در سالهای اخیر با توجه به نیاز بشر به سازه های پیچیده و با توجه به مسائل اقتصادی، اکثر محققان سعی در کاهش هزینه های ساخت و طراحی دارند، بدین منظور در این پایان نامه سعی گردیده که بهینه ترین حالت ها در خصوص شکل هندسی گروه شمع برای طراحی و نیز بررسی اثر کلاهک برظرفیت باربری گروه شمع مورد مطالعه قرار گیرد. برای رسیدن به این هدف از مدل سازی عددی سه بعدی بوسیله نرم افزار flac3d استفاده گردیده است. در این تحقیق ابتدا به معرفی روش های ساده پیشین جهت محاسبه تک شمع و گروه شمع در تماس با خاک و بدون تماس با خاک و سپس به معرفی نرم افزار تحلیل عددی flac3d پرداخته شده و در بخش های بعدی یک بررسی در خصوص صحت نتایج نرم افزار فوق بوسیله مدل سازی چند مثال و مقایسه نتایج با روش های محاسباتی ساده صورت گرفته و دیده شده که تطابق نسبتا خوبی بین نتایج حاصل از روش های سنتی و روش های عددی وجود دارد، در ادامه مقایسه ای بین رفتار گروه شمع با سرشمع در تماس با خاک و بدون تماس با خاک انجام گرفته و دیده شده که در نظر نگرفتن سهم سرشمع در تحمل بارهای وارده باعث افزایش غیر واقعی نیروهای محوری بوجود آمده در شمعها می شود، در خصوص افزایش ضخامت سرشمع هم میتوان گفت که باعث افزایش سهم شمعها از کل بار وارده شده یا بعبارت دیگر باعث کاهش سهم سرشمع میشود در صورتیکه تاثیری در میزان نشست ها نداشته است. در مورد افزایش فاصله مرکز به مرکز شمع ها هم نتایج نشان داده که افزایش فاصله باعث یکسان شدن نیروهای وارده به شمعها شده بعبارت دیگر رفتار تک شمع را بخود گرفته اند و نشست ها نیز کاهش پیدا کرده اند، در ادامه عمق مدفون سرشمع نیز در خاک مورد بررسی قرار گرفته که نتیجه آن کاهش تنش محوری ایجاد شده در شمعها بوده و مقدار این کاهش در بالای شمع ها محسوستر است، در پایان نیز مقایسه ای بین روش های سنتی و نوین طراحی صورت گرفته است.

یکی از انواع دیوارهای حایل انعطاف پذیر که اخیراً استفاده از آن افزایش یافته است، دیوار حائل خاک مسلح می باشد. این دیوار انعطاف پذیر علاوه بر تحمل نیرو و جابجایی جانبی، توانایی باربری قائم زیاد را نیز دارار میباشد. این خصوصیت در کنار سایر مزایا باعث شده است که این سیستم به طور وسیع در مواردی همچون در کوله پلها، اجرای تونلهای روباز، خطوط راه آهن و بزرگراهها، مجاری انتقال آب و غیره مورد استفاده قرار گیرد. سهولت اجرا و شکل پذیری مناسب آن به خصوص در مقایسه با حائلهای بتنی از مزایای دیگر این سازه می باشد. همچنین دیوارهای حائل خاک مسلح به دلیل شرایط هندسی خاص و ارزان بودن مصالح نسبت به دیوارهای حائل دیگر توانسته اند تا حدودی مشکل پایدارسازی در مناطق با خاک ضعیف را حل کنند. این دیوارها از سه عنصر پوسته، مسلح کننده و خاکریز تشکیل شده اند. پایداری آنها توسط اصطکاک بین خاک و مسلح کننده و انتقال نیروهای استاتیکی و دینامیکی از خاکریز به عناصر تسلیح تأمین می شود. در این پایان نامه به بررسی رفتار دینامیکی این دیوارها و اثر پارامترهای مختلف بر این رفتار با استفاده از نرم افزارflac پرداخته شده است. در روند تحلیل دینامیکی تأثیر افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک، طول مسلح کننده و شتاب افقی زلزله بر نیروی وارد به مسلح کننده ها و جابجایی جانبی دیوار مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل در این بررسی ها نشان می دهند که با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک نیروی وارد به مسلح کننده ها و جابجایی جانبی دیوار هر دو کاهش می یابند. همچنین افزایش طول مسلح کننده ها باعث کاهش نیروی وارد به مسلح کننده ها و جابجایی جانبی دیوار خواهد شد. افزایش شتاب افقی زلزله نیز افزایش نیروی وارد به مسلح کننده ها و جابجایی افقی دیوار را به همراه خواهد داشت. با استفاده از نتایج به دست آمده از تحلیل دینامیکی، به کنترل پایداری داخلی و خارجی این دیوار ها پرداخته شده و بر اساس نتایج حاصل، سری کاملی از نمودارهای بدون بعد ترسیم شده اند تا نیاز طراحان را به انجام تحلیل های کامپیوتری که معمولاً وقت زیادی را به خود اختصاص می دهد مرتفع کند. طراحان این نوع سازه ها می توانند به سهولت و با توجه به پارامترهای مکانیکی و دینامیکی خاک و منطقه و همچنین تسمه های موجود در بازار بهینه ترین حالت را برای طرح دیوار حائل خاک مسلح مورد نظر انتخاب و طرح خود را ارائه نمایند. در صورت نیاز به تغییر طرح از نقطه نظر عناصر مسلح کننده موجود در بازار به راحتی می توان با استفاده از نمودارهای فوق الاشاره نسبت به تغییر عناصر مسلح کننده و تعیین ابعاد و چیدمان عناصر جدید و ارائه طرح اصلاح شده اقدام نمود.

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.

تئوریهای آنالیز حدی از روشهای بسیار توانمند در مهندسی ژئوتکنیک برای تخمین ظرفیت باربری سیستمهایی مانند پی ها و تجزیه و تحلیل پایداری سیستمهایی نظیر دیوارهای حائل، شیبها و حفاریها به شمار میروند. با بکارگیری روشهای استاتیک (حد پایین) و سینماتیک (حد بالا)، محدوده ای برای بار گسیختگی پلاستیک یک سیستم بدست می آید، بطوری که بار گسیختگی واقعی آن سیستم درون این محدوده قرار میگیرد. به عبارت دیگر، دو تئوری فوق محدوده ای را برای بار گسیختگی یک سیستم تعریف میکنند که این محدوده را میتوان با محاسبه بیشترین مقدار حد پایین و کمترین مقدار حد بالا کوچکتر کرد. تئوری حد بالا که بر پایه مدل رفتاری صلب- پلاستیک کامل برای خاک شکل گرفته است، انرژی درونی اتلاف شده توسط یک میدان سرعت مجاز سینماتیکی را با کار انجام شده توسط نیروهای خارجی مساوی قرار داده و حد بالای بار گسیختگی را محاسبه میکند. میدان مجاز سینماتیکی میدانی است که شرایط سازگاری، قانون جریان و شرایط مرزی سرعت را ارضا میکند. در این تحقیق ابتدا فرمولبندی ریاضی روش المان محدود و تئوری آنالیز حد بالا با بکارگیری معیار تسلیم خطی شده موهر- کلمب و المانهای مثلثی سه گرهی خطی تحت شرایط کرنش مسطح ارائه شده و برنامه بهینه سازی حاصل از این فرمولبندی به کل شبکه المانبندی تعمیم داده شده است. در این فرمولبندی هر گره دارای دو مجهول از نوع سرعتهای گرهی و تعداد مشخصی نرخ رشد پلاستیک میباشد. روش استفاده شده در این فرمولبندی بر پایه مدل پلاستیک کامل بوده و برای خاکهای چسبنده و خاکهای دارای چسبندگی و اصطکاک داخلی قابل استفاده میباشد. در بخش بعدی روش حد بالا از تئوریهای آنالیز حدی برای محاسبه فشار جانبی خاک بر یک دیوار حائل تحت بارگذاری استاتیکی به کار برده شده است. از آنجایی که مدارک تجربی و آزمایشگاهی موجود حاکی از غیر خطی بودن پوش گسیختگی برای مصالح خاکی در محدوده وسیعی از تنشهای محصور کننده میباشد، لذا برای ایجاد مقایسه بیشتر، محاسبات با در نظر گرفتن هر دو معیار تسلیم خطی و غیرخطی موهر- کلمب انجام گرفته و تاثیر غیر خطی بودن معیار تسلیم بر فشار جانبی محاسبه شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای محاسبه بهینهترین مقدار حد بالا نیز از روشهای بهینه سازی ریاضی بهره گیری شده است. مقایسه نتایج عددی حاصل از روش حد بالای ارائه شده با نتایج حاصل از سایر روشها، حاکی از دقت بسیار خوب روش پیشنهادی میباشد.

تحلیل پایداری شیروانی ها با استفاده از روشهای دقیق یکی از مسائل مهم پیش روی مهندسی ژئوتکنیک است که دارای ارتباط نزدیکی با سایر شاخه های مهندسی عمران است. تعیین نیروهای بین قطعه ای و محل خط اثر نیروها از ضروریات درک رفتار شیروانیها است و در روشهای تعادل حدی قطعات و روش عددی می توانند بطور نسبتاً دقیق مورد بررسی قرار گیرند. در این پایاننامه با بررسی اثر تغییرات پارامترهای مختلف از قبیل شیب، ارتفاع، سربار، پارامترهای خاک و ضریب زلزله افقی برروی شیروانی های همگن ماسه ای رس دار در دو حالت متراکم و سست با استفاده از روشهای تعادل حدی اسپنسر و مورگنسترن-پرایس در نرم افزار slide و روش عددی اجزاء محدود در نرم افزار plaxis ، نیروهای بین قطعه ای و محل خط اثر در مدلهای مختلف بررسی شده است. پس از تعیین مدل مبنا با ابعاد معلوم و تغییر پارامترهای مورد مطالعه مدلهای مختلفی برای مصالح بکار رفته ایجاد و تحلیل شده اند. مدلها هم در شرایط خشک و هم در شرایط وجود آب زیر زمینی بررسی شده اند. پس از تحلیل مدلها پارامتربدون بعدی بصورت نسبت نیروهای برشی به نیروهای قائم تعریف می شود که تابع نیروهای بین قطعه ای را در طول سطح گسیختگی مشخص می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهند با توجه به فرضیات ساده کننده در روشهای تعادل حدی، تابع نیروهای بین قطعه ای در روش اسپنسر یک تابع ثابت و در روش مورگنسترن-پرایس یک تابع نیم سینوسی است، اما در روش عددی اجزاء محدود این تابع نامنظم می باشد. نتایج همچنین نشان می دهند تغییرات پارامترهای شیب و ضریب زلزله افقی بیشترین اثر را در تابع نیروهای بین قطعه ای داشته و تغییرات قابل ملاحظه ای در آنها ایجاد می کند. این توابع در روش عددی دارای تغییرات قابل ملاحظه ای در تاج و پنجه شیروانی است که بعلت تمرکز تنش در این نواحی می باشد که در روشهای تعادل حدی از آنها صرف نظر می شوند. تفاوت الگوی محل خط اثر نیروها در نتایج روشهای تعادل حدی و عددی ناشی از متفاوت بودن روش محاسبه نیروهاست. تغییرات پارامترهای مورد مطالعه موجب تغییرات متفاوتی در تراز محل خط اثر نیروها شده اند و الگوی متفاوتی در مورد آنها بدست آمده است و در بعضی از موارد هیچ تغییری در محل خط اثر نیروها ملاحظه نشده است.

شمع می تواند بعنوان عامل موثر جهت تثبیت، افزایش ضریب اطمینان وافزایش قابلیت باربری شیروانی مورد استفاده قرار گیرد. در این راستا نه تنها موضوع افزایش ضریب پایداری شیروانی مهم است بلکه باید از پایداری سازه ای و ژئو تکنیکی شمع تحت اثر سربارهای اعمالی به آن نیز اطمینان حاصل کرد. در این پروژه تحقیقاتی این موضوع با استفاده از روش های عددی مورد بررسی قرار می گیرد و مطالعات پارامتریک با تغییر عوامل موثر انجام شده و اثر هرکدام در رفتار شیروانی مورد ارزیابی قرار می گیرد. پدیده زمین لغزش و را ههای مقابله با آن همواره یکی از مسائل مورد توجه مهندسین ژئو تکنیک بوده است. بسیاری از مناطق ایران نیز به علت کوهستانی بودن دارای استعداد زمین لغزش است به همین دلیل ضرورت دارد با تحلیل اینگونه مسائل روش های مقابله با آنها بررسی شود. علت اصلی به وجود آمدن زمین لغزش شیب های تند می باشد لیکن سایر عوامل مانند به هم خوردن تعادل سطح شیب دار در اثردخالت بشر در طبیعت نظیر احداث جاده، خطوط لوله و یا سایر ساخت و سازه ها و همچنین حرکات تکتونیکی زمین و نظایر آن نیز می تواند موجب زمین لغزش شود و یا آن را تسهیل کند. این لغزش ها هم در مورد شیب های طبیعی و هم در مورد شیب های مصنوعی ساخته دست بشر اتفاق می افتد. روش های گوناگونی برای پایدار سازی شیروانی های نا پایدار و یا افزایش ضریب پایداری آنها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند که از جمله آنها می توان به استفاده از شمع های پایدار کننده، میکروپایل، میخکوبی خاک و... اشاره کرد. استفاده از شمع های پایدار کننده که موضوع مورد بررسی در این پایان نامه است می توا ند به عنوان یک المان حائل در مقابل لغزش، پایداری شیروانی را افزایش و باعث بهبود عملکرد آن در مقابل بارهای وارده شود. از مزایای این روش پایدار سازی می توان به موارد زیر اشاره کرد : 1) نصب شمع های پایدار کننده اغلب بدون آن که تعادل شیروانی را بهم بزند امکان پذیر است. ?) انجام این روش پایدار سازی نیاز به تکنولوژی پیشرفته ندارد. 3) استفاده از آن در هر شرایطی امکان پذیر است. در این راستا نه تنها موضوع افزایش ضریب پایداری شیب مهم است بلکه باید از پایداری سازه ای و ژئوتکنیکی شمع نیز اطمینان حاصل کرد. این امر به عوامل متعددی مانند هندسه شیب و شمع محل قرار گیری شمع، فواصل شمع ها از یکدیگر، جنس خاک و میزان سربار بستگی دارد. بنابراین لازم است مطالعات پارامتریک با تغییر عوامل موثر فوق انجام شود و اثر هرکدام از این عوامل در پایداری شیروانی و اندر کنش بین شمع و شیروانی بررسی شود. در این راستا شیروانی تثبیت شده با شمع تحت اثر سربار های متفاوت قرار می گیرد و سپس اثر پارمترهای مختلف در عملکرد شیروانی و شمع مانند جنس خاک، هندسه شیب، محل قرار گیری شمع، طول شمع، سختی شمع و فاصله مرکز به مرکز شمع ها و ... مورد بررسی قرار می گیرد. انتظار می رود پس از تحلیل مدل ها بتوان اثر پارامترهای موثر را بر روی شمع، شیروانی و ا ندر کنش بین شمع و شیروانی ارزیابی کرد که نتایج حاصل می تواند در طراحی بهینه تثبیت شیب های ناپایدار با شمع مورد بهره برداری قرار گیرد.

طراحی تونلها برای تحمل بارهای لرزه‏ای متفاوت از طراحی لرزه‏ای سازه‏هایی است که روی سطح زمین ساخته می شوند. بارهای لرزه‏ای وارد بر سازه‏های زیر‏زمینی با عباراتی نظیر تغییرشکلها و کرنشهای اعمالی از طرف توده مجاور سازه مشخص می‏شود. پاسخ سازه‏های زیرزمینی به حرکات لرزه‏ای زمین، با سه نوع تغییرشکل ایجاد شده در آن بررسی می‏شود که شامل در هم فشردگی و یا کشیدگی محوری، خمش طولی و تغییرشکل عرضی مقطع می‏باشد. در منابع موجود، ذکر‏ شده که تغییرشکل‏های عرضی مقطع تحت اثر انتشار قائم امواج برشی، بحرانی‏ترین حالت رفتار پوشش تحت حرکات لرزه‏ای می باشد. رفتار سازه تونل خط 2 قطار شهری تبریز تحت تغییرشکلهای مقاطع عرضی ناشی از انتشار قائم امواج برشی، با روش‏های تحلیلی موجود و نیز با انجام مدلسازی عددی دوبعدی با نرم افزار flac، تحلیل و بررسی می‏شود. قبل از بارگذاری لرزه‏ای، به منظور برقراری شرایط پایدار اولیه و تعیین نیروهای ناشی از بارهای استاتیکی، باید روش حفاری نیز بررسی شود. روند حفاری، تعیین کننده میزان نیروهای القاء شده در پوشش، ناشی از بارهای استاتیکی می باشد. جزئیات دقیق‏تر ماشین حفاری و سپر در دسترس نمی‏باشد و شبیه‏سازی روند حفاری با فرض‏های ساده‏کننده انجام می‏گیرد. به‏این ترتیب که با استناد به مطالعات انجام یافته مشابه، فرض می‏شود که در اثر حفاری تونل و قبل از نصب پوشش دائمی، تنش‏های موجود در محل تونل‏زنی به میزان 20 درصد کاهش می یابد. با توجه به اطلاعات موجود از مشخصات توده اطراف تونل در طول مسیر پروژه، 6 مقطع برای بررسی نیروهای ایجاد شده در پوشش تونل انتخاب می‏شود. نتایج تحلیل عددی انجام شده با نتایج روش‏های تحلیلی موجود برروی دو مورد از مقاطع انتخابی، تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی، کنترل و مقایسه می‏شوند. در تعیین بعضی پارامترهای ورودی روش های تحلیلی، از مدل عددی استفاده شده است. در مدل عددی، توده مجاور تونل با مدل ساختاری الاستوپلاستیک موهر-کولمب مشخص می شود در حالی که روش حل های تحلیلی موجود، محیط اطراف تونل را الاستیک فرض می کند. نتایج تحلیل های استاتیکی بدست آمده از روش های تحلیلی و عددی، با علم بر فرضیات ساده کننده انجام شده، همخوانی مناسبی با هم دارند. نتایج تحلیل های دینامیکی بدست آمده از روش عددی با نتایج روش های تحلیلی موجود، اختلاف بیشتری از خود نشان می دهند. در تحلیل های استاتیکی، چون که ایجاد پوشش بلافاصله بعد از حفاری انجام می گیرد تغییر شکلهای بزرگ بروز نکرده و تعریف مدل موهر کولمب تاثیر زیادی در نیروهای القاء شده ندارد. اما مدل الاستو پلاستیک موهر کولمب، نتایج تحلیل دینامیکی را تحت تاثیر قرار داده و از آنجا که این مدل به واقعیت نزدیک تر است، نتایج تحلیل عددی دینامیکی قابل اعتمادتر خواهد بود. در ادامه نتایج نهایی نیروها و لنگرهای ایجاد شده در پوشش، بدست آمده از تحلیل‏ های عددی مقاطع انتخاب شده در طول مسیر تحت بارگذاری‏های استاتیکی و دینامیکی آورده شده‏است. از آنجا که بعضی از این مقاطع در موقعیت شدیدترین زلزله های محتمل قرار دارند، می توان گفت که بحرانی ترین حالت بارگذاری لرزه ای در طول مسیر پروژه نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

چکیده: ریزشمع ها، شمع های لوله ای کوچک با قطر کمتر از 300 میلی متر هستند که با حفر گمانه، تسلیح فولادی سبک و تزریق دوغاب اجرا می شوند. اساساً ریزشمع ها بعنوان المان هایی بمنظور تقویت پی سازه-های جدید و مقاوم سازی پی سازه های موجود، مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به تازگی و در عین حال مزایای بسیار این سیستم، لزوم مطالعات بیشتر در زمینه ارزیابی رفتار سیستم ریزشمع- خاک و اندرکنش آن آشکار می گردد. در این پایان نامه به بررسی اثر پارامترهای زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک و زاویه میل، طول و قطر ریزشمع بر پاسخ سیستم ریزشمع- خاک پرداخته شده است. رفتار ریزشمع مایل تحت اثر بار استاتیکی قائم، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus، تحت تحلیل غیرخطی، مورد بررسی قرار گرفته است. مدل رفتاری برای محیط خاک و خاک تثبیت شده، مدل موهر- کولمب و برای غلاف فولادی، بتن و آرماتور، بصورت الاستیک در نظر گرفته شده است. مطالعات انجام شده نشان می دهد که افزایش زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک و قطر و طول ریزشمع سبب کاهش نشست قائم شده و در مقایسه پارامترهای طول و قطر بمنظور تأثیر بیشینه، افزایش قطر نسبت به طول ارجح است. مطالعه تأثیر تغییرات زاویه میل بر ریزشمع مبنا و تأثیر تغییرات دو پارامتر طول و زاویه میل بر ریزشمع به قطر 78 میلی متر با لحاظ معیار حداقل نشست، نشان می دهد که در حالت اول زاویه میل °15 و در حالت دوم زاویه میل °20، در خاک ماسه سیلتی از شرایط بهتری برخوردار است. توصیه می گردد حدالامکان ریز شمع های مایل در خاک مذکور در محدوده °15 الی °30 اجرا شوند. در بررسی اندرکنش سیستم، با افزایش قطر و زاویه میل ریزشمع، لنگر خمشی سیر صعودی داشته و طول گیرداری پای ریزشمع کاهش می یابد و با افزایش پارامتر طول، لنگر خمشی افزایش، ولی تأثیری در میزان طول گیرداری ندارد. با افزایش زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک حداکثر لنگر خمشی بوجود آمده نیز افزایش می یابد. در ادامه مجموعه نتایج حاصل منحنی های طراحی ریزشمع های مایل ارائه گردیده است.

هدف این رساله بررسی و تحلیل گود برداریهای ساختمانی مسلح شده با روش میخ کوبی (soil nailing) می باشدکه در این راستا اثر و عوامل دخیل در عملکرد سیستم میخ کوبی شده مورد بررسی قرار می گیرند. در این مطالعه شرایط مختلف بارگذاری در اطراف محل گودبرداری، تاثیر سختی سیستم میخ کوبی و مشخصات هندسی آن، مشخصات مکانیکی خاک محل، اندر کنش خاک-سازه و نیز مدل رفتاری انتخاب شده مورد بررسی قرار گرفته اند. برای این منظور از نرم افزار و مدل رفتاری متناسب برای مطالعات و مدلسازی استفاده گردیده و با توجه به مطالعات و تحلیل های پارامتریک صورت گرفته، نشان داده می شود که هر یک از پارامتر های موثر تا چه اندازه در پایداری گودبرداری مسلح شده بروش میخ کوبی اهمیت داشته و اثر و جهت آنها به چه ترتیب می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهند که زاویه انحراف میخ ها نسبت به افق، طول میخ ها، نوع چیدمان میخ ها، سربار مجاور گود و محل قرار گیری اولین میخ از جمله پارامترهای موثر در عملکرد سیستم می باشند که میزان تاثیر آنها در مقادیر ضریب اطمینان، تغییر شکل ها و توزیع نیروهای داخلی تعیین گردیده و زاویه انحراف بهینه میخ ها نسبت به افق، محدوده مناسب برای طول میخ ها و همچنین نوع چیدمان بهینه جهت حصول ضریب اطمینان حداکثر و تغییر شکل حداقل سیستم ارائه شده است.

در این تحقیق خاک به صورت محیط پیوسته و با مدل رفتاری موهر کولمب در نظر گرفته شده است و شمع ها از جنس بتن و با مدل رفتاری الاستیک فرض شده اند. برای شمع های مایل درون خاک رس و ماسه زوایای میل 7 ، 15 ، 22 ، 30 ، 37 درجه با راستای قائم به طول 8 متر و قطر50 سانتی متر مدل سازی گردید. علامت مثبت برای تحت فشار بودن شمع (شمع مایل مثبت) وعلامت منفی برای تحت کشش بودن شمع (شمع مایل منفی) می باشد. نتایج نشان می دهد که با افزایش زاویه میل از میزان جابجایی در شمع های مایل منفی کاسته شده و در شمع های مایل مثبت بر میزات جابجایی ها افزوده می گردد و شمع قائم در بینابین این مقادیر قرار گرفته است که در خاک های رسی به دلیل سختی کمتر نسبت به ماسه جابجایی بزرگتری را شاهد هستیم. همچنین تاثیر مایل بودن شمع بر نقطه دوران شمع ها نیز بررسی گردید و نتایج نشان داد که شمع مایل منفی درفاصله و طول کمتری از سطح زمین دوران می کند. بعلاوه بیشترین لنگر خمشی در شمع های مایل مثبت در زاویه رخ می دهد که محل آن در شمع های مایل مثبت در عمق تقریبی2/3 متر و در شمع مایل منفی و قائم به ترتیب در اعماق 3/2 و 5/2 متر می باشد. با بررسی پارامتر های طول و قطر شمع نتایج نشان داد که این پارامتر ها بیشترین تاثیر را در شمع های مایل مثبت دارند که تاثیر افزایش طول شمع در قطر ثابت بر میزان جابجایی ها بیشتر از تاثیر افزایش قطر شمع در طول ثابت می باشد. همچنین با افزایش طول شمع از مقدار لنگر خمشی ماگزیمم کاسته شده و محل آن به اعماق پایین تر منتقل می گردد و نوع خاک تاثیر قابل توجهی در محل لنگر ندارد. همچنین با بررسی حالات مختلف سربار ملاحظه گردید افزایش سربار قائم در حالتی که بار جانبی و سربار به طور همزمان اعمال می گردند از میزان جابجایی سر شمع در شمع های مایل مثبت کاسته شده در حالیکه در شمع مایل منفی جابجایی افزایش می یابد و با افزایش زاویه میل از میزان جابجایی در هر دو شمع کاسته می شود و سربار تاثیری در میزان جابجایی جانبی شمع قائم ندارد.

امروزه میادین نفت و گاز دریایی در ایران و سایر نقاط جهان مدام در حال توسعه اند، بنابراین بهینه سازی لوله های نفتی که نیاز به درک اندرکنش بین خاک و لوله های نفتی دارد، تاثیر بسزایی در تقلیل هزینه های تمام شده انتقال فرآورده های نفتی سکوها در آبهای عمیق دارد. در آب های عمیق، اغلب حرکات لوله نفتی بصورت کمانش های افقی، قائم و حرکت طولی می باشند. در این بین کمانش جانبی تاثیر بسزایی در پارامترهای طراحی دارد. از آنجا که مواد هیدروکربنی باید در دما و فشار بالا منتقل شوند تا راحت تر جریان یافته و حالت موم مانند به خود نگیرند لذا این شرایط کاری منجر به انبساط دمایی در لوله ها می شود. این در حالی است که لوله ها از دو انتها بدلیل گیردار بودن و همچنین از جوانب بعلت اصطکاک بین لوله و خاک، مهار شده اند بنابراین در اثر این پدیده یک تنش محوری اضافی در لوله بوجود می آید که در نهایت منجر به کمانش جانبی آن می گردد. در این تحقیق با استفاده از توضیحات داده شده و آزمایشات انجام شده در آزمایشگاه خاک دانشگاه کمبریج یک سری مدلهای تحلیلی از جمله نحوه ی توزیع زمانی اضافه فشار آب حفره ای در زیر لوله و میزان زایل شدن اضافه فشار آب حفره ای در مرحله ورود لوله ارائه گردیده است. همچنین این مطالعه به بررسی مقاومت خاکهای رسی در مقابل حرکتهای جانبی بزرگ لوله های قسمتی مدفون و ارائه راه حل ساده برای محاسبه مقاومت جانبی خاک می پردازد. مقادیر بدست آمده از راه حل پیشنهادی با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه و سازگاری خوبی بین آنها مشاهده شد. همچنین روش پیشنهادی نسبت به روش های ارائه شده در گذشته جوابهای دقیقتری در اختیار قرار داد. در نهایت نیز مدل سازی عددی توسط نرم افزار ansys ارائه گردیده است.

ارزیابی ضریب اطمینان در مهندسی ژئوتکنیک از اهمیت خاصی برخوردار است. اما روش های قدیمی و متداول در طراحی معمولا ً یا از مقاومت حداکثر (peak strength of soil) که منجر به پیش بینی بالای ضریب اطمینان می گردد و یا از مقاومت پسماند (residual strength) که منجر به پیش بینی بیش از حد پایین ضریب اطمینان می گردد، استفاده می کنند. عدم توانایی در مدل کردن دقیق رفتار مقاومتی خاک و در نتیجه خطای محاسباتی منجر به بروز چنین اختلافاتی در محاسبه ی ضریب اطمینان می شود. از اینرو بایستی عوامل موثر بر مقاومت خاک به خوبی شناسایی شده و به نحو شایسته ای به صورت یک مدل مناسب به کار گرفته شود. بسیاری از مدل های موجود، نمونه هایی از یک نوع ماسه با چگالیهای مختلف را به عنوان خاکهای مختلف در نظر می گیرند. برگزیدن چنین رویکردی منجر به نیاز به تعیین مجموعه ای از پارامترها برای یک نوع خاک می شود و ازسوی دیگر هیچ کنترل قاطعی بر تغییر حالت در طی بارگذاری وجود ندارد. بنابراین انتخاب یک مدل رفتاری مناسب به صورتی که تمامی حالات رفتار خاک را در تمامی محدوده های تنش و دانسیته های مختلف دربر گیرد، ضروری به نظر می رسد. چارچوب مدل های حالت بحرانی به خوبی نیاز به این مدل جامع را برآورده می کند. نمونه های شل و اشباع ماسه در بارگذاری زهکشی نشده رفتار انقباضی و نمونه های متراکم و اشباع ماسه، رفتار اتساعی از خود نشان می دهند. دانسیته اولین پارامتر موثر بر رفتار خاک است. دومین پارامتر و البته با اهمیت تنش موثر می باشد. تراز تنش همه جانبه موثر بر نمونه نیز مستقیماً روی رفتار کلی آن تأثیرگذار است. همچنین ماسه چه شل باشد و چه متراکم، در کرنش های بزرگ به وضعیتی خواهد رسید که تحت مولفه های تنش برشی و همه جانبه و حجم نمونه ثابت تغییر شکل می دهد. این حالت نهایی توسط روسکو و دیگران حالت بحرانی نامگذاری شده است. تلاش برای مدل کردن رفتار ماسه در چارچوب مدل های حالت بحرانی مکانیک خاک با استفاده از پارامتر حالت که نسبت تخلخل و تنش همه جانبه کنونی ماسه را به نسبت تخلخل و تنش همه جانبه حالت بحرانی مربوط می کند، باعث بهبود این مدلها و نزدیکی آنها به واقعیت خواهد شد. در نتیجه نیاز به تلاش برای استفاده ی کاربردی از مدل های رفتاری تابع پارامتر حالت ضرورت خود را نشان می دهد. در این کار تحقیقاتی مدل رویه حدی به دلیل جامعیت و توانایی مدل در مدل کردن انواع بارگذاری به عنوان مدل اصلی انتخاب شده است. در ادامه مدل رویه حدی به صورت یک مدل رفتاری ساده برای بارگذاری زهکشی نشده ماسه، ساده شد. مدل ساده شده با استفاده از سه پارامتر حالت اصلاح شده و ساختار نهایی مدل رویه حدی اصلاح شده ارائه گردد. در مدل ارائه شده نهایی از سه پارامتر حالت جهت کالیبره کردن رفتار ماسه تا پیش از رسیدن به خط گسیختگی استفاده شده است. روش اصلاحی به طور کاملاً مستقل رفتار ماسه را در بارگذاری زهکشی نشده مدل می کند. در پایان مدل نهایی به صورت ماتریسی جهت اعمال به برنامه plaxis ارائه شد. و ماتریس سختی و ماتریس سختی الاستیک ارائه گردیده است. روابط ارائه شده قابل استفاده به عنوان مدل رفتاری با قابلیت مناسب مدل کردن رفتاری ماسه در طراحی شیروانی در بارگذاری های استاتیکی زهکشی نشده در برنامه plaxis می باشند.

ریزشمع ها، شمع هایی با قطر کمتر از300 میلی متر می باشند. تفاوت این شمع های لوله ای با شمع های متداول، علاوه بر کوچک تر بودن قطرشان، در روش اجرای آن ها می باشد بطوریکه ریزشمع ها با تزریق دوغاب سیمان در لوله های دارای سوراخ و تسلیح فولادی سبک (در قالب چند آرماتور در مرکز لوله)، همراه هستند. از ریزشمع ها برای تقویت پی سازه های جدید و مقاوم سازی پی سازه های موجود استفاده می گردد. با توجه به اینکه تحلیل و طراحی ریزشمع ها موضوع نسبتاً جدیدی در مهندسی ژئوتکنیک به حساب می آید، لذا بررسی و مطالعه رفتار ریزشمع ها در ابعاد مختلف وتحقیق در خصوص رفع ابهامات موجود و زوایای پنهان می تواند از جایگاه ویژه ای در مباحث ژئوتکنیکی برخوردار باشد. اهمیت ریزشمع مایل و کاربرد های فراوان آن ما را بر این داشت که به مطالعه پارامتریک رفتار تک ریزشمع مایل تحت اثر توام بار استاتیکی جانبی و لنگر خمشی بپردازیم. مدل سازی ریزشمع ها با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus و تحت تحلیل غیرخطی، انجام شده است. در تعریف مشخصات مصالح، مدل رفتاری پلاستیسیته محیط خاک و خاک تثبیت شده، مدل موهر- کولمب در نظر گرفته شده و غلاف فولادی، دوغاب و آرماتور، بصورت الاستیک مدل سازی شده اند. مطالعات انجام شده نشان می دهد ریزشمع های مایل منفی ظرفیت باربری بیشتری نسبت به ریزشمع های مایل مثبت از خود نشان داده و منحنی بار- تغییرمکان جانبی مربوط به ریزشمع قائم بین منحنی های مربوط به دو نوع ریزشمع مایل مثبت و منفی قرار گرفته است. در ریزشمع های منفی همراه با افزایش زاویه میل ظرفیت باربری افزایش یافته ولی در ریزشمع های مثبت این روند برعکس شده و با افزایش زاویه میل ظرفیت باربری کاهش می یابد، قابل توجه می باشد که در ریزشمع های مثبت از مرز ?30 به بعد افزایش زاویه میل تأثیری بر ظرفیت باربری ریزشمع ندارد. افزایش قطر و طول ریز شمع سبب افزایش ظرفیت باربری سیستم ریز شمع- خاک و کاهش جابجایی های جانبی در یک بار معین شده است و در مقایسه پارامترهای طول و قطر بمنظور تاثیر بیشینه، افزایش قطر نسبت به طول ارجح است. در ادامه با استفاده از برنامه نویسی در نرم افزارmatlab ، نتایج حاصل از تحلیل های عددی جمع بندی شده و رابطه ای برای محاسبه تغییرمکان جانبی ریزشمع مایل با زاویه میل ?30 در خاک ماسه سیلتی پیشنهاد شده است.

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.

تحلیل پایداری شیروانی ها معمولاً به روال سنت از روش تعادل حدی یا limit equilibrium methods (lem) انجام می گیرد. این روش دارای محدودیت هایی در تعامل با مسائل در خاک های مسلح شده می باشد. لذا با توجه به ملزومات آیین نامه ah68 که مبنای کارکرد نرم افزار snail است، از روش دو گوه استفاده گشته است. در این تحقیق، با توجه به جنبه نظری آن، از ایده آل سازی هایی، جهت ممکن گشتن مدل سازی کامپیوتری، همانند تمامی تحقیقات علمی دیگر، استفاده شده است؛ مانند: کاملاً خشک و یا کاملاً اشباع انگاشتن خاک، یکنواخت بودن محیط خاک در برخی مسائل، و... در مدلسازی از فرضیات لازم و معمول در روش های عددی به ویژه روش اجزای محدود استفاده شده است. شایان ذکر است مدلسازی ها در فضای دو بعدی انجام گرفته است. با کمک گرفتن از مطالعات پیشین، پایداری شیروانی ها بر اساس در نظر گرفتن تغییرشکل ها بررسی شد تا تأثیر زاویه انحراف و سختی مشخص شود. در بدست آوردن ضریب اطمینان از روش های عددی موجود استفاده خواهد شد.

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.

به دلیل پیچیدگی رفتار خاک و اندرکنش خاک و سازه، تعیین ظرفیت باربری و طراحی شمع ها امری چالش برانگیز به شمار می رود. روش های متعددی توسط محققین مختلف جهت تخمین ظرفیت باربری شمع ها ارائه شده است. در بعضی از این روش ها –مانند روش تحلیل استاتیکی- به دلیل ساده سازی های صورت گرفته، انتخاب ضریب اطمینان های بزرگ امری اجتناب ناپذیر می باشد، که باعث دقت پایین و اتلاف در منابع می گردد. در بعضی دیگر از روش ها –مانند روش بارگذاری شمع ها- با وجود درصد بالای اطمینان، هزینه های بالای اجرا، استفاده از این روش ها را غیر اقتصادی می سازد. آزمون نفوذ مخروط (cpt) یکی از آزمون های درجای خاک می باشد که به دلیل سادگی، سرعت بالای انجام، هزینه نسبتاً کم، دارا بودن خروجی پیوسته در عمق خاک و نیز به دلیل شباهت های موجود بین مخروط نفوذ سنج و شمع، تخمین ظرفیت باربری شمع ها یکی از اولین کاربردهای آن به شمار می رود. دو رویکرد برای استفاده از نتایج cpt در طراحی شمع ها وجود دارد. رویکرد مستقیم که ظرفیت باربری شمع را مستقیماً بر اساس نتایج cpt محاسبه می کند و رویکرد غیر مستقیم که با استفاده از مشخصات خاک که از نتایج cpt بدست آمده اند، ظرفیت باربری شمع را تخمین می زند. به کار گیری شبکه ی عصبی مصنوعی در تخمین ظرفیت باربری شمع ها بر اساس نتایج cpt، در زمره ی رویکردهای مستقیم قرار می گیرد. عملکرد مناسب این روش توسط محققین مختلف در زمینه های متعدد مهندسی عمران، گزارش شده است. در تحقیق حاضر شبکه ی عصبی مصنوعی نوع gmdh به عنوان ابزار استحصال رابطه ی بین نتایج cpt و ظرفیت باربری شمع ها مورد استفاده قرار گرفته است. داده های مورد استفاده در این تحقیق که مربوط به 40 شمع بتنی پیش-ساخته ی کوبشی می باشند، از مقالات چاپ شده جمع آوری شده است. در تحقیق حاضر برای تعیین معماری شبکه ی عصبی، از الگوریتم تکاملی ژنتیک، با تغییراتی مبتکرانه در عملگرهای آن، استفاده شده است. روش پیشنهادی این تحقیق در نرم افزار matlab پیاده شده و نتایج به روش های آماری با نتایج 8 روش cpt و یک روش تحلیل استاتیکی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و برای محاسبه ی ظرفیت باربری شمع ها، مقایسه شده است. تحلیل های آماری و رده بندی روش ها بر اساس معیارهای مختلف آماری، عملکرد بهتر روش پیشنهادی را نسبت به روش های دیگر بررسی شده در این تحقیق، نشان می دهد.

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.

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.

رفتار مکانیکی خاک های متورم شونده یکی از مسائل پرچالش مهندسی عمران می باشد. استفاده از روش های عددی در بررسی رفتار خاک یکی از روش های معمول در علم مکانیک خاک است. با این وجود، دقت روش های عددی به شدت بستگی به استفاده از مدل رفتاری مناسب برای حل مسائل دارد. از این رو برای مدلسازی خاک های غیر اشباع به روش عددی، بررسی مفاهیم اولیه این علم از جمله تنش موثر، حرکت آب، تحکیم، معیار های گسیختگی و در حالت کلی مدل های رفتاری خاک های غیر اشباع ناگزیر می باشد. یکی از مدل های شناخته شده در میان مدل های الاستوپلاستیک برای مدل سازی خاک های غیر اشباع، مدل بنیادی بارسلونا می باشد. این مدل با بهره گیری از مدل کم-کلی اصلاح شده ، در سال 1990 معرفی گردید. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی مدلهای رفتاری ارائه شده در طی سالیان و انتخاب مدل رفتاری مناسب برای استفاده در برنامه های عددی موجود و بالاخره مدل سازی رفتار خاک های متورم شونده در چهارچوب خاک های غیر اشباع می باشد. در این تحقیق، سعی شده است با بهره گیری از روش تفاضل محدود و با استفاده از نرم افزارflac 2d رفتار خاک غیر اشباع متورم شونده در حین حرکت آب در این نوع خاک ها بررسی گردد. نتایج نشان می دهد که با تغییر برخی پارامترهای مدل کم-کلی در نرم افزار flac و تبدیل آن به مدل بارسلونا در محدوده ی خاک های غیر اشباع متورم شونده، نتایج قابل قبولی در مقایسه با روش های تحلیلی به دست می آید. همچنین با توجه به نتایج این پایان نامه می توان اذعان نمود که استفاده از روش های عددی در تحلیل مسائل مربوط به حرکت آب در بدنه خاک غیر اشباع جواب های دقیق تری نسبت به روش های تحلیلی کلاسیک به دست می دهد.

پایداری لرزه ای شیروانیها مبحث مهم و اساسی در مهندسی ژئوتکنیک می باشد. روش های گذشته در پایداری لرزه ای شیروانیها بر مبنای تحلیل شبه استاتیکی بوده که در مناطق با شدت زلزل? متوسط تا شدید، معمولاً این روش به گسیختگی شیروانی منجر می شود ولی در اکثر موارد فقط تغییر شکل های بزرگ بدون گسیختگی را نشان می دهد. مدل واقع بینانه تر این است که به خاک اجازه رفتار در حالت غیر خطی و محدود کردن تغییر مکان در این حالت داده شود و در ضمن قابلیت مدلسازی موارد اساسی مانند ناهمسانی در رسها نیز وجود داشته باشد. از جمله مدلهای رفتاری ناهمسان تعریف شده برای رسها مدل saniclay است، این مدل دارای قانون سخت شوندگی پیچشی- دورانی برای شبیه سازی اثر ناهمسانی می باشد. در این پژوهش با بکارگیری مدل رفتاری saniclay به بررسی پایداری لرزه ای شیروانیها به روشهای متداول شبه استاتیکی و نیومارک و مقایس? نتایج آنها با نتایج تحلیل شیروانی بوسیل? مدل saniclay پرداخته شده و بدین ترتیب دقت روشهای مذکور مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. همچنین با مقایس? نتایج تحلیل شیروانی با درنظر گرفتن اثر ناهمسانی و بدون آن، اثر ناهمسانی بر مشخصات مکانیکی شیروانی بررسی می شود. برای این منظور مدل رفتاری saniclay توسط پژوهشگر در نرم افزار flac 2d کدنویسی شده است. بررسی نتایج و مقایس? آنها با تحلیل بوسیله مدل ناهمسان نشان میدهد که تحلیل به روش نیومارک به میزان شتاب بار یا به عبارتی به میزان نیروی زلزل? اعمالی بستگی دارد، در شتابهای پایین (نسبت به توان تحمل شیروانی) مقدار جابجایی را دست پایین، در شتاب متوسط مقدار جابجایی را مناسب و در شتاب بالا مقدار جابجایی را دست بالا یا محافظه کارانه تخمین می زند. همچنین مقایس? نتایج تحلیلهای مدل با لحاظ کردن اثر ناهمسانی و بدون آن نشانگر این مطلب است که اثر ناهمسانی بخوبی خود را به شکل نرم شوندگی نشان داده و موجب افزایش جابجایی، افزایش سطح لغزش، کاهش سطح تسلیم و نایکنواخت تر شدن مدول بالک و برشی در شیروانی می گردد لذا بنظر میرسد که برای رسیدن به دقت خوب در تحلیلهای مهندسی در نظر گرفتن اثر ناهمسانی ضروری است. قابل ذکر است که نتایج نشان داد اثر ناهمسانی بر طیف شتاب القائی بر شیروانی تأثیری ندارد.

اساساً ریزشمع ها به عنوان المان هایی برای تقویت پی در راستای مقاومت در مقابل بارگذاری های لرزه ای و استاتیکی مورد استفاده قرار می-گیرند. مزایای استفاده از ریزشمع ها شامل انعطاف پذیری بالای آنها در انواع شرایط بارگذاری استاتیکی و لرزه ای، قابلیت نصب با هزینه های اضافی جانبی کم در انواع خاک ها و وضعیت های مختلف، حداقل درجه دست خوردگی ممکن در سازه های مجاور و خاک اطراف در حین اجرا، قابلیت اجرای آنها بصورت مایل، مقاومت در مقابل بارهای محوری و جانبی، حجم کم عملیات خاکی به دلیل قطر کوچک ریزشمع ها . در این پایان نامه با بررسی و مطالعهء پارامترهای تاثیرگذار، همچون، طول، قطر، زاویه اصطکاک خاک و تغییر آرایش و میزان بار روی پاسخ سیستم ریزشمع – خاک تحت اثر بار استاتیکی قائم، انتظار می رود گراف های بار جابجائی سیستم ریزشمع- خاک ، برای هر یک از پارامتر-های مورد مطالعه حاصل گردد. مدلسازی بوسیله نرم افزار المان محدود plaxis 3d foundation انجام گرفته است و تمامی نتایج و خروجی ها بوسیله نمودار های بار – نشست تحلیل و بررسی شده است. در نهایت قطر و طول بهینه برای سیستم پی ریزشمع حاصل گشته است. روند افزایش ظرفیت باربری با افزایش قطر ادامه می یابد تا جایی که گوه های انتقال تنش با یکدیگر برخوردی نداشته باشند. روند افزایش ظرفیت باربری در طولهای بیشتر روند کندتری دارد تا جایی که در یک طول مشخص(طول بحرانی)، این افزایش محسوس خواهد بود. همچنین نتیجه حاصل شد که با کاهش طول ریزشمع ها، اثر افزایش قطر در افزایش ظرفیت باربری سیستم را کاهش می یابد. میزان افزایش ظرفیت باربری سیستم با متراکم تر شدن خاک روند نزولی دارد همچنین پارامتر طول، در افزایش ظرفیت باربری سیستم با افزایش زاویه اصطکاک داخلی خاک تاثیر زیادی ندارد. آرایش و فاصله مناسب ریزشمع ها تاثیر زیادی در ظرفیت باربری سیستم دارد.

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.

میخکوبی خاک یک روش تسلیح درجای خاک است. با توجه به مزایای این سیستم از جمله انعطاف پذیری و سرعت در اجرا، این روش طی سه دهه اخیر در موارد مختلفی از جمله حفظ دیواره های حفاری و پایدارسازی شیبها و شیروانی ها به صورت روز افزون به کار رفته است. در این زمینه مساله ای که کمتر به آن پرداخته شده، اثرات نیروی دینامیکی بر روی سیستم میخکوبی شده میباشد. با توجه به این که یکی از موارد مهم استفاده از این سیستم، در گودبرداری های ساختمانی است، وجود ساختمانهای مجاور نیز می تواند تاثیر به سزایی بر روی پایداری گودهای میخکوبی شده داشته باشد. بنابراین لازم است تاثیر ساختمان های مجاور بر روی پایداری گود میخکوبی شده تحت شرایط لرزه ای موجود مورد بررسی قرار گیرد. در این پایان نامه، بررسی اثر سربار بر روی جابه جایی افقی و قائم گود و ماکزیمم نیروی کششی موجود در میخ ها تحت شرایط استاتیکی و لرزه ای به کمک مدل سازی در نرم افزارflac-2d انجام گرفته است. همچنین در حالت شبه استاتیکی به بررسی سطح گسیختگی و مقدار ماکزیمم نیروهای بسیج شده در میخ پرداخته شده است. پس از تحلیل و بررسی، نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش سربار در دو حالت استاتیکی و لرزه ای موجب افزایش جابه جایی افقی رویه دیوار، ماکزیمم نیروی کششی میخ ها و جابه جایی قائم سطح گود می گردد. در هنگامی که بار زیادی به مدل اعمال می شود نشست در زیر بار، بیشتر از نشست در رویه دیوار می باشد و ماکزیمم نشست صرفاً همیشه در رویه دیوار اتفاق نمی افتد. همچنین با بررسی فواصل مختلف در دو حالت استاتیکی و دینامیکی مشاهده شد با افزایش فاصله از گود، اثر سربار بر روی جا به جایی افقی و قائم گود کاهش می یابد تا جایی که اگر ساختمان به میزان ارتفاع طبقات از گود فاصله بگیرد، تاثیری بر روی جابه جایی افقی و قائم رویه ندارد.

فرآیندهای زمین شناسی باعث می شوند که رس های طبیعی دارای ساختاری متفاوت با ساختار رس های بازسازی شده در آزمایشگاه شوند. در خاک های نرم این ساختار تحت بارگذاری تخریب می شود. جهت درک ویژگی های اصلی رفتار رس های طبیعی، در این رساله، داده های آزمایشگاهی موجود در ادبیات فنی و نتایج کسب شده از آنها ارائه شده اند. فروپاشی ساختاری اثرات مهمی روی میزان نشست و پایداری سازه های ژئوتکنیکی ساخته شده بر روی این خاک ها دارد. بنابراین مهم است که ساختار نیز در بطن مدل های خاک های رسی طبیعی نرم در نظر گرفته شود. این مدل می بایست قادر به پیش بینی رفتار در کرنش های کوچک باشد. برای رسیدن به این مهم، در ابتدا، فرمولاسیون جامع مدل رفتاری با سخت شوندگی سینماتیکی ارائه شده است، سپس قانون فروپاشی ساختاری ارائه شده توسط(baudet & stallebrass (2004 برای ارتقاء مدل بکار گرفته شده تا این مدل بتواند رفتار رس نرم طبیعی را شبیه سازی نماید. در این مدل رفتاری، محدوده الاستیک به اندازه ساختار بستگی دارد. مدل توسعه داده شده به نرم افزار تفاضل محدود flac تعریف شده است. صحت تعریف مدل به نرم افزار flac بوسیله تحلیل هایی روی تک المان محدود صحت سنجی گردیده است. عملکرد مدل رفتاری نیز با شبیه سازی یک آزمایش فشاری سه محوره روی نمونه دست نخورده از رس منطقه bothkennar مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل های flac بر همخوانی و سازگاری مناسب مدل رفتاری با داده های آزمایشگاهی موجود دلالت دارند. در نهایت این مدل رفتاری در مورد مسئله خاکریز بنا شده بر روی بستر رسی نرم، بار دیگر بکارگرفته شده و رفتار خاکریز در دو حالت، هنگامی که پی رسی نرم با مدل رفتاری جدید که فروپاشی ساختاری را نیز در نظر می گیرد، و همچنین حالت مدل پیشین که برای خاک های رسی بازسازی شده مورد استفاده قرار می گیرد، بررسی و با هم مقایسه شده اند. بررسی نتایج حاصله نشان می دهد که سطوح گسیختگی ایجاد شده در دو حالت متفاوت می باشند.

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.

استفاده از غلتک های ضربه ای هوشمند طی سالیان اخیر بصورت گسترده در نقاط مختلف جهان افزایش یافته است. علت این امر، عمق تاثیر بیشتر و حرکت سریع تر آنها نسبت به غلتک های معمولی می باشد. با این حال، فقدان تبیین نظری و یا کمبود اطلاعات مربوط به پژوهش های علمی برای چگونگی به کار بردن این غلتک ها وجود دارد. از این رو، این مطالعه بر اساس مدل سازی عددی رفتار خاک را در طول تراکم زمین با استفاده از عملکرد غلتک های مختلف (با مقاطع چرخ متفاوت) بررسی می کند. علاوه بر این، این تحقیق به منظور ارزیابی و برآورد عمق تاثیر تراکم غلتک های ضربه ای هوشمند انجام شده است. نتایج حاصل از این مطالعه حتی الامکان با داده های آزمایش های میدانی موجود برای برآورد مشخصات تنش عمودی و ویژگی های تراکم مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام تحلیل های عددی از نرم افزار المان محدود ls-dynaسه بعدی استفاده شده است. برای مدلسازی خاک از مدل ساده شده الاستیک کاملا پلاستیک با معیار تسلیم دراکر پراگر بهره گیری شده و رفتار غلتک نیز همانند جسم صلب در نظر گرفته شده است (یعنی مواد غیر قابل تراکم). نتایج نشان می دهند که عمق تاثیر غلتک های ضربه ای بسیار بیشتر از غلتک های استاتیکی است و برای تراکم لایه های خاک با ضخامت بالا مناسب می باشند. عرض سطح تماس بین درام غلتـک و خاک، برروی عمق تاثیر اثر می گذارد. هرچه خاک نرم تر باشد، غلتک بیشتر داخل خاک فرو می رود و هرچه سطح تماس بیشتر باشد، عمق تراکم کمتر می شود. فشار سطحی نیز بر روی درجه تراکم اثر گذار است. این فشار در غلتک های ضربه ای به علت تاثیر نیروی دینامیکی، از غلتک های استوانه ای بیشتر است. تاثیر در بهم ریختگی سطح در غلتک های ضربه ای آشکار تر از غلـتک های استوانه ای می باشد، همچنین معمولا با افزایش سـرعت و وزن غلتک های ضربه ای، عمق تاثیر نیز افزایش می یابد.

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.

تحلیل خطر پذیری سازه های مدفون درخاک از جمله تونل ها و خطوط لوله دربرابر انفجار بعنوان یکی از مهم ترین شریان های حیاتی، در کشور ازاهمیت ویژه ای برخوردار است. پارامتر های مختلفی از جمله عمق انفجار، محدوده انفجار و فاصله قرار گرفتن سازه از محل منبع انفجار در خرابی ها موثر می باشند. تحقیق حاضر به بررسی رفتار سازه های زیرزمینی مدفون در یک سیستم خاک دو لایه ای در برابر بارگذاری ناشی از انفجار زیرزمینی، تحت مدل های مختلف رفتاری خاک به کمک نرم افزار abaqus v.6.11می پردازد. در این راستا، ابتدا تحلیل حوزه آزاد انفجار روی سطح و داخل خاکهای مختلف انجام می گیرد تا پدیده انتشار امواج در داخل خاکهای مختلف بررسی گردد. این تحلیل با تقریب عددی تغییرات عمق انفجار بین 2 تا 6 متر ازسطح زمین و مدل های رفتاری مختلف خاک با پارامترهای فیزیکی و مکانیکی متفاوت به بررسی تاثیرات آن برروی خرابی سازه و نحوه انتشار امواج ناشی از انفجار می پردازد. سپس با مقایسه نتایج تحلیل نرم افزاری و آزمایشگاهی مشخص گردید که نتایج مدل رفتاری کم-کلی در پلاستیسیته کم مطابقت بیشتری با مدل دراگر-پراگر اصلاح شده دارد. از طرفی براساس نتایج آزمایشگاهی ملاحظه می گردد مدل دراگر-پراگر اصلاح شده در مقایسه با رفتار موهر-کولمب برای خاکهای چسبنده عملکرد بهتری داشته است. همچنین در زوایای اصطکاک داخلی بزرگتر از 22 در جه، نتایج مدل های دراکر- پراگر و موهر کولمب بر هم منطبق است. این تحقیق نشان می دهد, انفجار های زیر زمینی در مقایسه با انفجار های سطحی در شرایط یکسان تاثیرات بیشتری را برروی سازه های مدفون در خاک دارد.

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.

با توجه به توسعه وعمران شهرها و افزایش تراکم جمعیت در سال های اخیر، تعداد طبقات زیرزمین و عمق گودبرداری ها افزایش یافته است.امروزه سیستم میخ کوبی خاک با توجه به روش های جدید ساخت وساز شهری و لزوم احداث پارکینگ طبقاتی و ساختمان هایی با زیرزمین های عمیق روشی ایمن در پایدارسازی گود محسوب می شود ومی توان از این روش در اکثر خاک ها استفاده نمود. در این پژوهش با توجه به وجود سربار کنار گودها و چند لایه بودن خاک گودها در عمل به بررسی اثر سربار و لایه بندی خاک در پایدارسازی گودهای ساختمانی به روش میخکوبی پرداخته میشود.بررسی جابجایی افقی لبه ی بالای گود و ماکزیمم نیروهای میخ ها با در نظر گرفتن سربار و آرایش لایه بندی مختلف خاک در این تحقیق مد نظر بوده و مدلسازی ها و تحلیل پایداری هابا استفاده ازروش عددی المان محدودانجامگردیده اند. پس از تحلیل و بررسی، نتایج بدست آمده نشان می دهد کهقرارگیری لایه ضعیفتر با ضخامت مشخص در قسمت انتهای گود باعث بیشترینتغییرمکان هایافقی و قائم و ماکزیمم نیرو در میخ ها خواهد شد. همچنین در سربارهای مختلف با افزایش عرض سربار کنار گود از 5 متر تغییر قابل محسوسی در تغییرمکان های افقی، قائم و ماکزیمم نیروهای ایجاد شده در میخ ها حاصل نمی شود.با پنج برابر شدن عرض گودتغییرمکان های افقی و قائم تقریبا 2 برابر می شود.

ستون های سنگی روشی برای اصلاح خاک جهت افزایش ظرفیت باربری و یا تقلیل نشست خاک زیر پی سازه ها می باشد. ستون های سنگی برای تقویت خاک های چسبنده رسی و نیز خاک های ماسه ای لای دار استفاده می شوند. با اجرای ستون های سنگی به سطح مناسبی ازمقاومت برشی،پایداری شیروانی ها، مقدار نشست مجاز و ضریب ایمنی در روانگرایی خواهیم رسید. کاربرد ستون های سنگی شامل تقویت پی خاکریزها و یا سازه های بزرگ ،پایه بزرگ راههاو... می باشد. با استفاده از روش المان محدود می توان رفتار گروهی و تکی ستون های سنگی را در دو حالت ساده و محصورشده با ژئوتکستایل مورد بررسی قرارداد و میزان تاثیرروکش ژئوتکستایل در بهبود عملکرد ستون های سنگی ساده از طریق بررسی نتایج نشست و تغییر شکل جانبی (شکم دادگی) و نمودارهای تنش- کرنش مطالعه کرد. در این تحقیق سعی شده است که با بررسی پارامتریک نشست ستون های سنگی تحت بار استاتیکی توسط روش های عددی با بکارگیری برنامه های عددی موجودبه دید مناسبتری جهت بکارگیری این روش اصلاح خاک دست یابیم.

امروزه به دلیل پیشرفت در بخش نرم افزاری و برنامه های کامپوتری موجود در تمام زمینه های علوم مختلف مهندسی و همچنین به دلیل سادگی و قابل دسترس بودن، اکثر مهندسان برای تحلیل وطراحی از این نرم افزار ها وکامپیوتر استفاده می کنند. یکی از نرم افزارهای مورد استفاده مهندسین عمران برای تحلیل وطراحی فونداسیون ها برنامه safe میباشد . در این نرم افزار رفتارخاک زیرفونداسیون به وسیله فنر های مجزای فشاری که سختی آنها بر اساس ضریب عکس العمل بستر خاک بین بدست می آید، مدل می شود و باعلامت (ks) نشان داده میشود. به عبارت دیگر در برنامه safe خاک زیر فونداسیون با یک عدد بیان می شود و عملا هیچ یک از مشخصات رفتاری خاک مانند عمق استقرار فونداسیون، مدول الاستیسیته و اثر لایه بندی خاک را در نظر نمی گیرد.به این روش مدل وینکلر گویند دراین مدل محیط خاک مجموعه ای از فنر های یکسان الاستیک خطی و مستقل از هم می باشد، استفاده می شود. اما نرم افزار plaxis 3d fuondation مبتنی بر عناصر محدود و باکاربرد های ژئوتکنیکی است که ویژگیهای مختلف خاک را برای شبیه سازی رفتار خاک در نظر می گیرد. تحقیقات مختلف نشان می دهد که ضریب عکس العمل خاک تابع عوامل متعددی از قبیل شکل واندازه ابعاد فونداسیون، عمق استقرار فونداسیون و مدول الاستیسیته و غیره میباشد در تحلیل های متعدد در این نرم افزار اثر هریک از این عوامل مشهود است. در این تحقیق ابتدا فونداسیون و لایه های خاک و نیروهای وارد بر آن در نرم افزار plaxis 3d fuondation مدل سازی و تحلیل می شود و بار دیگر همان پی را با نرم افزار safe تحلیل می کنیم. سپس به بررسی نتایج می پردازیم ودر کل به این نتیجه می رسیم که نتایج plaxis 3d fuondation که بر اساس روش اجزاء محدود می باشد به واقعیت نزدیکتر است ولزوم استفاده ازاین برنامه و برنامه های مشابه المان محدود در کنار برنامه های تحلیل و طراحی نظیر safe ضروری به نظر می رسد.

امروزه استفاده از مهاری در ترکیب با المانهای دیگر جهت پایدارسازی گود بسیار رواج یافته است. از روشهای متداول این سیستم ترکیبی می توان به روشهای چون سیستم های طره ای مهاربندی شده و سیستم های بدون طره ای چون بلوک و مهاری اشاره کرد. سیستم های طره ای مهاربندی شده همانند شمع و مهاری، سپر و مهاری، دیوار دیافراگمی و مهاری و ... می باشند که علی رغم تولید ایمنی بالا، هزینه بر نیز می باشند. فلذا سیستم بلوک و مهاری به علت اقتصادی بودن و سرعت اجرای بالا به یکی از روش های رایج در زمینه پایدارسازی گودها تبدیل گشته است. تحقیقات زیادی بر روی مکانیسم رفتاری سیستم های طره ای مهاربندی شده صورت گرفته است. در حالیکه به علت جدید بودن سیستم بلوک و مهاری مطالعات قابل توجهی جهت شناخت رفتار آن انجام نیافته است و نیاز به مطالعات بیشتر دیده می شود. هر دو سیستم ذکر شده در بالا از مهاری های پیش تنیده استفاده کرده اند که منجر به استفاده از تحقیقات صورت گرفته در زمینه رفتار مهاری در هنگام پیش تنیدگی در این پایان-نامه نیز گردیده است. در یک نگاه کلی این پایاننامه ضمن معرفی مختصر در زمینه سیستمهای طره ای مهاربندی شده، به بررسی مفصل و تکمیلی نحوه طراحی سیستم بلوک و مهاری و مکانیسم رفتاری آن پرداخته است. به طور کلی روش های طراحی سیستم بلوک و مهاری در دو دسته قرار می گیرند: روش های تعادل حدی و روشهای عددی. روش تعادل حدی با انتخاب سطوح لغزش فرضی که در آنها توده خاک به صورت صلب در آستانه گسیختگی قرار دارد،نیروهای مقاوم در برابر لغزش و نیروهای محرک در جهت لغزش را یافته و اقدام به تعیین ضریب اطمینان در برابر گسیختگی مینماید.در این پایاننامه جهت بررسی ضریب اطمینان،از روش اسپنسر و سطح لغزش دایروی استفاده شده است. اما پس از کنترل پایداری توسط روش تعادل حدی نیاز به کنترل تغییرشکل های روی داده در اثر گودبردرای و پایدارسازی دیده می شود. با توجه به نقص روش تعادل حدی در این زمینه نیاز به استفاده از روش های عددی دیده می شود. در این پایان نامه از نرم افزار flac3d جهت بررسی عددی سیستم بلوک و مهاری استفاده شده است. در ابتدا از یک مدل با عمق و طراحی مشخص جهت بررسی و آشنایی با مکانیسم رفتاری سیستم بلوک و مهاری در طی فازهای مختلف خاکبرداری و پایدارسازی استفاده شده است. سپس پس از آشنایی با مکانیسم رفتاری، به بررسی پارامتریک تاثیر موارد مختلف شامل عمق گودبرداری، زاویه مهاری ها و طول مهاری ها بر روی تغییرشکل ها و نیروهای تولید شده در سیستم بلوک ومهاری صورت گرفته است. هر کدام از این موارد نتایج قابل توجهی را ارائه می دهد که به طور مفصل در بخش نتایج مورد بررسی قرار گرفته اند

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.

اساسا ریزشمع ها به عنوان المان هایی برای تقویت پی در مقابل بارگذاری های استاتیکی و دینامیکی مورد استفاده قرار می گیرند. مزایای استفاده از ریزشمع ها شامل انعطاف پذیری بالای آن ها در انواع شرایط بارگذاری استاتیکی و دینامیکی، قابلیت نصب با هزینه های جانبی کمتر در انواع خاک ها و وضعیت های مختلف، حداقل درجه ی دست خوردگی ممکن در سازه های مجاور و خاک اطراف در حین اجرا، قابلیت اجرای آن ها به صورت مایل، مقاومت در مقابل بارهای محوری و جانبی و حجم کم عملیات خاکی به دلیل قطر کوچک ریزشمع ها می باشد. در این پایان نامه با بررسی و مطالعه ی پارامترهای تاثیرگذاری هم چون، طول، قطر، زاویه ی اصطکاک داخلی خاک و تغییر آرایش بر روی سیستم ریزشمع – خاک تحت بار استاتیکی مایل و لنگر خمشی، به مقایسه ی میزان نشست در هر یک از حالت ها پرداختیم. مدل سازی به وسیله ی نرم افزار المان محدود foundation 3d plaxis انجام گرفته است و تمامی نتایج و خروجی ها به وسیله ی نمودارهایی بر حسب نشست در حالت های مختلف تحلیل و بررسی شده اند. در هر یک از حالت ها نشست و مقدار کاهش آن نسبت به حالت بدون ریزشمع در نمودار مشخص شده است. با افزایش طول ریزشمع ها در هر یک از حالت های درنظر گرفته شده برای قطر و زاویه ی اصطکاک داخلی خاک، روند کاهش نشست یکسان بوده و در تمامی حالت ها از طول 6 الی 10 متر روند کاهش نشست کند شده و به یک مقدار ثابت در طول 10 متر رسیده است، که نشانگر طول بحرانی در ریزشمع ها می باشد. با قرارگیری ریزشمع ها در کناره های پی، کاهش بیشتری در نشست مشاهده شده است که علت آن افزایش نشست پی در گوشه ها در خاک های ماسه ای است. با کاهش 17% از طول ریزشمع های سمت چپ پی که بار کمتری به آن قسمت وارد می شود، نشست تنها 9% افزایش یافت، که بیانگر طرحی اقتصادی می باشد.

اساساً ریز شمع ها به عنوان المان¬هایی برای تقویت پی در راستای مقاومت در مقابل بارگذاری¬های لرزه¬ای و استاتیکی مورد استفاده قرار می¬گیرند. مزایای استفاده از ریز شمع ها شامل انعطاف پذیری بالای آنها در انواع شرایط بارگذاری استاتیکی و لرزه¬ای، قابلیت نصب با هزینه های اضافی جانبی کم در انواع خاک ها و وضعیت های مختلف، حداقل درجه دست خوردگی ممکن در سازه¬های مجاور و خاک اطراف در حین اجرا، قابلیت اجرای آنها به صورت مایل، مقاومت در مقابل بارهای محوری و جانبی، حجم کم عملیات خاکی به دلیل قطر کوچک ریزشمع ها .آنچه از دیدگاه مهندسی خاک و پی اهمیت دارد، اندرکنش دو محیط کاملاً متفاوت خاک - شمع است در نتیجه برای بررسی رفتار ریزشمع باید به یک مدل سازی دقیق با لحاظ اندرکنش دو محیط پرداخته شود. در این پایان نامه با بررسی و مطالعه ی پارامترهای تأثیرگذار، همچون ، طول، قطر، تغییر آرایش و روی پاسخ سیستم ریزشمع – خاک تحت اثر بار استاتیکی بار استاتیکی مایل و لنگر خمشی در خاک رسی ، انتظار می¬رود گراف¬های بار جابجایی سیستم ریزشمع- خاک ، برای هر یک از پارامتر¬های مورد مطالعه حاصل گردد. مدل سازی به وسیله نرم افزار المان محدود plaxis 3d foundation انجام گرفته است و تمامی نتایج و خروجی ها به وسیله نمودارهای بار – نشست تحلیل و بررسی شده است . نتیجه آنکه افزایش قطر و طول و ضریب اصطکاک باعث افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست سیستم پی - ریزشمع می شود. افزایش قطر تا جایی باعث افزایش ظرفیت باربری می شود که گوه های تنش باهم برخورد نداشته باشند . افزایش طول از یک حد خاص به بعد اثر چندانی در افزایش ظرفیت باربری ندارد و آن طور به عنوان طول بحرانی مطرح می باشد .

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.

پایدار سازی گودبرداری های ساختمانی توسط میخ کوبی به تنهایی، یکی از روش های متدوال پایدارسازی بوده و مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده و تاثیر پارامتر های مختلف بر این روش مورد بررسی قرار گرفته است. اما در رابطه با روش ترکیبی میخ - مهار (میخ کوبی به همراه مهاربندی) و تاثیر این روش بر جابجایی های دیواره گودبرداری تا کنون مطالعات جامعی به منظور بهینه نمودن این روش ترکیبی صورت نگرفته است. با توجه به این مسئله که گودبرداری ها روز به روز عمیق تر و پایدارسازی این گود ها توسط روش میخ کوبی غیر اقتصادی تر می شوند، لذا بررسی پارامتریک روش ترکیبی میخ کوبی به ویژه در مناطق شهری که خطرات جانی در پی دارد ضروری می نماید. با توجه به پیشرفت اندک در زمینه مطالعه روش ترکیبی میخ - مهار در این پایان نامه سعی بر این بوده است که جابجایی دیواره گودبرداری مستطیل شکل مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور در این تحقیق ابتدا مدل دیوار گودبرداری در نرم افزار flac3d آماده شده و در مرحله دوم در سه عمق و تحت سه سربار در هر دو حالت میخ کوبی و میخ - مهار مقایسه شده است. بعد از تحلیل عددی توسط نرم افزار flac3d، خروجی های نرم افزار مورد تحلیل قرار گرفته است. با مقایسه نمودار های حاصله مشخص گشت که اجرای مهار در یک سوم پایینی گود بهینه تر می می باشد و این روش ترکیبی در عمق های بیشتر کارآمد تر است.

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.

سد قلعه چای در 20 کیلومتری شمال شرقی شهرستان عجب شیر ، دراستان آذربایجانشرقی واقع شده است . که با آبگیری دریاچه سد ترکهایی در حاشیه مخزن بوجود آمده است. مسئله قابل طرح بدین قرار است که وابستگی این حرکات با عملکرد مخزن چگونه بوده و در هنگام وقوع زلزله نیز منتظر چه عواقبی در محدوده مخزن باید بود؟ برای پیش بینی نحوه ایجاد زمین لغزش و محل وقوع آن در محدوده محور و مخزن سد، مدل زمین شناسی منطقه محدوده به پنج مقطع برای بررسی وارد plaxis تقسیم گردید، که مقاطع عرضی از روی نقشه های توپوگرافی استخراج و در نرم افزار شد. سطح آب زیرمینی نیز با توجه به سه حالت مختلف خالی ، پر و تخلیه آنی مخزن و مطالعات تراز آب زیرمینی انجام گرفته توسط شرکت آب منطقه ای در نرم افزار وارد گردید. در تحلیل حالت خالی مخزن تراز آب زیزمینی در تراز کف مخزن می باشد و نتایج بدست آمده از تحلیل نشان می دهد که پایداری در کل محدوده مخزن ومحور سد برقرار می باشد. در تحلیل حالت پر مخزن تراز آب مخزن در تراز نرمال 1676 قرار دارد که نتایج تحلیل نشان می دهد که پایداری کلی برقرار بوده فقط در سمت چپ مخزن پایداری بسیار مرزی می باشد. در حالت تخلیه آنی نیز تحلیل نشان می دهد که درسمت چپ و راست مخزن سد ناپایداری بوجود خواهد آمد ولی در محور سد پایداری برقرار خواهد بود . برای تحلیل حالت پر و خالی مخزن در هنگام وقوع زلزله توسط نرم افزار تحلیل دینامیکی انجام گرفت که برای ایجاد شتاب زلزله از تاریخچه زمانی مقیاس شده طبس استفاده شده است و نتیجه گیری کلی به اینصورت است که در محدوده محور سد پایداری کلی برقرار می باشد ولی در قسمت سمت راست مخزن سد زمین لغزش بوجود خواهد آمد ولیکن حرکت کلی توده با جابجایی زیاد انجام نمی گیرد. ولی در سمت چپ مخزن سد زمین لغزش با جابجایی زیاد پیش بینی می گردد.

: 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.

گودبرداری یکی از فعالیتهای عمرانی است که به منظورهای مختلف مثل تخریب و گودبرداری یک ساختمان فرسوده برای ساخت مجدد، رسیدن به تراز بکر، حفاظت فوندانسیون ها در برابر یخبندان، احداث کانالها ، مخازن زیر زمینی و احداث پارکینگ انجام میشود . حفاظت از گودبرداری های های عمیق و ساختمان های موجود در مجاورت آن بسیار ضروری بوده و در صورت عدم رعایت روش های مناسب به منظور حفاظت گود ها و همچنین شیب های در حال احداث، خسارات جبران ناپذیری در پی خواهد داشت و مخاطرات بوجود آمده ی ناشی از نشست های احتمالی و تقلیل ظرفیت باربری و تغییر مکان های جانبی موجب ایجاد ترک در سازه های مجاور گود خواهد شد.از بین روش های مختلف مهار بندی گود می توان به موارد زیر اشاره نمود: 1-مهاربندی جداره ها توسط المان های پشت بند های افقی و مایل 2-مهاربندی توسط المان های کششی 3-مهاربندی به روش سپرکوبی 4-مهاربندی بروش شمع های درجا 5-مهاربندی توسط دیوار دیافراگمی 6-مهاربندی بروش نیلینگ هدف از این پژوهش، بررسی گود برداری های عمیق مهار شده با سیستم anchor و اثرات آن بر روی تونل موجود می باشد.

برخی خاک¬ها به علت مشخصات فنی نامطلوب، ضعیف و سست شناخته می¬شوند و دربعضی مواقع مجبور به اجرای بسیاری از پروژه¬ها بر¬روی این خاک¬ها هستیم . تثبیت بسترهای سست و نیز لایه¬های زیراساس و اساس با افزودن مواد تثبیت کننده از فنون رایج راه¬سازی است امروزه علاوه بر تثبیت¬کننده های متعارف سیمانی و آهکی، مواد شیمیایی و معدنی و مواد ضایعاتی جهت اصلاح خواص نامطلوب خاک استفاده می¬شود . از حیث اقتصادی و حفاظت محیط زیست به طور جدّ، استفاده از مواد ضایعاتی من¬جمله پودر لاستیک در کشورها مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا به مشخصات خاک مورد نظر پرداخته شده و آزمایشهای ll و pl ، تراکم استاندارد و رطوبت بهینه روی نمونه خاک مارن تبریز و سپس آزمایش استاندارد تعیین مقاومت فشاری تک¬محوره و ضریب باربری کالیفرنیایی cbr بر روی خاک مارن تبریز با اضافه نمودن درصدهای مختلف پودر لاستیک انجام شده است. در نهایت در آزمایش استاندارد تعیین مقاومت فشاری تک¬محوره برای دستیابی به بهترین درصد پودر لاستیک برای اصلاح خاک مارن تبریز 3 درصد و در آزمایش استاندارد تعیین ضریب باربری کالیفرنیایی cbr برای دستیابی به بهترین درصد پودر لاستیک برای اصلاح خاک مارن تبریز 2 درصد به¬دست آمد که با مقایسه نتایج دو آزمایش مذکور بهینه¬ترین درصد پودر لاستیک 2/2 درصد تعیین گردید.

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.

امروزه در بسیاری از پروژه‎های ساختمانی لازم است که زمین به صورتی خاکبرداری شود که جداره‎های آن قائم یا نزدیک به قائم باشد. این کار ممکن است به منظور احداث زیرزمین، کانال یا تاسیسات شهری و غیره صورت گیرد. اگرچه ترانشه‎ها جنبه موقت دارند، اما به منظور جلوگیری از ریزش ترانشه‎ها و تبعات منفی احتمالی ناشی از خاکبرداری، باید به کمک سیستم‎های مهاربند مناسب از دیواره گودها حمایت شود. پایدارسازی جداره گودبرداری‎ها با استفاده از سازه‎هایی در قالب سیستم‎های مختلف نگهدارنده صورت می‎گیرد. سیستم‎های نگهبان شامل روش‎هایی مثل دیوار دیافراگم، شمع‎های بتنی و فولادی، روش خرپا، نیلینگ و انکراژ می‎باشد. طراحی و اجرای سازه‎های نگهبان در مهندسی عمران دارای گستره وسیعی است و نیاز به بررسی‎ها و مطالعات ژئوتکنیکی، سازه‎ای، مصالح تکنولوژیکی، اجرایی و اقتصادی دارد. از جمله روش‎های پایدارسازی که در کشور رو به گسترش است روش نیلینگ و انکراژ می‎باشد. در این تحقیق سعی بر آن است که مقایسه فنی و اقتصادی بین ترانشه‎های پایدارشده با روش نیلینگ و انکراژ صورت گیرد. به این منظور ترانشه‎های فرضی با عمق‎های مختلف 7 و 11 و 15متر، در 3 نوع خاک مشابه شرایط خاک تبریز یک بار از طریق نیلینگ و بار دیگر از طریق طراحی انکراژ پایدار می‎گردد. به منظور تعیین آرایش طول و امتداد نیل‎ها و مهاری‎ها از روش تعادل حدی برای بررسی پایداری گوه خاک استفاده می‎شود. جهت بررسی تغییرشکل ترانشه‎های پایدار شده نیز از نرم‎افزار plaxis با مدل رفتاری موهرکلمب استفاده می‎گردد. از راهنمای fhwa، ضرایب اطمینان مجاز در تحلیل تعادل حدی برای طراحی سازه‎های میخکوبی شده استفاده و سایر ضرایب اطمینان مورد نیاز از قبیل تنش و برش ورق‎های فولادی هدنیل و... ازآئین‎نامه‎ها یا سایر مراجع مرتبط اتخاذ می‎گردد.سپس نتایج حاصل از مدل‎سازی‎ها با استفاده از فهرست بهای ابنیه سال 1393 مورد ارزیابی اقتصادی قرار می‎‎گیرند. نتایج نشان می دهدکه در هر 3 نوع خاک در گودهای با عمق 7 متر، استفاده از سیستم نیلینگ هزینه کمتری دارد. در حالی که در گود های با عمق 11 متر، استفاده از سیستم انکرینگ با صرفه تر می باشد. همچنین در گودهای با عمق 15 متر، هزینه اجرای سیستم انکرینگ حدود 20 درصد کمتر از هزینه سیستم نیلینگ بوده و با توجه به تغییر شکل های کوچک و ایجاد کمترین آسیب به سازه های مجاور، یک روش بهینه به لحاظ فنی و اقتصادی محسوب می‎شود.

زمین لغزشها از بزرگترین عوامل مخربی هستند که سالانه میلیونها نفر در سراسر جهان تحت تاثیر خسارت ها و تلفات مالی و جانی ناشی از آنها قرار می گیرند. شناسایی عوامل موثر در وقوع زمین لغزشهای موجود در یک حوضه و پهنه بندی آن یکی از ابزارهای اساسی جهت دستیابی به راهکارهای کنترل این پدیده و انتخاب مناسب ترین گزینه ی موثر می باشد. در این روش عوامل موثر در وقوع این پدیده به صورت لایه های اطلاعاتی در نرم افزار arcgis وارد شده و سپس با استفاده از شبکه عصبی و تبدیل موجک داده های موجود تحلیل و در نهایت مناطق با پتانسیل بالای رخداد زمین لغزش مشخص می شود. پژوهش حاضر با ارائه ی روش جدید پهنه بندی با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی- تبدیل موجک اقدام به پیاده نمودن آن در منطقه ی شمال دشت تبریز استان آذربایجان شرقی و مشخص کردن مناطق با پتانسیل بالای رخداد زمین لغزش می نماید. لایه رقومی ارتفاع به عنوان عاملی که در تعیین عوامل دیگر مانند شیب و جهت شیب نیز نقش دارد، به دلیل ماهیت این لایه که دست خوش تغییرات زیاد و بعضاً ناگهانی می گردد، مستعد داشتن نویز می باشد که می توان با تکیه بر قابلیت های مدل جدید ارائه شده این نویزها کاهش یا از بین برده شود. نتایج حاصل از این پژوهش موید این مطلب است که روش شبکه ی عصبی که به عنوان یک روش مرسوم و قابل قبول در پهنه بندی پتانسیل زمین لغزش محسوب می شود؛ در این پژوهش نیز دارای عملکرد مناسب و قابل قبولی می باشد. همچنین تبدیل موجک به دلیل حذف نویز، یا بالاتر بردن کیفیت داده های ورودی و کاهش یا از بین بردن تغییرات سریع در آن ها، باعث بالاتر رفتن کارایی شبکه عصبی مصنوعی به ویژه در کلاس های با خطر بالا، می گردد. در این پژوهش شبکه ی عصبی مصنوعی دارای دقتی معادل 86% برآورد شد، این در حالی است که وقتی لایه ی dem تحت تبدیل موجک رفع نویز می شود، عملکرد شبکه عصبی مصنوعی تا حدود %10 بهبود می یابد. با عنایت به نتایج بدست آمده حاصل از این پژوهش، از آنجایی که در روش تبدیل موجک با آستانه نرم، فرآیند رفع خطاها به صورت هوشمند و باهدف انجام می گیرد، نتایج مناسب تری را نسبت به دیگر روش های ارائه شده در این مطالعه دارا می باشد.

در موردنحوه اجرای نیلینگ و نیز اثر نیلینگ در گسیختگی شیب های شیروانی در مراحل مختلف و تاریخچه آن و آنالیز آن با نرم افزار plaxisدو بعدی و سه بعدی مقایسه نتایج بدست آمده و ارائه پیشنهادات لازم

رئولوژی خاک شاخه ای از مکانیک خاک است که منشاء و تغییرات وابسته به زمان حالات تنش و کرنش در خاک را بررسی می کند. رئولوژی به زیر مجموعه ای از مکانیک محیط های پیوسته گفته می شود که به مطالعه جریان مواد در سیالات غیرنیوتنی، جامدات بسیار نرم و جامدات در حالت موم سان که رفتارشان با مفاهیم متداول ارتجاعی و خمیری بطور کامل قابل بیان نمی باشد می پردازد. در این تحقیق ابتدا مفاهیم بنیادی و اصطلاحات مربوط به مکانیک محیط های پیوسته، رئولوژی، خواص رئولوژیکی خاک و کاربرد آن در مکانیک خاک بیان گردید و فرایندهای رئولوژیکی خاک های رسی بسیار نرم از قبیل خزش و مقاومت بلند مدت با لحاظ نمودن تغییر شکل غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از مفاهیم رئولوژی جهت توصیف جریان برشی در رسوبات بسیار نرم خاک پس از وقوع گسیختگی، ایده جدیدی است که در این تحقیق ارائه شده است. با ارائه معادله رئولوژیکی برای خاک با استفاده از مدل بینگهام فرو نشست خاکریز میانگذر دریاچه ارومیه تحلیل و نتایج با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردید. با توجه به تطابق نتایج مدل عددی با مقادیر اندازه گیری شده واقعی استفاده از مدل های رئولوژیکی به عنوان راه حلی مناسب جهت حل مسائل پیچیده مهندسی ژئوتکنیک در خاکهای بسیار نرم پیشنهاد شده است.

در این پایان نامه سعی خواهد شد کلیه روشهای نوین مهاربندی گودها به طور اختصار تشریح داده شده و سپس دو روش از مهار گودها (میخ کوبی و شمع درجا) که در گودبرداریهای داخل شهر کاربرد بیشتری دارند را هم از لحاظ فنی و هم از لحاظ اقتصادی با توجه به پارامترهای مکانیکی مشابه با همدیگر مقایسه و بررسی 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.

چکیده: ظرفیت باربری پی ها از دیرباز به عنوان یکی از مباحث مهم در زمینه مهندسی ژئوتکنیک مطرح بوده است. بخصوص برای پی های بزرگ و همچنین اگر سازه ی مورد نظر دارای درجه ی اهمیت بالایی باشد، لازمست مهندس ژئوتکنیک مطمئن باشد که خاک دارای ظرفیت باربری کافی است بگونه ای که پی تحت اثر بارهای اعمالی خراب نشده و پایداری سازه محفوظ خواهد ماند. در این پایان نامه ظرفیت باربری نهایی پی های نواری واقع بر خاک های لایه بندی شده ی رسی و ماسه ای با استفاده از روش عددی مبتنی بر المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق تأثیر تغییر مشخصات خاک های رسی و ماسه ای در عمق و ضخامت لایه های خاک مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول، رفتار زهکشی نشده ی خاک های رسی مد نظر بوده و جهت بررسی ظرفیت باربری نهایی، از ضریب ظرفیت باربری nc برحسب مقادیر مختلفی از نسبت ضخامت لایه ی فوقانی به عرض پی h/b استفاده گردیده است. در مرحله دوم، ظرفیت باربری خاک سه لایه ماسه ای در حالات مختلف تغییرات پارامترهای مکانیکی و تغییر ضخامت لایه ها به عرض پیh/b بررسی شد. بعد از ارزیابی ظرفیت باربری نهایی پروفیل خاک در دو حالت فوق نتایج حاکی از این بود که افزایش یا کاهش ضخامت لایه اول و هچنین پارامترهای مکانیکی مربوطه، تأثیر مستقیمی بر ظرفیت باربری نهایی خاک چند لایه دارد بطوریکه با افزایش ضخامت لایه اول، ظرفیت باربری نهایی حاصله تقریباً برابر با ظرفیت باربری خاک همگن می باشد. اما اگر ضخامت لایه اول و پارامترهای مکانیکی مربوطه کمتر از لایه های تحتانی باشد، در این حالت لایه های تحتانی در خصوص ظرفیت باربری نهایی پی، تعیین کننده می باشد.

امروزه استفاده از شمع در طراحی های سازه ها مخصوصا " در ساختمانهای بلند یکی از ملزومات طراحی قرار گرفته است, از عوامل مهم در زمان وقوع زلزله نحوه رفتار شمعها بر نتیجه لرزه ای سازه میباشد. بنابراین روشهایی برای آنالیز و طراحی شمع ها تحت بار زلزله ارایه گردیده است ولی کاربردشان برای شمعهای ساخته شده در زمینهای مستعد روانگرایی مطمئن نمی باشد بنابر این تحقیق وبررسی بر روی عوامل موثر بر خرابی شمعها در این خاکها لازم می گردد . در این پایان نامه تاثیر پارامترهای مختلف از جمله تاثیر گیرداری سر شمع – ضخامت لایه روانگرا – شیب لایه روانگرا بر رفتار پی های شمعی با استفاده از نرم افزار flac2d بررسی خواهد شد. کلمات کلیدی: شمع -روانگرایی - فشار آب حفره ای -سازه های مجاور- روش های عددی-تغییر مکان جانبی

در این تحقیق ابتدا انواع روشهای پایدار سازی گودها معرفی و سپس با استفاده از نرم افزار های معتبر ژئوتکنیک، یک سازه نگهبان با ترکیب از دو روش میخ کوبی و انکراژ مدل و رفتار آن را تحت اثر بارهای استاتیکی مجاور گود و دینامیکی زلزله تحلیل و نتایج حاصله با رفتار سازه تحت بار استاتیکی مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهد که سازه نگهبان اجرا شده با استفاده از دو روش انکراژ و میخ کوبی تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی عملکرد مناسبی دارد. مهمترین عامل رفتار مناسب سازه نگهبان تحت بار دینامیکی، عملکرد انکرها می باشد.

استفادهازژئوتکستایل-هادربالابردنظرفیتباربریزمینهایمسئلهدارازمقوله هائیاستکهدر سا لهایاخیرموردتوجهخاصمحققیندستاندرکارقرارگرفتهاست. یکیازروش-هایمرسومبرایاصلاحخاکهااستفادهازستونهایسنگیمی باشد. بااستفادهازستونهایسنگیدرخاکهایسستمی-توانظرفیتباربریخاکراتاحدموردنیازتامیننمود. درسالهایاخیردرچندکشوراروپائیوآمریکاتحقیقاتوسیعیبررویاستفادهازقفسههایژئوتکستایلبعنوانیکمهاریبرایستونهایسنگیانجامشدهاست. اینتحقیقاتنشانمیدهندکهستونهایسنگیمسلحشدهباژئوتکستایلنسبتبهستونهایسنگیغیرمسلحازظرفیتباربریبیشتروبرآمدگیجانبیکمتریبرخورداراست. آزمایشاتیبررویتاثیرطول هایمختلفقفسه-هاانجامگردیدهودرنتایجحاصلهکاهشیدرحدود 80% برایکرنش ستونهایباقفسهکاملمشاهدهشدهاست. دراینتحقیقبااستفادهازروشالمان-هایمحدودتاثیرستونهایسنگیمسلحشدهباقفسهژئوتکستایلبررویظرفیتباربریپی ها موردتجزیهوتحلیلقرارگرفتهاست. دراینپایان-نامهبابررسیومطالعهپارامترهایتاثیرگذاریهمچونمحصورشدگی،مدولسختیژئوتکستایل،زاویهاصطکاکداخلیمصالحستونسنگی،مدولالاستیسیتهمصالحستونسنگی و طولهاینابرابرستون های سنگی انتظارمی رودگرافهایبار- نشستسیستمستونسنگی- خاکبرایهریکازپارامترهایموردمطالعهحاصلگردد. مدلسازیبوسیلهنرمافزارالمانمحدود plaxis3d foundationانجامگرفتهاستوتمامینتایجوخروجیهابوسیلهمنحنیهایبار- نشستتحلیلوبررسیشدهاست. مطالعاتانجامشدهنشانمیدهدکهافزایشسختیروکش،ستونهایسنگیراسختترکردهوباعثعملکردمطلوبگروهستونسنگیمیشودهمچنینباارزیابیتاثیرزاویهاصطکاکداخلیمصالحستونسنگیومدولالاستیسیتهمصالحستونسنگیبهایننتیجهرسیدیمکهعملکردگروهستونهایسنگیبهایندوپارامترحساسیتکمتریدارد.

به لحاظ لزوم کنترل و بهره مندی از منابع آبی محدود موجود در مناطق خشک و نیمه خشک، استفاده از مصالح مهندسی جدید در سدهای خاکی گسترش یافته است. بتن پلاستیک از جمله مصالحی است که اخیرا به دلیل رفتار مکانیکی مناسب آن در تغییر شکل پذیری بالا و نفوذ پذیری بسیار کم در این پروژه ها به کار گرفته شده است. همچنین این شیوه نوین اجرایی امکان تامین آب و آبخیزداری سدهای کوتاه را در دوره زمانی اجرایی بسیار کم با حداقل هزینه میسر ساخته است. هدف از این تحقیق ، بررسی تغییرات تنش و نشست یک سد خاکی کوتاه احداث شده تحت تاثیرساختمان سد و آبگیری مخزن آن در زمان سرویس با استفاده از مشخصات مکانیکی آزمایشگاهی بتن پلاستیک بعنوان محیطی ویسکوالاستیک می باشد.در این ارتباط به منظور بکارگیری پارامترهای ورودی مطابق با نتایج آزمایشگاهی واقعی، خصوصیات هندسی و مکانیکی سد قیصرق در منطقه آذربایجانشرقی در دو حالت هسته رسی و هسته بتنی با بتن پلاستیک و بر اساس روش المان محدود با استفاده از نرم افزار مهندسی پلاکسیس مدلسازی و مورد بررسی قرار گرفته وعلاوه برآن،مقایسه اقتصادی وزمان اجرانیزدر سدهای کوتاه انجام شده است .هدف این تحلیلها انجام و بررسی میزان نشست و تغییرات تنش برای مصالح بدنه و همچنین ضریب پایداری بدنه سد در انتهای ساخت،میزان گذر آب و جابجایی در دو حالت ذکر شده و مقایسه آنها بوده است. همچنین ارزیابی اقتصادی نشان میدهد در مناطق سردسیر با بهینه سازی طراحی بدنه سد های کوتاه با هسته بتن پلاستیک ؛محدودیت تغییرات آب وهوا دراجرا تاثیرنداشته وضمن کاهش زمان اجرای سدها و با هزینه کمتری قابلیت اجرایی دارند.

روانگرایی یکی از موضوعات پر اهمیت و پیچیده در مهندسی ژئوتکنیک لرزه ای می باشد که با توجه به قرارگیری ایران در مناطق لرزه خیز جهان و رویکرد به احداث سدهای خاکی این موضوع از اهمیت خاصی برخوردار است. در زمان وقوع پدیده روانگرایی، فشار آب حفره ای به میزان تنش کل افزایش می یابد، تنش موثر برابر صفر گردیده و خاک هیچ مقاومت برشی از خود نشان نمی دهد در این حالت توده خاک ناپایدار شده و گسیختگی روی می دهد. سد لیلان چای، از نوع خاکی با هسته رسی و ارتفاع 84 متر از پی با ظرفیت مخزن 6/40 میلیون متر مکعب در 23 کیلومتری شرق شهرستان ملکان واقع در استان آذربایجان شرقی در حال اجرا می باشد. در این پایان نامه پتانسیل روانگرایی پی آبرفتی ساختگاه، بر پایه نتایج حاصل از آزمایش نفوذ استاندار (spt) با استفاده از نرم افزار d4.5 liquefy pro بررسی شده است. منطقه مورد مطالعه در سه سطح طراحی مختلف بررسی شده و نتایج نشان می دهند که هر چه سطح طراحی افزایش می یابد ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی کاهش و در نتیجه باعث افزایش احتمال وقوع پدیده روانگرایی می شود. در این تحقیق تعدادی از گمانه های دارای اطلاعات کافی انتخاب و سپس هر یک از گمانه ها با استفاده از نرم افزار، به دو روش بدون تصحیح ریزدانه و با اصلاح ریزدانه idriss/seed آنالیز گردیدند، این نتایج بیانگر این مطلب می باشند که وجود ریزدانه (غالباً رسی) باعث افزایش ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی شده که نتیجه این امر سبب کاهش احتمال وقوع پدیده روانگرایی می گردد. مطابق نتایج بدست آمده در سطح طراحی dbe وقوع پدیده ی روانگرایی منتفی ولیکن در سطوح طراحی mde و mce وقوع پدیده ی روانگرایی محتمل می باشد.

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.

برای اندازه گیری میزان تغییرات قائم و افقی از ابزارهای نشست سنج و انحراف سنج استفاده می شود که اندازه گیری این موارد یکی از مهم ترین معیارهایی است که در پایداری سدهای خاکی موردبررسی قرار می گیرد

در این پژوهش با استفاده از نرم افزار(geostudio (seep/wو روش المان محدود و با فرض جریان اشباع- غیراشباع، تراوش آب از بدنه سد خاکی، در حالت جریان پایدار و گذرا، به صورت دو بعدی مورد ارزیابی قرارگرفته و با نتایج ابزار دقیق مقایسه شده است. بررسی پیزومترهای پی بیانگر عملکرد قابل قبول پرده آبند بوده و همچنین کاهش فشار پیزومترها در پایین دست هسته ( تراز های پایین) نشانگر تاثیر زهکش ها می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.