آلودگی خاک به مواد ارگانیک و سمی یکی از مشکلات شایع محیط زیستی بوده که در این میان از آلاینده های نفتی به عنوان مهمترین عامل این آلودگی یاد می شود. از عوامل انتشار این نوع آلودگی در خاک می توان به علل مختلف از جمله شکل وسیع آلودگی در اطراف تاسیسات اکتشاف و پالایش و به شکل موضعی در مسیرهای انتقال، نشت مخازن نفت، تصادف تانکرها که در مناطق ساحلی دریاها و یا خلیج ها رخ می دهد، اشاره کرد. از این رو بررسی تاثیر این نوع آلاینده ها بر روی رفتار خاک ساحلی دارای اهمیت فراوانی می باشد. یکی از خاک هایی که جزو خاک های مسئله ساز در مهندسی ژئوتکنیک مطرح است رسوبات کربناته می باشد. این گونه خاک ها به خاک های کلسیاتی نیز شناخته می شوند و به طور قابل توجهی در سواحل قاره ای در مناطق استوایی و معتدل گسترده شده و در بسیاری از مناطقی که مخازن نفت و گاز یافت می شود. به همین دلیل بررسی رفتار این نوع خاک ها دارای اهمیت زیادی می باشد. بدین منظور در این تحقیق از ماسه کربناته چابهار با درصدهای مختلف 0 ، 2،6، 10 و 12 درصد نفت خام جهت انجام آزمایش های سه محوری تحکیم یافته زهکشی شده و تحکیم یافته زهکشی نشده برای بررسی تاثیر آلاینده ی نفتی بر روی پارامترهای مقاومت برشی استفاده شده است. نتایج به دست آمده از آزمایشات نشان دهنده این موضوع می‏باشد که حضور نفت خام باعث کاهش مقاومت برشی خاک وکاهش زاویه اصطکاک داخلی کل دلیل این امر نقش روان‏کننده داشتن نفت و افزایش لغزش بین ذرات خام می‏باشد. همچنین حضور نفت خام باعث افزایش کرنش حجمی در نمونه‏های زهکشی شده و افزایش فشارآب حفره‏ایی در نمونه‏های زهکشی نشده، شده است در واقع رفتار خاک را از حالت اتساعی به انقباضی میل داده شده است و نرخ اتساع کاهش یافته است.

آهک تاثیرات مهمی در اصلاح خاکهای رسی دارد، اما هنگامی که درصد سولفات خاک رس بالا باشد، واکنش میان سولفات موجود در خاک ، کلسیم موجود در آهک و نیز آلومینای خاک رس سبب ایجاد کانی متورم شونده ای به نام اترینگایت می شود.این کانی با توانایی جذب آب زیاد، در شرایط اشباع به شدت متورم شونده بوده و سبب می شود که اهداف تثبیت حاصل نشود. در این پژوهش به منظور تثبیت خاک رس سولفاته، از دو تثبیت کننده به نامهای محلول تبادل یونی سی بی آر پلاس و آهک استفاده شده است.جهت مقایسه ی تاثیر هر یک از این دو بر روی خاک، به بررسی مقاومت و تورم خاک در آزمایش سی بی آر پرداخته شده است.نتایج نشان می دهد که محلول تبادل یونی در هر دو مورد مقاومت و تورم، برای خاک مناسب بوده اما آهک سبب ایجاد تورم بالایی در خاک می شود. سیکل های ذوب – انجماد و تر – خشک شدن مشخصات ژئوتکنیکی خاک ها را تحت تاثیر قرار داده و منجر به تغییر پارامترهای مقاومتی خاک ها می شود. یکی از خاک هایی که در طی این فرآیندهای طبیعی دچار آسیب های جدی ،از جمله افزایش بیش از حد تورم و کاهش مقاومت می شود،خاک های ریزدانه ی رسی سولفاته می باشد که آن را با روش های سنتی از جمله تثبیت با آهک نیز نمی توان بهبود بخشید. در این پژوهش به منظور کاهش اثرات مخرب این سیکل های طبیعی ، خاک رس سولفاته با محلول تبادل یونی سی بی آرپلاس تثبیت شده است. روند کار بدین شرح می باشد که در ابتدا مقاومت سی بی آر خاک تثبیت نشده مورد اندازه گیری قرار گرفت و سپس این خاک تحت سیکل های مختلف و متوالی ذوب – یخبندان و تر – خشک شدن قرار گرفت و میزان تورم و مقاومت آن در هر سیکل اندازه گیری شد.سپس همین مراحل از کار برای نمونه های تثبیت شده با محلول تبادل یونی سی بی آرپلاس انجام گرفت. از مقایسه ی نتایج و نمودارهای بدست آمده مشاهده میشود که این تثبیت کننده منجر به کاهش تورم و افزایش مقاومت خاک رس سولفاته می شود. هم چنیین شاهده شد که سیکل های ذوب–یخبندان و تر–خشک شدن منجر به کاهش مقاومت خاک در هر دو حالت تثبیت نشده و تثبیت شده با سی بی آر پلاس می شود؛ اما در هر حالت مقاومت نمونه های تثبیت شده بیشترمی باشد. در نمونه های تثبیت شده با سی بی آر پلاس،کاهش مقاومت نمونه ها در سیکل های ذوب–یخبندان وتر–خشک شدن قابل توجه می باشد،که نشان می دهد این محصول در مناطق بارانی با امکان تغییرات فاحش سطح آب زیرزمینی دقت بیشتری باید مورد مصرف قرار بگیرد.

در این پایان نامه نتایج یک سری تحلیل عددی صورت گرفته بر روی شمع¬های بتن مسلح با مقطع دایروی در خاک¬های ماسه¬ای تحت بارگذاری جانبی و قائم، که یکی از پرکاربردترین موارد استفاده از شمع در پروژه¬های مهندسی است، ارائه شده است. جهت انجام تحلیل دقیق¬تر رفتار شمع در داخل خاک، از نرم افزار abaqus استفاده گردید. با استفاده از این نرم افزار به مدل سازی سه بعدی و بررسی اثر عوامل مختلف بر روی ضریب عکس العمل جانبی خاک پرداخته شد. در این مطالعه رفتار شمع¬های کوتاه و بلند تحت بارگذاری جانبی و قائم در خاک ماسه¬ای مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به عملکرد متفاوت آن¬ها در داخل خاک، منحنی¬های رفتاری آن¬ها جهت برآورد ضریب عکس العمل بستر جانبی خاک ارائه گردیده است. برای برآورد این ضریب از روش آنالیز برگشتی استفاده شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر تغییرات بارگذاری وارد بر شمع، اثر تغییر طول شمع و اثر تغییر پارامترهای خاک بر روی ضریب عکس العمل جانبی خاک است. پس از انجام تحلیل و برآورد ضریب عکس العمل بستر جانبی، مشاهد گردید که بار قائم باعث افزایش مقادیر این ضریب شده است. همچنین با استفاده از این روش کارایی روابط تجربی موجود در محاسبه این ضریب نیز بررسی شد. با توجه به اینکه روابط تجربی نمی¬توانند مقادیر دقیقی ارائه دهند، بهتر است از روش آنالیز برگشتی استفاده شود تا علاوه محاسبه دقیق ضریب عکس العمل جانبی، طراحی شمع مطمئن و اقتصادی باشد.