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.

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.

شناخت ویژگی های زمین شناسی مهندسی، مهم ترین نیاز برای برنامه ریزی و اجرای یک پروژه تونل سازی به ویژه در انتخاب ماشین تونل بری است چرا که انتخاب نوع ماشین برای حفر تونل، یک تصمیم برگشت ناپذیر است. تونل انتقال آب ارس به طول تقریبی 7/17 کیلومتر، در محدوده شمال غربی ایران، استان آذربایجان شرقی، در حاشیه جنوبی رودخانه ارس به منظور انتقال آب از بند احداثی بر روی رودخانه تا محل نیروگاه قره چیلر طراحی شده است. با توجه به طول زیاد تونل، مقطع دایره ای و لزوم حفر ایمن و سریع آن استفاده از ماشین تونل بری در اولویت قرار گرفته است. در این تحقیق، از میان معیارهای متعدد، در مجموع 11 معیار، متشکل از ویژگی های ژئومکانیکی و مخاطرات زمین شناسی، در انتخاب ماشین تونل بری موثر شناخته و بررسی شد. در این راستا توده های سنگی مسیر تونل با استفاده از برداشت های سطحی، گمانه های اکتشافی، آزمون های آزمایشگاهی و صحرایی مورد مطالعه قرار گرفته است. در تحلیل پایداری دیواره های تونل که از معیارهای موثر در انتخاب ماشین تونل بری است، از روش عددی - با استفاده از نرم افزار udec - بهره گرفته شده است. در نهایت جهت جمع بندی نتایج، با توجه به چند معیاره بودن انتخاب ماشین تونل بری، از روش تحلیل سلسله مراتبی (ahp) استفاده گردید و بر این اساس ماشین تونل بری دو سپره در اولویت قرار گرفت.

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.

در طبیعت خاکهای ریز دانه خاصی وجود دارند که در صورت قرار گرفتن در معرض آب به سهولت شسته شده و فرسایش می یابند، این خاکها که عموما رسی هستند و میزان سدیم آنها بالا است ، خاکهای واگرا نامیده می شوند. بررسی های به عمل آمده در استان خوزستان بیانگر آن است که این نوع خاک در تعدادی از پروژه های مهندسی اجرا شده باعث به وجود آوردن مشکلاتی از قبیل تخریب سازه های هیدرولیکی شده است . در این تحقیق شرایط زمین شناسی، ژئومورفولوژی و اقلیمی مناطق مختلف و نحوه رسوبگذاری سازنده های موثر در شوری خاکها، در محدوده استان مطالعه شده است . سپس با استفاده از اطلاعات موجود و بازدیدهای صحرایی و نمونه برداری، آزمایشهای مختلف شناسایی خاکهای واگرا (آزمایش شیمیایی بر روی عصاره اشباع، هیدرومتری دوگانه و پین هول) بر روی نمونه های تهیه شده از مناطق مختلف استان خوزستان، انجام گردیده است . با تلفیق اطلاعات حاصل از گزارشهای موجود و آزمایشهای به عمل آمده و مقایسه و ارزیابی روشهای مختلف شناسایی خاکهای واگرا، خاکهای استان خوزستان از نظر پتانسیل واگرایی به سه بخش شرح زیر تقسیم شده اند: 1 - مناطقی که احتمال وجود خاک واگرا در آنها بسیار زیاد است . 2 - مناطقی که فاقد خاک واگرا هستند. 3 - مناطق حد واسط.

مجتمع پتروشیمی فجر منطقه ای ساحلی متشکل از خاک های رسی و سیلتی رسی ضخیم لایه با میانلایه های نازک و فراوان سیلتی و سیلتی-ماسه ای است که بخش سطحی آن به ضخامت حدود 20 متر، شدیدا سست و تراکم پذیر با عدد نفوذ استاندارد 0-6 می باشد. برای بهسازی محل پی سه مخزن بزرگ پتروشیمی در این منطقه تصمیم به استفاده از پیش بارگذاری همراه با نصب زهکش نواری از نوع ‏‎colbond cx 1000/10 cm‎‏ با الگوی مثلثی به فاصله ‏‎1/35m‎‏ تا عمق 20 متری اتخاذ و اجرا گردید. سه خاکریز به ارتفاع و قطر متوسط 9 و 75 متر رد یک ماه احداث و به مدت شش ماه رها شدند. هدف این پایان ناهم مقایسه نتایج عملی این پروژه با الگوهای علمی و ارائه بهترین الگو در هر زمینه و در نهایت ارزیابی کارایی روش اعمال شده در اصلاح خاک بوده است. نصب زهکش های نواری علاوه بر زهکشی شعاعی، بدلیل ایجاد ارتباط بین میانلایه های نازک و کم وسعت سیلتی و سیلتی ماسه ای با تراوایی بالا و جدا از هم پراکنده در ضخامت خاک و زهکشی آنها به سطح، سبب تشدید زهکشی قائم و تسریع نشست خاک شده است. طوری که در مدت دو ماه 85 درصد تحکیم رخداده که در صورت عدم نصب شاید به بیست درصد هم نمی رسید. حداکثر نشست در پایان دوره 97 سانتیمتر و رخداد تحکیم 99% بوده است. در تحلیل تئوریک داده های نشست سنج ها مشاهده شد که درجه تحکیم قائم خالص بدلیل نامعلوم بودن طول واقعی مسیر زهکشی (با وجود میانلایه های فوق الذکر) غیر قابل کاربرد و زهکشی شعاعی نیز کم اثر بوده عمدتا سبب تسریع تحکیم قائم شده است. با وجود شرایط فوق نمیتوان خاک را همگن فرض نمود و اثرات تحکیم قائم و شعاعی را جداگانه محاسبه و با رابطه کاریلو با هم تلفیق کرد و روش دیگری برای برآورد طول واقعی مسیر زهکشی و بررسی تحکیم قائم لازم است. بهترین تطابق کلی بین منحنی درجه تحکیم-زمان تئوریک و صحرایی با ضریب تحکیم حاصل از آزمایش تحکیم استاندارد بروش میکاسا-تاکادا و روش کور و رابطه تحکیم شعاعی با گرانش مساوی بارون بدست آمد.

سیستان ، دشت هموار و پهناوری است بر روی دلتای رودخانه هیرمند در شمال استان سیستان و بلوچستان . آورد زیاد رسوبات در گذشته سبب گردیده تا ژرفای دریاچه هامون بدلیل انباشت رسوبات کاهش یابد و امروزه شهر زابل در برخی نقاط ، ارتفاع کمتری از دریاچه هامون داشته باشد. از اینرو جهت محافظت شهر در برابر سیلاب های رودخانه هیرمند ، سیلاب بندهایی پیرامون شهر ساخته شده است. فرسایش و تخریب این سیلاب بندها و خسارات زیاد ناشی از حمله سیلابهای فصلی به تاسیسات شهری از مسایل عدیده سالهای اخیر این دشت بوده است. با توجه به این که دشت سیستان از تناوب خاک های ریزدانه رسی و سیلتی تشکیل گردیده است، لذا احتمال نقش داشتن پدیده واگرایی خاک در فرسایش و تخریب سازه ها و خاکهای منطقه وجود دارد . این خاکها در حضور آبهای نسبتا خالص دفلوکوله شده، سوسپانسیون کلوئیدی را بوجود می آورند و بنابراین نسبت به فرسایش و رگاب مستعد می باشند. آزمایشهای گوناگونی جهت ارزیابی این پدیده وجود دارد. دراین تحقیق پس از نمونه برداری از سطح دشت، نمونه ها تحت آزمایشهای مختلفی قرار گرفتند و ضمن مقایسه نتایج ، میزان واگرایی آنها ارزیابی شدند. اغلب ، جواب های متفاوتی از یک نمونه واحد در آزمایشهای مختلف بدست می آید، آنچنانکه دراین تحقیق دیده می شود سیستم پیشنهادی بل و واکر بهترین روش مقایسه جوابها و در نتیجه بهترین وسیله شناسایی این خاکها می باشد. بدین ترتیب پس از انجام آزمایشهای متداول ویژه واگرایی بر روی 21 نمونه خاک، واگرا بودن خاکهای منطقه به رغم بالا بودن میزان سدیم رد شده ، فرسایش ها با توجه به شواهد زمین شناسی و ژئوتکنیکی، از نوع فرسایش مکانیکی ارزیابی شدند.