نشست خاک از جمله مسائل مهمی است که همواره در طراحی سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار بوده است. اغلب خاک های رسی دارای پتانسیل تورم و نشست بالائی هستند. این خاکها با تغییر میزان رطوبت تغییرحجم می دهند و باعث به خطر افتادن وخرابی سازه هایی می شوند که برروی آنها ساخته شده اند. خاک مارن بعلت دارا بودن کانی های رس جزو این دسته از خاک ها است، که بعلت پراکندگی فراوان آن در شهر تبریز، لزوم مطالعات بیشتر در مورد رفتار آن احساس می گردد. برای حل مشکلات ناشی از تورم و نشست چنین خاک هائی، یکی از متداولترین راهها استفاده از روش تثبیت شیمیائی خاک است. دراین مطالعه، بررسی بر روی تغییرات حاصل شده در خصوصیات تحکیمی خاک مارن تبریز، در اثر تثبیت شیمیائی آن با استفاده از آهک وسیمان انجام پذیرفته است. در ابتدا آزمایشاتی مقدماتی برای شناخت خصوصیات خاک مورد آزمایش انجام پذیرفته است. سپس نمونه هایی از این خاک با درصدهای مختلف آهک وسیمان تثبیت گشته ونتایج این فرآیند بر روی خصوصیات خمیری و پارامتر های تحکیمی خاک، مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است. همچنین آزمایشاتی نیز برای بررسی تاثیر زمان عمل آوری، بر روی پارامترهای فوق انجام پذیرفته است. نتایج این آزمایشات نشان می دهد که تثبیت خاک با آهک وسیمان، باعث کاهش خاصیت خمیری خاک، ایجاد فشار پیش تحکیمی درآن، کاهش قابلیت فشردگی حجمی، کاهش نشست پذیری خاک، افزایش ضریب تحکیم و در نتیجه افزایش سرعت تحکیم خاک می شود. همچنین عمل آوری نمونه های تثبیت شده تا سه روز، در بهبود خصوصیات تحکیمی آنها موثر بوده است.

رشد فزاینده جمعیت و لزوم دسترسی به نقاط مختلف و افزایش تراکم در مناطق شهری، لزوم استفاده از فضاهای زیر زمینی را در این مناطق ناگزیر ساخته است. متعاقباً ساخت اینگونه فضاهای زیر زمینی مخاطراتی را برای سازه های سطحی، زیر سطحی و همجوار در بر خواهد داشت که نادیده گرفتن آن می تواند نتایج جبران ناپذیری را به بار آورد. از جمله این مخاطرات، مسأله نشست ناشی از تونلسازی است که محیط اطراف تونل را تحت تاثیر خود قرار خواهد داد. از اینرو آغاز به کار ساخت فضا های زیر زمینی در مناطق شهری با ارائه راهکارهایی برای پیش بینی پروفیل نشست سطحی توام شده است. ساخت هر تونل در زمینهای خاکی همراه با تغییر در حالت تنش زمین و متقابلاً کرنشها است، اگر این کمیات بیش از حد زیاد شوند، ممکن است شرایط نامساعدی برای زمینهای اطراف حفاری فراهم آورند. در حقیقت، خیلی از تونلهای شهری در مناطقی حفاری می شوند که ساختمانها و تأسیسات زیربنائی وجود دارند، بنابراین، در حالت کلی نبایستی ساخت تونلها ساختمانهای مجاور، خیابانها و اماکن را بیش از حد تحت تأثیر قرار دهد و طراح مجبور است تا پیش بینی های قابل اعتمادی از نشستهای غیرقابل اجتناب توام با تونلسازی را انجام دهد. این مسأله بخش مهمی از وظیفه مهندس طراح جهت پیش بینی نشست سطح زمین ناشی از تونلسازی در اعماق و شرایط مختلف است. در این تحقیق موضوع رفتار خاک در اثر حفر تونل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با بررسی سوابق پژوهشی و تجربیات گذشته اهمیت موضوع نشان داده شده و سپس کلیاتی در مورد پروژه خط 2 متروی تبریز و ویژگیهای زمین شناسی خاک مسیر ارائه شده است، سپس مختصر توضیحی در رابطه با نرم افزار مورد استفاده داده شده و مسئله دگرشکلی های ایجاد شده در محیطهای خاکی در اثر ایجاد تونل های مترو به کمک نرم افزار plaxis دو بعدی8.2 مورد بررسی همه جانبه قرار گرفته و با توجه به تحلیل های صورت گرفته بر روی مقادیر ضریب پواسون، مدول الاستیسیته خاک، دانسیته خاک، قطر تونل، ضخامت لایه زیر تونل، گستردگی مرز افقی مدل و عمق تونل نشان داده شده است که این پارامتر ها تا چه اندازه می توانند در موارد ذکر شده موثر باشند و کدام اهمیت دارند یا حتی فاقد ارتباط یا نقش تعیین کننده هستند. در پایان پیش بینی میزان نشست سطح زمین برای خط2 متروی تبریز انجام شده و مقادیر حاصله نشان می دهند که میزان نشست سطح زمین تا حد فراوانی به میزان پارامتر انقباض بستگی دارد.

نظر به اهمیت بالای سطح آب زیر زمینی و ضریب نفوذ پذیری خاک در مهندسی عمران و تاثیر آن روی سازه های بنا شده، مطالعه دقیق و برآورد صحیح پارامترهای فوق در منطقه نقش بسزایی در پیشبرد صحیح مطالعات ژئوتکنیکی خواهد داشت، ولی معمولاً بعلت وجود مشکلات فنی و اقتصادی امکان حفر گمانه های ژئوتکنیکی در منطقه وجود نداشته و لازم است برای آن مناطق با استفاده از آمار گمانه های موجود اقدام به داده سازی منطقی شود. بدین منظور در این تحقیق از مدلهای زمین آمار، شبکه های عصبی مصنوعی و سریهای زمانی استفاده شده است. وابستگی سطح آب زیر زمینی به زمان و اهمیت ویژه این پارامتر در طراحی های مهندسی موجب گردید تا مدل سازی این پارامتر به دو شیوه مختلف و با بهره-گیری از نتایج مطالعات دو سازمان متفاوت صورت پذیرد. در مرحله نخست که هدف از مدل سازی پیش بینی زمانی و مکانی سطح آب در محدوده مترو بود با استفاده از نتایج حاصل از قرائت های ماهانه 16 پیزومتر متعلق به سازمان آب منطقه ای استان آذربایجان شرقی مدل سازی زمانی با استفاده از سری های زمانی انجام شد و پیش بینی 24 ماهه صورت گرفت. سپس با بهره گیری از نتایج حاصل از پیش بینی سری زمانی، مدل سازی زمین آماری انجام گردیده و کریجینگ مکانی در محدوده مترو انجام شد. در مرحله دوم که مدل سازی با استفاده از نتایج حاصل از مطالعات سازمان قطار شهری تبریز انجام پذیرفت باتوجه به این نکته که سطح آب زیر زمینی در قسمت شرقی شهر بالاتر می باشد مسیر مترو به دو بخش شرقی و غربی تقسیم بندی گردید و در هرکدام از قسمت ها به طور مجزا مدل سازی زمین آماری انجام گشته و دو نوع تخمین کریجینگ و کوکریجینگ در مسیر مترو صورت گرفت. دیگر پارامتر مورد مطالعه ضریب هدایت هیدرولیکی بود. در این مورد نیز از نتایج آزمایشات ژئوتکنیکی سازمان قطار شهری تبریز استفاده گشته و پس از مدل سازی زمین آماری، تخمین در محدوده مترو صورت پذیرفت. در مرحله آخر تحقیق از شبکه های عصبی مصنوعی در مدل سازی ها استفاده گردید. هدف از این بخش مقایسه توانایی های شبکه عصبی در مقایسه با دیگر مدل های استفاده شده بود. در این قسمت نیز همانند بخش قبل مدل سازی سطح آب به دو شیوه صورت گرفت. ابتدا با بهره گیری از نتایج پیزومتر ها مدل زمانی و مکانی تعیین گردید. سپس در دو بخش شرقی و غربی مترو مدلسازی مکانی سطح آب صورت پذیرفت. و در نهایت از شبکه های عصبی مصنوعی جهت برقراری ارتباط مکانی ضریب نفوذ پذیری خاک در مسیر مترو، بهره گرفته شد. نتایج حاصل از مدل سازی ها در کلیه بخش ها حاکی از توانایی بالای مدل های غیر خطی شبکه?های عصبی مصنوعی بود

in reality, most structures involved in geotechnical engineering are three dimensional in nature, and although in many, plane strain or axisymmetric approximations are reasonable, there are some, for which 3-d treatment is required. the quantity of data, and the size of the various vectors and matrices involved in such analysis, increase dramatically. this has sever implications for computer resources. consequently, mathematicians have investigated ways of reducing these resources. one way is to employ iterative methods to invert the global stiffness matrix, as opposed to the direct methods usually used so far. however, these methods are unlikely to be useful in non-linear analysis, although they are recommended for linear analysis. the second way is to capitalize on any geometric symmetries that exist. particularly, if the geometry is axisymmetric, but the loading is not, then the fourier series aided finite element method (fsafem) can be used. comparison of fsafem and full 3-d analysis, using developed fortran codes, shows that, the former requires considerably less computer resources to obtain answers of the same accuracy.

شمع ها معمولا به صورت گروهی به کار برده می شوند و کمتر از شمع منفرد استفاده می شود. رفتار گروه شمع با رفتار شمع منفرد یکی نمی باشد. عوامل مختلفی بر رفتار گروه شمع تأثیر می گذارند که یکی از این عوامل، فاصله شمع ها از یکدیگر است . بیشتر کارهای صورت گرفته در رابطه با بررسی تاثیر فاصله شمع ها در رفتار گروه شمع مربوط به گروه شمع های جاگذاری شده در خاک های رسی می باشد و تحقیات کمتری در مورد رفتار گروه شمع در خاکهای ماسه ای صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از این آزمایشات نشان می دهد که ضریب کارآیی گروه شمع در خاک ماسه ای با افزایش فاصله کاهش می یابد ولی همواره بیشتر از 1 می باشد. در این پایان نامه تأثیر فاصله در رفتار گروه شمع بوسیله آزمایشاتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گروه شمع هایی با فاصله بندی های متفاوت در خاک ماسه ای تحت باربری محوری مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج آن با نتایج آزمایش تک شمع، جهت محاسبه ضریب کارآیی مقایسه شد. شمع های مدل از نوع فلزی بودند که به قطر 22 میلیمتر و به طول 300 میلیمتر طراحی شده بودند. خاک از نوع ماسه ای بد دانه بندی شده، بود. نتایج آزمایشات بیانگر این مطلب است که ضریب کارآیی گروه شمع بزرگتر از 1 می باشد. همچنین فاصله شمع ها تأثیر زیادی بر رفتار گروه شمع دارد و افزایش فاصله سبب کاهش ظرفیت باربری گروه شمع می شود.

وجود فوم در عملیات حفاری با ماشین epb بسیار موثر و لازم می باشد به طوری که در اکثر حفاری های شهری از این اصلاح گر استفاده می شود، بدین منظور بررسی تأثیر فوم بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاکها امری بسیار حیاتی است. در این پایان نامه اثر فوم بر برخی از خصوصیات خاک های رسی از جمله مقاومت برشی زهکشی نشده و خواص پلاستیک آنها مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور دو نوع خاک رسی با خواص متفاوت مورد استفاده قرار گرفته اند و محلول های فوم ساز از شرکت تامین کننده آنها در عملیات احداث تونل مترو شهر تبریز، تهیه گردیده اند. پس از انجام آزمایشات، اثر اصلاحی خاک های رسی بدین ترتیب نتیجه گیری شد که با افزودن فوم به خاک رسی مقاومت برشی زهکشی نشده آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این کاهش مقاومت منجر به عملکرد بهتر ماشین حفاری epb می شود. ضمناً با انجام آزمایشات برای تعیین خواص پلاستیک خاک های اصلاح شده با فوم، این نتیجه حاصل شد که با افزودن فوم به خاک رسی شاخص پلاستیک آن کاهش می یابد. کاهش شاخص پلاستیک خاک تصدیقی بر کاهش مقاومت خاک بر اثر افرودن فوم می باشد.

شمع ها معمولا به صورت گروهی به کار برده می شوند و کمتر از شمع منفرد استفاده می شود. رفتار گروه شمع با رفتار شمع منفرد یکی نمی باشد و دارای تفاوتهایی می باشد. عوامل مختلفی بر رفتار گروه شمع تأثیر می گذارند که یکی از این عوامل، فاصله شمع ها از یکدیگر است . تاکنون کارهای زیادی در رابطه با بررسی تاثیر فاصله شمع ها در رفتار گروه شمع صورت گرفته است. بیشتر کارهای صورت گرفته مربوط به گروه شمع های جاگذاری شده در خاک های رسی می باشد و تحقیات کمتری در مورد رفتار گروه شمع در خاکهای ماسه ای صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از این آزمایشات نشان می دهد که ضریب کارآیی گروه شمع در خاک ماسه ای با افزایش فاصله کاهش می یابد ولی همواره بیشتر از 1 می باشد. در این پایان نامه تأثیر فاصله در رفتار گروه شمع بوسیله آزمایشاتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گروه شمع هایی با فاصله بندی های متفاوت در خاک ماسه ای تحت باربری محوری مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج آن با نتایج آزمایش تک شمع، جهت محاسبه ضریب کارآیی مقایسه شد. شمع های مدل از نوع فلزی بودند که به قطر 22 میلیمتر و به طول 300 میلیمتر طراحی شده بودند. خاک از نوع ماسه ای بد دانه بندی شده، بود. نتایج آزمایشات بیانگر این مطلب است که ضریب کارآیی گروه شمع بزرگتر از 1 می باشد. همچنین فاصله شمع ها تأثیر زیادی بر رفتار گروه شمع دارد و افزایش فاصله سبب کاهش ظرفیت باربری گروه شمع می شود.

رشد روز افزون شهرها سبب افزایش زیرساخت ها شده است. به علت محدودیت زیاد محیط شهری احداث سازه های زیر سطحی مثل تونل ها بسیار ضروری و مفید هستند. در اکثر شهرهای بزرگ دنیا و نیز کشور ما سیستم حمل و نقل قطار شهری در حال گسترش است. به طور کلی حفر تونل در هر عمقی از خاک، موجب تغییر سیستم توزیع تنش در توده خاک اطراف آن می شود. این تغییرات تنش ایجاد شده، موجب همگرایی دهانه تونل و به وجود آمدن تغییر شکل هایی در سطح زمین می شود. در تونل هایی که در محیط شهری حفر می شوند، تاثیر این نشست بر روی ساختمان های مجاور حائذ اهمیت می باشد و باید قبل از احداث تونل بررسی شود، مخصوصا در ساختمان های بلند مرتبه و بافت فرسوده و تاریخی و نیز ساختمانهای حساس این بررسی ها الزامی می باشد. در گذشته کارها و تحقیقات زیادی در این زمینه انجام گرفته است، تا راه حل های دقیق و آسان تری برای پیش بینی میزان نشست و تاثیرات آن روی سازه های مجاور بدست آید، اما در اکثر روش های تحلیلی و عددی اثر ساختمان ها روی نشست نادیده گرفته شده است. سختی سازه و وزن آن روی نشست تاثیرگذار است. از این رو بایستی اندرکنش خاک و سازه برای پیش بینی جابجایی واقعی خاک در محاسبات وارد شود. موضوع اصلی این پایان نامه، مطالعه نشست ناشی از احداث تونل روی ساختمان های مجاور میباشد. در این پژوهش مدلسازی ها با استفاده از نرم افزارهای plaxis و phase2 صورت گرفته است. در ابتدا با بررسی سوابق پژوهشی و تجربیات گذشته اهمیت موضوع نشان داده شده، سپس اثر پارامترهای خاک و مشخصات هندسی تونل مثل: عمق تونل، قطر تونل، مرزهای افقی و قائم، ضریب پواسون، ضریب فشار جانی خاک، سطح آب زیرزمینی و عمق اصلاح خاک، روی میزان نشست سطح زمین بدون در نظر گرفتن ساختمان های مجاور مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش بعدی اثر سختی و وزن ساختمان را در نشست ناشی از احداث تونل بررسی شده است. پارامترهای مورد بررسی در این مدلسازی ها عبارتند از: تعداد طبقات و وزن ساختمان ها، موقعیت قرارگیری ساختمان ها و فاصله بین آنها. این پارامترها در دو حالت بدون درنظر گرفتن وزن سازه و با اعمال وزن ساختمان بررسی شدند. در انتها، نتایج حاصل از مدلسازی انجام شده روی خط 1 متروی تبریز با داده های اندازه گیری شده مقایسه گردیده است.

مارن تبریز حجم بزرگی از رسوبات بیرون زده کربناتهای دریاچه ای است که اکثرا در نواحی جنوبی و شرقی شهر تبریز قرار دارند. مارن تبریز عموما به عنوان یک خاک چسبنده و خمیری شکل که کار کردن با آن مشکل بوده و از لحاظ کاربری به عنوان خاکریزها که برای توسعه شهری استفاده می گردد، بسیار ضعیف می باشد، شناخته شده است. استفاده از آهک برای تثبیت خاکهای ضعیف سابقه بسیار طولانی در ایران دارد و در حال حاضر نیز از آهک برای تثبیت خاک در موارد مختلف و در اکثر کشورها مخصوصا آمریکا بطور وسیعی برای زیرسازی راهها استفاده می شود. تثبیت خاکهای ضعیف و سست بوسیله آهک عمر، دوام و ظرفیت باربری روسازی راه را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد و در بسیاری از موارد از لحاظ فنی و اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. خاکهای تثبیت شده جذب آب کمتری داشته و در عین حال کمتر رطوبت خود را از دست می دهند. به عبارت دیگر این خاکها جز در مواردی استثنایی، عموما در حالت رطوبت بهینه باقی خواهند ماند و بدین ترتیب باعث خواهد شد که تغییرات شرایط جوی اثرات بسیار کمتری بر روی مخلوط داشته و حجم خاک بسیار ناچیز نسبت به گذشته تغییر نماید. در این پروژه ، در مرحله اول، پس از تهیه آهک از کارخانه آهک هیدراته آذرشهر و هیدراته کردن آهک و تهیه خاک از محل مورد نظر و تعیین خواص خمیری خاک، رطوبت بهینه، c، ?، sg، xamd? و تعیینph، امکان تثبیت خاک مارن مورد مطالعه بوسیله آهک معلوم گشت. در مرحله دوم برای ساخت نمونه های مختلف، مقدار آهک 0 ، 1 ، 5/1، 2 ، 3، 5/4 و 6 درصد وزنی خاک خشک با مارن مورد مطالعه مخلوط شدند و سپس از هر کدام از ترکیبات موجود 2نمونه برای زمان عمل آوری 48ساعته و 2نمونه برای زمان عمل آوری 7 روزه و 2نمونه برای زمان عمل آوری 28 روزه آماده گردید. در مرحله سوم آزمایشات حدود اتربرگ ،cbr برای زمان عمل آوری 7 روز، تعیین phو مقاومت تک محوری برای زمانهای عمل آوری 48ساعته و 7روزه و 28 روزه با درصدهای گفته شده آهک به مارن انجام گرفت. و در نهایت با توجه به آزمایشات انجام گرفته درصد آهک بهینه برای تثبیت بستر مسیر خیابان شریعتی واقع در کوی ولیعصر تبریز 3 الی 4 بدست آمد که وجود آهک زیاد در خاک مارن مورد مطالعه دلیل بر کم بودن درصد آهک بهینه می باشد.

خاکهای ریزدانه معمولاً دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی هستند. یکی از راههای مقابله با مشکلات این نوع خاکها، تثبیت خاک ریزدانه است. تثبیت خاک شامل فعالیتهایی است که در نتیجه آنها مشخصات مهندسی خاک بهبود یافته و به ویژگیهای مورد نظر نزدیک می شود. این اقدامات باعث افزایش مقاومت، کاهش تورم، کاهش نفوذپذیری، افزایش کارایی و اثرات بسیار سودمند دیگر میشود. در تثبیت به وسیله مواد شیمیایی استفاده از آهک و سیمان بسیار متداول است. آهک به دلیل دامنه وسیع برای انواع خاکها، قیمت مناسب، در دسترس بودن و اثرات دائمی کاربرد زیادی دارد. امروزه در کنار آهک و سیمان از مواد شیمیایی دیگری برای تثبیت خاک استفاده می شود که در این میان استفاده از میکروسیلیس مورد بررسی چندانی قرار نگرفته است،بنابراین تصمیم بر این شد تا تاثیر میکروسیلیس بر تثبیت خاک را مورد بررسی قرار دهیم. خاک مورد استفاده در این پایاننامه، خاک مارن با خاصیت خمیری زیاد می باشد. ابتدا این خاک با درصدهای مختلف آهک تثبیت شده و درصد بهینه آهک که در حدود 4 درصد می باشد،تعیین شده است. سپس به مخلوط خاک و درصد بهینه آهک، درصدهای مختلفی از میکروسیلیس اضافه شده و تحت آزمایش مقاومت تک محوری، آزمایش cbr، اندازه گیری تورم و آزمایش phقرار گرقته است. برای آزمایش مقاومت تک محوری، نمونه های آزمایش در زمان های 2روزه، 7روزه و 28روزه عمل آوری شده اند و زمان عمل آوری برای آزمایشcbr، 7روزه می باشد. آزمایش cbr به دو صورت خشک و اشباع صورت پذیرفته است، در آزمایش cbr خشک پس از سپری شدن زمان عمل آوری، نمونه ها بلافاصله تحت آزمایش قرار گرفته اند. در آزمایش cbr اشباع، پس از سپری شدن زمان عمل آوری، نمونه ها به مدت 96 ساعت در آب غوطه ور شدند و میزان تورم آنها اندازه گیری شد و سپس تحت آزمایش cbr قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان میدهد که اضافه کردن میکروسیلیس باعث کاهش تورم خاک، و افزایش مقاومت و همچنین افزایش ph خاک می شود.

طی سالیان اخیر به دلیل افزایش هزینه های ناشی از تثبیت خاکهای مسئله دار با استفاده از مصالح سنتی مانند سیمان و آهک، تحقیقات نسبتاً متنوعی در مورد استفاده از پسماندهای صنعتی به عنوان مواد ارزان قیمت ، به منظور ارتقای خواص مهندسی خاکهای مختلف مشکل دار انجام گرفته است که در بسیاری از موارد نتایج رضایت بخشی بهمراه داشته است . یکی از این پسماندها، گرد کوره سیمان (ckd) بوده که در روند پخت سیمان در کارخانه های سیمان ایجاد شده و با توجه به تنوع موجود در خواص این ماده، انجام بررسی های لازمه قبل از استفاده از آن در خاکهای مختلف امری ضروریست بنابراین در تحقیق حاضر ابتدا تاًثیر درصدهای مختلف گرد کوره سیمان (5، 10 و 15 درصد)گرفته شده از کارخانه سیمان صوفیان بر روی خصوصیات مختلف مارن تبریز با استفاده از آزمایشات حدود آتربرگ، تراکم، ph و مقاومت فشاری تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفته است در مرحله بعد با توجه به خلاً موجود در مورد خصوصیات مقاومت برشی خاک های تثبیت شده با گرد کوره سیمان در تحقیقات قبلی، آزمایش برش مستقیم به صورت تحکیم یافته زهکشی شده بر روی نمونه های ساخته شده در درصدهای مختلف ckd با 7 روز عمل آوری به انجام رسید و در نهایت به منظور کاهش هزینه ناشی از حمل و نقل این ماده به دلیل مقدار درصد بالای لازم برای تثبیت انواع خاکها در تحقیقات قبلی، تاًثیر اضافه کردن حداقل آهک هیدراته به ckd، از طریق آزمایشات ذکر شده مورد ارزیابی قرار گرفت . با توجه به بررسی های انجام یافته، پلاستیسیته خاک مارن با افزودن ckd کاهش یافته و اضافه کردن 2 درصد آهک هیدراته نیز کاهش هرچه بیشتر این شاخص را بهمراه دارد همچنین افزودن این ماده، وزن مخصوص خشک و رطوبت بهینه خاک را به ترتیب کاهش و افزایش می دهد. از طرف دیگر مقدار 10 درصد ckd و یا 5 درصد ckd بهمراه 2 درصد آهک هیدراته، به عنوان بهینه مقدار لازم برای تثبیت خاک مارن بوده و افزایش مقاومت خاک با افزودن گرد کوره سیمان به دلیل افزایش چسبندگی زهکشی شده مورد ارزیابی قرار گرفت .

یکی از نیاز های اولیّه ی پروژه های عمرانی کاهش هزینه های مربوط به آن می باشد. گاهاً زمینی که قرار است بهبود یابد، مسافتی طولانی و یا منطقه ی وسیعی را در بر می گیرد (همانند بزرگراه ها). لذا بایستی از مصالحی با هزینه های پایین استفاده شود. به منظور بر آورده کردن این نیاز تولیدات و نخاله های صنعتی به صورت گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفتند. هر چند که این موضوع، خود سوال مهمّ دیگری را در بر می گیرد و آن سمّی بودن این مواد می باشد. شسته شدن این مصالح به محیط زیست خود می تواند مسائلی را در ارتباط با سلامتی انسان بر انگیزد؛ لذا انتخاب کاندیدایی دیگر جهت اصلاح خاک های مسأله دار نیازی ضروری می نماید. از این میان نانو مواد که حایز ویژگی های منحصر به فردی هستند و اِستفاده از آن ها در دیگر شاخه های علوم مهندسی منجر به تحوّلات بنیادینی شده است، در مهندسی ژئوتکنیک کمتر مورد توجّه قرار گرفته اند. این ذرّات دارای مشخصاتی همچون اندازه ی بسیار کوچک، سطح ویژه ی بالا، بار های سطحی و نانو تخلخل بوده و لذا به صورت فعّالی با دیگر ذرّات خاک واکنش می دهند. در نتیجه حتّی در صورت استفاده ی بسیار کم از این ذرّات در محیط های خاکی، خصوصیّات مهندسی خاک را به صورت ویژه ای تحت تأثیر قرار می دهند. در این پایان نامه به اثر نانو رس کلوزایت 25آ در اصلاح خواص مهندسی خاک مارن تبریز پرداخته شده است. آن گاه مجموعه آزمایشات حدود اِتربرگ، مقاومت فشاری تک محوری، تراکم و تحکیم بر روی مخلوط های حاوی درصد های متنوع نانو رس انجام شده است. با توجه به بررسی های اَنجام یافته، پلاستیسیته ی خاک مارن با اَفزودن نانو رس کاهش می یابد. همچنین اَفزودن این ماده، وزن مخصوص خشک ماکزیمم و رطوبت بهینه ی خاک را به ترتیب کاهش و اَفزایش می دهد. در اِدامه به تأثیر افزودنی نانو رس بر مقاومت فشاری تک محوری پرداخته شده و نشان داده شده ادامه ی چکیده است که با افزودن 2 در صد نانو رس، مقاومت فشاری تک محوری به اندازه ی 30 درصد افزایش یافته است. از طرف دیگر به بررسی تأثیر نانو رس در تغییرات فشار تورّمی پرداخته شده و تأثیر مثبت این ماده در کاهش فشار تورّمی تا حدّ 67 درصد در صورت اِستفاده از 6 در صد نانو رس مشاهده گردیده است.

چکیده: در تحقیق حاضر، پارامترهای مقاومت برشی و همچنین رفتار شکل پذیری و اتساع خاک تسلیح شده با خرده لاستیک و قیر مورد مطالعه قرار گرفته است. این خرده لاستیک ها جزء ضایعات کارخانه لاستیک سازی و تایرسازی می باشد. با بکارگیری این خرده لاستیک ها در داخل خاک، راهی برای دفن این ضایعات در پروژه های عمرانی پیدا می شود. در این تحقیق در حالت اول خاک با خرده لاستیک، در حالت دوم خاک با قیر و در حالت سوم خاک با قیر و خرده لاستیک تسلیح شد. با انجام تحقیق حاضر که مبتنی بر انجام آزمایش های برش مستقیم 10× 10 بود، مشخص گردید که با افزودن 1-10 درصد خرده لاستیک به خاک زاویه اصطکاک و شکل پذیری نمونه افزایش و اتساع آن کاهش می یابد. با استفاده از این یافته ها می توان گامی در جهت استفاده از ضایعات صنعت لاستیک و تایرسازی در ژئوتکنیک برداشت که این هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی بسیار سودمند خواهد بود.

در این تحقیق رفتار ماسه ریز تثبیت شده توسط آزمایش های cbr و تک محوری مورد مطالعه قرار گرفت. ماده تثبیت کننده اولیه سیمان با نسبت های 2، 4 و 6 درصد وزن خشک خاک بود که به آن میکروسیلیس نیز با نسبت های 5/0، 1 و5/1درصد وزن خشک خاک افزوده شد. نمونه های لازم با نسبت های سیمان و میکروسیلیس در رطوبت بهینه تهیه و بعد از عمل آوری تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده (ucs) و آزمایش cbr قرار گرفتند و سپس با بررسی نتایج حاصل از انجام آزمایشات مشاهده گردید که با افزایش میکروسیلیس تا 20 درصد وزن سیمان مقاومت cbr افزایش می یابد اما بعد از آن رشد مقاومت کم می شود. تأثیر افزایش میکروسیلیس بر مقاومت فشاری تک محوری بدین صورت است که در عمل آوری یک روزه با افزایش میکروسیلیس تا 20 درصد وزن سیمان مقاومت فشاری تک محوری افزایش می یابد اما با افزایش میکروسیلیس بیشتر از 20 درصد وزن سیمان کاهش مقاومت فشاری تک محوری را شاهد هستیم اما در عمل آوری7 روزه افزایش میکروسیلیس تا 20 درصد وزن سیمان باعث رشد زیادی درمقاومت فشاری تک محوری می شود البته در این عمل آوری بعد از 20 درصد نیز افزایش مقاومت فشاری تک محوری را شاهد هستیم. افزیش مقاومت با افزایش میکروسیلیس تا 20 درصد وزن سیمان به علت واکنش پوزولانی است، بعد از آن پرکنندگی میکروسیلیس نیز سهیم می باشد.

از مهمترین مشکلات در ساخت و سازهای شهری حفاظت از گود ها و ساختمان های مجاور آن می باشد که در صورت عدم رعایت روش های مناسب حفاظت از گودها، منجر به خسارات جبران ناپذیری می گردد. یکی از سیستم های حفاظت جانبی برای گودبرداری ها استفاده از دیوارهای حائل دیافراگمی است. دیوارهای دیافراگمی دسته ای از دیوارهای حائل از جنس بتن مسلح می باشند که با حفر ترانشه های عمیق ساخته می شوند و به دلیل سرعت اجرا و ایمنی کافی از سازه های نگهبان مناسب و قابل اطمینان محسوب می شوند. این دیوارها برای اولین بار در اوایل دهه 1950 در کشور ایتالیا به کار برده شد، سپس استفاده از آن در آمریکا رواج یافت. امروزه به دلیل افزایش ساخت و ساز شهری در مناطق با تراکم بالا علی الخصوص در مناطقی که سطح آب زیرزمینی در لایه های بالاتری قرار دارد، از دیوارهای دیافراگمی برای ایستگاه های زیرزمینی و گودبرداری عمیق، بهره می گیرند. به خاطر نفوذناپذیر بودن دیوار در برابر جریان آب، پشت دیوار دیافراگمی گرادیان هیدرولیکی به وجود می آید که باعث برقراری جریان آب می گردد. جریان آب در خاک باعث تغییر در تنش موثر و تغییر تنش موثر باعث تغییر در جابجایی ها و نیروهای داخلی دیوار و مهارها (struts) می شود و به همین علت بررسی جابجایی و رفتار دیوار در حضور آب لازم به نظر می رسد. در این پژوهش مدل سازی ها با استفاده از روش عددی (المان محدود) و بوسیله نرم افزار plaxis در حالت دو بعدی روی دیوارهای دیافراگمی مهارشده با بررسی اثر حضور آب، صورت گرفته است. در ابتدا با بررسی سوابق پژوهشی و تجربیات گذشته اهمیت موضوع نشان داده شده، سپس تاثیر فازهای حفاری و تراز آب در جابجایی و نیروهای داخلی دیوار بررسی شده است. همچنین اثر تراز آب در نیروی محوری قید های فشاری مطالعه گردیده است. در تمام بررسی ها حالت بدون آب نیز در نظر گرفته شده و نتایج روی دو نوع خاک ماسه ای و رس با سختی های کم، متوسط و زیادارائه شده است. در بخش پایانی تاثیر مدلهای رفتاری خاک در جابجایی ها و نیروهای داخلی دیوار بررسی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق روی مدل های تحلیل شده، نشان داد که با کاهش تراز آب از سطح زمین، مقادیر جابجایی افقی دیوار، لنگر خمشی و نیروی برشی دیوار کاهش می یابد ولی تغییر سطح آب در زیر سطح نهایی خاکبرداری (فاز آخر حفاری) تاثیر چندانی روی جابجایی و نیروهای دیوار ندارد و تقریبا با حالت بدون آب برابر می باشد. همچنین مشخص گردید با کاهش تراز آب نیروی محوری قیدهای فشاری ردیف اول همواره کاهش می یابد ولی قیدهای ردیف دوم و سوم در برخی ترازها افزایش نیرو داشته و بعد از آن نیروی آنها کاهش می یابد. در پایان این تحقیق ملاحظه شد که در خاک های ماسه ای (برخلاف رس)، با افزایش سختی خاک، جابجایی افقی دیوار کاهش می یابد و در حالتی که در طرف حفاری شده دیوار، پمپاژ آب صورت گیرد، تغییر مقدار ضریب نفوذپذیری تاثیری بر نتایج ارائه شده ندارد

ادامه چکیده مشکلاتی در عملکرد ماشین epb در رابطه با خصوصیات خاکها رخ می دهد. با این اوصاف در این پایاننامه به کار تحقیقاتی و آزمایشگاهی پرداخته شده است که بر روی مخلوط های ماسه و فوم انجام گرفته است و هدف از آن رسیدن به یک الگوی اصلاح مناسب و تعیین fir بهینه برای این خاکها می باشد. در آزمایشات از دو نوع ماسه با سه نوع ماده فوم ساز و دو نوع پلیمر استفاده شده است که دو نوع از فومها در متروی تبریز مورد استفاده قرار می گیرد که برای انجام آزمایشات خاک- فوم از همین دو نوع فوم استفاده شده است. آزمایشات برش مستقیم در مقیاس کوچک انجام گرفته اند. برای تولید فوم در آزمایشگاه از دستگاه فوم ساز ساخته شده توسط آقایان احمدی عدلی و ثابت عمل استفاده شده است. بر اساس آزمایشات مشخصه فوم ها ملاحظه می شود که با افزایش میزان غلظت ماده فوم ساز نسبت اتساع فوم افزایش یافته ولی زمان پایداری فوم کاهش پیدا می کند و همچنین افزودن پلیمر به محلول فوم ساز باعث افزایش زمان پایداری فوم می شود. در آزمایشات برش مستقیم ملاحظه شده است که با کاهش قطر متوسط ذرات، میزان تاثیر فوم افزایش پیدا کرده طوریکه کاهش قابل ملاحظه ای در مقدار زاویه اصطکاک داخلی ماسه های ریزدانه به ثبت رسیده است. همچنین با توجه به نتایج آزمایشات برش مستقیم مشاهده شده است که با تغییر در نوع ماده فوم ساز تغییرات قابل توجهی در نتایج مقاومت برشی نمونه ها حاصل نشده است. قابل ذکر است که برای تمامی نمونه های مورد آزمایش از پارامترهای نسبت اتساع و غلظت ثابتی که در آزمایشات مشخصه فوم بدست آوردیم استفاده شده است ولی مقدار fir در آزمایشات متغیر بود.

یکی از معیارهای تعیین کننده در کیفیت نهایی راه ها مسئله ی میزان تراکم لایه های مختلف روسازی می باشد. در صورت عدم رسیدن این معیار به مقادیر آیین نامه ای امکان بروز خرابی های مختلفی به شکل زودهنگام در سازه ی راه به وجود آمده که باعث ایجاد هزینه های زود هنگام خواهد شد. یکی از روش هایی که در حال حاضر در دنیا مرسوم شده است استفاده از سامانه های تراکم سنجی هوشمند می باشد که با استفاده از اندرکنش های غلتک با زمین تخمینی از وضعیت کیفی لایه ی روسازی زده می شود. با این وجود متاسفانه در حال حاضر در کشور ما عملا کار تراکم سنجی به صورت سنتی انجام می گیرد. در این پایان نامه تلاشی به منظور ساخت نمونه ای آزمایشگاهی از سامانه های تراکم سنج هوشمند صورت گرفته است که طی آن و با رویکردی جدید نسبت به نمونه های مشابه خارجی، تخمینی از وضعیت تراکم لایه همزمان با انجام عملیات غلتک زنی انجام گرفته است. به این منظور با استفاده از سنسورهای شتاب سنج به کار رفته و نصب شده در راستای محور چرخ غلتک دستی، وضعیت شتاب های بروز یافته از حرکت غلتک سنجیده شده و ذخیره سازی گردیدند. با بررسی های ریاضی بر روی داده های به دست آمده در نهایت شاخصی با عنوان ici در نظر گرفته شده است که متشکل از مجموع چهار شاخص دیگر می باشد. آزمایش ها برای لایه های با ضخامت 4، 6 و 8 سانتی متر انجام گرفتند. در این آزمایشات مشخص گردید که در شرایط آزمایشگاهی و برای لایه های با ضخامت های یاد شده، این شاخص مستقل از ضخامت لایه می باشد. ضریب همبستگی r2 میان نتایج واقعی آزمایش تراکم و نتایج تخمینی تراکم لایه با استفاده از الگوریتم به کار رفته معادل 94/0 به دست آورده شده است. در نهایت و با توجه به الگوریتم ابداعی، نرم افزاری به منظور دریافت و تحلیل اتوماتیک داده ها نوشته شده است که تراکم تخمینی به صورت طیف رنگی به نمایش گذاشته می شود. تفاوت این روش با نمونه های مشابه، استفاده از سنسورهای شتاب سنج با قابلیت محاسبه ی شتاب های استاتیکی می باشد.

در سالهای اخیر به دلیل افزایش ساخت و سازهای شهری نیاز به ایجاد خاکبرداری های عمیق جهت احداث ساختمانها ضروری به نظر میرسد. تجربه نشان میدهد در مواقعی که اهمیت بررسی و مطالعه پایداری این نوع گودبرداری ها نادیده گرفته شده ، خسارات جبران ناپذیری گریبان گیر مهندسین شده است. سیستم های بسیار متنوعی برای ایجاد سازه های نگهدارنده گودها در خاکبرداری های عمیق وجود دارند که بسته به شرایط میتوان از هر کدام از آنها استفاده کرد. روش میخکوبی خاک به عنوان یکی از این روشها به علت سرعت بسیار بالای اجرای آن و نیز اقتصادی بودن ، در سالهای اخیر به روشی محبوب و بسیار رایج تبدیل گشته است؛ لیکن به دلیل جدید بودن نسبی این روش شناخت کافی از رفتار این نوع سیستم در دست نیست. با توجه به اینکه خاکبرداری های عمیق اکثرا در مناطق شهری و در مجاورت سازه های موجود ایجاد میگردند، هر گونه شکست در این نوع پروژه ها میتواند صدمات مالی و جانی عظیمی در پی داشته باشد؛ لذا مطالعه ی عمیقتر برای درک بهتر رفتار این نوع سازه ها ضروری به نظر میرسد. از جمله مزایای روش میخکوبی خاک میتوان به موارد زیر اشاره کرد: 1. سرعت بسیار بالای اجرای آن در مقایسه با روشهای دیگر سیستم های نگهدارنده 2. هزینه پایین آن در صورت اجرا در مناطق مناسب و قابلیت اجرا در مناطق صعب العبور و نیاز به ماشین آلات بسیار سبک و... در این پروژه با ایجاد مدل فیزیکی برای سیستم میخکوبی خاک، از روش piv برای بررسی رفتار این سیستم بهره جسته شده است. 15 آزمایش جهت بررسی تاثیر زاویه انحراف میخها در شیب پشت های مختلف بر روی تغییر شکل های ایجاد شده در خاک پشت دیوار انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان میدهد که با افزایش زاویه انحراف در هر سه شیب پشت انتخاب شده تغییر شکل ها نیز در خاک پشت دیوار افزایش می یابد. همچنین 4 آزمایش جهت بررسی تاثیر اصطکاک دیواره های جانبی جعبه ی آزمایش بر روی نتایج حاصل انجام پذیرفت و روشی برای کاهش آن ارائه گردید. با توجه به کار آمدی بالای این روش انتظار میرود نتایج حاصله درک بهتری از عملکرد روش میخکوبی خاک بدست دهد.

در گروه شمع، در راستایی که هم جهت با نیروی وارده به هد شمع است شمع ها تا فاصله پنج برابر عرض شمع هنوز با هم اندرکنش نشان می دهند ولی در در راستایی که عمود بر جهت بارگذاری است از فاصله سه برابر عرض شمع به بعد اندرکنش بین شمع ها از بین رفته و رفتار آنها به رفتار شمع منفرد می رسد همچنین با توجه به عکس برداری های انجام شده و نتایج به دست آمده، شکل گوه کرنش در گروه شمع در سطح خاک حالت دایره ای دارد. با افزایش فاصله شمع ها در گروه منحنی بار- تغییرمکان رفته رفته بالاتر می رود به ازای تغییرمکان یکسان سر شمع ، لنگر داخلی ایجاد شده در شمع ها افزایش می یابد و رفتار شمع ها به رفتار شمع منفرد نزدیکتر می شود وظرفیت گروه شمع بالا می رود و می تواند نیروی جانبی بیشتری تحمل کند.

سد سهند در 35 کیلومتری جنوب غربی هشترود در استان آذربایجانشرقی واقع است که برای اجرای پرده آب بند پی آن روش تزریق برگزیده شده است. برای شناسایی ساختگاه سد سهند که در تناوبی از سنگهای آذرین و رسوبی در دره ای پهن شکل گرفته است، آزمایش های فشار آب (لوژن) انجام یافته است. در این مطالعه به تحلیل و تفسیر این آزمایش ها پرداخته شده و میزان نفوذپذیری در هر محدوده ساختگاه بدست آمده است که نشاندهنده نفوذپذیری بالای محدوده راست نسبت به محدوده چپ می باشد. سپس با ارزیابی مراحل مختلف فرایند تزریق، میزان خورند سیمان در مقاطع مختلف از لحاظ کمی و آماری بررسی شده و نتایج آن با داده های حاصل از آزمایش های فشار آب مورد مقایسه قرار گردید. نتایج نشان دهنده آن بود که در محدوده راست با توجه به نفوذپذیری بالایی که در قیاس با محدوده چپ داشت، میزان عملیات تزریق نیز به مراتب بیشتر از محدوده چپ می باشد، بطوریکه در محدوده چپ فقط 3 مرحله تزریق انجام یافت در حالیکه در محدوده راست عملیات تا 8 مرحله انجام پذیرفته است. میزان سیمانخوری نیز در محدوده راست بطور میانگین به 100 کیلوگرم بر متر رسیده است در حالیکه این مقدار در محدوده چپ مقدار پایین 11 کیلوگرم بر متر می باشد. با توجه به اینکه معیار کنترل فرایند تزریق فقط روند سیمانخوری مقطع تزریق بوده است لذا با استفاده از نرم افزار مبتنی بر روش المان محدود seep/w که زیر مجموعه ای از بسته نرم افزاری geo studio می باشد، مدل سازی و تحلیل آبگذری در مقاطع مختلف سد که ابزار بندی در طرفین پرده آببند در آن وجود دارد انجام پذیرفت. نتایج حاصل از مدل سازی با قرائت ابزار دقیق ها در هر مقطع مقایسه گردید که این قیاس نشان دهنده انطباق کافی بین مدل سازی و قرائت ها بود. این مسئله نشانگر رسیدن به معیار مورد نظر طرح در فرایند تزریق می باشد. با توجه به این انطباق، تحلیل های عددی و مدل سازی های دیگری در مورد عملکرد پی در طول، عرض و عمق پی انجام پذیرفت که نتایج آنها نشان دهنده این بود که در طول پی در بین مقاطع ابزاربندی شده 2، 3 و 4، مقطع 2 کمترین آبگذری و مقطع 3 بیشترین آبگذری را در بین مقاطع موجود از خود نشان می دهند. سایر بررسی های انجام گرفته در عرض و عمق پی نیز نشاندهنده عملکرد مناسب پی در عرض و هم در عمق پی می باشد.

است. اساس این روش از مفهوم مدول عکس العمل winkler استنتاج می گردد. به دلیل رفتار پیچیده خطوط لوله مدفون، عکس العمل خاک در مقابل حرکات لوله بخوبی شناخته نشده است، بدین منظور آنالیز اندرکنش خاک - لوله بوسیله نرم افزار تفاضل محدود انجام شده است. در این تحقیق تاثیر حرکات گسل بر روی لوله های مدفون بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که گسل نرمال باعث تنش کششی در لوله می شود در حالیکه در گسل معکوس تنش فشاری در لوله ایجاد می شود. با افزایش عمق دفن لوله و مقاومت خاک، کرنش طولی در لوله افزایش می یابد. همچنین افزایش قطر لوله باعث کاهش کرنش در لوله می شود. تغییر مکان های ناهمگون ناشی از زمین لرزه که معمولاً بصورت گسلش، روانگرایی، زمین لغزش و گسترش جانبی رخ می دهند، تاثیر بسزایی در رفتار شریانهای حیاتی علی الخصوص خطوط لوله انتقال آب دارند. برای ایمن نگه داشتن خطوط لوله زیرزمینی شناخت رفتار سیستم مرکب خاک - لوله و نیروهای اندرکنشی خاک - لوله لازم می باشد. در مدل مهندسی این مساله که در آیین نامه asce(1984) و اخیراً در آیین نامه ala(2005) ارائه شده، خط لوله بصورت یک المان تیر سازه ای و خاک اطراف آن بصورت فنرهای الاستو پلاستیک مستقل از هم در نظر گرفته شده

نیاز به سیستم حمل و نقل زیر زمینی در اکثر شهرهای بزرگ جهان، به ویژه برای آنهایی که با مشکل ترافیک مواجه هستند، کاملاً محسوس می باشد. این سیستم شامل یک ساز? تونل است که در مناطق شهری عمدتاً در زمین های خاکی و سست و در بخش های سطحی احداث می شود. محاسبه، طراحی و اجرای بنای زیر زمینی را می توان از جمله مشکل ترین و در عین حال از مهمترین مباحث مهندسی عمران دانست و این مسأله در مورد تونل های کم عمق که در مناطق شهری احداث می شوند، از اهمیت بیشتری برخوردار است. بروز خسارات پیش بینی نشده در ابنیه مجاور این تونل ها به دلیل عدم پیش بینی صحیح رفتار پوشش تونل و خاک مجاور آن و طراحی نادرست تونل حاکی از اهمیت مطالعه و پیش بینی تغییر شکل زمین بر اثر حفر تونل می باشد. هدف این پژوهش بررسی اثر مشخصات سازه مجاور در مسأله اندر کنش تونل- خاک- سازه است که طی آن اثرات پارامترهای مختلفی چون سختی، وزن و ابعاد ساختمان مورد بررسی قرار خواهند گرفت. در این تحقیق با استفاده از روش عددی المان محدود و نرم افزار plaxis 3d tunnel حفر گام به گام تونل بصورت سه بعدی شبیه سازی شده و تأثیر پارامتر های مختلف ساختمان بر روی نشست سطح زمین بررسی می گردد.

چکیده : خاکهای ریز دانه معمولا دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی هستند. یکی از راههای مقابله با مشکلات این نوع خاکها تثبیت خاک ریز دانه است.تثبیت خاک شامل فعالیت هایی است که در نتیجه آنها مشخصات مهندسی خاک بهبود یافته و به ویژگیهای مورد نظر نزدیک می شود. این اقدامات باعث افزایش مقاومت, کاهش تورم, کاهش نفوذپذیری , افزایش کارایی و اثرات بسیار سودمند دیگر می شود. در تثبیت به وسیله مواد شیمیایی استفاده از آهک و سیمان بسیار متداول است. امروزه در کنار آهک و سیمان از مواد شیمیایی دیگری برای تثبیت خاک استفاده می شود. از این میان نانومواد که حائز ویژگی های منحصر به فردی هستند و استفاده از آن ها در دیگر شاخه های علوم مهندسی منجر به تحولات بنیادی شده است, در مهندسی ژئو تکنیک کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. این ذرات دارای مشخصاتی همچون اندازه بسیار کوچک, سطح ویژه بالا,بارهای سطحی و نانو تخلخل بوده و لذا به صورت فعالی با دیگر ذرات خاک واکنش می دهند.در نتیجه حتی در صورت استفاده بسیار کم از این ذرات در محیط های خاکی,خصوصیات مهندسی خاک را به صورت ویژه ای تحت تاثیر قرار می دهند.خاک مورد استفاده در این پایان نامه خاک مارن با خصوصیات خمیری زیاد می باشد.ابتدا این خاک با درصد های مختلف آهک تثبیت شده و درصد بهینه آهک که در حدود 3درصد می باشد.تعیین شده است سپس به مخلوط خاک و درصد بهینه آهک,درصد های مختلفی از نانو سیلیس اضافه شده و تحت آزمایشات مقاومت تک محوری,آزمایش ph و حدود اتربرگ قرار گرفته است.برای آزمایش مقاومت فشاری تک محوره نمونه های آزمایش در زمان 2روزه ,7روزه و 28 روزه عمل آوری شده اند. نتایج آزمایشات نشان می دهد که اضافه کردن نانو سیلیس باعث افزایش مقاومت فشاری تک محوری به میزان و سبب کاهش نشانه خمیری می گردد

ماسه سخت شده کاربردهای متنوعی در عرصه ژئوتکنیک دارد که از آن جمله می توان به زیر اساس راهها و فرودگاه ها و شیب های سدها و خاک ریز ها و دیوار های حائل اشاره کرد. نمونه های خاک که به صورت مصنوعی سخت گردیده اند، با افزودن مقداری ماده سخت کننده ایجاد می شوند. مثال هایی از این مواد سخت کننده عبارتند از: سیمان، آهک، خاکستر بادی و گچ. در این تحقیق رفتار ماسه که به صورت مصنوعی سخت شده است، توسط آزمایش تک محوری مورد مطالعه قرار گرفت. ماده سخت کننده اولیه سیمان بود که به آن سیلیکات سدیم نیز افزوده گردید. نمونه های لازم که حاوی درصد های متفاوت سیمان و سیلیکات سدیم بوده و در رطوبت بهینه تهیه و بعد از عمل آوری تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده ( ucs) قرار گرفته و نهایتاً مقاومت فشاری تک محوره از انجام آزمایش ها برای نمونه ها با همدیگر مقایسه شده اند تا نتیجه حاصل از افزایش درصد سیمان و همین طور افزودن سیلیکات سدیم روی مقاومت فشاری محدود نشده بدست آید. مشاهده شد که تأثیر افزودنی مذکور روی گیرش سیمان و مقاومت خاک تثبیت شده متغیر بوده و تابع شرایط عمل آوری ، مقدار سیمان و سیلیکات سدیم می باشد، به گونه ای که در یک نسبت مشخص و یا عمل آوری خاص اثر تند گیری داشته و در صورت تغییر هر یک از عوامل فوق به تنهایی یا با هم اثر تند گیری کاهش و بلکه خاصیت عکس نشان دهد. چنین تأثیر روی مقدار مقاومت نیز صادق است.

آسفالت ماده ای ترکیبی است که از مخلوط کردن شن و ماسه و قیر ساخته می شود و در ساخت جاده، باند فرودگاه و ... به کار می رود. یک جاده تازه ساخت در اوایل دارای خواص فیزیکی و مکانیکی عالی است، اما به مرور زمان این خواص را از دست می دهد. علاوه بر اثرات دمایی که باعث خرابی آسفالت می شوند، افزایش بار ترافیک و فشار زیاد وسایل نقلیه نیز عامل خرابی زودرس آسفالت می باشند. شکلهای اصلی خرابی آسفالت شامل شیارشدگی(rutting)، ترکهای خستگی (fatigue) ، ترکهای ناشی از دمای پایین و عریان شدگی(stripping) می باشد. محدودیت های آسفالت معمولی باعث گردیده که در زمینه اصلاح رفتار و در نتیجه اصلاح عملکرد مخطوطهای آسفالتی گامهایی برداشته شود. در این زمینه روش های مختلف بررسی شده و طیف گسترده ای از مواد اصلاح کننده و افزودنی مانند گوگرد، خرده لاستیک، انواع پلیمرها، الیاف و برخی مواد شیمیایی به منظور اصلاح خواص قیر در جهت بهبود عملکرد مخلوطهای آسفالتی برای مقاصد و انتظارات مورد نظر، مورد استفاده قرار گرفته است. اصلاح پلیمری راه حلی را برای بهبود خرابی های آسفالت ارئه می کند. در این پروژه، اثر افزودن پلی پروپیلن و اتیلن پروپیلن دی ان مونومر (epdm) بر قیر و آسفالت تهیه شده از آن بررسی شده است. برای این منظور نمونه های 1، 2، 3، 4 درصد از پلی پروپیلن و همچنین 2، 4، 6، 8 درصد از epdm بعنوان اصلاح کننده قیر و آسفالت تهیه و خواص فیزیکی و شیمیایی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، استفاده از این پلیمرها باعث کاهش درجه نفوذ (39%=epdm و 49%=pp) و افزایش دمای نرمی (34%=epdm و 35%=pp) در قیر و کاهش شیارشدگی در مخلوطهای آسفالتی می شود. همچنین تاثیر مثبتی در بهبود استحکام مارشال نمونه های آسفالتی (39%=epdm و 37%=pp) داشته بطوریکه نسبت مارشال بعنوان شاخص شیارشدگی افزایش قابل توجهی (31%=epdm و 50%=pp) نشان می دهد. در آزمایش کشش غیر مستقیم (tsr) نمونه های آسفالتی، که بمنظور بررسی مقاومت به عریان شدگی آسفالت اصلاح شده انجام گرفت، شاخص tsr نسبت به قیر پایه افزایش ( 35%=epdm و 8%=pp) نسبتا خوبی را نشان می دهد.

با توجه به اقتصاد توسعه و بازسازی شهری،کاربرد فضای زیرزمینی افزایش یافته و به ویژه مزایای حفاری تونل مورد شناسایی قرار گرفته است. یکی از مزایای حفر تونل کاهش اختلال سطحی ساخت و ساز است و در راستای این مزیت، ضروری است تا وارد آمدن آسیب به سازه های موجود که بر اثر حفاری تونل بدان ها وارد می شود، به حداقل برسد.نیاز به پیش بینی های دقیق حرکات زمین القاشده بر اثر حفاری تونل و آسیب بالقوه به سازه ها منجر به رشد گرایش تحقیقاتی شده و مطالعات مبسوط بسیاری را به بار آورده است. با این حال، توجه اندکی به توسعه ی حرکات در زمین که از بیش از یک لایه ی خاک تشکیل شده است و بویژه برآورد حرکات زیرسطحی شده است.

توسعه حمل و نقل در شهرهای بزرگ و همچنین در بعضی از شهرها، شرایط زیرزمینی و ژئوتکنیکالی، ساخت تونل های دوقلو یا تونل های جدید را در نزدیکی تونل های موجود، ضروری می سازد. از آنجا که موقعیت نسبی تونل ها و فرآیند ساخت آن ها، جابجایی در خاک و نیروهای داخلی پوشش تونل ها را تحت تأثیر قرار می دهد، مطالعه این عوامل در طراحی تونل لازم و ضروری می باشد. علاوه بر این، راه حل تونل های دوقلو مزیت های فراوان دیگری مانند کاهش قطر تونل و جابجایی خاک ناشی از حفر تونل ها، امکان مرحله ای کردن سرمایه گذاری، پایداری بیشتر و تهویه بهتر و مناسب تر در مقایسه با تونل تکی با سطح مقطع بزرگتر را دارد. از آنجا که نیروهای داخلی تونل های دوقلو و نشست سطحی خاک، دو معیار و ملاک طراحی آن ها می باشد، در این پایان نامه پارامترهایی مثل موقعیت نسبی تونل ها، مراحل ساخت آن ها، فاصله بین آن ها، سربار تونل ها، مدول الاستیک، چسبندگی و لایه بندی خاک با استفاده از برنامه تفاضل محدود صریح دو بعدی flac مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها برای شرایط یکسان خاک دو لایه، نشان می دهد که تونل ها در حالت قرارگیری افقی نسبت به هم بیشترین میزان نشست را دارند در حالی که کمترین میزان نشست در حالت قرارگیری عمودی تونل ها هنگامی که دو تونل به صورت هم زمان ساخته می شوند، بدست می آید. در حالت قرارگیری عمودی تونل ها نسبت به هم، ساخت تونل بالایی در ابتدا، منجر به ممان خمشی و نیروی برشی بیشتر نسبت به حالت ساخت تونل پایینی در ابتدا می گردد.

افزایش جمعیت و توسعه شهرها از طرفی و کمبود فضای ساخت و ارزش بالای زمین در شهرها از طرف دیگر، موجب تمایل به اجرای ساختمان های بلند شده است. اجرای چنین ساختمان هایی جهت تامین فضای کافی برای کاربری های مختلف، عموما نیاز به گودبرداری های عمیق خواهد داشت. اجرای گودبرداری در مواقعی که فاصله گودبرداری و تونل کم باشد نیاز به تامل و بررسی کامل دارد و ضروری است احتیاط های لازم به عمل آید. با توجه به اینکه در کلان شهرهای کشور ما تونل های مربوط به قطار شهری در حال ساخت می باشد و یا هم اکنون مورد استفاده قرار می گیرد بنابراین ضرورت خواهد داشت که تاثیر این حفاری ها روی تونل های موجود مورد ارزیابی قرار گیرد چرا که ممکن است در اثر اجرای گودبرداری، پوشش تونل دچار تغییر شکل و جابجایی هایی گردد و یا تلاش های داخلی اضافی در آن القا شود که قبلا برای آن طراحی نشده است و در نهایت باعث اختلال در خدمت رسانی تونل شود. میزان تاثیر گودبرداری روی تونل های مجاور، وابسته به پارامترهای متعددی می تواند باشد. در این زمینه، توسط محققین مختلف، تحقیقاتی صورت پذیرفته و برخی عوامل و پارامترهای موثر، مورد شناسایی و ارزیابی قرار گرفته است و در برخی از آن-ها، نتایج محاسبات با مقادیر اندازه گیری شده در محل، مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج ارائه شده است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی برخی پارامترهای مداخله کننده در میزان تاثیر گودبرداری های عمیق بر روی تونل های مجاور با استفاده از روش های عددی و مدلسازی های رایانه ای می باشد. نتایج حاصل از تحلیل های عددی دو بعدی، بیانگر این است که اجرای گودبرداری های عمیق در مجاورت تونل ها، بسته به موقعیت نسبی تونل و گودبرداری، می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای روی جابجایی ها و اعوجاج تونل داشته باشد ولی تاثیر قابل توجهی در تلاش های داخلی تونل، در حدی که باربری آن را دچار مشکل کند، ندارد.

در شهرهای بزرگ ساخت تونل در نزدیکی ساختمان ها و پل ها یکی از دغدغه های مهندسین می باشد. از طرف دیگر بیشتر این سازه ها بر روی پی های شمعی قرار گرفته اند. حفاری تونل باعث ایجاد جابجایی های بلندمدت و کوتاه مدت در زمین می شود. این جابجایی ها سازه های موجود در نزدیکی تونل را تحت تأثیر قرار داده و باعث ایجاد نشست در این سازه ها می شود. این تأثیرات در شمع های موجود در مجاورت محل حفاری تونل بیشتر می باشد. به طوریکه جابجایی های ایجاد شده در زمین به شمع ها انتقال یافته و باعث ایجاد نیروهای محوری و ممان خمشی در شمع می گردد. بنابراین بررسی مناسب از تأثیر حفاری بر روی سازه ها و شمع های مجاور از نظر ضریب ایمنی حفاری بسیار حائز اهمیت می باشد. در این تحقیق به بررسی عددی تأثیر حفاری تونل بر روی شمع های تکی و گروهی موجود در نزدیکی محل حفاری پرداخته شده است و تأثیر پارامترهای مختلف بررسی گردیده است. برای درک بهتر چگونگی تأثیر حفاری تونل بر روی شمع های گروهی، شمع های جلویی و عقبی با شمع های تکی در مکان ها و شرایط مشابه مقایسه شده است.

بهسازی خاک های سست بوسیله ستون های سنگی یکی از روش های متدوال بوده و مطالعات زیادی در این زمینه انجام گرفته که رفتار ستون سنگی تحت بارهای استاتیکی را مشخص می کند. اما در مقایسه با حالت استاتیکی تا کنون مطالعات جامعی بر روی عملکرد ستون های سنگی تحت بارهای لرزه ای صورت نگرفته است. با توجه به این مسئله که زمین های بهسازی شده بوسیله ستون های سنگی اصولا کاربری موقتی نداشته و به عنوان پی های دائمی استفاده می شوند، لذا مطالعه دینامیکی زمین های بهسازی شده با استفاده از ستون های سنگی از مطالعات ضروری می باشد. با توجه به پیشرفت اندک در زمینه مطالعات لرزه ای بر روی ستون های سنگی، در این پایان نامه سعی بر این بوده است که نشست ستون سنگی تحت بارهای لرزه ای مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور در این تحقیق ابتدا یک مدل در نرم افزار flac آماده شده و در شرایط استاتیکی تحلیل و با نتایج مدلسازی های کنونی مقایسه شده است. در مرحله دوم بر روی این مدل تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی صورت گرفته است. بعد از تحلیل عددی توسط نرم افزار flac، بر اساس تغییر رابطه priebe که مربوط به نشست ستون های سنگی می باشد، یک رابطه شبه استاتیکی پیشنهاد شده است و مقادیر فاکتور اساسی بهسازی حاصل از دو روش با هم مقایسه گردیده که نتایج نشان دهنده تقریب مناسب رابطه شبه استاتیکی پیشنهاد شده می باشد.

با توجه به توسعه و گسترش روزافزون سیستم های حمل و نقل زیرزمینی، و نیاز به طراحی و ساخت تونل های جدید در مجاورت تونل های موجود، در این پژوهش اندرکنش بین تونل های متقاطع عمود بر هم غیرهمسطح، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی محل تقاطع تونل های خطوط 6 و 7 متروی تهران و مشخصات فنی سیستم نگهدارند? آن ها، توسط تحلیل های تفاضل محدود کاملاً سه بعدی و مدل های رفتاری الاستیک بررسی شده است. در تحلیل ها توجه ویژه ای به آثار ساخت تونل جدید بر روی سیستم نگهدارند? تونل موجود، و توالی ساخت تونل ها شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهند که در منطقه ای نظیر تهران با رژیم تنش های عمودی بیشتر در مقایسه با تنش های افقی، با عبور تونل کم عمق به صورت عمود از روی تونل عمیق، لنگرهای خمشی محیطی در تاج و دو طرف آن، و نیروهای محوری محیطی در تاج به ترتیب افزایش و کاهش قابل ملاحظه ای می یابند. افزایش و کاهش هم زمان لنگرهای خمشی و نیروهای محوری محیطی در تاج تحت بار زلزله، و همچنین در حالتی که سین? کار تونل کم عمق در فاصل? 5/13 متری از محل تقاطع قرار دارد، باعث خارج شدن زوج نیروی محوری و لنگر خمشی مربوط به آن ها از محدود? باربری مفاصل مقطع می شود؛ اما این کاهش و افزایش باعث آسیب دیدن پوشش سگمنت موجود، در آن ناحیه نخواهد شد. در مقابل عبور تونل عمیق به صورت عمود از زیر تونل کم عمق باعث افزایش چشمگیر لنگرهای خمش محیطی در کف و دو طرف آن، و همچنین کاهش قابل ملاحظ? نیروهای محوری محیطی در کف می شود. بر خلاف آنچه که در مورد عبور تونل کم عمق از روی تونل عمیق اتفاق می افتد، افزایش و کاهش هم زمان لنگرهای خمشی و نیروهای محوری محیطی در کف تونل کم عمق، تحت بار زلزله، و همچنین در حالتی که سین? کار تونل عمیق در فاصل? 5/13 متری از محل تقاطع قرار دارد، علاوه بر خارج شدن زوج نیروی محوری و لنگر خمشی مربوط به آن ها از محدود? باربری مفاصل، باعث آسیب دیدن پوشش سگمنت واقع در کف تونل کم عمق در محل تقاطع نیز می شود. تحلیل ها نشان می دهند که مکانیزم اندرکنش مشاهده شده بین تونل های متعامد، هنگامی که تونل جدید در زیر تونل موجود ساخته می شود، متفاوت از آن چیزی است که در حالت عبور تونل جدید از روی تونل موجود اتفاق می افتد؛ این امر نشان می دهد که آثار اندرکنش بین تونل های متقاطع عمود بر هم می تواند با انتخاب مناسب توالی ساخت تونل ها به حداقل رسانده شود.

در روش تونلسازی مکانیزه بعنوان مهمترین روش تونلسازی دهه‏های اخیر در مناطق شهری، برای پوشش تونل از قطعات بتنی پیش ساخته (سگمنت) استفاده می‏شود که این سگمنتها بخش قابل توجهی از هزینه دوره ساخت تونل‏های مکانیزه را شامل می‏شوند و در صورت طراحی بهینه می‏توان هزینه‏های ساخت تونلهای مکانیزه را کاهش داد. این امر بویژه در تونل‏های بزرگ مقطع و تونل‏های با طول زیاد قابل توجه می‏باشد. اندازه گیریهای انجام یافته در پروژه‏های اجرا شده مقادیر بارهای وارد بر پوشش تونل را متفاوت از مقادیر بدست آمده از روشهای مرسوم ارزیابی میزان بارها نشان می‏‏دهد. بنابر‏این لزوم مطالعه بیشتر برای ارزیابی دقیقتر بارهای وارد بر پوشش تونلها در جهت منافع کشور وجود دارد بویژه اینکه در روابط پایه‏ای تاثیر سازه‏های سطحی و ناهمگنی زمین در نظر گرفته نشده است. در تحقیق حاضر سعی شده است با مدلسازی عددی در کنار ساخت مدل فیزیکی کوچک مقیاس به مطالعه بیشتر موضوع پرداخته و تاثیر لایه‏بندی زمین، وجود سازه‏های سطحی و همچنین مشخصات هندسی مقطع از قبیل نسبت سربار به قطر تونل بر بارهای وارد بر پوشش تونل با دقت بیشتری مورد مطالعه قرار گیرد. برای انجام تحقیق مدلهای عددی دو و سه بعدی با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس تهیه گردیده و موضوع اندرکنش تونل و ساختمان با تاکید بر میزان بارهای وارد بر پوشش تونل بصورت مطالعات پارامتریک بررسی شده است. مهمترین پارامترهای موثر در موضوع اندرکنش عبارتند از عمق تونل، لایه‏بندی زمین، ابعاد هندسی، وزن سازه‏های سطحی و سختی خمشی آنها، موقعیت قرارگیری در سطح و فاصله مابین سازه‏های واقع در طرفین تونل. در این پژوهش به دلیل پارامترهای بسیار زیاد موثر در حفاری مکانیزه و بارهای وارد بر پوشش تونل، مشخصات هندسی تونل (از قبیل قطر، ابعاد و مشخصات پوشش تونل)، پارامترهای مختلف ماشین حفار، مشخصات دوغاب پشت سگمنت و مشخصات ژئوتکنیکی خاک مسیر و شرایط آب زیرزمینی از مشخصات پروژه خط 2 قطار شهری تبریز انتخاب شده است تا پارامترهای استفاده شده در تحلیل‏های عددی منطبق بر واقعیت باشد. برای مدلسازی دو بعدی تونل از روش کنترل افت حجم و معادلسازی ساختمان با تیر سطحی الاستیک استفاده شده است (روش سختی نسبی). از میان تعداد بسیار زیاد ترکیبات ممکن برای پارامترهای فرض شده در آنالیز پارامتریک،320 مدل کرنش مسطح انتخاب شده و تحلیل گردیده‏اند و نتایج حاصل از آنالیز آنها برای ارزیابی میزان اثرگذاری هر پارامتر استفاده شده است. در مدلسازی سه بعدی، عملیات اجرایی تونل بصورت کامل و گام به گام مدل شده و ساختمان نیز بصورت واقعی و متشکل از اسکلت بتنی در نظر گرفته شده و بدین ترتیب مدلی واقعی از رفتار مجموعه تهیه و بررسی گردیده است. حدود 70 مدل سه بعدی با در نظر گرفتن تقریبا تمامی پارامترهای موثر در عملیات اجرایی تونل نظیر فشار سینه کار و تزریق دوغاب پشت سگمنت آنالیز شده است. به منظور امکان مقایسه نتایج تحلیل‏های دو بعدی و سه بعدی این حالات متناظر حالتهایی بودند که در مدلسازی دوبعدی نیز مطالعه شده‏اند. با کاربرد مدلهای سه بعدی علاوه بر شناسایی اثر پارامترهای مورد مطالعه در مدلسازی دو بعدی، تأثیر پارامترهایی نظیر طول ساختمان در جهت طول حفاری تونل و همچنین نحوه مدلسازی ساختمان‏های سطحی مطالعه شده است. به منظور اطمینان از صحت عملکرد مدل‏های عددی، نتایج حاصل از این مدل‏ها با اطلاعات در دسترس پروژه‏های مشابه واقعی اجرا شده به همراه مقادیر قرائت شده از ابزاربندی مدل فیزیکی ساخته شده تطبیق داده شده و صحت مدلهای عددی اعتبار سنجی گردیده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‏دهد که در نظرگرفتن اثرات اندرکنشی تونل و ساختمانها سبب تغییرات قابل ملاحظه ای در میزان نیروهای داخلی پوشش در مقایسه با حالتیکه وجود ساختمان در نظر گرفته نمی‏شود، خواهد شد. بر اساس مشخصه‏های ناحیه مورد مطالعه کریدور خط 2، سازه‏های با 5 طبقه و بیشتر دارای تاثیر قابل ملاحظه روی بارهای پوشش تونل می‏باشد. برای تونلهای کم عمق این تاثیرات بیشتر بوده و با افزایش عمق تونل و فاصله مرکز سازه از محور تونل تاثیرات سازه‏ها کاهش می‏یابد. بعنوان یک الگوی کلی وجود سازه‏های سطحی متناسب با بار سازه سبب افزایش نیروهای پوشش تونل نسبت به حالت زمین آزاد می‏گردد. با این وجود، مقدار این تاثیر وابسته به ترکیب پارامترهای هندسی و مکانیکی تونل، سازه‏های سطحی و خاک پیرامون می‏باشد. برای تونلهای کم عمق این تاثیرات بیشتر بوده و با افزایش عمق میزان تاثیر کاهش می‏یابد. همچنین وزن ساختمان در مطالعات دو بعدی اثر قابل توجهی در افزایش میزان نیروهای پوشش تونل داشته و اثر وزن در مطالعات دو بعدی بسیار بیشتر از تحلیل‏های سه بعدی است. بر اساس نتایج حاصل، وجود لایه سیلتی بر روی خاک ماسه‏ای تاثیر قابل ملاحظه‏ای نداشته اما زمانی که تونل درون خاک سیلتی حفاری می‏گردد نیروهای داخلی ایجاد شده در پوشش تونل‏های مکانیزه نسبت به تونلهای حفاری شده درون خاک ماسه‏ای به دلیل کاهش زاویه اصطکاک داخلی خاک پیرامون تونل و کاهش اثر پدیده قوس خوردگی خاک، افزایش قابل ملاحظه‏ای می‏یابد. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق می‏توان بیان نمود که نیروهای داخلی، و بویژه لنگر خمشی، پوشش تونل حاصل از مطالعات دو بعدی دارای مقادیر بیشتر در مقایسه با نتایج حاصل از مطالعات سه بعدی بوده و نتایج مدل‏های دو بعدی محافظه کارانه و به نفع اطمینان می‏باشد. با کاهش بار و افزایش طول سازه سطحی میزان اختلاف نتایج حاصل کاهش می‏یابد. افزایش طول ساختمان در جهت بعد سوم، به علت آنکه سبب افزایش وزن ساختمان می‏شود، باعث افزایش میزان نیروهای داخلی پوشش تونل می‏گردد. هرچه عرض ساختمان بیشتر باشد این اثر افزایشی بیشتر می‏گردد. همچنین پارامتر عرض ساختمان موثرترین پارامتر در مسئله اندرکنش ساختمان و تونل بوده و با افزایش عرض ساختمان اثرگذاری سایر پارامترها نیز افزایش می‏یابد. مقایسه نتایج مدلسازی ها با مقادیر اندازه گیری شده در پروژه های واقعی بیانگر آنست که پیش بینی مدلهای سه بعدی قابل اطمینان تر و به واقعیت نزدیکتر است.

خاک¬های رسی غالباً مشکلات فراوانی را برای پروژه¬های مختلف عمرانی پدید می¬آورد. از این رو تثبیت خاک رس با استفاده از مواد افزودنی مختلف، همواره مورد توجه محققین و مهندسین بوده است. از سوی دیگر امروزه استفاده از مواد ضایعاتی در تثبیت خاک¬ها با توجه به احتمال اقتصادی بودن آن ها مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور در این پژوهش از پودر لاستیک تایر ضایعاتی استفاده شده است تا اثر آن بر خواص خمیری و مقاومت خاک رس مورد مطالعه قرار گیرد. برای بررسی مقاومت خاک رس از آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا (cbr)، آزمایش برش مستقیم تحکیم یافته زهکشی شده و تک محوری استفاده شده است برای دستیابی به وزن مخصوص خشک حداکثری و در نتیجه مقاومت حداکثری، آزمایش ها در درصد رطوبت بهینه انجام شد. نتایج نشان می¬دهد که پودر لاستیک بر خواص خمیری خاک رس هیچ گونه اثری نداشته و به علت سبک تر بودن آن از خاک، افزایش درصد پودر لاستیک مستقیماً چگالی خاک را کاهش می¬دهد. پودر لاستیک اندکی نیز باعث کاهش تورم و درصد رطوبت اشباع خاک می¬گردد. با افزودن پودر لاستیک به خاک، هیچ گونه افزایشی در مقدار cbr خاک مشاهده نشد، بلکه کاهش نیز یافته است. به طور کلی باعث کاهش مقدار زاویه اصطکاک داخلی خاک شد. مقاومت تک محوری خاک را افزایش داد در حالی که کرنش متناظر با مقاومت تک محوری را کاهش داد.

ارائه توجه کافی و مطالعه در زمینه تاثیر متقابل مابین دستگاه حفاری تونل ( tbm) و خاک احاطه کننده آن، یک پیش فرض ضروری جهت ارائه یک پیش بینی معتبر در رابطه با حفاری تونل های سطحی بر پایه تحلیل های عددی می باشد. علاوه بر نیروی خاک محیطی در اطراف دستگاه تی بی ام نیروهای ناشی از ساختمان¬های موجود و بناهای در حال ساخت و تاسیسات شهری و بارگذاری و بار برداری¬های ناشی از آنها و همچین اندرکنش نیروههای حاصل از حرکت دستگاه تی بی ام در خاک و نیروهای فوق الذکر، همگی تاثیر به سزایی در تغییر شکل خاک سطح زمین دارند.این بحث در رابطه با بررسی رفتار و تغییر شکل¬های سطح زمین در اثر حفاری و احداث تونل با دستگاه تی بی ام در مناطق شهری مبتنی بر یک مدل سازی عددی سه بعدی به روش تفاضل محدود توسط نرم افزار flac3dدر زمینه تونل زنی مکانیزه ارائه می¬شود. این تحقیق زمینه بررسی تاثیرات نفوذ و حرکت دستگاه تی بی ام در درون خاک حین حفر تونل با توجه به شرایط زمین شناسیرا فراهم آورده و نتایج حاصل در زمینه نشست در جهت عمودی در سطح زمین و محدوده نشست¬ ها و مقادیر آن¬ها همچنین فاصله اطمینان بین دو دستگاه تی بی ام طی جداول و نمودارهایی ارائه شده است. طی این تحقیق، نشست¬ حداکثر در حالت حفاری متوالی تونل¬ها، نزدیک به 30 % کمتر از حالت حفاری همزمان بوده و نمودار نشست در حالت حفاری متوالی به صورت متقارن می¬باشد. همچنین میزان نشست¬ها در فاصله d5/3 ( d: قطر مته حفار) از محور میانی مابین تونل¬ها به صفر رسیده است. در رابطه با رعایت فاصله لازم در حفاری تونل¬ها، با توجه به بررسی محدوده تاثیر تنش در راستای جبهه کار، فاصله اطمینان مابین حرکت دو دستگاه d5/3 بدست آمده است.

خاک علی رغم مقاومت فشاری خوب، در کشش عملکرد ضعیف و کارایی نامناسبی دارد. برای جبران این ضعف اغلب از مسلح کننده های گوناگون نظیر الیاف های مصنوعی درسازه های خاکی استفاده میکنند. ازجمله این الیاف مصنوعی ژئوسنتتیکها میباشند. ژئوسنتتیکها مصالح پلیمری نوینی هستند که برخی از آنها در تسلیح خاک کاربرد دارند. ژئوگرید و ژئوتکستایل نیز از انواع رایج این نوع مسلح کننده ها به شمار می آیند. استفاده از ژئوگرید و ژئوتکستایل در جاده ها منجر به جلوگیری از انعکاس ترک از روکش قدیم به روکش جدید و همچنین افزایش ظرفیت باربری جاده میشود. در این تحقیق با توجه به کارایی بالای مسلح کننده های ژئوسنتتیکی به بررسی جلوگیری از انعکاس ترک از روکش قدیم به روکش جدید توسط ژئوگرید و نیز افزایش ظرفیت باربری روسازی جاده ها توسط ژئوتکستایل پرداخته شده است. بدین منظور پس از مروری بر کارهای گذشتگان در این زمینه و همچنین مروری بر تئوری مسئله، مجموعه ای از تحلیل ها روی خاک غیر مسلح و همچنین خاک مسلح به ژئوگرید و ژئوتکستایل در عمق های مختلف انجام شده است. در ادامه به بررسی پارامترهای موثر در ظرفیت باربری و جلوگیری از انعکاس ترک به روکش جدید، به کمک روش عددی اجزاء محدود و با بهره گیری از نرم افزار abaqus پرداخته شده است. نتایج نشان میدهند که بهترین محل برای نصب لایه ژئوگرید در کف روکش جدید و بر روی ترک می باشد. در این حالت لایه ژئوگرید در افزایش مقاومت کششی و مقاومت برشی روکش تاثیر مستقیم داشته و از طرفی استفاده از این لایه در کف روکش می تواند مقاومت در برابر خستگی روکش را تا حدود 5 برابر افزایش دهد. همچنین استفاده از لایه ژئوتکستایل در سطح مشترک مصالح دانه ای و سابگرید باعث قفل شدگی و محدود کردن آن ها شده و ظرفیت باربری سابگرید را افزایش میدهد.

در تعیین ظرفیت باربری پی های سطحی عواملی وجود دارند که علیرغم موارد کم، در موقع حضور تاثیر قابل توجهی بر جای می گذارند. از جمله این موارد می توان به وجود حفراتی از قبیل قناتها، غارهای زیر زمینی مدفون و معادن متروکه و... که بطور طبیعی در زیر پی ها مستتر و مدفون هستند، اشاره کرد که تاثیر قابل توجهی بر ظرفیت باربری و نشست پی های سطحی دارند. بدلیل پر هزینه بودن ایجاد مدل فیزیکی خاک لایه ای حفره دار در مقیاس آزمایشگاهی و تعدد پارامترهای تاثیر گذار در آن، انجام یک تحلیل عددی مناسب و استفاده از نتایج حاصل از یک مدل فیزیکی می تواند امکان بررسی و شناخت کامل را بدون دسترسی به اطلاعات لازم فراهم آورد. در پایان نامه حاضر از میان روشهای نظری تعیین ظرفیت باربری پی های سطحی در خاکهای لایه ای، سعی شده است تا بر اساس مبانی تئوری اجزای محدود، اثر حفره در زیر پی های نواری با کمک تحلیل عددی و مدلسازی در نرم افزار plaxisبررسی و تاثیر هر یک از پارامترهای مختلف بر تنش و نشست زیر پی مورد ارزیابی قرار گیرد. در مدلسازی توسط نرم افزار معیار موهر کلمب جهت برقراری ارتباط بین تنش ها و تغییر شکلها در خاک بکار رفته است. نتایج حاصل نشان می دهند که تاثیر خروج از مرکزیت حفره برای عمق های مدفون کم بیشتر از عمق های مدفون زیاد است، همچنین با افزایش خروج از مرکزیت حفره، از مقدار تنش وارده برآن کاسته می شود. با ملاحظه نتایج بدست آمده نیز می توان مشاهده نمود که در صورت استقرار خاک قوی در لایه بالا و خاک ضعیف درلایه پایین، برای یک نشست مشخص، میزان ظرفیت باربری کاهش می یابد.

یکی از مهمترین علل بروز خسارات و خرابی ها به هنگام زلزله? روانگرایی خاک های ماسه ای سست و اشباع می باشد. آسیب های زیادی در اثر روانگرایی به سازه های مستقر بر روی این خاک ها وارد می شود؛ به ویژه زمانی که این سازه ها درون خاک روانگرا شده قرار می گیرند. شمع ها یکی از این نوع سازه ها می باشند. شمع ها در واقع ستون های لاغری هستند که به صورت جانبی متکی به خاک پیرامون خود می باشند. شمع هایی که از لایه های خاک عبور می کنند? در اثر روانگرایی حاصل از زلزله? تکیه گاه جانبی خود را تا حد زیادی از دست می دهند. در این حالت شمع می تواند همانند ستون حمایت نشده? آمادگی برای ناپایداری محوری داشته باشد. این ناپایداری می تواند به کمانش جانبی شمع در جهت ضعیف تر و ایجاد مفصل پلاستیک بیانجامد. در سالیان گذشته موردهای زیادی از گسیختگی پی شمعی پل ها و ساختمان ها در اثر روانگرایی لایه های خاک پس از زلزله گزارش شده که فروریزش سازه های متکی به آنها را به همراه داشته است. بنابراین? به نظر می رسد رفتار این گونه شمع ها و روش تحلیل آن ها به طور کامل شناخته شده نیست. با توجه به افزایش استفاده از پی های عمیق در سواحل ماسه ای در پایه پل و در محل رودخانه ها و خطر بروز روانگرایی در اثر زلزله در این محل ها? در این پایان نامه به بررسی اثر عوامل مختلف بر نشست و لنگرهای خمشی ایجاد شده در گروه شمع در خاک های ماسه ای دارای قابلیت روانگرایی? با منظور کردن رفتار خاک در معرض روانگرایی? پرداخته می شود. flac3dدر این پایان نامه تحلیل عددی نشست و لنگر خمشی ایجاد شده در گروه شمع با نرم افزار که در آن رفتار سیکلی خاک در شرایط روانگرایی مدل می شود٬ انجام شده است. با بهره گیری از نتایج بدست آمده از آنالیز رفتار گروه شمع تحت شرایط مختلف٬ اثر عوامل مختلف مانند ضخامت٬ تراکم نسبی لایه روانگرا و طول شمع بر رفتار گروه شمع مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به وجود پتانسیل روانگرایی در خاک های سواحل شمالی و جنوبی و نیز در رسوبات دانه ای غیرمتراکم رودخانه ها در سایر نقاط کشور٬ موضوع مورد بررسی در این پایان نامه می تواند در عمل برای تحلیل رفتار گروه شمع ها و پایه های پل های اجرا شده در چنین محل هایی مفید باشد.

خاک یکی از اساسی ترین و مهمترین ماده در زندگی انسان ها می باشد، در علم مهندسی عمران تمام ساخت و ساز ها یا روی آن و یا در درون آن انجام می یابد. امروزه در بسیاری از شهر های مهم تقاضا برای ساخت تونل برای اهداف مختلف مانند حمل و نقل یا سیستم فاضلاب، افزایش یافته که ناشی از محدودیت فضا و نگرانی های محیط زیستی است. در این میان با گود برداری های ژرف برای ساخت سازه های بلند و یا سایر اهداف، ممکن است باعث ایجاد تأثیراتی در سازههای مجاور آن مانند تونل شود. در این پایان نامه به ارزیابی و بررسی تأثیر گودبرداری ژرف بر روی تونل موجود پرداخته میشود که چه تأثیری روی جابجایی و تغییرشکل تونل دارد و همچنین چه مقدار نیروی محوری و لنگر خمشی داخلی اضافی در آن القا می شود که قبلاً برای آن طراحی نشده است که در نهایت باعث اختلال در خدمت رسانی تونل شود. در این زمینه، توسط محققین مختلف، تحقیقاتی انجام گرفته و برخی عوامل و پارامترهای موثر، مورد شناسایی قرار گرفته است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی پارامترهای دخیل در میزان تأثیر گودبرداری های عمیق بر روی تونل های موجود در مجاورت آن می باشد که با استفاده از روش های عددی و مدلسازی رایانه ای انجام یافته است. نتایج حاصل از تحلیل های سه بعدی، بیانگر این است که انجام گودبرداری ژرف در مجاورت تونل ها، بسته به موقعیت نسبی تونل و گودبرداری، می تواند تأثیر قابل ملاحظه ای روی جابجایی ها و اعوجاج تونل داشته باشد اما تأثیر قابل ملاحظه ای روی نیروی محوری و لنگر خمشی داخلی، طوری که باعث ایجاد مشکل در باربری آن شود، ندارد.

ماسه تثبیت شده کاربردهای متنوعی درعرصه ژئوتکنیک دارد که از آن جمله می¬توان به زیراساس راه¬ها و فرودگاه¬ها و شیب های سدها و خاکریزها و دیوارهای حائل اشاره کرد. نمونه¬های خاک که به صورت مصنوعی سخت گردیده¬اند، با افزودن مقداری ماده تثبیت کننده ایجاد می¬شوند. مثال¬هایی از این مواد تثبیت کننده عبارتند از: سیمان، آهک، خاکستر بادی و گچ. در این تحقیق رفتار خاک تثبیت شده با سیمان و مسلح شده با الیاف، توسط آزمایش¬های تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و cbr (نسبت باربری کالیفرنیا) مورد مطالعه قرار گرفت. ماده تثبیت کننده شیمیایی، سیمان با نسبت¬های 0، 2، 4 و 6 درصد وزن خشک خاک بود که به آن تسلیح کننده الیاف پلی پروپیلن، با نسبت¬های 0، 25/0، 50/0 و 1 درصد وزن خشک خاک و به طول 12 میلیمتر افزوده شد. نتایج آزمایش های تک محوری و cbr نشان دادند که افزودن الیاف، هم در خاک سمنته و هم در خاک غیر سمنته باعث افزایش مقاومت فشاری تک محوری، cbr و کرنش محوری در تنش گسیختگی، و باعث کاهش سختی می شود. همچنین با افزایش الیاف، نوع شکست نمونه های سمنته شده از حالت ترد به حالتی با شکل پذیری بیشتر تغییر می یابد. نشان داده شد که بین نتایج مقاومت فشاری تک محوری و درصد سیمان و الیاف، برای نمونه های تثبیت شده با سیمان و الیاف در زمان های عمل آوری مختلف، یک رابطه تقریباً خطی وجود دارد. نتایج آزمایش های تراکم نیز نشان دادند که با افزودن الیاف پلی پروپیلن در خاک مورد آزمایش (ماسه سیلت دار بد دانه بندی شده)، وزن مخصوص خشک ماکزیمم افزایش می یابد و درصد رطوبت بهینه کاهش می یابد. با افزودن سیمان، وزن مخصوص خشک ماکزیمم و درصد رطوبت بهینه افزایش می یابد. اما در مخلوط خاک، سیمان و الیاف، تأثیر مقدار سیمان در وزن مخصوص خشک ماکزیمم بیشتر بوده ولی در تعیین درصد رطوبت بهینه هم مقدار سیمان و هم مقدار الیاف موثر بودند.

بهبود خصوصیات خاکهای رسی در وضعیت در جا با استفاده از مواد افزودنی به پایدار کردن یا تثبیت خاک معروف است. این روش بیشتر برای خاکهای ریزدانه مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع تثبیت خاک فرایندی است که طی آن مواد طبیعی و مصنوعی با عنوان مواد افزودنی به خاک اضافه شده و باعث بهبود مشخصات خاک می شود. یکی از روشهای تثبیت استفاده از سیمان می باشد، اثرات سیمان به عنوان ماده تثبیت کننده بر خواص خاکهای رسی به تفصیل در تحقیقات پیشین مورد پژوهش قرار گرفته است. در تحقیق حاضر اثرات میکروسیلیس که یک نوع ماده پوزولانی و محصول فرعی حاصل از کوره های قوس الکتریکی می باشد بر تغییرات مقاومت و حدود اتربرگ خاکهای رسی تثبیت شده با سیمان مورد مطالعه قرار گرفته است. در این خصوص لازم به ذکر است که میکروسیلیس در ایران به وفور تولید می شود، در صورتیکه اثرات آن بر بهبود خواص سمنتاسیون، افزایش مقاومت فشاری و کاهش تورم خاک های تثبیت شده قابل ملاحظه می باشد.. در این تحقیق برای نمونه های خاک تثبیت شده با درصدهای مختلف سیمان آزمایش بررسی تغییرات تنش –کرنش و حدود اتربرگ انجام گرفته است و نتایج بدست آمده با نتایج حاصله از آزمایش مذکور برای نمونه های خاک تثبیت شده با درصد سیمان بهینه به همراه درصدهای مختلف از میکروسیلیس و نیز نمونه های خاک طبیعی بدون سیمان و میکروسیلیس و نیز خاک طبیعی با میکروسیلیس مقایسه گردیده است. در بخش دوم پژوهش برای نمونه های فوق الذکر آزمایش تعیین حدود اتربرگ صورت گرفته است. از نتایج بدست آمده روند اثر میکروسیلیس بر پارامترهای حدود اتربرگ و مقاومت بررسی می گردد. عمل آوری نمونه ها 2 روزه و 7 روزه و 28 روزه خواهد بود. در این خصوص بدیهی است اثر میکروسیلیس به پارامتر زمان عمل آوری نیز بستگی خواهد داشت که بررسی و نشان دادن این رابطه نیز از اهداف تخقیق حاضر می باشد.

زمین لغزش یکی از دغدغه های مهندسین در پروژه های عمرانی است که شامل حرکت یک توده خاک یا سنگ روی یک توده سست می باشد،که این حجم عظیم مصالح باعث بوجود آمدن خسارت های عمده ای به منابع انسانی و طبیعی می شود. در سدها حرکت این توده خاک باعث وارد شدن حجم عظیمی از مصالح به داخل مخزن سد می شود، که باعث کاهش حجم مخزن و همچنین ایجاد امواجی در طول مخزن که احتمالا باعث تاثیرات مخربی روی تاج سد می گردد. بر اساس تحقیقات پیشین عوامل موثر روی این پدیده بالا آمدن سطح آب، زمین لرزه های القایی ناشی از آب گیری سد، نوع خاک منطقه و فاصله از گسل ها می باشد. در این تحقیق، محدوده هایی از مخزن و محور یکی از سد های خاکی موجود (سد ونیار) که دسترسی به اطلاعات آن امکانپذیر میباشد، انتخاب و مناطقی از آن که دارای پتانسیل های بالاتری برای زمین لغزش هستند مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرد. باتوجه به نقشههای توپوگرافی و بازدیدهای میدانی از منطقه، سه ناحیه دارای پتانسیل لغزش جهت بررسی تعیین گردید اما به علت فقدان اطلاعاتژئوتکنیکی کافی فقط یکی از این پتانسیلهای لغزش که در راه دسترسی به سد واقع گشته انتخاب گردید. با توجه به تحلیل های انجام شده مشخص گردید که با بالا آمدن تراز آب قسمتهای از این پتانسیل ناپایدار میشوند به نحوی که در حالت استاتیکی ضریب اطمینان از 3.99 به 0.51 و در تحلیل استاتیکی به 0.48 کاهش مییابد. به این منظور از المانهای سازهای نظیر شمع با فواصل مختلف و شاتکریت جهت پایدار سازی استفاده گردید تا بهینه ترین حالت ممکن از لحاظ اقتصادی و اجرایی تعیین گردد. نتایج نشان میدهد که بهینه ترین فاصله برای اجرای شمع در فواصل 3 متری میباشد که باعث افزایش ضریب اطمینان تا مقدار1.43 در حالت استاتیکی و 1.38 در حالت شبه استاتیکی میباشد و بین المان سازهای شمع و شاتکریت، گزین? شاتکریت بهینه ترین عملکرد را ارائه میدهد زیرا به تنهایی باعث افزایش ضریب اطمینان تا مقدار1.63 در حالت استاتیکی و 1.5 در حالت شبه استاتیکی میگردد.

نشست خاک از جمله مسائل مهمی است که همواره در طراحی سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار بوده است.تمام خاک ها زیر اثر بار نشست کرده و موجب نشست سازه¬هایی می شوند که روی آنها و یا داخل آن ها بنا شده اند. اگر نشست در یک حد مجاز نگه داشته نشود ممکن است استفاده مطلوب سازه با مشکل روبرو شده و از عمر طراحی سازه کاسته شود. اغلب خاک های رسی دارای پتانسیل تورم و نشست بالائی هستند. این خاک ها با تغییر میزان رطوبت تغییر حجم می دهند و باعث به خطر افتادن و حتی خرابی سازه هایی می شوند که بر روی آن ها ساخته شده اند. خاک مارن بعلت دارا بودن کانی های رس جزو این دسته از خاک ها است که بعلت پراکندگی فراوان آن در شهر تبریز و گسترش روز افزون ساخت و ساز لزوم مطالعات بیشتر در مورد رفتار آن احساس می گردد. نشست کل معمولا شامل سه بخش است : تراکم آنی یا الاستیک , تحکیم اولیه و فشردگی ثانویه در تحقیق حاضر تلاش می شود با تعیین پارامترهای m_v,c_v,c_?,c_s,c_c بوسیله آزمایش تحکیم یک بعدی (اودومتری) که در این آزمایش ملاحظات نشست به جهت قائم محدود خواهد شد نسبت به تعیین و محاسبه نشست تحکیم و شدت نشست و با طولانی کردن زمان تحکیم ( 48 ساعت) به بررسی فشردگی ثانویه یا همان پدیده خزش (creep) که امری مهم در این زمینه است و تا کنون در رابطه با خاک مورد نظر مطالعه بسیار ناچیزی انجام گرفته مورد بررسی قرار بگیرد. و در نهایت این نتیجه حاصل گردید که عموما پارامترهای تحکیمی خاک در مورد مارن¬های تیره¬تر نسبت به انواع روشن¬تر آن، کمتر بوده و پتانسیل نشست تحکیمی کمتری دارند.

انچه در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته تاثیر افزودن درصدهای مختلف اهک به عنوان ماده تثبیت کننده خاک و بررسی دامنه تغییرات مقاومتی ودوام خاک تثبیت شده با اهک جهت استفاده در پروژه های راهسازی می باشد.نمونه خاک مورد استفاده در این تحقیق بر اساس نتایج ازمایش دانه بندی ومفاد مشخصات فنی عمومی راه وایین نامه اشتو از نوع خاک رس باخاصیت خمیری زیاد میباشد.نمونه خاک مورد ازمایش تهیه وسپس ازمایشات مکانیک خاک شامل دانه بندی ،تعیین دانسیته ماکزیمم ،تعیین درصد رطوبت بهینه برای درصدهای مخلوط خاک واهک ،تعیین ph مناسب خاک تثبیت شده ،حدود اتربرگ ،cbr، مقاومت فشاری تک محوری ،ذوب ویخبندان انجام وپس از بررسی نتایج درصد بهینه اهک برای خاک مورد ازمایش 3/5 درصد منظور گردید.

طی چند دهه گذشته، بسیاری از شهرهای بزرگ دنیا در حال تجربه تراکم جمعیت بی سابقه‏ای هستند. از یک طرف زمین لازم برای تامین اشتغال و مسکن کمیاب می شود و نیاز به ساخت سازه‏های مرتفع روزافزون خواهد بود و از طرفی دیگر با توجه به پیشرفت و توسعه شهرهای پرجمعیت، از تونل های کم عمق جهت تسهیل ترافیک شهری و کمک به راه های سطحی در انتقال مسافرین به صورت گسترده‏ای استفاده می شود. بدیهی است با افزایش همزمان این دو مقوله، نزدیک هم قرار گرفتن محل احداث پی سازه ها و تونل های کم عمق شهری و حتی قرارگیری پی سازه ها بر بالای محور تونل از بدیهیات و در موارد بسیاری اجتناب ناپذیر است. بنابراین برای بهینه ساختن شرایط، جهت احداث این سازه ها در کنار تونل های کم عمق شهری با هدف حفظ امنیت هر دو و عدم ایجاد اختلال در عملکرد خطوط حمل و نقلی نیاز به مطالعات کامل و دقیقی در زمینه اندرکنش میان پی سازه و تونل ها در مراحل مختلف احداث آنها می باشد. یکی از مراحل بسیار مهم در احداث پی، اجرای گودبرداری آن می باشد که این مرحله تاثیرات قابل توجهی می‏تواند روی اجزای تونل داشته باشد. در این پایان‏نامه به بررسی سه بعدی تاثیرات گودبرداری عمیق بر تونل کم عمق از قبل موجود در مجاورت آن در منطقه شهری با استفاده از نرم افزار تفاضلات محدود flac سه بعدی، پرداخته شده است. مدل پایه مورد مطالعه شامل یک تونل سپری از قبل موجود در محل، که حفر آن به صورت یکباره مدل شده و یک گودبرداری مهار شده با سیستم مهاری شامل دیوار دیافراگمی و شبکه مهارهای فولادی، که در 5 مرحله حفر می شود، می باشد. آنالیز مدل های پارامتریک نیز برای تشخیص میزان اهمیت متغیرهای مهم موثر در مکانیسم اندرکنش سازه-خاک در این شرایط، انجام گرفت. تاثیرگذار مورد بررسی در این مدلسازی ها از این قرار بوده‏اند: موقیعت نسبی گود-تونل در پلان، سختی(مدول الاستیک) خاک، قطر تونل. نتایج نشان دادند که با تغییر هرکدام از این پارامترها تغییرات قابل توجهی در تاثیرات گودبرداری بر تونل موجود از جمله ایجاد تورم در قسمت زیر گود تونل و تنوع تغییرات تلاش های داخلی پوشش تونل دارد. به طور خلاصه می توان اینگونه بیان کرد: با تغییر موقعیت گود-تونل در پلان مشخص گردید که بیشترین تورم حاصل در حالت قرارگیری تونل در زیر مرکز گود ایجاد می شود. اما با فاصله گرفتن تونل از مرکز گود با وجود کاهش مقدار تورم ماکزیمم، میزان ماکزیمم لنگر خمشی محیطی ایجاد شده در تونل افزایش قابل توجهی می یابد. با تغییر مدول الاستیک خاک مشخص شد که هر چه خاک سخت تر باشد، تحریکات کمتری از طریق توده خاک به تونل انتقال می یابد و مقدار تورم و اضافه تلاش های داخلی ایجاد شده کاهش می یابند. همچنین با کاهش شعاع تونل با ثابت ماندن عمق مرکز تونل با وجود جابجایی کلی تقریبا ثابت، تونل نسبت به تونل با شعاع های بزرگتر، به علت کاهش ظرفیت هندسی مقطع تونل، لنگر خمشی ایجاد شده افزایش می-یابد. به این ترتیب از طریق چنین آنالیزهای عددی سه بعدی، سعی می شود تا گامی هر چند کوچک اما موثر در زمینه پیشرفت میزان هماهنگی پیش بینی های عددی با رفتار حقیقی زمین و سازه های دخیل حین عملیات اندرکنشی ژئوتکنیکی برداشته شود.

استفاده از فضا های زیرزمینی برای حمل نقل مسافرین یکی از نیازهای شهر های بزرگ می باشد. در بعضی از شهر ها، شرایط ژئوتکنیکی و زیرزمینی ایجاب می کند که تونل جدیدی در نزدیکی تونل موجود حفاری شود. و در مواردی تونل دو قلو به عنوان یک راه حل پیشرفته برای کاهش قطر دو تونل و کاهش جابجایی های ایجاد شده به دلیل حفاری تونل می باشد. روش مرسوم حفاری تونل دوقلو به این صورت می باشد که دو تونل با یک فاصله مشخص و از پیش تعیین شده ای حفاری می شود. یعنی یکی از تونل ها جلوتر از تونل دیگر حفاری می شود. حفاری تونل اول باعث کاهش تنش های برجا و پارامتر های مقاومتی خاک می شود. بنابراین تونل دومی که در تونل های دوقلو حفر می شود در یک خاک کاملاً متفاوت بوده و حتی جابجایی بیشتری نسبت به تونل اول ایجاد خواهد کرد. بنابراین می توان پیش بینی کرد که اندرکنش تونل های دوقلو یک مسئله پیچیده می باشد که قبل از حفاری تونل ها باید مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار دو بعدی المان محدود flac2d به بررسی عددی اندرکنش تونل های دوقلو پرداخته شده است و تأثیر پارامترهای مختلف بررسی گردیده است. مدل سازی ها نشان دهنده تأثیر زیاد فاصله افقی، اختلاف ارتفاع و مقدار کاهش حجم دوتونل در اندرکنش تونل های دوقلو می باشد. بطوری که حفاری تونل دوم باعث ایجاد جابجایی و نیروی محوری و ممان خمشی زیادی در پوشش تونل اول می شود. در این تحقیق برای درک بهتر چگونگی تأثیر حفاری تونل اول بر روی تونل دوم تأثیر پارامترهای مختلف مثل فاصله تونل ها، قطر تونل ها و عمق و کاهش حجم آنها، نتایج مدل سازی های مختلف با یکدیگر مقایسه شده است.

در بسیاری از سازه ها لازم است خاکبرداری عمیقی انجام گیرد یا می بایست سازه در روی یک شیب احداث گرد.، گسیختگی شیب های ناپایدار خطر بسیار مهمی است که زندگی افراد را در سراسر جهان تهدید کرده و می کند. برای پایدارسازی شیب های ناپایدار، روش میخکوبی مد نظر قرار می گیرد. روش میخکوبی یک روش مسلح کردن خاک در محل است که جهت پایدارسازی شیب های طبیعی، ترانشه ها یا گودبرداری ها، دیوارها در رس های سخت، خاک های دانه ای و همچینین سنگ های نرم استفاده شده است. برخلاف سایر روش های مرسوم که جهت نگهداری خاک پشت یک ترانشه ی قائم مورد استفاده قرار می گیرند، این روش خود خاک را مسلح می کند و مفهوم میخکوبی همان مسلح کردن خاک توسط میخ هایی با فاصله هایی مشخص است تا مقاومت برشی خاک افزایش یابد. مدل المان محدود به اندازه ی کافی بایستی بزرگ انتخاب شود تا شرایط مرزی دوردست تأثیری در مسئله نداشته باشد. مدل موهر کلمب جهت مدلسازی خواص مکانیکی خاک انتخاب شده است. در این تحقیق به کمک روش تفاضلات محدود، به عنوان یکی از بهترین و مناسب ترین تکنیک های عددی در تحلیل مسائل مهندسی و با بهره گیری از نرم افزار flac3d 3.00 برای مدلسازی، رفتار شیب های خاکی با توجه به شرایط مکانیکی خاک و مشخصات هندسی شیب، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و تأثیر میخ ها در میزان پایداری ترانشه ها و دیواره ی گودهای ایجاد شده است. در این راستا تأثیر پارامترهای هندسی مکانیکی میخ ها در مقدار ضریب اطمینان مورد توجه قرار خواهد گرفت.

امروزه سازه های زیرزمینی نقش مهمی در توسعه ی کشورها ایفا می کنند. این سازه ها در بسیاری از فعالیت های عمرانی نظیر توسعه ی راه و راه آهن، مترو، خطوط انتقال آب، گاز و فاضلاب، نیروگاه های زیرزمینی، دفن زباله های هسته ای، ذخیره ی مواد سوختنی، تأسیسات نظامی و... احداث می شوند. به طور کلی ساخت تونل متشکل از پنج مرحله است: بررسی زمین شناسی، تحلیل پایداری تونل، طراحی نگهداری اولیه ی سنگ، اجرای حفاری و طراحی دوباره ی سنگ بر اساس روش ساخت مشاهده ای. با انتخاب یک روش حفاری مناسب می توان ناپایداری های ایجادشده در تونل را کنترل نمود و به نوعی از حجم سیستم های نگهداری مورد نیاز در سازه کاست و نیز در نهایت هزینه های اضافی ناشی از آن را کم کرد. حفر تونل های سطحی باعث تغییراتی بر روی سطح زمین و سازه های مجاور آن می شود. مهم ترین این تغییرات در سطح زمین نشست و در زیر سطح زمین باعث ناپایداری سازه های مجاور در اثر القای تنش ها است. در این پایان نامه پارامترهای فنی تونل از قبیل قطر تونل، عمق از سطح زمین، روش حفاری، فاصله از سازه های مجاور و... با استفاده از روش های عددی نرم افزار plaxis بررسی و تأثیرات آن ها به صورت نمودار ارائه گردیده است. مطالعه ی موردی تحقیق برای یک نمونه تونل شهری انجام شده است. در این تونل، تأثیرات ناشی از تغییرات قطر، عمق، فاصله از سازه های مجاور و ... با استفاده از روش های عددی تحلیل شده و مناسب ترین عمق از سطح زمین و قطر تونل انتخاب شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که در نقطه ای از ساختمان که تونل همواره به آن نزدیک تر است از نشست بیشتری نسبت به نقطه ی مقابل خود برخوردار است. نقطه ی دورتر از تونل بعد از دور شدن تونل به میزان 5/1 برابر قطر تونل به مقدار نشست صفر رسیده و جابجایی بیشتر تونل بر میزان نشست این نقطه تأثیری ندارد. در نتیجه چنانچه تونل به میزانی بیشتر از این مقدار از زیر ساختمان جابجا شود تأثیری بر میزان نشست ساختمان نخواهد داشت. مشاهده می گردد، میزان نشست ساختمان رابطه ای کاملاً مستقیم با قطر تونل دارد. در نتیجه افزایش قطر تونل تأثیر مستقیمی بر میزان نشست ها دارد. در ارتباط با تعداد طبقات نیز می توان بیان داشت با افزایش تعداد طبقات میزان نشست به صورت خطی افزایش می یابد.

: امروزه یکی ازمهمترین مسائل مهندسی عمران پایدارسازی جدارهای قائم وشیبدار خاکی می باشد. درسالهای اخیر توجه خاصی به سیستم ترکیبی میخ کوبی وانکر شده است که ازنظر فنی واقتصادی قابل توجیه است. مساله ضرورت مطالعه دقیق بر رروی رفتار این سیستم دربرابر بار راروشن می کند. در این پایان نامه ازیک مدل آزمایشی کوچک شده تحت بار یک پی نواری استفاده شده است و برای بررسی سیستم میخ کوبی ترکیبی با انکر, از یک ردیف انکر و دو ردیف میخ استفاده شده است. 16 آزمایش برای بررسی پارامترهایی همچون تاثیر طول انکر, پیش تنیدگی انکرها و مکان قرارگیری انکرها نسبت به میخ ها انجام شده است. بعد ازساخت مدل دیوار و قرار دادن میخ ها و انکرها, آن را خاکبرداری کرده و گام به گام تا رسیدن به خرابی کلی بارگذاری کرده و در هر مرحله از مدل عکس برداری شده و عکس ها با روشpiv تحلیل شده اند. نتایج نشان دادند که طول انکر تاثیر بخصوصی در عملکرد سیستم ندارد. همچنین پیش تنیدگی انکرها تاثیر مثبتی در عملکرد بهینه سیستم دارد. از طرف دیگر معلوم شد به ازای طول مشخصی از انکرها, با قرار دادن انکرها در ردیف وسط می توان عملکرد مطلوبی از سیستم را مشاهده کرد; به طوری که جابجایی افقی رویه کاهش یافته و ظرفیت باربری پی افزایش می یابد. همچنین با قرار دادن انکرها در ردیف پایین می توان حالت بسیار نامطلوبی را مشاهده کرد.

در مناطق شهری به دلیل کمبود فضاهای ممکن ، ساخت وسازهای زیرزمینی زیادی از جمله تونل-سازی در حال افزایش هستند. این تونل¬ها¬ ،¬ جاده¬ها و خطوط راه¬آهن و پیاده¬رو¬ها و خطوط گاز و آب و برق را حمل می¬کنند. ساخت تونل¬ها باعث ایجاد درجه¬های مختلفی از حرکت زمین و نشست سطحی در اثر حفاری می¬شود. یکی از مسائل مهم ساخت تونل در مناطق شهری ، ارزیابی تاثیر ساخت تونل بر روی سازه¬های مجاور و دیگر خطرات زیست محیطی است. توسعه شهری شامل ساخت ساختمان¬های بسیار بلند می¬شود که نیاز به فونداسیون¬های عمیق دارند. پی¬های عمیق اغلب در موقعیت¬های بسیار نزدیک به تونل¬ها ساخته می¬شوند. حضور تونل¬ها و نیاز به ساخت فونداسیون¬های عمیق منجر به یک کشمکش آشکار می¬شود. در این تحقیق تاثیرات بارگذاری گروه شمع¬ها بر روی یک تونل موجود بررسی خواهد شد. نتایج به صورت بررسی نشست تاج تونل و تغییرات قطر تونل ارائه شده¬اند.

نیاز به احداث شبکه حمل و نقل عمومی، حفظ محیط زیست و هزینه زیاد تامین زمین در مناطق شهری، تقاضا برای استفاده از تونل برای حمل ونقل را افزایش داده است. احداث تونل در مناطق شهری به سادگی فضاهای غیر مسکونی نیست. احداث تونل های سطحی، در نواحی متراکم و پرازدحام شهری با موانع و مشکلاتی روبرو می شود که یکی از آن ها مسئله نشست است. تونل های مترو عموما در عمق 20 متری و در محیط های آبرفتی حفر می شوند که وجود سازه های فوقانی، حفر و نگهداری و پیش بینی رفتار زمین را دشوار می کند. در تحقیق حاضر، ابتدا تحلیل پایداری و بررسی میزان نشست با استفاده از روش های تجربی، راه حل های تحلیلی و روش های عددی، مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، میزان نشست تونل های قطعه 6 خط 1 قطار شهری تبریز و حومه که با روش natm حفاری می شود، با استفاده از نرم افزار flac2d تحلیل شده و مقدار نشست سطح زمین با نتایج حاصل از نرم افزار plaxis و مقادیر واقعی مقایسه شده است.

پروژه های انتقال آب همواره با آب در تماس مستقیم می باشند و به همین دلیل بسترهای انتقال آب، همیشه در معرض آسیب و تخریب هستند. چرا که آب باعث تورم خاک می شود، غافل از این که تورم خاک به هر نحوی، همواره موجب جابجایی و یا بالا آمدن هر سازه ای می شود که در بستر خاک مساله دار واقع شده است. مخصوصا اگر آن سازه، مانند کانال انتقال آب و یا ساختمانهای یک طبقه و امثال آنها، سبک باشد. این آسیب دیدگی در کانال های ذوزنقه ای غیرمسلح به صورت بالا زدگی و ترک هایی بر روی رویه بتنی مشاهده می شود که موجب تخریب کانال می شود که به لحاظ جلوگیری از هرگونه تخریب و ایجاد هزینه، قابل تعمق دست اندرکاران پروژه های انتقال می باشد. اگر قرار است از سیستم اجرایی کانال های بتنی غیر مسلح (لاینینگ)، بهره گیریم که دلیل آن سادگی و ارزانی آن بوده و قابلیت اجرایی آن بر روی همه خاک ها محفوظ است، لااقل بررسی ژئوتکنیکی در رابطه با اندر کنش خاک و رویه بتنی جدی بگیریم تا آسیب های وارده بر کانال های گذرگاه آب را به حداقل برسانیم، تا در آینده ای نه چندان دور، مجبور به صرف هزینه های گزاف بابت ترمیم و نگهداری آن ها نباشیم. آزمایشات با توجه به این نوع تخریب از دو منظر 1- آزمایش ساده 2- آزمایش با فیلتر، انجام گرفت. توضیح اینکه نمونه خاک، ترکیبی از 10% بنتونیت و 90% کائولین می باشد و پروسه زمانی هر آزمایش حدود ? ماه که به طور مجموع بیش از 1? ماه به طول انجامید. در ادامه با مطالعات و تحقیق در متون فنی مختلف، یک مقایسه کلی بر مبنای مدلسازی فیزیکی، انجام پذیرفت. مقایسه نتایج حاصله از تحلیل و بررسی عکس های ثبت شده توسط دوربین دیجیتال و همچنین اعداد قرائت شده توسط کرنش سنج ها، تاثیر استفاده از فیلتر را مبنی بر کاهش اثرات مخرب تورم خاک آشکار ساخت. قابل توجه اینکه، اعداد ثبت شده توسط کرنش سنج ها به کمک نرم افزار dasylab و ارزیابی جابجایی های ذرات توده خاک، با بهره گیری از تکنیک piv تهیه شده است .

با گسترش سریع فضاهای زیرزمینی و سیستم قطار شهری در مناطق شهری بررسی اندر کنش بین حفاری جدید و تونل موجود اهمیت می یابد. حفاری در نزدیکی تونل ساخته شده تأثیراتی در وضعیت تنش و تغییر شکل تونل موجود خواهد داشت. پیش بینی جا به جایی تونل در اثر حفاری جهت تأمین ایمنی آن ضروری می باشد از این رو در این پایان نامه تغییر شکل و بالاآمدگی تونل موجود به علت ساخت تونل مترو جدید به روش کند و پوش بررسی شده است. تمامی تحلیل ها به صورت سه بعدی با نرم افزار تفاضل محدود flac3d با در نظر گرفتن مشخصات بخشی از خاک تبریز انجام گرفته است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که گودبرداری با فاصله 3/56 متر کف گود از تاج تونل موجود، باعث جابه جایی بیشتر از حد توصیه شده در استاندارد شده که ممکن است ایمنی و پایداری تونل به خطر بیافتد. از اینرو در این تحقیق اثر روش های مختلف جهت کاهش جابه جایی قائم تونل بررسی شده است. با استفاده از ترکیب دو روش jet grouting و soil mixing wall می توان تغییر شکل تونل موجود را محدود کرد بطوری که با افزایش عمق تزریق، تغییر مکان قائم تونل کاهش می یابد. همچنین در نظر گرفتن اثر ترتیب گودبرداری می تواند در کاهش جابه جایی ها مفید باشد. آثار اندرکنش تونل موجود و گودبرداری در مقاطع دور از محل تقاطع تونل و گود کمتر می باشد. با پیشروی گودبرداری، تونل به سمت گود متمایل شده و باربرداری افقی اولیه به باربرداری قائم تبدیل شده و تونل دچار بالازدگی شده و مقدار لنگر خمشی در تاج تونل موجود افزایش می یابد. همچنین مشاهده شد مقدار لنگر خمشی در طرفین تونل، ابتدا افزایش یافته سپس به کمترین مقدار خود می رسد.

در این پایان نامه به ارزیابی عملکرد ژئوگرید و ژئوتکستایل در لایه های خاک پرداخته و میزان تاثیر در افزایش ظرفیت باربری خاک مشخص می شود. به این منظور ابتدا به بررسی روش های مسلح سازی خاک پرداخته و در ادامه روش مورد نظر ( استفاده از ژئوگرید، ژئوتکستایل) بررسی می شود. برای این منظور توسط نرم افزار flac اثر لایه های تسلیح شده بر ظرفیت باربری خاک های دانه ای بررسی و مقایسه می شود.

سازه¬های زیرزمینی یکی از مهم¬ترین و امروزی¬ترین نیازهای شهرنشینی مدرن بوده و به طور تجربی سازه¬های زیرزمینی نسبت به سازه¬های سطحی از آسیب¬پذیری کمتری برخوردار هستند اما با پیشرفت تکنولوژی،امکان حفر سازه¬های زیرزمینی در بسیاری از شرایط زمین¬شناسی، امکان حفاری فضاهای زیرزمینی در ابعاد بزرگ، تبدیل شدن فضاهای حفاری زیرزمینی در بعضی مناطق به عنوان شریان¬های حیاتی و همچنین گزارشاتی که حاکی ازصدمه¬دیدگی و خسارات جدی به فضاهای زیرزمینی در مقابل بارگذاری زلزله می¬باشند، لزوم بررسی و تحلیل سازه¬های زیرزمینی در مقابل بارگذاری دینامیکی مانند امواج زلزله را اجتناب¬ناپذیر می¬نماید. روانگرایی به عنوان یکی از پیامدهای زلزله ، همواره یکی از نگرانی¬های اصلی مهندسین ژئوتکنیک در پروژه¬های مختلف بوده است. وقتی زلزله باعث روانگرا شدن خاک می¬شود، تنش مؤثر خاک کاهش می¬یابد که این امر کاهش مقاومت برشی آن را به دنبال خواهد داشت. اگر لایه¬¬ی خاک روانگرا در نزدیکی سطح زمین قرار داشته باشد امکان وقوع تغییرشکل¬های بزرگ وجود دارد. طبیعتاً تونل¬هایی که در چنین لایه¬ای ساخته می¬شوند تحت تأثیر پدیده روانگرایی قرار خواهند گرفت. در چنین شرایطی، ممکن است روانگرایی باعث وقوع نشست در زمین، تغییرشکل در تونل، شناور شدن سازه¬های زیرزمینی،کاهش ظرفیت باربری و افزایش فشارآب حفره¬ای شود. در این پایان¬نامه سعی شده است با شبیه¬سازی عددی تولید اضافه فشار آب حفره¬ای در اثر اعمال بار دینامیکی، رفتار سازه¬ی مدفونی که داخل این خاک قرار گرفته است بررسی شود. در این راستا از نرم افزار تفاضل محدود flac3d برای مدلسازی توده¬ی خاک و سازه¬ی تونل استفاده شده است. مدل رفتاری استفاده شده در این پایان¬نامه، مدل فین نام دارد که توانایی شبیه¬سازی تغییرات فشار آب حفره¬ای را دارد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که اضافه فشار آب حفره¬ای ایجاد شده در خاک اطراف تونل، باعث بالازدگی قابل توجه در تونل می¬شود. همچنین با بررسی آثار پارامتر زاویه اصطکاک، این نتیجه حاصل شده است که افزایش این زاویه باعث کاهش اضافه فشار حفره¬ای ایجاد شده و کاهش میزان بالازدگی،خواهد شد.

پیشرفت فن آوری و سهولت نسبی در حفاری و ساخت سازه های زیرزمینی، محدودیت های فضاهای سطحی برای اجرای طرح های عمرانی و نیز مسائل سیاسی و امنیتی، توجه بسیاری از کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه را به احداث سازه های زیرزمینی معطوف کرده است. راه ها و بزرگراه های زیرزمینی، انواع تونل ها، شبکه های انتقال آب و فاضلاب، شبکه متروی شهری و نیروگاه ها تعدادی از سازه هایی هستند که در کشورهای مختلف به سرعت در حال ساخت و اجرا می باشند. با توجه به توسعه حمل ونقل در کلان شهرها و افزایش بار ترافیکی، محدودیت فضای سطحی، شرایط ژئوتکنیکی و مزیت هایی که حفر تونل های دوقلو بر تونل تکی دارد، تونل های دوقلو موردتوجه ویژه ای قرارگرفته اند. از سایر مزایای تونل های دوقلو می توان به کاهش قطر تونل، پایداری بالا، کاهش خاک برداری و تبع آن کاهش هزینه اجرا، امکان مرحله ای کردن سرمایه گذاری و تهویه بهتر اشاره کرد. با توجه به این مهم که نیروهای داخلی تونل ها و نشست سطحی خاک دو معیار اصلی برای طراحی این نوع از تونل ها می باشند، لذا در تحقیق پیش رو اثر پارامترهایی چون فاصله مرکز به مرکز محور تونل ها از هم، مراحل ساخت و تأثیر قرارگیری یک دال میانی جداکننده دو تونل و مقایسه آن باحالت بدون دال بر تونل های دوقلو با محور قائم با استفاده از برنامه تفاضل محدود صریح flac موردبررسی قرار خواهد گرفت.

هدف این پژوهش، بررسی اثر ورمی‏کمپوست و پومیس بر حدود آتربرگ و سه شاخص خرد شوندگی (fi)، شکل پذیری (pi) و چروکیدگی (si) در سه کلاس بافت (لوم شنی، لوم رسی و لوم سیلتی) از اراضی شهرستان خواجه در استان آ- شرقی بود. این خاک ها دارای مقادیر کم ماده آلی، تجمع آهک و گچ بوده و دارای ویژگی های نامناسب فیزیکی از جمله استواری محکم در حالت مرطوب، سخت شونده همراه با تشکیل سله و ترک های زیاد و عمیق در وضعیت خشک هستند و بهمین خاطر خاکهای مشکل‏دار محسوب می‏شوند. پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط آزمایشگاه اجرا شد. فاکتور اول شامل نوع و مقدار اصلاح کننده در 5 سطح (شاهد، 3? ورمی کمپوست، 6? ورمی کمپوست ، 3? پومیس و 6? پومیس) و فاکتور دوم سه کلاس بافت بودند. نمونه‏‏برداری از اراضی مذکور به صورت دست‏نخورده(0-5) برای اندازه‏گیری چگالی ظاهری (db) ودست خورده(0-20) برای سایر ویژگی‏های فیزیکی و شیمیایی خاک و همچنین انکوباسیون با ورمی‏کمپوست و پومیس انجام شد.

هدف اساسی طراحی سیستم نگهداری تقویت مقاومت ذاتی توده سنگ است تا خود را حفظ و نگهداری کند امروزه تحلیل پایداری تونل ها و طراحی سیستم های نگهداری نظیر مجموعه های فولادی، شاتکریت و سنگ دوزها با استفاده از مفاهیم اندرکنش سنگ و سیستم نگهداری انجام می پذیرد. در شرایط بارگذاری متقارن و استفاده از سیستم نگهداری شاتکریت تغییر شکل و فشار وارده بر دیواره تونل یکنواخت است که تحلیل و طراحی آن با استفاده از روابط پیچیده هوک براون انجام می گیرد که در صورتی که از سیستم نگهداری دو گانه شامل سنگ دوز و شاتکریت استفاده شود؛ باعث می شود که مجموعه سنگ دوز به عنوان یک تکیه گاه برای شاتکریت عمل کند و در لایه شاتکریت ممان خمشی ایجاد شود و فشار وارده بر دیواره تونل غیر یکنواخت گردد. همچنین تغییر شکل غیر یکنواخت دیواره تونل موجب می شود تا فشار غیر یکنواختی از لایه شاتکریت بر دیواره تونل وارد شود که همین امر موجب اعمال ممان خمشی بیشتر به لایه شاتکریت می شود. توضیح بیشتر اینکه فشار شعاعی یکنواخت بر محیط خارجی تنش برشی و ممان خمشی در آن ایجاد نمی کند که در نهایت تحلیل و طراحی با استفاده از نرم افزار phase2 انجام می پذیرد. تاکنون هیچ روشی برای محاسبه ضخامت لایه شاتکریت در سیستم دوگانه در حالت های شرایط سنگ متفاوت ارائه نشده است. بنابراین درصورت استفاده از یک سیستم، طراحی لایه شاتکریت بر اساس روابط تحلیلی موجود غیر دقیق بوده و ضریب ایمنی آن کم تر است.

امروزه به منظور بهبود مشخصات فیزیکی خاک از قبیل افزایش مقاومت خاک، نفوذپذیری و ... روشهای متفاوتی پیشنهاد و اجرا شده است. از سویی مسائلی همانند آلودگی محیط زیست و مسائل اقتصادی باعث شده که مهندسان در سدد ابداع روش های جدیدی برای بهتر کردن مشخصات مکانیکی خاک باشند. روش کشت باکتری به منظور بهبود خاک از جمله روش های نوینی است که در دهه اخیر مطرح گردیده و با توجه به مزیت های آن نسبت به سایر روش ها زمینه ی رشد فراوانی نسبت به سایر روش ها دارد. از ویژگی های این روش می توان به کم خرج بودن و همچنین حفظ محیط زیست اشاره کرد. در این روش با کشت باکتری در محیط کشت مخصوص به خود باکتری و اضافه کردن آن، به همراه محلول کلسیم کلرید و اوره به خاک، شرایط لازم برای تولید کلسیم کربنات محیا می شود. در واقع کلسیم کربنات حاصله از واکنش اخیر به عنوان نوعی چسب برای پایداری خاک عمل کرده و خواص فیزیکی خاک بهبود می یابد. در مطالعه حاضر با آماده سازی نمونه هایی با دانه بندی های مختلف و انجام آزمایش برش مستقیم بر روی نمونه ها، به بررسی تغییرات پارامترهای برشی پرداخته شد. همچنین با آماده سازی نمونه های استوانه ای شکل به بررسی دوام نمونه ها در برابر سیکل های ذوب و انجماد پرداختیم. که نتایج حاصل نشان از بهبود پارامترهای برشی نمونه ها در مقابل برش، و همچنین ضعف این نوع بهسازی در برابر سیکل های ذوب و انجماد بود.

نیاز رو به گسترش زیر ساخت های شهری به طور مستقیم با دسترسی به خاک مناسب که بتوان بر روی آن ساخت و ساز نمود محدود می گردد. همزمان شرایط زیست محیطی نیز برای زندگی در مناطق شهری در حال تنزل است. این مسایل باعث گشته همواره تقاضا برای روش های جدید و سازگار با محیط زیست برای بهسازی و تقویت خاک درحال افزایش باشد. یکی از روش هایی که به تازگی با پیوند رشته های عمران، ژئوشیمی و میکروبیولوژی به وجود آمده و به دلیل سازگاری با محیط زیست و هزینه اجرایی پایین نسبت به سایر روش های بهسازی خاک، از توان بالقوه ای برخوردار است، رسوب میکروبی کربنات کلسیم (micp) نام دارد. این روش ابتکاری با الهام از طبیعت، به کمک گونه ای از باکتری های موجود در خاک، باعث ترسیب کربنات کلسیم در بین دانه های خاک و چسباندن این ذرات به هم می شود. این پژوهش با بررسی عملکرد فرآیند فوق الذکر با استفاده از باکتری sporosarcina pasteurii بر روی نمونه هایی با دانه بندی های مختلف صورت گرفت. در این تحقیق نمونه هایی با دو روش تزریق مختلف آماده شد و بر روی آنها آزمایش برش مستقیم انجام گرفت. همچنین نمونه هایی برای بررسی دوام نمونه ها در برابر آب شستگی آماده شد. نتایج حاصل از این آزمایشات نشان داد که تاثیر این روش بر روی خاک های ریزدانه بیشتر از خاک های درشت دانه می باشد. همچنین نتایج حاصل از آب شستگی نمونه ها نشان از دوام این نوع بهسازی در مقابل آب شستگی داشت به گونه ای که بعد از 5 سیکل آب شستگی حداکثر 8% از وزن نمونه ها از بین رفت.

ریز شمع ها، شمع های با قطر کم هستند که از طریق ایجاد سوراخ در زمین و تزریق در آن ساخته می شوند. ریزشمع ها معمولا مسلح هستند و قادرند تا حد نسبتا بالایی از بارهای محوری و تا حدی از بارهای جانبی را تحمل کنند. انعطاف پذیری در شرایط لرزه ای ،ساخت آسان و سریع و قابلیت استفاده در انواع خاک ها و تمامی شرایط از جمله مزایای ریزشمع-ها می باشد. ریزشمع ها علاوه بر استفاده در بهسازی خاک ، در مقاوم سازی پی سازه ها،کاهش نشست، جلوگیری از نشست-های نا متقارن، پایداری شیروانی ها، شیب ها و گود برداری ها کاربرد دارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.