در کارهای عمرانی، خاکریزی و خاکبرداری برای رسیدن به سطح هموار با تراز دلخواه امری اجتناب ناپذیر است. خاکریز مهندسی خاکریزی است که در آن مصالح خاکریز انتخاب شده و برای رسیدن به خواص مهندسی مطلوب به صورت لایه لایه ریخته شده و متراکم شده است و درمقابل، خاکریز غیرمهندسی به خاکریزی گفته می شود که توسط عوامل طبیعی یا عوامل انسانی بدون اینکه روی آنها عملیات متراکم سازی صورت بگیرد شکل گرفته است. طبیعت مصالح تشکیل دهنده، نحوه شکل گیری خاکریز، عمق، تراز آب، سن و تاریخچه تنش از عوامل موثر روی رفتار خاکریزها هستند. به منظور بررسی پارامترهای ژئوتکنیکی این خاکریزها، موارد عملی خاکریزهای غیرمهندسی ساخته شده از مصالح طبیعی مورد بررسی قرار گرفت.چهار مورد از موارد عملی به بررسی خاکریزهای غیرمهندسی ساخته شده از باطله معدنی، سه مورد به مصالح ریزدانه و سه مورد نیز به خاکریزهای ساخته شده از مصالح دانه ای اختصاص داده شد و رفتار ژئوتکنیکی هرکدام از این خاکریزها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، مطالعات آزمایشگاهی روی نمونه های تهیه شده از محل خاکریز غیرمهندسی که از فعالیت عمرانی در ناحیه ای از شرق گیلان به جا مانده بود، در آزمایشگاه مکانیک خاک دانشکده فنی دانشگاه گیلان صورت گرفت. با توجه به نوع مصالح موجود در محل، نمونه های تهیه شده به دو صورت ماسه بد دانه بندی شده و مصالح ریزدانه بوده و آزمایش هائی برای تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح خاکریز انجام شد. بررسی موارد عملی نشان می دهد که در خاکریزهای غیرمهندسی ساخته شده از باطله معدنی وارد شدن سربار و ورود آب به درون خاکریز و حرکت آن درون خاکریز مسئله ساز می شود و در خاکریزهای غیرمهندسی حجیمی که از ذرات ریزدانه تشکیل شده اند عامل فشردگی در اثر نخستین اشباع شدن مشکل ساز می شود. عامل نگران کننده در رفتار خاکریز با مصالح دانه ای نشست تحت بارهای دینامیکی و گاه احتمال وقوع روانگرائی است. در موارد عملی بررسی شده به جز حالتی که مصالح ریزدانه در شرایط اشباع در خاکریز قرار گرفته بودند، مقاومت برشی در خاکریزها مسئله ساز نشد. نتایج آزمایش های انجام شده روی مصالح دانه ای نشان می دهدکه رفتار فشردگی ماسه بد دانه بندی شده به صورت غیرخطی بوده به طوریکه توان رابطه فشردگی به تراکم اولیه مصالح بستگی دارد. آزمایش های فشردگی روی مصالح ریزدانه در قالب بزرگ تری که به منظور بررسی تأثیر اندازه تکه های رسی روی مقدار نشست ساخته شده بود انجام شد. به کمک این آزمایش ها، ضریب فشردگی احاطه شده برای تعیین مقدار نشست ناشی از ساخت و ساز روی خاکریز تعیین شد. مقدار نشست ناشی از نخستین اشباع شدن نیز و تأثیر سربار روی مقدار آن در خاکریز با مصالح ریزدانه مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های تعیین پارامترهای مقاومت برشی شامل آزمایش برش مستقیم و فشاری تک محوره نشان می دهند که خاکریزهای ساخته شده از مصالح دانه ای و مصالح ریزدانه از نظر مقاومت برشی در شرایط مناسب تری نسبت به نشست قرار دارند.

در تحقیق حاضر تحلیل ظرفیت باربری نهایی فونداسیون نواری قرار گرفته بر بستر سنگی با در نظر گرفتن معیار های تسلیم هوک-براون و موهر-کولمب مورد بررسی قرار گرفته است. روش مورد استفاده در تحقیق حاضر، روش آنالیز حدی مرز بالا است که از قوی ترین روش های تحلیلی برای بررسی ظرفیت باربری می باشد. با استفاده از روش آنالیز حدی، حل مرز بالا صورت گرفته و بار حدی پلاستیک محاسبه گردیده است. تابع تسلیم غیر خطی هوک-براون و همچنین تابع تسلیم موهر-کولمب در این آنالیز مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از قانون جریان همراه، معیار غیر خطی می تواند بصورت مستقیم در آنالیز حدی مرز بالا استفاده گردد. توان اتلافی پلاستیک بصورت میادین سرعت قابل قبول و روابط بهینه سازی غیر خطی تعیین شده است. برای مدل سازی توده سنگ از روش اجزاء محدود بهره برده و روش فوق برنامه نویسی شده است. نتایج حاصل از تحقیق حاضر با نتایج بدست آمده توسط سایر محققان مقایسه شده است که رضایتبخش می باشد. همچنین تحلیل های متعددی بر روی ظرفیت باربری نهایی مصالح سنگی با در نظر گرفتن معیار تسلیم هوک-براون و موهر-کولمب صورت گرفت که نتایج بدست آمده به صورت نمودارهایی جهت بررسی تأثیر پارامترهای مختلف معیار هوک-براون ارایه شده است. این نمودارها تأثیر پارامترهای مقاومتی سنگ در معیار هوک-براون از قبیل شاخص مقاومت زمین شناسی(gsi)، ثابت مصالح (mi) و ضریب دستخوردگی سنگ (d) را بر ظرفیت باربری نهایی توده سنگ نشان می دهند. در انتها، تحلیل هایی با استفاده از معیار موهر-کولمب برای مصالح خاکی نیز انجام شده است که نتایج بدست آمده به صورت جداول طراحی جهت بررسی تأثیر پارامترهای مختلف ارایه شده است. این جداول تأثیر پارامترهای مقاومتی سنگ در معیار موهر-کولمب (چسبندگی c و زاویه اصطکاک داخلی ?) را بر ظرفیت باربری نهایی خاک نشان می دهند.

امروزه احداث سازه?های وزنی دریایی نظیر؛ موج?شکن?ها به دلیل گسترش ارتباطات دریایی به سرعت در حال افزایش است. اجرای مطالعات میدانی عملی در داخل کشور، نشان داده است که خاکریز موج?شکن?های وزنی در مناطقی از سواحل کشور در حین ساخت نشست بسیار زیادی دارند. پیش بینی این نشست?ها با توجه به ازدیاد قابل توجه حجم عملیات خاکی بدنه موج?شکن و صدمه زیادی که به اقتصاد پروژه وارد می?شود، از اهمیت به سزایی برخوردار است. با برآورد میزان نشست در این گونه سازه?ها، می?توان روش?های جلوگیری از تخریب و مقاوم سازی این گونه سازه?ها را از نظر طراحی و نیز اجرایی بررسی و اعمال کرد؛ به طوری که در شرایط مساله دار بستر دریا پایدار باشند. بررسی?های به عمل آمده نشان داده است که روش?های متداول محاسبه نشست?های تحکیم که بر پایه تئوری ترزاقی استوار هستند قادر به پیش بینی دقیق نشست موج?شکن?های وزنی در حین ساخت نبوده و از خطای بسیار زیادی برخوردار هستند. در تحقیق حاضر دو روش برای حل این معضل به کار گرفته شد؛ روش اول مدل?سازی با استفاده از تئوری بایوت و با کمک نرم?افزار اجزاء محدود plaxis و روش دوم، حل عددی با استفاده از بسط معادله تحکیم گیبسون و توسعه شرایط مرزی مربوط و حل عددی آن با تکنیک تفاضل محدود می?باشد. مقایسه نتایج به دست آمده از روش?های مذکور با داده?های مطالعات میدانی نشان داد که هر دو روش به کار گرفته شده قادر به پیش بینی بسیار دقیق نشست?های بزرگ موج?شکن?های وزنی هستند.

در تحقیق حاضر از شبیه سازی های عددی جهت بررسی رفتار شالوده های سطحی تحت اثر برخاست استفاده شده است. این بررسی شامل شالوده های نواری و دایره ای مدفون در خاک های مسلح و غیر مسلح می باشد. رفتار خاک الاستو پلاستیک بوده و معیار تسلیم موهر-کولمب برای آن در نظر گرفته شده است. ظرفیت باربری نهایی برخاست شالوده ها در هر یک از حالات مسلح و غیر مسلح تعیین شده و در نهایت ضریب اطمینان برخاست محاسبه گردیده است. در این پایان نامه از نرم افزار plaxis نسخه 2/8 استفاده شده است. ابتدا مدل عددی ساخته شده با آزمایش های آزمایشگاهی مقایسه شده تا بدینوسیله از صحت مدلسازی و خروجی-های نرم افزار اطمینان حاصل شود. شایان ذکر است که هدف عمده این تحقیق متوجه تعیین آرایش بهینه ژئوگرید ها (اعم از محل قرارگیری لایه ها، عرض بهینه گسترش و تعداد آن ها) می باشد. در ادامه به منظور ارزیابی اثر هر یک از پارامترهای مدول الاستیسیته، زاویه اتساع، وزن مخصوص، چسبندگی خاک و همچنین سختی ژئوگرید بر ظرفیت باربری برخاست شالوده ها در هر دو حالت مسلح و غیر مسلح، تعدادی حساسیت سنجی صورت گرفته است. همچنین اقدام به ارائه یک رابطه تحلیلی جهت تخمین ظرفیت باربری برخاست شالوده-های مدفون در خاک غیر مسلح گردیده است. این رابطه قابل استفاده در تمامی خاک ها اعم از دانه ای، چسبنده-اصطکاکی و چسبنده می باشند. ضمناً رابطه تحلیلی حاضر نیز با شبیه سازی های عددی مقایسه شده و همخوانی مناسبی ملاحظه می گردد.

گسترش صنعت حمل و نقل نیز مانند سایر صنایع، علاوه بر مزیت های فراوان، همواره با مشکلاتی همراه بوده است که از جمله مهمترین آن ها، مشکلات ناشی از تولید روز افزون مقادیر بسیار بالای لاستیک و معزل دفع لاستیک های فرسوده می باشد. انباشته شدن میلیون ها حلقه لاستیک در سرتاسر جهان علاوه بر اشغال فضای زیادی از ظرفیت مراکز دفع زباله، خطراتی از جمله آتش-سوزی، گسترش رشد جانوران موذی و به دنبال آن شیوع انواع بیماری ها را در بر دارد. به منظور مقابله با این مشکل و استفاد? مجدد از لاستیک ضایعاتی، تحقیقات گسترده ای در خصوص استفاد? مجدد از آن ها در صنعت حمل و نقل، تولید سوخت، تولیدات کشاورزی و پروژه های عمرانی صورت پذیرفته است. اما با وجود تمامی این تحقیقات، در حدود نیمی از این مصالح در مراکز دفع زباله انباشته می شوند. لذا با توجه به پتانسیل بالای پروژه های عمرانی در استفاده از لاستیک، به خصوص به عنوان جایگزینی برای مصالح خاکی دانه ای، اهمیت انجام تحقیقات گسترده در خصوص کاربرد این مصالح در پروژه های عمرانی، بیش از پیش آشکار می گردد. در این پژوهش نتایج آزمایشات برای تعیین ظرفیت باربری نهایی (در نشست معین) پی های مربعی واقع بر خرده لاستیک زائد مسلح به لایه های ژئوگرید ارائه شده است. در این آزمایشات تاثیر موقعیت اولین لایه مسلح کننده، فاصله عمودی بین مسلح کننده ها، تعداد لایه های مسلح کننده و ابعاد لایه مسلح کننده در افزایش ظرفیت باربری مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه آزمایشگاهی نشان میدهد که عمق بهینه ای برای قرار گیری مسلح کننده ها وجود دارد که در این حالت ظرفیت باربری نهایی بیشینه است و در صورت افزایش عمق قرارگیری لایه مسلح کننده، تغییری در افزایش ظرفیت باربری مشاهده نمیشود، همچنین تاثیر فاصله اولین لایه مسلح کننده در افزایش ظرفیت باربری نشان داده میشود و مقداری برای فاصله مذکور ارائه شده بطوری که قرار گیری مسلح کننده بیش از این فاصله، تاثیری بر افزایش ظرفیت باربری ندارد. به علاوه نتیجه گیری شده که ظرفیت باربری خرده لاستیک با افزایش تعداد لایه های مسلح کننده تا تعداد مشخصی و همچنین ابعاد مسلح کننده تا مقادیر مشخصی افزایش می یابد. مطالب مورد بحث در فصول مختلف عبارتند از: • فصل اول کلیات مربوط به لوله های مدفون و مسلح کننده ها • فصل دوم مروری بر مطالعات محققین گذشته • فصل سوم مشخصات دستگاه آزمایش • فصل چهارم مشخصات مصالح، نحوه آماده سازی، روش انجام آزمایش و آزمایشهای انجام شده • فصل پنجم نتایج آزمایشها و تحلیل نتایج • فصل ششم نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات بمنظور مطالعات آتی

میخکوبی خاک یکی از روش های مسلح سازی خاک با استفاده از ایجاد گمانه در دیواره های گودبرداری شده و قراردادن میلگردهای فولادی و تزریق دوغاب سیمان در گمانه های حفاری شده می باشد. میلگردهای فولادی نزدیک به هم به همراه دوغاب تزریق شده همانند یک میخ خاک مستعد لغزش را به خاک پشت گوه گسیختگی می دوزد. اگر این روش مسلح سازی به شکلی طراحی و اجرا شود که تنش های وارده به خاک را تحمل نموده و از لغزش و واژگونی جلوگیری بعمل آورد، در خاک مسلح شده جابجای های افقی و قائم بوقوع می پیوندد. هدف از این تحقیق پیش بینی جابجایی های افقی و قائم ناشی از گودبرداری در ترانشه های قائم میخکوبی شده و بررسی و مطالعه این تغییر مکان ها به منظور دستیابی به نتایج کاربردی و اجرایی می باشد. در این پژوهش جابجایی های دو پروژه در حال احداث در شمال غرب تهران و شرق گیلان توسط ابزارنگاری اندازه گیری شده و مقادیر آن ها با روند گذشت زمان به روی شکل برده شده است. از نتایج ثبت شده یک مطالعه موردی در آلمان نیز جهت معتبرسازی آنالیز المان محدود توسط نرم افزارplaxis استفاده شد. نتایج حاصل از ابزارگذاری موارد عملی شماره 1 و2، با نتایج حاصل از تحلیل عددی با نرم افزارplaxis مقایسه گردید. سپس با استفاده از مطالعه پارامتریک صحت پارامترهای مورد استفاده و تاثیرگذار بر روی رفتار جابجایی های افقی و قائم نظیر پارامترهای مقاومت برشی خاک ( ) و مدول الاستیسیته بررسی شد. نتایج حاصله حاکی از ارتباط نزدیک میان نسبت جابجایی های افقی به قائم و همچنین نسبت جابجایی های قائم به عمق گودبرداری می باشد. نسبت تغییر مکان های افقی به قائم را می توان بین حدود بالا و پایین، محدود نمود. مقادیر این نسبت در بخش های نزدیک به نقاط گیرداری به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. با استفاده از نتایج بدست آمده و آنالیزهای مجدد بر روی چند مدل فرضی، نموداری نیز جهت پیش بینی تغییرمکان های دیوارهای میخکوبی شده در خاک های دانه ای مناسب در این روش مسلح سازی و مقادیر نسبت جابجایی ها بدست آمد. آنالیز انجام شده تا عمق 25 متر نشان می دهد که با افزایش پارامترهای مقاومت برشی نسبت جابجایی افقی به قائم افزایش، و نسبت جابجایی قائم به عمق گودبرداری کاهش می یابد. همچنین تغییر در عمق گودبرداری تا 25 متر تغییر چندانی در مقادیر نسبت جابجایی ها ایجاد نخواهد کرد.

در سال های اخیر تلاش هایی به منظور استفاده از مدل های رفتاری پیشرفته، برپایه ی نظریه ی پلاستیسیته به منظور پیش بینی رفتار مصالح سنگریز در حال انجام است. ثابت های مورد نیاز مصالح سنگریزه ای برای الگوهای خمیری با استفاده از انجام آزمایش برروی مصالح سنگریزه ای مدل شده در اندازه های مختلف به دست می آیند. در این پایان نامه از مفهوم حالت آشفته(dsc) و مدل سلسله مراتبی (hiss) برای بررسی و پیش بینی رفتار تنش–کرنش مصالح سنگریزه ای کمک گرفته شده است. هدف از این تحقیق بررسی امکان استفاده از این مدل در پیش بینی رفتار مصالح سنگریزه ای، راهکاری برای تعیین پارامترهای مدل و کالیبراسیون آن با تست های آزمایشگاهی و بررسی تاثیر پارامترهای فیزیکی مصالح بر پارامترهای مورد استفاده در این مدل رفتاری است. مدلdsc در ابتدا بر اساس یک مدل ساده برای پیش بینی رفتار خاکهای پیش تحکیم یافته توسط desai (1974) مطرح شد. پس از آن این مدل برای طیف وسیعی از مصالح هم چون سنگ، خاک، بتن، سرامیک، آسفالت و... گسترش پیدا کرد.dsc یک روش عمومی و متحد در توصیف خود شکل گیری در تغییرات مصالح از حالت اولیه تا لحظه شکل گیری نهایی (گسیختگی یا فروپاشی) مصالح است که بر اساس دو حالت حدی relative intact(ri) و fully adjusted(fa) تعریف می شود. در این تحقیق از سه گروه داده های آزمایشگاهی بزرگ مقیاس استفاده شده است. در ابتدا تغییرات کرنش های محوری و حجمی، زاویه اصطکاک، حداکثر تنش انحرافی و میزان شکستگی مصالح (bg)،... با تغییرات تنش همه جانبه، اندازه، مقاومت ذرات، و شکل ظاهری مصالح مورد بررسی قرار گرفته است. جهت مدل کردن داده های مصالح سنگریزه ای یک برنامه کامپیوتری بر اساس مدل hiss و مفهوم حالت آشفته نوشته شده است که پس از کالیبراسیون با داده های آزمایشگاهی، قادر به پیش بینی منحنی تنش–کرنش برای هر دسته از مصالح است. همچنین راهکارهایی برای تعیین پارامترهای حالت relative intact ارائه شده است و تاثیر پارامترهای مختلف فیزیکی مصالح بر پارامترهای مورد استفاده در مدل رفتاری بررسی شده است.

مصالح سنگریزه ای با توجه به دارا بودن صرفه ی اقتصادی، قابلیت جذب انرژی زلزله، تأمین ضریب اطمینان بالا و انعطاف پذیری با شرایط ساختگاه های مختلف، کاربرد گسترده ای در سدهای خاکی و به ویژه سدهای سنگریزه ای دارند. مصالح سنگریزه ای در مقایسه با سایر مصالح خاکی، از نظر تئوری، دارای پیچیدگی های بیشتری هستند. بنابراین به منظور شناسایی بهتر رفتار این مصالح، انجام آزمایش های مختلف و استفاده از مدل های رفتاری مناسب، امری ضروری است. در این تحقیق، نتایج آزمایش های سه محوری بزرگ مقیاسی که توسط صادق پور (1377) بر روی مصالح سنگریزه ای مختلف انجام شد مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه، تأثیر شرایط مختلف آزمایش بر روی رفتار اتساعی مصالح سنگریزه ای مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تغییرات زاویه ی اصطکاک داخلی و زاویه ی اتساع در مقابل تغییرت تنش دورگیر، شکل ذرات، نوع سنگ مادر، شکستگی ذرات و دانه بندی مورد مطالعه قرار گرفت. سپس با استفاده از مدل رفتاری تک رویه ی طبقه بندی شده (hiss) بر پایه ی مفهوم حالت آشفته (dsc)، رفتار این مصالح پیش بینی شد و با نتایج آزمایشگاهی مورد صحت سنجی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، مهمترین عامل کنترل کننده ی رفتار مصالح سنگریزه ای، خردشدگی می باشد و تغییرات زاویه ی اصطکاک و اتساع، تحت تأثیر خردشدگی و عوامل موثر بر خردشدگی می باشد. تنش همه جانبه و دانه بندی مصالح، مهمترین عوامل موثر بر خردشدگی می باشند. مقایسه ی رفتار مصالح گردگوشه و گوشه دار نشان می دهد که مصالح گردگوشه، در تنش دورگیر یکسان، دارای زاویه ی اصطکاک و اتساع بیشتری نسبت به مصالح گوشه دار می باشند. همچنین فراسنج های مدل برای مصالح مورد مطالعه تعیین شد. انطباق نتایج تنش-کرنش آزمایشگاهی با نتایج حاصل از مدل سازی رفتاری نشان می دهد که مدل hiss بر پایه ی dsc دارای قابلیت ویژه ای جهت پیش بینی رفتار مصالح سنگریزه ای می باشد.

بیوژئوتکنولوژی (biogeotechnology) یک شاخه از مهندسی ژئوتکنیک است که به کاربرد روش های بیولوژیکی در مسائل مهندسی ژئوتکنیک می پردازد. دو کاربرد مهم این گرایش، انسداد بیولوژیکی (bioclogging) و سمنته شدن بیولوژیکی (biocementation) است. انسداد بیولوژیکی کاهش نفوذپذیری خاک و سنگ های متخلخل بعلت فعالیت و تولیدات میکروبی است. تجمع توده زنده باکتریایی، ماده لزج باکتریایی نامحلول و حباب های گاز به طریق بیولوژیکی تولید شده تقریبا نامحلول، عواملی هستند که باعث انسداد بیولوژِیکی می شوند. از انسداد بیولوژیکی می توان به منظور کاهش فرسایش کانال زهکشی، تشکیل پرده های دوغاب برای کاهش انتقال فلزات سنگین و آلاینده های آلی، جلوگیری از پدیده رگاب در سدهای خاکی و دایک ها، تثبیت بلند مدت خاک های آلوده کننده، و کاهش روانگرایی خاک استفاده کرد. در پایان نامه حاضر، به بررسی اثر محلول زانتان (بیوپلیمری با بار منفی که برای ژل شدن نیاز به اتصال دهنده دارد) با اتصال دهنده و ph های متفاوت بر روی نفوذپذیری خاک ماسه ای پرداخته شده است. برای اندازه-گیری نفوذپذیری از دستگاه نفوذپذیری هد افتان استفاده شده است. پس از انجام آزمایش های متعدد مشاهده شد که رس دارای عملکرد بهتری به عنوان اتصال دهنده می باشد، پس نمونه با اتصال دهنده رس تحت آزمایش هد افتان قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که محلول زانتان حتی می تواند باعث کاهش مقدار نفوذپذیری در مرتبه 3-10 تا 4-10 شود. و همچنین با توضیح مختصری در مورد رئولوژی محلول زانتان علت انتخاب این بیوپلیمر بیان شده است. کلمات کلیدی: انسداد بیولوژیکی، زانتان، نفوذپذیری، آزمایش هد افتان، اتصال دهنده.

از دیدگاه مهندسی، ارزیابی ضریب اطمینان و سطح لغزش بهینه باعث کاهش حجم خاکبرداری و یا خاکریزی با تغییر اندک شیب شیروانی در سازه های بزرگ می شود. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه پایداری سازه های خاکی مسلح صورت گرفته است و روابط تحلیلی و روشهای طراحی متعددی برای این دسته از سازه ها ارائه شده است. با توجه به ماهیت این روشها که بر پایه روش سعی و خطا استوار است،استفاده از روش های متناسب و کارآمد در کنترل پایداری و ایمنی یک شیب خاک مسلح ضروری به نظر میرسد. با در نظر گرفتن فرضیاتی منطبق بر آئیننامه های موجود در این زمینه، اقدام به تهیه بانک اطلاعاتی کاملی متشکل از مدلهایی با پارامترهای مختلف شده است. در ادامه با بررسی مدلها، میزان و نحوه تأثیر پارامترهای مختلف بر پایداری یک شیب خاک مسلح بررسی میشود. سپس روش طراحی و رسیدن به چیدمان بهینه ارائه شده است. با توجه به بانک اطلاعاتی نسبتاً کامل موجود و با بکارگیری شبکه عصبی مصنوعی، یک سری رابطه برای پیشبینی ضریب اطمینان برای خاکریز مسلح شده با ژئوگرید پیشنهاد شده است و و در انتها دو نرم افزار برای استفاده از این روابط و رسیدن به چیدمان بهینه ارائه شده است.

سازه های سنگریزه ای به طور وسیعی در سراسر دنیا احداث می شوند در حالی که شناخت وسیعی راجع به رفتار این مصالح وجود ندارد. این مصالح در عملیات راه سازی، سدسازی، ساخت موج شکن ها و پی ساختمان ها کاربرد دارند. مصالح سنگریزه ای در مقایسه با سایر مصالح خاکی، از نظر تئوری، دارای پیچیدگی های بیشتری هستند که این امر منجر به ارائه ی مدل های رفتاری، با تعداد پارامترهای زیاد، شده است. صرفه نظر از نوع مدل، کالیبراسیون پارامترهای این گونه مدل ها به عنوان مهم ترین و در عین حال دشوارترین گام در طراحی سازه های سنگریزه ای شناخته می شود. از این رو، نیاز به روشی جامع و سریع برای تعیین پارامترهای بهینه ی مدل، امری ضروری است. در این تحقیق، مدل نروفازی به همراه روش بهینه سازی اجتماع ذرات (pso) ، برای کالیبراسیون مدل رفتاری 12 پارامتری dsc/hiss بکار گرفته شد. مدل نروفازی، یک رگرسیون غیر خطی با درجه ی بالا را بین تنش انحرافی-کرنش محوری و کرنش حجمی-کرنش محوری حاصل از نتایج آزمایشگاهی، تولید می کند. سپس با استفاده از روش بازگشتی مبتنی بر حرکت ذرات در فضای پارامترهای مدل و مقایسه با نتایج مدل نرو-فازی، پارامترهای مدل برای مصالح مورد نظر بهینه می شوند. در پژوهش حاضر، مصالح پنج سد سنگریزه ای مختلف در ایران، که نتایج آزمایش های سه محوری بزرگ مقیاس آن ها در دسترس بود، مورد مطالعه قرار گرفت و با استفاده از روش یادشده در بالا، پارامترهای بهینه شده ی مدل dsc/hiss برای آن ها تعیین شد. همچنین در این مطالعه، نتایج بهینه سازی این روش و روش حداقل مربعات مورد مقایسه قرار گرفت، که نتایج حاکی از دقت بالای روش بهینه سازی اجتماع ذرات نسبت به روش حداقل مربعات می باشد.

در این مطالعه به منظور تعیین رفتار مصالح سنگریز، الگوی خمیری desai (1994,2001) که برپایه مفهوم حالت آشفته قرار دارد، برای اینگونه مصالح در نظر گرفته شده است. این مدل قابلیت استفاده از فاکتورهایی مانند: نامتغیرهای کرنش پلاستیک، سخت شوندگی پلاستیک، جنبه های غیر همراه (اصطکاکی) و کاهش کیفیت به علت شکستگی ذرات (در مصالح سنگریز مشاهده می شود) را فراهم میسازد. به اعتقاد محققین، این مدل نسبت به سایر مدل های خطی و غیرخطی الاستیک موجود، جهت شبیه سازی رفتار مصالح سنگریز عملکرد بهتری دارد. "مصالح مهندسی " فقط زیر مجموعه ای از مصالح موجود در هستی اند و در خود پیچیدگی ها و نشانه هایی از مصالح کلی را دارند. در هر مرحله از تغییر شکل مصالح ،یک المان معین ممکن است به صورت یک مجموعه و مخلوط شامل ،یک بخش مصالح اولیه نسبتا سالم و بی عیب (ri) و بخش دیگر مصالح بصورت انتقال یافته از حالت اولیه به حالت کاملا تعدیل یافته در فرآیند خود تطبیقی(fa) عمل کند. با توجه به نتایج آزمایش ها، اثر هریک از عواملی مورد تحلیل قرار می گیرد. زاویه ی اصطکاک مصالح تابعی از تنش همه جانبه و درصد خردشدگی مصالح می باشد. همچنین زاویه ی اتساع در مصالح سنگریزه ای تابعی از تنش همه جانبه، درصد خردشدگی، گردگوشگی، دانه بندی و یکنواختی مصالح، جنس مصالح، چگالی و تخلخل مصالح می باشد. با توجه به یکسان بودن وضعیت تراکمی نمونه ها، می توان از اثر تخلخل و تراکم صرفه نظر کرد. کلیه ی عوامل موثر در رفتار مصالح سنگریزه ای، خود به نوعی زیر مجموعه ی یکدیگر بوده و تفکیک اثر مستقل هر یک، در تغییرات زاویه ی اتساع دشوار است. در این مطالعه به بررسی تأثیر این عوامل در زاویه ی اتساع مصالح پرداخته می شود. مقصود از لفظ زاویه ی اتساع، زاویه ی اتساع متناظر با بیشینه ی تنش انحرافی می باشد. همچنین مقصود از مصالح نرم، مصالحی است که مقاومت سنگدانه های آن به نسبت، کمتر است. مصالح سنگریز در سطح وسیعی در پروژه های مهندسی عمران مورد استفاده می گردند. پیش بینی مناسب منحنی تنش کرنش این مصالح و همچنین برآورد مناسب رفتار اتساعی آنها نقش حائز اهمیتی در طراحی بهینه این سازه ها دارد. در سدهای سنگریز با توجه به بالا بودن سطح تنش های همه جانبه این نکته از اهمیت بالاتری برخوردار است.

تغییر پذیری فضائی مشخصات ژئوتکنیکی خاک در یک لایه مشخص با انحراف معیارهای متفاوت، پدیده ای طبیعی است و از این رو در فرآیند تعین پارامترهای طراحی لازم است ضمن بررسی مقادیر کمینه و بیشینه عینی و احتمالاتی، سطوح مختلف احتمال رخداد هر یک از پارامترها ارزیابی شود. از سوی دیگر تغییر پذیری ناشی از روش ارزیابی و یا آزمایش برای تعیین مقدار پارامتر نیز وجود دارد. بدیهیست اعتبار روش‏های مختلف یکسان نخواهد بود. به منظور مطالعه این آثار از داده‏های بدست آمده از چند روش آزمایش (مانند آزمایشهای برجا و آزمایشگاهی) بر روی خاکی مشخص جهت ارزیابی نتایج آزمایش‏های مختلف در صفحه افق و با عمق استفاده می‏شود و سعی در معرفی سطح اعتبار هر روش آزمایش نسبت به سایر روشها به ازای شرائط مشخص، شده است. به این منظور در این تحقیق از روش ضریب‏دهی وزنی به نتایج حاصل از آزمایش‏های مختلف جهت رسیدن به انحراف میانگین کمینه و استفاده از تغییرنگار برای بررسی میزان دقت نتایج حاصل از هر آزمایش و همچنین مقایسه آن با نتایج آزمایش‏های دیگر بهره گرفته شده است.

خواص مکانیکی خاکها اغلب نیازهاوانتظارات بشررا برآورده نمیسازد. پیشگیری ازآسیب رسیدن به ساختمانها و زیرساختها نیاز به تدابیر و اقدامات اساسی یا تعمیر و نگهداری مستمردارد. ژئوتکنولوژی میکروبی شاخه ای جدید از مهندسی ژئوتکنیک است که با کاربردهای میکروبیولوژیکی سروکار دارد.هدف از این کاربردها بهبود خواص مکانیکی خاک است تا اینکه برای ساخت و ساز و اهداف محیط زیستی مناسبتر باشد.تزریق تحکیمی اغلب به عنوان روش بهبود زمین در بسیاری از کاربردها در مهندسی معدن و عمران استفاده شده است.بیشترروشهای تزریق تحکیمی براساس مخلوط کردن یا تزریق دوغاب(مخلوطی ازسیمان، آهک یا دیگر مواد شیمیایی با آب یا هوا) به درون زمین هستند.دراین مطالعه یک روش بهبود زمین جایگزین برمبنای شکل گیری بیولوژیکی دوغاب، مورد بررسی قرارگرفته است.زمانیکه موادغذایی مناسب برای میکروارگانیسمها فراهم است آنها می توانند در زیرسطح، واکنشهای شیمیایی را کاتالیز کنند و در نتیجه مواد معدنی غیر آلی را رسوب دهند و خصوصیات مکانیکی خاک را دچار تغییرسازند.این مطالعه برروی یکی از این تبدیلهای بیوشیمیایی(کاتالیز میکروبی هیدرولیز اوره که منجر به رسوب کربنات کلسیم می شود)در ماسه با استفاده از باکتری اوره آز مثبت بومی که به صورت محلی درایران خالص سازی شده و سویه اسپوروسارسیناپاستوری آی، تمرکزکرده است.میکروارگانیسمها در آزمایشگاه کشت داده شده و به همراه محلولی از اوره و کلراید کلسیم به خاک تزریق شدند.اوره آز میکروبی، اوره را به آمونیوم و کربنات هیدرولیز میکند.یونهای کربنات تولید شده باحضور یونهای کلسیم به صورت کریستالهای کربنات کلسیم رسوب کرده و به شکل پلهای سیمانی بین ذرات ماسه در می آید.به منظور محاسبه تاثیر رسوب کربنات کلسیم روی خواص مکانیکی ماسه بهسازی شده، آزمایش مقاومت فشاری محصورنشده تک محوری، آنالیزxrdوsem بر روی نمونه ها انجام شد.افزایش قابل توجه درمقاومت برشی، بعداز بهسازی مشاهده شدو نفوذپذیری کمی کاهش یافت. بنابراین این مطالعه نشان داد که رسوب میکروبی کربنات میتواند برای کاربردهای اصلاح خاک مورد استفاده قرار گیرد.

بهسازی بیولوژیک خاک یکی از روشهای در حال توسعه است، در این پایان نامه پس از بررسی باکتری های دارای پتانسیل بهسازی خاک و انتخاب باکتری مناسب، در فاز اول عوامل زیستی، شیمیایی و فیزیکی تأثیرگذار در این روند خارج از خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. روند رسوب گذاری با استفاده از دو محیط کشت مختلف و تحت شرایط دمایی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. در فاز دوم تحقیقات تأثیر شرایط ارزیابی شده در فاز اول، در یک سری ستون خاک بررسی شد و از آزمایش تک محوری برای ارزیابی میزان مقاومت به دست آمده استفاده شد. اثر دانه بندی خاک بر روند توزیع باکتری در خاک و همچنین اثر زمان بر روی میزان مقاومت نیز به طور جداگانه بررسی شد. بررسی های انجام شده بر روی بیش از 20 ستون آزمایشگاهی و محیط کشت های مختلف و دستیابی به مقاومت تک محوری 800kpa بیانگر انعطاف پذیری بالای این روش برای کاربردهای متفاوت با استفاده از محیط کشت های مختلف می باشد. در صورتی که نیاز به مقاوم سازی خاک های عمقی باشد دما می تواند به عنوان یک عامل بازدارنده برای به تأخیر انداختن تشکیل رسوب و دستیابی به نقاط دورتر از نقطه ی تزریق ایفای نقش کند. همچنین دانه بندی خاک در توزیع باکتری و گیر افتادن آن تأثیر گذار است و حداکثر 28 روز زمان برای رسیدن به مقاومت نهایی نیاز می باشد.

ساخت ژئوپیرها در زیر پی های سطحی عملکرد موثری در بهبود ظرفیت باربری و کاهش نشست خاک های سست و زمین های نامناسب دارد. مزیت اصلی این پایه ها، افزایش پارامترهای مقاومتی و تنش های جانبی خاک اطراف به علت کوبش مصالح شنی و افزایش نرخ تحکیم به علت نفوذپذیری بالای این مصالح می باشد. کاربرد عمده آن ها بهسازی خاک در زیر شالوده های سطحی می باشد. در این تحقیق مدلسازی عددی مراحل ساخت و بارگذاری ژئوپیرها به منظور شناخت مکانیزم گسیختگی و تعیین ظرفیت باربری به روش اجزای محدود انجام شده است. تحلیل مسئله با توجه به تقارن محوری المان ژئوپیر، به صورت دو بعدی و با استفاده از نرم افزار plaxis 2d صورت گرفته است. نتایج حاصل از مدلسازی با نتایج آزمایش محلی مقایسه شده و تاثیر نسبت طول به قطر و پارامترهای خاک اطراف ژئوپیر بر نوع رفتار گسیختگی آن ها و تاثیر این عوامل بر ظرفیت باربری ژئوپیرها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت بررسی تاثیر اثر مقیاس بر ظرفیت باربری ژئوپیرهای مقیاس شده، تحلیل ابعادی بر روی نتایج مدلسازی های این المان ها مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج بدست آمده ارائه گردیده است. نتایج حاکی از آن است که افزایش پارامترهای مقاومتی خاک، موجب افزایش ظرفیت باربری ژئوپیر خواهد گردید. علاوه بر این مشخص گردید ضریب مقیاس چسبندگی در مدلسازی فیزیکی ژئوپیرهای مقیاس شده خود تابعی از مقیاس هندسی و نیز چسبندگی خاک محیطی می باشد به گونه ای که عموماً نیاز است پارامتر چسبندگی در ژئوپیرهای مقیاس شده، با نسبتی بزرگتر از مقیاس هندسی کاهش یابند.

خاک های رسی به دلیل ویژگی های رفتاری منحصر به فردی که دارند، همواره مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک بوده اند. یک از ویژگی های خاک های رسی، پتانسیل تغییر حجم آنها می باشد. این تغییر حجم می تواند در نتیجه تغییر در شرایط بارگذاری حاصل شود و یا در اثر تغییر در شرایط محیطی تود? خاک، مانند تغییرات رطوبت رخ دهد. عدم توجه به مسئله تغییر حجم خاک ها می تواند خسارات جبران ناپذیری به بار آورد. به همین سبب شناخت هرچه بیشتر عوامل موثر بر پتانسیل تغییر حجم خاک های رسی امری حیاتی است. طی دهه های اخیر پژوهش های متعددی در این زمینه توسط محققین صورت گرفته است. علیرغم تحقیقات گسترده ای که در این زمینه انجام شده، لیکن شاخص خمیری به عنوان یکی از ویژگی های اساسی خاک های ریزدانه چندان مورد توجه قرار نگرفته است. آزمایش های متعددی به منظور بررسی رفتار خاک های رسی در شرایط بارگذاری و باربرداری وجود دارد. یکی از این آزمایش ها که در هر دو فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد، آزمایش تحکیم ادئومتری است. از منحنی هیسترزیس بارگذاری-باربرداری آزمایش تحکیم می توان بعنوان ابزاری برای ارزیابی رفتار تغییر حجم خاک های رسی استفاده کرد. در این پایان نامه به بررسی اثر شاخص خمیری بر منحنی هیسترزیس بارگذاری-باربرداری آزمایش تحکیم ادئومتری پرداخته خواهد شد. بدین منظور چندین الگوی بارگذاری تعریف خواهد شد و بر روی نمونه هایی با مقادیر متفاوت از شاخص خمیری، آزمایشات تحکیم صورت خواهد گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و ضمن نتیجه گیری، پیشنهاداتی به منظور بهبود و تکمیل تحقیقات آتی ارائه خواهد شد.

در این تحقیق یکسری آزمایش های برش مستقیم بزرگ مقیاس مطابق با استاندارد astm d3080 [1] و آزمایش های بار نقطه ای مطابق با استاندارد astm d5731 [2] بر روی سه تیپ مصالح سنگریز با سختی های مختلف (سخت، متوسط و نرم) انجام شده است. محل برداشت نمونه های سنگی مذکور با استفاده از نقشه های زمین شناسی 1:100000 سازمان زمین شناسی تعیین شده و نمونه ها از 3 محل شامل منطقه پلور (نمونه های بازالتی) در استان تهران، محدوده ناوگران (نمونه های سنگ آهک) در استان کردستان و فیروزکوه (نمونه های مارن آهکی) در استان تهران اخذ شده اند. با استفاده از آزمایش بار نقطه ای مقدار شاخص بار نقطه ای اصلاح شده محاسبه و براساس آن میزان مقاومت فشاری محصور نشده نمونه سنگی برآورد شده است. با استفاده از طبقه بندیهای رایج برای سنگ بکر، نمونه سنگ از لحاظ میزان مقاومت فشاری و سختی طبقه بندی شده است. قطعات سنگی در هر طبقه بندی با استفاده از سنگ شکن آزمایشگاهی خرد و دسته بندی شده اند. مصالح مورد نیاز آزمایش برش مستقیم با استفاده از نمودار دانه بندی مدل حاصل از تکنیک دانه بندی موازی از نمودار دانه بندی مصالح اصلی تولید شده اند. پس از انجام دانه بندی، مصالح سنگریز بالای الک 1 اینچ و زیر الک نمره 30 کنار گذاشته شده و مصالح بین این الکها به عنوان نمونه های آزمایش برش مستقیم مورد استفاده قرار گرفته اند. مصالح سنگریز به علت ماهیت اتساعی، تحت نیروی برشی دارای یک مقاومت اوج خواهند بود که در این نقطه افزایش حجم نیز مشاهده می شود. با انجام آزمایش بر روی نمونه های مشابه با سختیهای متفاوت و ترسیم نمودار های تنش برشی - جابجایی افقی، جابجایی عمودی – جابجایی افقی و کرنش حجمی – جابجایی افقی، رفتار این دسته مصالح برای گونه های مختلف سنگی بررسی شده و پارامترهای رفتاری مصالح مورد نظر در این تحقیق از قبیل زاویه اتساع و زاویه اصطکاک مشخص شده و در نهایت الگوی رفتار اتساعی مصالح سنگریز مشخص خواهد شد.

استفاده از پی های عمیق (شمع ها) در طی ده? اخیر، افزایش قابل توجهی در سواحل ماسه ای کشور که غالباً دارای ساختار خاک دانه ای اشباع هستند، پیدا کرده است. تنش های زلزله در مناطقی با چنین ساختار خاک موجب افزایش فشار آب منفذی و کاهش مقاومت خاک و در نهایت ایجاد حالت روانگرایی در خاک می گردد که اثرات مخرب و پرهزینه ای را بر روی پی های عمیق خواهد گذاشت. لذا با توجه به اهمیت این موضوع، تحقیق حاضر به بررسی و تحلیل رفتار شمع ها در خاکهای روانگرا با تأکید ویژه بر ظرفیت باربری محوری فشاری پرداخته است. بدین منظور با استفاده از مدلسازی کامپیوتری، ابتدا یک مدل دو بعدی شمع و خاک در شرایط عادی و استاتیکی تولید و با استفاده از روش عددی تفاضل محدود در نرم افزار flac 2d تحلیل گردید ولی به دلیل فقدان داده در مراجع مربوطه، نتایج صحت سنجی نشده و تنها با روش های تئوریک متداول تعیین ظرفیت باربری محوری شمع ها نظیر روش مایرهوف، وسیک، ?، ? و ? مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با مدلسازی روانگرایی پروفیل خاک مورد نظر بوسیل? اعمال زلزل? سال 1369 منجیل گیلان، ظرفیت باربری محوری شمع در شرایط روانگرایی خاک بررسی گردید. در محاسب? ظرفیت باربری محوری شمع، رفتار نیرو - نشست شمع نیز مورد توجه قرار گرفته است. در مدلسازی فوق، رفتار شمع مطابق با مدل الاستیک و رفتار خاک در حالت استاتیکی مطابق با مدل موهر- کلمب و در حالت دینامیکی (روانگرایی) مطابق با مدل فین در نظر گرفته شده است. جهت توزیع نیروی محوری اعمالی در طول شمع نیز از مکانیزم کاهش نیروی محوری در اثر فعال شدن مقاومت برشی خاک در اثر جابجایی شمع نسبت به خاک اطراف و انتقال بار از شمع به خاک استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهند که به علت تراکم خاک در اثر زلزله و وقوع روانگرایی، جابجایی سر شمع در حالت دینامیکی و روانگرایی خاک، تقریباً 10 تا ?? برابر جابجایی سر شمع در حالت استاتیکی شده است. همچنین ظرفیت باربری محوری شمع در حالت روانگرایی خاک به حدود 60 درصد ظرفیت باربری در حالت استاتیکی تقلیل پیدا کرده است. مطالعات پارامتریک انجام شده نیز نشان دادند که نوع اتصال سر شمع، فرکانس زلزله، ضخامت لای? خاک روانگرا، نسبت طول به قطر شمع و سطح آب زیرزمینی از عوامل تأثیر گذار بر ظرفیت باربری محوری و رفتار شمع ها در خاکهای مستعد روانگرایی به شمار می روند.

سکوهای جکت‏ نفتی (یا گازی) بعد از ساخت و انتقال توسط بارژهای مخصوص به بالای چاه نفت شناسایی شده، می‏بایست قبل از عملیات شمع‏کوبی و تثبیت نهایی در اثر وزن خود تا عمق مشخصی از بستر دریا نشست کنند. این عمل به منظور حصول ظرفیت باربری کافی مادمت و نیز تثبیت موقت می‏باشد. لایه‏بندی خاک بستر در بسیاری از مناطق خلیج فارس شامل یک لایه رس بسیار ضعیف قرار گرفته بر روی یک لایه رس نسبتاً مقاومتر است. اعمال بارهای زیاد درحد وزن یک جکت می‏تواند باعث بروز نشست‏های بسیار بزرگ در لایه بالا و حتی نفوذ مادمت به لایه پایین گردد. در بسیاری از موارد مشاوران در محاسبات ظرفیت باربری و نشست مادمت، از مقاومت لایه فوقانی صرفنظر کرده و با انجام آنالیزهای کلاسیک با فرض تغییرشکل‏های کوچک، محاسبات ظرفیت برابری را فقط برای لایه تحتانی درنظر می‏گیرند. این امر می‏تواند باعث افزایش ارتفاع سکو برای جبران نشست‏های بیشتر و درنتیجه افزایش هزینه‏های طرح گردد. در این پایان‏نامه ابتدا شبیه‏سازی نشست‏های عمیق فونداسیون سکوهای جک-آپ و نیز پی‏های نواری و مربعی به روش آنالیز اویلری-لاگرانژی ترکیبی انجام و با نتایج مقالات مشابه و همچنین یک تست آزمایشگاهی برای یک پی نواری صحت‏سنجی گردید. سپس فرآیند نشست و محاسبات ظرفیت باربری جکت e2 میدان نفتی هنگام با استفاده از تحلیل اجزاء محدود اویلری- لاگرانژی ترکیبی انجام شده و مشاهده گردید که درنظرگیری مقاومت ناچیز لایه ضخیم فوقانی، تاثیرات بسیار زیادی بر روی ظرفیت باربری مادمت جکت خواهد گذاشت. آنالیزهای پارامتریک نیز به منظور حساسیت‏سنجی پارامترهای مختلف از قبیل نسبت مقاومت لایه‏ها، نسبت ابعاد مادمت، وزن مخصوص غوطه‏ور لایه‏ها، مدول الاستیسیته لایه‏ها، اندرکنش سطح تماس مادمت با خاک و نیز مقدار ضخامت لایه فوقانی در برابر عرض مادمت انجام گردیده و چارتهای طراحی برای موارد مشابه تهیه گردیده است. در انتها نیز اشاره‏ای کوتاه به اثر کوبش شمع (پس از استقرار موقت سکو) بر تورم و بالازدگی سطح زیر مادمت و در پی آن دوران ایجاد شده در سکو که به نوعی می‏تواند موضوع مطالعات آتی باشد، شده است.

افزایش فعالیت های عمرانی و غیر عمرانی در شهر تهران از یک سو و ساختار خاص زمین شناسی این شهر از سوی دیگر، اهمیت مطالعات ژئوتکنیکی را در طرح آمایش سرزمینی تهران بیش از پیش مشخص می نماید . لزوم انجام مطالعات ژئوتکنیک در پروژه های عمرانی شهر تهران ، منجر به تولید، در دسترس قرارگرفتن و گردآوری اطلاعات ژئوتکنیکی فراوان از نقاط مختلف این شهر در بانک اطلاعات ‍ژئوتکنیک ایران گردیده است. پردازش و تحلیل آماری داده های گردآوردی شده در این بانک، امکان افزایش آگاهی متخصصان ژئوتکنیک از خصوصیات این ساختگاه و واقع بینانه تر شدن قضاوت های مهندسی را فراهم می نماید که در نهایت مواردی همچون بهینه سازی در هزینه مطالعات ساختگاه به جهت کاهش کمی آزمایش ها ، کاهش در زمان و هزینه انجام پروژها به دلیل مشخص بودن خصوصیات ژئوتکنیکی منطقه و همچنین تعیین چگونگی گسترش شهری را در پی خواهد داشت. در تحقیق حاضر با استفاده از گردآوری داده های مربوط به پارامترهای فیزیکی و مقاومتی موجود در بانک اطلاعات ژئوتکنیک ایران در محدوده آبرفت نوع d تهران، ابتدا بر اساس تجزیه و تحلیل مستقل داده ها ( توصیف آماری و انجام استنباط آماری در داده ها) ، برآوردی از پارامترهای ژئوتکنیکی خاکها در اعماق مختلف این آبرفت با سطح اطمینان قابل قبول ارائه گردیده است. علاوه بر این، با توجه به میزان همبستگی بین پارامترهای فیزیکی با پارامترهای مقاومتی این ساختگاه، مدل های رگرسیونی جهت تخمین پارامتر های مقاومتی این آبرفت بر اساس پارامتر های فیزیکی ساختگاه، پیشنهاد گردیده است. فراوانی و پراکندگی نمونه های گردآوری شده ، مناسب بودن آماره های ارزیابی و نتایج حاصل از صحت سنجی مدل های ارائه شده که همگی حاکی از دقت بالای مدل های ارائه شده می باشند، استفاده از نتایج این مطالعه را در پیش بینی پارامترهای فیزیکی و مقاومتی خاک ساختگاه جنوب تهران میسر می سازد.

در چند دهه اخیر، مدل سازی جریان چند فاز مختلف سیال در محیط های متخلخل و گسترش ترک در آن ها توجه زیادی را به خود جلب کرده است. رفتار مواد ژئوتکنیکی و به طور اخص خاک ها که در آن ها فضاهای خالی موجود توسط یک یا چند سیال حفره ای پر شده است را نمی توان به صورت تک فاز مدل کرد. بدین منظور می بایست محیط متخلخل به صوت چند فاز مدل سازی شود. رفتار مکانیکی محیط های متخلخل نیمه اشباع بسیار متاثر از اندرکنش اسکلت جامد با سیالات منفذی موجود در فضاهای خالی آن ها می باشد. لذا تحلیل عددی محیط متخلخل نیمه اشباع با استخراج معادلات دیفرانسیل حاکم و حل دستگاه معادلات کاملا همبسته منتجه که اثر توام تغییر شکل اسکلت جامد و جریان سیالات منفذی را در بر می گیرد حاصل می شود. در این تحقیق مدلسازی عددی محیط متخلخل تغییرشکل پذیر دارای ناپیوستگی انجام شده است. معادلات حاکم بر محیط متخلخل با توجه به معادله تعادل جرم فازهای سیال و معادله تعادل مومنتوم خطی نوشته می شود. در اینجا معادلات در قالب تئوری بیو نوشته شده است. متغیرهای اصلیدستگاه معادلات دیفرانسیل بدست آمده جابجایی فاز جامد، فشار فاز سیال تر و فشار فاز سیال غیرتر است و متغیرهای دیگر با رابطه تجربی بین فشار مویینگی، درجه اشباع و نفوذپذیری نسبی وارد معادلات می-شود. مدل سازی مکانیزم شکست با استفاده از مدل ترک چسبنده صورت می گیرد. این مدل از تکینگی تنش در نوک ترک که یک فرض غیرواقعی در مکانیک شکست الاستیک خطی است جلوگیری می کند. در این مدل فرض می شود که یک ناحیه چسبنده در نوک ترک در امتداد صفحه بالقوه گسترش ترک تشکیل می شود. در طول این ناحیه، توزیع نیروی چسبندگی به صورت تابعی از جداشدگی دو لبه ترک است.معادلات حاکم بر محیط برای قسمت ناپیوستگی با فرض جریان لایه ای در ناپیوستگی بازنویسی می شود و دستگاه معادلات کلی حاکم برمحیط متخلخل دارای ناپیوستگی استخراج می شود. برای صحت سنجی مدل ارائه شده در محیط بدون ناپیوستگی و درحالتی که فشار سیال تر و غیرتر در نظرگرفته شده است دو مثال حل شده و نتایج با کار دیگر محققین مقایسه شده است. برای بررسی درستی عملکرد مدل ارائه شده در محیط دارای ناپیوستگی مثال شکست هیدرولیکی در شرایط اشباع شده است و با نتایج تحلیلی مقایسه شده است و در انتها این مثال در شرایط غیراشباع حل شده تا قابلیت مدل برای مدلسازی محیط دارای ناپیوستگی یا در نظر گرفتن فاز سیال هوا نشان داده شود.

در گذشته بسیاری از فرودگاه ها شاهد حوادثی از قبیل عبور هواپیما از انتهای باند (بیش پیمایش) فرود به سبب سوانحی نظیر نشستن نامناسب و یا بلندشدن ناموفق بوده اند. اداره فدرال هوانوردی(faa) در ایالات متحده به منظور پیش گیری از چنین حوادثی مسافتی 1000 فوتی (305 متر) موسوم به ناحیه امن باند را به تصویب رساند. به علت بسیاری از مشکلات، بسیاری از فرودگاه ها قادر به ارضای چنین استانداردی نبوده، لذا بحث مهار هواپیما توسط emas مطرح گردید که نیازمند فضای کمتری بود. emas به معنای ایجاد سامانه های مهاری توسط موادی صنعتی است (سیمان با بافت سلولی) که به¬طور قابل پیش¬بینی و مطمئنی تحت وزن هواپیما لهیده و فشرده می¬گردند و بدین وسیله انرژی حرکتی هواپیما مستهلک گردیده و متوقف می¬شود. در این پژوهش، تلاش شده تا عملکرد بستر مهار (سامانه فعلی مورد تایید faa) تحت بار چرخ هواپیما به روش اجزاء محدود شبیه سازی و پیش بینی شود. برای برطرف سازی مشکلات تویهم رفتگی شبکه (مش) در تغییر شکل های بزرگ در بستر نیز از تکنیک لاگرانژی-اویلری اختیاری (ale) کمک گرفته شده است. سه هواپیما در نظر گرفته شده که با سرعت معادل 70 گره (130 کیلومتر بر ساعت) وارد یک بستر فرضی می شوند. برای بستر نیز سه نوع اسفنج (فوم) بتنی با دانسیته های مختلف انتخاب شده است. در نهایت خروجی های مربوط به مسافت توقف، کاهش سرعت، کاهش شتاب و نیروی عکس العمل بستر بر چرخ به صورت نمودار ارائه شده است.

حمل و نقل هوایی یکی از ایمن ترین راه ها برای مسافرت کردن است . با این وجود سوانح هوایی اجتناب ناپذیر هستند. هواپیماهای مسافربری در هنگام برخاستن و فرود آمدن در باند فرودگاه، ممکن است دچار سانحه شوند که این احتمال در سال های اخیر به دلیل افزایش سرعت و جثه ی هواپیماها، افزایش ترافیک هوایی و ثابت ماندن طول باند فرودگاه ها، افزایش یافته است . به همین دلایل سازمان هواپیمایی فدرال آمریکا (faa) در سال 2005 قانونی وضع کرد که طبق آن تمام باندهای فرودگاه در ایالات متحده می بایست فضایی به طول 1000 فوت ( 305 متر) در انتهای باند ، برای موارد اضطراری تعبیه کنند (مواقعی که هواپیما دچار سانحه و در نتیجه، بیش پیمایش روی باند فرودگاه می شود ) که این محدوده برای بالا بردن امنیت و کاهش خطرات احتمالی است. با این وجودفرودگاه هایی نیز وجود دارند که قادر به تامین این فضا در انتهای باند نیستند. به این ترتیب بسترهای جاذب انرژی برای مهار کردن هواپیماهایی که از کنترل خارج شده اند به کار آمدند. این سیستم، طراحی شده تا مسافت بیش پیمایش شده توسط هواپیماهایی که از کنترل خارج شده اند را بدون این که آسیب جدی به مسافران و خود هواپیما برسد، به طور چشم گیری کاهش دهد. هدف این تحقیق بررسی مصالح مناسب برای این بستر ها و استفاده از نرم افزار abaqus برای شبیه سازی بستر جاذب انرژی و تکنیک های مناسب برای شبیه سازی مدل ها با تغییر شکل های بزگ از جمله روش اولری-لاگرانژی اختیاری و روش اولری-لاگرانژی ترکیبی و مقایسه ی نتایج آنها با نتایج آزمایشگاهی و نتایج عددی بدست آمده از برنامه های دیگر می باشد.

اگر چارچوب مدل سازی کرنش موضعی که عموما با نرم شوندگی همراه است دربرگیرنده مقیاس طولی ماده نباشد، مدل سازی عددی به مش بندی وابسته خواهدشد. در این رساله روش جدیدی مبتنی بر المان محدود گسترش یافته در ترکیب با روش غیرمحلی انتگرال گونه ارائه می شود که توانایی مدل سازی کرنش موضعی همراه با نرم شوندگی را در محیط متخلخل اشباع داراست. روش المان محدود گسترش یافته برای مدل سازی گرادیان بالای کرنش موضعی در باندبرشی مورد استفاده قرارمی گیرد. معادلات دیفرانسیل حاکم بوسیله تئوری محیط پیوسته غیرمحلی که شامل مقیاس طولی ماده است، منظم می شوند. در پلاستیسیته غیرمحلی اندازه المان نقش مهمی بر پاسخ مسئله دارد. مش باید به اندازه کافی ریز باشد تا پاسخ صحیح بدون وابستگی به مش بندی بدست آید. در این رساله نشان داده می شود که اگر المان محدود گسترش یافته مورد استفاده قرارگیرد تراکم مش بندی نزدیک به باندبرشی را می توان کاهش داد. روش جدیدی بر پایه تئوری چندشاخگی محلی برای معیار شروع و رشد کرنش موضعی پیشنهاد می شود. اگر این روش مورد استفاده قرارگیرد نیازی به مشخص کردن ناحیه شروع کرنش موضعی در حل مسئله نیست. درپایان چندین مثال عددی برای اثبات کارآیی روش پیشنهادی ارائه می گردد.

با توجه به رشد سریع مناطق شهری و صنعتی شدن این نقاط، ساختن سازه های حجیم تر و بلندتر ضروری به نظر می رسد؛ حال آن که برای این نوع سازه ها استفاده از شالوده های سطحی مناسب نیست و یک راه حل عملی جهت فائق آمدن بر این مسائل، استفاده از پی های شمعی خواهد بود. جهت تحلیل کوبش شمع در خاک ها، روش های نظری گوناگونی موجود است، اما در عمل به دلیل این که رفتار این شالوده ها تابعی از عوامل مختلفی مانند، میزان لغزش و جداشدگی بین شمع و خاک و روند وقوع پدیده تسلیم شدگی موضعی در خاک هست، حل نظری این نوع مسائل بسیار پیچیده خواهد بود. به همین دلیل استفاده از روش های عددی (به خصوص روش اجزا محدود) در این نوع مسائل مناسب و کارا به نظر می رسد. در این پایان نامه سعی شده است، مدل عددی کارآمد برای تحلیل نفوذ شمع در خاک های بدون چسبندگی ارائه شود. مدل سازی کوبش شمع در نرم افزار آباکوس انجام شده است. فرمول بندی لاگرانژی-اویلری در مسیر دلخواه برای جلوگیری از آشفتگی شبکه استفاده شده است. در انتها، اثر پارامترهای مقاومتی و تغییر شکلی خاک بر مقاومت نوک مخروط شمع مورد بررسی قرارگرفته و طبقه بندی خاک ها در گراف robertson انجام شده است.

مدلهای رفتاری ، ابزاری برای توصیف رفتار خاک و کرنشهای ایجاد شده بر اثر اعمال تنش می باشد ، این مدلها با توجه به طبیعت فیزیکی و بر اساس تجربیات در دسترس از محیط در قالب روابطی بر پایه ی ریاضیات بیان می گردد . صرف نظر از نوع مدل ، واسنجی پارامترهای آن به عنوان یکی از مهمترین گامها در استفاده از این مدلها قلمداد می گردد ، چرا که در صورت استفاده از پارامترهایی دور از واقعیت ، نتایج حاصل از پیش بینی رفتار خاک توسط مدل مناسب نخواهد بود . تاکنون مدلهای رفتاری گوناگونی توسط دانشمندان ارائه گردیده است که هر کدام نقاط ضعف و قوت خاص خود را داشته اند . در این پژوهش ابتدا به معرفی نظریه حالت آشفته پرداخته شده است و سپس مدل رفتاری تک رویه طبقه بندی شده را مورد بررسی قرار گرفته است و در ادامه با استفاده از الگوریتمهای بهینه سازی نوین ، پارامترهای مدل رفتاری dsc/hiss را کالیبره گردیده است ، در پایان رفتار ماسه را با استفاده از این مدل و پارامترهای کالیبره شده آن ، پیشبینی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می کنیم .

یکی از مسائل مهمی که امروزه به عنوان جزئی جدایی ناپذیر از فعالیت های عمرانی مطرح است، پایدارسازی گودها می باشد. به منظور جلوگیری از ریزش ترانشه گود و تبعات منفی احتمالی ناشی از خاک برداری، از سازه های نگهبان استفاده می شود. از میان روش های متفاوت پایدارسازی گودها، روش های میخکوبی و مهارگذاری از نظر شیوه اجرا و مسائل دیگر، مشابه یکدیگر هستند و امروزه کاربرد بیشتری نسبت به سایر روش ها دارند. در این تحقیق به طور خاص به روش مهارگذاری در خاک و بهینه سازی این روش پرداخته ایم. در این روش ابتدا گمانه هایی به عمق مشخص در جداره گود حفر شده و سپس میلگردهای فولادی یا کابل هایی در داخل گمانه حفر شده قرار می گیرد. پس از این مرحله، درون گمانه دوغاب ریزی می شود؛ تا پس از گیرش کامل، قسمت آزاد کابل ها توسط جک هایی کشیده و به اصطلاح پیش تنیده شود. در حال حاضر، طراحی این مهارها بر اساس تجربه و با استفاده از فرآیند سعی و خطا صورت می گیرد. در حالی که اگر بتوان الگویی اصولی و علمی برای بهینه سازی پارامترهای این روش، شامل طول، زاویه، فواصل افقی و قائم و نیروی پیش تنیدگی مهارها ارائه کرد، هزینه تمام شده این نوع پایدارسازی به مراتب کاهش می یابد و علاوه بر عملکرد مناسب، از نظر اقتصادی نیز گزینه مناسبی را پیش روی طراحان و عوامل اجرایی قرار می دهد. در این راستا، مطالعه حاضر با کاربرد روش بهینه سازی انبوه ذرات و رابطه تعادل حدی بیشاپ ساده شده، روشی نوین برای یافتن طرح بهینه چیدمان مهار ارائه می دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

به منظور ارایه یک معیار تسلیم برای بتن غلتکی، معیار 4 پارامتری سی و چن hsieh-chen که برای بتن معمولی ارائه شده است ، بعنوان معیار پایه در نظر گرفته می شود. پارامترهای این معیار براساس نتایج آزمایشگاهی موجود برای بتن غلتکی محاسبه شده و نهایتا"این معیار به عنوان معیار تسلیم برای بتن غلتکی کوبیده شده ارائه می شود.

هدف از این پایان نامه بررسی اثر شاخص خمیری و ضریب بیش تحکیمی بر مقدار پارامتر k0 می باشد. برای تعیین پارامتر k0 در این روش ، حلقه تحکیم سنج ادومتر با یک حلقه آلومینیومی که بر روی جداره آن تعدادی کرنش سنج الکتریکی نصب شده است جایگزین می شود. نمونه های رسی با شاخص خمیری متفاوت در داخل این حلقه ساخته شده و بوسیله آزمایش تحکیم به شرایط مختلف بارگذاری رسانده می شوند. با اندازه گیری کرنش حلقوی ایجاد شده در کرنش سنج از طریق یک دستگاه نشاندهنده کرنش و ارتباط آن با تنش های شعاعی می توان مقدار پارامتر k0 را در شرایط مختلف بارگذاری، باربرداری و بارگذاری مجدد تعیین کرد. به منظور تایید روش آزمایشگاهی استفاده شده، نتایج تحقیقات محققین مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به اندازه گیری تغییر شکل محوری نمونه در حین آزمایش تحکیم و همچنین تعیین تنشهای محوری و جانبی، خصوصیات تنش - کرنش و یا سختی خاک نیز در شرایط مختلف بارگذاری تعیین شده و اثر شرایط بارگذاری و شاخص خمیری بر روی سختی خاک بررسی شده است .