درپایان نامه حاضرتحلیل اندرکنش دینامیکی خاک- پی عمیق مدنظرقرارگرفت. دربررسی این پدیده، اندرکنش خاک- شمع دردوقالب جداگانه بررسی شدندکه عبارت ازاندرکنش کینماتیک واندرکنش وابسته به اینرسی می باشند. اندرکنش کینماتیک به وسیله توابع انتقال واندرکنش وابسته به اینرسی به وسیله توابع امپدانس موردبررسی قرارمی گیرند. این تحلیل هابااستفاده ازنرم افزاراجزاءمحدودabaqus انجام گرفت. بارگذاری هابرای تحلیل اندرکنش کینماتیک به صورت شتاب- تاریخچه زمانی وبرای تحلیل اندرکنش وابسته به اینرسی به صورت هارمونیک (یک/چند بارگذاری درفرکانس های مختلف) بودندکه درمورداول بارگذاری لرزه ای به سنگ بسترودرمورددوم به سرشمع اعمال گردید. مدل های پی شمعی منفردوگروه های شمع 2 2، 2 3و3 3باسرآزادورفتاراصطکاکی (نوک فاقد مقاومت انتهایی) که درخاک ماسه ای متراکم قرارگرفته بودند، درتحلیل عددی حاضردرنظرگرفته شدند. شرایط مرزی درخاک بااستفاده ازالمان های نامحدودتامین گردیدکه مرزهای کاملاگذرا رادرکناره های مدل درتحلیل های دینامیکی تضمین می کنندوبرای کف مدل نیزمرز به صورت نیمه گذرادرنظرگرفته شد. میرایی رایلی درخاک برای مدل کردن اثرات این پدیده مورداستفاده قرارگرفت که شامل میرایی وابسته به جرم وسختی می باشدوازمیرایی سیستم پی نیز صرفنظرگردید. رفتارخاک بااستفاده ازمعیاردراکر- پراگرمدل گردیدکه پلاستیسیته خاک رانیزدرنظرمی گیردورفتارشمع های بتنی نیزالاستیک فرض شد. دراین مطالعه اثرپارامترهای جدایش بین بدنه شمع وخاک و شدت زمین لرزه بادرنظرگرفتن گروه شمع های مختلف (قطرشمع یااثرات گروهی) برتوابع انتقال وتوابع امپدانس موردبررسی قرارگرفتند. مشاهده شدکه اثرجدایش برتوابع انتقال به صورت افزایش آن هاودرجهت عکس سختی سیستم می باشد. بدین معنی که باافزایش سختی سیستم اثرجدایش بین بدنه شمع وخاک برتوابع انتقال کمترمی شود. درضمن اثرشدت حرکت لرزه ای برتوابع انتقال نیزباتوجه به سرآزادشمع هابه صورت افزایش پاسخ سرشمع خودرانشان داد. علاوه براین اثرجدایش بین بدنه شمع وخاک باعث افت بیشترسختی سیستم خاک وپی وکاهش میرایی درسیستم بود. اثرشدت حرکت لرزه ای نیز برتوابع امپدانس به صورت بروزبیشترفتارپلاستیک درخاک وافت سختی سیستم وافزایش میرایی خودرانشان داد. درکلیه مواردبابالارفتن سختی سیستم درنتیجه افزایش تعدادشمع ها، حرکت سیستم محدودترشده واثرات پارامترهای درنظرگرفته شده برسیستم نیزکمترمی گردید.

امروزه از سیستم میخ کوبی به منظور مسلح نمودن گودبرداری های موجود و یا گودهای ایجاد شده در فونداسیون ساختمان ها استفاده می شود. کاربرد این تکنیک بطور گسترده ای در سطح شهر تهران گسترش یافته و علت این امر را می توان تمایل روز افزون افراد به زندگی شهرنشینی و نبود فضای کافی دانست که منجر به ایجاد ساخت وساز های بلند شده است. پژوهش حاضر به بررسی رفتار بیرون کشیدگی خاک میخ ها می پردازد. برآورد نیروی بیرون کشیدگی خاک میخ از مسائلی است که همواره مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. خاک میخ ها عموما دو مکانیزم محتمل را دنبال می نمایند: یکی بیرون کشیدگی ناشی از طول و پیوستگی ناکافی و دیگری گسیختگی کششی میلگرد. در گام اول این پژوهش نتایج مربوط به آزمایشات کشش میلگرد که در پروژه های سطح شهر تهران انجام شده است، گردآوری و مبنای تحلیل قرار گرفت. هر دو مکانیزم گسیختگی کششی میلگرد و بیرون کشیدگی در نتایج آزمایشات میدانی وجود دارند. به منظور برآورد نیروی بیرون کشیدگی از روش شبکه عصبی مصنوعی با رویکرد مدل پرسپترون چند لایه استفاده شده و نیروی بیرون کشیدگی و نوع گسیختگی محتمل خاک میخ با استفاده از نرم افزار neuro solution v5.0 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از کارایی روش ann در برآورد نیروی بیرون کشیدگی نهایی خاک میخ است. از سوی دیگر مدل های مورد استفاده در پیش بینی مکانیزم گسیختگی نیز دقت بالای این روش را به اثبات می رسانند. به منظور یافتن ارتباط منطقی بین داده های آزمایش از روش رگرسیون خطی با رویکرد حداقل مربعات معمولی استفاده شده و نرم افزار spss v.20 در تعیین همبستگی پارامترهای موثر بر نیروی بیرون کشیدگی بکار گرفته شد. ضریب همبستگی پیرسون محاسبه شده نشان از همبستگی ناقص و مثبت پارامترهای طول خاک میخ، فشار سربار و زاویه اصطکاک داخلی داشته و نشان از تاثیر قابل توجه طول خاک میخ در مقدار این نیرو دارد. در ادامه رابطه تحلیلی heymann et al. (1992) به عنوان مدل پایه انتخاب و تحلیل آماری روی داده های بیرون کشیدگی بر پایه مدل مورد نظر انجام شد. جهت کالیبره نمودن مدل انتخاب شده با داده های میدانی از یک ضریب رگرسیونی استفاده شده و تعیین این ضریب به روش های مختلف در دستور کار قرار گرفت. در نهایت با استفاده از روش رگرسیون خطی در دو حالت گذرنده از مبدا و وجود عرض از مبدا تحلیل رگرسیونی انجام شد. نتایج حاکی از آن است که رگرسیون گذرنده از مبدا در حالت استفاده از داده های نرمال شده و رگرسیون خطی در حالت وجود عرض از مبدا با استفاده از داده های خام آزمایش می توانند با دقت بالایی نیروی بیرون کشیدگی را برآورد نمایند. مقادیر نیروی بیرون کشیدگی نهایی حاصل از آزمایشات میدانی با رابطه ارائه شده در دستورالعمل fhwa مقایسه و مشخص گردید که این دستورالعمل مقاومت پیوستگی را محافظه کارانه پیش بینی می نماید. با توجه به استفاده از آیین نامه fhwa در کشور ایران منطقی است اصلاحاتی در استفاده از ضرایب مذکور صورت گیرد تا حتی الامکان ضریب اطمینان برآورد نیروی بیرون کشیدگی کاهش یابد. در ادامه با استفاده از مدلسازی 3بعدی اجزاء محدود، رفتار بیرون کشیدگی خاک میخ شبیه سازی شده است. چگونگی گسیختگی خاک پیرامون خاک میخ، گسترش تنش برشی در فصل مشترک خاک- دوغاب و نیز نیروی بیرون کشیدگی نهایی مورد ارزیابی قرار گرفت.

در بسیاری از مناطق به خصوص در طول رودخانه ها و سواحل دریاها، خاک های نرم وجود دارد. به علت مقاومت برشی اندک و تراکم پذیری این خاک ها نیاز به اصلاح دارند. از بین همه روش های بهسازی خاک، ستون سنگی یک روش موثر، از مناسبت ترین راهکارها می باشد. این ستون ها، ظرفیت باربری خود را از مقاومت فشاری مقاوم زمین که در مقابل شکم دادگی ستون در طول ستون سنگی به وجود می آید، بدست می آورند. در خاک هایی که kpa 15 cu < می باشد، فشار محصورکننده برای تأمین ظرفیت باربری ستون سنگی کافی نیست و احتمال شکست ناگهانی ستون سنگی بر اثر شکم دادگی بسیار بالا می رود. در چنین خاک هایی تولید فشار محصورکننده بالا نیازمند تغییر شکل شعاعی زیاد ستون سنگی می باشد که این مسئله ممکن است منجر به گسیختگی ناگهانی ستون سنگی می شود. یک روش بالا بردن ظرفیت باربری و همچنین ایجاد فشار محصورکننده شعاعی در ستون سنگی در چنین خاک هایی روکش کردن آن با استفاده از ژئوسنتتیک است که باعث می شود تنش محصورکننده که در خاک نرم کمتر است، با قفسه های محصورکننده ژئوسنتتیک جبران می گردد. در این پایان نامه، ستون های سنگی با مقیاس واقعی با استفاده از مشخصات ژئوتکنیکی منطقه پارس جنوبی، با نرم افزارabaqus 6.11-1 تحلیل شدند. هدف بررسی یکی از مخازن واقع در این منطقه بود. مخازن موجود در این منطقه در شمال فاز قرار دارند، این ناحیه از تپه هایی با دره های نسبتاً عمیق تشکیل شده است. در گزارش ژئوتکنیکی خاک محدوده مخازن را از نوع رس و مارن معرفی شده است، و نیز خاک زیر مخازن عمدتاً ریزدانه که شامل سنگ آهک و سنگ های رسی گزارش شده است. با این شرایط خاک زیر مخازن، ضعیف است و با توجه به مقدار بار مخزن و سطح مخزن که دایره ای با قطر 78 متر است، نشست زیاد بود و از آنجا مخازن در برابر نشست ها بیشترین آسیب را متحمل می شوند، برای جلوگیری از هر گونه آسیب به تأسیسات و مخازن، بهسازی خاک منطقه امری اجتناب ناپذیر می باشد. نتایج نشان دادند که ستون سنگی تأثیر بسزایی کاهش در نشست دارد و حتی تا 60? هم از نشست می کاهد. همچنین در بخش مطالعه پارامتریک ملاحظه شد که کاهش فاصله بین ستون ها، افزایش طول و قطر ستون های سنگی باعث افزایش ظرفیت باربری ستون سنگی می شود و نشست به مقدار قابل توجهی کاهش می یابند. نکته جالب توجه در این تحلیل این بود که از یک حدی به بعد با افزایش طول ستون سنگی، تغییرات نشست و شکم دادگی ستون سنگی کمتر و حتی قابل صرف نظر کردن می باشد و نتیجه اینکه بر خلاف شمع های بتنی و فولادی که سختی به مراتب بیشتری از ستون سنگی دارند، از یک اندازه ای به بعد، افزایش طول ستون سنگی تأثیری روی بهبود کارایی آن ندارد. با کاربرد ژئوسنتتیک برای ستون های سنگی، یک جهشی در ظرفیت باربری ستون سنگی دیده می شود. نتایج همچنین نشان داد که نسبت به ستون سنگی معمولی، نشست و شکم دادگی ستون سنگی به مقدار زیادی کم می شود. عملکرد ژئوسنتتیک در ستون سنگی با قطر کوچک، بهتر از ستون های سنگی با قطر بزرگ بوده و با افزایش قطر ستون سنگی، از تأثیرگذاری ژئوسنتتیک کاسته می شود.

پایداری شیروانی ها، ترانشه ها و گود ها یکی از مهمترین مسائلی است که تقریباً در تمامی پروژه های عمرانی از مسائل حائز اهمیت می باشد. انتخاب روش تحلیل پایداری شیروانی به شرایط محلی، مد گسیختگی و بررسی دقیق نقاط قوت و ضعف هر روش بستگی دارد. روش های تعادل حدی بطور کامل شرایط تعادل کلی را برقرار نمی کنند و بواسطه محدودیت ها و نامعین بودن استاتیکی مسئله، فرضیاتی اعمال می گردد. لذا این روش ها نمی توانند تعادل کلی سیستم را برقرار نمایند. همچنین روش اجزا محدود، روشی عددی است که در این مسائل به کار گرفته می شود و صفحه ی گسیختگی را به خوبی تعیین می نماید. اما این روش نیز قابلیت مدل سازی تغییرشکل های بزرگ را نداشته و در شبیه سازی ناپیوستگی-ها ناکارآمد می باشد. روش های محیط ناپیوسته مانند روش اجزا منفصل (dem) و روش تحلیل تغییرشکل گسسته (dda)، در تحلیل محیط های ناپیوسته بسیار کارآمد بوده و قابلیت مدل سازی تغییرشکل های بزرگ را دارا می باشند. در این تحقیق پس از مروری بر تحقیقات پیشین و معرفی روش dda، دو روش dda و dem در یک مثال مقایسه شده و سپس به بررسی گسیختگی دو شیروانی در هنگ کنگ و تاثیر عوامل موثر در ناپایداری و سینماتیک گسیختگی، به کمک روش تغییر شکل گسسته (dda) پرداخته شده است. در این تحلیل ها، با داشتن هندسه شیب و موقعیت و پارامترهای مقاومت برشی ناپیوستگی ها، مد گسیختگی و نیز گسیختگی پیشرونده در مدل هایی با رفتار و هندسه پیچیده و ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. از طرف دیگر فرسایش پای شیب ها که در نهایت به ناپایداری کل شیب می انجامد، مهمترین علت فرسایش شیروانی های مشرف به رودخانه ها می باشد. تنش برشی بحرانی که عامل کلیدی در شروع فرسایش می باشد یکی از عوامل موثر در پایداری شیروانی ها است. بنابراین تعیین دقیق تنش برشی بحرانی برای مدلسازی مناسب تر فرسایش کناره از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. هم چنین همانطور که بیان شد، روش تحلیل تغییر شکل گسسته برای محیط های ناپیوسته بسیار کارآمد می باشد. در این تحقیق به بررسی رفتار شیروانی ها در مقابل فرسایش کناره به وسیله نرم افزار dda for windows نیز پرداخته شده است. بدین منظور بخش های جدیدی به نرم افزار dda for windows، تحت عنوان lste (زمین لغزش تحت اثر آبشستگی پای شیروانی)، با استفاده از برنامه نویسی به زبان c++، به نرم افزار مذکور افزوده شده و با داشتن نرخ فرسایش کناره، روند آبشستگی پای شیروانی و تاثیر آن بر پایداری شیروانی بررسی شده است.

امروزه روش های متعددی برای اصلاح فیزیکی و رفتار مکانیکی خاک های نامناسب موجود می باشد. این روش ها شامل تراکم، تحکیم، تزریق، تثبیت خاک با مواد افزودنی و خاک مسلح هستند که انتخاب هر یک از روش ها بستگی به نوع خاک و هزینه اقتصادی آن روش ها دارد. یکی از راه حل های تثبیت خاک رس استفاده از آهک می باشد. بهبود ویژگی های خاک با استفاده از آهک یک عملیات سریع و ساده است که می تواند در پروژه های بزرگ یا کوچک، گنجانیده شود. از مزایای بزرگ بهبود خاک با آهک توانایی برای حفظ تمام مواد در محل پروژه است. به عبارت دیگر اصلاح خاک با آهک موجب صرفه جویی قابل توجهی در زمان اجرا و هزینه های مرتبط با آن و همچنین اجتناب از خاکبرداری خاک نامناسب و جایگزینی از طریق خاکریزی خاک اصلاح شده می گردد. در این تحقیق جهت بررسی اثر آهک بر خواص مقاومتی و خمیری خاک رس آزمایش های تعیین حدود اتربرگ، آزمایش برش مستقیم، آزمایش ph، آنالیز شیمیایی به روش فلورسانس پرتو ایکس (xrf) و عکس برداری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پیمایشی (sem) صورت پذیرفته است. به منظوربررسی تأثیر درصد آهک، درصد رطوبت و زمان عمل آوری بر خواص مقاومتی خاک رس نمونه های با 1، 3 و 5 درصد آهک و با رطوبت های 11، 13، 15 و 18 درصد عمل آوری شدند و در زمان های 1، 7، 28 و 90 روز تحت تنش های نرمال 1، 2 و 4 کیلوگرم بر سانتی متر مربع با استفاده از دستگاه آزمایش برش مستقیم گسیخته شدند. همچنین جهت بررسی تأثیر این عوامل بر خواص خمیری خاک رس نمونه های با 5/0، 1، 3، 5 و 7 درصد آهک و با رطوبت های عمل آوری 11، 13، 15 و 18 درصد در زمان های 1، 7، 28 و 90 روز مورد آزمایش تعیین حدود اتربرگ قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از آزمایش های برش مستقیم حاکی از آن است که نحوه آماده سازی نمونه ها، بخصوص نمونه های آزمایش برش مستقیم بر نتایج موثر می باشد. مقاومت برشی حتی اگر درصد رطوبت خاک بالا باشد، در صورتیکه زمان کافی و آهک مورد نیاز فراهم گردد می تواند افزایش یابد. مطالعه بر مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی نشان داد که برای خاک مورد نظر نمونه های با 3 درصد آهک و با 13 درصد رطوبت بیشترین مقاومت برشی بدست آمده است. به عبارت دیگر درصد آهک و رطوبت بهینه وجود دارد که در آن مقاومت برشی بیشینه می شود. جهت رسیدن به حدود درصد رطوبت بهینه استفاده از روش ph یک روش سریع و کم هزینه می باشد اما این روش کاملا مشخص نمی کند که مقاومت خاک تثبیت شده چه مقدار خواهد بود و نیاز به اجرای آزمایش های دیگر در کنار آن را ضروری می داند. نتایج آزمایش تعیین حدود اتربرگ نشان می دهد که با افزایش درصد آهک افزودنی به خاک رس، شاخص خمیری دچار کاهش می شود. همچنین با افزایش زمان عمل آوری مخلوط خاک-آهک نیز، شاخص خمیری دچار کاهش شده و در نهایت به صفر می رسد. بر این اساس برای زمانیکه آهک افزودنی معادل 5/0 و 1 درصد است، برای یک دوره عمل آوری 90 روزه، شاخص خمیری بتدریج دچار کاهش می شود. اما برای 3 و 5 درصدآهک افزودنی، پس از 28 روز زمان عمل آوری شاخص خمیری خاک صفر می شود. برای نمونه های با 7 درصد آهک، آزمایش تعیین حد خمیری غیر قابل انجام می باشد. با توجه به نتایج حاصل شده می توان نتیجه گرفت که با افزایش درصد آهک افزوده شده به خاک، تأثیر زمان عمل آوری نسبت به درصد آهک کمتر می شود یا به عبارت دیگر چون واکنش های تبادل کاتیونی سریع رخ می دهند، درصد آهک افزوده شده اثر بیشتری در کاهش حدود اتربرگ خاک مورد مطالعه دارد. لازم بذکر است که نتایج نشان داد که حدود اتربرگ با افزایش درصد رطوبت عمل آوری، افزایش می یابد. کلمات کلیدی: آزمایش های آزمایشگاهی، مقاومت برشی، پارامترهای مقاومت برشی، حدود اتربرگ، درصد آهک، زمان عمل آوری، درصد رطوبت عمل آوری

دیوارهای خاک مسلح (msew) به دلایل مختلف از قبیل سرعت، سهولت اجرا و هزینه تمام شده ی پایین تر در مقایسه با سایر انواع سازه های نگهبان، در پروژه های گوناگون در سراسر نقاط جهان مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از چالش های اساسی در استفاده از این سیستم های نگهبان در شهرهای بزرگ و در سازه هایی همچون ترانشه های مشرف به سدها، امکان فرو ریزش آن ها در شرایط بحرانیِ زلزله است. در این دیوارها از مصالح مختلفی استفاده شده و طراحی آن ها مستلزم توجه دقیق به عوامل زمان، بارگذاری و محیطی بود که ممکن است در دیوارهای سنتی چندان مهم نباشند. فشار ناشی از زلزله بر این دیوارها با استفاده از تحلیل های پاسخ دینامیکی قابل ارزیابی می باشد. این پژوهش با بررسی مختصرِ روش های کلی تحلیل لرزه ای دیوار خاک مسلح آغاز گردیده و سپس در بخش اصلی، تحلیل لرزه ایِ دیوارهای خاکِ مسلحِ ترانشه های مشرف بر نیروگاه سد گتوند علیا که توسط تسمه های فلزی مسلح و اجرا شده اند، به روش عددی صورت پذیرفته است. در ادامه جهتِ بهینه سازی پارامترهای تحلیلی و همچنین بهینه نمودن طراحی دیوارهای اجراشده در اثر وقوع زلزله، با توجه به شرایط هندسی دیوارها و شرایط مختلف خاکِ پشتِ دیوارهای مفروض، دیوارهای خاک مسلح ژئوگریدی با استفاده از آیین نامه متداول در ایران طراحی و در نرم افزار مدل شده و پس از انجام تحلیل لرزه ای، نتایج حاصل ارائه شده است. سپس این نتایج بین دیوارهای خاک مسلح فلزی و دیوارهای خاک مسلح ژئوگریدی (دیوار خاک مسلح ژئوگریدی طراحی شده در دو طرح بهینه) مورد قیاس قرار گرفته اند. در انتها با بررسی و مقایسه ی نتایج حاصل، بهینه ترین طرح برای دیوارهای مفروض معرفی و مزایای حاصل از جایگزینی جوشن های فلزی با ژئوگریدهای قابل دسترسی در کشور، به عنوان یک طرح جایگزین مناسب از لحاظ فنی و اقتصادی ارائه گردیده است. نتایج حاصل حاکی از مزیت های گوناگونِ عملکرد دیوارهای ژئوگریدی در هنگام زلزله، در کنار نتایج ضعیف تر برای برخی پارامترهای تحلیل لرزه ای در مقایسه با دیوارهای فلزی می باشد.

با افزایش جمعیت و گسترش جوامع بشری و به تناسب آن افزایش روز افزون زباله و نیز محدودیت در احداث مکان های جدید برای دفن زباله، فشارهایی مبنی بر پذیرش و دفن بیش از حد ظرفیت طراحی، بر مراکز موجود دفن زباله آورده است. توسعه لندفیل های موجود در بسیاری از موارد، نه با افزایش مساحت بلکه با افزایش ارتفاع آن ها همراه است. در مناطقی که سطح آب زیرزمینی در آن ها بالا است، این توسعه منجر به ایجاد توده های بسیار عظیم زباله می شود که بحث پایداری آن ها، همانند پایداری شیب ها، ترانشه و سدهای خاکی، نیازمند بررسی های مهندسی می باشد. برای ارزیابی پایداری یک توده زباله، روند تحلیل، خصوصاً بخش ارزیابی هندسه توده و تا حدودی بارهای وارده بر آن، مشابه توده خاکی است. اما تعیین پارامترهای کمّی مقاومتی زباله تا حدود زیادی متفاوت از خاک ها می باشد. ارزیابی مشخصات رفتاری مهندسی و مکانیکی توده زباله، به دلیل تنوع مواد موجود در آن، دارای چالش بسیار زیادی است و متأسفانه دانش موجود در این زمینه تاکنون بسیار محدود می باشد. نکته ای که این پیچیدگی ها را بیشتر می کند، ترکیبات زباله است که از یک ناحیه به ناحیه ای دیگر و نیز از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. با توجه به رفتار پیچیدگی رفتار زباله ها که وابسته به زمان می باشد، توسعه لندفیل های موجود همواره پایداری بخش توسعه یافته را به خطر می اندازد و علاوه بر خسارات مالی و اقتصادی ناشی از خرابی آنی سازه، مشکلات زیست محیطی بسیار فاجعه باری ایجاد خواهد کرد که سال ها بر سلامت انسان ها تأثیرگذار خواهد بود. در این راستا استفاده از تحلیل مدل های مهندسی غیر قابل اجتناب است. در این پایان نامه دستاوردهای محققین، بخصوص کسانی که به طور خاص بر زباله های داخل کشور مطالعه نمودند، با استفاده از نرم افزار مدل سازی شده و نتایج خروجی نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و نتیجه آن ارائه شده است. در این بخش ضرورت استفاده از یک مدل رفتاری مناسب برای مصالح خاکی وجود دارد که سال ها توسط محققین مختلف مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. مدل های ساده ای نظیر موهر کولمب، دراکر پراگر، کم کلی و مدل کلاهی و مدل های پیشرفته تر نظیر سخت شوندگی دو سطحی لدی و ام آی تی از این جمله اند. پیش زمینه ارائه چنین مدل های رفتاری برای خاک ها، پشتوانه ای از تجربیات ارزنده کسب شده در طی یک دوره چند ده ساله از انجام انواع آزمایشات آزمایشگاهی، صحرایی و نیز مدل سازی های فیزیکی می باشد، که تا به امروز همچنان ادامه داشته و دائماً با حصول نتایج جدید، اصلاحاتی در مدل های موجود ارائه می گردد.

آلودگی خاک و آب های زیرزمینی به مواد ارگانیک و سمی یک مشکل شایع محیط زیستی است که از جمله آنها،آلودگی به فلزات سنگینی همچون آرسنیک را می توان نام برد. آرسنیک یکی از آلاینده زیست محیطی است که در صنایع مختلف بویژه در صنایع شیمیایی کاربرد دارد و به همین دلیل میزان آن در شهرهای صنعتی بیشتر از سایر شهر ها می باشد. نیاز به فضای زیاد و انتشار مواد موجود در روش های ابتدایی پاکسازی آلودگی باعث گردید که روش های موقت دفع آلودگی، نامناسب شناخته شوند و روش های جدید مانند تثبیت و جامدسازی، در مورد خاکهای آلوده ابداعی نو محسوب می شوند. در ایران مناطق مختلفی که آلوده به آرسنیک هستند و تمرکز آرسنیک در داخل آب و سازند های مختلف بیش از حد نرمال بوده گزارش شده است. در این تحقیق عملکرد فرآیند تثبیت و جامدسازی در حذف آلودگی خاک آلوده به آرسنیک از طریق استفاده از پودر کوره سیمان و آهک مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیقات انجام گرفته جهت حذف آلایندگی آرسنیک از خاک ، از جاذب های متفاوتی از جمله پودر کوره سیمان استفاده گردیده است که نتیجه آن کمبود 25 در صد وزنی پودر کوره سیمان به تنهایی جهت تثبیت آرسنیک ?as?^(3+) و نیاز به زمان گیرایی بیشتر می باشد.

در این پایان نامه به بررسی اثر خاک مسلح شده با ژئوگرید بر ظرفیت باربری پی ها پرداخته می شود. برای این منظور در ابتدا روابط تحلیلی و مشاهدات تجربی در زمینه ظرفیت باربری پی های نواری و مربعی مستقر بر بستر ماسه ای غیر مسلح و همچنین مسلح شده با ژئوگرید بیان می شوند تا روش های افزایش ظرفیت باربری اینگونه پی ها با استفاده از ژئوگریدها کاملا روشن شود. سپس تحلیل های عددی دو و سه بعدی توسط نرم افزارهای plaxis2d-v8.2 و plaxis3d tunnel-v1.2 (مراحل تحلیل شامل ساخت بستر خاکی، استقرار پی و قرار دادن لایه های تسلیح و پس از آن، اعمال بارگذاری می باشد.) انجام می شود و نتایج حاصل در حالت خاک غیر مسلح و مسلح با روابط تحلیلی و مشاهدات تجربی مذکور مقایسه می شود که انجام این مقایسه ها صرفا جهت صحت سنجی plaxis و توانایی آن در مدل سازی صحیح ترکیب پی، خاک و ژئوگرید می باشد. سپس تاثیر پارامترهایی نظیر فاصله اولین لایه مسلح کننده تا زیر پی، عرض بهینه لایه های تسلیح، فاصله بین لایه های تسلیح، عمق زون تسلیح، جنس لایه های تسلیح، عمق فرو رفتگی و عرض پی ها بر بهبود ظرفیت باربری بررسی می شود. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که ظرفیت باربری پی های نواری و مربعی مستقر بر خاک غیرمسلح که از مدل سازی های عددی بدست می آید، همچون نتایج کارهای آزمایشگاهی بیشتر از نتایج حاصل از رابطه کلاسیک ظرفیت باربری است و در حالت خاک مسلح نیز نتایج حاصل از plaxis، همانند نتایج حاصل از کارهای آزمایشگاهی با تقریب خوبی به نتایج حاصل از رابطه تحلیلی huang and menq نزدیک است که وجود این تطابقات حاکی از صحت مدل سازی با plaxis می باشد. همچنین نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که استفاده از مقادیر بهینه پارامترهای تسلیح (نظیر فاصله اولین لایه مسلح کننده تا زیر پی، عرض بهینه لایه های تسلیح، فاصله بین لایه های تسلیح، عمق زون تسلیح و جنس لایه های تسلیح) تاثیر زیادی در افزایش ظرفیت باربری پی ها دارد و همچنین با افزایش عرض و عمق فرورفتگی پی ها، تاثیر تسلیح با ژئوگرید در افزایش ظرفیت باربری پی ها، کاهش می یابد.