتدا سعی به انعطاف پذیر کردن ملات آهکی و سپس به بررسی تاثیر ژئوگرید بر مقاومت ملات آهکی برای درصدهای مختلف آهک شده است. با توجه به آزمایشات صورت پذیرفته جهت تعیین مشخصات انواع ملات آهکی مسلح شده و نتایج آزمایشات تک محوری و ترسیم نمودارهای مقاومت تک محوری نسبت به وزن مخصوص خشک خاک، مشاهدات ارزشمندی صورت پذیرفت. نتایج نشان دهنده افزایش انعطاف پذیری و مقاومت ملات های آهکی در اثر تسلیح ملات و تغییر روند افزایش مقاومت با کاهش وزن مخصوص خشک خاک در اثر واکنش آهک و خاک رس می باشد. پس از بررسی ها در این تحقیق، ارتباط میان روند تغییرات مقاومت خاک با آزمایشات تعیین ph، تعیین حدود اتربرگ و میز روانی بررسی و نتایجی ارائه شده است.

احداث سدها، یکی از مهم ترین و حیاتی ترین پروژه ها در هر کشور محسوب می شود و طرح ایمن و اقتصادی آنها نیازمند زمان و هزینه ی زیادی است. یکی از مواردی که همواره ایمنی سدهای خاکی را تهدید می کند، پایداری شیب ها است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار geo-slopeکه بر پایه ی تعادل حدی استوار است تعداد 10368 سد که در آنها مشخصات مقاومتی هسته و پوسته و مشخصات هندسی سد در محدوده های منطقی تغییر می کنند، مدل-سازی شده و ضریب اطمینان پایداری شیب پایین دست آنها محاسبه گردیده است با استفاده از نتایج بدست آمده و بکارگیری الگوریتم برنامه نویسی ژنتیک(gp)، رابطه هایی جهت تعیین ضریب اطمینان حاصل شده است که به کمک آنها می توان بدون نیاز به انجام محاسبات پیچیده و زمان بر، ضریب اطمینان شیب سدها در محدوده متغیرها را محاسبه نمود. در نهایت کارآیی و دقت مدل بدست آمده برای بررسی دو سد احداث شده مدل گردید و مورد ارزیابی قرارگرفت که نتایج حاکی از عملکرد مناسب و دقت روش ارائه شده است.

ستون های سنگی یکی از روش های بهسازی خاک می باشد که در سالهای اخیر در نهشته های سست و خاک های ریزدانه مورد استفاده قرار گرفته است. این روش مبتنی بر تعویض 15 الی 35 درصد حجم خاک نامرغوب با مصالح مرغوب می باشد. در این پایان نامه ابتدا با بکارگیری تئوری تحلیل ابعادی کمیت های تاثیرگذار بر ستون سنگی بی بعد می شود سپس نمودار اثر مقیاس ظرفیت باربری و ضریب عکس العمل بستر خاک مسلح شده با ستون سنگی بدست می آید. نتایج نشان می دهد که در مدل های با مقیاس خیلی کوچک، تشابه لازم بین نمونه های آزمایشگاهی و واقعی وجود نداشته و نمی توان از نتایج مدل های خیلی کوچک استفاده کرد. همچنین نشان داده شده است که نتایج مدل های فیزیکی از اثر مرز تاثیر می پذیرند. ستون های سنگی تحت بار فشاری به طرق مختلفی در خاک های چسبنده و همگن گسیخته می شوند. انبساط جانبی یکی از این نوع خرابی است که بعلت عدم حمایت نیروی جانبی کافی خاک اطراف از ستون سنگی می باشد. در این تحقیق ناحیه گسیختگی اطراف ستون سنگی بررسی شده و روشی برای افزایش ظرفیت باربری آن ارائه شده است.

چکیده ستون سنگی شیوه ای برای ارتقاء عملکرد خاک مسئله دار و سست می باشد. اجرای ستون سنگی باعث ایجاد حالتی تراکمی در خاک شده و می تواند باعث افزایش ظرفییت باربری خاک شود. هدف از ارائه ی مطالب این پایانامه بررسی میزان تاثیر اجرای ستون سنگی منفرد و گروهی بر ضریب فشار جانبی خاک اطراف و ارائه ی رابطه برای بدست آوردن فاصله ی شعاعی این تاثیر در خاک مورد نظر می باشد. میزان و نحوه ی تغییرات فشار جانبی خاک در فاصله های شعاعی مختلف از ستون سنگی نیز مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاکی از تاثیر چشمگیر اجرای ستون سنگی بر میزان افزایش ضریب فشار جانبی خاک تا فاصله ای قابل توجه از ستون سنگی بوده است. این تاثیر در نزدیکی ستون بیشتر از نقاط دیگر می باشد. با فاصله گرفتن از جداره ی ستون میزان افزایش ضریب فشار جانبی خاک کاهش می یابد. در آخر با ارائه ی رابطه ای، تاثیر قطر و ارتفاع ستون بر فاصله ی تاثیر ستون را نشان داده ایم،که بیان می کند افزایش قطر و ارتفاع تاثیر به سزایی در افزایش فاصله ی تاثیر ستون بر خاک اطراف در مدلسازی های انجام شده دارد. کلید واژه: ستون سنگی، ضریب فشار جانبی خاک، اصلاح خاک های مسئله دار

هنگامیکه گستره ی وسیعی از تنش در نظر گرفته شود، پوش مقاومت اکثر مصالح ژئوتکنیکی غیرخطی بدست می آید. بنابراین در مسائلی مثل تعیین ظرفیت باربری توده سنگ که تاثیر غیرخطی شدن رفتار مصالح را نمی توان نادیده گرفت باید از معیار های غیرخطی استفاده کرد. در این پایان نامه در ابتدا انواع معیار های شکست موجود برای سنگ بررسی می شود. سپس با استفاده از یکی از این معیارها که برای شکست سنگ بکر کاربرد دارد معیاری برای شکست توده سنگ و با استفاده از تحلیل رگرسیون بدست می آید. نتایج نشان می دهد که معیار حاصل شده به خوبی قادر به برآورد مقاومت توده سنگ ها می باشد. با استفاده از معیار بدست آمده روشی کران پایین برای برآورد ظرفیت باربری پی نواری حاصل می شود. مزیت روش ارائه شده در این است که با پارامترهایی کمتر نسبت به روش های مشابه خود، ضریب ظرفیت باربری را دقیق تر برآورد می نماید. مسئله برآورد ظرفیت باربری پی مربعی واقع بر توده سنگ از طریق معیارهای غیرخطی تاکنون بررسی نشده است. در این تحقیق با به کارگیری معیار غیرخطی هوک-براون و از روش اجزا محدود استاندارد این مسئله بررسی شده است. در این تحقیق برخلاف اکثر روش های موجود، وزن توده سنگ در محاسبات لحاظ شده است. نتایج نشان می دهند که برای سنگ های با کیفیت پایین، وزن سنگ تاثیر مهمی بر ظرفیت باربری و تغییرمکان نزدیک گسیختگی می گذارد. مقایسه نتایج بدست آمده نشان می دهد که در صورت استفاده از معیار های خطی برای برآورد ظرفیت باربری توده سنگ مخصوصا برای توده سنگ های با کیفیت بالا خطای حاصل قابل توجه خواهد بود.

چکیده پدیده روانگرایی یکی از علل اصلی خرابی سازه ها در خلال زلزله می باشد. طی سالیان متمادی تلاش های زیادی جهت ارزیابی پتانسیل وقوع و یا عدم وقوع این پدیده انجام شده است. یکی از روش های ارائه شده، روش تنش سیکـــلی می باشد که در آن تنش های ایجاد شده در خاک در اثر زلزله با مقاومت سیکلی بدست آمده از نتایج آزمایشگاهی، مقایسه می گردد و بر این اساس ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی تعیین می شود. جهت ایجاد امکان مقایسه بین بارهای نامنظم ناشی از زلزله با بارهای هارمونیک و منظم وارد شده به نمونه ی خاک در آزمایشگاه، نیروهای ارتعاشی نامنظم زلزله با یک سری سیکل های معادل که اثری معادل با بارهای زلزله داشته باشند، شبیه سازی می شوند. تعداد سیکل های معادل زلزله به بزرگای زلزله و مدت حرکات نیرومند زمین بستگی دارد که خود می تواند معرف قدرت تخریب زلزله باشد. از طرفی مدت حرکات نیرومند زمین را می توان بر حسب پارامتر های حرکت زمین از جمله بزرگای زمین لرزه بیان نمود. برآورد سیکل های معادل زلزله با روش های متنوعی که توسط محققین مختلف ارائه شده است صورت می پذیرد. همچنین تاکنون روش های متعددی برای تعریف مدت موثر زلزله ارائه گردیده است. مضافاً محققان مختلفی درباره احتمال وجود رابطه بین مدت زمان زلزله و تعداد سیکل های معادل، بررسی هایی با هدف دستیابی به یک فرمول روشن جهت ارتباط این دو پارامتر انجام داده اند اما نتایج مطلوبی مشاهده نشده است. با توجه به ارتباط بین بزرگای زلزله، مدت حرکات نیرومند زمین و تعداد سیکل های معادل، این تحقیق به بررسی چگونگی ارتباط بین مدت زمان زلزله و تعداد سیکل های معادل برآورد شده از طریق روش های آمــاری می پردازد. در این تحقیق سعی شده تا با بررسی کار های قبلی روشی کامل تر جهت بررسی این ارتباط مورد استفاده قرار گیرد. همان طور که در نتایج مشاهده می شود، میزان همبستگی روابط با وارد کردن پارامتر فاصله از منبع، به میزان چشم گیری افزایش می یابد و باعث معنی دار شدن روند تغییر داده ها می گردد. نتایج بدست آمده تا حد قابل قبولی کارایی این رابطه را روشن می سازد. در انتها نتایج بدست آمده در این تحقیق مورد بحث و بررسی، و مقایسه قرار می گیرد. کلمات کلیدی: تعداد سیکل های معادل، مدت زمان حرکات نیرومند زمین، بزرگای زلزله، فاصله از منبع زلزله.

ایران از نظر لرزه خیزی در منطقه فعال لرزه ای جهان قرار دارد و در برابر زمین لرزه بسیار آسیب پذیر می باشد. بنابراین بررسی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای سازه های رو زمینی و زیر زمینی اهمیت خاصی پیدا می کنند، که در این بین بررسی آسیب پذیری سامانه های خطوط لوله مدفون به عنوان یکی از شریان های حیاتی اهمیت خود را نمایان می سازد. در این پژوهش جهت بررسی آسیب پذیری دو مسئله مد نظر قرار گرفته است مسئله اول مربوط به پروفیل خاک (خاک دانه ای، خاک ریزدانه) و مسئله دوم مربوط به عمق لوله مدفون می باشد که مدلسازی ترکیبی از این دو تیپ خواهد بود. مکانیزم رفتار لرزه ای لوله مدفون با استفاده از نرم افزارflac2d و آیین نامه ژاپن (jwwa) در سطح عملکرد و سطح خطر 2475 ساله مورد بررسی قرار می گیرد و میزان تاثیر نوع خاک و عمق لوله هنگام انتشار امواج لرزه ای در قالب تنش، کرنش و جابجایی مشخص خواهد گردید. نتایج حاکی از آن می باشد که با افزایش عمق لوله، مقادیر نیروهای داخلی اعم از لنگر، برش و محوری تغییر آنچنانی پیدا نمی کنند میزان نشست لوله با شدت بیشتری تقلیل پیدا می کند همچنین مقادیر نیروها و نشست ها در پروفیل ماسه ای کمتر از پروفیل رسی می باشد. بنابراین می توان برای لوله مدفون در یک پروفیل خاک، عمق دفن بهینه از لحاظ مقاومتی و اقتصادی معرفی کرد.

طرح و اجرای دیوارهای خاکی مسلح بدلایل عملکرد مناسب، تنوع روشهای طراحی و ساخت، سهولت اجرا و هزینه های اجرائی مناسب پیوسته مورد توجه دست اندرکاران این امر بوده است. در این راستا و جهت تسلیح دیوارهای خاکی از مصالحی همچون ژئوسنتتیک ها، نوارهای فولادی و غیره استفاده می گردد. در این تحقیق در یک مطالعه موردی تاثیر عواملی همچون شیب لایه های خاک، زاویه اصطکاک داخلی و وزن مخصوص خاک، چسبندگی، استفاده از طرح ترکیبی مصالح پشت دیوار در لایه هایی به ارتفاع 2متر، نوع خاک پی دیوار ، مشخصات عناصر تسلیح و انواع بلوک های بتنی در رفتار دیوار خاکی مسلح ژئوگریدی با استفاده از روش اجزاء محدود مورد تجزیه و تحلیل دقیق قرار گرفته است. همچنین با توجه به اهمیت مصالح مورد استفاده در دیوارها و نظر به اینکه در سال های اخیر پیشرفت تکنولوژی ، استفاده روز افزون از مواد لاستیکی در جهان و عدم ارائه یک راه حل اصولی و صحیح برای دفن، بازیافت و استفاده بهینه از مواد لاستیکی منجر به ایجاد معضلات فراوانی شده است. از این رو سعی شده است در این تحقیق عملکرد دیوار خاک مسلح ژئوگریدی با درصدهای مختلف خرده لاستیک - ماسه به عنوان مصالح سبک مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته است. در این راستا از 20 نوع خاکریز مختلف متشکل از 4 لایه با مصالحی مختلف و ارتفاعی معادل2.5 متر استفاده شده است. همچنین عملکرد دیوار در هنگام استفاده از خرده لاستیک هایی با اندازه های ماکزیمم مختلف در سه لایه به ارتفاع 0.5 متر برای ماسه وترکیبات مختلف خرده لاستیک- ماسه مورد آنالیز قرار گرفته است. به منظور ارزیابی تاثیر خرده لاستیک در پی دیوار از درصدهای مختلف خرده لاستیک - ماسه به ارتفاع 1 و 0.5 متر در پی دیوار استفاده شده است. نتایج نشان داده است که استفاده از ترکیب 30:70 وزنی یا 50:50 حجمی در مقایسه با سایر ترکیبات در شرایط اعمال سربار و بدون سربار باعث عملکرد مطلوب تر دیوار شده است. استفاده از سه لایه خرده لاستیک و یک لایه ی ماسه ای در پائین باعث تغییر مکان ماکزیمم افقی و قائم کمتری شده است و همچنین نتایج نشان داده است که با استفاده از زوایای اصطکاک داخلی و چسبندگی بیشتر می توان از طول و مقاومت کششی کمتری استفاده کرد.

یکی از روشهای حفاظت گود میخکوبی خاک است، که‎ ‎از‎ ‎حدود‎ ‎سه‎ ‎ده‎ ‎اخیر‎ ‎آغاز‎ ‎شده‎ ‎و‎ ‎تاکنون‎ ‎نیز‎ ‎به عنوان‎ ‎یک‎ ‎تکنیک‎ ‎برای‎ ‎پایداری‎ ‎ترانشه‎ ‎ها‎ ‎وحفاظت‎ ‎گود‎ ‎با‎ ‎انعطاف‎ ‎پذیری‎ ‎بالا‎ ‎استفاده‎ ‎می‎ ‎گردد. ‎ روشی که امروزه به عنوان روش نوین در میخکوبی خاک به کار میرود، استفاده از میلگرد های gfrp به جای میخ های فولادی است. مزیتهای gfrp شامل مقاومت خوردگی بالا، چگالی پایین، تنش حرارتی پایین و دارای بیشترین سازگاری با سنسورهای فیبر نوری میباشد. با توجه به تحقیقات صورت گرفته میلگردهای gfrp به دلیل مقاومت بیرون کشیدگی بالا عملکرد رضایت بخشی در پایداری دیواره گود داشته است. در این تحقیق به مقایسه عددی عملکرد میلگردهای gfrp با میلگرد فولادی ونیز عملکرد هر یک از انواع مختلف میلگردهای gfrp بر رفتار دیواره های میخکوبی شده از لحاظ حداکثر جابجایی افقی دیواره و نیروی کششی ایجادشده در میخ ها پرداخته شده است، جهت مدل سازی عددی از نرم افزار flac3d استفاده گردید. از طرح عاملی 2^k در طرح مسئله استفاده شده است و رویه های پاسخ مورد نظر تشکیل گردیده اند. و به بهینه یابی عوامل موثر بر پاسخ مور نظر پرداخته شد.

در یک مطالعه موردی بر روی خاکهای رسی شهر کرمان و با انجام آزمایشات در ابعاد بزرگ، سعی شده است تابه اطلاعات و آمار موجود پیرامون وضعیت نشست خاک های اصلاح شده با ستون های زهکش در منطقه مورد مطالعه افزوده شود. این تحقیق با بارگذاری طولانی مدت نمونه های خاک رس شامل گروه ستون های زهکش انجام گرفته است. نتایج نشان داده است که افزایش تعداد ستون های زهکش، همیشه تسریع در نشست تحکیمی خاک را به دنبال نخواهد داشت. در واقع افزایش تعداد ستون های زهکش، باعث افزایش مقاومت خاک در برابر نشست و جلوگیری از تغییر شکلهای بیشتر خاک می گردد.

امروزه زهکشی نقش بسیار گسترده ای پیداکرده است، زهکشی برای پی ساختمان ها، سدها، تونل ها (قطار، ماشین و مترو) و نیز زیر برخی جاده ها انجام می شود. یکی از دغدغه های اصلی مهندسین در خصوص احداث سازه ها، امکان مواجهه با آب و نفوذ آن به داخل سازه به واسطه گذر از سطح زیرین زمین در محیط های شهری و کوهستانی است. در چنین شرایطی به کارگیری محصولات مناسب ژئوسنتتیکی جهت زهکشی و آب بندی در کنار پیش بینی و اجرای دقیق طراحی علاوه بر کاهش ریسک بروز حوادث، کاهش قابل ملاحظه هزینه های تعمیر و نگهداری را نیز در پی خواهد داشت. در بسیاری از وضعیت های ویژه و بحرانی، به کار بردن ژئوسنتتیک با دقتی که در انتخاب آن باید بشود بهترین انتخاب است. در این تحقیق ،با توجه به خصوصیات و تنوع مصالح ژئوسنتتیکی و تأثیر آنها بر کاهش زمان تحکیم و افزایش تنش موثر ،و با استفاده از اطلاعات یک نمونه موردی ،ضمن مدل کردن زهکش های ماسه ای و ژئوسنتتیکی به طور جداگانه با فواصل و طول های مختلف ،و همچنین اضافه کردن یک لایه افقی زهکش در هر دو حالت زهکش ماسه ای و ژئوسنتتیکی ،به طور کلی زمان تحکیم زهکش های ژئوسنتتیکی کمتر از زهکش ماسه ای ،و تنش موثر زهکش های ماسه ای بیشتر از زهکش ژئوسنتتیکی برآورد می شود.

تثبیت خاک های ریزدانه در لایه های خاکریز و بستر راه ها یکی از مباحث مهم در عملیات راه سازی است. در حالی که استفاده از آهک و سیمان از روش های رایج تثبیت خاک های رسی محسوب می شوند، بسیاری از خاک ها به علت دارا بودن مقادیر قابل توجهی رس یا لای، برای بکارگیری درلایه های زیرسازی راه مناسب نیستند. البته با وجود مفید و موثر بودن این روش ها، اما به دلیل مشکلات بسیار در تهیه، اجرا و بهره برداری و همچنین صدمات زیست محیطی، روش های جایگزین در حال بررسی هستند. با استفاده از فناوری نانو، محصولی ساخته شده است که همچون یک لایه روغنی روی ذرات خاک رس را می پوشاند. این محصول حرکت پذیری یون و مبادله آن را کاهش داده و همزمان با حذف نمودن جذب آب، خاک رس را آب گریز می نماید.

در رساله حاضر روشهای کنترل خاکهای منبسط شونده برای کاهش رشد ترک در روسازی ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. ابتدا دو روش متداول (تثبیت خاک با آهک، تسلیح روسازی با ژئوسنتتیک ها) با استفاده از نرم افزار آباکوس مورد مطالعه قرار گرفته اند. سپس مطالعات آزمایشگاهی مربوط به اصلاح رویه با ترکیب پلیمر یا لاستیک و پودر شیشه بازیافتی (rgp ) انجام شده است. در پایان یک مدل جدید برای طراحی روسازی با در نظر گرفتن اثرات تثبیت خاک، تسلیح روسازی و اصلاح رویه ارائه گردیده است.

نیاز به ساخت و سازهای گوناگون، همواره مهندسین عمران را با خاک‏های مسئله دار و مشکلاتی مانند نشست و کمبود ظرفیت باربری روبرو نموده است. از جمله خاک‏ها مسئله دار می‏توان به نهشته‏های ماسه‏های بادی در مناطق کویری اشاره کرد که لازم است قبل از احداث ‏سازه‏ها، بهسازی شوند. یکی از روش‏های کاربردی برای تثبیت خاک‏های ماسه‏ای، استفاده از میکروپایل‏ها یا ریزشمع‏هاست. در این تحقیق و در یک برنامه آزمایشگاهی، آزمایش‏های متعددی جهت بررسی تاثیر عوامل مختلفی همانند تعداد، طول، فاصله، زاویه، چیدمان و زبری سطحی میکروپایل‏ها انجام شده است. این فرآیند بر روی مدل‏هایی از میکروپایل‏ها در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته و حالات بهینه معرفی شده‏اند. در میکروپایل‏های گروهی، با مقایسه آرایش‏های خطی و مثلثی در گروه سه تایی و مقایسه آرایش‏های خطی و مربعی در گروه چهارتایی سعی شده است بهترین چیدمان برای حصول بیشترین ظرفیت باربری انتخاب شود. نتایج نشان داد که با افزایش طول، تعداد و زاویه میکروپایل‏ها، ظرفیت باربری افزایش و در نتیجه نشست کاهش پیدا کرده است. با ایجاد زبری سطحی روی میکروپایل‏ها، نشست در حدود 30 درصد کاهش نشان داده است. در آرایش مثلثی نسبت به آرایش خطی، نشست بیش از 35 درصد کاهش داشته است. درصورتیکه در گروه چهارتایی میکروپایل‏ها، نشست آرایش مربعی نسبت به خطی، کاهش قابل ملاحظه‏ای مشاهده نگردید. نتایج این تحقیق با تحقیقات صورت گرفته توسط دیگران که به صورت آزمایشگاهی و عددی انجام شده بودند، مقایسه شد و مطابقت نسبتا خوبی را نشان داد.

در این پایان نامه، اثرات اندرکنش خاک-سازه بر پاسخ دینامیکی ساختمان های همجوار با استفاده از روش المان محدود(نرم افزارabaqus) مورد بررسیقرار گرفته است. جهت دست یابی به اثرات اندرکنش دو ساختمان همجوار بر پاسخ دینامیکی، ساختمانهای متعددی از جمله (10 و20)طبقه که به ترتیب در ردیف ساختمان هایمتوسط و بلند قرار دارند با قاب خمشی ویژه در نظر گرفته شده و پی هر یک از آنها بر روی خاک سخت(iii) و نرم(iv) واقع شده است و محاسبات اعضایی آنها بر اساس آیین نامهطراحی ساختمان ها در برابر زلزله(استاندارد 2800 ایران) و آیین نامه سازه های فولادی ایران صورت گرفته است.در ضمن از سه زمین لرزه مناسب و مقیاس شده برای منطقه کرماناستفاده شده است.مهمترین پارامترهای بررسی شده، پاسخ غیرخطی سازه های همجوار از جمله تغییرمکان جانبی غیرخطی و دریفت غیرخطیآن هامی باشد.نتایج بدست آمده نشان می دهند که حضور ساختمان همجوار می تواند با توجه به مشخصات دینامیکی خاک و سازه و محتوای فرکانسی زلزله ورودی، باعث افزایش یا کاهش پاسخ دینامیکی ساختمان های همجوار و میزان خسارات وارد بر آنان شود.

بررسی مسائل مکانیک خاک برای سازه های واقع بر سطح زمین از ضروریات مهندسی عمران میباشدو بسیاری از زمین ها دارای خاک غیر اشباع میباشند، بنابراین برای تحلیل رفتار این خاکها فرضیات مکانیک خاک غیراشباع مورد استفاده قرار میگیرد.از آنجاییکه احداث خاکریزها در حین ساخت غیراشباع است بررسی خواص این نوع خاک حائز اهمیت است.خاکهای غیراشباع از لحاظ دانسیته،درصد رطوبت،فشارهای منفذی و مقاومت برشی با خاکهای خشک و اشباع متمایز هستند لذا در طراحی ها باید این موارد در نظر گرفته شوند. در این مقاله به بررسی پایداری شیروانیهای خاکی غیر اشباع پرداخته شده است و در این راستا از روش قطعی بیشاپ جهت تعیین پایداری و از روش بهینه یابی الگوریتم جامعه پرندگان برای تعیین بحرانی ترین حالت پایداری استفاده شده است. و بر اساس شکل هندسی شیروانی و مشخصات مکانیکی خاک آن، نسبت به مدلسازی و تحلیل در محیط برنامه نویسی متلب اقدام گردید.از نتایج خروجی حاصل از تحلیل،میتوان گفت مقاومت برشی و در نتیجه ضریب اطمینان شیروانیهای خاکی غیراشباع بیش از حالت اشباع میباشد،البته پارامترهایی مانندنوع خاک وساختار آن،سرعت ساخت و درصد اشباع نیز درتحلیل مهم میباشند.