خاک هایی که پتانسیل انقباض و انبساط حجم در طی تغییرات رطوبت را دارند خاک های متورم شونده اطلاق می شوند. تورم این خاک ها باعث ایجاد فشار و بروز ترک در راه ها، لوله های انتقال، پی ساختمان، فرودگاه، راه آهن و خرابی سازه های ساخته شده برروی این خاک ها شده و باعث خسارت های مالی زیادی می شود. برا ی کاهش خسارت وارده به سازه ها از طرف خاک های متورم شونده، نیاز به طراحی سازه ها ی ساخته شده بر روی این خاک ها می باشد، به طوری که در مقابل تورم مقاومت کافی را داشته باشند. برای طراحی این سازه ها، نیازمند به داشتن مقادیر درصد تورم و فشار تورم می باشد. درصد تورم و فشار تورم یا باید با انجام آزمایشات تورم و یا با استفاده از مدل های پیش بینی کننده ی این پارامترها، بدست آیند. انجام آزمایشات تورم بسیار زمان بر و نیازمند تجهیزات گران و ویژه ای است. پس نیاز به مدل هایی که بدون انجام آزمایشات تورم و مسائل مربوط به آزمایشگاه، بتوانند به صورت تئوری و با استفاده از داده های در دسترس، پارامترهای تورم را با دقت نسبتا بالایی پیش بینی کنند، احساس می شود. در این تحقیق به بررسی توانایی سیستم استنتاج فازی-عصبی انطباقی در پیش بینی درصد تورم (s) و فشار تورم (sp) پرداخته شد. بدین منظور مدل های anfis برای توسعه ی موارد زیر بکار برده شده اند: (i) پیش بینی درصد تورم با استفاده از دو ساختار متفاوت برای ایجاد anfis، (ii) پیش بینی فشار تورم با استفاده از دو ساختار متفاوت برای ایجاد anfis. برای مدل های ایجاد شده، ضریب تعیین (r2)، ریشه میانگین مریعات خطا (rmse)، خطای مطلق میانگین (mae) و واریانس (vaf) محاسبه شده و با نتایج بدست آمده از شبکه عصبی مصنوعی (ann) و آنالیز رگرسیون (mra) که توسط erzin et al. (2011) انجام شده بود مقایسه گردید.

در اکثر پروژه های مربوط به احداث سازه های عظیم که بر روی نهشته های عمیق رسی یا ماسه ای قرار می-گیرند، مهندسان راغب اند که از فونداسیون گسترده بتن مسلح استفاده نمایند. این فونداسیون ها تا جایی که امکان دارد بار حاصل از ستون ها و دیوار های برشی را بر روی سطحی وسیع پخش می کنند و در نتیجه می-توانند منجر به کاهش نشست اختلافی گردند. به طور کلی مهم ترین عاملی که بایستی در طرح نهایی فونداسیون ارضاء گردد نشست است که بایستی در حد مجاز باشد. از طرف دیگر در حالتی که فونداسیون برای سازه های عظیم طراحی می گردد ظرفیت باربری نهایی نیز باید کنترل گردد. به منظور محدود کردن نشست به محدوده مقادیر مجاز آن می توان از فونداسیون های عمیق(شمع ها) استفاده نمود. به طور مرسوم فونداسیون های عمیق با به کارگیری ضرایب ایمنی بالا برای شمع ها طراحی می شوند. شمع ها در گروه شمع به گونه ای قرار می گیرند که تمام بار حاصل از سازه را حمل می کنند. اگرچه کلاهک گروه شمع که معمولا از نوع فونداسیون گسترده می باشد در تماس نزدیک با خاک قرار می گیرد، اما معمولا از سهم باربری کلاهک در برابر کل ظرفیت باربری فونداسیون چشم پوشی می گردد]1[. با این حال در دهه های اخیر، با افزایش شناخت این فونداسیون ها می توان دریافت که استفاده از گروه شمع و اتصال آن به فونداسیون گسترده به طوری که با خاک درتماس باشد، می تواند تا اندازه قابل توجهی منجر به اقتصادی شدن طرح گردیده و کارایی فونداسیون را نیز افزایش دهد. در این نوع فونداسیون ها از هر دو قسمت گروه شمع و فونداسیون گسترده به طور قابل ملاحظه ای در باربری بهره گرفته شده که به عنوان فونداسیون گسترده متکی بر گروه شمع(piled raft foundation) شناخته می شوند]2[. این دیدگاه در طراحی فونداسیون منجر به مشارکت هر دو نوع فونداسیون گسترده و گروه شمع در باربری گردیده، در نتیجه از هر دو قسمت به نحو بهینه ای استفاده می گردد. اساس کار فونداسیون گسترده متکی بر شمع به این گونه است که شمع ها به صورت اصولی در نواحی مختلف فونداسیون گسترده قرار گرفته و سهمی از بار سازه را تحمل می کنند اما بر خلاف آن در گروه شمع، شمع ها در تمام نواحی فونداسیون پخش گردیده و تمام بار سازه را به تنهایی تحمل می کنند. در طراحی گروه شمع، شمع ها به گونه ای طراحی می گردند که تحت بار های بهره برداری از نظر ژئوتکنیکی به ظرفیت نهایی خود می رسند ولی با مطرح شدن مفهوم فونداسیون گسترده متکی بر شمع، کاهش نشست در برابر ظرفیت باربری از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و پارامتر نشست به عنوان ملاک اصلی در طراحی مورد توجه قرار می گیرد]3[. استفاده از فونداسیون گسترده متکی بر شمع علاوه بر اقتصادی کردن پروژه منجر به افزایش کارایی فونداسیون و کاهش نشست ها تا حد مجاز می گردد. اگرچه این فونداسیون ها به طور قابل ملاحظه ای به منظور اجرای سازه های بلند مرتبه مورد استفاده قرار می گیرند، اما علاوه بر آن می توانند جهت ترمیم ساختمان ها و در گاهی موارد اجرای سازه های معمولی در شرایط خاص ژئوتکنیکی نیز مفید واقع شوند. 2-1- اهداف پایان نامه بهینه سازی در طراحی با توجه به استفاده مناسب از امکانات موجود همواره از مهم ترین مسائل در مهندسی بوده که به عنوان اصلی مهم در اکثر فعالیت های پژوهشی مدنظر قرار می گیرد و اهداف تحقیق با توجه به آن شکل می گیرند. در این تحقیق نیز طراحی فونداسیون گسترده متکی بر شمع بر مبنای ارائه الگوی اقتصادی مناسب مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به نیاز جامعه مهندسی به درک مناسبی از رفتار خاک و عدم توانایی عموم مهندسین در مدل سازی سه بعدی رفتار خاک بوسیله ی نرم افزار های تخصصی ژئوتکنیک، بر آن شدیم تا با درک صحیح از رفتار خاک، رفتار فونداسیون گسترده متکی بر شمع را در شرایط مختلف ژئوتکنیکی اعم از خاک رسی، ماسه ای و خاک لایه ای مورد مطالعه قرار داده و به منظور تسهیل در حل مشکلات مهندسین، نمودار ها و جداولی ارائه دهیم تا گام موثری در طراحی هر چه دقیق تر فونداسیون ها برداشته باشیم. 3-1- ساختار پایان نامه و روش انجام تحقیق این تحقیق در هفت فصل ارائه می گردد. در فصل دوم پیشینه ای از کار های انجام شده بر روی فونداسیون گسترده متکی برشمع ارائه گردیده و انواع روش های مختلف مورد استفاده به منظور تحلیل ها، به طور مختصر بیان گردیده اند و از میان آن ها بهترین روش جهت انجام تحلیل ها استفاده می گردد. با توجه به اهمیت موضوع اندرکنش خاک-سازه، در فصل سوم روابط حاکم بر اثرات اندرکنش شمع-شمع و شمع-خاک با استفاده از روش لایه ی محدود و المان محدود بیان می گردد. در فصل چهارم به معرفی نرم افزار مورد استفاده پرداخته شده و از دو مثال به عنوان نمونه های موردی جهت بررسی صحت نتایج حاصل از نرم افزار استفاده می گردد. با توجه به این که در اکثر موارد، طراحی شالوده ها توسط نرم افزار safe انجام می شود، در فصل پنجم به بررسی نقاط ضعف این نرم افزار پرداخته شده و ضرایب تصحیح در شرایط مختلف ژئوتکنیکی محاسبه گردیده است. در فصل ششم که به عنوان اصلی ترین فصل محسوب می گردد، تاثیر انواع خاک های ماسه ای و رسی و همچنین لایه بندی های مختلف در پارامترهای طراحی فونداسیون گسترده متکی برشمع مطالعه شده است. در پایان نتایج حاصل از مطالعات انجام گرفته و پیشنهادات به منظور ادامه ی تحقیقات آینده در فصل هفتم ارائه می گردد.

از سالیان گذشته تا کنون، از انواع روش ها و مواد مختلف، جهت اصلاح و تثبیت خاکهای مسئله دار استفاده می گردد. یکی از پرکاربردترین مصالح در تثبیت مکانیکی خاکها، الیاف کوتاه رشته ای می باشند که از سالیان دور، از انواع طبیعی آن مثل: الیاف پوسته نارگیل، کاه، پوسته برنج، الیاف کتان، کنف و ... و در سالهای اخیر از انواع پلیمری آن مثل: پلی استر، پلی اتیلن، فایبر گلس، پلی پروپیلن، نایلون و ... برای مسلح کردن خاکها استفاده می شود. پایان نامه حاضر، با هدف بررسی تاثیر گستردگی الیاف در توده خاک بر مقاومت فشاری خاک رس انجام گرفته است. در این راستا، الیاف کنف بعنوان الیاف طبیعی و سازگار با محیط زیست و نیز الیاف پلی پروپیلن بعنوان متداولترین نوع از الیاف پلیمری، بمقدار 1% وزن خاک خشک هر نمونه، به خاک اضافه شدند؛ با این تفاوت که بعلت دقت اجرایی پایین در توزیع الیاف در کارگاه، مقدار این الیاف در لایه های مختلف نمونه های 5لایه تغییر داده شده است که کمترین درصد تسلیح در لایه ها 4/0% و بیشترین آن 2% در نظر گرفته شده است؛ این در حالیست که مقدار کل الیاف در تمامی نمونه ها ثابت و برابر 1% وزن خاک خشک کل نمونه بوده و فقط مقدار الیاف در هر لایه تغییر داده شده است. در پایان، با بدست آمدن و بررسی نتایج حاصل آزمایشات می توان دریافت که چگونگی گستردگی الیاف در لایه های خاک، تاثیر بسزایی بر مقاومت فشاری خاک رس مسلح شده داشته و حتی در مدلهایی از گستردگی، مقاومت خاک مسلح شده، از مقاومت نمونه خاک حاوی مقدار ثابت الیاف در تمامی لایه ها(همگن) که همواره در تمامی مطالعات بعنوان ایده آل ترین حالت فرض می شود، بیشتر بدست آمده است.

روش های مختلفی از جمله روش های مستقیم و غیرمستقیم برای اندازه گیری نفوذپذیری خاک های غیراشباع وجود دارد. اندازه گیری نفوذپذیری غیراشباع در آزمایشگاه کاری بسیار زمان بر است و نیاز به تجهیزات ویژه ای دارد. از سال ها پیش محققان به دنبال روشی جایگزین برای اندازه گیری نفوذپذیری خاک های غیراشباع بودند. فردلند، اگزینگ، ونگنشتان، هانگ و غیره از جمله کسانی هستند که بیشترین تحقیقات را در این زمینه انجام داده اند. استفاده از منحنی مشخصه آب - خاک تاکنون مرسوم ترین روش برای اندازه گیری غیرمستقیم نفوذپذیری خاک های غیراشباع به شمار می آید. از مشهورترین این مدل ها، مدل فردلند-اگزینگ و مدل ون گنشتاین می باشد. به کمک این مدلها و با داشتن منحنی مشخصه آب – خاک، می توان توابع نفوذپذیری خاک های غیراشباع را تخمین زد. این مدل ها نیاز به داده های منحنی مشخصه آب – خاک که از طریق اندازه گیری رطوبت خاک در مکش های مختلف به دست می آید، دارند. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از اطلاعات موجود از خاک های مختلف مدلی برای تخمین نفوذپذیری خاک ها بر اساس پارامترهایی از خاک که به راحتی قابل اندازه گیری هستند ارائه شود. برای این کار از توانایی های شبکه های عصبی مصنوعی و سیستم های فازی – عصبی انطباقی (anfis) کمک گرفته شده است. ورودی هر دو مدل بر اساس پارامترهای تاثیر گذار در نفوذپذیری خاک های غیراشباع انتخاب شدند و عبارتند از : مکش ، درجه اشباع اولیه ، نسبت تخلخل ، وزن مخصوص خاک، درصد رس، درصد لای، درصد ماسه و ضریب یکنواختی منحنی دانه بندی. نتایج حاصل از مدل سازی نشان دهنده دقت مناسب هر دو مدل شبکه عصبی و anfis بود. عملکرد این مدل ها با دو مدل رایج و پرکاربد در تخمین نفوذپذیری خاک های غیر اشباع (مدل های فردلند – اگزینگ و ون گنشتاین) مقایسه شد و در نهایت آنالیز حساسیت برای تعیین تاثیر متغیرهای ورودی بر مقادیر خروجی مدل ها انجام شد.

استفاده از پی های عمیق یکی از راهکارهای طراحان، جهت انتقال بار سازه به اعماق مقاوم تر زمین می باشد. این نوع پی ها به دلیل ساختار فیزیکی خود ، در بین انواع پی ها بیشترین سطح تماس جانبی را با لایه های خاک را دارند. خاک اطراف پی های عمیق نقش بسیار مهمی را در رفتار این نوع پی ها دارد. یکی از مشکلات محتمل برای خاک اطراف شمع ، وقوع روانگرایی در آن می باشد و سوابق تاریخی نشان داده است که این پدیده می تواند صدمات شدیدی را به سازه های ساخت بشر از جمله این نوع پی ها وارد کند. ارزیابی پاسخ شمع جهت طراحی در محل هایی که پتانسیل روانگرایی دارند برای مهندسین مکانیک خاک بسیار مفید است. در این پایان نامه،جهت بهبود معلومات رایج پاسخ شمع، تحت اثرات پارامترهای مختلف خاک ، سازه و زلزله، پاسخ لرزه ای شمع در خاک های روانگرا به روش تفاضلات محدود با فرمولاسیون همبسته سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی های حاضر نشان دهنده نقش موثر این پارامترها در اندرکنش سینماتیک شمع و خاک و اندرکنش اینرسی سازه- شمع-خاک در چنین مکان هایی می باشد. طبق این نتایج، شمع های مدفون در چنین خاک های لایه ای، در دو ناحیه ی محل اتصال شمع به سازه و بین دو لایه ، متحمل لنگر خمشی و تنش های زیادی می شوند که مقدار قطر شمع، دامنه بارگذاری ، سربار موجود و رطوبت خاک در آن موثر است.

در سالیان اخیر، با توجه به نیاز بشر به ساخت سازه های گوناگون، همواره مهندسین را با خاک های مسئله داری مواجه می سازد که ساخت سازه را با مشکل روبرو می سازد. از اینرو مهندسان ژئوتکنیک، روش ها و تکنیک های قابل اجرا و اقتصادی را در جهت رفع این مشکلات ارائه می دهند. از جمله خاک های مسئله دار برای ساخت پروژه ها، خاک رس می باشد. از آهک به عنوان یکی از کاربردی ترین مصالح برای تثبیت خاک های رسی می توان نام برد. در صورتی که در پروژه های ساخت دیوار حائل و شیروانی ها امکان چشم پوشی از خاک رس وجود نداشته باشد، از ملات آهکی به عنوان مصالح خاکریز پشت دیوار حائل استفاده خواهد شد. واکنش های آهک و خاک رس، ساختار خاک را تغییر و باعث کاهش خواص مخرب از جمله تورم، افزایش مقاومت طولانی مدت و افزایش تردشدگی خاک می گردد.یکی از مهم ترین عواملی که بایستی مورد توجه قرار داد، شکست و فروریزش ناگهانی مصالح ملات آهکی می باشد. از اینرو در این تحقیق با بکارگیری ژئوگرید داخل ملات آهکی، ابتدا سعی به انعطاف پذیر کردن ملات آهکی و سپس به بررسی تاثیر ژئوگرید بر مقاومت ملات آهکی برای درصدهای مختلف آهک شده است. با توجه به آزمایشات صورت پذیرفته جهت تعیین مشخصات انواع ملات آهکی مسلح شده و نتایج آزمایشات تک محوری و ترسیم نمودارهای مقاومت تک محوری نسبت به وزن مخصوص خشک خاک، مشاهدات ارزشمندی صورت پذیرفت. نتایج نشان دهنده افزایش انعطاف پذیری و مقاومت ملات های آهکی در اثر تسلیح ملات و تغییر روند افزایش مقاومت با کاهش وزن مخصوص خشک خاک در اثر واکنش آهک و خاک رس می باشد. پس از بررسی ها در این تحقیق، ارتباط میان روند تغییرات مقاومت خاک با آزمایشات تعیین ph، تعیین حدود اتربرگ و میز روانی بررسی و نتایجی ارائه شده است.

رفتار پی تحت بارهای دینامیکی مانند زلزله از مسائل مهم مهندسی عمران می باشد. زلزله به دلیل ایجاد شتاب های افقی و قائم سبب تغییر مکان پی و در نتیجه سازه می شود که تغییر مکان سازه همان تغییر مکان انتقال یافته ناشی از زلزله به پی می باشد. از سوی دیگر شمع یکی از انواع شالوده است که به عنوان پی عمیق شناخته می شود. رفتار شمع تحت بار افقی زلزله توسط محققان بسیاری بررسی شده است و نتایج نسبتا کاملی ارائه شده است اما به دلیل پژوهش های اندکی که در زمینه تاثیر شتاب قائم زلزله بر رفتار شمع ها صورت گرفته است این پایان نامه بر روی این مسئله متمرکز شده است. پاسخ شمع ها تحت بار قائم زلزله به دو پاسخ سینماتیکی و اینرسی تقسیم می شود. پاسخ سینماتیکی هنگامی است که شرایط تنش صفر در سر شمع برقرار است. پاسخ اینرسی شمع حالتی است که جرمی در سر شمع قرار دارد. در این پایان نامه تنها به بررسی پاسخ سینماتیکی در حالتهای مختلف محیط های خاکی همگن و ناهمگن به روش تحلیلی و عددی بر پایه فرضیات کرنش صفحه ای با در نظر گرفتن معادله دیفرانسیل ارتعاشی یک قطعه از شمع پرداخته شده است. همچنین اثرات رفتار غیرخطی سطح مشترک شمع-خاک در تواتر های بالا در نظر گرفته شده است. برای مدل کردن اندرکنش میان خاک و شمع از مدل وینکلر در حالت قائم استفاده شده است. در این پایان نامه به منظور بررسی اندرکنش شمع- خاک در حالت خطی از روش تحلیلی و در حالت غیر خطی از روش المان محدود استفاده شده است. در انتهای پایان نامه مشخص گردید که اثرات غیر خطی بودن سطح مشترک شمع و خاک تاثیر قابل ملاحظه ای بر پاسخ شمع دارد و همانطور که از نتایج مشخص است در خلال زلزله های قوی (با فرکانس و دامنه زیاد) وقوع رفتار غیر خطی در سطح مشترک جداره شمع و خاک بسیار محتمل است.

با توجه به توسعه کلان شهرها و مسائل ترافیکی موجود ، نیاز روزافزون به احداث تونل ها و فضاهای زیرزمینی در اعماق مختلف موردتوجه قرار گرفته است . تونل سازی با توجه به تغییرات نحوه تمرکز تنش وجابجایی های ایجاد شده در سطح زمین در فضای بالای محل حفاری نیاز به مطالعات فراوان در مورد منحنی تغییر شکل طولی زمین یا همان ldpدر حفر تونل ، نحوه حفاری و نحوه مقاوم سازی را ایجاب می کند . حال آنکه حفاری در محیط های شهری به سبب وجود سازه های سطحی و زیر سطحی بر فراز تونل حساسیتی دو چندان را طلب می کند. در این مطالعه تلاش شده است تا تغییر شکل طولی زمین در تونل های بزرگ- مقطع باروش حفاری چند مرحله- ای(multi-stage)،روش جدید تونل سازی اتریشی(natm) ، مورد بررسی قرار گرفته و نتایج این بررسی با حفاری های معمول تمام- مقطع مقایسه و روشی جهت بدست آوردن بهینه ترین نوع آن ارائه شود . سعی شده است تا با مدلسازی و بررسی تغییر شکلها در مقاطعی از تونل صدر-نیایش تهران در نرم افزار flac 3dو تحلیل نتایج حاصل از آن و مقایسه و تطابق با نتایج حاصل از ابزار سنجش و نیز روشهای تحلیلی و تجربی به حصول نتیجه ای مناسب منجر شود. قرابت نتایج مدلسازی در حالت های مختلف در پشت جبهه کار با روابط ارائه شده و نیز تفاوت آشکار نتایج مدلسازی تمام مقطع با سایر مدلها در خود جبهه کار و در انتها تفاوت نتایج حاصل از مدلسازی به روش اتریشی در محدوده فاصله ی (0.5?x/rt?3.5)در مقابل جبهه کارکه منحنی مدل تمام- مقطع تقریبا در مسیر سیر منحنی های روابط تجربی ارائه شده طی مسیر می کند، از نتایج قابل توجه بدست آمده است. کلمات کلیدی : منحنی تغییر شکل طولی زمین(ldp) ، روش جدید تونل سازی اتریشی(natm)،تونل صدر-نیایش تهران ،نرم افزار flac 3d،حفاری چند مرحله ای تونل(multi-stage)

در بسیاری از پروژه های بزرگ به دلیل بار زیادی که به خاک منتقل می شود و به دلیل ضعیف بودن خاک در لایه های سطحی آن برای تحمل بار وارده، نشست غیر مجاز در خاک حاصل میگردد، برای کنترل نشست در حد مجاز استفاده از شمع و انتقال بار سازه به لایه های زیرین خاک اجتناب ناپذیر است. یکی از روش هایی که برای کنترل این نشست ها در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است پی گسترده متکی بر شمع می باشد، که با توجه به اینکه پی گسترده نیز سهم باربری دارد و شمع ها با تمام ظرفیت باربری خود برای کنترل نشست ها در حد مجاز استفاده می شوند از نظر اقتصادی بسیار به صرفه بوده است. این نوع پی ها به دلیل ساختار فیزیکی خود، در بین انواع پی ها بیشترین سطح تماس را با لایه های خاک دارند. خاک اطراف پی های عمیق نقش بسیار مهمی را در رفتار این نوع پی ها دارد، اما به دلیل پیچیده بودن درک رفتار خاک طراحی اینگونه پی ها با مشکلاتی روبرو بوده است. در این تحقیق تاثیرتغییر مشخصات هندسی پی گسترده متکی بر شمع در خاکهای رسی و ماسه ای تحت بارهای همزمان قائم و افقی به روش تفاضلات محدود با فرمولاسیون همبسته سه بعدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های حاضر نشان دهنده نقش موثر این پارامترها در کاهش نشست و جابجایی افقی پی گسترده می باشد. در این تحقیق با توجه به تغییر خصوصیات مکانیکی خاکها و پارامترهای مختلف هندسی پی گسترده متکی بر شمع، مشخص شد با افزایش طول شمع ها نشست و جابجایی افقی سیستم پی در طول شمع های 15 تا 20 متر با کاهش چشمگیری روبرو بوده است. تعیین ضخامت پی گسترده از رابطه 2 <t/d< 1.4 باعث کاهش شدید نشستهای اختلافی در سیستم پی گسترده متکی بر شمع می گردد.

با حفاری تونل در یک توده خاک در اثر تسلیم مصالح تحت تنش های ناشی از حفاری، در اطراف تونل ناحیه پلاستیک تشکیل می شود. توسعه این ناحیه به سطح زمین منجر به نشست می گردد که در مناطق شهری بر سازه های موجود بر روی سطح زمین آسیب می رساند. در این تحقیق ابتدا علت اصلی نشست که همان تشکیل ناحیه پلاستیک اطراف تونل بود برای اعماق مختلف که دارای اشکال مختلفی از ناحیه پلاستیک است، با استفاده از روش همگرایی- همجواری مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور کاهش نشست سطح زمین در حین حفاری های سطحی با دستگاه tbm*، تأثیر فشار سینه کار حفاری که از مهم ترین پارامترهای راهبری ماشین های حفاری مکانیزه است، بررسی شد. در این تحقیق ضمن به دست آوردن معادلاتی برای تعیین شعاع ناحیه پلاستیک تشکیل شونده اطراف تونل در زوایای مختلف مستقل از ضریب نسبت تنش افقی به قائم و اعتبارسنجی آن ها، نشان داده شده که با افزایش فشار سینه کار می توان نشست سطح زمین را در حین حفاری کاهش داد.

برخی فعالیت های عمرانی به ناچار بایستی روی خاک های ضعیف ومسأله دار انجام گردد. از اینرو مهندسان ژئوتکنیک، روش ها و تکنیک های قابل اجرا و اقتصادی را در جهت رفع این مشکلات ارائه می دهنداز جمله خاک های مسئله دار برای ساخت پروژه ها، خاک رس می باشد. آهک را می توانبه عنوان یکی از کاربردی ترین مصالح برای تثبیت خاک های رسی نام برد.واکنش های آهک و خاک رس، ساختار خاک را تغییر و باعث کاهش خواص مخرب از جمله تورم، افزایش مقاومت طولانی مدت و افزایش تردشدگی خاک می گردد. در این تحقیق چهار فعالیت صورت گرفته است 1- بررسی آزمایشگاهی تاثیر درصد رطوبت برای خاک های اصلاح شده با آهک و مسلح شده با ژئوگرید در زمان عمل آوری 60 روزه با استفاده از آزمایش تک محوری. 2- پیدا کردن رابطه ای بین مقاومت کششی، در صد آهک، دما، زمان عمل آوری و تخلخل با استفاده از برنامه نویسی ژنتیک 3- بررسی تاثیر دما در سرعت عمل آوری نمونه¬ها 4- بررسی تاثیر عمق و عرض تثبیت خاک بر ظرفیت باربری پی نواری با استفاده از روش اجزا محدود (plaxis software).

تحلیل پاسخ لرزه ای زمین یکی از مسائل مهم و مورد توجه در مهندسی ژئوتکنیک لرزه ای می باشد. روش های برآورد پاسخ لرزه ای زمین را می توان از دیدگاه های مختلف تقسیم بندی نمود که از دیدگاه ابعاد مدلسازی مسئله می توان به روش های یک بعدی، دو بعدی و حتی سه بعدی و از دیدگاه رفتار مصالح می توان این روش ها را به مقوله ی تحلیل خطی و غیر خطی تقسیم بندی نمود. ساده ترین روش های تحلیل پاسخ لرزه ای زمین مشتمل بر خاک تک لایه همگن بر بستر سنگی است اما حالات واقعی تر می تواند در بر گیرنده ی تعداد لایه های بیشتر باشد. در برآورد پاسخ لرزه ای، هر لایه می تواند همانند یک درجه آزادی داشته باشد و در نتیجه خاکn لایه ای دارای n درجه آزادی می شود. اما از دیدگاه کلی، سیستم خاک چند لایه نیز همانند سازه های با درجه آزادی بیشتر می تواند رفتار یک درجه آزادی معادل داشته باشند برآورد. خصوصیات این سیستم یک درجه آزادی معادل و یا بعبارتی بررسی مشخصات معادل تک لایه برای یک خاکn لایه ای از اهداف این تحقیق می باشد .برهمین اساس با توجه به مفاهیم توابع انتقال در خاک و نیز ضریب تشدید دینامیکی برای سیستم یک درجه آزادی، روابط پیشنهادی سید و ادریس بهبود داده شده است و نتایج بدست آمده نشان از انطباق این روش با روش تابع انتقال دارد. در انتها مشاهده گردید که میرایی رایلی بیشتر متاثر از سختی است و با توجه به ضرایب سختی بدست آمده، میرایی رایلی و میرایی ویسکوز افزایش می یابد و پریود تشدید به عنوان پارامتر موثر در طراحی سازه ها، کاهش می یابد که این کاهش سبب بهینه تر شدن طراحی می گردد.

در این مطالعه اثرات باطله های سدهای رسوبگیر بر آلودگی خاک مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور با استفاده از روش برنامه ریزی ژنتیک که روشی نوین، سریع و دقیق بوده و با استفاده از داده های معتبر اولیه، ضریب نفوذ پذیری خاک بستر و بدنه سد مدل شده است. به منظور مدل کردن ضریب نفوذ پذیری از برنامه matlab استفاده شده است. سپس پدیده های مختلف حین نشت سیال آلوده کننده در فازهای مختلف بررسی گردیده است. با استفاده از نرم افزار seep/w سد رسوبگیر مس میدوک مدل شده است و ضرایب نفوذپذیری پیش بینی شده مناطق مختلف سد در نرم افزار seep/w استفاده شده اند. دبی نشت بدست آمده از نرم افزار seep/w با مقادیر واقعی مقایسه شده است