به صورت کلی ژئوسنتتیک ها و مخصوصاً ژئوتکستایل های بی بافت به دلیل فنی و مقرون به صرفه بودن در تقویت خاک استفاده می شود . در این تحقیق ، در نمونه های ژئوتکستایل های سوزن زنی شده از الیاف بریده شده پلی پروپیلن استفاده شده است . تأثیرات گوناگون از قبیل ظرافت الیاف ، وزن واحد سطح ، تراکم پانچ در مقاومت برشی و استحکام در مقابل نیروی عمودی مورد بررسی قرار گرفته است . آزمایش تک محوره برای ارزیابی خصوصیات مکانیکی نمونه ها به کار برده می شود . مقاومت اصطکاکی نمونه ها با استفاده از دستگاه برش مستقیم برای بررسی تأثیرات خاک - ژئوتکستایل اندازه گیری می شود . نتایج نشان می دهد که مقاومت اصطکاکی نمونه های ژئوتکستایل با ظریف تر شدن الیاف افزایش می یابد . همچنین با افزایش در وزن واحد سطح مقاومت اصطکاکی کاهش می یابد . بلند تر بودن الیاف باعث کاهش در مقاومت اصطکاکی می شود . مشاهدات آزمایش تک محوره نشان می دهد زمانی که از نمونه های ژئوتکستایل به عنوان تقویت کننده استفاده می شود ، مقاومت خاک به صورت واضح بهبود می یابد .

سدهای پاره سنگی با رویه بتنی، نوعی از سدهای پاره سنگی هستند که بخش آببند در آن ها، رویه بتنی قرار گرفته بر دامنه بالادست می باشد. با آبگیری مخزن سد، بدنه سد و در نتیجه رویه بتنی دچار تغییر شکل گردیده و تاج سد دچار نشست می شود. تغییرشکل رویه بتنی باعث گسترش تنشهای کششی و فشاری در دال بتنی و بازشدگی درز پیرامونی می گردد. مطالعه رفتار بدنه سد و به ویژه رویه بتنی، در شرایط دینامیکی، به دلیل استقبال گسترده از ساخت این گونه سدها و کمبود اطلاعات در مورد چگونگی عملکرد این گونه سدها تحت اثر زلزله نیز، از اهمیت خاصی برخوردار است. چنانچه مقادیر تنشهای توسعه یافته در رویه بتنی بیش از حد مجاز باشد باعث ترک خوردگی رویه و نشت آب از طریق ترک ها می گردد. مقدار بازشدگی درز پیرامونی نیز یکی از عوامل مهم در میزان نشت آب در سدهای پاره سنگی با رویه بتنی می باشد. در مطالعه حاضر، تاثیر پارامترهای مختلف هندسی و مشخصات مصالح بدنه سد و همچنین رفتار سطح مشترک بین رویه و بدنه سد، در حالت استاتیکی و تاثیر نیروی وارده از طرف مخزن، ضخامت رویه بتنی، شتاب زلزله، مشخصات فیزیکی مصالح بدنه سد و ارتفاع سد بر رفتار بدنه سد و به ویژه رویه بتنی، در حالت دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به رفتار اتساعی و سخت شوندگی توده پاره-سنگی، به منظور شبیه سازی رفتار مصالح بدنه سد از مدل الاستو-پلاستیک دراکر-پراگر اصلاح شده کلاهک دار بهره گرفته شده است و رفتار رویه بتنی با استفاده از مدل الاستیک خطی، شبیه سازی شده است. رفتار اصطکاکی بین رویه بتنی و مصالح بدنه سد با استفاده از مدل رفتاری موهر-کولمب شبیه سازی گردیده و به علت اهمیت جابجائی نسبی بین رویه و بدنه سد در مقدار تنش های گسترش یافته در رویه بتنی، امکان لغزش و جدائی رویه نسبت به بدنه سد، فراهم گردیده است. تحلیل های انجام گرفته با کمک نرم افزار اجزاء محدود آباکوسبه کمک الگوریتم حل استاندارد و صریح و در شرایط دوبعدی و در حالت استاتیکی و دینامیکی انجام گرفته است.نتایج حاصل از تحلیل های انجام گرفته نشان می دهد که بخش عمده تغییرشکل های بدنه سد و رویه بتنی بر اثر آبگیری مخزن اتفاق می افتد. با افزایش ارتفاع آب در مخزن سد تغییرشکل رویه بتنی عمود بر امتداد رویه دچار افزایش گردیده و تنشهای کششی در ابتدا و تنش های فشاری در میانه رویه بتنی توسعه پیدا می کنند. مهمترین عامل در عملکرد سد، ارتفاع سد و مشخصات مصالح ناحیه اصلی بدنه سد می باشد. با افزایش ارتفاع سد و کاهش سختی مصالح ناحیه اصلی بدنه سد، رویه بتنی با نرخ افزایشی دچار نشست گردیده و تنش های کششی با مقادیر بزرگ در ابتدای رویه بتنی، گسترش می یابند. به طور کلی با افزایش نشست رویه بتنی مقدار تنش های کششی در رویه بتنی و همچنین مقدار بازشدگی درز پیرامونی، افزایش می-یابد، این در حالی است که چگونگی توسعه تنش های فشاری در رویه بتنی دارای روند مشخصی نیست. نیروی وارده از طرف مخزن سد، عامل مهمی در مقدار تنش های کششی و فشاری توسعه یافته در حین زلزله، در رویه بتنی می باشد. در شرایط دینامیکی، شتاب زلزله، مشخصات مصالح بدنه سد و ارتفاع سد عوامل موثر بر مقدار تنش های توسعه یافته در رویه بتنی هستند. به استثنای اثر ارتفاع سد و ضخامت رویه بتنی، عوامل دیگر تاثیر چشمگیری در میزان تنش های کششی و فشاری در 40 درصد انتهائی رویه بتنی، در نزدیکی تاج سد ندارند. موقعیت وقوع حداکثر تنش های کششی و فشاری در رویه بتنی در شرایط مختلف، متفاوت بوده و در فاصله 10 تا 40 درصدی طول کل رویه و نسبت به پاشنه سد، قابل مشاهده است. نتایج نشان می دهد که مقدار نشست تاج سد در شرایط استاتیکی و دینامیکی مقدار ناچیزی است و حداکثر تغییرشکل های ماندگار بر اثر زلزله در نزدیکی تاج سد و در دامنه پائین دست، رخ می دهند. این در حالی است که وقوع زلزله باعث گسترش مقادیر بزرگ تنش های کششی در رویه بتنی می گردد که باعث آسیب جدی و ترک خوردگی رویه بتنی خواهد شد.

گسترش شهرها نیازمند اجرای پروژه های عمرانی است که بنحوی با مسأله گودبرداری مرتبط است. به علت محدودیت ابعاد زمین های داخل شهر، اکثر گودبرداری ها به صورت قائم اجرا می شود. اگرچه اکثر این گودها جنبه موقتی دارند، اما با مشکل پایداری یا تغییرشکل بیش از حد دیواره در طول خاکبرداری و اجرای ساختمان مواجه هستند و باید به کمک سیستم های مهاربندی مناسب از دیواره آن ها حمایت شود. در واقع جهت پایداری گود به سازه هایی نیاز است که یکی از عوامل مهم در طراحی آن سازه ها تخمین یا محاسبه فشار جانبی خاک می باشد. در پژوهش های پیشین، دیاگرام فشار جانبی به دست آمده در واقع فقط پوش هایی جهت تخمین بار ایجاد شده در مهارها هستند و توزیع واقعی فشار جانبی خاک را نشان نمی دهند. همچنین این مطالعات موردی بوده و برای یک گودبرداری خاص و دارای سیستم حائل خاص انجام شده اند. بعلاوه در طراحی مهارهای گود با هر سیستم حائلی معمولاً از پوش فشار جانبی ارائه شده توسط این مطالعات استفاده می شود. تحقیق حاضر مبتنی بر محاسبات نرم افزاری به کمک تکنیک حل عددی اجزا محدود و با استفاده از نرم افزار ژئوتکنیکی plaxis v8.2 است. مدل رفتاری مدل موهر-کولمب و حالت کرنش مسطح می باشد. پس از کنترل صحت مدل سازی و عملکرد نرم افزار، به مدل سازی عددی و انجام مطالعات پارامتریک در گودبرداری های قائم بدون هرگونه مهار و با تغییر مشخصه های خاک می پردازد. با توجه به آنکه فشار جانبی خاک یکی از پارامترهای اصلی در طراحی سیستم های مهاربندی است، در این تحقیق توزیع این فشار به دو طریق محاسبه می گردد: 1- از طریق اعمال فشار معادل مقابله کننده با فشار جانبی خاک جهت پایداری و به حداقل رساندن تغییرشکل ها. 2-از طریق آنالیز برگشتی و محاسبه توزیع فشار جانبی حاصل از نیروی پشت بندها در مدل سازی ها. کلمات کلیدی: گودبرداری مهارشده، فشار جانبی خاک، پایداری، طراحی پشت بند

در این پایان نامه، با انجام آزمایش هایی بر روی مدل آزمایشگاهی، به بررسی تاثیر لایه ماسه ای مسلح شده بر ظرفیت باربری خاک نرم پرداخته شده است. در این راستا ابتدا دستگاهی جهت تعیین ظرفیت باربری پی نواری ساخته شد که اساس کار آن بر پایه قرارگیری خاک در مخزن و بارگذاری بر روی آن می باشد. طراحی این دستگاه کاملا بهینه است و شرایط کرنش صفحه ای بخوبی در آن رعایت شده است. تعداد 16 آزمایش صورت گرفته است که به دو گروه، آزمایش های بر روی خاک غیر مسلح و آزمایش های بر روی خاک مسلح شده، تقسیم می شوند. بستر خاکی دو لایه ای می باشد که خاک لایه زیرین، متشکل از ماسه نرم و خاک لایه رویین، متشکل از ماسه شکسته است. همچنین از ورق آلومینیوم خانگی و نوار فیلم ویدئو به عنوان المان های مسلح کننده استفاده شده است. روند انجام آزمایش ها به صورتی است که ابتدا ضخامت بهینه لایه ماسه شکسته واقع بر ماسه نرم، تعیین شده و پس از آن به مسلح سازی این لایه پرداخته شده است. حالت های مختلف مسلح سازی، از قبیل حالت افقی، عمودی، منحنی شکل و سیستم جدیدی که ترکیبی از حالت افقی و عمودی می باشد، بررسی شده و ظرفیت باربری آن ها در قالب کمیتی بدون بعد، با ظرفیت باربری حالت غیرمسلح مقایسه شده است. در آخر نیز، بهترین حالت که باعث افزایش بیشتر ظرفیت باربری و کاهش نشست می شود، تعیین شده است.

در سال های اخیر با افزایش تراکم و تعداد طبقات و نیاز به تأمین پارکینگ و سایر سطوح خدماتی در ساختمان ها، عمق گودبرداری نیز بیشتر شده است. گود ها می توانند باعث انحراف جانبی دیوار و حرکت زمین (حرکت جانبی و نشست سطحی) شوند که ممکن است باعث آسیب به ساختمان ها و تجهیزات مجاور شود. با توجه به اینکه در اغلب کار های انجام شده تغییر مکان ساختمان ها تنها در اثر وزن خودشان بوده و تاثیر گودبرداری لحاظ نشده است، بررسی این مسئله ضروری به نظر می رسد. در این پایان نامه با کمک نرم افزار plaxis به بررسی پارامتری گود پرداخته شده است. از روش تجربی، ارتفاع بحرانی گود به دست آمد و با ارتفاع بحرانی به دست آمده از نرم افزار plaxis مقایسه شده و اثر هر یک از پارامتر های موثر(چسبندگی، زاویه اصطکاک و وزن واحد) بر ارتفاع بحرانی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که ارتفاع بحرانی با افزایش چسبندگی و زاویه اصطکاک بیشتر و با افزایش وزن واحد، کمتر می شود. بررسی ها برای دو گود مهار نشده و مهار شده انجام شد و اثر پارامترهای خاک (پارامتر های مدل موهر-کولمب)، پارامترهای ساختمان(عرض ساختمان، فاصله ساختمان و تعداد طبقات ساختمان)، پارامتر-های گود(عرض و عمق گود و مراحل گودبرداری)، پارامترهای دیوار(ضخامت و عمق مدفون دیوار) و پارامتر های مهار های عرضی(نوع مهارهای عرضی، فاصله افقی و قائم آن ها)بر نشست ساختمان مورد بررسی قرار می گیرد. تعدادی از نتایج بدست آمده به این شرح است: نشست ساختمان در اثر وزن خودش در فاز الاستیک می باشد. با افزایش مدول الاستیسیته خاک در فاز الاستیک ، بالا آمدگی ساختمان ناشی از گودبرداری کم تر خواهد شد و در فاز پلاستیک ، نشست ساختمان ناشی از گودبرداری کم تر خواهد شد. در فاز الاستیک با افزایش نسبت پواسون خاک، بالا آمدگی ساختمان ناشی ازگودبرداری کم تر و در فاز پلاستیک نشست ساختمان ناشی ازگودبرداری بیش تر خواهد شد. در فاز الاستیک با افزایش چسبندگی، زاویه اصطکاک و زاویه اتساع بالا آمدگی ناشی ا ز گودبرداری بیش تر شده و در فاز پلاستیک کم تر خواهد شد. در فاز الاستیک با افزایش عرض ساختمان و تعداد طبقات ساختمان بالا آمدگی در نتیجه گودبرداری کاهش می یابد و با افزایش فاصله ساختمان از لبه گود بالا آمدگی افزایش می یابد. در فاز پلاستیک با افزایش تعداد طبقات ساختمان، نشست ناشی ازگودبرداری افزایش می یابد و با افزایش فاصله ساختمان از لبه گود و عرض ساختمان نشست کاهش می یابد.در فاز الاستیک با افزایش عرض گود، بالا آمدگی در نتیجه گودبرداری افزایش می یابد. در فاز پلاستیک با افزایش عرض گود نشست ناشی از گودبرداری کاهش و با افزایش عمق گود نشست افزایش می یابد. در فاز الاستیک با افزایش ضخامت دیوار و عمق مدفون دیوار بالاآمدگی در نتیجه گودبرداری کاهش و در فاز پلاستیک نشست ناشی از گودبرداری کاهش می یابد. درفاز الاستیک با افزایش سختی مهار، بالاآمدگی افزایش می یابد و با افزایش فاصله افقی و قائم مهار ها بالاآمدگی کاهش می یابد. در فاز پلاستیک با افزایش سختی مهار، نشست کاهش می یابد و با افزایش فاصله افقی و قائم مهار ها نشست افزایش می یابد. هم چنین آئین نامه شهرداری تهران با نتایج این کار بررسی شده است.

استفاده از خاک مسلح و تکنولوژی مرتبط با آن در دهه های اخیر به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است.طیف گسترده ای از مواد مسلح کننده برای استفاده در سازه های مسلح مورد استفاده قرار کرفته که شامل : نوار های فلزی ، ژئوسنتتیک ها و غیره می باشد.آزمایش ها در مقیاس بزرگ ،مدل های کوچک مقیاس سانترفیوژ و مطالعات میدانی با ابزار بندی دقیق و مناسب برای بدست آوردن روابط اساسی طراحی سازه های مسلح به خصوص شیب های مسلح صورت گرفته است.شبیه سازی پارامتر های مورد نیاز طراحی برای مدل های کوچک مقیاس کار بسیار دشوار و در مواردی غیر ممکن می باشد.بنابر این نتایج مطالعات برروی مدل های کوچک مقیاس آزایشگاهی نمی توانند به صورت مستقیم مبنای پارامتر های طراحی برای شیب های مسلح در مقیاس واقع قرار گیرد.اما مطالعه و نتایج حاصل از مدل های کوچک مقیاس می تواند راهی سریع و اقتصادی برای پی بردن به مکانیسم گسیختگی دیوار خاک مسلح باشد.علاوه بر آن با ابزار بندی مناسب ، این مدل ها می توانند مبنای مطالعات اساسی تعیین پارامتر های طراحی گردند. در این مطالع آزمایش هایی برای تعیین بار منجر گسیختگی ،جابه جایی ها ،مکانیسم گسیختگیو روابط بین آن ها برروی مدل های کوچک مقیاس انجام گرفت.حدود 55 مدل ساخته شد که شامل 18 مدل اولیه با تکستایل های پلی پروپیلن و کاغذ چاپ و تحت روش های بارگذاری با وزنه و جک دستی درست گردید.مدل های اصلی با تسلیحی از جنس کاغذ پنبه ای و تحت دستگاه با نرخ ثابت بارگذاری مورد مطالعه قرار گرفت.اثر پارامتر هایی از قبیل مقدار مقاومت کششی تسلیح،فاصله تسلیح،طول بارگذاری و عرض بارگذاری بر ظرفیت باربری دیوار مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج مطالعه حاضر عبارتند از: با کاهش فاصله قائم لایه های تسلیح ظرفیت باربری دیوار خاکی مسلح افزایش می یابد.این افزایش برای مقادیر تسلیح متفاوت با یک نرخ نبوده و هرچه میزان مقاومت کششی تسلیح افزایش یابد مقدار این نرخ افزایشی بیشتر خواهد بود.همچنین سطح گسیختگی بدست آمده از مدل های مورد آزمایش با لایه های تسلیح 5 سانتی متر عمیق تر از مدل های مورد آزمایش با لایه های تسلیح 10 سانتی متر و سطح گسیختگی حاصل از لایه های 10 سانتی متر ،عمیق تر از لایه های 15 سانتی متر می باشد. با افزایش مقاومت تسلیح در فاصله لایه های ثابت، میزان ظرفیت باربری نهایی افزایش می یابد که در این حالت میزان نرخ افزایش برای فاصله لایه های بیشتر (15 سانتی متر)تقریبا خطی و نرخ افزایشی برای لایه هایی با فاصله کم تر بیشتر می باشد.(معادله خطی با ضرایب x2 و x بیش تر می باشد).همچنین با کاهش فاصله سطح بار گذاری تا لبه شیب علاوه بر بدست آمدن سطح گسیختگی بیش تر ،میزان ظرفیت بار بری نهایی دیوار خاکی مسلح نیز افزایش می یابد.لازم بذک می باشد بیش ترین جابه جایی های افقی در مدل ها در بخش 3/1 میانی دیوار خاک مسلح اتفاق می افتد. گسیختگی در تمام این مدل ها ابتدا از ناحیه میانی شیب ها آغاز شده و به سمت ناحیه فوقانی مجاور و سپس ناحیه تحتانی گسترش می یابد.همچنین برای این مدل ها می توان نمودار کیفی از توزیع نیروی کششی تسلیح نسبت به ارتفاع ارائه داد. سطح گسیختگی بدست آمده برای تمام این مدل ها سطح برشی آشکاری است که می توان با کمانی از دایره تقریب زد.همچنین نوع گسیختگی در تمام این مدل ها به صورت پیش رونده می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق را می توان به چهار دسته تقسیم نمود: • نتایج حاصل از آزمایش های مقدماتی ، شامل برش مستقیم و آزمایش مقاومت کششی که برروی خاک مورد استفاده و تسلیح انجام گرفت • نتایج حاصل از مطالع تجربی مدل های دیوار خاک مسلح برای دستیابی به ارتفاع گسیختگی. • نتایج حاصل از مطالع تجربی مدل های دیوار خاک مسلح با بارگذاری. • نتایج حاصل از مطالعات تحلیلی بروش تعادل حدی و بهینه سازی تسلیح نتایج بدست آمده از آزمایش برش مستقیم برروی ماسه مورد نظر شامل موارد زیر است: 1-با افزایش دانسیته ماسه زاویه اصطکاک ماسه افزایش می یابد 2-با افزایش تنش نرمال، زاویه اصطکاک ماسه مورد استفاده تقریبا به صورت خطی کاهش می یابد. 3-زاویه اصطکاک باقیمانده برای ماسه مورد نظر در دانسیته و تنش نرمال مختلف یکسان و حدود 29 درجه اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از آزمایش مقاومت کششی برروی سه نوع تسلیح به کار رفته در این مدل ها شامل موارد زیر است. 1-با افزایش نسبت عرض به طول سه نوع تسلیح مورد آزمایش ،مقدار مقاومت کششی و کرنش نظیر آن ها افزایش می یابد. 2-رفتار نرم شوندگی سه نمونه تسلیح wr ، mr ، mmr ، sr به ترتیب افزایش می یابد و هر نمونه تسلیح نام برده از نوع قابل کشش می باشد. نتایج حاصله از مطالعه تجربی مدل های دیوار خاک مسلح شامل موارد زیر می باشد: -با افزایش مقاومت برشی (دانسیته خاک ) مدل ها ،ارتفاع پایدار این مدل ها افزایش می یابد.این امر نشان می دهد که مقاومت برشی حاکم بر مدل ها در شرایط گسیختگی ،مقاومت برشی حداکثر خاکریز می باشد نه مقاومت باقیمانده. 2- با افزایش مقاومت کششی عناصر تسلیح ،ارتفاع پایدار مدل ها افزایش می یابد 3- سطح گسیختگی و مکانیسم گسیختگی برای تمام مدل ها تقریبا مشابه بود.لذا می توان گفت سطحگسیختگی و مکانیسم گسیختگی مستقل از وزن واحد،فاصله قائم لایه های تسلیح و نوع نما ندارد. 4- نوع گسیختگی در تمامی مدل های فوق تقریبا ناگهانی بوده ،وشکل سطح گسیختگی در این مدل ها را می توان با کمانی از دایره یا اسپیرال تقریب زد. 5- سطح گسیختگی بازیابی شده با سطح گسیختگی مشاهده شده شده ا ز جداره شیشه ،تفاوت داشته و این بدلیل وجود اصطکاک جداری در شیشه می باشد ولی این مقدار تفاوت زیاد نمی باشد. 6- سطح گسیختگی بدست آمده از نرم افزار تعادل حدی اسلاید با سطح گسیختگی باز یابی شده تفاوت اندکی داشته و این تفاوت بدلیل وجود اصطکاک جداری برروی مدل های آزمایشگاهی می باشد که ارتفاع پایداری مدل ها را افزایش می دهد نتایج تجربی بدست آمده از مدل ها شیب خاک مسلح شامل موارد زیر می باشد: -با کاهش فاصله قائم لایه های تسلیح ظرفیت باربری دیوار خاکی مسلح افزایش می یابد.این افزایش برای مقادیر تسلیح متفاوت با یک نرخ نبوده و هرچه میزان مقاومت کششی تسلیح افزایش یابد مقدار این نرخ افزایشی بیشتر خواهد بود.همچنین سطح گسیختگی بدست آمده از مدل های مورد آزمایش با لایه های تسلیح 5 سانتی متر عمیق تر از مدل های مورد آزمایش با لایه های تسلیح 10 سانتی متر و سطح گسیختگی حاصل از لایه های 10 سانتی متر ،عمیق تر از لایه های 15 سانتی متر می باشد. 2-با افزایش مقاومت تسلیح در فاصله لایه های ثابت، میزان ظرفیت باربری نهایی افزایش می یابد که در این حالت میزان نرخ افزایش برای فاصله لایه های بیشتر (15 سانتی متر)تقریبا خطی و نرخ افزایشی برای لایه هایی با فاصله کم تر بیشتر می باشد.(معادله خطی با ضرایب x2 و x بیش تر می باشد) 3-با کاهش فاصله سطح بار گذاری تا لبه شیب علاوه بر بدست آمدن سطح گسیختگی بیش تر ،میزان ظرفیت بار بری نهایی دیوار خاکی مسلح نیز افزایش می یابد. 4-در مدل های ساخته شده با تسلیح wr با کاهش عرض پی (32 ،29 ، 26 سانتی متر) ،میزان بار نهایی کاهش می یابد.همچنین در مدل های با تسلیح mr با کاهش عرض پی میزان ظرفیت باربری کاهش می یابد . 5-بیش ترین جابه جایی های افقی در مدل ها در بخش 3/1 میانی دیوار خاک مسلح اتفاق می افتد. 6-گسیختگی در تمام این مدل ها ابتدا از ناحیه میانی شیب ها آغاز شده و به سمت ناحیه فوقانی مجاور و سپس ناحیه تحتانی گسترش می یابد.همچنین برای این مدل ها می توان نمودار کیفی از توزیع نیروی کششی تسلیح نسبت به ارتفاع ارائه داد. 7-سطح گسیختگی بدست آمده برای تمام این مدل ها سطح برشی آشکاری است که می توان با کمانی از دایره تقریب زد.همچنین نوع گسیختگی در تمام این مدل ها به صورت پیش رونده می باشد. 8-سطح گسیختگی بدست آمده برای تمام مدل ها در لبه انتهایی پی ها،سطح شیب دار را تقریبا قطع نموده که نشان دهنده در حین بار گذاری برروی پی ها توزیع تنش در زیر پی ها بصورت یکنواخت می باشد. 9-مشاهده و بررسی سطح گسیختگی با تکنیک های مشاهده بصری ، بازیابی عناصر تسلیح مقذار سطح گسیختگی بیش تری را نسبت در مقایسه آن با سطوح حاصل از حل تعادل حدی مدل های شبیه سازی شده در نرم افزار اسلاید نشان دهنده وجود اصطکاک جداری به خصوص در شرایط بار گذاری بالا را میدهد که باید مورد توجه قرار گیرد. نتایج بدست آمده از بهینه سازی تسلیح مدل های آزمایشگاهی دیوار خاک مسلح به کمک نرم افزار اسلاید شامل موارد زیر می باشد: 1-برای بدست آوردن مناسب ترین منطقه جهت تقویت تسلیح باید به مکانیسم گسیختگی مدل ها توجه نمود و نواحی دارای بیش ترین مقدار جابه جایی را هدف قرار داد 2-نواحی در محدوده 3/1 میانی مدل های مورد بررسی مناسب ترین نواحی و کاراترین آن ها برای تقویت دیوار مسلح می باشد. 3-روش کاهش فاصله لایه های میانی در ناحیه 3/1 میانی مدل ها کار آمدترین روش برای تقویت مدل مسلح توسط تکستایل می باشد. 4-روش تعویض تکستایل هایی با مقاومت بالا تر در نواحی مورد نظر نسبت به روش کاهش فاصله بازده و نتیجه پایین تری را دارا می باشد.

ایمنی سازه های بزرگ ساخته دست بشر، حفاظت محیط زیست و توسعه اقدامات مرتبط با کاهش بلاهای طبیعی نیاز به درک درستی از عملکرد رفتاری آن سازه ها دارد. با توجه به اینکه محیط های خاکی و سنگی از سه فاز جامد، مایع و گاز به صورت غیرهمگن تشکیل شده اند، در تعیین خصوصیات واقعی و نحوه عملکرد آنها در شرایط مختلف، دشواری ها و ابهامات زیادی وجود دارد. بنابراین در خصوص رفتار سازه های ژئوتکنیکی در مراحل مختلف ساخت و بهره برداری، وجود ابزارهای مختلفی جهت تعیین مقادیر تغییر شکل ها و تنش ها در نقاط مختلف سازه، کاملاً لازم به نظر می رسد. ابزاربندی عبارت است از نصب یک وسیله در سازه برای اندازه گیری یک پارامتر خاص. با استفاده از داده های ابزاربندی، سدهای خاکی رفتارنگاری شده و ایمنی آن ها ارزیابی می شود. رفتارنگاری عبارت است از بررسی عملکرد یک سازه در طی زمان های مختلف با استفاده از نتایج ابزاربندی دقیق. اگرچه داده ابزارها می تواند راهنمای منحصر به فردی برای رفتار بدنه سد باشد، در عین حال در صورتی که تحلیل های منطقی نرم-افزار نتواند نتایج ابزاربندی را ارائه دهد، باید دلیلی بر نقص سیستم ابزاربندی دانست. در این پایان نامه سدهای خاکی ستارخان و سبلان به روش اجزا محدود توسط نرم افزار plaxis2d مدل سازی شد و عملکرد ابزار دقیق با تحلیل های نرم افزاری مورد بررسی قرار گرفت. برای تحلیل رفتار این سدها از آنالیز برگشتی استفاده شد. تحلیل ها به صورت دوبعدی و در شرایط کرنش مسطح برای مرتفع ترین مقطع سدها صورت گرفت. ساخت سدها به صورت لایه ای و مطابق با زمانبندی دوران ساخت مدل شد. در دوران آبگیری نیز رفتار سدها مطابق با تغییرات تراز آب مخزن تحلیل شد.تحلیل نشست های سد ستارخان نشان داد که داده های ابزاربندی و تحلیل های نرم افزاری همخوانی خوبی با هم دارند و نشست سنج های بدنه سد عملکرد درستی داشته اند. علاوه بر این روند نشست های آن در دوران بهره برداری حاکی از به پایداری رسیدن سد ستارخان بود. بررسی نشست های سد سبلان در دوران ساخت و بهره برداری نشان داد که انحراف سنج های سد سبلان عملکرد مناسبی داشته اند و تحلیل های نرم افزاری پیش بینی کرد که سد سبلان در مدت بهره برداری به سمت پایداری پیش می رود. تحلیل فشارهای آب حفره ای سد سبلان نشان داد که در زمان ساخت سد تحکیم کامل نشده و در دوران آبگیری نیز ادامه دارد. در دوران آبگیری تراز پیزومتریک نقاط بالادست سد به سمت میانه آن بیشتر تحت تا?ثیر تغییرات تراز آب مخزن قرار گرفتند. نقاط نزدیک زهکش در پایین دست با گذشت زمان تراز پیزومتریک کاهشی از خود نشان دادند که نشان دهنده عملکرد مناسب زهکش سد بود. روند تنش های کل این سد در دوران ساخت به صورت صعودی بود و در دوران آبگیری تنش های کل بدنه سد تحت تا?ثیر تغییرات تراز آب مخزن قرار گرفتند. این تاثیر از بالادست به سمت پایین دست کم می شد. پدیده قوس شدگی سد سبلان در زمان ساخت منطقی بود. مقدار فشار آب حفره ای و تنش کل در محل بعضی از پیزومترها و سلول های تنش سنج منطقی به نظر نمی رسید. مقایسه داده این ابزار با نتایج نرم افزاری نشان داد که در این ابزار احتمال خرابی وجود دارد و نیاز است که مورد بررسی قرار گیرند.

شناخت ویژگی های ژئوتکنیکی و مشخصات لایه های خاک یک منطقه، در زمان بندی، هزینه و قابلیت اطمینان طراحی در پروژه ها، از اهمیت به سزایی برخوردار است. چنانچه درک درستی از وضعیت لایه های خاک حاصل شده باشد، ایمنی و پایداری در طول عمر پروژه، تضمین شده و مشکلات اجرایی و هزینه ها در ضمن اجرای پروژه کاهش می یابد. با توجه به هزینه زیاد مطالعه ژئوتکنیک برای هر پروژه، بررسی جامع ژئوتکنیک هر منطقه و ارائه نتایج به صورت یک بانک اطلاعاتی به عنوان پیش زمینه مطالعات جزئی و کامل تر، اقتصادی خواهدبود. در تحقیق حاضر، به بررسی ویژگی های ژئوتکنیکی زمین های ساحلی شمال ایران، پرداخته شده است. در بیشتر موارد، خصوصیات کل نوار ساحلی برآورد شده ولی به دلیل وسعت این نوار با مجموع خط ساحلی بیش از 600 کیلومتر، به صورت جزئی تر تنها منطقه محدودی با طول 100 کیلومتر در غرب مازندران و اندکی از بخش های شرقی گیلان، مورد توجه قرار گرفته است. بررسی های انجام شده شامل ارزیابی مشخصه های عمومی موثر در ژئوتکنیک پهنه مورد مطالعه، برآورد جنس لایه های خاک و پارامترهای فیزیکی، مکانیکی و دینامیکی خاک پهنه مورد مطالعه می گردید. در ابتدا ضمن پرداختن به مشخصه های عمومی پهنه مورد مطالعه، به برخی پروژه های عمرانی که می توانند از شرایط منطقه تاثیرپذیر باشند و نیازمند تدابیری خاص هستند، آورده شد. سپس به بررسی لایه بندی و جنس لایه های خاک منطقه و شرایط آب زیرزمینی در آن پرداخته شد و ویژگی های فیزیکی چون درصد رطوبت، وزن واحد و حدود اتربرگ و چگونگی و محدوده تغییرات آنها در پهنه مطالعاتی ارزیابی گردید. علاوه بر خواص فیزیکی، خواص مکانیکی لایه های خاک پهنه مورد مطالعه نیز موردتوجه قرارگرفت. در این راستا مقادیر و نیمرخ spt لایه های خاک پهنه مطالعاتی و تغییرات آن بررسی شد. تراکم، زاویه اصطکاک داخلی، سرعت موج برشی و مدول تنش-کرنش خاک دانه ای ارزیابی شده و با تکیه بر داده های spt، میان این پارامترها و عدد نفوذ استاندارد رابطه همبستگی برقرار شد. در بسیاری موارد ارزیابی پارامترهای خاک به روش آمار توصیفی نیز مدنظر قرار گرفت تا محدوده و میزان تغییر پارامترهای خاک، جدا از محلشان در پهنه مورد مطالعه قابل بررسی باشد. برای برآورد چگونگی تغییرات مشخصه های خاک در نقاط مختلف، پهنه به 12 زیرناحیه تقسیم گردید تا تغییرپذیری خواص خاک از محلی به محل دیگر در منطقه مورد مطالعه نیز ارزیابی شود. در مورد خاک های ریزدانه نیز حساسیت، پتانسیل تورم و انقباض برآورد شد و ضمن توجه به تغییرات آماری پارامترهایی چون چسبندگی، چسبندگی زهکشی نشده و ضرایب فشردگی و تورم، رابطه این پارامترها با عدد spt نیز بررسی گردید. سپس برای بیان رفتار خاک منطقه، رفتار کل خاک از دیدگاه الاستیک بودن و پارامترهای رفتاری خاک رس، بر مبنای تئوری حالت بحرانی، ارزیابی شد. حتی الامکان سعی گردید، هر پارامتر خاک پس از بررسی، با پارامتر متناظر سایر مناطق مقایسه شود. جهت بررسی میزان تغییرات یا یکنواخت بودن برخی پارامترهای خاک پهنه مطالعاتی از تحلیل کواریانس استفاده شد و در انتها نتایج ارائه گردید.

یکی از مشکلات خاک ها ضعیف بودنشان در برابر کشش می باشد. از راه های حل این مشکل،استفاده از ژئوسنتتیک?ها (ژئوگرید) برای مسلح کردن خاک زیر پی است. در تحقیقات صورت گرفته با ژئوگرید به عنوان مسلح کننده برای افزایش ظرفیت باربری اگرچه گاهی اثر استفاده از ژئوگرید با مقاومت کششی متفاوت بررسی شده است ولی به مقاومت بیرون کششی توجه چندانی نشده است. مقاومت بیرون کشی ژئوگرید را می توان با مهارکردن انتهای لایه ژئوگرید افزایش داد. از مشکلات عمده در آماده سازی بستر مسلح برای استقرار پی که مستلزم صرف هزینه و وقت زیادی می باشد طول قابل توجه عناصر تسلیح کننده و در نتیجه حجم زیاد عملیات خاکبرداری و خاکریزی می باشد. به نظر می رسد مهار کردن ژئوگریدها در نقاط مناسب در صفحه تسلیح بتواند طول مهاری لازم برای بسط مقاومت کافی در فصل مشترک خاک – تسلیح را کاهش دهد. به این ترتیب با کاهش قابل توجه طول تسلیح ضمن صرفه جویی در مقدار تسلیح کننده، حجم عملیات خاکبرداری و خاکریزی نیز به میزان زیادی کاهش می یابد. در این تحقیق اثر مهار انتهایی لایه های تسلیح روی ظرفیت باربری پی بررسی شده است. به منظور اطمینان قطعی از نتایج حاصله در تراکم های دیگر، اثر تراکم روی نتایج بدست آمده مورد بررسی واقع شد. منظور از مهارهای انتهایی، مهارهایی هستند که به صورت قائم در انتهای مسلح کننده برای جلوگیری از لغزش آن به کار برده می?شوند..

بندهای تاریخی جزو میراث صنعتی هستند و در پایداری اقتصاد گذشته دارای نقش مهمی بوده اند و به لحاظ این اهمیت، مطالعه، حفاظت ، مرمت واحیاءآنها قابل درک است که این احساس انگیزه ای بر شکل گیری این رساله شده است. میزان درک و در یافت آسیبها جهت برنامه ریزی طرح مرمت و احیاءبرای یک بند تاریخی به تنهایی از همان بند کفایت نمی کند مگر آنکه چند بند مورد پژوهش قرار گیرد. که در این رساله چنین اتفاق افتاده است ، بند کلات نادری در شمال استان خراسان با توجه به اهمیتی که از لحاظ تاریخی و فرهنگی و سیاسی و مرزی دارد یکی از چندین بند مهم ایران محسوب است که در این رساله هدف شناخت برای طرح مرمت و احیاء قرار گرفته و برای این منظور این رساله با توجه به فعالیت میدانی و کتابخانه ای در چهار چوبه زیر منظماً دنبال شده است : در مرحله اول : 1. مقدمه ای بر معرفی و روش رساله و چرائی اهمیت آن ارائه گردیده است. 2. بررسی و شناخت مختصر بندهای تاریخی جهان صورت گرفته است. 3. بعدازبررسی و شناخت بندهای تاریخی ایران ، بند قوسی ایزد خواست که قدیمیترین بند محاسبه شده جهان باستان محسوب می باشد، معرفی شده و نهایتا بند کلات نادری مورد توجه اصلی و در کانون پژوهش این رساله پدیدار گشته است. در مرحله دوم : 1. شناخت استان خراسان و بالاخص کلات نادری و پژوهش همه جانبه بند مربوطه به همراه چند بند تاریخی مشابه از نظر موقعیت ، دوره ، کاربرد و آسیب شناسی صورت گرفته است. 2. بندتاریخی احیاء شده قهرود کاشان مورد بررسی و انتقاد قرار گرفته و احیاء بند کلات نادری مطرح و در مقایسه با آن احیاء بند کلات نادری رد شده است. ونهایتا نقشه های حفاظت دائمی آن تحت عنوان مرمت تاریخی تهیه و اجرائی شده ودر آخر جهت علاقمندان به شناخت بیشتر سازه بندها و نیروهای وارد بر آنها مطالبی در ضمیمه ارائه گردیده است کلید واژه بندهای تاریخی ، مرمت ، احیاء ، آسیب شناسی ، حفاظت ، ژرفورد ، بند کلات نادری ، هزار مسجد ، مرمت تاریخی ، میراث صنعتی .

موقعیت هایی وجود دارد که پی در نزدیکی یک زمین شیبدار قرار می گیرد. یکی از راه های اصلاح رفتار پی واقع بر زمین شیبدار مسلح کردن شیب خاکی با ژئوسنتتیکهااست. از طرف دیگر کارهای انجام شده در مورد شیب خاکی محدود شده است. همچنین عدم استفاده از قوانین مقیاس در اکثر مطالعات تجربی انجام شده درزمینه سازه های خاکی مسلح به چشم می خورد. تحقیق حاضر به مساله ظرفیت باربری پی واقع بر شیب خاکی مسلح و اثر مقیاس بر پاسخ سیستم خاک مسلح پرداخته است. در این راستا تستهای ظرفیت باربری در مقیاس کوچک روی شیب خاکی مسلح به ژئوتکستایل با مقاومت کم انجام شده است و تاثیر پارامترهای نظیر فاصله اولین لایه از کف پی، فاصله بین لایه ها، تعداد لایه، فاصله پی از لبه شیب، تراکم نسبی خاک و مقاومت کششی لایه تسلیح بر رفتار ظرفیت باربری و نشست پی واقع بر شیب خاکی بررسی شده اند و پارامترهای بهینه پیشنهاد گردیده اند.همچنین به منظور بررسی اثر مقیاس بر پاسخ ظرفیت باربری و مقادیر بهینه مربوط به چینش تسلیح از نرم افزار تحلیلی المان محدود استفاده شده است. در این راستا تاثیر پارامترهای مثل مدول کششی لایه تسلیح و عرض پی روی این مقادیر بهینه مورد ارزیابی قرار گرفت .بر اساس آزمایشهای انجام شده مشخص شد با کاهش فاصله لایه تسلیح از پی نسبت ظرفیت باربری افزایش و نشست پی کاهش می یابد و سطح گسیختگی عمیقتر می شود. همین اصلاح رفتار خاک در مورد کاهش فاصله بین لایه های تسلیح و افزایش تعداد لایه های تسلیح نیز مشاهده شد.همچنین با افزایش مقاومت لایه تسلیح مشاهده شد که ظرفیت باربری و نسبت ظرفیت باربری افزایش می یابند و با افزایش بیشتر مقاومت کششی از نرخ افزایشی آنها کاسته می شود. بنابراین می توان برای هر عرض پی یک مقدار بحرانی برای مقاومت کششی لایه تسلیح معرفی کرد. با تغییر عرض پی نشان داده شد که نسبت ظرفیت باربری با افزایش عرض پی کاهش می یابد. با انجام روش سرعتسنجی تصویری ذرات نشان داده شد که روشهای بررسی بصری و بازیابی عناصر تسلیح می توانند به عنوان ابزاری برای تعیین موقعیت سطح گسیختگی به صورت تقریبی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین تحلیلهای حاصل از این روش نشان داد که گسیختگی خاک مسلح و غیر مسلح به صورت پیشرونده است. با استفاده از تحلیلهای عددی به دست آمد که در صورتی که مرز مدل روی نتایج تاثیر نگذارد مدول کششی لایه تسلیح و عرض پی روی مقادیر بهینه فاصله بین لایه ها و تعداد لایه ها حاصل از مدلهای کوچک مقیاس تاثیر می گذارند و روی عمق بهینه اولین لایه بی تاثیر هستند. تراکم نسبی هم بر عمق بهینه اولین لایه بی تاثیر است ولی روی فاصله بین لایه ها تاثیرگذار خواهد بود.

در این پایان نامه ضمن معرفی سیستم خاکریز مسلح متکی بر شمع و بحث و بررسی درباره پیشینه ی استفاده از آن به عنوان یک روش بهسازی خاک، سعی شده است تا با بررسی عوامل تأثیرگذار بر عملکرد این سیستم، درک بهتری از چگونگی گسترش قوس در خاکریز این سیستم حاصل گردد. در این راستا، تست هایی با مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی اثر شکل کلاهک و خواص عناصر تسلیح بروی عملکرد خاکریز مسلح متکی بر شمع انجام شد. حدود بیست تست اولیه برای تعیین خواص مصالح آزمایشگاهی انجام شد. در این تحقیق اثر سربار وارد بر سطح خاکریز، سختی کششی عنصر تسلیح، فاصله ی شمع ها از همدیگر و شکل کلاهک ها عواملی بودند که با انجام حدود هفتاد آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی این عوامل، داده های نشست سطحی خاکریز در کنار و وسط آن با دقت 01/0 میلی متر و بار حمل شده توسط شمع با دقت 5 گرم در طی آزمایش ها جمع آوری شده و به خوبی توسط مفاهیمی همچون بازده و نشست تفاضلی، عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق از سه حالت سربار، سه نوع عنصر سختی، سه نوع شکل کلاهک و دو حالت فاصله ی شمع استفاده شده است. با انجام آزمایش ها اثر هر کدام از آن ها بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر آن با استفاده از نرم افزار design-expert اثر ترکیبی این عوامل نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در مجموع، از آزمایش های انجام شده می توان نتیجه گیری نمود که مخصوصاً در حضور سربار، کلاهک تخت عملکرد مناسب تری را در شرایط مختلف نسبت به دیگر شکل ها ی کلاهک دارا می باشد. درنهایت توسط نرم افزار آباکوس، یک سیستم خاکریز متکی بر شمع در شرایط تمام مقیاس و برای سه حالت مختلف مدل-سازی المان محدود گردید و اثر حضور شمع و کلاهک شمع مورد بررسی قرار داده شد. نتایج مدل سازی عددی، نشان دادند که حضور شمع باعث بهبود چشمگیر عملکرد سیستم و اضافه شدن کلاهک به شمع ها نیز باعث ارتقاء عملکرد سیستم خواهد شد.

این تحقیق در دو بخش انجام شده است. قسمت اول مطالعات آزمایشگاهی و قسمت دوم شامل مدلسای جریان و انتقال چند آلاینده هیدورکربنی در منطقه نیمه اشباع میباشد. در قسمت آزمایشگاهی به کمک دستگاهی که برای همین تحقیق ساخته شده است ضریب نفوذپذیری یک فازه آب، ضریب نفوذپذیری یک فاز نفت، ضریب نفوذپذیری نفت در محیط آبی با درصدهای متفاوت آب و ضریب نفوذپذیری آب در محیط آغشته به نفت با درصدهای متفاوت نفت اندازه گیری شدند. این آزمایشها بر روی دو نوع خاک و هر کدام با سه تراکن متفاوت انجام گردید و برای رسیدن به تراکمهای مورد نظر از روش تنظیم ارتفاع ریزش استفاده شد. پس از پایان آزمایش ها ضریب نفوذپذیری یک فازه نفت کمتر از ضریب نفوذپذیری یک فازه آب اندازه گیری شد و همچنین مشخص شد که ضریب نفوذپذیری آب در محیط خاکی آغشته به نفت با افزایش درصد رطوبت نفت کاهش و نیز ضریب نفوذپذیری نفت در محیط خاکی آغشته به آب با افزایش درصد رطوبت آب افزایش می یابد. در پایان آزمایشها نیز روشی برای تعیین کمی رطوبت پذیری ارائه گردید. همچنین برای کالییره کردن دستگاه جدید، ضریب نفوذپذیری یک فازه آب به وسیله دستگاه معمول آزمایشگاهی نیز اندازه گیری و معلوم شد که توافق نسبتا خوبی بین نتایج دو سری آزمایش وجود دارد. در قسمت مطالعات نرم افزاری چگونگی گسترش بنزن، 1 و 3 دی کلروبنزن و 1و 2و 4 تری کلروبنزن در سه نوع محیط خاکی، بوسیله نرم افزار دو بعدی mofat بررسی شد. مشخص شد که هنگام آنالیز مدل جریان و انتقال با حجم محدود ناپل تزریق شده، تقریبا تمام نفوذ ناپل در یک سال اول صورت میگیر. همچنین تاثیر نوع سیال، نوع خاک، مقدار تزریق و نیز اثر زمان برگسترش ناپل در محیط نیمه اشباع بررسی شده و نمودارهای مربوطه به همراه تحلیل نتایج ارائه گردیده است.

دانستن ویژگهای مکانیکی خاک در تعیین حدود تنش مجاز برای جلوگیری از تراکم خاک، حائز اهمیت میباشد. یکی از پارامترهای مهم، تنش پیش-تراکمی میباشد که اغلب به عنوان معیاری برای تعیین درجه تراکم پذیری خاک استفاده میشود. در این تحقیق تنش پیش-تراکمی خاک تعیین شده از نتایج آزمایشهای نشست صفحه ای و فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش فشردگی محصور با یکدیگر مقایسه گردید و رابطه این مقادیر با مقاومت برشی متناظر با آنها که با آزمایش برش مستقیم تعیین شدند به دست آمد. همچنین یک دستگاه جعبه برشی پیچشی برای تعیین مقاومت برشی خاک سطحی در مزرعه طراحی شد. آزمایش های مقدماتی و اصلی روی نمونه هایی از یک خاک لوم-شنی انجام گرفت. در آزمایشهای اصلی اثر و سطح رطوبت و شش سطح تنش پیش بارگذاری بر تنش پیش -تراکمی و مفاومت برشی خاک با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار بررسی شد. آزمایش های cct و pst و برش مستقیم نمونه های خاک با شرایط اولیه یکسان انجام گرفت. نتایج نشان داد، اگر چه رابطه خطی مثبت و معنی داری بین تنش پیش - تراکمی تعیین شده با دو روش آزمایش وجود داشت، ولی با استفاده از نتایج آزمایش pst مقاومت تراکمی خاک با دقت تعیین شد در صورتی که مقادیر تعیین شده از آزمایش 5/4 cct و 5/8 برابر مقادیر تنش پیش بارگذاری اعمال شده به خاک بودند. رابطه بین تنش پیش-تراکمی خاک و مقاومت برشی متناظر با آن خطی و در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. این تحقیق نشان داد که تنش پیش - تراکمی بستگی به روش آزمایش فشاری دارد ولی مقاومت برشی متناظر با آن رابطه خطی و مثبت داشت. بنابراین برای تعیین مقاومت برشی خاک، آزمایش نیمه محصور نشست صفحه ای و برای تعیین مقاومت برشی متناظر با آن آزمایش برش مستقیم توصیه میگردد.

خاک های رسی متورم شونده معمولاً با تغییر رطوبت، تغییر حجم می دهند و در عین حال دارای مقاومت اندکی هستند. این ویژگی های خاک های رسی سبب محدودیت و ریسک پذیری زیاد احداث بنا، سد، بزرگراه و سایر سازه های مهندسی برروی آن ها شده است. یکی از راه های غلبه بر ضعف های مذکور در خاک های رسی، تثبیت خاک با مواد اصلاح کننده مناسب است. در تحقیق حاضر با رویکرد زیست محیطی سعی شده تا با اضافه نمودن پسماند صنایع ذوب آهن (سرباره) و کارخانجات فرش (الیاف اکریلیک) به خاک های متورم شونده بنتونیت(b) با رده تورمی خیلی بالا و ترکیب رس با ده درصد بنتونیت(b10+c) با رده تورمی بالا، میزان اصلاح خاک سنجیده شود. در این راستا آزمایشات لازم با استفاده از برنامه آماری طراحی شده و اثرات متغیرهای مستقل با اضافه نمودن درصدهای مختلف از سرباره (صفر-25درصد)، الیاف (2/0-3درصد) و نسبت طول به ضخامت الیاف (5-45) به خاک های مورد مطالعه، بهبود و اصلاح خاک از نظر تورم، تراکم و مقاومت مطالعه گردید. نتایج نشان داد که با افزودن 25 درصدی سرباره به خاک b فشار تورم و تورم آزاد تقریباً 50درصد نسبت به خاک اصلاح نشده، کاهش یافته و در شرایط مشابه برای خاک b10+c، فشار تورم و تورم آزاد حدود 92درصد کاهش یافته است. در خاک b با افزودن 3درصد الیاف با نسبت l/d برابر 25، میزان فشار تورم و تورم آزاد نسبت به خاک اصلاح نشده به ترتیب 25 و 70درصد کاهش یافته است و در خاک b10+c، با شرایط مشابه فشار تورم و تورم آزاد بترتیب 88 و 92درصد کاهش یافتند. با میزان ثابت 1/6 درصد الیاف و تغییر l/d از 5 به 45، فشار تورم و تورم آزاد در هر دو خاک حدود 40 درصد کاهش یافتند. در هر دو خاک اثر سرباره و الیاف درجهت کاهش تورم و فشار تورم بوده و اثر سرباره نسبت به اثر الیاف و l/d بیشتر بوده است. با توجه به نمودارهای شرایط بهینه برای خاک b به منظور کاهش تورم با مقدار مناسب از مواد اصلاح کننده، مقدار سرباره و الیاف و l/d بترتیب، 25درصد ، 2/5 درصد، 40 ارزیابی شد که رده تورمی خاک را به رده تورمی متوسط رسانده است. شرایط بهینه برای خاک b10+c به منظور کاهش تورم و افزایش مقاومت فشاری، با مقدار مناسب از مواد اصلاح کننده، مقدار سرباره و الیاف و l/d بترتیب 15درصد، 0/4 درصد و 45 برآورد شد و درصد تورم و فشار تورم را به ترتیب از 8/65 درصد وkpa 65/80 به 1 درصد وkpa17 رساند و رده تورمی خاک را به رده پایین رساند.

چکیده ندارد.

یکی از روشهای تحلیل محافظ تونل، بر اساس تئوری وینکلر، در نظر گرفتن عکس العمل محیط به صورت میله ها یا فنرهایی ارتجائی بات سختر متناسب با ضریب واکنش محیط می باشد. از مزایای کاربرد این روش می توان، امکان کاربرد آن برای مقاطع گوناگون با شرایط سازه ای مختلف و وضعیتهای متفاوت ژنوتکنیکی و کاربرد آن در هر گونه شرایط جنس و ضخامت مقطع را نام برد. در این پژوهش ، شش شکل هندسی مختلف یا دو نوع شرایط پایه ایی و سه نوع شرایط پایه ایی و سه نوع شرایط سازه ایی، تحت بارگذاریهای متنوع مورد بررسی قرار گرفته است و برای هر کدام، مستقلا یک برنامه رایانه ای جهت آماده سازی اطلاعات فایل ورودی طرح گردیده است . بررسی تاثیرات تغییرات قطر، بارگذاری قائم افقی، مورب و همچنین تاثیرات تغییرات نوع مقطع بر پارامترهای تحلیلی در سه حالت حذف ، عدم حذف میله های دوازده میله پیرامونی همراه با حذف میله های کشش مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج بررسیها به طور مفصل در فصل چهار پایان نامه شرح داده شده است . در اینجا بطور خلاصه می توان نتیجه گیری زیر را ارائه داد. همانطور که انتظار می رود مقاطع بسته، بار را بهتر از مقاطع باز انتقال می دهند و خیزها در این مقاطع کمتر است . هر چه انحنای جوانب مقطع تونل بیشتر باشد به لحاظ توزیع بارها مناسب تر است . بنابراین مقطع بسته دایره ای به لحاظ زیادی انحنا و ثابت بودن آن بهترین مقطع خواهد بود. با توجه به نیازهای کاربردی مواقعی که نیاز به داشتن کف سازی همواره جهت عبور وسایل نقلیه می باشد توصیه می شود از مقطع نعل اسبی با دیواره قوسی و قاعده قوسی با بیشترین انحنای ممن استفاده شود.

درسال های اخیرروش های متنوعی در تحلیل و طرح محافظ تونل ها ارائه شده اند. این روش ها بعضا مختص مقاطع دایره ای و شرایط فشارهای با توزیع هیدرواستاتیک و ندرتا برای شرایط، فشارها و مقاطع مختلف می باشند. دراین رساله محور بررسی بریک روش نه چندان جدید ولی با سهولت کاربرد و دقت مناسب و قابل کنترل قرار دارد. دراین روش براساس تئوری وینکلر، رفتار محیط دربرگیرنده بامیله (فنر) های اتکایی، ارتجاعی جداگانه مدل می شود و مسئله در حالت تغییر شکل نسبی مستوی بررسی می گردد. این روش در نظر گرفتن، تاثیرمتقابل (اندرکنش) زمین و سازه و تاثیر وجود و یا عدم وجود اصطکاک بین زمین و سازه را نیز امکان پذیر می سازد. مزیت استفاده این روش ، امکان کاربرد آن برای مقاطع غیردایره ای ودرشرایط مختلف ازنظرفشار وارده و ژئوتکنیک محل و همچنین شرایط مختلف جنس وضخامت مقطع محافظ، می باشد. بااستفاده از کامپیوتر و تکنیک های پیشرفته عددی (روش اجزاء محدود) برسهولت وافزایش دامنه کاربرد و دقت این روش افزوده شده است . نتایج محاسباتی این روش دراین رساله با نتایج کارهای پژوهشگران قبلی دراین زمنیه مقایسه شده است . درپایان حل چند مسئله نمونه نمایانگر چگونگی کاربرد این روش در تحلیل مقطع محافظ می باشد.

دراین رساله روشی ارزان و قابل قبول برای آنالیز سدهای خاکی در برابر بار زلزله تدوین شد و نیز با استفاده از تئوری تغییر شکلهای ماندگار در زمینه طراحی سد نیز قدمی برداشته شد. درمجموع بااستفاده از الگوریتم نشان داده شده در فصل دوم نرم افزاری بوسیله نگارنده تهیه شد. بااستفاده از این نرم افزار مقایسه و بررسیهای مختلفی در فصل سوم انجام شد که دراینجا به طور مختصر نتایج کار مجددا آورده میشود. -1 به منظورارزیابی دقت آنالیز سازه سدها روش تیربرشی مقایسه ای بانتایج روش اجزاء محدود انجام شد. دراین رساله از نرم افزار sap80 به منظور آنالیز اجزاء محدود کمک گرفته شد. دیده شدکه نتایج محاسبه شده ازنرم افزار تهیه شده دراین رساله و برنامه مشهورsap80 درصد اختلاف قابل ملاحظه ای بایکدیگر ندارند. بدین منظور پارامترهایی انتخاب و طی جدول نتایج مقایسه آمده است .(رجوع کنید به قسمت 3-1). درمجموع با مراجعه به جدول قسمت 3-1 اختلافها بین 6 تا 10 درصد است . -2 زمان لازم برای آنالیز دینامیکی تحت تاثیر شتابنگاشت طبس با استفاده از روش تیربرشی، حدود ده دقیقه وقت کامپیوتری (کامپیوتر xt) لازم داشته است در صورتی که در روش المان محدود حدود 1 ساعت زمان برده که این اختلاف سرعت قابل ملاحظه می باشد. -3 درآنالیز به روش تیر برشی بطور کلاسیک مدول برشی ثابت فرض میشوداماواقعیت امراین است که مدول برشی (g) تابعی از تراز لایه خاک نسبت به پی می باشد. دراین رساله بااستفاده از مرجع(1) مدول برشی لایه ها برحسب ارتفاع متغیر فرض شده و آنالیز انجام گرفت . توابع پیشنهادی برای بیان این مسئله فوق بصورت زیرارائه میشود. g=g0(z/h)m که g0 = مدول برشی ثابت =z تراز لایه نسبت به تاج سد =h ارتفاع سد=m عددثابت (توان)مقادیر متفاوتی در آنالیزها برای m منظور میشود که بااستفاده از تحقیقات انجام شده (1) مناسب ترین مقدار ثابت m عدد دوسوم است . دراین رساله مقادیر متفاوتی برای m فرض شده و کمیت تغییرمکان حداکثر در تاج سد مورد ارزیابی و مقایسه قرارگرفت که دیده شد که هرچقدر مقدار m افزایش یابد تغییر مکان تاج سد نیز بطور نسبی افزایش می یابد (به منحنی شماره 3-21-2 مراجعه کنید.) علت آنرا اینگونه می توان توضیح داد که باافزایش m، عامل z/h تاثیرش افزایش می یابد و تغییرات سختی برحسب ارتفاع شدت بیشتری خواهد یافت و بالتبع تغییر مکان در ترازهای بالائی نیز افزایش خواهد یافت .

در این تحقیق پایداری خاکریزهایی که با کوبیدن لایه های خاک احداث می شوند ، مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به آنکه خاک مورد استفاده در احداث این خاکریزها عمدتا غیراشباع است لذا آنچه در این تحقیق به آن پرداخته شده است، بررسی پایداری خاکریزهای مذکور براساس قوانین مکانیک خاک غیراشباع می باشد.

یکی از اساسی ترین سازه های ژئوتکنیکی شیب های خاکی است که به صورت طبیعی یا مصنوعی در سدهای خاکی، خاکریز جاده ها، خاکریزهای طبیعی، حاشیه سدها و غیره موجود است. بررسی ضریب اطمینان پایداری این شیبها به سبب امکان ریزش ناگهانی آنها بسیار مهم است. روشهای کلاسیک پایداری شیبها(روش های سوئدی) در ابتدای قرن بیستم ابداع گردید. این روشها تمام شرایط تعادل را ارضا نمی کنند. بنابراین لازم است فرضیاتی در مورد نیروی بین باریکه ها برای حل مسئله در نظر گرفته شود. روشهای تعادل حدی به علل مختلف همچون ناهمگونی خاک، عدم دقت سطوح لغزش فرضی، آبهای زیرزمینی و غیره غیردقیق می باشند. به علت مشکلات و نقطه ضعفهای موجود در دهه هفتاد و هشتاد میلادی روشهای اجزای محدود برای تحلیل پایداری شیبها به کارگرفته شده است.

هدف از این پژوهش بررسی میزان حمله سولفات به خاکهای تثبیت شده با سیمان می باشد.

دیر زمانی است که خصوصیت ناهمسانی درخاک شناخته شده است اما تنها تلاش اندکی در این اواخر برای منظور نمودن آن در طراحی های ژئوتکنیکی به عمل آمده است زیرا لحاظ نمودن ناهمسانی مستلزم پیچیدگی و مصرف هزینه بیشتر در هر دو مورد تعیین خواص مصالح و طراحی می باشد. در زمینه بررسی ناهمسانی در مقاومت خاکهای چسبنده - اصطکاکی تاکنون مطلبی انتشار نیافته است. از طرفی اینگونه خاکها کاربرد فراوانی در ساخت و سازه های خاکریز دارند و با توجه به نحوه اجرای سازه های خاکریز یعنی اعمال انرژی ترکمی در راستای قائم ، وقوع ناهمسانی در آنها اجتناب ناپذیر می باشد. در این پژوهش با اصلاح جعبه برشی دستگاه برش مستقیم با جعبه بزرگ و بکارگیری قالب مخصوص ، بعنوان اولین هدف امکان اندازه گیری ناهمسانی در مقاومت نمونه های بازسازی شده در آزمایشگاه فراهم شده است . در مرحله بعد با انجام بیش از یکصد و هشت آزمایش بر روی نمونه های انتخاب شده از یک خاک چسبنده - اصطکاکی اثر نوع تراکم و میزان رطوبت تراکم بر میزان ناهمسانی در مقاومت مورد بررسی قرار گرفته است. خاک مورد بررسی از نوع ماسه لای دار با درصد قابل توجهی شن می باشد که از خاکهای مناسب برای اجرای سازه های خاکریز می باشد . نمونه های مورد آزمایش به سه روش تراکم ارتعاشی ( استفاده از چکش ارتعاشی) ، کوبشی و استاتیکی و در سه رطوبت متفاوت بررسی شده اند.با توجه به نتایج حاصل از آزمایش های مذکور ملاحظه گردید که اولا در کلیه نمونه ها ناهمسانی در مقاومت وجود داشته و مقاومت برشی صفحه قائم در حدود 13 تا 23 درصد بیش از مقاومت در صفحه افقی می باشد . ثانیا با افزایش رطوبت در کلیه تراکم ها میزان ناهمسانی افزایش می یابد. بیشترین میزان ناهمسانی مشاهده شده مربوط به نمونه های متراکم شده توسط تراکم کوبشی و کمترین ناهمسانی مربوط به نمونه های متراکم شده توسط چکش ارتعاشی می باشد. نتایج حاصل از این تحلیل ها نشان می دهد که فرض ناهمسانی در خاکریز های متراکم شده کمی بیش از حد محافظه کارانه است.

هدف از این تحقیق بررسی میزان قابلیت اعتماد روشهای تجربی طراحی تونلها ( که توسط ویکهام ، بارتن، و بینیاوسکی توصیه شده اند) به کمک روشهای محاسباتی و تحلیلی می باشد. روشهای تجربی طراحی تونلها بر مبنای طبقه بندی سنگهای اطراف تونلهای زیر زمینی به وسیله خصوصیات کیفی قابل مطالعه و مشاهده و تبدیل این شاخصها به پارامترهای کمی پی ریزی شده اند. ابتدا مروری بر روشهای تجربی و تحلیلی تعیین فشار وارده بر جداره تونلها خواهد شد و پایداری و دگر شکلیهای حاصله در دهانه تونل بیان می شود. در ادامه انواع روشهای تحلیلی و تجربی طرح سازه نگهداری تونلها مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.تصدیق روابط کرش برای تعیین تنش دراطراف تونلهای دایره ای تحت اثر فشار هیدرواستاتیک و همچنین چگونگی توزیع تنش ها و مقدار آنها در اطراف مقطع نعل اسبی توسط روشهای عددی انجام می گیرد نحوه تعیین مدول الاستیسیته و ثابتهای معیار شکست هوک - براون از روی مقدار ‏‏‎rmr‎‏ بیان شده و با توجه به مقادیر به دست آمده منحنی اندرکنش سنگ و سازه نگهداری به کمک روشهای عددی ترسیم می گردد. و با تحلیلهای تئوری برای مقاطع دایره ای مقایسه می شود. در پایان سازه های نگهداری پیش بینی شده توسط روشهای تجربی برای شرایط مختلف مورد آنالیز قرار گرفته و ماکزیمم فشار قابل تحمل توسط سازه های نگهداری مذکور محاسبه می گردد. با تعریف پارامتر نسبت بار شکست به صورت ماکزیمم فشار مجاز قابل تحمل حایل به شار پیش بینی شده وارد بر حایل توسط روشهای تجربی نمودارهای پارامتر مذکور برای دهانه های مختلف تونل ترسیم می شود. و به این ترتیب مقایسه بین روشهای تجربی در شرایط گوناگون انجام می گیرد.

پیشرفت های اخیر در زمینه سخت افزار و نرم افزار بسیاری از مشکلات موجود در تحلیل دینامیکی سدهای خاکی از قبیل رفتار سه بعدی و غیر خطی مصالح را حل کرده است. ایمنی سدهای خاکی و سنگریزه ای در طی زلزله و بعد از آن به مشخصات پاسخ دینامیکی سد، شدت ، محتوی فرکانسی و مدت زمان زلزله شکل هندسی و خواص مصالح سد بستگی دارد.منحنی تنش و کرنش به صورت هذلولی و متقارن نسبت به مبدا فرض شده است. رفتار تنش - کرنش هیستریک مصالح سد با استفاده از معادلات بنیادی الاستوالاستیک بر مبنای تئوری پلاستیسیته چند سطحی کینماتیک مدل شده است. بنابراین احتیاجی به استفاده از میرایی ویسکوز در معادلات حرکت نیست. در این رساله با فرض رفتار ناهمگن و غیر خطی برای مصالح سدهای سانتافلسیا و لیروی اندرسون به ترتیب در برابر زلزله های سان فرناندو و مورگان هیل تحلیل شده اند. نتایج حاصل از تحلیل با نتایج اندازه گیری شده مقایسه و انطباق خوب تئوری و اندازه گیری نتیجه گیری شده است. در این تحقیق رفتار دینامیکی سدها ی 40 و 20 متری به ترتیب در برابر زلزله های ال سنتر و طبس بررسی شده است. تنش ها ، کرنش ها جابجایی ها ، شتاب ها ، کرنش ها و تغییر شکل های ماندگار در نقاط مختلف سد محاسبه شده اند. نتایج تحلیل های دینامیکی خطی و غیر خطی فرض رفتار همگن و ناهمگن برای مصالح سد فرض ثابت و متغیر بودن میرایی و کرنش مرجع در طول زلزله مقایسه شده است . همچنین تاثیر آب مخزن شیب پوسته ها جنس مغزه و محل مغزه بر پاسخ دینامیکی سدهای خاکی با مغزه رسی بررسی شده است. این مطالعه اختلاف زیادی را ما بین نتایج تحلیل های دینامیکی خطی و غیر خطی مدل های ناهمگن و همگن ، فرض ثابت و متغیر بودن میرایی و کرنش مرجع در طول زلزله نشان می دهد. آب مخزن ، شیب پوسته ها ، جنس مغزه و محل مغزه نیز تاثیر مهمی بر پاسخ دینامیکی سدهای خاکی با هسته رسی دارند.

حل کامل پایداری درمکانیک خاک غالبا نیازمند در نظر گرفتن رفتار انتقال از حالت ارتجاعی به خمیری است. از آنجایی که راه حل های موجود بسیار پیچیده است و از طرفی در بسیاری از مسائل مکانیک خاک ، تعیین بار حدی مد نظر می باشد ، لذا روشهایی که بتوان با آنها بارهای حدی را بدون نیاز به حل کامل مساله به دست آورد همواره مورد توجه مهندسان و محققان بوده است. تاکنون هیچیک از روشهای حدی برای تحلیل پایداری شیبها به گستردگی روش تعادل حدی به کار گفته نشده است. فایده اصلی این راه حل در این است که می توان خاکهای چند لایه ای ، فشار آب منفذی و بارهای خارجی را به راحتی در آن اثر دارد. هر چند به خوبی مشخص شده است که نتایج حاصل از روش تعادل حدی ریشه ای نمی باشد، زیرا هیچ کدام ازشرایط مجاز استاتیکی و سینماتیکی را ارضا نمی کنند. چون هیچ روش دقیقی برای مقایسه نتایج حاص از روش تعادل حدی در دسترس نمی باشد، لذا می توان از روش تحلیل حدی که بر پایه مفاهیم قضایای حدی، اصل پایداری در اکر و قانون جریان وابسته قرار دارد، به عنوان ابزاری مستدل برای مقایسه نتایج حاصل از روش تعادل حدی استفاده کرد. با استفاده از قضایای حد پایینی و حد بالایی در روش تحیل حدی می توان مرز بالا و پایین بارهای حدی را تعیین نمود. در این مطالعه نتایج تحلیل پایداری حاصل از چند روش تعادل حدی با نتایج حاصل از چند روش تحیل عددی در شیروانیهای ساده برای خاکهای چسبنده - اصطکاکی و خاکهای صرفا چسبنده با افزایش مقاومت در عمق مقایسه گردیده و نتایج حاصل به صورت نمودارهایی ارائه شده است. در این مقایسه نشان داده می شود که برای شیبهای همگن روشهای تعادل حدی جوابهای نسبتا قابل قبولی به دست می دهند، ولی در شیروانیهای نا همگن با زاویه شیب پایین حلهای مبتنی بر روشهای تعادل حدی تخمین پایینی از ضریب اطمینان به دست می دهند. ایجاد شرایط واقعی خاک در حین آزمایش روی نمونه تخریب نشده و ایجاد شرایطی مشابه با آن چه که تصور می شود وجود دارد همه مشمول خطاهایی در اندازه گیری و تفسیر نتایج می شوند. لذا جهت مشخص نمودن میزان اطمینان به خطاهای فوق در اندازه گیری و ارزیابی پارامترهای موثر بر پایداری ، تاثیر این پارامترها بر ضریب اطمینان در حالتهای مختلف نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این پایان نامه مساله دگرشکلی های ایجاد شده در محیط خاکی در اثر تونلهای مترو به کمک نرم افزار قوی - انسیس -مورد بررسی همه جانبه قرار گرفته است و با توجه به تحلیلهای انجام شده نشان داده می شود که چه کمیتهایی تا چه اندازه می تواند در ارتباط های ذکر شده موثر باشد و کدام کمیت اهمیت کمتری دارد و یا حتی فاقد ارتباط یا نقش تعیین کننده است. اهمیت این بررسی در دو بخش می باشد اول اینکه تاثیر پارامترهای الاستیک موثر مورد بحث قرار گرفته و نشان داده می شود که بعضی از کمیتها ارتباط مشخصی را نشان نمی دهند و دوم اینکه مدلهای ارائه شده در روش پیشنهادی تحلیل الاستیک تا چه اندازه با اندازه گیریهای واقعی تطابق دارد . به عبارت دیگر نشان داده می شود که تقریبا تمامی نتایج اندازه گیری تجربی اطراف تونلهای خاکی را می توان بر اساس فرض محیط الاستیک توجیه نمود و در مواردی که بخشی از ارقام حاصل از محاسبه نسبت به ارقام اندازه گیری شده فاصله می یابند، علتهای مشخصی دارد که قابل بررسی و توجیه است. همچنین حل الاستیک حاصل در مقایسه با موارد یاد شده با برخی از راه حلهای تئوری یا فرمولهای تحلیلی پذیرفته شده نیز مورد مقایسه قرار گرفته است.

تسلیح خاک با استفاده از ژئوسنتیک ها به منظور افزایش مقاومت مجموعه حاصل از خاک و تسلیح و به ویژه افزایش مقاومت کششی آن، یکی از مسائل مهم در حوزه ژئوتکنیک می باشد. یکی از کاربردهای مهم ژئوسنتیک هابه عنوان تسلیح، استفاده از آنها در شیب های خاکی به منظور افزایش پایداری و استحکام و نیز پایدارسازی شیب هایی است که بدون تسلیح ناپایدارند. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار پلاکسیس 2/7 و به روش اجزا محدود یک مطالعه پارامتریک انجام گرفته که در آن اثر پارامترهای سختی کششی تسلیح ، تعداد لایه های تسلیح ، زاویه شیب شیروانی، طول لایه های تسلیح ، امتداد قرارگیری لایه های تسلیح نسبت به افق ، ارتفاع شیروانی ، زاویه اصطکاک و زاویه اتساع خاک ، بر نحوه توزیع نیروی کششی تسلیح در ارتفاع شیب و موقعیت تسلیحی که حداکثر نیروی کششی درآن ایجاد می شود ، جابجایی ها و کرنش برشی حداکثر ایجاد شده در خاکریز ، ضریب ایمنی خاکریز و موقعیت سطح لغزش، مورد بررسی قرار گرفته است. سپس میزان تطابق سطوح محتمل لغزش حاصل از انجام محاسبات پارامتریک ، بامنحنی دایره و اسپیرال لگاریتمی مورد بررسی واقع شده و میزان خطای حاصل، با استفاده از معیار سنجش آماری میانگین مربعات خطا مقایسه شده است.