هدف از انجام این تحقیق بررسی خطر زمین لغزش در ساحل دریای خزر حد فاصل نوشهر تا رامسر می باشد. تراکم زیاد جمعیت و کمبود مناطق هموار و همچنین افزایش ساخت و ساز و فعالیت های عمرانی و کشاورزی بر روی دامنه ها لزوم انجام این گونه بررسی ها را در منطقه مورد مطالعه آشکار می سازد. بر اساس بررسی های صحرایی نقشه پراکنش زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه تعیین گردید. بر اساس این بررسی ها، این منطقه از لحاظ وقوع زمین لغزش دارای پتانسیل بالایی می باشد و در سراسر منطقه می توان انواع مختلف حرکات دامنه ای را مشاهده نمود. جهت تحلیل خطر زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه عوامل شیب، زمین شناسی، گسل، آبراهه، جهت شیب، ارتفاع، کاربری اراضی، راه های دسترسی و مقاومت برشی به عنوان عوامل موثر در وقوع زمین لغزش در نظر گرفته شده و سپس با استفاده از نرم افزار arcgis رقومی گشته و به صورت لایه های اطلاعاتی ذخیره شده اند. به منظور تهیه نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه 3 روش تحلیل سلسله مراتبی، تعیین ضریب اطمینان استاتیکی با استفاده از آنالیز شیب نامحدود و مدل رگرسیون لجستیک مورد استفاده قرار گرفته است. نقشه های تهیه شده در 5 رده خطر خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد طبقه بندی شده اند. ارزیابی نقشه های پهنه بندی، بر اساس تراکم زمین لغزش نشان می دهد که نقشه های تهیه شده از اعتبار قابل قبولی برخوردار هستند. همچنین به دلیل اینکه در نقشه پهنه بندی حاصل از روش تعیین ضریب اطمینان استاتیکی، تراکم زمین لغزش در رده خطر زیاد بیش تر از 2 نقشه دیگر می-باشد، این نقشه دقت بیش تری در منطقه مورد مطالعه دارد. بررسی نتایج نشان می دهد که عوامل شیب، زمین شناسی، راه های دسترسی و مقاومت برشی از جمله مهم ترین عوامل موثر در وقوع زمین لغزش هستند. ضمن اینکه سازند شمشک مستعدترین واحد زمین شناسی از نظر وقوع زمین لغزش می باشد. مقایسه نقشه های پهنه بندی نیز نشان می دهد که نقشه های حاصل از روش تحلیل سلسله مراتبی و روش تعیین ضریب اطمینان استاتیکی دارای شباهت بیشتری می باشند. نقشه های پهنه بندی تهیه شده می توانند در فرآیند توسعه پروژه های مهندسی و فعالیت های عمرانی در منطقه مورد مطالعه مفید واقع گردند.

هدف اصلی در این پژوهش، بررسی تأثیر انواع سنگدانه های سبک و معمولی به همراه مواد افزودنی مختلف برای دستیابی به بتنی با حداقل وزن مخصوص و پارامترهای مقاومتی مناسب می-باشد. بدین منظور در ابتدا خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مصالح مورد نظر تعیین شده و در مراحل مختلف ساخت نمونه ها از آنها بطور متفاوت استفاده گردید. بعنوان مهمترین وجه تمایز این تحقیق با تحقیقات مشابه در ایران، می توان به استفاده از روش سیستماتیک طراحی آزمایشات با استفاده از روش تاگوچی اشاره نمود. در اینجا نحوه کار بدین صورت بود که در اولین مرحله برای شناخت اولیه تأثیر مصالح مختلف بر روی خواص بتن، نمونه هایی بصورت تصادفی (مانند روشهای متداول آزمایشگاهی) ساخته شده و با مشخص شدن نتایج این آزمایشات، این بار طرح اختلاط هایی بصورت سیستماتیک با استفاده از روش تاگوچی و به کمک نرم افزار minitab انجام گردید. آزمایشات سیستماتیک در سه مرحله انجام شد که در اولین مرحله، از آرایه l9 به منظور ساخت بتن سبک غیرسازه ای، در مرحله دوم از آرایه l16 به منظور ساخت بتن سبک سازه ای و در مرحله آخر نیز از آرایه l27به منظور ساخت بتن سبک سازه ای استفاده گردید. پس از تجزیه و تحلیل آزمایش های سیستماتیک با استفاده از نرم افزار مذکور، ترکیبات بهینه هر سری از این طراح ها تعیین شده و در نهایت به منظور بررسی صحت پیش بینی ترکیبات بهینه، نمونه های تأییدی برای مقایسه با نتایج حاصل از آنالیز تاگوچی ساخته شد و دقت تخمین این روش برای حالت بهینه مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان تحقیق، آزمایشات تکمیلی تعیین مدول الاستیسیته، مقاومت کششی، بار نقطه ی و دوام بر روی چندین طرح اختلاط برتر انجام شد تا مشخصات دقیق تری از خواص مهندسی این نوع از بتن ها بدست آید. کلمات کلیدی: سبکدانه ها، اسکریا، پومیس، زئولیت، تاگوچی، بتن سبک، نانوسیلس، میکروسیلیس، پوزولان.

چکیده: استان زنجان در ناحیه مرکزی شمال غرب کشور قرار دارد که از جمله استان هایی است که در آن فعالیت های صنعتی و کشاورزی بطور گسترده انجام می شود. هدف از مطالعه حاضر بررسی شدت آلودگی جهت بررسی نحوه توزیع آلودگی های مختلف مانند آلودگی های صنعتی، کشاورزی، طبیعی و نفتی و نیز تهیه نقشه های توزیع غلظت عناصر در این استان می باشد. برای نیل به این هدف 296 نمونه از مناطق مختلف استان از عمق صفر تا30 سانتیمتری خاک جمع آوری شده است. بر روی هر نمونه آنالیزهای فیزیکی مثل دانه بندی و هیدرومتری جهت تعیین بافت خاک و آنالیزهای شیمیایی از نظر بررسی غلظت 14 عنصر، اسیدیته، هدایت الکتریکی، درصد مواد آلی و درصد آهک انجام شده است. همچنین برروی نمونه های کشاورزی آنالیزه هایی جهت بررسی مقدار سموم و در نمونه های نفتی آنالیزهایی برای تعیین نوع هیدروکربن های موجود در خاک صورت گرفته است. بیسموت، کادمیم، کبالت، مس، سرب، نیکل، روی، آهن، کروم، مولیبدن، وانادیم، ارسنیک، سلنیم و جیوه از جمله عناصری هستند که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند. در بین این عناصر، عنصر روی دارای بیشترین مقدار میانگین در سطح استان بوده است و عنصر سلنیم کمترین مقدار را از خود نشان داده است. همچنین نتایج آزمایش دانه بندی و هیدرومتری نشان می دهد که خاک استان زنجان دارای بافت سنگین نمی باشد که نشان دهنده ماندگاری کم آلاینده ها در خاک سطحی استان می باشد. نتایج آنالیزهای شیمیایی این نکته را تأیید می کند زیرا غلظت آلاینده های مختلف در خاک استان در حد ppm می باشد. آلودگی های نفتی می تواند بر روی ویژگی های مهندسی خاک ها تأثیر گذار باشد. بررسی اثر آلودگی نفتی بر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک ها توسط یک سری آزمایش های مکانیک خاک صورت گرفته است که این آزمایش ها شامل دانه بندی, حدود آتربرگ, تراکم پذیری و برش مستقیم می باشد. تأثیر آلودگی های نفتی بر روی خصوصیات مهندسی خاک ها شدیدا به مقدار و نوع کانی های رسی موجود در خاک بستگی دارد, بنابراین در این مرحله دو نوع خاک متفاوت با نام های cl و sc از منطقه مورد نظر انتخاب شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که پارامترهای فیزیکی و مقاومتی اندازه گیری شده خاک های انتخابی آلوده به گازوئیل تغییر می یابند. کلمات کلیدی: شدت و توزیع آلودگی, آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی, عناصر, خصوصیات مهندسی, استان زنجان.

رسوبات سطحی بندر ماهشهر، شامل مصالح ریزدا نه بالایی (cl) و لایه ی ماسه ای میانی (sm) با ضخامت های حدود 5 متر و لایه های ریزدا نه پایینی (cl, cl-ml) با ضخامت حدود 10 متر می باشد. ارزیابی خصوصیات مهندسی این خاک ها بیانگر این است که به دلیل سست و اشباع بودن افق ماسه ای و میان لایه های سیلتی، پتانسیل روانگرایی منطقه ماهشهر بسیار بالا می باشد. همچنین خاک های رسی منطقه نرم و تراکم پذیر بوده و مقاومت کمی دارند. با توجه به قرار داشتن محل احداث میکروتونل در منطقه مسکونی و به دلیل سست، تراکم پذیر و اشباع بودن خاک منطقه، در اثر حفر میکروتونل به سازه های اطراف و خیابان ها خسارت وارد خواهد شد. لذا جهت پایدارسازی خاک منطقه، روشی متنا سب (بهسازی خاک به روش تزریق سیمان یا آهک) با شرایط احداث میکروتونل زنی ارائه شده است. در این پژوهش یک مطا لعه آزمایشگاهی به منظور ارزیابی عملکرد افزودن سیمان و آهک جهت بهبود پارامترهای مقاومتی خاک های ناپایدار بندر ماهشهر در شرایط اشباع انجام پذیرفت و اثرات این مواد افزودنی از طریق آزمایش های مقاومت فشاری، حدود آتربرگ و نفوذ مخروط کوچک مورد تحلیل قرار گرفت. جهت این بررسی درصدهای گوناگون آهک و سیمان و با زمان های گیرش متفاوت انتخاب شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که خصوصیات مقاومتی خاک های منطقه در هنگام افزودن آهک یا سیمان، در اثر بهم خوردن ساختار اولیه کاهش می یابد. اما با گذشت زمان مقاومت نمونه های اصلاح شده با سیمان به سرعت افزایش می یابد به گونه ای که مقاومت نمونه های اصلاح شده با 6 درصد سیمان و با زمان گیرش بیشتر از 3 روز، نسبت به حالت دست نخورده افزایش یافته است. این در حالیست که مقاومت نمونه های اصلاح شده با آهک به تدریج افزایش می یابد به طوری که افزودن آهک به میزان 6 درصد و با زمان گیرش بیشتر از 28 روز، باعث افزایش مقاومت نمونه ها نسبت به حالت دست نخورده شده است. بر اساس تحقیق حاضر، تزریق نفوذی 5 تا 6 درصد وزنی آهک و یا 4 تا 6 درصد وزنی سیمان درخاک منطقه، می تواند مقاومت لازم جهت پایداری زمین را ایجاد نماید.

شهر های خور و جندق، دو شهر در دل بیابان و در جنوب کویر بزرگ، محصور شده توسط شوره-زارهائی هستند که در اثر نهشت رسوبات تبخیری، طی دوره های مختلف زمین شناسی بوجود آمده-اند. مشکلات ایجاد شده برای سازه های عمرانی ساخته شده در این منطقه، ره آورد گسترش وسیع این رسوبات تبخیری است که از جمله مشکلات ایجاد شده می توان، تخریب روکش آسفالت جاده ها، پایه پل های بتنی و ایجاد خسارت برای تاسیسات کارخانه پتاس خور را نام برد. وجود رسوبات تبخیری در بین رسوبات رسی، که خاک منطقه را در رده خاک های مسئله دار قرار می دهد می تواند منشا اصلی مشکلات اشاره شده باشد. خاک های مسئله دار شامل خاکهای واگرا ، متورم شونده، فروریزنده و ... هستند که علت اصلی وقوع برخی از این پدیده ها وجود کانی های رسی و رسوبات تبخیری است. جهت بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیکی خاک ناحیه مورد مطالعه، از منطقه نمونه برداری شده و دو آزمایش برجا نیز انجام شده است. پس از تعیین خواص شاخص خاک، آزمایش هائی جهت بررسی پتانسیل هریک از پدیده های مسئله دار خاک انجام شد. درنهایت مقاومت پائین و تغییر در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک، در اثر تغییر در میزان شوری را می-توان پدیده مسئله دار غالب در منطقه نام برد و علیرغم وجود برخی عوامل موثر در ایجاد واگرائی و تورم، احتمال وجود این دو مورد در خاک منطقه بسیار پائین می باشد.

داشتن کرانه های ساحلی برای هر مرز و بومی نوعی امتیاز محسوب می شود که علاوه بر بهره مندی از زیبایی های طبیعی، باعث ارتباط بیشتر با سایر نقاط جهان و رونق داد و ستد و اقتصاد می گردد. برای نیل به اهداف فوق و همچنین کاهش اثرات زیان بار امواج و جریان های دریایی، احداث سازه هایی متناسب با شرایط منطقه در سواحل ضروری است. از جمله ی این سازه ها، موج شکن ها هستند که یکی از معمول ترین آن ها، موج شکن توده سنگی است. عملکرد بهینه ی این موج شکن ها و طول مدت سرویس دهی آن ها، تا حد زیادی بستگی به نوع مصالح مصرفی و مقاومت و دوام آن ها در برابر عوامل مخرب محیطی است. در این تحقیق به ارزیابی ویژگی های مهندسی مصالح سنگی مصرفی در موج شکن جدید بندر انزلی پرداخته شده است. بدین منظور از مصالح دپو شده در محل موج شکن و دو معدن تأمین کننده ی مصالح، نمونه گیری صورت گرفته است. سه گروه آزمایش شامل تعیین خواص فیزیکی(دانسیته، وزن مخصوص، جذب آب، تخلخل)، تعیین ویژگی های مکانیکی(شاخص بار نقطه ای، مقاومت فشاری تک محوری، شاخص برزیلین) و آزمون های شبیه سازی(ارزش ضربه ای، شاخص دوام وارفتگی، سلامت سنگ در محلول سولفات، سایش لس آنجلس) طبق استانداردها و معیارهای بین المللی بر روی نمونه ها انجام شده است. همچنین مقاطع میکروسکوپی از نمونه ها تهیه شده و مطالعات سنگ شناسی بر روی آن ها صورت گرفته است. ارتباط بین پارامترهای فیزیکی و مقاومتی، پارامترهای فیزیکی و دوام داری ، و پارامترهای مقاومتی و دوام داری با رسم نمودار و بدست آوردن ضریب رگرسیونی، محاسبه شده است. در پایان نتایج حاصل از این تحقیق با معیارهای رده بندی های داخلی و خارجی مقایسه شده و بهترین و ضعیف ترین نمونه معرفی شده است. کلمات کلیدی: موج شکن، مصالح سنگی، ویژگی های فیزیکی، ویژگی های مقاومتی و دوام داری، مقاطع سنگ شناسی میکروسکوپی، روابط بین پارامترها.

چکیده از آن جایی که یک روسازی بتنی در طول عمر خود بارهای متعدد دینامیکی و ناملایمات جوی را تجربه می نماید لذا ضروری است که در هنگام ساخت به عملکرد بالای آن بسیار توجه شود. یک روسازی با دوام باید ویژگی هایی از قبیل مقاومت در برابر سایش، ضربه، نفوذپذیری و مقاومت در برابر سیکل ذوب و یخبندان را داشته باشد . از دیگر موارد و ویژگی های اساسی یک روسازی بتنی مقاومت سایشی در طول عمر بهره برداری است. در سال های اخیر استفاده از ذرات نانو به عنوان افزودنی جهت بهبود ویژگی های مکانیکی بتن مورد توجه محققین قرار گرفته است. بررسی ادبیات فنی نشان می دهد، که نتایج حاصل از آزمایش های سایش، خمش ومقاومت فشاری بر روی بتن حاوی دو گروه افزودنی نانو اکسید سیلیس و نانو اکسید تیتانیوم، حکایت از تأثیرات منحصر به فرد این مواد در بهبود خواص فوق دارد. در این پژوهش با توجه به اهمیت موضوع مقاومت سایشی در روسازی و پتانسیل بالای استفاده از ذرات نانو به عنوان ماده افزودنی در بتن، جهت بهبود مشخصه مقاومت سایشی بررسی استفاده از این ذرات در بتن به عنوان عاملی که بتواند دوام یک رویه بتنی را افزایش دهد، مورد بررسی قرار گرفت.در این پژوهش ابتدا نمونه های کنترلی و نمونه های حاوی نانو ذرات ساخته شده سپس آزمایشات فشاری روی نمونه های مکعبی 28 روزه انجام شد. علاوه بر این آزمایشات نفوذ پذیری و سایش بر روی نمونه های استوانه ای با ابعاد 10*10 سانتی متر انجام شده نتایج زیر حاصل گردید. استفاده از نانو اکسید سیلیس با نسبت 5درصد وزنی سیمان منجر به بهبود 48 درصدی مقاومت فشاری و 28درصدی مقاومت سایشی نسبت به نمونه های معمولی شده است. همچنین نمونه های حاوی 5 درصد نانو اکسید سیلیس نسبت به سایر نمونه ها در طی زمان بهره برداری کمتر دچار تخریب گردیده است. کلید واژه: بتن متخلخل، روسازی بتنی، نانو اکسید سیلیس، نانواکسید تیتانیوم، نفوذپذیری، دوام، مقاومت سایشی

استفاده از گرانیت به عنوان سنگ ساختمانی و تزئینی به دلایل ویژگی مناسب مانند مقاومت بالا، دوام بالا، جلا پذیری و تنوع رنگ و بافت و جنبه های زیبا شناختی آن بطور روز افزونی در حال افزایش می باشد. پارامترهایی مهندسی مانند آزمایشات مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی برزیلین، آزمایش تعیین شاخص مقاومت بار نقطه ای و همچنین خصوصیات فیزیکی شامل اندازه گیری پارامتر های دانسیته خشک، دانسیته اشباع، تخلخل و جذب آب نیز برای ارزیابی سنگها ی ساختمانی باید مورد توجه قرار بگیرند. در تحقیق حاضر به بررسی این خواص مهندسی و فیزیکی درسه نمونه ازگرانیتهای مورد استفاده جهت سنگهای ساختمانی و تزئینی پرداخته شده است.گرانیتهای مورد مطالعه به عنوان بخشی از گرانیت مشهد در قسمت جنوب شرقی شهر مشهد، در مسیر جاده سد طرق واقع در روستای ده غیبی و در ارتفاع متوسط 1031 متری از سطح دریا قرار گرفته است. آزمایش شاخص دوام برای هر 3 نمونه گرانیتی در5 مرحله انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایش شاخص دوام در آب شرب نشان می دهدکه نمونه ها دارای دوام مناسبی بعنوان استفاده در سنگهای ساختمانی نیز می باشند. آزمایشهای مکانیکی روی سه مغزه از هر نمونه گرانیتی، مجموعا 9 مغزه انجام گرفت. نتایج بدست آمده از آزمایشهای مکانیکی نشان می دهد که گرانیت ده غیبی وگرانیت مشهد(2) شرایط استاندارد استفاده از گرانیت به عنوان سنگ ساختمانی که توسط astm ارائه شده است را تامین می کند. در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از این دو نمونه گرانیتی برای استفاده در ساختمان ها و سنگ های تزئینی پیشنهاد می گردد.

خاکهای سست و بهسازی آنها از مسایلی است که همیشه مورد توجه مهندسان می باشد، که در محل اجرای طرح های عمرانی ناگزیر از بهسازی این گونه مصالح می باشند. بهسازی خاک ها به روش های مختلف صورت می گیرد. گاهی در ضمن بهسازی خاک اهداف دیگری مانند استفاده از ضایعات لاستیکی و پلاستیکی علاوه بر ایجاد ویژگی های مهندسی در خاک سست استفاده ی تازه ای برای این ضایعات فراهم می شود. استفاده از ضایعات پلاستیک بازیافتی در بهسازی مصالح خاکی یا تولید مصالح ساختمانی می تواند به عنوان یکی از راه های کاهش مقدار این مواد در طبیعت باشد. در این پژوهش تراشه های به دست آمده از آسیاب بطری های ضایعاتی پلی اتیلن ترفتالات که برای بسته بندی و نگهداری نوشیدنی هایی مانند نوشابه و آب استفاده می شود برای بهسازی مصالح ماسه ای و رسی به کار گرفته است. این تراشه ها در درصد های مختلف به هر دو نوع خاک به صورت جداگانه اضافه شده است، مخلوط کردن تراشه های پلاستیک پت با مصالح خاکی، تغییرات کاهشی در وزن واحد حجم مصالح ایجاد می کند که این روند کاهشی در ماسه با افزایش درصد رطوبت بهینه و در رس با کاهش درصد رطوبت بهینه همراه خواهد بود. وجود تراشه ها تغییرات قابل ملاحظهای در پارامترهای مقاومت برشی مانند چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در هر دو نوع خاک را به دنبال دارد. در خاک ماسه ای مخلوط شدن ماسه و تراشه های پت باعث ایجاد چسبندگی و رفتاری شبیه خاک های چسبنده می شود. روند افزایشی درصد وزنی از تراشه های پلاستیک پت باعث ایجاد تغییرات مثبت در نسبت باربری کالیفرنیای هر دو نوع مصالح خاکی می شود، که توان باربری این مصالح را بهبود می بخشد و مقدار این افزایش بستگی به میزان درصد وزنی تراشه های موجود در مصالح خاکی دارد. بنابراین مصالح بهسازی شده با این تراشه ها از مصالحی که بدون تراشه هستند، شرایط باربری بهتری را دارا می باشند.

سدها از جمله سازه های بسیار با اهمیت در مباحث مربوط به تأمین آب و کنترل سیلاب ها هستند. از دیرباز این سازه در مکان های با شرایط آب و هوایی و ریخت شناسی مختلف احداث شده اند. هر چند، در طول این سالیان، تعداد قابل توجهی از آنها با مشکل و یا حتی شکست مواجه شده اند اما نیاز روز افزون جوامع انسانی به تأمین پایدار منابع آب، سبب شده تا متصدیان این امر تکاپوی جدیدی را برای نیل به این هدف، آغاز کنند. سد پاتاق یک سد سنگریزه ای با هسته ی رسی است که قرار است بر روی رودخانه ی ماهیت احداث شود. سنگ های آهکی ایلام_سروک، تکیه گاه راست و بخش هایی از پی و سنگ های شیلی و مارنی پابده_گورپی، تکیه گاه چپ و سایر بخش های پی را پوشش داده اند. به واسطه ی نفوذپذیری بسیار پائین سنگ های شیلی_مارنی ساختگاه (تکیه گاه چپ)، این قسمت از نظر آب بندی مشکلی ایجاد نمی کند. اما شرایط در تکیه گاه راست، کاملاً بر خلاف تکیه گاه چپ است. در این بخش، عملکرد فرایندهای زمین ساختی کوچک و بزرگ مقیاس، ماهیت کارستی سنگ های موجود و نقش فریندهای انحلال و فرسایش، سبب ایجاد مجموعه ی بسیار پیچیده ای از پدیده های زمین شناسی شده اند. هدف از انجام این تحقیق، ارائه ی روش یا روش های مناسب برای آب بندی ساختگاه سد پاتاق بر مبنای اطلاعات زمین شناسی مهندسی بوده است. به همین سبب و در جهت نیل به این هدف، تعدادی آزمایش کاربردی انجام شده و در نهایت با هم افزایی داده های موجود، و الگو قرار دادن مطالعات انجام شده برای انتخاب روش آب بندی، روش های آب بندی برای ساختگاه سد پاتاق ارائه شدند. این روش ها عبارتند از استفاده ی هم زمان از پتوی نفوذناپذیر بالادست و پرده ی آب بند.

چکیده میزان مقاومت یک سنگ در برابر تخریب و متلاشی شدن در اثر عوامل هوازدگی دوام آن سنگ نامیده می شود. آزمایشات متنوعی جهت ارزیابی دوام سنگ ها وجود دارد که آزمایش دوام وارفتگی یکی از مهم ترین آن ها می باشد. این آزمایش عمدتا تحت عنوان آزمایشی جهت ارزیابی مقاومت سنگ ها در برابر چرخه های مختلف تر و خشک شدن شناخته شده و در بسیاری از پروژه های مهندسی ارزیابی آن اهمیت می یابد. دستگاهی که برای ارزیابی دوام وارفتگی سنگ ها به کار می رود، جهت ارزیابی دوام سنگ های نرم و آرژیلیتی طراحی شده و برای سنگ های سخت جواب مناسبی به دست نمی دهد. همچنین قطر روزنه های توری آن 2 میلی متر بوده و حداکثر قطر دانه های مورد آزمایش نباید بیش از 3 میلی متر باشد. در این تحقیق با توجه به محدودیت های مذکور دستگاه دوام بزرگ مقیاس جهت ارزیابی دوام سنگ های سخت طراحی گردید که علاوه بر ارزیابی مقاومت سنگ های سخت در برابر چرخه های تر و خشک شدن، قادر است مقاومت آن ها در برابر ضربه و سایش را نیز ارزیابی نماید. توری استوانه ای این دستگاه دارای طول و قطر هرکدام 60 سانتی متر بوده و قطر روزنه های توری آن 5 میلی متر است. موتور این دستگاه قادر ست آن را با سرعت های مختلف بین 4 الی 40 دور بر دقیقه به چرخش در آورد. پس از ساخت دستگاه 17 نمونه از سنگ های ساختمانی انتخاب گردیده و دوام آن ها با هر دو دستگاه استاندارد و بزرگ مقیاس مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های انتخاب شده اکثرا از بین سنگ های سخت می باشند که چند مورد سنگ نرم نیز در بین آن ها وجود دارد. علاوه بر آزمایش دوام، آزمایشات دیگری نیز نظیر آزمایش خواص فیزیکی، خصوصیات مکانیکی و مطالعات پتروگرافی بر روی این سنگ ها صورت پذیرفت و نتایج حاصله مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مقاومت سایشی سنگ ها و حساسیت آن ها به حضور آب به عنوان دو مورد از مهم ترین عوامل تأثیرگذار بر نتایج آزمایش دوام وارفتگی معرفی گردیده اند و روشی جهت ارزیابی نقش هر یک از این دو عامل در نتایج آزمایش پیشنهاد شده است. نتایج حاصله وابستگی بیشتر نتایج دستگاه بزرگ مقیاس به مقاومت سایشی سنگ ها و تأثیرپذیری کم آن از حضور آب، در مقایسه با دستگاه استاندارد را نشان می دهد. همچنین به نظر می رسد برای سنگ های سخت، نتایج دستگاه دوام بزرگ مقیاس دارای دقت بیشتری نسبت به دستگاه استاندارد بوده و ارزیابی بهتری از دوام این سنگ ها به عمل می آورد.

درکشورهای نفت خیز مثل ایران مسئله آلودگی خاکها به مواد نفتی از جمله نفت خام، گازوئیل، روغن موتورسوخته و ... در ابعاد گسترده ای مطرح می باشد. خاک آلوده به مواد نفتی به عنوان یک مشکل شایع محیط زیستی مطرح می شود. اما در اثر فرآیندهای فیزیکی - شیمیایی که بین آلاینده ها و خاک رخ میدهد، رفتار ژئوتکنیکی خاک نیز تغییر میکند که این امر می تواند باعث کاهش ظرفیت باربری پی و نشست در خاک گردد. وجود طیف گسترده ای از آلاینده های خطرناک و همچنین میزان بالای تولید این زایدات در صنایع، از جمله چالش های جدی پیش روی جوامع صنعتی بشمار می آید. در این تحقیق سعی شده تا تاثیر روغن موتورسوخته به عنوان یکی از مشتقات نفتی مهم و آلوده کننده بر خصوصیات مهندسی خاک بررسی گردد. برای این امر خاک مورد استفاده از اطراف و داخل شهر مشهد نمونه برداری و با درصدهای وزنی مختلف روغن موتور سوخته آلوده شد. سپس به مدت 20 روز نگهداری شد و بعد مورد آزمایش های مکانیک خاک قرار گرفت. از جمله این آزمایش ها می توان به دانه بندی، حدودآتربرگ، تراکم پذیری و برش مستقیم اشاره کرد. همچنین به منظور بررسی خصوصیات کانی شناختی نمونه های مورد مطالعه آنالیز xrd و xrf نیز انجام شد. درمجموع می توان نتیجه گرفت که مقدار کم آلودگی تاثیری بر تغییر ویژگیهای مهندسی خاک نداشته و از حدود چهار درصد آلودگی به بالا باعث افت ویژگیهای مهندسی خاک میگردد.

بتن که پرکاربردترین ماده در سراسر جهان برای ساخت سازه ها می باشد به مقدار بسیار بیشتری نسبت به سایر مصالح دیگر مانند فولاد، آسفالت و چوب تولید می شود؛ و دومین ماده بعد از آب است که به طور وسیع در موارد بسیاری کاربرد دارد. در بین خصوصیات بتن، مقاومت بتن یکی از ویژگی هایی می باشد که بیشترین ارزش را در بین مهندسان و طراحان دارد و از این رو با نسبت کیفی بالایی کنترل می شود. بتن از ترکیب چندین فاز شامل سیمان، سنگدانه، مواد افزودنی و آب تشکیل شده است. تقریباً %75 حجم بتن متعارف را سنگدانه ها تشکیل می دهند بدیهی است ماده متشکله ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر ویژگی-های انواع سنگدانه ها بر بتن های گوگردی و معمولی از 7 نمونه سنگی که شامل مصالح معمولی، گرانیت، 2 نمونه آهک، لوماشل، تراورتن و لیکا استفاده شده است. از این نمونه های سنگی، سنگدانه هایی با دانه بندی یکسان تهیه و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها بدست آمده است. پس از طراحی دستگاه برای ساخت بتن گوگردی، طرح اختلاط مناسب تهیه شده و برای تمامی سنگدانه ها نمونه های بتن معمولی و گوگردی ساخته شده است. سپس با گذشت زمان ها 7،14و 28 روز پس از ساخت اقدام به انجام آزمایش های تعیین مقاومت شده است و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شده است و تأثیر هر یک از ویژگی های سنگدانه ها بر مقاومت بررسی شده است. بررسی نتایج نشان داده است که مصالح سنگی که برای استفاده در بتن معمولی مناسب نمی باشند (مانند لوماشل) در بتن های گوگردی با تغییراتی که در طرح اختلاط داده شد، مقاومت مناسبی را کسب کرده و قابل استفاده می باشد. همچنین سنگدانه هایی که ویژگی های مقاومتی بالاتری داشته و بافت سطحی زبرتری داشته، بتن های با مقاومت بالاتری را حاصل داده اند.

سواحل دریای خزر به دلیل موقعیت و جایگاه خاص خود در ایران، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. قابلیت های مناسب این ناحیه در بخش های منابع طبیعی، کشاورزی، اقتصادی، گردشگری و ... موجب توسعه روزافزون مناطق شهری و صنعتی، مناطق ویژه اقتصادی، بندرگاه ها و غیره در آن گردیده است. با توجه به اینکه فعالیت های عمرانی زیربنای اصلی این توسعه را تشکیل می دهند، لذا پایدار بودن این توسعه نیازمند درک صحیحی از شرایط زمین شناسی، زمین شناسی مهندسی و زیست محیطی این ناحیه برای شناخت فرصت ها و یا مخاطرات ناشی از این شرایط، برای انجام فعالیت های عمرانی است. در تحقیق حاضر با انجام بررسی های رسوب شناسی، محیط های رسوبی مختلف شامل محیط های رسوبی کم عمق دریایی، سدی و لاگونی، ساحلی، دلتایی، رودخانه ای، مخروط افکنه ای و دامنه ای در بخش های مختلف محدوده مورد مطالعه شناسایی و تفکیک شده است. سپس با بررسی و تعیین ارتباط افقی و عمودی نهشته های محیط های مختلف نسبت به یکدیگرند، مدل های رسوبی برای بخش های مختلف محدوده مورد مطالعه تر سیم و ارائه گردیده است. در ادامه تحقیق، ویژگی های زمین شناسی مهندسی نهشته های مختلف محیط های رسوبی محدوده مورد مطالعه بر اساس نتایج آزمایش های dcp و داده ها و اطلاعات ژئوتکنیک موجود، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است و مخاطرات زمین محیطی این نهشته ها شامل روانگرایی، فرسایش و نشست بررسی و تعیین شده است. پس از تعیین ویژگی های زمین شناسی مهندسی و مخاطرات زمین محیطی نهشته های واحدهای مختلف مدل های رسوبی، دو مدل زمین شناسی مهندسی برای بخش کرانه ای آستارا-پونل و ناحیه انزلی ارائه گردیده است. همچنین در این تحقیق کارایی آزمایش نفوذ سنجی دینامیکی (dcp) در تعیین ویژگی های زمین شناسی مهندسی نهشته های محیط های رسوبی مختلف در شرایط صحرایی و همینطور کارایی این آزمایش برای تعیین و ارزیابی پتانسیل روانگرایی نهشته های مستعد روانگرایی در مجموعه ای از محیط های مختلف رسوبی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد آزمایش نفوذ سنج دینامیکی (dcp) قابلیت بسیار خوبی در تعیین ویژگی های زمین شناسی مهندسی خاک ها در شرایط صحرایی دارد و این آزمایش ابزار بسیار مناسبی برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی است.

تبلور محلول های نمکی از مهمترین عوامل موثر بر دوام و ویژگیهای مکانیکی سنگ های ساختمانی هستند. در تحقیق حاضر به بررسی تأثیر این عامل بر 15 نمونه سنگ ساختمانی با منشاء کربناته (تراورتن) پرداخته شده است. آزمایش های تبلور نمک با محلولهای نمکی با غلظت 14 درصد وزنی نمک(سولفات سدیم، سولفات منیزیم و کلرید سدیم) انجام شد و بعد از هر 5 چرخه مقاومت فشار تک محوری،مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه ای و سرعت موج p، دوام نمونه ها و تغییرات وزن نمونه ها اندازه گیری شد. البته دوام نمونه ها بعد از هر 10 چرخه انجام شد. به منظور بررسی تاثیر کوتاه مدت محلول های نمک بر روی نمونه ها، آزمون دوام در محلولهایی با غلظت 14 درصد وزنی نمک انجام شد. نتایج آزمایش چرخه های تبلور نمک نشان می دهد با افزایش تعداد چرخه ها، مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه ای نمونه ها کاهش پیدا می-کند. البته میزان افت مقاومت کششی برزیلین و شاخص مقاومت بار نقطه یا نسبت به مقاومت فشار تک محوری بالاست چون اندازه نمونه ها در این آزمونها کوچکتر می باشد. نتایج نشان داد وزن نمونه ها و سرعت موج p در ابتدا افزایش یافته ولی با ادامه چرخه ها کاهش می یابند. با توجه به نتایج آزمایش ها، اثر تخریبی محلول های سولفات سدیم و سولفات منیزیم و کلرید سدیم روی نمونه ها متفاوت است. همچنین دو پارمتر شاخص تجزیه و سرعت تجزیه برای میزان زوال پذیری نمونه ها استفاده شد که نتایج نشان داد سرعت تجزیه پارامتر مناسبی برای ارزیابی زوال پذیری نمونه ها می باشد. نمونه هایی با تخلخل بالای 5 درصد و با ساخت لایه ای بیشترین مقدار افت را در دوام و مقاومت داشتند.

بهسازی خاک فرایندی است که طی آن مواد طبیعی یا مصنوعی، به عنوان ماده افزودنی به خاک اضافه شده و باعث بهبود مشخصات خاک می شود. در این راستا، به منظور بررسی تاثیر مواد نفتی بر رفتار مهندسی خاک ها و نحوه بهسازی آن-ها، محدوده پالایشگاه نفت تبریز انتخاب گردیده و به منظور بهسازی خاک های آلوده به مواد نفتی محدوده پالایشگاه تبریز، از آهک زنده به عنوان تثبیت کننده استفاده گردید. مجموعاً از 11 نقطه و از گوشه های محدوده مخازن مواد نفتی اقدام به نمونه برداری شد. بر اساس نتایج آزمایش دانه بندی نمونه ها در رده های cl و sm قرار می گیرند. به منظور تعیین نوع و درصد مواد نفتی آلوده کننده نمونه های تهیه شده از محدوده پالایشگاه تبریز، آزمایش کروماتوگرافی گازی انجام گردید. تعیین رفتار مکانیکی نمونه ها با انجام آزمایش های تعیین درصد رطوبت، دانه بندی و هیدورمتری، تعیین ph، حدود آتربرگ، تعیین gs، تراکم استاندارد، برش مستقیم، مقاومت فشاری تک محوری، تحکیم و نسبت باربری کالیفرنیا بر روی نمونه ها انجام شد. جهت بررسی تغییرات خصوصیات ژئوتکنیکی خاک های آلوده به مواد نفتی در اثر افزودن آهک زنده، مقادیر 1، 3، 5 و 7 درصد وزنی آهک زنده با دوره های عمل آوری 1، 3، 7، 14، 21 و 28 روز جهت بهسازی در نظر گرفته شد و تغییرات خصوصیات ژئوتکنیکی خاک های آلوده به مواد نفتی، نحوه بهسازی و درصد بهینه آهک زنده طی انجام آزمایش ها بررسی شد. به طور کلی، مواد نفتی آلوده کننده نمونه ها باعث کاهش پارامترهای مقاومتی خاک می شود. این مواد نفتی از نوع هیدروکربن ها آلکان جامد بوده که دارای 14 تا 28 زنجیره کربنی می باشند. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن آهک زنده باعث بهبود خصوصیات مهندسی و افزایش ظرفیت باربری خاک های آلوده به مواد نفتی محدوده پالایشگاه تبریز شده است.

چکیده: اجرای پروژه های عمرانی در زمین های سست مستلزم بهسازی ویژگی های مهندسی آن ها می باشد. روش های زیادی برای بهسازی این خاک ها وجود دارد، این بهسازی می تواند موقت (برای زمان اجرای پروژه) و یا دائمی باشد. یکی از راهکارهای ایجاد پایداری موقت در زمین های سست و اشباع، منجمد نمودن خاک اشباع می باشد. بر اثر انجماد، حجم آب به میزان 9% افزایش می یابد. این افزایش حجم باعث تغییر در خصوصیات زمین شناسی مهندسی خاک های اشباع، مانند مقاومت تراکمی تک محوری و مدول الاستیسیته آن ها می شود. بنابراین تعیین میزان این تغییرات و همچنین اثرات ناشی از مرحله ی ذوب، یکی از مسائل مهم در بکارگیری روش انجماد در خاک های اشباع از آب، به ویژه در پروژه های زیرسطحی مانند تونل سازی می باشد. هدف این تحقیق بررسی تغییرات مقاومتی خاک های ماسه ای بد دانه بندی شده(sp) و خاک های ریزدانه با پلاستیسیته پایین(cl) در اثر یک چرخه ی منفرد انجماد-ذوب و همچنین انجماد خاک ها توسط نیتروژن مایع می باشد. در این تحقیق پس از انجام آزمایش تراکم استاندارد، از خاک های ماسه ای و ریزدانه نمونه هایی با تراکم نسبی 95%، 85%، 75% و65% آماده گردید. نمونه های تهیه شده به منظور انجماد به مدت 24 ساعت در دمای 24- درجه سانتی گراد قرار داده شدند تا منجمد گردند. نمونه های منجمد شده با فواصل زمانی مشخص از فریزر خارج شده و تحت آزمایش تراکم تک محوری قرار گرفتند. دو نمونه نیز به عنوان شاهد در حالت منجمد نشده با درصد تراکم مشابه، مورد آزمایش قرار گرفته شد. برای انجماد با نیتروژن مایع، ابتدا برای هر دو نوع خاک تراکم 85 درصد آماده شد و سپس نیتروژن مایع به درون لوله های نصب شده درون خاک تزریق شد. این بررسی نشان می دهد که انجماد خاک باعث بهبود ویژگی های مهندسی آن ها مانند مقاومت تراکمی تک محوری و مدول الاستیسیته می شود، همچنین از انجماد خاک توسط نیتروژن مایع نتیجه گرفته شد که سرعت انجماد و شعاع انجماد در خاک ماسه ای نسبت به خاک ریزدانه در زمان مشابه بیشتر می باشد و مصرف نیتروژن نیز کمتر می باشد. واژه های کلیدی: انجماد خاک، ذوب، مقاومت تراکمی تک محوری، نیتروژن مایع

روشهای تولید و کاربرد مصالح در گذشته، بر اساس فن آوری و امکانات موجود آن زمان شکل گرفته است. اما با توجه به تغییر الگوهای ساخت و ساز و فناوری آن، تداوم این امر به هیچ عنوان قابل توجیه نیست. باوجود اینکه ایران برروی نوار زلزله هیمالیا – آلپ (آلپاید) واقع شده است استفاده از مصالح مانند آجر رسی و بلوک های سیمانی سبب افزایش وزن سازه ها می گردد. این در حالی است که سبک-سازی ساختمان ها باعث کاهش نیروی وارد بر آن ها و در نتیجه کاهش خسارات و تلفات مالی و جانی می شود. آمار قابل توجه تلفات جانی در زلزله های اخیر توجه به رویکرد سبک سازی را ضروری می-سازد. با توجه به فروان بودن سازندهای شیلی در زونهای مختلف ساختاری ایران و از طرف دیگر ارزشمند بودن منابع خاک رس مورد نیاز برای تولید مصالح سبکدانه از لحاظ زیست محیطی و کشاورزی، شیل ها جایگزین مناسبی برای تولید این مصالح اند. با توجه به تنوع در ترکیب شیلها در تحقیق سعی شد براساس مطالعات صورت گرفته پنج رخنمون از سازندهای شیلی و دو رخنمون از سازندهای مارنی برای نمونه برداری انتخاب شد. بعد از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه آزمایشات پیش بینی شده بر روی نمونه ها صورت گرفت که با توجه به آزمایشات صورت گرفته از بین شیل ها و مارن های مورد مطالعه شیلهای آرژیلیتی، شامل شیل بکت و شیل نورآباد، که فرآیند شیمیایی در رسوب آنها دخیل بوده و مربوط به محیطهای رسوبی عمیق و اکسیدان بوده مناسب تشخیص داده شد. سپس فرآیند حرارت دهی در کوره 1250 درجه سانتی گراد انجام پذیرفت. و ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی مصالح سبک تولیدی بدست آورده شد و با مصالح سبک تولیدی در ایران مقایسه شد. در مرحله بعد از نمونه های سبک حرارت داده شده و لیکا و لیاپور تولیدی در ایران با نسبت آب به سیمان 54/0 و 42/0 و با ریزدانه شکسته شده سبک و ماسه معمولی بتن سبک ساخته شد. چگالی و ارزش ضربه ای و فشاری شیل منبسط شده از لیکا و لیاپور کمتر، درصد جذب آب آن از لیکا و لیاپور بیشتر بود. مجموعه کانی های موجود در ترکیب شیمیایی شیل منبسط شده از لیکا و لیاپور مقاوم تر بودند و ضخامت پوسته شیشه ای لیکا و لیاپور از شیل منبسط شده بیشتر بود. بتن های ساخته شده با ریزدانه شکسته شده دارای مقاومت و چگالی کمتراز بتن های ساخته شده با ماسه معمولی بودند، چگالی و مقاومت بتن های ساخته شده با شیل منبسط شده کمتر از نمونه های مشابه ساخته شده با لیکا و لیاپور بود. باتوجه به چگالی پایین بتن های ساخته شده از شیل منبسط شده و مقاومت مناسب آنها، می توان از این مصالح برای تولید آجربتنی و بلوک سبک استفاده کرد.

در این پایان نامه دوام سنگ های کربناته به کار رفته در سه بنای تاریخی ایران شامل تخت جمشید، شهر بیشاپور و معبد آناهیتای کنگاور، با تاکید بر عامل زمان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور عملیات های صحرایی بر روی معادن هریک از این بناها و تهیه نمونه از آنها جهت انجام آزمایش هایی نظیر آزمایش تک محوری، برزیلین، شاخص بارنقطه ای، دوام و ... انجام شد. روی بلوک های سنگی هر یک از ابنیه نیز آزمایش غیر مخرب چکش اشمیت، جهت بررسی مقاومت سنگ های ابنیه صورت گرفت. همچنین بررسی های پتروگرافیک نیز با تهیه مقاطع نازک میکروسکوپی انجام گردید. در این مطالعه به منظور بررسی اثر باران اسیدی بر سنگ های کربناته آزمایش دوام علاوه بر آب شرب، با دو محلول هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید نیز انجام گردید. نتایج نشان داد که دوام سنگ های کربناته ساختمانی به کار رفته در سه بنای مذکور در برابر باران هایی که خاصیت اسیدی نداشته باشند، چندان تحت تاثیر قرار نخواهد گرفت و در صورت وجود باران های اسیدی، هیدروکلریک اسید به مراتب مخرب تر خواهد بود. براساس نتایج آزمایش چکش اشمیت صورت گرفته در هر یک از بناها مشخص شد که براساس طبقه بندی سنگ بکر دیر و میلر، حدود 10 درصد سنگ های تخت جمشید دارای مقاومت بالا بوده و حدود 87 درصد در رده سنگ های متوسط و باقی مانده در رده سنگ های با مقاومت پایین هستند. در مورد شهر بیشاپور مشخص شد که تقریباً تمامی سنگ های این بنا در رده سنگ های با مقاومت متوسط می باشند. در معبد آناهیتای کنگاور نیز حدود 73 درصد از سنگ های این بنا در رده مقاومت متوسط بوده و 27 درصد دیگر در رده ی مقاومت پایین قرار می گیرند.

بررسی ها و جمع آوری اطلاعات زمین شناسی می بایست با هدف آگاهی دادن به طراحان صورت پذیرد. به همین دلیل از مهم ترین وظایف یک زمین شناس مهندس تبدیل تعاریف کیفی زمین-شناسی مهندسی به مقادیر کمی مورد نظر مهندسین طراح می باشد. این امر مستلزم استفاده از علم زمین شناسی و مهندسی به صورت همزمان خواهد بود. نتیجه مطالعات زمین شناسی مهندسی در قالب نقشه های زمین شناسی مهندسی ظهور می یابد. در این تحقیق به بررسی ویژگی های دیداری زمین شناسی مهندسی واحد های سنگی موجود در سطح حوضه حسن بیگ پرداخته شده است. این ویژگی ها شامل اندازه گیری سختی اشمیت، تعداد دسته درزه ها، فاصله درزه ها، اندازه بلوک ها، میزان هوازدگی در واحد های مختلف سنگی ، نمونه برداری و انجام آزمایش های فیزیکی و مکانیکی سنگ ها بوده است. نقشه زمین شناسی مهندسی منطقه با تلفیق برداشت های صحرایی وآزمایشگاهی در مقیاس 1:25000 تهیه گردید. در ادامه کار با توجه به اینکه عرصه های منابع طبیعی به عنوان راهکاری موثر در رشد و شکوفایی و تامین غذایی جمعیت بشری به شمار می آیند و بخش اعظمی از عرصه های مناسب و مستعد کشاورزی و تولیدات منابع طبیعی در حوضه های آبخیز خسارت دیده و بصورت عرصه هایی با توان تولید متوسط تا فقیر در آمده اند، به پهنه بندی فرسایش پذیری واحدهای زمین شناسی در حوضه پرداخته شد. برای وزن دهی به پارامتر های موثر در میزان فرسایش حوضه از روش سلسله مراتبی(ahp) استفاده شده است.

تابش اشعه در مقادیر بالاتر از حد مجاز برای سلامت انسان بسیار خطرناک است. بتن سنگین دارای استفاده فراوان در سراسر جهان به عنوان محافظ در برابر تشعشعات خطرناک می باشد. مصالح مورد استفاده برای ساخت بتن نقش مهمی را در بهبود ویژگی های آن بازی می کنند، که این موضوع بر روی ویژگی های محافظتی آن نیز تاثیر گذار است. در سال های اخیر تلاش های فراوانی برای تعیین ویژگی های بتن سنگین انجام شده است. با این وجود، علیرغم مطالعات بسیاری که در رابطه با تاثیر مصالح مختلف دارای چگالی بالا، بر روی ویژگی های محافظتی بتن انجام شده است، اطلاعات مناسبی در مورد تاثیر این مصالح سنگین در اندازه ذرات بسیار ریزتر وجود ندارد. بر خلاف ویژگی-های محافظتی بتن، تاثیر مصالح بسیار ریزدانه؛ به عنوان مصالح پرکننده؛ بر روی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی بتن به خوبی شناخته شده است. در پایان نامه حاضر ویژگی های بتن معمولی و بتن سنگین ساخته شده از مصالح باریتی؛ زمانی که این مصالح به صورت کامل جایگزین مصالح معمولی می شوند؛ و همچنین تاثیر استفاده از مصالح پرکننده باریتی در مقادیر مختلف بر روی ویژگی های هر دو نوع بتن معمولی و باریتی مورد بررسی قرار گرفته است. طرح اختلاط مورد استفاده قرار گرفته مطابق با روش استاندارد aci-211-1-91 طراحی شده است. مصالح مورد استفاده قرار گرفته مصالح معمول رودخانه ای و مصالح سنگین باریتی می باشند، به طوری که برای ساخت بتن سنگین مصالح باریتی جایگزین مصالح معمولی شده و برای هر دو نوع بتن معمولی و باریتی، پرکننده باریتی در مقادیر 5، 10 و %15 جایگزین مصالح ریزدانه شده و ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و محافظتی برای نمونه های مختلف تعیین شده است. ویژگی های فیزیکی شامل اسلامپ، جذب آب، تخلخل ظاهری و چگالی برای بتن تازه و سخت شده، ویژگی های مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی (برزیلین) و مدول الاستیسیته و ویژگی های محافظتی شامل اندازگیری میرایی اشعه گاما می باشند. نتایج نشانگر افزایش چگالی هنگام جابجایی مصالح معمولی با مصالح باریتی می باشد که این پدیده موجب بهبود ویژگی های محافظتی بتن های حاصل شده است. همچنین استفاده از مصالح بسیار ریزدانه باریتی به موجب خاصیت پرکنندگی خود که موجب کاهش منافذ موجود در بدنه بتن می شود، در بهبود ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و محافظتی بتن های حاصل نقش موثری داشته، به طوری که مقدار بهینه برای این مصالح بین 5 تا %10 حجمی مصالح ریزدانه قرار دارد و همچنین به سبب بالا بودن سطح ویژه برای این مصالح، ضریب میرایی اشعه، هنگام استفاده از این مصالح بهبود می یابد.

دوام¬پذیری سنگ¬ها تحت شرایط اقلیمی متغیر و مخرب یک عامل تعیین کننده برای پایداری سنگ¬های استفاده شده در نمای بیرونی ساختمان¬ها می¬باشد. با توجه به شرایط اقلیمی متنوع ایران با دامنه¬ای از مناطق سردسیر، گرم و خشک و مناطق ساحلی، می¬توان گفت چرخه¬های انجماد و آب شدن و تبلور محلول¬های نمک از مهمترین عوامل محیطی هستند که باعث تغییر در ویژگی¬های فیزیکی، مکانیکی و نتیجتاً دوام¬پذیری سنگ¬ها می¬شوند. در تحقیق حاضر با انجام آزمایش¬های چرخه¬های انجماد و آب شدن در آب شرب، چرخه¬های انجماد و آب شدن در محلول سولفات سدیم و چرخه-های تبلور نمک در محلول سولفات سدیم روی 15 نمونه¬ تراورتن 3 هدف اصلی دنبال شده است; 1) ارزیابی دوام¬پذیری نمونه¬ها در مقابل عوامل فوق با بررسی¬های سنگ شناسی، تغییر وضیعت ظاهری (تغییر رنگ، تخریب فیزیکی و شیمیایی، شوره¬زدگی) و تغییر ویژگی¬های فیزیکی و مکانیکی (چگالی اشباع، تخلخل موثر، جذب آب، مقاومت فشاری تک¬محوری، مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه¬ای و سرعت موج p) 2) ارائه مدل¬های آماری دو و چند متغیره و همچنین معرفی پارامتر فیزیکو-مکانیکی برای تخمین دوام¬پذیری نمونه¬ها در برابر عوامل فوق 3) مقایسه تاثیر چرخه¬های انجماد و آب شدن در آب شرب، چرخه¬های انجماد و آب شدن در محلول سولفات سدیم و چرخه¬های تبلور نمک در محلول سولفات سدیم روی دوام¬پذیری نمونه¬ها. به این منظور آزمایش¬های انجماد و آب شدن در آب شرب، انجماد و آب شدن در محلول سولفات سدیم و تبلور نمک در محلول سولفات سدیم تا 60 چرخه روی نمونه¬ها انجام شد. بعد از هر 10 چرخه انجماد و آب شدن و 5 چرخه تبلور نمک، ویژگی¬های فیزیکی شامل چگالی اشباع، تخلخل موثر و جذب آب، ویژگی¬های مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه¬ای، سرعت موج p و همچنین افت وزنی (dwl%) نمونه¬ها اندازه-گیری و تغییرات آن¬ها در چرخه¬های مختلف بررسی شد. نتایج تجزیه و تحلیل داده¬های به دست آمده نشان می¬دهد تاثیر هر چرخه تبلور نمک در محلول سولفات سدیم تقریبا برابر با 5/1 چرخه انجماد و آب شدن در محلول سولفات سدیم و 2 برابر چرخه انجماد و آب شدن در آب شرب می¬باشد. علاوه بر این مدل¬های آماری دو و چند متغیره و همچنین پارامتر فیزیکو-مکانیکی ارائه شده در این تحقیق نشان دهنده دقت و صحت مناسب آن¬ها در تخمین دوام¬پذیری نمونه¬های مورد مطالعه و همچنین نمونه¬های سایر محققین می¬باشد.

مقدمه و هدف: با توجه به اینکه پایرن، یک هیدرو کربن آروماتیک با چهار حلقه بنزنی و شدیداً غیر قابل حل در آب و با خاصیت سرطان زایی و جهش زایی می باشد، در این تحقیق مورد بررسی و مطاعه قرار گرفت. هدف ازاین تحقیق، تعیین کارایی حذف پایرن از خاک با استفاده از سیستم الکتروکینتیک واجد سورفاکتانت و خاکستر استخوان می باشد. روش مطالعه: خاک مورد مطالعه از نوع رسی- سیلتی(cl- ml) می باشد. متغیر های مد نظر در این تحقیق شامل ولتاژ، دوز خاکستر استخوان، مش خاکستر استخوان، نوع سورفاکتانت، غلظت سورفاکتانت مورد استفاده، فاصله بین الکترودها، نوع الکترود ها، سطح الکترود ها، ph وغلظت پایرن می باشد. برای طراحی آزمایش های این تحقیق از نرم افزار designexpert version 7.0 و از نوع rsm استفاده گردید. ازغلظت های متفاوت سورفاکتانت ها به منظور افزایش قابلیت انحلال پایرن و کاهش دهنده کشش سطحی استفاده گردید. با استفاده از روش استخراج اولتراسونیک ((3550ausepa و با استفاده از دستگاه گاز کروماتوکرافی با دتکتور fid، پایرن استخراج و مورد سنجش قرار گرفت. نتایج: براساس آزمایش غربال گری پلاکت برمن، موثرترین متغیر های موثر بر فرآیند الکتروکینتیک تعیین گردیده و جهت طراحی آزمایشها مورد استفاده قرار گرفتند. در شرایط بهینه پس از انجام آزمایش تأییدی طی دوره 28 روزه آزمایش، راندمان واقعی حذف پایرن از خاک آلوده با استفاده از فرآیند الکتروکینتیک معادل 3/79 درصد بدست آمد. در شرایط بهینه پس از انجام آزمایش تأییدی طی دوره 28 روزه آزمایش، راندمان واقعی حذف پایرن از خاک آلوده با استفاده از فرآیند الکتروکینتیک واجد سورفاکتانت معادل 4/91 درصد بدست آمد. در شرایط بهینه پس از انجام آزمایش طی دوره 28 روزه آزمایش، راندمان واقعی حذف پایرن از خاک آلوده با استفاده از فرآیند الکتروکینتیک واجد سورفاکتانت معادل 6/84 درصد بدست آمد. در شرایط بهینه آزمایش به منظور تعیین اثر حمایت کنندگی الکترولیتی خاکستر استخوان (ولتاژجریان 19 ولت (گرادیان ولتاژ 17/3 ولت بر سانتی متر)، غلظت خاکستر استخوان 79/0 گرم بر کیلوگرم خاک خشک، مش 40-20 خاکستر استخوان) دانسیته جریان 5351/0 میلی آمپر بر سانتی متر مربع بدست آمد. و در شرایط بهینه (ولتاژ جریان 13 ولت (گرادیان ولتاژ 17/2 ولت بر سانتی متر)، غلظت خاکستر استخوان 91/0 گرم بر کیلوگرم خاک خشک، مش 20-10 خاکستر استخوان) دانسیته جریان 4758/0 میلی آمپر بر سانتی متر مربع بدست آمد. در شرایط بهینه پس از انجام آزمایش طی دوره 28 روزه آزمایش، راندمان واقعی حذف پایرن از خاک آلوده با استفاده از فرآیند الکتروکینتیک واجد سورفاکتانت و خاکستر اسخوان معادل 37/92 درصد بدست آمد.

امروزه سنگ های ساختمانی ازجمله مصالح سنگی به شمار می روند که در کنار مصالح دیگری همچون بتن، آجر، شیشه و ورق های کامپوزیت آلومینیومی کاربرد بسیار گسترده ای در نمای ساختمان ها دارند. از یک سو این مصالح با توجه به اینکه در قسمت های بیرونی ساختمان به کار گرفته می شوند در معرض عوامل مخرب طبیعی مختلفی همچون چرخه های تر و خشک شدن، پدیده یخبندان (ذوب و انجماد) و تغییرات دمایی (انبساط و انقباض) قرار دارند و به مرور زمان دچار زوال و تخریب شده و زیبایی و کارایی اولیه خود را از دست می دهند. از سوی دیگر امروزه در کلان شهرهایی که با مشکل آلودگی هوا روبرو هستند، علاوه بر عوامل مخرب طبیعی، آلاینده های هوا نیز به صورت باران های اسیدی (خشک و تر) با تأثیر بر سطوح سنگ?های ساختمانی به کاررفته در نمای ساختمان، فرآیند تخریب و زوال آن ها را سرعت می بخشند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر باران های اسیدی خشک و تر بر 5 نمونه سنگ ساختمانی پرکاربرد در نمای ساختمان ها (دو نمونه تراورتن، دو نمونه مرمریت و یک نمونه گرانیت) به صورت یک کار آزمایشگاهی می باشد. به منظور انجام این امر، دو مدل فیزیکی شبیه ساز شرایط باران اسیدی خشک و تر در آزمایشگاه آماده سازی و راه اندازی شد. سپس نمونه اسلب?های تهیه شده از هر سنگ در ابعاد cm5/1×cm10×cm10 بریده شده و درون این مدل های فیزیکی قرار داده شد و درمجموع تعداد 120 چرخه باران اسیدی تر و 130 چرخه باران اسیدی خشک بر آن ها اعمال شد. آزمایش های انجام شده بر روی نمونه ها بعد از اعمال چرخه های باران اسیدی نشان می دهد که نمونه?های تراورتنی ta (تراورتن آذرشهر) و tf (تراورتن فیروزکوه) به ترتیب بیشترین میزان درصد افت وزنی و همچنین درصد افت سرعت موج p را داشته و نمونه گرانیتی gr (گرانیت تکاب) کمترین تغییرات را از نظر درصد افت وزنی و درصد افت سرعت موج p را از خود نشان می?دهد. نتایج آنالیزهای xrd ، edx و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem) تهیه شده از نمونه?های مورد مطالعه بعد از اعمال چرخه?های باران اسیدی تر و خشک، تشکیل کانی ژیپس در سطح نمونه?های تراورتنی و مرمریتی را تایید می?کنند در حالی?که عدم تشخیص کانی ژیپس توسط آنالیزهای مذکور در سطح نمونه گرانیتی بیانگر عدم تاثیر باران?های اسیدی بر این سنگ بوده و مقاومت بالای آن را در برابر این عوامل مخرب نشان می?دهد.

بتن یکی از مهم ترین مواد مهندسی در ساخت وساز است. فناوری تولید بتن به منظور بهینه سازی خواص آن در حال توسعه روز¬افزون می¬باشد. بتن های معمولی از ترکیب سه فاز تشکیل شده است که شامل خمیر، سنگدانه ها و حد فاصل خمیر و سنگدانه می باشد. تقریباً %75 حجم بتن متعارف را سنگدانه¬ها تشکیل می¬دهند بدیهی است ماده متشکله¬ای که چنین درصد بزرگی از بتن را تشکیل می¬دهد باید نقش مهمی در خواص بتن تازه و سخت شده داشته باشد. یکی از ویژگی های مورد نیاز در بتن، دوام طولانی مدت است، بر این اساس نقش سنگدانه ها حائز اهمیت می باشد. سنگدانه در ماتریس بتن مولفه ی خمیر سیمان که مستعد ابتلا به زوال است را کاهش می¬دهد. بتن گوگردی بتنی است که به جای سیمان و آب که در ساخت بتن معمولی بکار می رود، از گوگرد استفاده می شود. رایج ترین کاربرد بتن گوگردی در تأسیسات صنعتی خورنده است که می¬تواند در برابر حمله¬ی بسیاری از محیط¬های تهاجمی مانند اسید¬ها و نمک¬ها مقاومت زیادی داشته باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر ویژگی¬های برخی از انواع سنگدانه در خواص مکانیکی و دوام بتن های معمولی و گوگردی از 4 نمونه سنگی که شامل آهک، تراورتن، لوماشل و کوارتزیت استفاده شده است. از این نمونه¬های سنگی، سنگدانه¬هایی با دانه¬بندی یکسان تهیه گردید و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها به دست آمد. پس از انتخاب طرح اختلاط مناسب از تمامی سنگدانه¬ها نمونه های بتن معمولی و گوگردی ساخته شد. سپس با گذشت زمان 28 روز از ساخت بتن آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی آزمونه های مکعبی انجام گرفت. سپس از آزمونه های موجود مغزه گیری به عمل آمد و برای انجام آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری و برزیلی آماده شدند. با آماده سازی محیط های شیمیایی مورد نظر، دوام مغزه¬ها مورد بررسی قرار گرفت و بعد از انجام 60 چرخه¬ی تر و خشک آزمایش¬های مورد نظر انجام شد و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه گردید و در نهایت تأثیر هر یک از ویژگی¬های سنگدانه¬ها بر مقاومت و دوام بتن بررسی شد. بررسی نتایج به دست آمده نشان می دهد میزان افت مقاومت نمونه های بتن گوگردی تحت تاثیر چرخه¬های تر و خشک شدن، تا دمای 50 درجه ی سانتی گراد بیش تر از نمونه های بتن معمولی می باشد. دلیل این امر را می توان به حساس بودن گوگرد نسبت به گرما و ایجاد ریز ترک-هایی که به مرور زمان، طی 60 چرخه¬ی تر و خشک شدن رخ داده است نسبت داد. هر یک از نمونه های بتن ساخته شده با سنگدانه های مختلف متناسب با محیطی که در آن قرارگرفته اند از خود افت مقاومت نشان داده¬اند، به طوری که بتن گوگردی حاوی سنگدانه های آهک و تراورتن، در محلول های اسیدی و سولفات منیزیم و بتن گوگردی ساخته شده با سنگدانه های آهک و کوارتزیت در محلول سولفات سدیم بیش ترین افت مقاومت فشاری را نشان می دهند. در رابطه با بتن معمولی، نمونه های ساخته شده با سنگدانه های آهک، تراورتن و لوماشل در محلول های اسیدی، بتن با سنگدانه آهک، در محلول سولفات سدیم و بتن دارای سنگدانه های آهک، تراورتن و لوماشل در محلول سولفات منیزیم بیش ترین میزان افت مقاومت را نشان می دهند. همچنین بررسی ها گویای این است که از بین سنگدانه های کربناته، بتن گوگردی ساخته شده با لوماشل دارای وضعیت بهتری از نظر افت مقاومت فشاری می باشد، در حالی این سنگدانه در بتن معمولی از لحاظ افت مقاومت، رفتاری مشابه با سایر سنگدانه های کربناته نشان می دهد.

شکست هیدرولیکی به عنوان یک فرایند آغاز و گسترش شکستگی ها در اثر تزریق سیال به درون قسمتی از گمانه حفر شده در سازندهای سنگی در این زمینه شناخته میشود. پارامترهای بسیاری بر روی آزمایش شکست هیدرولیکی تاثیرگذار هستند، که از میان آن ها میتوان به مواردی همچون مقدار تنش های اعمالی، جنس سنگ های مورد مطالعه، مقاومت کششی سنگ ها، نرخ تزریق سیال و غیره اشاره نمود. از مقاطع تیپ سه سازند آسماری، سروک و دالان که به عنوان مهم ترین سنگ مخزن های هیدروکربنی ایران شناخته میشوند، نمونهگیری شده است. پس از انجام مطالعات سنگ شناسی روی این سازندها، تعداد 30 آزمون شکست هیدرولیکی بر روی نمونه های برداشت شده از سازندهای آسماری، سروک و دالان انجام گردید.

زمین لغزش به عنوان پدیده ای طبیعی همه ساله در بسیاری از نقاط جهان به ویژه مناطق کوهستانی رخ می دهد و خسارات ناشی از این پدیده نیز چشمگیر است.هدف ازانجام این پژوهش نیز پیش بینی زمان و مکان وقوع زمین لغزش در محدوده حوضه نکارود با استفاده از یک مدل فیزیکی به نام trigrs می باشد که توسط سازمان زمین شناسی آمریکا به عنوان مدل اختصاصی پیش بینی زمین-لغزش ارائه شده است.

چکیده با توجه به تنوع مصالح ساختمانی و اهمیت اقتصاد در تامین آن و استفاده وسیع از معادن سنگ طبیعی و تولید سربارهای غیرقابل استفاده لازم است که از این سرباره استفاده مجدد صورت گیرد. یکی از این روش ها برای استفاده مجدد از سرباره ها، ساخت سنگ مصنوعی و کاربرد آن به عنوان مصالح ساختمانی می باشد. هدف این تحقیق بررسی نحوه ساخت سنگ مصنوعی، ارزیابی ویژگی های زمین شناسی مهندسی سنگ های مصنوعی موجود در بازار ایران و تاثیر ویژگی های زمین شناسی مهندسی سنگ دانه های آهکی روی ویژگی های سنگ های مصنوعی با سیمان غیر رزینی و سپس مقایسه ویژگی های مهندسی سنگ های مصنوعی ساخته شده با سنگ های طبیعی می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر ویژگی های سنگ دانه های آهکی بر سنگ مصنوعی از 7 نمونه سنگ ساختمانی شامل مرمر کریستال، 2 نمونه مرمریت، سنگ آهک سیاه، 2 نمونه تراوراتن و انیکس استفاده شده است. از این نمونه های سنگی، ویژگی های زمین شناسی مهندسی نمونه ها تعیین گردید. پس از طراحی قالب برای ساخت سنگ مصنوعی، سنگ دانه هایی با دانه بندی و طرح اختلاط یکسان تهیه و برای تمامی سنگ دانه ها با شرایط ویبره، فشار و خلاء یکسان، دو نمونه سنگ مصنوعی درشت دانه و ریزدانه ساخته شده است. بعد از ساخت، اقدام به انجام آزمایش های فیزیکی، مقاومتی و دوام شد و سپس نتایج حاصل مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی نتایج نشان داد که سنگ های مصنوعی ساخته شده از سنگ دانه های تراورتن نسبت به سنگ طبیعی اولیه از نظر ویژگی های فیزیکی، مقاومت و دوام دارای کیفیت بالاتری می باشند. در تراورتن ها، به دلیل خلل و فرج موجود در سطح سنگ دانه های تراورتن در مخلوط، پیوندی با خمیر سیمان بر قرار کرده و در نتیجه سبب کاهش تخلخل موثر و افزایش مقاومت و دوام سنگ مصنوعی می شود. نمونه های تولید شده از سایر سنگ ها نیز اگر چه از نظر پارامترهای مقایسه ای سنگ مصنوعی کمتر از سنگ طبیعی می باشد اما در محدوده قابل قبول به عنوان مصالح ساختمانی قرار می گیرند.

یکی از مهمترین مشکلات جهان امروز افزایش روز افزون تولید پسماند های فعالیت های بشری است. واژه مدیریت مواد پسماند به مدیریت کلیه فرایندهایی گفته می شود که منجر به تولید، انبار، بازیافت، حمل و دفن و دور ریزی پسماند می گردد. دفن پسماند فرآیندی است که در آن کلیه پسماند های جامد غیر قابل بازیافت در جایگاه ویژه ای دفن می شوند. جایابی جایگاه های مناسب خاک چال یکی از مهمترین بخش های فرایند دفن پسماند است. امروزه روش های مختلفی جهت جایابی خاک چالها به کار برده می شود. این روش ها را در یک دید فراگیر می توان به دو گروه بخش بندی نمود. گروهی از این روش ها در مقیاس ناحیه ای انجام می پذیرد و هدف از انجام آن گزینش چندین جایگاه مناسب در یک محدوده گسترده جغرافیایی همچون استان است. در گروه دیگر هدف از فرایند جایابی گزینش یک جایگاه از میان چند جایگاه مشخص است. این مرحله معمولاً مرحله گزینش نامیده می شوند. یکی از مهمترین روش های مرحله سرندسازی روش های شبکه های عصبی و روش های فازی هستند. آمیزه ای از روش های بر پایه هوش مصنوعی و روش های فازی که امروزه در زمینه های مختلف علوم گسترش فراوان یافته است، می تواند در جایابی خاک چال ها بسیار مفید واقع شود. در این پژوهش برای جایابی خاک چال ها از روش های هوشمند مختلف شامل بکارگیری مدل فازی، استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی و روش دورگه عصبی – فازی که به آن مدل anfis گفته می شود، بهره گیری شد و نتایج حاصل از این روش ها با روش متداول وزن دهی تجمعی ساده مورد مقایسه قرار گرفت. در این راستا با بکارگیری داده های موجود از استان لرستان به کمک روش پیشنهادی و معیارهای فراهم آمده فرآیند جایابی خاک چال ها انجام پذیرد. یکی از اهداف این پژوهش بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی فرایند جایابی است که این مهم با استفاده از روش تئوری مجموعه های سخت مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج تحقیق حاضر روش های هوشمند به کار رفته در مقایسه با روش وزن دهی تجمعی ساده نتایج نزدیک تری به شرایط واقعی به دست می دهند که در این میان نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی با شرایط واقعی سنجیده شده طی مطالعات میدانی، بیشترین همخوانی را دارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

شیل ها از فراوان ترین سنگ های رسوبی هستند و به دلیل مشکلات ناشی از این سنگ ها در اجرای پروژه های مهندسی، شناخت رفتار مکانیکی و خواص فیزیکی آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق به بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی شیل های سازند شمشک و بررسی ارتباط بین این خواص، پرداخته شده است. بدین-منظور نمونه های شیل از گمانه های حفاری شده در منطقه ی سیاه بیشه به دست آمد و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها در آزمایشگاه تعیین شد. بررسی خواص پتروگرافی، رفتار تنش- کرنش، پیش بینی مقاومت تراکمی نامحصور از روشهای غیر مستقیم، دوام و وارفتگی، ارزیابی کارایی معیارهای شکست و بررسی رفتار تورمی شیل ها، مباحث اصلی این تحقیق را در مورد سنگ بکر تشکیل می دهند. نتایج به دست آمده از داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که خواص پتروگرافی، حد روانی و شاخص های دوام و وارفتگی سیکل های سوم و چهارم آزمایش، مهمترین عوامل کنترل کننده ی رفتار مکانیکی این سنگ ها هستند. در ادامه با استفاده از خواص به دست آمده در آزمایشگاه و داده-های صحرایی، مقطعی از تونلهای انتقال آب نیروگاه سیاه بیشه که در برخورد با تناوبی از لایه های ماسه سنگ، شیل و سیلتستون است، به روش عددی المانهای مجزاء مدلسازی گردید. نتایج مدلسازی عددی نشان دهنده ی اثر میان لایه های شیل بر ناپایداری سیستم نگهداری پیشنهاد شده توسط روشهای تجربی، به دلیل رفتار ناهمگون توده-سنگ، است.

ماسه سنگ یکی از مهمترین سنگ های تشکیل دهنده سازند قرمز بالایی می باشد که دارای گسترش زیادی در قسمت های مرکزی و شمال ایران مرکزی است. در این تحقیق برخی از رخنمون های سازند قرمز بالایی در مناطق بین سمنان، تهران، قم و زنجان مورد بررسی قرار گرفته است. این ماسه سنگ ها اغلب لیت آرنایت و فلدسپاتیک لیت آرنایت می باشند. این سنگ ها دارای مقاومت فشاری تک محوره پایین تا بالا هستند. از میان آزمایش های شاخص، آزمایش شاخص پانچ بلوک، چکش اشمیت و شاخص بار نقطه ای دارای بهترین همبستگی با مقاومت فشاری تک محوره هستند. همچنین ارزیابی معیار های شکست مختلف نشان می دهد معیار شکست هوک و براون دارای بهترین عملکرد در قسمت کششی و فشاری و معیار جانستون دارای بهترین عملکرد در بخش فشار می باشند. بررسی مقاطع میکروسکوپی این ماسه سنگ ها نشان می دهد سیمان اغلب این ماسه سنگ ها آهکی می باشد و در برخی نیز سیمان سیلیسی مشاهده می شود. ویژگی های کانی شناسی هیچ رابطه خاصی با سایر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی ندارند. از بین ویژگی های میکروسکوپی، چگالی تراکم و نسبت تماس های قوی به ضعیف دارای بیشترین همبستگی با سایر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی هستند. همچنین نسبت تماس های قوی به ضعیف، درصد تماس های دانه به سیمان و دانه به حفره دارای رابطه خوبی با پارامتر m در معیار شکست هوک و براون می باشند.

ایران به دلیل شرایط خاص زمین شناسی، توپوگرافی و آب و هوایی از کشور های زمین لغزش خیز به شمار می آید. اثرات مخرب این پدیده، در مناطق فعال تکتونیکی، لرزه خیز، سیل خیز و دارای سازندهای حساس به فرسایش به وضوح دیده می شود. پیش بینی و جلوگیری از خطرات زمین شناسی در مسیر توسعه تاسیسات استخراج و انتقال گاز در تاقدیس کنگان با بیش از30 حلقه چاه در استان بوشهر اهمیت قابل توجهی دارد. در این تحقیق پهنه بندی خطر زمین لغزش در محیط gis به کمک چهار عامل لیتولوژی، شیب، تراکم گسل ها و آبراه ها انجام شده است. امتیازدهی عوامل فوق به کمک مشاهدات صحرایی و آزمون های آزمایشگاهی صورت گرفته است. چهار پهنه خطر نسبی (کم: 15-0، متوسط 30-15: ، بالا: 45-30 و بسیار بالا: 60-45 درصد) در قسمت میانی تاقدیس کنگان تعریف شده است. پوشش سطحی هر یک از این پهنه های خطر به ترتیب 36، 32، 27 و 3 درصد است. تحلیل نقشه نهایی نشان می دهد که هیچگاه بحرانی ترین مقدار تمام عوامل در تعیین خطر یکجا و همراه هم دیده نمی شوند. اعتبارسنجی نقشه نهایی پهنه بندی با شناسایی 220 نقطه ناپایدار در تصویر ماهواره ای (سیاه و سفید 2.1 متری – ماهواره irs) انجام گرفت. هر یک از چهار پهنه خطر (کم، متوسط، بالا و بسیار بالا) به ترتیب 5، 14، 33 و 48 درصد تعداد این نقاط را پوشش می دهند.

سنگ ها از جمله مصالح ژئوتکنیکی هستند که به دلیل تشکیل در خلال فرآیندهای پیچیدة زمین شناسی، پیش بینی رفتار ژئومکانیکی آنها بسیار مشکل است. این پیچیدگی به دلیل تنوع جنس و اجزای تشکیل دهندة آنها و همچنین تغییر رفتار مکانیکی نسبت به تغییر سطوح تنش می باشد. سنگ های رسوبی آواری از لحاظ مقاومتی شامل طیف وسیعی از سنگ های سست تا سخت می باشند که به دلیل پراکندگی بسیار زیاد در سطح زمین، پروژه های عمرانی بسیاری بر روی آنها احداث شده است. به همین جهت شناخت دقیق ویژگی های فیزیکی و مکانیکی و تعیین رفتار آنها تحت بارهای وارده اهمیت زیادی دارد. علی رغم آنکه در خلال سه دهة اخیر توجه بسیاری از محققین به انواع سست این دسته از سنگ ها معطوف شده است، اما به دلیل مشکلاتی که در رابطه با نمونه برداری های صحرایی، تهیة نمونه های مناسب و انجام آزمون های آزمایشگاهی صحیح و دقیق بر روی آنها وجود دارد، خصوصیات آنها تا کنون به درستی شناخته نشده است. هدف اصلی از تحقیق حاضر تعیین ویژگی های ژئوتکنیکی سنگ های رسوبی آواری، ارائه روابط همبستگی بین این ویژگی ها و در نهایت توسعة یک معیار شکست مناسب جهت پیش بینی رفتار ژئومکانیکی آنها می باشد. در مرحلة اول با اجرای عملیات نمونه برداری وسیع از سطح کشور، بلوک های سنگی سالم و هوانزده جمع آوری و از آنها نمونه های مناسب آزمایشگاهی تهیه گردید. پس از تعیین ویژگی های مهندسی، روابط همبستگی خطی و غیرخطی بین خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و پتروگرافی آنها ایجاد و با استفاده از تحلیل های آماری نظیر آزمون های f و t استیودنت، میزان مقبولیت هر یک از آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این بررسی ها مشخص می سازد کلیة سنگ های رسوبی آواری متعلق به دورة پلیستوسن و پلیوسن و برخی از واحدهای متعلق به دورة میوسن در ردة سنگ های سست قرار می گیرند. تحلیل نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد از بین پارامترهای ژئوتکنیکی، شاخص بارنقطه ای و سرعت موج تراکمی بالاترین همبستگی را به ترتیب با مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیسیته سنگ های مورد بررسی دارا می باشند. بر اساس نتایج آزمون های سه محوری که بر روی 90 نمونه از سنگ های رسوبی آواری انجام شد، پارامترهای مقاومت برشی آنها تعیین و شرط انتقال از رفتار شکننده به شکل پذیر در آنها بررسی شده است. سپس یک معیار شکست جدید جهت تحلیل رفتار ژئومکانیکی آنها ارائه گردیده و میزان کارایی و دقت آن با نتایج حاصل از برازش 5 معیارهای شکست متداول در مکانیک سنگ یعنی معیارهای موهر- کولمب، هوک- براون، رامامورتی، بینیاوسکی و جانستون، به داده های حاصل از این تحقیق و همچنین داده های جمع آوری شده از سایر منابع داخلی و خارجی، مورد مقایسه و تصدیق قرار گرفته است. این ارزیابی نشان می دهد که معیار پیشنهاد شده در هر دو ناحیة تراکم و کشش اعتبار داشته و نه تنها قادر است پیش بینی های دقیقی از مقادیر مقاومتی سنگ های آواری سست بلکه از سنگ های رسوبی سخت و نیمه سخت نیز به عمل آورد.

آزمایش درجای نفوذ مخروط که اختصاراً به آن cpt (cone penetration test) گفته می شود یکی از پرکاربردترین و پرطرفدارترین آزمایشات درجا می باشد. استفاده وسیع از این آزمایش به سبب اقتصادی بودن و سرعت عمل آن در مهندسی ژئوتکنیک در شناسایی لایه های خاک و مشخصات آن، موجب گشته است که محققین بسیاری به روشهای گوناگون تحلیلی، تجربی و عددی به مطالعه این آزمایش در خاک بپردازند تا ارتباط صحیحی بین مشخصات خاک و مقاومت مخروط ارائه دهند.در همین راستا در تحقیق حاظر به بررسی آزمایش نفوذ مخروط در خاکهای ماسه ای با دانسیته های نسبی متفاوت (حداکثر 75%) پرداخته شده است. به دلیل عدم دسترسی به منطقه دارای شرایط مناسب جهت انجام آزمایشات، تمام فرایند تحقیق در آزمایشگاه و به وسیله دستگاه cpt آزمایشگاهی انجام گردیده است. در این تحقیق به مقایسه بین آزمایش cpt استاندارد، که نوع متداول از این روش بوده، و آزمایش mini-cpt ، که سطح مقطع آن 1:5 نوع استاندارد است، پرداخته شده و میزان تکرارپذیری این دو آزمایش با استفاده از پارامتر آماری cv مورد برسی قرارگرفته است. نتایج بدست آمده از این مقایسه حاکی از این امر است که مقاومت نوک مخروط mini-cpt دارای تکرارپذیری بالاتری نسبت به پارامتر مشابه در آزمایش cpt استاندارد است. در مورد مقایسه مقاومت جداره و نسبت اصطکاکی در این دو آزمایش نتیجه قابل قبولی حاصل نشده است. جهت تعیین رابطه بین نتایج بدست آمده از آزمایش mini-cpt و تعدادی از پارامترهای مهندسی شاخص خاک، تعدادی آزمایش بارگذاری صفحه ای و برش مستقیم انجام گردیده و با کمک روش تحللیل رگرسیون، روابط تجربی بین پارامترهای مقاومتی مخروط و پارامترهای مهندسی ارائه شده است. به طور کلی با توجه به مشخصات و ابعاد مخروط mini-cpt می توان آن را به عنوان وسیله ای مناسب جهت انجام آزمایشات صحرایی مکانیک خاک، بخصوص در مناطق ساحلی، مناطقی که دارای خاک سست تا نیمه متراکم است و مناطق با دسترسی کم، مورد استفاده قرار داد.

دوام سنگ ها تحت شرایط اقلیمی متغیر و شدید یک فاکتور تعیین کننده برای پایداری سنگ های به کار برده شده در ساختمان ها است. انجماد و ذوب آب، تبلور محلول های نمک و محلول های اسیدی ناشی از باران های اسیدی در اتمسفرهای آلوده از مهمترین عوامل موثر بر دوام سنگ های ساختمانی هستند. در تحقیق حاضر به بررسی تأثیر این عوامل بر 14 نمونه سنگ ساختمانی با منشاءهای مختلف پرداخته شده است. آزمایش چرخه های انجماد و ذوب آب به عنوان بخش اصلی این تحقیق تا 30 چرخه انجام شد و بعد از هر 5 چرخه مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه ای و سرعت موج p نمونه ها اندازه گیری شد. به منظور بررسی اثر محلول-های نمک بر روی نمونه ها، آزمایش سلامت سنگ در سولفات سدیم و سولفات منیزیم انجام شد. اثر محلول های اسیدی روی نمونه ها، با انجام آزمایش شاخص دوام در محلول های اسید سولفوریک و اسید نیتریک با ph=1.5، ph=3 و ph=5 بررسی شد. نتایج آزمایش چرخه های انجماد و ذوب آب نشان می دهد با افزایش تعداد چرخه ها مقاومت کششی برزیلین، مقاومت بار نقطه ای و سرعت موج p نمونه ها کاهش پیدا می کند. با توجه به نتایج آزمایش سلامت سنگ، اثر تخریبی محلول های سولفات سدیم و سولفات منیزیم روی نمونه ها متفاوت است. نتایج به دست آمده از آزمایش شاخص دوام در محلول های اسیدی نشان می دهد نمونه های با ترکیب سیلیکاته در مقابل این اسیدها مقاوم و نمونه های با ترکیب کربناته نامقاوم هستند. علاوه بر این، با ph های یکسان، اثر انحلالی اسید سولفوریک نسبت به اسید نیتریک روی نمونه های با ترکیب کربناته بیشتر بوده است. در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده از این آزمایش ها، مناسب ترین سنگ برای استفاده در ساختمان ها پیشنهاد شده است.

مقاومت فشاری تک محوری یکی از پارامترهای مهم در مهندسی سنگ می باشد که در اکثر پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل هزینه بر و وقت گیر بودن و همچنین مشکلات زیاد تهیه نمونه برای انجام آزمایش تعیین مستقیم مقاومت فشاری تک محوری، امروزه تحقیقات بر روی استفاده از روشهای غیر مستقیم برای تخمین میزان این پارامتر متمرکز شده است. استفاده از نتایج آزمایش پانچ یکی از جدیدترین این روشها می باشد. در این تحقیق به همراه انجام آزمایشهای تعیین مقاومت فشاری تک محوری، شاخص پانچ بلوکی، شاخص بار نقطه ای، سرعت عبور موج فشاری، مقاومت کششی و خصوصیات فیزیکی بر روی 63 نوع سنگ مختلف، برای اولین بار از آزمایش پانچ استوانه ای نیز استفاده گردید. با استفاده از آنالیز نتایج به دست آمده از آزمایشات سعی شد بهترین روشها برای تخمین غیر مستقیم مقاومت فشاری تک محوری مشخص گردد. این بررسی به دو صورت کلی و مجزا در سه گروه سنگی انجام شد. میزان دقت روش پیشنهادی سال 2008 در خصوص استفاده از آزمایش پانچ بلوکی نیز مورد بررسی قرار گرفت. این مقایسه حاکی از رضایت بخش بودن نتایج بدست آمده از این تحقیق می باشد.

این تحقیق با هدف بررسی رفتار مهندسی سازند شمشک به عنوان یک توده ی سنگ مرکب از تناوبی از لایه های سست و سخت تعریف و انجام پذیرفته است. سازه های مهندسی که با میزبانی این سازند اجرا می شوند همواره با مشکلات اجرایی قابل توجهی مواجه می باشند که بخش عمده ای از این مشکلات به ویژگی خاص این سازند یعنی وجود توده های سنگی متشکل از تناوبی از لایه های سست و سخت با خواص مکانیکی و مهندسی کاملاً متفاوت مرتبط می شود. شناخت رفتار این سازند نیاز به بررسی رفتار آن در میزبانی سازه های مختلف و شناخت ویژگی های فیزیکی و مکانیکی لایه های سست و سخت تشکیل دهنده ی آن دارد. مجموعه فعالیت های انجام شده در این تحقیق را می توان به دو دسته ی کلی تقسیم کرد: الف) آزمون های آزمایشگاهی و ب) بررسی های صحرایی و برداشت های برجا.در بخش آزمون های آزمایشگاهی ضمن تعیین ویژگی های مکانیکی و فیزیکی نمونه های سنگی اخذ شده از گمانه های اکتشافی و بلوک های سنگی در هر آزمایش، بررسی برخی از عوامل موثر بر نتایج آزمایش ها در دستور کار قرار گرفته است. در آزمایش های تراکمی تک محوره ضمن تعیین مقاومت تراکمی تک محوره و مدول های الاستیسیته ی نمونه های سنگی با لیتولوژی ماسه سنگ (انواع مختلف لیت آرنایت، فلدسپاتیک لیت آرنایت، سد آرنایت، چرت آرنایت و ساب لیت آرنایت) و اجزای دارای رس (شیل، مادستون و سیلتستون)، تأثیر شکل شکست بر مقاومت تراکمی تک محوره و نیز تأثیر میان لایه های سست بر مقاومت تراکمی تک محوره ی نمونه های مرکب نیز بررسی شده است. در ضمن در این بخش با مشخص بودن لیتولوژی و پتروگرافی نمونه های سنگی (با مطالعه ی مقاطع نازک میکروسکوپی تهیه شده) به بررسی ارتباط بین ویژگی پتروگرافی سنگ ها و نتایج آزمایش های تراکمی تک محوره (مقاومت تراکمی تک محوره و مدول های الاستیسیته) اقدام شده است. در آزمایش های تعیین سرعت های موج طولی و عرضی نیز ضمن اندازه گیری سرعت امواج طولی و عرضی نمونه های سنگی مورد استفاده در آزمایش های مختلف، مقادیر مدول های دینامیک سنگ ها (که هدف انجام این آزمایشات می باشد) با استفاده از روابط موجود تعیین شده است. در این قسمت، رابطه ی بین سرعت موج طولی و موج عرضی، رابطه ی بین سرعت های موج و مقاومت تراکمی تک محوره و مدول های الاستیسیته و رابطه ی بین مدول های دینامیکی و استاتیکی از جمله مواردی است که بررسی شده است. در آزمایش های بار نقطه ای مهمترین بخش رابطه ی بین مقاومت تراکمی تک محوره و شاخص بار نقطه ای می باشد، بررسی شکل شکست نمونه و عمق نفوذ مخروط از دیگر مباحث مهم مطرح شده در این بخش می باشد. مقاومت کششی از پارامتر های مقاومتی مهم سنگ ها می باشد که به دلیل پایین بودن آن عامل بسیاری از گسیختگی های پی سازه ها و فضاهای زیر زمینی می باشد. از میان روش های مختلف تعیین مقاومت کششی استفاده از آزمایش برزیلین که یک روش غیر مستقیم تعیین مقاومت کششی می باشد در این تحقیق مد نظر قرار گرفته و ارتباط بین مقاومت کششی، مقاومت تراکمی تک محوره، مدول های الاستیسیته و ویژگی های پتروگرافی از جمله مباحثی است که در بخش مقاومت کششی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. اهمیت دوام پذیری سنگ ها (به ویژه سنگ های دارای رس) در برابر هوازدگی و قرار گرفتن در معرض سیکل های خشک و تر شدن بر کسی پوشیده نیست. دوام پذیری سنگ ها با آزمایش های دوام تعیین می گردد. در این بخش علاوه بر تعیین دوام پذیری و شاخص دوام نمونه های سنگی مورد مطالعه، تأثیر تعداد سیکل خشک و تر شدن و مدت زمان هر سیکل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی تأثیر میزان گوشه داری قطعات سنگی بر شاخص دوام و رابطه ی بین مقاومت تراکمی تک محوره و شاخص دوام، پتروگرافی نمونه ها و شاخص دوام، خواص فیزیکی نمونه ها و شاخص دوام از دیگر مباحث مورد بررسی در این بخش می باشد. در نهایت به دلیل وجود شباهت های مکانیزمی دوام و تورم نمونه های دارای رس بررسی تورم این نمونه ها نیز در این بخش صورت گرفته است. در نهایت آزمایش های تراکمی سه محوره که به تعیین مقادیر مقاومت چسبندگی و زاویه ی اصطکاک داخلی سنگ های مورد بررسی می انجامد آخرین دسته آزمون های آزمایشگاهی می باشد که نتایج در فصل هشتم به طور کامل ارائه شده است. علاوه بر آزمایش های فوق الذکر، آزمایش های تعیین خواص فیزیکی سنگ ها (دانسیته ی خشک و اشباع، تخلخل و درصد جذب آب) و نیز تهیه ی مقاطع نازک میکروسکوپی و توصیف پتروگرافی آنها و آزمایش های xrd روی نمونه های دارای رس از دیگر فعالیت های آزمایشگاهی می باشد که در قالب این تحقیق و بر روی تمام نمونه های مورد بررسی انجام شده است. در بخش فعالیت های صحرایی، برداشت های زمین شناسی لازم از تونل ها و ترانشه ها (شامل برداشت سیستم های درزو شکاف و لایه بندی، لیتولوژی و تهیه ی نقشه های زمین شناسی عین ساخت)، بررسی مغزه های سنگی مربوط به گمانه های اکتشافی و رده بندی مهندسی توده های سنگی میزبان فضاهای زیر زمینی و ترانشه ها از جمله فعالیت های انجام شده می باشد.در نهایت نتایج مطالعات آزمایشگاهی (فصول دو تا هشت) و بررسی های صحرایی و برجا (فصول اول و نهم) به ارائه ی جدول تعدیل تأثیر ضخامت و شیب لایه های سست در طبقه بندی rmr برای تحلیل رفتار توده سنگ مرکب سازند شمشک و ارائه ی سیستم های نگهدارنده ی مناسب برای این سازند منجر شده است.

ناهمسانگردی رفتار مهندسی سنگ را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. سنگ های دگرگونی از جمله شاخص ترین سنگ های ناهمسانگرد به شمار می آیند و شدیدترین ناهمسانگردی در سنگ های دگرگونی ناحیه ای درجه پایین دیده می شود، زیرا با افزایش درجه دگرگونی ، سیلیکات های صفحه ای ( میکاها) در سنگ به سیلیکات های داربستی ( فلدسپات ها ) تبدیل می شوند. ارزیابی و دستیابی به میزان تاثیر ناهمسانگردی بر روی رفتار مهندسی سنگ ها در تعیین فاکتورهای طراحی مهندسی ضروری است زیرا تغییر رفتار مهندسی ناشی از وجود ناهمسانگردی در سنگ به هیچ وجه قابل اغماض نیست.

ویژگیهای مهندسی رسوبات ریزدانه، همیشه مورد علاقه زمین شناسان مهندس و مهندسین عمران بوده است. این ویژگیها تابع مشخصه های متعددی می باشد که با تغییر هر کدام از آنها، رفتار خاک دگرگون می شود. اندازه و شکل و جنس ذرات ، محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی از مهمترین مشخصه هایی هستند که ساختار خاک را دچار تغییر می نمایند. باتغییر ساختار خاک رفتار آن نیز تغییر می کند. در این تحقیق مشخصه های سیمانی شدن و بندش رسوبات ریزدانه ای که در محیطهای آب شور ، نظیر دریاچه ارومیه رسوب کرده اند بررسی شده است.

شناخت خصوصیات ژئوتکنیکی ساختگاه سدها از مهمترین مراحل عملیات اکتشافی برای بدست آوردن اطلاعات لازم در طراحی و ساخت آنها می باشد. از آنجا که سدها نقش بسیار مهمی در استفاده بهینه از منابع آب دارند، حفظ پایداری آنها و آب ذخیره شده در مخزن اهمیت زیادی دارد. سد بختیاری که هم اکنون درمرحله شناسایی تفصیلی قرار دارد با ارتفاع 315 متر بر روی رود بختیاری که از سرشاخه های رودخانه دز می باشد احداث خواهد شد و بلندترین سد بتنی دو قوسی جهان خواهد گردید.موقعیت جغرافیایی این ساختگاه 48درجه و 46دقیقه و 50ثانیه طول شرقی و 32 درجه و 57دقیقه و 41ثانیه عرض شمالی بوده و در مرز بین استانهای لرستان و خوزستان قرار دارد. از لحاظ تقسیمات زمین شناسی در پهنه زاگرس چین خورده واقع شده است و سازند سروک متعلق به کرتاسه اکثر سنگهای محدوده ساختگاه را تشکیل می دهد.