بررسی پیشینه موضوع اندرکنش شمع و تونل حاکی از آن است که تاکنون بیشتر محققان توجه خود را به بررسی تاثیر تونل بر شمع معطوف داشته اند، در حالیکه اثری که شمع های بارگذاری شده بر روی تونل های قطار شهری دارند نیز در محیط های شهری حائز اهمیت می باشد. این تحقیق در ارتباط با تحلیل عددی رفتار اندرکنشی شالوده های نیمه عمیق (شمع های پافیلی) و تونل قطار شهری به روش المان محدود می باشد. مدلسازی عددی به صورت سه بعدی و توسط نرم افزار abaqus انجام شده است. پارامترهای اصلی مورد بحث در بررسی پارامتریک شامل فاصله بین تونل و ردیف شمع های کناری، طول شمع ها و تعداد شمع ها می باشد. در این تحقیق، میزان تاثیر پارامترهای فوق الذکر بر روی نشست عمودی و جابه جایی افقی تونل، نیروی محوری و ممان خمشی وارد بر تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که افزایش طول شمع ها و همچنین کاهش فاصله بین تونل و شمع های مجاور باعث افزایش نشست تونل می شود. همچنین جابه جایی افقی تونل نیز با کاهش طول شمع ها و همچنین با افزایش فاصله بین تونل و ردیف شمع ها کاهش می یابد. تاثیر طول و فاصله شمع ها بر روی نیروی محوری و ممان خمشی وارد بر تونل نیز مشهود است، به این صورت که با افزایش طول شمع ها و همچنین کاهش فاصله بین تونل و ردیف شمع های کناری نیروی محوری و ممان خمشی وارد به تونل افزایش می یابد.

بررسی پیشینه موضوع نشت از سدهای خاکی حاکی از آن است که اکثر محققان توجه خود را به بررسی مسئله نشت از بدنه و پی اختصاص داده اند که عمدتاً بصورت دو بعدی انجام می شود و در موارد معدودی به بررسی نشت از تکیه گاه ها پرداخته شده است در حالیکه تکیه گاه های سد های خاکی می تواند نقش مهمی در میزان دبی نشت داشته باشد. این تحقیق در ارتباط با تحلیل نشت از تکیه گاه های سد های خاکی به روش اجزاء محدودمی باشد. مدل سازی عددی بصورت سه بعدی و با اسفاده از نرم افزارseep 3d که متعلق به شرکت نرم افزاری geoslpe می باشد انجام شده است. سد مورد مطالعه در این تحقیق، سد گیوی در استان اردبیل می باشد. پارامترهای اصلی مورد بحث در این تحقیق ضرایب نفوذپذیری و حالت های اجرا و عدم اجرای پرده تزریق می باشد. دراین تحقیق میزان تاثیر پارامترهای فوق الذکر و همچنین اثر شرایط مدل سازی و نواحی گسله و لغزشی بر روی میزان دبی نشت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که میزان دبی نشت در مدل سازی واقعی نسبت به مدل سازی ساده بیشتر است. میزان دبی نشت برای عرض واحد در مدل سازی تکیه گاه چپ با عوارض نواحی گسله و لغزشی نسبت حالت های فوق الذکر بیشتر است.همچنین نتایج حاکی از کارآئی مناسب پرده تزریق در حدود 80 درصد می باشد و با افزایش ضریب نفوذپذیری، روند افزایش دبی تراوش در حالت عدم اجرای پرده تزریق نسبت به حالت اجرای پرده تزریق بیشتر می باشد.

توسعه ی کشور و به تبع آن افزایش ساخت و سازهای درون شهری، افزایش گودبرداری ها را در پی داشته است. عموماً عملیات گودبرداری درون شهر مخاطراتی به همراه دارد. بررسی و مطالعه ی گودبرداری با توجه به تنوع رفتار خاک و سازه های مجاور ذاتاً مسأله ی پیچیده ای است. این موضوع وقتی که وجود ساختمان بنایی فرسوده در مجاورت گود محرز باشد، با توجه به لزوم مهار و پایدارسازی همزمان دیواره ی گود و سازه ی مجاور پیچیده تر هم می شود. در تحقیق حاضر هدف ارائه ی روشی اجرایی و نسبتاً کم هزینه در مقایسه با سایر روش ‍ ها و در عین حال ایمن و نیز سازگار با شرایط بو ‍ می برای کنترل جابجایی، جلوگیری از تخریب و وقوع ‍ ترک در سازه ی بنایی فرسوده به همراه پایدارسازی گود در مجاورت آن است. سازه نگهبان پیش بینی شده بر پایه ی سازه نگهبان مهار متقابل است. مجموعه ی ساختمان مجاور، سازه نگهبان و دیواره ی گود با استفاده از نرم افزار plaxis. 3d مدل سازی و مطالعه پارامتریک می گردد. تأثیر سازه نگهبان پیشنهادی بر تغییر شکل های ناشی از گودبرداری با توجه مقادیر مجاز کنترل شده و با تغییر در پارامترهای مختلف، مناسب ترین شرایط سازه نگهبان برای محدود کردن جابجایی های قائم(نشست) و افقی زمین مجاور گود اعلام پیشنهاد می گردد. برای کنترل پاسخ ساختمان مجاور و وضعیت آسیب دیدگی آن در حالت های مختلف اجرای سازه نگهبان پیشنهادی، از روش اسکاستر و همکاران(2009) و پارامتر "شاخص پتانسیل آسیب دیدگی"، (dpi)، استفاده می شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که عملکرد سازه نگهبان پیشنهاد شده برای کنترل تغییرمکان دیواره ی گود - به تبع آن پایدارسازی گودبرداری- و همزمان با آن کنترل آسیب دیدگی ساختمان بنایی مجاور مناسب ارزیابی می گردد.

ایران با توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، فعالیت زمین ساختی و لرزه خیزی زیاد، شرایط متنوع زمین شناسی و اقلیمی، عمده شرایط طبیعی را برای ایجاد طیف وسیعی از زمینلغزش ها داراست.گزارشات زمین لغزش های رخ داده در کیلومتر 194 قطعه 5-ب پروژه راه آهن غرب واقع در استان کرمانشاه، منجر به انجام تحقیقاتی در مورد علل و نحوه گسترش لغزش زمین در منطقه و نیز یافتن روشی برای پایدارسازی شیروانی گردید. بمنظور رفتارسنجی حرکت سطحی در این منطقه اقدام به کارگذاری 5 نقطه قرائت ثابت در محدوده لغزش رخ داده و ثبت حرکات این نقاط از طریق نقشه برداری در فواصل زمانی مشخص نسبت به نقطه مبنایی در خارج از محدوده لغزش طی 4 ماه متوالی گردید. همچنین بمنظور شناخت بیشتر جنس و لایه بندی خاک چندین گمانه اکتشافی توسط کارشناسان پژوهشگاه بین المللی زلزله و نیز آزمایشگاه فنی مکانیک خاک حفر گردید. در این تحقیق با استفاده از نتایج حاصل از نقشه برداری و حفر گمانه ها، زمین لغزش موجود در نرم افزار فلک سه بعدی مدل و برای پایدارسازی آن از روش اصلاح هندسی شیب و نیز نصب زهکش استفاده و شیروانی پس از اصلاح مجددا مدل گردید. روش اصلاح هندسی شیب بصورت خاکبرداری از تاج و خاکریزی در پاشنه شیب اجرا گردید.نتایج حاصل از مدل سازی شیب اصلاح شده نشان ازکم شدن میزان جابجایی تا حد مجاز و افزایش ضریب اطمینان پایداری داشت. جهت اعتبار سنجی کار، نتایج با اطلاعات بدست آمده از نقشه برداری مقایسه گردید همچنین صحت سنجی توسط نرم افزار اسلوپ نیز انجام شدکه خروجی آن تایید کننده نتایج کار ما در این تحقیق می باشد.

ایران کشوری در حال توسعه است که با افزایش جمعیت، ساخت و ساز در نواحی درون شهری رو به افزایش می باشد و از طرفی با توجه به تراکم شهرها، ساخت و ساز در زیر سطح زمین و به تبع آن گودبرداری برای احداث ساختمان ها، پارکینگ های طبقاتی و سیستم های حمل و نقل زیرزمینی از اهمیت بیشتری برخوردار گشته است. بالابودن سطح تراز آب زیرزمینی به همراه تنوع لایه های خاک و وجود پروفیل های سنگ، طراحی و اجرای سازه نگهبان گودهای با عمق زیاد را به چالشی تبدیل کرده است. در سال های اخیر روش های مهاربندی پیش از گودبرداری، پیشرفت چشم گیری داشته است که از میان آن ها می توان به روش دیوار شمعی درجا اشاره کرد. سه نوع دیوار شمعی درجا وجود دارد: شمع های سکانت(متقاطع)، شمع های تانژانت(مماس برهم) و شمع های جدا از هم. در تحقیق حاضر یک گود با نسبت طول به عرض حدود2 (طول 38 متر و عرض 22متر) که توسط دیوار شمعی درجا از نوع سکانت و با قیدهای فشاری و پشت بندهای افقی مهارشده، مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه تغییرشکل های ناشی از گودبرداری در واقعیت به صورت سه بعدی می باشد، در این پایان نامه برای مدل سازی از نرم افزار ژئوتکنیکی plaxis 3d foundation استفاده می شود که در شبیه سازی فونداسیون ها، سازه های ساحلی و گودها کاربرد وسیعی دارد. در این تحقیق اثر تغییر قطر شمع های سکانت و وجود سربار، روی نشست زمین مجاور گود، بالاآمدگی کف گود و تغییرشکل دیوار گود، مورد مطالعه عددی قرار گرفته و نواحی تاثیر نشست زمین در جهات طولی و عرضی گود ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی نرم افزار، با روابط متداول(روابط هسی و او)تعیین نواحی تاثیر نشست که عمدتا مبتنی بر مطالعات تجربی است، مقایسه شده است. مطالعات عددی انجام شده در این تحقیق نشان می دهد که تحلیل سه بعدی نشست زمین مجاورگود و نیز بالاآمدگی کف و تغییرشکل دیوار گود، برای گودهای با نسبت طول به عرض کم، با روایط تجربی متداول مطابقت ندارد و تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله نوع خاک، نوع سازه نگهبان، روش گودبرداری، مدل رفتاری خاک و سطح آب زیرزمینی می باشد. هنگام تحلیل سازه مجاور گود، استفاده از فونداسیون و سربار به جای بارگذاری مستقیم، باعث کاهش و یکنواختی نشست می شود و به واقعیت نزدیک تر است. همچنین هرچه سربار به دیواره گود نزدیک تر باشد، اثر آن روی پروفیل نشست زمین مجاور گود بیشتر است.

در بسیاری از پروژه¬های ساختمانی لازم است که زمین به صورتی گودبرداری شود که جداره¬های آن قائم یا نزدیک به قائم باشد. این کار ممکن است به منظور احداث زیرزمین، کانال، منبع آب و ... صورت گیرد.گودبرداری در خاک¬های نرم برای اجرای زیرزمین¬ها و سازه¬های مدفون مستلزم پایدار نگهداشتن دیواره¬های حفاری است که این خود نیز مشکلات ویژه ای دارد. هزینه¬های بالای اجرای دیوارهای حایل صلب و به طورکلی معایب روش-های معمول مهندسان طراح را به سمت استفاده از روش¬های دیگرپایدارسازی سوق داده است، به طوری که به تدریج سیستم¬های انعطاف پذیر با نشست پذیری نسبی بیشتر، جایگزین سازه¬های معمول نگهدارنده شده اند. اساس سیستم خاک مسلح برمبنای استفاده از مصالحی است که توانایی تحمل تنش¬های کششی بالایی را دارند به گونه ای که توده خاک مسلح شده پایدار باشد. در راستای استفاده موثر از خاک مسلح استفاده از روش-های جدیدتری نظیر خاک میخکوبی شده معمول شده است. در این پایان نامه یک گود به عمق 10متر که به روش میخکوبی مهاربندی شده، با استفاده از نرم افزارplaxis 2d.v8.5 مورد تحلیل و ارزیابی قرارمی¬گیرد. مطالعات پارامتریک با استفاده از سه مدل رفتاری مور-کولمب، خاک سخت شونده و خاک سخت شونده با سختی کرنشی کوچک انجام شده است. اثر طول میخ، زاویه میخ، ضخامت رویه بتنی دیواره گود(شاتکریت) و سازه مجاورگود، روی ضریب ایمنی، بالاآمدگی کف، تغییرمکان جانیی دیواره گود و نیروی محوری ایجاد شده در میخ¬ها مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج در سه مدل رفتاری ذکرشده مقایسه شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می¬دهند که مدل رفتاری مورکولمب، به دلیل درنظرگرفتن سختی یکسان دربارگذاری و باربرداری، برای تحلیل گودبرداری مناسب نیست و مدل خاک سخت شونده به دلیل نیاز به پارامترهای دردسترس و نزدیک¬تر بودن نتایج به واقعیت، نسبت به مدل خاک سخت شونده با سختی کرنشی کوچک، برای گودبرداری مناسب¬تر است. با توجه به اینکه تغییرمکان جانبی دیواره گود در گودبرداری بیش از سایر پارامترها اهمیت دارد، می¬توان گفت تغییر طول میخ¬ها بیش از اثر تغییر زاویه میخ¬ها و نیز تغییر ضخامت رویه بتنی دیواره گود، روی پارامتر تغییرمکان جانبی دیواره گود موثر است. همچنین درصورت وجود سربار در مجاورت گود، ناحیه ای که نشست زمین باید در آن بررسی شود، تا فاصله دوبرابر عمق گود از دیواره گود است.