ژئوسنتتیک ها امروزه کاربرد های گسترده ای در مهندسی ژئوتکنیک دارند و به منظور های مختلفی از جمله تسلیح خاک، زهکشی، صافی گذرانی، آب بندی، جداسازی و سایر موارد به کار می روند. یکی از کاربرد های مهم ژئوسنتتیک ها به عنوان مسلح کننده، استفاده از آن ها در شیروانی های خاکی به منظور افزایش شیب شیروانی و نیز پایدار سازی شیروانی هایی است که بدون مسلح کننده ناپایدار ند. برای کاهش حجم خاکریز و افزایش پایداری در پوسته سد های خاکی از مصالح درشت دانه تمیز و یا مصالح سنگریزه ای استفاده می شود که در بعضی مناطق این مصالح مناسب در فاصله اقتصادی از محور سد وجود ندارد و یا برداشت از معدن سنگ چندان اقتصادی نمی باشد. برای این محل ها، در این پژوهش روش جدیدی معرفی می گردد که عبارت از به کارگیری خاک موجود در محل به صورت مسلح در پوسته سد خاکی است. این روش می تواند به عنوان یک گزینه مناسب در مقایسه با سایر گزینه ها عملی مطرح شود و در طرح های سد سازی کشور به کار گرفته شود. در این صورت باید بتوان پایداری سد را در مرحله اول مطالعات (مرحله توجیهی) با روش های کلی تر مانند روش اجزای محدود بررسی نمود که هدف اصلی این پژوهش می باشد. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار plaxis نسخه 8 و به روش اجزای محدود یک مطالعه پارامتریک انجام گرفته است که در آن اثر پارامتر های مقاومت کششی مسلح کننده، تعداد لایه های مسلح کننده، مشخصات مکانیکی خاک و ارتفاع سد در پایداری سد خاکی در دو حالت بارگذاری پایان ساخت و نخستین آبگیری مورد بررسی قرار گرفت و در آخر اثرات زلزله بر پایداری هندسه حاصل مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش ارتفاع، اثر مسلح کننده بر افزایش پایداری و کاهش حجم خاکریزی سد خاکی مسلح کاهش می یابد. از سوی دیگر در تحلیل های دینامیکی بیشینه نشست، جابه جایی افقی، شتاب افقی و قائم برای سد ها در نزدیکی تاج سد رخ می دهد. و همچنین تسلیح سد با ژئوتکستایل سبب کاهش تغییر شکل های افقی و قائم تاج سد تحت تأثیر بارگذاری زلزله می گردد. و با افزایش ارتفاع سد میزان کاهش تغییر شکل تاج سد نیز کاهش می یابد. همچنین مشخص گردید که با کاهش ارتفاع، زلزله تأثیر کمتری بر کاهش پایداری داشته است.

مسلما ساختمان تاسیسات زیرزمینی در نواحی لرزه خیز در مقابل بارهای لرزه ای مقاومت کافی را داشته باشد. گرچه به طور تاریخی به تاسیسات زیرزمینی خسارت کمتری نسبت به سازه های روی زمین وارد شده است. با توجه به توسعه روز افزون سازه های زیرزمینی در جوامع مدرن امروزی و هزینه های فراوانی که برای ساخت هر یک از این سازه ها همچون تونل های انتقال آب و مخازن زیرزمینی و... صرف می گرددو نیز اهمیت آنها در حمل و نقل شهری و داخل شهری هماند مترو و راه آهن و خطری که در صورت آسیب دیدگی آنها متوجه جان مردم می شود، لازم است که پایداری آنها در برابر خطرات ناشی از زلزله مورد مطالعه قرار گیرد و در تحلیل و طراحی، دقت لازم برای طراحی درست و به صرفه این سازه ها انجام گیرد. در این پایان نامه با ارائه خلاصه ای از وضعیت فعلی آنالیز و طراحی لرزه ای برای سازه های زیرزمینی و بررسی عملکرد و آسیب به برخی سازه های زیرزمینی در زلزله های بزرگ اخیر، دیدگاه های استفاده شده برای تحلیل این سازه ها بررسی می گردد و نیز چگونگی طراحی سازه زیرزمینی تونل با نرم افزار plaxis دو بعدی نسخه 8 مورد بررسی قرار می گیرد.

این مطالعه نتایج آزمون های آزمایشگاهی بدست آمده از سایت های معتبر جهانی همچون سایتasce و نتایج آزمایشات عددی را گزارش و مقایسه می کند. همچنین مطالعه جهت ارائه اطلاعات در مورد اثر خواص مولفه های اولیه شامل سختی مقاوم ساز، طول مقاوم ساز، شرایط قیود پنجه دیوار حائل مقاوم سازی شده با ژئوسینتتیک و پایه شرایط مرزی یا مهاری، بر روی پاسخ لرزه ایی یک دیوار حائل، همراه با یک رویه پیوسته و سخت صورت گرفته است. در تراز فونداسیون مدل های عددی را بوسیله یک حرکت هارمونیکی با دامنه متغیر و با یک فرکانس نزدیک به فرکانس زلزله مرجع (در حدود 3 هرتز) بوجود آورده اند. برای تحلیل و آزمایشات عددی بصورت دو بعدی از نرم افزار المان محدود plaxis استفاده گردیده که بدین منظور برای دیوار حائل رفتار بصورت الاستیک و برای خاک مدل الاستو پلاستیک موهر- کولمب در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه اندر کنش خاک و دیوار اثر مهمی بر رفتار دیوار دارد جدا شدگی و لغزش خاک نسبت به دیوار توسط الما ن های interface مدلسازی و برای رفتار خمشی دیوار از المان beam استفاده گردیده است، مرزهای جاذب انرژی نیز در طرفین توده خاک به منظور ارضائ شرایط جذب انرژی ناشی از امواج فشاری و برشی در مدل استفاده شده اند. معمولاً میرایی مصالح در یک توده خاک بوسیله خواص ویسکوزیته، اصطکاک و توسعه پلاسیتیسیته آن ایجاد می شود، هر چند که در پلکسیز مدل های خاک شامل ویسکوزیته نمی شوند و در عوض یک بخش میرایی به نام میرایی رایلی که با جرم و سختی سیستم متناسب است در نظر گرفته شده است. همچنین نتایج آزمایشات عددی تشریح کرده است که پاسخ لرزه ایی دیوار وقتی بگونه ایی ساخته شده که پایه آن اجازه دهد دیوار و خاک آزادانه بلغزند نسبت به وقتی که دیوار بگونه ایی گیردار ساخته شده که در پایه دارای اتصال مفصلی است و می تواند فقط اطراف پنجه چرخش داشته باشد، بسیار متفاوت است. یکی از موارد اهمیت این مطالعه را می توان ارزش استفاده از تکنیک مدل های عددی دینامیکی در راستای بدست آوردن پاسخ لرزه ایی از دیوار خاکی مقاوم سازی شده دا نست.

در این تحقیق از مدل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه استفاده شده است و مدل های پیشنهادی مربوط به دو مجموعه داده می باشند. گروه اول داده های اندازه گیری شده با آزمایش cpt و گروه دومِ داده های اندازه گیری شده با آزمایش spt می باشند. بعد از به دست آمدن شبکه های بهینه و مشخص شدن وزن های آن ها، به کمک وزن ها اهمیت نسبی پارامترها و میزان تأثیر هریک از آن ها به دست آمده. بعد از محاسبه اهمیت نسبی پارامترها با حذف پارامترهای کم اهمیت، دقت شبکه ها را بالاتر برده و به جواب های دقیق تری رسیده ایم. پس از تحلیل نتایج مشاهده شد که با اهمیت ترین پارامتر در مجموعه داده های cpt عدد qc و در مجموعه داده های spt عدد (n1)60 می باشد. پس از موفقیت در پیش بینی روانگرایی حال می توان به تحلیل و شناخت بیشتر این پدیده به کمک شبکه های عصبی پرداخت

ریز شمع ها بیش از 50 سال است که در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از ریز شمع های مایل در بهسازی لرزه ای و یا احداث سازه های جدید در مناطق لرزه خیز با وجودی که به صورت محدود مورد استفاده قرار گرفته است ولی مشاهدات اخیر بعد از زلزله بیانگر عملکرد خوب آن ها تحت اثر بارگذاری لرزه ای است. در این پژوهش، جهت مدل سازی و تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای موثر ریزشمع بر ظرفیت باربری پی، از نرم افزار plaxis استفاده شده است. این نرم افزار دو بعدی و بر مبنای تئوری اجزاء محدود می باشد و توانایی مدلسازی محیط های خاکی و المان های سازه ای در خاک را داراست. در روند مدلسازی مراحل مدل سازی شامل هندسه مسئله، اعمال شرایط مرزی، مش بندی مدل، تعیین نقاط مناسب جهت قرائت خروجی ها و همچنین اعتبار سنجی مدل صورت گرفت. اثر پارامترهائی نظیر طول میکروپایل (در برخی منابع از آن به عنوان لاغری یاد شده است)، زاویه کار برد میکروپایل، قطر و فاصله میکروپایل ها از هم بر روی پاسخ لرزه ای ریز شمع بررسی شد. نتایج این پژوهش بیانگر آن است که افزایش قطر شمع سبب افزایش ظرفیت باربری می گردد به طوری که افزایش در ابتدای نمودار از شیب بیشتری برخوردار است. یکی از پارامترهای مهمی که در ظرفیت باربری تاثیرگذار است طول شمع می باشد در این آزمایش مقادیر طول ریز شمع ها برابر 3، 5/3، 9/3، 5/4 و 5 متر در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج حاصله با افزایش طول شمع ظرفیت باربری آن نیز افزایش می یابد. در مورد فاصله بین ریز شمع ها کلیه نتایج به دست آمده با این فرض به دست آمده است که فاصله بین میکروپایل ها 2/0 متر می باشد. برای بررسی میزان تاثیر این پارامتر بر نتایج تحلیل، فاصله بین ریزشمع ها تغییر داده شده است. مقادیر فواصل شمع ها بین 1/0 تا 5/0 متر منظور شده است با توجه به نتایج، افزایش فاصله بین ریزشمع ها باعث کاهش ظرفیت باربری پی می گردد. با این حال تغییرات مشاهده شده چندان محسوس نیست و حداکثر حدود 4% تغییر در ظرفیت باربری پی مشاهده می شود علاوه بر این بیشترین تغییر ایجاد شده در محدوده فاصله 1/0 و 2/0 متر است و در خارج از این محدوده تغییرات بسیار کمی دیده می شود. یکی از موارد مهمی که در استفاده از شمع بایستی مد نظر قرار گیرد زاویه قرارگیری شمع در خاک است که تاثیر زیادی بر ظرفیت باربری پی دارد. تغییر زاویه شمع ها تاثیر زیادی بر ظرفیت باربری پی به خصوص در نشست های زیاد دارد. به طوری که حدود 20% اختلاف در میزان ظرفیت باربری شمع های با زوایای 72 و 85 درجه مشاهده می شود.

آگاهی از پارامترهای ژئوتکنیکی محیطی که یک سازه زیرزمینی نظیر تونل در آن احداث می شود، مبنای اصلی و تعیین کننده در طراحی سیستم نگهداری مناسب و تحلیل پایداری این قبیل سازه ها می باشد. داده های رفتارسنجی می تواند اطلاعات با ارزشی در این ارتباط در محدوده توده خاک ارائه دهد. در صورت انجام رفتارسنجی و پایش مناسب برای سازه زیرزمینی مورد نظر، با انطباق داده های رفتارسنجی و رفتار واقعی توده خاک، می توان به کمک آنالیز برگشتی، پارامترهای مکانیکی توده خاک را به نحو مناسب تری دست آورد. آنالیز برگشتی روشی است که در آن با اندازه گیری تغییر شکل ها به کمک ابزار دقیق و مدلسازی و تحلیل توده زمین می توان به ارزیابی پارامترهای ژئوتکنیکی پرداخت. در این تحقیق پارامترهای ژئوتکنیکی بخشی از تونل امیرکبیر تهران( قطعه tu) به کمک داده های نشست سنجی سطحی، به روش آنالیز حساسیت و آنالیز برگشتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور انجام آنالیزهای مذکور، از نرم افزار اجزای محدود plaxis 3d tunnel استفاده شده است. همچنین از مدل رفتاری الاستوپلاستیک کامل با معیار موهر- کولمب برای خاک و مدل الاستیک خطی جهت مدلسازی پوشش جداره تونل و نیز پیلار میانی استفاده شده است. براساس آنالیز حساسیت انجام شده، ملاحظه گردید که مدول الاستیسیته (e) توده خاک و نسبت تنش های اصلی (k)در اولویت حساسیت می باشند. بر همین اساس، استفاده از پارامترهای تعیین شده برای خاک در مدلسازی، نتایج قابل قبول و نزدیکی را با نتایج به دست آمده از اندازه گیری ها نشان می دهد.

طراحان سازه های ژئوتکنیکی در مقایسه با طراحان سازه های بتنی و یا فولادی با مشکلات پیچیده تری مواجه هستند. مصالح مورد استفاده در سازه های بتنی و فولادی، ساخته دست بشر بوده و در مورد پارامترهای مشخصه و رفتار آنها دید روشنتری وجود دارد؛ اما در مورد خاک یا سنگ که تعیین خصوصیات واقعی و نحوه عملکرد آنها در شرایط مختلف، با دشواری های زیادی همراه است، رفتار سنجی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در خصوص رفتار سازه های ژئوتکنیکی در مراحل مختلف ساخت و بهره برداری، وجود ابزارهای مختلفی برای نمایش رفتار واقعی سازه در نقاط مختلف، کاملاً لازم به نظر می رسد. سدهای خاکی از جمله مهمترین و عظیمترین سازه هایی هستند که لزوم رفتار نگاری در آنها به دلایل مختلف، بیش از هر سازه دیگری احساس می شود. عملیات پایش و مراقبت از این سازه ها با نصب دستگاه ها و تجهیزات خاصی به نام ابزار دقیق صورت می گیرد. در این پایان نامه با مطالعه موردی سد دوستی، به بررسی عملکرد ابزار دقیق مورد استفاده در این سد پرداخته شده است. بدین منظور با بررسی مدارک و گزارشات فنی ساخت سد، 6 مقطع ابزار گذاری شده در این سد انتخاب گردیده و ابزارهایی، به عنوان شاخص، جهت بررسی رفتار سد و مقایسه نتایج رفتار تئوریک حاصل از تحلیل های عددی و رفتار حقیقی ناشی از قرائت ابزار دقیق برگزیده شده است. این ابزار ها شامل ابزارهای نشست سنج، تنش سنج و پیزومتر می باشد. ابزارهای مذکور براساس سه دسته اطلاعات از جمله گزارشات مشاور، نتایج تحلیل های عددی سد دوستی و هم چنین برداشت های فنی از قرائت های موجود ابزار دقیق و مقایسه این سه دسته اطلاعات با یکدیگر مورد بررسی قرار گرفته اند. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردیده است که با توجه به سرمایه گذاری زیاد مورد نیاز جهت ابزار گذاری، عملکرد ابزار های منصوبه در سد دوستی چندان قابل اطمینان نیست.

گسترش جمعیت شهرها منجر به افزایش تعداد عبور و مرور در نواحی شهری شده لذا باعث شتاب در ساخت تونلهای زیرزمینی اعم از مترو یا ماشینرو و... جهت غلبه بر مشکلات ترافیکی وحمل ونقلی گردیده است، از طرفی بحث توسعه ساخت تجهیزات زیرزمینی نیز مطرح میگردد. از سوی دیگر به ناچار ساخت سازههای زیرزمینی با ساختمانهای سطحی موجود و سایر سازههای زیرزمینی برخورد میکند،یکی از مهمترین مسائل ناشی از ساخت سازههای زیرزمینی وقوع نشستهایی است که در اثر حفاری تونل در سطح زمین ظاهرشده و میتواند منجر به خسارت به سازهها و ساختمانهای موجود شود؛ از همین رو شناخت از پارامترهای موثر بر بزرگی و پروفیل نشست سطحی جهت پیشبینی میزان نشست و در نظرگیری روشهای کنترلی یا کاهشی نشست لازم می آید. قسمتی از نشست به علت مولفه قائم و قسمتی از آن ناشی از مولفه افقی جابجایی در سطح زمین میباشد. مولفه قائم سبب پایین آمدن سطح زمین یعنی نشست تدریجی میگردد و مولفه افقی نیز میتواند تنشهای جدیدی را بر سازههای واقع بر سطح زمین وارد کند. لذا ضرورت بررسی چگونگی حفر تونل در زمینهای خاکی و اثرات آن در سطح زمین مطرح می شود.هنگام مواجهه با آب زیرزمینی نشستها بزرگتر خواهند بود و باید تمهیدات ویژه صورت گیرد تا از بروز خطرات احتمالی جلوگیری شود. همانگونه که گفته شد مشکلات ناشی از حفاری تونل در زمینهای شهری بیشتر مربوط به نشست زمین می باشد و باید برای آن تمهیدات لازم را فراهم کرد. انتخاب روش حفاری تونل از نکات اساسی در صنعت تونل سازی است. امروزه روشهای مختلفی وجود دارد، از جمله روش حفاری با دستگاههای تمام مقطع مانند tbm و یا انواع روشهای حفاری گام به گام که از دیر باز در کشورهای مختلف در شکلهای گوناگون رواج داشته است.یکی از روشهای حفر تونل، روش اتریشی جدید natm است. در ناتم انتخاب الگوی رفتاری مناسب از اهمیت زیادی برخوردار است وتأثیر زیادی روی میدان تغییر مکان زمین میگذارد،از جمله ویژگی های این روش میتوان به انعطاف پذیری بالای آن در مواجهه با شرایط گوناگون زمین نام برد. در این پروژه در مطالعات فاز اول و فاز دوم احداث ایستگاه قیطریه برای شناسایی خاک محل، آزمایشات مختلفی روی نمونههای خاک انجام گرفته است و از طریق وسایل نقشهبرداری، نشستهای روزانه به علّت حفاری و تغییر تنش، اندازهگیری شده است که در این پروژه با استفاده از نرم افزار plaxisمیزان نشست اندازهگیری خواهد شد و با محاسبات نقشه برداری مقایسه خواهد شد و تحلیل پایداری تونل صورت خواهد گرفت.

آزمایش نفوذ مخروط به دلیل سادگی،سرعت،قابلیت اطمینان واقتصادی بودن آن به یکی از عمومی ترین آزمایشات درجا تبدیل شده و به دلیل تشابهات موجود بین مخروط نفوذی و شمع از دو جنبه شکل و نحوه نفوذ به درون خاک، استفاده از آن در تعیین ظرفیت باربری پی های عمیق به یکی از اولین کاربردهای آن تبدیل گشته است.اما ابعاد مخروط نفوذی و شمع و همچنین سرعت نفوذ آن ها در خاک در مقیاس های متفاوتی نسبت به یکدیگر می باشند. در بررسی روش های مختلف مشاهده گردید که مقادیر مقاومت کف با تقریب نسبتا خوبی توسط روش های مستقیم در استفاده از داده های آزمایش نفوذ مخروط ارزیابی می گردد، در صورتیکه تخمین مقادیر مقاومت جداری توسط آنها چندان با اطمینان همراه نبوده است. بنابراین تمرکز اصلی در تحقیق حاضر بر روی برقراری ارتباط بین مقاومت اصطکاکی cpt و مقاومت جداری شمع قرار داده شد و در ارتباط با مقاومت کف شمع به مقایسه روش ها و بیان یک نتیجه گیری در ارتباط با وجود تاثیر ابعادی اکتفا گردید. بدین منظور تلاش گردید رابطه بین r_s و f_s از نقطه نظر تفاوت در قطرو سرعت نفوذ به سطوح کرنش برشی ایجاد شده مرتبط گردد.همچنین اثرات زایل شدگی اصطکاک جداری شمع در طی نفوذ که بدلیل کاهش تنش موثر افقی ایجاد می شود در نظر گرفته شده است. در این تحقیق پایگاه اطلاعاتی شامل 55 موارد عملی از آزمایشات بارگذاری استاتیکی شمع به همراه پروفیل cpt جمع آوری گردید. ابتدا چهار روش اسلامی و فلنیوس، مایرهوف، lcpc توسط بوستامانته و جیانسلی و icp توسط جاردین و همکارانش در ارتباط با مقاومت کف شمع مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس روشی در تعیین ظرفیت باربری جداری شمع با در نظر گرفتن تاثیر ابعادی پیشنهاد داده و به همراه 6 روش اسلامی و فلنیوس، مایرهوف، تومای وفخرو، روش اروپایی، اشمارتمن و lcpc مورد محک و ارزیابی قرار گرفت. روش پیشنهادی دقت نسبتا بالاتری را نسبت به سایر روش ها در تعیین ظرفیت باربری جداری شمع ها نشان داده است .

در طراحی تونل در زمین های خاکی برای پایداری کل مجموعه تونل و خاک اطراف آن، باید مشخصات مکانیکی خاک و بدنه تونل را تا حدی به یکدیگر نزدیک نمود. اگر در زمین های سست( مشخصات مکانیکی ضعیف) تونلی با بدنه محکم(مشخصات مکانیکی بالا) احداث گردد، خاک اطراف نمی تواند سازه تونل را به خوبی مهار کند و تغییر شکل های شدیدی در کل مجموعه ایجاد می گردد. در این موارد باید خاک اطراف را به طریقی(تزریق، شاتکریت نفوذی و...) تقویت نمود و مشخصات مکانیکی آن را تا حدی که بتواند بدنه تونل را مهار کند افزایش داد. در این پایان نامه، منظور از تطبیق مکانیکی نزدیک کردن مشخصات مکانیکی پوشش و خاک به یکدیگر است تا بتواند یک محیط پایدار ایجاد کند و تغییر شکل های شدید رخ ندهد. در ادامه به بررسی تقابل(اندرکنش) خاک و پوشش یک تونل با مقطع دایر ه ای در یک محیط ماسه ای می پردازیم. در این راستا تغییر شکل ها، جابجایی ها، نیرو های ایجاد شده در پوشش و عوامل موثر در تغییرات آنها مورد مطالعه قرار گرفته اند. در فصول این پایان نامه: در فصل اول به طرح مسئله و مقدماتی راجع به تونل و عمدتاً روش های طراحی پوشش تونل ها پرداختهایم. در فصل دوم کار با نرم افزار plaxis در یک پروژه تونل را بصورت گام به گام و مصور آورد هایم. در فصل سوم به بررسی انطباق مشخصات مکانیکی خاک و پوشش، و تغییرات تنش و جابجایی های ایجاد شده در نقاط مختلف پوشش و عوامل موثر و چگونگی و میزان تاثیر هر یک از این عوامل را مورد بررسی قرار داد ه ایم. و بعد از آن به نتیجه گیری کلی و ارائه پیشنهادات پرداخته ایم.

طبیعت پروژه های تونلسازی دلالت بر این دارد که دست اندر کاران توسعه ی چنین پروژه هایی با انواع ریسک مواجه هستند. با افزایش تقاضا برای ساخت تاسیسات زیر زمینی، توجه به ریسک و مدیریت و کنترل ریسک نیز رو به افزایش است. یکی از مراحل پروژه های زیر زمینی که به شدت تحت تاثیر ریسک قرار دارد، مرحله ی ساخت این پروژه ها می باشد. علت این امر به ناشناخته بودن شرایط زمین و عدم قطعیتی که در آن وجود دارد مربوط می شود. علیرغم اینکه آزمایش های بسیاری قبل از فرآیند طراحی جهت شناخت شرایط زمین صورت می گیرد، با این حال در هنگام ساخت، شرایطی می تواند بوجود آید که با پیش بینی های اولیه کاملاً مغایرت داشته باشد. از این رو نظارت و کنترل شرایط زمین در حین ساخت و به روز رسانی اطلاعات و پیش بینی های اولیه گام نخست برای مقابله با ریسک می باشد. برای انجام این پیش بینی ها نیازمند یک الگو و برنامه ی نظام مند هستیم. پس از انجام این پیش بینی ها ارائه ی راهکار مناسب برای مقابله با ریسک الزامی است. برای این منظور نیز در هنگام ساخت تونل ارائه ی روش مناسب حفر تونل، که بتواند در مقابل ریسک های پیش بینی شده ی احتمالی کمترین زیان را به پروژه برسانند، گام بعدی مقابله با ریسک است. هدف از این تحقیق آنست که با ایجاد یک روند آنالیز ریسک که در عین داشتن چارچوب خاص و مشخص بتواند در برابر شرایط مختلف از خود انعطاف نشان داده و ریسک های ژئوتکنیکی، حتی آنهایی که احتمال وقوع کمی دارند را وارد روند آنالیز ریسک کند و حالت بهینه ی حفاری برای تونل را شناسایی نماید. حالت بهینه، حالتی است که کمترین ریسک را به ما تحمیل می کند. برای رسیدن به این هدف از روش شبکه های بیز به کمک دیاگرام تاثیر استفاده شده است. شبکه های بیز آن بخش از عوامل را که نقش مهم و قابل توجهی دارند در شبکه لحاظ می کند. از طرف دیگر، شبکه های بیز با داده های ناقص نیز می توانند کار کنند و در ساخت آن از اطلاعات افراد خبره نیز می توان استفاده کرد. دیگر ویژگی مهم شبکه های بیز قابلیت به روز رسانی آنهاست که با به روز شدن داده ها می توان داده های جدید را در شبکه داخل کرد و نتایج جدید را استخراج نمود. از طرف دیگر فهم و توسعه ی ساختار بیز ساده تر از دیگر روش های هوش مصنوعی است. این ویژگی های شبکه های بیز، در این تحقیق بسیار مفید واقع شدند. مدل پیشنهادی بر روی قسمتی از خط 1 متروی تهران آزمایش شد و صحت نتایج در مقایسه ی نتایج بدست آمده از مدل و نتایج واقعی مشاهده شده مورد ارزیابی قرار گرفت.

در این تحقیق پاسخ غیر خطی سد خاکی در دست ساخت البرز که در استان مازندران واقع می باشد در برابر زلزله با استفاده از model(mc) mohr coulombکه یک مدل الاستوپلاستیک می باشد، بدست می آید. این مدل میرایی ویسکوز را در حین اعمال بارهای رفت و برگشتی به المان خاک مدل می کند. همچنین با استفاده از این روش پاسخ دو بعدی سد در برابر زلزله محاسبه می شود. برای تعیین شرایط اولیه تنش (سطح تنشهای استاتیکی) در بدنه سد سعی گردیده تا شرایط ساخت مرحله ای مدل شده باشد. سپس فشار های آب به مدل اعمال می شود. برای تحلیل از زلزله مبنای طرح در حالت mcl با حداکثر شتاب2/5 متر برمجذور ثانیه استفاده شده است. در نهایت جابجایی افقی ماکزیمم، شتاب افقی ماکزیمم و نشست ماکزیمم تاج با روشهای makdisi-seed و bureau مقایسه شده اند. برای انجام تحلیل ها از روش اجزاء محدود(f.e.m) و با استفاده از نرم افزارplaxis 8.2 professional استفاده خواهد شد. در این نرم افزار معادلات دینامیکی حرکت با انتگرال گیری به روش نیومارک حل می شود. برای انجام مطالعات موردی از اطلاعات موجود سد البرز برای هندسه سد و نوع و مشخصات مصالح آن استفاده می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد تغییرشکلهای پلاستیک هم در هسته رسی و هم در اطراف آن مشاهده می شود اما کرنشهای برشی و نشست در مصالح فیلتر بیشتر از مصالح هسته رسی می باشد. کرنش برشی و کرنش حجمی در هسته سد در ناحیه ای حدود 15 متر پایین تر از تاج سد در طول تحلیل دینامیکی افزایش می یابد و باعث می شود قسمت های فوقانی هسته سد به سمت بالادست متمایل شود و البته مقدار کرنش برشی ماکزیمم در ارتفاع هسته به حدی است که شکست برشی احتمال وقوع ندارد. نتایج بدست آمده نمایانگر رفتار مناسب سازه سد البرز در مقابل حداکثر زلزله باور کردنی (mcl) می باشد.

در حالت کلی و در قرارداد پروژه ها، کارفرما و پیمانکار در قبال تصمیم گیری برای بودجه و قیمت مناقصه به ترتیت عمل می کنند. با این حال هر دو طرف قرارداد نیازی اساسی به نمایشی دقیق از توزیع هزینه و زمان بندی پروژه برای تصمیم گیری در قبال آن دارند. استفاده از یک مدل برآوردی که پیش زمینه ای از زمان بندی پروژه باشد، می تواند معیار این تصمیم گیری ها را بهبود بخشد. بنابر بحث-های انجام گرفته شده در مورد عوامل مختلف ریسک و تأثیر آنها بر مقادیر زمان در پروژه های تونل سازی، نتیجه گرفته شد که لحاظ نمودن تفاوتی آشکار بین زمان های نرمال حفاری با ریسک های نامطلوبی که باعث ایجاد زمان های استثنایی و غیر منتظره می شوند، بسیار مهم است. مدل های موجود برای کمک در تصیم گیری مانند dat، زمان نرمال و زمان های ناشی از وقایع نامطلوب یا همان ریسک ها را در محاسبات جدا از هم در نظر نمی گیرند.تغییرات و نوسان ناشی از ضرایب ریسک نرمال در این پایان نامه با "فاکتور های ایجاد تغییرات در بازه مدت زمان نرمال" تعریف می-شوند. ضرایب مربوط به کارایی یا راندمان مانند نرخ پیشروی روش حفاری مورد نظر از نمونه های ضرایب ریسک نرمال می باشند. وقایع نامطلوب به عنوان "وقایعی که باعث تغییرات غیر منتظره و عمده در روند تونل سازی می شوند"، تعریف می شوند. وقایع نامطلوب معمولاً ناشی از عوامل فیزیکی مانند شرایط زمین شناسی و آب زیرزمینی می باشند. ریزش تونل، آب گرفتگی و نشست، از جمله وقایع نامطلوب می باشند. طبق نتایج گرفته شده، روش های محاسباتی تقریبی می توانند روش مناسب تری برای در نظر گرفتن تغییرات در زمان که ناشی از ریسک های نرمال می باشند، نسبت به روش های محاسباتی دقیق که یا وجود ندارند و یا بسیار پیچیده هستند، می-باشند. از روش های تقریبی بحث شده، روش شبیه سازی مونت کالو به دلیل راحتی نسبی در در نظر گرفتن تعداد زیادی متغییر همبسته مجهول، روشی مناسب شناخته شد. وقایع نامطلوب را می توان به صورت متغییر گسسته در نظر گرفت.روش حفاری مورد نظر و مشخصات ژئوتکنیکی ملاحظات کلیدی در برآورد مدت زمان یک پروژه تونل سازی می باشند. شرایط زمین شناسی و آب زیرزمینی، روش حفاری مناسب را می تواند تعیین کند. نرخ های پیشروی روش های مختلف حفاری در بازه ای از شرایط زمین شناسی مختلف توضیح داده شدند. مطالعات موردی که در فصل سوم بحث شد نشان دادند که بعضی اوقات انواع مختلفی از وقایع و ریسک ها می توانند رخ دهند و پیامد آنها در هر پروژه به صورت هزینه و زمان نمایان می شود. بعضی از آنها بسته به ظرفیت واقعی روش حفاری می توانند رخ دهند. بعضی از این وقایع به صورت اتفاقی و در نتیجه شرایط زمین شناسی به وجود آمده رخ می-دهند. وقایعی نیز وجود دارند که در نتیجه خرابی تجهیزات و ماشین آلات حفاری اتفاق می افتند. خطاهای فاحش انسانی نیز عامل برخی از این وقایع می باشند. پس در نظر گرفتن تأثیر وقایع و ریسک ها موجود در زمان پروژه امری بسیار مهم می باشد.هدف از پیشنهاد این تحقیق، بهبود بخشیدن به معیارهای تصمیم گیری در قبال برنامه زمان بندی پروژه های تونل سازی می باشد. توسعه مدلی برای برآورد مدت زمان ساخت پروژه، به این هدف کمک شایانی کرده است. مدل توضیح داده شده در این پایان نامه برای برآورد زمان پروژه بر روی پروژه تونل انتقال آب کرج، اعمال شد. با توجه به نتایج بدست آمده، می توان نتیجه گرفت که مدل پیشنهادی برای برآورد زمان، واقع گرایانه است. این امر به دلیل این است که زمان بدست آمده و مدل با زمان واقعی و عملی اتمام پروژه، تا حدود زیادی با هم تطابق دارند.برآورد جداگانه زمان های نرمال و زمان های استثنایی که ناشی از ریسک های موجود در روند حفاری می باشند، به وضوح و روشنی در نتایج انجامیده است. در این مدل نشان داده شد که مدت زمان های نرمال تأثیر اصلی و اساسی را بر روی مدت زمان کل پروژه می گذارد، و نیز امکان این امر وجود دارد که زمان های استثنایی را برای هر یک از وقایع و ریسک های شناسایی شده، محاسبه نمود. این امر گزینه های ممکن را برای طرفین قرارداد (کارفرما و پیمانکار) به منظور استفاده از نتایج در شرایط مختلف قراردادی و سازمانی را افزایش می دهد.با توجه به برآورد آشکار و واضح فاکتورهای مختلف موثر بر نتایج، می توان بر روی مدل برآوردی یک آنالیز حساسیت نیز انجام داد. به این صورت می توان تعیین کرد که کدام یک از فاکتورها، مشخصات ژئوتکنیکی و ریسک های موجود، تأثیر بیشتری بر روی نتایج دارند.

میخکوبی یک سیستم پایدارسازی گوبرداری می باشد که به دلیل انعطاف پذیری، سرعت، سهولت اجرا و اقتصادی بودن، طی سه دهه اخیر مورد توجه بسار قرار گرفته است. با توجه به افزایش استفاده از سیستم های میخکوبی در مناطق لرزه خیز، پایداری لرزه ای این سازه ها باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، به بررسی مکانیزم گسیختگی حفاری های عمیق میخکوبی شده تحت بارگذاری دینامیکی پرداخته شده است. نتایج مدلسازی دو بعدی تحلیل شده تحت شتاب سیکلی، لرزه ای و روش استاتیکی معتدل ارائه شده اند. اثرات اندرکنش میخ-خاک و میخ-رویه و مراحل ساخت سازه و مقاومت خمشی المان رویه و میخ در تمامی تحلیل ها در نظر گرفته شده است. سطوح گسیختگی در تحلیل سیکلی و شبه استاتیکی با هم مقایسه گردیدند. شباهت سطوح گسیختگی در تحلیل های تاریخچه زمانی و شبه استاتیک و تطابق نتایج تحلیل ها نشان می دهد که روش شبه استاتیک عددی روشی سریع و آسان برای تحلیل و طراحی لرزه ای سیستم های میخکوبی می باشد. همچنین با مطالعه سطوح گسیختگی یک روش موثر برای افزایش پایداری لرزه ای سازه های میخکوبی شده ارائه شده است. با استفاده از روش ارائه شده، با طراحی چیدمان میخ ها برای تامین حداقل ضریب اطمینان مورد نیاز برای پایداری استاتیکی می توان پایداری لرزه ای لازم را تامین نمود.

نشست خاکریز بر روی خاک رس نرم با توجه به تراکم پذیری بالا و مقاومت برشی پایین خاک همیشه مسئله ساز بوده است. این مطالعه برعملکرد خاکریز آزمایشی بر روی خاک رس نرم تقویت شده با ژئوتکستایل مقاومت بالا متمرکز شده است. خاکریزهای آزمایشی شامل خاکریزمسلح شده با ژئوتکستایل استحکام بالا بر روی خاک رس نرم و همچنین خاکریز مسلح نشده (خاکریز کنترل شده) برخاک رس نرم می باشد. ابزار دقیق از قبیل اینکلونومترجریان ، پروفیلر هیدرواستاتیکی، فشار سنج و شاخص نشست برای به دست آوردن عملکرد واقعی خاکریز نصب شده است. در این مطالعه، عملکرد خاکریز کنترل شده و خاکریز مسلح شده با ژئوتکستایل مقاومت بالا بر روی خاک رس نرم، بر اساس داده های ابزار دقیق گرفته شده در محل، و همچنین با استفاده از روش اجزاء محدود ، مدل شده در نرم افزار plaxis تجزیه و تحلیل شده است. در نرم افزار plaxis به خواص اولیه خاک به عنوان پارامترهای ورودی مانند وزن مخصوص، مدول الاستیسیته، نسبت پواسون، زاویه اصطکاک ،و مقاومت کششی متناظر ژئوتکستایل جهت تجزیه وتحلیل به روش تعادل محدود نیاز است .هندسه خاکریز، به عنوان ورودی مدل plaxisو همچنین مشخصات خاک و ژئوتکستایل در plaxis طراحی و محاسبه شده و تجزیه و تحلیل داده های خروجی و به دنبال آن نتایج با رسم منحنی هایی در plaxis مشخص شده است. از تحقیق حاصل این نتیجه حاصل شد که استفاده از ژئوتکستایل با مقاومت بالا در سطح مشترک بین خاکریز و شالوده خاک رس نرم باعث افزایش پایداری و ضریب اطمینان خاکریز و همجنین کاهش تغییر شکل خاکریزمی شود.

تاکنون در جهان سدهای متعددی ساخته شده اند که میتوان هدف اصلی از ساخت آنها را ذخیره کردن و نگهداری آب عنوان نمود، در بعضی موارد این سدها دچار آسیب و شکست شده و موجب تخلیه شدن آب ذخیره شده در پشت سد گردیده است که علاوه بر هزینه های ساخت سد خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری را بر جای گذاشته اند و ارتباط مستقیمی با سطح ایمنی سدها پیدا می کند. اهمیت این موضوع کارفرمایان سدها را بر آن داشته تا بر اساس ارزیابی ایمن سدها، اقدامات لازم را جهت تامین سطح قابل قبول ایمنی، به اجرا گذارند. ایمنی اغلب سدهای حال حاضر با لحاظ کردن ضرایب ایمنی مندرج در استانداردهای طراحی زمان ساخت آن سدها در نظر گرفته شده و بار عمده ای از تامین ایمنی، تنها در مرحله طراحی سد لحاظ گردیده است. با توجه به عدم قطعیت ها در مسائل ژئوتکنیکی طراحی رویکرد جدید برآورد سطح ایمنی سدها، ارزیابی بر مبنای ریسک می باشد که با توجه به مفهوم ریسک، به ارائه شاخص?هایی برای اولویت?بندی نیازهای سد، جهت تامین سطح ایمنی لازم کمک می?کند. ارزیابی ریسک یک روش نسبتا جدید در ارزیابی ایمنی سد و تصمیم گیریها می باشد. به هنگام اجرای مطلوب ارزیابی ریسک اطلاعات باارزشی به دست می آید که ممکن نیست با روش های مرسوم دیگر قابل دست یابی باشد. مسئله نشست در سدهای خاکی همیشه به عنوان یکی از مهمترین مسائل در مبحث مدیریت ایمنی سد مطرح بوده است. عمده نشست سدهای خاکی در زمان ساخت آنها صورت می گیرد. ازآنجا که نشست سد باعث پدید آمدن مشکلات فراوانی در امر ایمنی سد می شود لذا بررسی ها و مطالعات فراوانی در این زمینه به انجام رسیده که عموما به صورت قطعی بوده است. در این تحقیق با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو به آنالیز احتمالاتی نشست برای یک سد مفروض پرداخته شده است و در پایان نتایج حاصل با نتایج موجود مقایسه شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد استفاده از شبیه سازی مونت کارلو بر طبق نتایج بدست آمده از مطالعه موردی انجام شده برای تعیین تابع چگالی احتمال نشست روش مناسبی می باشد. با استفاده از این روش می توان نشست های سد را در مراحل ساخت و بهره برداری بصورت جداگانه بررسی کرد.

مهندسی ارزش تکنیکی است که با کمک آن می توان انواع پروژه ها را هم در مرحله طراحی و هم در حین اجرا از نظر زمان و هزینه بهینه ساخت. در واقع مهندسی ارزش دیدگاهی است خلاق وسازمان یافته با هدف شناسایی کارآمد هزینه های غیر ضروری (هزینه هایی که نه به کیفیت ،نه به بهره برداری، نه به عمر مفید، نه به زیبایی ظاهری ونه به مشخصات درخواستی کارفرما مربوط می شود). پروژه های سد خاکی به دلیل بالا بودن حجم عملیات اجرایی و همچنین گستردگی شرایط طراحی این نوع سدها از نظر تیپ مقطع عرضی، ابعاد و موقعیت هسته و سایر عناصر مهم تشکیل دهنده از قبیل سر ریز، دریچه های مختلف سیل گیر، دریچه های آبگیری از سد و ...( که به شرایط محیطی و توپوگرافی منطقه وابسته هستند)، قابلیت بهینه سازی و حذف هزینه های زائد طرح را با بکارگیری تکنیک مهندسی ارزش دارا می باشند.

از آنجا که راهها یکی از مهمترین شاخص های پیشرفت هر کشور در زمینه های اقتصادی، سیاسی، نظامی و ... محسوب می شوند لذا پیشرفت علوم در این حوزه روز به روز در حال گسترش می باشد. در ضمن توزیع جمعیت به نحوی شده است که نیاز به احداث راه حتی در سخت ترین شرایط مهندسی احساس می شود. همیشه و در هر مکان خاک بستر مناسب برای احداث روسازی راهها وجود ندارد و نیاز به بکار گیری روشهای نوین در افزایش ظرفیت باربری خاک بستر راه می باشد. خاک های ریزدانه از جمله خاکهایی است که ظرفیت لازم را جهت احداث سازه روسازی نداشته و سیستم را از نظر عملکردی ممکن است با خطرات جدی مواجه سازند. لذا مهندسین به فکر روشهای برای بهبود خواص خاک بودند که حاصل آن ایجاد روشهای مختلف بهسازی خاک می باشد. بهسازی خاکها اهداف گوناگونی دارد که می توان به افزایش مقاومت باربری خاک، کاهش نفوذپذیری، کاهش تورم و انقباض خاک، کاهش رطوبت خاک، کاهش دامنه خمیری خاک، جلوگیری از فرسایش خاک و کاهش ضخامت لایه های روسازی اشاره کرد. روش بیولوژیکی روشی غیر معمول برای پایدارسازی خاک می باشد که در حوزه علم مهندسی عمران و بخصوص در بخش های مربوط به راهسازی مورد استفاده قرار گرفته است. رسوب میکروبی سنگ آهک مقاومت و سختی خاک های ریزدانه را افزایش می دهد که یک روش مقرون به صرفه برای جایگزینی سیمان شیمیایی در بهسازی خاک می باشد. رسوب میکروبی سنگ آهک در نتیجه هیدرولیز اوره توسط یک نوع آنزیم به نام اوره آز که از میکروارگانیزم ها (باکتری های استفاده شده برای بهسازی خاک) ترشح می شود، می باشد. به واسطه این واکنش، ph خاک افزایش می یابد و کریستالهای سنگ آهک روی ذرات و بین حفرات خاک رسوب می کند و منجر به اتصال ذرات به یکدیگر و انسداد حفرات خاک می شود. بهسازی بیولوژیکی یک روش کاملا سازگار با محیط زیست و روشی بهینه از لحاظ انرژی و هزینه مصرفی می باشد. در این تحقیق به کمک نرم آفزارabaqus 6.11 بستر یک راه بهسازی شده به روش بیولوژیکی با شرایط خاک ماسه ای تثبیت شده که توسط بدیعی(1390) درپژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک وزیست فناوری انجام شده است، مدلسازی شد. بارگذاری مدل مطابق با آیین نامه روسازی آسفالتی راه های ایران (نشریه 234، 1390) در نظر گرفته شده و لایه خاکی تثبیت نشده به صورت یک لایه نیمه بینهایت مدل سازی شده است. اثرات تثبیت بیولوژیکی در ضخامت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت و عمق بهینه تثبیت با این روش بدست آمد. در ادامه از مدل های خرابی شیارگذاری (rutting) که منشا آن کرنش های ماندگار لایه بستر روسازی است، استفاده شد. بدین منظور روابط شیارگذاری آیین نامه های آمریکا، انگلستان و بلژیک مورد استفاده قرار گرفت. لایه خاکی مورد نظر در دو حالت الاستیک و الاستو پلاستیک مدل سازی شده و از کرنش الاستیک زیر مرکز بارگذاری به منظورتعیین تعداد تکرار مجاز بارگذاری که معرف عمر روسازی است استفاده شد. مقادیر نشست با استفاده از مدل الاستو پلاستیک در ضخامت های مختلف تثبیت محاسبه شده و نتایج بدست آمده نشان از تاثیر قابل توجه بهسازی خاک به روش بیولوژیکی در کاهش تغییر شکل پلاستیک خاک دارد.

در بسیاری از پروژه ها وجود خاک های سست و نامرغوب، مشکلاتی را در اجرای آن پروژه ها به وجود می آورد، در بسیاری از مواقع برداشتن خاک های سست به علت حجم بالا و خاکریزی دوباره و تراکم آن بسیار گران می باشد، علاوه براین تسلیح خاک، خود سبب کاهش ضخامت لایه های روسازی در راهسازی شده که کاهش هزینه های اجرایی را درپی خواهد داشت، طراحان به دلایل یاد شده و بسیاری از دلایل دیگر به سمت استفاده از مواد تسلیح کننده روی آورده اند. در این بین اگر بتوان از مواد ضایعاتی که محیط زیست را تحدید می کند در جهت تسلیح خاک استفاده نمود، در عمل دو هدف دنبال شده است که یکی بحث تسلیح خاک و دیگری بحث حفظ محیط زیست! یکی از این مواد ضایعاتی پلی اتیلن ترفتالات (پت) می باشد که در ساخت بطری های نوشابه و آب معدنی و غیره استفاده می شود. این مواد مدت استفاده کوتاهی دارند و بعد از استفاده دور ریخته می شوند، اما به دلیل نبود تعادل بین سرعت تولید و بازیافت آن، تنها کسری از مقدار تولیدی پت، بازیافت می شود و بقیه به محل های دفن زباله انتقال پیدا می کنند. امروزه به دلیل نوسانات و روند روبه افزایش ارزهای خارجی در ایران و در نتیجه به دلیل قیمت بالای ژئوگریدها و ژئوتکستایل ها (به سبب اغلب وارداتی بودن آن ها) که در جهت تقویت بستر راه ها استفاده می شوند، خود هزینه های هنگفتی را به پروژه تحمیل می نماید، استفاده از اینگونه مواد ضایعاتی با ارزش می تواند، هم مشکلات اشاره شده در ارتباط با ژئوگریدها و ژئوتکستایل ها را برطرف کند و هم خود مصرف کننده زباله های تولیدی جامعه باشد. در حقیقت در این پژوهش پس از بریدن ضایعات بطری ها در ابعاد حداکثر و پس از صاف کردن و متصل کردن آن ها به هم و سوراخ کردن آن ها با قطرهای مختلف (همانند یک لایه از ژئوگرید) یک نمونه از آن ها را به صورت تک لایه جهت یافتن عمق بهینه ای که در آن، مقدار cbr به حداکثر خود می رسد، در داخل نمونه خاک قرار گرفته در استوانه دستگاه cbr، قرار می دهیم، سپس این عمل را برای نوع دیگری از صفحات petاز نظر ابعاد چشمه انجام می دهیم. لازم به ذکر می باشد که تمامی ورقه های pet (ژئوگریدها) دارای مقاومت های برابری و آرایش سوراخ های متفاوت می باشد. خاک های مورد استفاده در این پژوهش از دو نوع خاک تشکیل شده که یکی از آن ماسه ای با دانه بندی ریز (ماسه بادی) و دیگری از نوع شن خوب دانه بندی شده می باشد. در این پژوهش میزان تقویت خاک ها پس از تسلیح، بسیار چشمگیر می باشد، از نتایج دیگر این پژوهش یافتن قطر بهینه سوراخ های ورقه ها با توجه به نوع دانه بندی و همچنین یافتن عمق بهینه در دانه بندی های مختلف و در حالت اشباع و غیراشباع می باشد. انتظار می رود از روش ابدا شده در این پژوهش در راه های فاقد رویه استفاده شود. کلمات کلیدی: خاک مسلح، پلی اتیلن ترفتالات، ژئوگرید، cbr.

امروزه با پیشرفت فن آوری، سهولت نسبی در حفاری و ساخت سازه های زیرزمینی، محدودیت های فضاهای سطحی برای اجرای طرح های عمرانی و نیز به واسطه مسائل سیاسی و امنیتی، توجه بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه به احداث سازه های زیر زمینی برای کاربری های عمرانی، نظامی و معدنی معطوف شده است. راه هاو بزرگراه های زیرزمینی، انواع تونل ها، شبکه متروی شهری، نیروگاه ها و سایر مغارهای زیرزمینی برای دفن زباله های هسته ای و یا به عنوان مخازن نفت، معادن، پناهگاه ها وانبارها، تعدادی از ساز ه هایی هستند که در کشورهای مختلف به سرعت در حال ساخت و اجرا می باشند. با توجه به توسعه روز افزون ساز ه های زیر زمینی و هزینه های فراوانی که برای ساخت هر یک از این سازه ها صرف می گردد و نیز اهمیت آنها در شبکه حمل و نقل بین شهری و داخل شهری و خطری که در صورت آسیب دیدگی آنها متوجه جان مردم می شود، لازم است که پایداری آنها در برابر خطرات ناشی از زلزله مورد مطالعه قرار گیرد.در فصل اول پس از نگرشی اجمالی به تاریخ صنعت سازه های زیر زمینی و آسیب های گذشته این سازه ها در زلزله، به بررسی تعاریف مربوط به تونل ها و نیز مشخصات کلی امواج زلزله و نحوه تاثیر آنها بر تونل ها می پردازیم و برآورد خطر پذیری این گونه سازه ها را بیان می نماییم. در فصل دوم به مروری بر تحقیقات انجام شده روی تحلیل دینامیکی تونل ها پرداخته خواهد شد. در فصل سوم به معرفی ایستگاه خیابان 17 شهریور و در فصل چهارم به معرفی نرم افزار plaxis-2d پرداخته می شود. در فصل پنجم مدلسازی و تحلیل دینامیکی ایستگاه انجام و نیروهای داخلی پوشش ها در شرایط مختلف برای طراحی بهینه تر با هم مقایسه خواهد شد.

امروزه آزمایش های برجا بعنوان یکی از مهمترین ابزارهای شناسایی خاک از جایگاه ویژه ای در مطالعات ژئوتکنیک برخوردارند. آزمایش نفوذ استاندارد بدلیل سادگی، اقتصادی بودن و آشنایی بیشتر مهندسین ژئوتکنیک با آن در اکثر کشورهای دنیا به ویژه درکشور ما مورد استفاده وسیع قرار می گیرد که نتایج آن معمولاً بعد از اعمال ضرایب اصلاحی مختلف بکار برده می شود. آزمایش spt معمولاً در خاک های اعمال ضرایب اصلاحی پیشنهاد شده نیز باری این خاک ها مناسب می باشند، اما چنانچه به اکگثر گزارشات ژئوتکنیک مراجعه نماییم شاهد استفاده گسترده از این آزمایش در خاک های رسی خواهیم بود. بنابراین پاسخگویی به سوالات زیر لازم به نظر می رسد. 1- آیا ضرایب اصلاحی موجود برای خاک های رسی لازم و یا کافی بوده و تمام خصوصیات آنها را پوشش می دهند؟ 2- آیا می توان علاوه بر روابط و ضرایب موجود روابط دیگری بینن خصوصیات خاک رس و عدد spt برقرار نمود؟ چنانچه می دانیم مقاومت برشی خاک های بستگی به عوامل مختلفی از قبیل درصد رطوبت، ویژگی خمیری ، سرعت بارگذاری ، تاریخچه تنش و درجه اشباع دارد، که تاثیر هر یک از آنها طی مطلعات مختلفی بررسی شده است. اما نکته قابل توجه این است که اگر عدد spt را به عنوان شاخصی از مقاومت برشی خاک قرض کنیم شاید پارامتر هایپیش گفته بتوانند در نتایج spt نیز موثر باشند. در نتیجه به نظر می رسد ، مطالعه تاثیر این عوامل بر نتایج آزمایش نفوذ استاندارد برای پاسخگویی به سوالات بالا در خاک های رسی مفید باشد به طوری که بتوان تاثیر این عوامل رادر قالب ضرایب اصلاحی یا روابط و گراف هایی نمایش داد. در همین راستا جهت وضوح بیشتر می توان به صورت خلاصه ابعاد مختلف مساله را به شرح زیر بیان نمود. امروزه آزمایش های برجا بعنوان یکی از مهمترین ابزارهای شناسایی خاک از جایگاه ویژه ای در مطالعات ژئوتکنیک برخوردارند. آزمایش نفوذ استاندارد بدلیل سادگی، اقتصادی بودن و آشنایی بیشتر مهندسین ژئوتکنیک با آن در اکثر کشورهای دنیا به ویژه درکشور ما مورد استفاده وسیع قرار می گیرد که نتایج آن معمولاً بعد از اعمال ضرایب اصلاحی مختلف بکار برده می شود. آزمایش spt معمولاً در خاک های اعمال ضرایب اصلاحی پیشنهاد شده نیز باری این خاک ها مناسب می باشند، اما چنانچه به اکگثر گزارشات ژئوتکنیک مراجعه نماییم شاهد استفاده گسترده از این آزمایش در خاک های رسی خواهیم بود. بنابراین پاسخگویی به سوالات زیر لازم به نظر می رسد. 1- آیا ضرایب اصلاحی موجود برای خاک های رسی لازم و یا کافی بوده و تمام خصوصیات آنها را پوشش می دهند؟ 2- آیا می توان علاوه بر روابط و ضرایب موجود روابط دیگری بینن خصوصیات خاک رس و عدد spt برقرار نمود؟ چنانچه می دانیم مقاومت برشی خاک های بستگی به عوامل مختلفی از قبیل درصد رطوبت، ویژگی خمیری ، سرعت بارگذاری ، تاریخچه تنش و درجه اشباع دارد، که تاثیر هر یک از آنها طی مطلعات مختلفی بررسی شده است. اما نکته قابل توجه این است که اگر عدد spt را به عنوان شاخصی از مقاومت برشی خاک قرض کنیم شاید پارامتر هایپیش گفته بتوانند در نتایج spt نیز موثر باشند. در نتیجه به نظر می رسد ، مطالعه تاثیر این عوامل بر نتایج آزمایش نفوذ استاندارد برای پاسخگویی به سوالات بالا در خاک های رسی مفید باشد به طوری که بتوان تاثیر این عوامل رادر قالب ضرایب اصلاحی یا روابط و گراف هایی نمایش داد. در همین راستا جهت وضوح بیشتر می توان به صورت خلاصه ابعاد مختلف مساله را به شرح زیر بیان نمود.

استفاده از الیاف طبیعی و مصنوعی روش مناسبی جهت تسلیح توده ای و همگن خاک می باشد که به شرط اختلاط بهینه می تواند مورد توجه قرار گیرد. در کلیه تحقیقات قبلی مسلح ساختن ماسه با الیاف های مستقیم یا خم در صفحه انجام می گرفت. در این پژوهش سعی شده است که تأثیر الیاف های مستقیم، خم در صفحه و خم فضایی بر پارامترهای مقاومتی ماسه بررسی شود. این پژوهش با دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس (30×30 سانتی متر) با مصالح ماسه ای انجام گرفته شده است. نوع الیاف های فولادی به قطر 7/0 میلی متر و با طول های 3، 5، 8، 10، 12 و 14 سانتی متر و با زوایای خم 45، 90 و 135 بوده است. سربارهای قائم 50، 75 و 100 کیلوپاسکال و درصدهای وزنی الیاف 3، 5 و 7 بوده است. پس از انجام آزمایشات مشخص شد که افزایش الیاف باعث بالا رفتن پارامترهای مقاومتی ماسه اعم از مقاومت برشی و زاویه اصطکاک می گردد. شایان ذکر است افزودن الیاف به ماسه باعث می شود که جابجایی های افقی در مقایسه با ماسه خالص با بارهای قائم ثابت، افزایش یابد. با توجه به نتایج به دست آمده دیده می شود تأثیر خم زدن الیاف در صفحه، بر روی مشخصه های مقاومتی خاک، بستگی به طول بهینه الیاف فلزی مستقیم دارد به طوری که اگر طول کلی الیافی را که برای مسلح سازی خاک به کار برده می شود. برابر یا کوچکتر از طول بهینه الیاف مستقیم باشد، خم زدن الیاف در صفحه نسبت به الیاف مستقیم با طول کلی برابر، منجر به کاهش مقدار مشخصه های مقاومتی خاک می شود اما اگر طول کلی الیافی را که برای مسلح سازی خاک استفاده می شود، بزرگتر از طول بهینه الیاف مستقیم باشد. آنگاه خم زدن الیاف در صفحه نسبت به الیاف مستقیم با طول کلی برابر، باعث افزایش مقدار مشخصه های مقاومتی، نظیر زاویه اصطکاک داخلی و مقاومت برشی خاک مسلح می شود. تأثیر خم زدن الیاف فلزی در فضا بر روی پارامترهای مقاومتی خاک مانند تأثیر خم زدن الیاف در صفحه، بستگی به طول کلی الیافی دارد که قرار است بر روی آنها خم فضایی زده شود به طوری که اگر طول کلی بزرگتر از طول بهینه الیاف فلزی مستقیم باشد، خم زدن الیاف به شکل فضایی نسبت به الیاف فلزی مستقیم با فرض طول کلی برابر باعث افزایش بیشتر پارامترهای مقاومتی خاک می شود.

منطقه جنوبی شهر تهران شامل دشت تهران و شهریار با مساحتی بالغ بر 400 کیلومترمربع طی 20 سال گذشته تحت فرونشست زمین داشته است. میزان فرونشست در منطقه در نقاط مختلف متفاوت می باشد و بیشینه فرونشست اندازه گیری شده در این دوره 2/5 متر می باشد که در برخی نقاط فرونشست سالانه 28 سانتی متری سطح زمین اندازه گیری گردیده است. وجود یک لایه ضخیم رس گسترده در منطقه مورد مطالعه سبب مستعد شدن آن برای وقوع این پدیده گردیده است. از سوی دیگر در سال های گذشته افزایش جمعیت در کنار خشک سالی موجود سبب افزایش مصرف آب های زیرزمینی گردیده است و بر طبق تحقیقات گذشته پایین رفتن سطح آب زیرزمینی عامل اصلی فرونشست زمین می باشد. . در این تحقیق بنچ مارک ها و چاه های مشاهده ای منطقه مورد بررسی قرار گرفتند و بررسی های میدانی جهت مشاهده تأثیرت فرونشست زمین در منطقه شامل بیرون زدگی جدار چاه ها، ریزش ها و ترک های زمین، ترک در سازه ها و بررسی معدن های موجود انجام گردید. تغییرات تراز زمین بین سال های 1371 الی 1389 مورد بررسی قرارگرفته و با روند تغییرات سطح آب زیرزمینی بین سال 1381 الی 1390 مقایسه گردیده است. برای مدل سازی فرونشست زمین و تغییرات تراز آب زیرزمینی از نرم افزار arcgis استفاده گردیده است. تحقیقات انجام گرفته نشان می دهند عوامل دیگری همچون فرسایش زیرسطحی، قنوات و زهکشی خاک های آلی در رخداد این پدیده سهیم هستند.

خطرات ناشی از زلزله همواره از دغدغه های بشر و مهندسان عمران بوده و چگونگی کاهش خسارات ناشی از آن مدنظر بوده است. بر همین اساس مهندسین درصدد کاهش انرژی زلزله انتقال یافته به پی های سطحی و سازه های فوقانی برآمدند. به این ترتیب محققین استفاده از روش های ژئوتکنیکی جداسازی لرزه ای را پیشنهاد کردند که دارای اثر بخشی زیاد و هزینه پایین می باشند. این روش ها به دو گروه کلی تقسیم می شوند که عبارتند از: 1- استفاده از مخلوط خاک و خرده لاستیک به عنوان بستر خاک شالوده، 2- استفاده از ژئوسینتتیک ها در خاک به منظور جداسازی لرزه ای پی های سطحی. در این تحقیق از هر دو روش بطور همزمان و به منظور اثربخشی بیشتر استفاده شده است. میزان اثر بخشی این روش جداسازی لرزه ای، به کمک شبیه سازی توسط یک نرم افزار المان محدودی بررسی شده است. روند کار به این صورت است که خاک اصلی اطراف پی سطحی با مخلوط ماسه و خرده لاستیک جایگزین شده، که این لایه قرار گرفته در اطراف پی همچون بالشتک عمل می کند. سپس در زیر این مخلوط فصل مشترک ژئوسینتتیکی به شکل سهمی قرار گرفته تا باعث جداسازی لرزه ای خاک و پی سطحی شود. در این فصل مشترک یک لایه ژئوتکستایل بافته نشده نرم در بالا و یک لایه ژئوممبرین از نوع پلی اتیلن سنگین در زیر قرار گرفته است (geotextile/uhmwpe). علت استفاده از این نوع فصل مشترک، دارا بودن اصطکاک لغزشی کم در حین وقوع زلزله می باشد. همچنین علت قرارگیری ژئوسینتتیک ها به شکل سهمی، کاهش بیشتر انرژی زلزله انتقال یافته به پی های سطحی نسبت به اشکال قرار گیری دیگر بوده است. طبق شبیه سازی های انجام شده مخلوط ماسه و خرده لاستیک با نسبت وزنی %70 به %30 (نسبت حجمی %50 به %50) بیشترین تاثیر را در کاهش انرژی انتقال یافته به پی های سطحی، داشته است. نتایج حاصله نشان داده که استفاده از این روش باعث کاهش شتاب افقی و قائم انتقال یافته به سطح خاک و پی سطحی در حدود 70 تا 80 درصد شده است. علاوه بر این تغییرمکان نهایی رخ داده تقریبا برابر صفر بوده است.

درسال های اخیر با افزایش تراکم و تعداد طبقات و نیاز به تأمین پارکینگ وسایر سطوح خدماتی در ساختمان ها، عمق گودبرداری نیز بیشتر شده است. گودها می توانند باعث انحراف جانبی دیوار و حرکت زمین ( حرکت جانبی و نشست سطحی ) شوند که ممکن است باعث آسیب به ساختمان ها و تجهیزات مجاور شود.با توجه به اینکه در اغلب کارهای انجام شده تغییر مکان ساختمان ها تنها در اثر وزن خودشان و تأثیر گودبرداری لحاظ نشده است، بررسی این مسئله ضروری به نظر می رسد.در این پایان نامه با کمک نرم افزارplaxis به بررسی پارامتری گود پرداخته شده است. بررسی ها برای دو گود مهار نشده و مهار شده انجام شد و اثر پارامترهای خاک (پارامترهای مدول موهر-کولمب)، پارامترهای ساختمان(عرض ساختمان، فاصله ساختمان)، پارامترهای گود (عرض و عمق گود نشست ساختمان مورد بررسی قرار می گیرد.تعدادی از نتایج بدست آمده به این شرح است: نشست ساختمان در اثر وزن خودش در فاز الاستیک می باشد. با افزایش مدول الاستیسیته خاک در فاز الاستیک، بالا آمدگی ساختمان ناشی از گودبرداری کمتر خواهد شد و در فاز پلاستیک، نشست ساختمان ناشی از گودبرداری کمتر خواهد شد.)

با افزایش روزافزون ساخت بناها،جاده ها،راه آهن و غیره در مناطق کوهستانی و نا هموار، لزوم پایدار سازی شیب های طبیعی و مصنوعی بیشتر مورد اهمیت قرار گرفته است. روش های متعددی جهت پایدارسازی شیب ها وجود دارد که در تمامی آن ها هدف افزایش نیرو های مقاوم در مقابل نیرو های محرک ودر نتیجه افزایش ضریب اطمینان میباشد.در این تحقیق اثر متغییرهای مختلف بر پایداری شیروانی های مسلح شده توسط ژئوگرید و گابیون، توسط مدل سازی عددی با نرم افزار plaxis 2d بررسی گردیده است. هندسه ی مدل اجزاء محدود آنالیز شده شامل یک خاکریز احداث شده برای ساخت یک بزرگراه 4 خطه در هر جهت با عرض هر خط 625/3 متر و عرض پیاده رو یک متر می باشد. به منظور اثر دادن بار ماشین های عبوری از بزرگراه بر خاکریز احداث شده از بار کامیون استاندارد نشریه 139 استفاده شده است. ژئوگرید مورد استفاده در این تحقیق از نوع ژئوگرید تک محوره می باشد. برای مدل سازی اجزاء محدود سبد گابیون از المان plate در نرم افزار plaxis 2d استفاده شده است. متغییرهایی که در این قسمت به آنالیز حساسیت آنها پرداخته شده شامل: تعداد لایه های ژئوگرید، طول لایه ژئوگرید، تغییر در چسبندگی خاک مسلح شده با ژئوگرید، تغییر در زاویه اصطکاک خاک مسلح شده با ژئوگرید، طول المان گابیونی، تغییر در چسبندگی خاک مسلح شده با گابیون، تغییر در زاویه اصطکاک خاک مسلح شده با گابیون و اثر استفاده همزمان از ژئوگرید و گابیون برای مسلح سازی هستند. یکی از نتایج این تحقیق نشان داده است که استفاده همزمان گابیون و ژئوگرید برای مسلح سازی خاکریز موجب افزایش ضریب اطمینان پایداری نسبت به زمانی که از این المان ها به صورت منفرد استفاده شده می گردد. در این حالت افزایش طول سبد گابیون بعد از طول 4 متر، تأثیری بر ضریب اطمینان پایداری نخواهد داشت و این طول یک طول بهینه می باشد.

هدف اساسی تزریق درخاک سیمانته کردن منافذ مرتبط با یکدیگر است به طوری که یک شبکه جامد به هم پیوسته تشکیل شود.در اثر تزریق خواص مقاومتی رسوبات اطراف تونل نسبت به حالت اولیه بهبود یافته بطوریکه می توان از آن به عنوان یک پوشش نگهداری کمکی دائمی استفاده نمود. با بهره گیری از مدل سازی توسط flac 3dمی توان به تحلیل اثر تزریق بر تغییرپارامترهای ژئومکانیکی خاک پرداخت. جهت نیل به این مهم، مدل یکباربدون اثرتزریق وباردیگر تحت اثر تزریق و با استفاده از تحلیل بازگشتی آنالیز می شود به گونه ای که کلیه پارامترهای موثر در تحلیل الاستوپلاستیک خاک(ϑ,e,φ,c) به صورت جداگانه و در چند مرحله بهینه شوند ،بنحوی که کل مدل در جهت گرادیان تابع خطا وبه سمت نقطه اپتیمم میل کند. بررسی جابجایی بدنه تونل شامل نقاط شاهدی در بالاترین نقطه سقف،دیواره ونقطه متناظر با تاج تونل که در کف تونل واقع شده است ،نشان می دهد که جابجایی این نقاط پس از تزریق به شدت کاهش می یابد ودر بحرانی ترین حالت به کمتر از 2میلی متر می رسد.

چکیده ندارد.