ریزشمع لوله فلزی مشبک با قطر کمتر از 300 میلی متر می باشد، که تا عمق مورد نظر در زمین کوبیده یا حفاری می شود سپس عملیات تزریق دوغاب که شامل سیمان، آب و افزودنیهای مختلف است انجام میگیرد. با توجه به عمق و جنس زمین، دوغاب تحت فشار 5 تا 25 بار تزریق می شود. با توجه به نحوهی عملکرد، ریز شمع ها به دو دستهی باربر و تحکیمی تقسیم میشوند. ریز شمع های باربر برای تحمل بارهای فشاری، کششی و یا جانبی به کار میروند و به خوبی میتوانند جایگزین شمعهای بتنی و فولادی کوبیدنی و در جا شوند. ریزشمع های باربر با اتصال به فونداسیون برای تحمل بارهای وارده، کاهش نشست، مقاوم سازی لرزهای ابنیه موجود، افزایش ظرفیت باربری فونداسیون های موجود، بلند کردن و تراز کردن سازه های موجود و پایداری شیروانی ها به کار می روند. ریزشمع های تحکیمی معمولاً عملکرد تسلیح خاک را دارد و با ایجاد یک اسکلت جدید از خاک و دوغاب تزریق شده بهبود خواص ژئوتکنیکی و پارامترهای مقاومتی، بهسازی خاکهای مسأله دار(خاکهای سست، واگرا و...)، افزایش ظرفیت باربری، کاهش نشست، کنترل تراوش، پایدارسازی شیروانی ها و گود برداریها به کار برده می شوند. این تحقیق ابتدا به بررسی موضوع و جمع آوری اطلاعات راجع به ریز شمع، چگونگی عملکرد آن در بهبود خاک زیر فونداسیون و نحوهی افزایش ظرفیت باربری توسط ریزشمع پرداخته است. در ادامه به تشریح مراحل طراحی ریزشمع اشاره شده است. (fhwa-sa-97- برای فونداسیون سازه ها طبق دستورالعمل وزارت راه امریکا ( 70 در ادامه این پایان نامه به بررسی مطالعات موردی انجام گرفته بر روی ریزشمع پرداخته شده است و آزمایشات انجام گرفته بر روی ریزشمع در زمین های مختلف مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. پرداخته و نحوه مدل سازی و تحلیل ریزشمع توسط این نرم plaxis 3d foundation در نهایت به معرفی نرم افزار بیان شده است. پس از مقایسه جوابهای حاصل از مدل سازی با نتایج واقعی حاصل از آزمایش بر روی ریزشمع، به و قطر ریزشمع در ظرفیت باربری ریزشمع ? ، c مطالعات پارامتریک پرداخته و نحوهی اثر پارامترهای مختلف از جمله مورد ارزیابی قرار گرفته است.

شناخت رفتار دیوارها در مجاورت محیط های دیگر از جمله محیط های خاکی به لحاظ طراحی بهینه و اقتصادی دیوارها حائز اهمیت می باشد و از نظر ژئوتکنیکی، مقدار ونحوه توزیع فشارهای جانبی خاک که بر دیوار وارد می شوند، در شرایط گوناگون مثل زلزله، باید کاملاً شناسایی شوند. در دیوارهای صلب، مسأله اندرکنش خاک- سازه نسبتاً ساده می باشد اما با افزایش انعطاف پذیری دیوار به خاطر تغییر شکل غیر یکنواخت و غیر خطی دیوار و تغییرشکلهای محیط خاکی مجاور دیوار، الگوی توزیع فشار جانبی خاک پیچیده تر می گردد. پیچیدگی اندرکنش خاک- سازه، علاوه بر انعطاف پذیری دیوار، به ساختار خاک، تعداد ردیفهای مهار و نوع سیستم نگه دارنده نیز بستگی دارد. با پیشرفت محاسبات عددی نظیر اجزاء محدود، تحلیل های عددی جایگزین مناسبی برای تحلیل های کلاسیک به شمار می آیند. در این تحقیق سعی بر آن شده است تا تغییرات فشار جانبی 4 خاک متفاوت در شرایط زلزله (دو شتابنگاشت مختلف) بوسیله مدل های رفتاری موهر-کولمب و خاک سخت شونده به کمک برنامه المان محدود plaxis بررسی شود و سپس با نتایج بدست آمده از روش تحلیلی مونونوبه-اوکابه مقایسه شوند. همچنین در انتها به بررسی تغییرات فشار جانبی خاک در ایستگاه کارگر قطار شهری اهواز بوسیله دو مدل رفتاری مذکور به کمک برنامه plaxis پرداخته ایم. با بررسی نتایج، مشاهده شد که نتایج بدست آمده از روش مونونوبه-اوکابه محافظه کارانه بوده و از مقادیر بدست آمده از روش عددی بیشتر می باشد. دلایل این امر به مفروضات ساده کننده ای که مونونوبه و اوکابه در نظر گرفتند بر می گردد. همچنین در خاک های ماسه ای تغییر شکل های پلاستیک در تراز های پایین تر رخ می دهد و تفاوت بین مقادیر فشار جانبی در حالت استاتیک و پس از پایان بارگذاری دینامیکی در این نقاط بیشتر است، اما در خاک های ریزدانه بعلت بروز ترک کششی و اینکه تغییر شکل های پلاستیک در ترازهای بالاتر رخ می دهد، تفاوت بین این مقادیر در ترازهای بالاتر بیشتر است. تغییرات فشار جانبی استاتیک و محدوده تغییرات فشار دینامیک خاک در مدل خاک سخت شونده بیشتر از مدل موهر-کولمب می باشد. همچنین در نتایج بدست آمده از مدل موهر-کولمب مشاهده شد که مقادیر فشار جانبی حین زلزله و پس از آن در خاک های ریزدانه از خاک های درشت دانه بیشتر می باشد، ولی نتایج بدست آمده از مدل خاک سخت شونده نشان داد که این مقادیر در خاک های سست ونرم از خاک های متراکم و سفت بیشتر می باشد، به این دلیل که در مدل خاک سخت شونده، سختی خاک به صورت غیر خطی به تراز تنش وابسته است و خاک زودتر به حالت پلاستیک وارد می شود. بنابراین پیشنهاد می گردد تا در آنالیز های عددی فشار جانبی (به خصوص خاک های نرم و سست) از مدل های با رفتار سخت شدگی کرنشی استفاده شود. مقایسه بین نتایج دو شتابنگاشت نشان داد که وجود شتاب عمودی در زلزله باعث می شود که نیروی وزن رو به پایین به اندازه نیروی لختی افزایش پیدا کند و فشار بیشتری در ترازهای پایین به دیوار وارد شود. همچنین بررسی ایستگاه کارگر قطار شهری اهواز نشان داد که در لایه ای که ماسه سیلتی شل قرار دارد بیشترین افزایش فشار جانبی خاک در حین زلزله و پس از آن رخ می دهد.

تحقیق حاضر شرح کار و نتایج یک بررسی تحقیقاتی است که در آن مقایسه تأثیر درصد تراکم، رطوبت، سیمان، آهک، ماسه، ماسه- سیمان، ماسه- آهک و سیمان- آهک روی مقدار و زمان تورم خاک بنتونیت بررسی شده است. تورم معمولاً در خاک هایی مشاهده می شود که به اندازه لازم دارای ذرات ریزدانه رسی باشند و در این میان، خاک های مونتموریلونیت دار (مانند بنتونیت) تمایل زیادی به جذب آب و متورم شدن دارند. هر ساله تعداد بسیار زیادی از سازه های جدید بر روی خاک های متورم شونده ساخته می شود. عموماً بالغ بر ?? درصد از این سازه ها متحمل خسارات جزئی از قبیل ترک و حدود ?? درصد از این سازه ها به شدت آسیب می بینند که دیگر قابل تعمیر نیستند. این موضوع نشاندهنده اهمیت مطالعه های لازم برای شناسایی رفتار تغییر حجم خاک های ریزدانه می باشد. پتانسیل تغییر حجم به طور مستقیم به میزان فعالیت کانی های رسی غالب در خاک و به عبارت دیگر به پلاستیسیته خاک بستگی دارد. در میان مجموعه روش های موجود برای ارزیابی میزان تورم در خاکهای رسی مطمئن ترین روش، اندازه گیری مستقیم با انجام آزمایش های مربوطه می باشد. در این تحقیق، ابتدا حدود اتربرگ و رطوبت بهینه خاک بنتونیت و مخلوط آن با درصدهای مختلف سیمان، آهک، ماسه، ماسه- سیمان، ماسه- آهک و سیمان- آهک با استفاده از آزمایش تراکم محاسبه گردید. سپس تغییرات مقدار و زمان تورم بر روی نمونههای متراکم شده از خاک های مذکور با استفاده از تورم آزاد به وسیله دستگاه تحکیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که پتانسیل تورم با افزایش شاخص خمیری خاک و ازدیاد درصد رس موجود در خاک افزایش می یابد و همچنین مطابق آزمایش های صورت گرفته با کاهش تراکم، افزایش رطوبت، درصد سیمان، آهک، ماسه، ماسه- سیمان، ماسه- آهک و سیمان- آهک ، مقدار و زمان تورم کاهش می یابد

برای حل مشکل نشست تحکیمی زیاد خاک رس نرم از روش پیش بار گذاری می توان استفاده نمود. با ایجاد یک سربار اضافی بیشتر از بار طرح می شود سرعت نشست را افزایش داد. استفاده از سیستم زهکشی قائم به همراه پیش بار، سبب همزمانی تحکیم قائم و تحکیم شعاعی می شود. استفاده از زهکش های قائم، نفوذ پذیری افقی را به کار می گیرد و طول مسیر زهکشی قائم را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. نحوه طراحی و الگوی اعمال زهکش های قائم با توجه به جنس خاک و نوع پروژه متغیر بوده و تاثیر به سزایی در نحوه عملکرد و سرعت اجرای طرح دارد. در ابتدا زمین شناسی منطقه و لایه بندی خاک آن بررسی شد. سپس بر اساس اطلاعات موجود و با استفاده از نرم افزار مدل هندسی ایجاد شد. سپس الگوهای مختلف برای زهکش های قائم، عمق نفوذ آن ها در خاک و نحوه چیدمان آنها مدل شد و تاثیرات اعمال آنها بر روی سرعت تحکیم، زمان اجرای پروژه و میزان نشست بررسی شد. در ماه های اول نشست در چیدمان مثلثی بیشتر از چیدمان مربعی بود. نتایج بر اساس درجه تحکیم معادل گزینش شدند. در حالتی که عمق لایه ی تحکیم شونده زیاد است، مقدار عمق نفوذ زهکش قائم pvd تغییر زیادی بر روی مدت زمان پروسه تحکیم دارد. با تحلیل های انجام گرفته این نتیجه به دست آمد که چنانچه مقدار عمق نفوذ pvd به اندازه ی 80% ضخامت لایه ی تراکم پذیر باشد، در زمان تحکیم نسبت به حالتی که pvd تا انتهای لایه ی تراکم پذیر فرو برود تفاوت وجود دارد. اگر از این طول کم تر شود، پروسه ی تحکیم خاک به شدت به تأخیر می افتد.

بررسی زمین لرزه های گذشته نشان می دهد که شرایط زمین شناسی محلی نظیر تاریخچه رسوب گذاری، بافت و تراکم خاک نیز تأثیر زیادی در تشدید حرکات زمین داشته و عموماً خسارات لرزه ای بر روی رسوبات آبرفتی بزرگ تر از بستر سنگی گزارش شده است. میزان اثرات ساخت گاهی را می توان تابع عوامل مختلف ازجمله هندسه ساختگاه، خواص دینامیکی مصالح لایه های زیرسطحی، خصوصیات امواج ورودی و توپوگرافی ساختگاه دانست. محدوده پریود تقویت لرزش های خاک تابعی از ضخامت و مقاومت آن است و با کاهش مقاومت به طرف پریودهای بالاتر جابجا می شود. زمانی که پریود طبیعی سازه با پریود تقویت خاک برابر است پدیده تشدید اتفاق افتاده و شدت خرابی افزایش می یابد. به طور عمده در این تحقیق فرض اساسی وابستگی میزان تشدید به ضخامت ها و خواص دینامیکی مصالح لایه های زیرسطحی بوده و هدف در این تحقیق ارزیابی اثر تغییر لایه ها و وجود گسل بر بزرگنمایی است. این امر در مطالعات قبلی که بیشتر به صورت یک بعدی انجام شده اند دیده نمی شود. در آن مطالعات اثر گسل که باعث جابجایی در لایه و تغییر آن ها در امتداد بعد افقی می شود ملحوظ نمی شود. در این تحقیق اطلاعات جامعی از پروژه ها و تحقیقات قبلی درزمینه عوامل مختلف موثر بر این پدیده موردبررسی قرار می گیرد. بامطالعه و بررسی کامل نرم افزارهای مورداستفاده در این قبیل مطالعات مانند seismosignal ، nera ، plaxis و flac 2d داده های ورودی نرم افزار جهت انجام پروژه به دست می آیند.

روش المان محدود، بدلیل استفاده از المان در تحلیل مسائلی با مرزهای پیچیده یا متحرک و یا مسائلی که در زمان دچار تغییر در هندسه حوزه می شوند نیازمند فرآیند مداوم شبکه بندی مسئله میباشد. بدلیل چنین محدودیت هایی توجه پژوهشگران به روشهای بدون شبکه معطوف گردیده است. در این پژوهش، از ترکیب روش حداقل مربعات گسسته و روش ماکروپلین روشی نوین برای مدلسازی رفتار مصالح با ترک پیش رونده ارائه شده است. از مزایای این روش عدم نیاز به انتگرال گیری و سادگی به کارگیری آن می باشد. روش ارائه شده توانایی تحلیل تنش در صفحات ترکدار، پیش بینی مسیر رشد ترک و ارائه نمودار تنش-کرنش حاصل از رشد ترک در جسم سازه را دارا میباشد. در نهایت کارایی و دقت بالای روش حداقل مربعات گسسته با حل مسائل استاندارد به اثبات رسیده است.