دشت شیراز با مساحت 300 کیلومتر مربع و با متوسط ارتفاع 1500 متر از سطح دریا در استان فارس و در جنوب ایران واقع شده و به لحاظ اقلیمی، به نواحی خشک و نیمه خشک تعلق دارد. به دلیل بالا بودن سطح ایستابی در قسمت هایی از دشت شیراز و مشکلات ناشی از آن، تاکنون در قسمت های مختلفی از دشت شیراز و با منظورهای متفاوت طرح زهکشی اجرا گردیده است که مهمترین این طرح ها، تحت عنوان پروژه پایین انداختن سطح ایستابی ناحیه جنوب شرق دشت شیراز و انتقال آب به دشت سروستان بوده است. مطالعات این طرح در سال 1372 توسط سازمان آب منطقه ای فارس آغاز شده و در حال حاضر این طرح در مرحله اجرایی می باشد. در تحقیق حاضر، پس از بررسی عوامل موثر در بالا آمدن سطح آب زیرزمینی در دشت شیراز و بخصوص شهر شیراز و بررسی راهکارهای پیشگیری از این پدیده نظیر استفاده از سیستم زهکشی، تأثیر پروژه مذکور در ممانعت از افزایش سطح ایستابی دشت شیراز در آینده، توسط مدل pmwin، شبیه سازی گردید. پس از واسنجی و صحت سنجی مدل و تعیین کلیه پارامترهای مورد نیاز، وضعیت سطح آب زیرزمینی دشت با و بدون در نظر گرفتن زهکش درچهار حالت مختلف شبیه سازی گردید. بررسی نتایج حاصل از اجرای مدل در چهار حالت فوق بیانگر این است که باوجود اجرای همزمان پروژه پایین انداختن سطح ایستابی جنوب شرق دشت شیراز و طرح شبکه جمع آوری پساب های شهری شیراز، در بیشتر محدوده مورد بررسی، سطح آب زیرزمینی تا حد مورد نظر(10 متر) پایین نمی افتد و زهکش خاتون به تنهایی نمی‎تواند مشکل بالا بودن سفره آب زیرزمینی را حل کند و بنابراین نیاز به اجرای خطوط زهکشی بیشتری در دشت می‎باشد.

استفاده از شمع های بتنی،ستون های سنگی و ریزشمع ها و… از روش های متداول اصلاح خاک می-باشد. در این پژوهش یکی از این روش ها موسوم به روش شمع ماسه ای متراکم (sand compaction pile method) مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این شمع ها به دلیل نحوه اجرا و نوع دانه بندی همانند زهکش عمل کرده و نشست کلی و پتانسیل روانگرایی را کاهش می دهند و از طرفی سرعت تحکیم در روند ساخت را افزایش می دهند. در این مطالعه پس از تبیین فرضیات، تعریف و روش اجرای این شمع ها در خاک های رسی و ماسه ای سست، نحوه مدل سازی آن در نرم افزار plaxis شرح داده شده و نحوه عملکرد آن در برابر نیروهای استاتیکی و دینامیکی و همچنین تاثیر پارامترهای طول و درصد تراکم و نوع خاک بر آنالیز ارزیابی می گردد. مدل سازی در طول های 3، 5 و 7 متری در خاک های ماسه ای با در صد تراکم 40%، 50% و 60% وطول 3 متری در خاک رسی به دلیل محدودیت نرم افزاری انجام شده است که نتایج گویای این است تاثیر این شمع ها در درصد تراکم های بالا ناچیز و بیشترین تاثیر در این مطالعه در درصد تراکم 40% اتفاق افتاده است. اثر بهسازی در زیر شمع وابسته به طول نمی باشد و در تمام طول ها تا عمق مشخصی در زیر شمع بهسازی تاثیر می گذارد. نمودار های ارائه شده بیان می کند که نسبت تخلخل بعد از بهسازی کاهش یافته که نتیجه آن افزایش در مقدار-n spt را دارد. علاوه بر این شمع های ماسه ای به لحاظ فنی و اقتصادی مورد توجه قرار می گیرند و بهینه بودن ابن شمع ها را نسبت به دیگر روش ها به لحاظ سرعت اجرا و دسترس بودن مصالح و هزینه توجیه می کند.

تکنیک های آزمایشگاهی در خاک های غیر اشباع، در حال گسترش و توسعه هستند. یکی از مباحث مهم در این زمینه، رفتار تغییر حجمی خاک های غیر اشباع، در برخورد با تغییرات رطوبت می باشد، که تاکنون مورد بررسی بسیاری از پژوهشگران واقع شده است. رفتار خاک های غیر اشباع، خصوصاً مقاومت و تغییر حجم خاک تحت اثر بارها و تنش ها، کاملاً متمایز بوده و به عوامل متعددی بستگی دارد و تنش موثر، قادر به توجیه پدیده های مختلفی، از جمله رمبش در خاک های غیر اشباع، می باشد. رمبندگی، کاهش حجم خاک غیر اشباع، تحت اثر تنش ثابت است، به علت اشباع شدن خاک. تحقیقات انجام شده قبلی در زمینه خاک های رمبنده، نشان می دهد که دانه بندی خاک، درصد رطوبت اولیه خاک، وزن مخصوص خشک اولیه خاک و تنش هنگام اشباع، عوامل اصلی موثر بر رمبندگی هستند. روابط موجود برای تعیین پتانسیل رمبندگی خاک ها، عمدتاً برای یک خاک خاص مورد بررسی قرار گرفته، صادق هستند و روابطی هم که با توجه به نتایج آزمایش های مربوط به چند خاک مختلف حاصل شده اند، قادر به پیش بینی مناسبی از تغییرات پتانسیل رمبندگی برای یک خاک متفاوت نمی باشند. هدف از انجام این تحقیـق، به دست آوردن درک کامل تری از رفتـار تنـش – کرنـش خاک های غیر اشباع، می باشد.در این تحقیق، ابتدا تعداد 88 آزمایش تحکیم یگانه، روی نمونه خاک شهر شیراز، صورت گرفت و برای مقادیر مختلف درصد رطوبت اولیه و وزن مخصوص خشک اولیه، مقدار پتانسیل رمبندگی به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان دادند که خاک شیراز، خاکی رمبنده نبوده و مقدار پتانسیل رمبندگی خاک، علاوه بر دانه بندی خاک، درصد رطوبت اولیه خاک، وزن مخصوص خشک اولیه خاک و تنش هنگام اشباع، به عامل موثرتر و مهم تری، که نوع خاک و ساختار کانی شناسی آن می باشد، بستگی دارد. پس از این که این نتیـجه حاصل شد که خاک شیـراز خاصیت رمبندگی ندارد، خاک سیوند، برای ادامه آزمایش ها، مورد استفاده قرار گرفت. مشابه با آزمایش های مربوط به خاک شیراز، تعداد 88 آزمایش تحکیم یگانه، روی نمونه خاک سیوند، صورت گرفت و برای مقادیر مختلف درصد رطوبت اولیه و وزن مخصوص خشک اولیه، مقدار پتانسیل رمبندگی به دست آمد. پس از آن، آزمایش های تعیین خصوصیات اولیه خاک، نظیر آزمایش دانه بندی با استفاده از الک و هیدرومتری و آزمایش تعیین حدود اتربرگ و آزمایش های متنوعی نظیر آزمایش تراکم و آزمایش به دست آوردن منحنی مشخصه آب - خاک، بر روی نمونه خاک سیوند صورت پذیرفت. سپس، آزمایش های اصلی غیر اشباع، طبق مسیرهای تنش پیشنهادی، با استفاده از دستگاه تحکیم غیر اشباع انجام شدند، که در حین انجام این آزمایش ها، پدیده تسلیم، پدیده سخت شوندگی ناشی از مکش و همچنین پدیده رمبش، ملاحظه شد، که منجر به نتایج قابل تأملی در این زمینه گردید. در نهایت، یک مدل سطح مرزی، با استفاده از داده های آزمایشگاهی کالیبره شد. شبیه سازی هایی که با استفاده از این مدل و بر مبنای تئوری تنش موثر انجام شد، تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت.

در این تحقیق ظرفیت باربری پی های حلقوی و دایره ای نزدیک به هم، قرار گرفته روی ماسه مسلح به صورت عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. پی ها معمولاً به دلیل کمبود فضا یا مطابقت نقشه های سازه ای، با فاصله کم از یکدیگر قرار گرفته و روی هم تاثیر می گذارند. این تاثیرات شامل تغییر رفتار بار- نشست و ظرفیت باربری پی ها نسبت به حالت پی تنها می شود. در این تحقیق همانطوری که از عنوان آن بر می آید به بررسی این اثر تداخل، روی ظرفیت باربری پی های دایره ای و حلقوی پرداخته می شود. پی های مورد بررسی، هم روی ماسه مسلح و هم روی ماسه غیر مسلح بررسی خواهند شد. در این تحقیق اثرات تداخل پی ها، اثرات شکل پی ها(حلقوی یا دایره ای)، فاصله بین پی ها و همچنین تاثیرات لایه مسلح کننده روی ظرفیت باربری پی ها مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این اهداف از آزمایش مدلهای آزمایشگاهی پی های حلقوی و دایره ای و مدلسازی عددی آنها توسط نرم افزار اجزای محدود plaxis 3d foundation استفاده شد. مطالعات آزمایشگاهی و آنالیز عددی نشان دادند ظرفیت باربری پی های دایره ای و حلقوی زمانی که این پی ها دقیقاً چسبیده به یکدیگر قرار گرفته اند، حداکثر بوده و با افزایش فاصله بین پی ها کاهش می یابد؛ تا جایی که فاصله بین پی ها به اندازه ای می رسد که عملاً تاثیری روی هم نداشته و مانند پی تنها عمل می کنند.

با توجه به این که شمع ها در برج های بلند ودر پایه پل ها ودکل ها کاربرد زیادی دارند و در موارد زیادی این سازه ها روی شیب های خاکی قرار گرفته اند ما را برآن داشت تا رفتار گروه شمع ها را در نزدیکی شیب های خاکی مورد بررسی قرار دهیم. با توجه به مطالعات صورت گرفته، شمع های قرار گرفته در مجاورت شیب از وضعیت بحرانی تری نسبت به شمع روی زمین های مسطح برخوردارند. همچنین حداکثر نیروی برشی، لنگر خمشی و جابجایی شمع های قرار گرفته در مجاورت شیب نسبت به حالت زمین های مسطح بیشتر است. بدلیل اینکه کاربرد شمع ها به صورت گروهی نسبت به شمع منفرد خیلی بیشتر است. ما در این تحقیق به بررسی رفتار گروه شمع های عمیق بر روی شیب خاکی (چسبنده) پرداخته ایم. با توجه به رفتار شمع های منفرد روی شیب به بررسی اندر کنش گروه شمع با خاک درمجاورت شیب می پردازیم. برای مدل کردن از نرم افزار اجزاءمحدود plaxis 3d foundation استفاده شده است. برای مطالعه رفتار گروه شمع در مجاورت زمین های شیب دار تحت بارگذاری جانبی زهکشی نشده آنالیز اجزاء محدود سه بعدی انجام شده است. در این گزارش شمع هایی با قطر -ها و طول های متفاوت در نزدیکی شیب های خاکی چسبنده با مقاومت برشی زهکشی نشده متفاوت و چندین زاویه شیب مختلف مورد بررسی قرار داده ایم. براساس نتایج آنالیز اجزاء محدود انجام شده منحنی هایی بدست آمده اند که باربری نهایی گروه شمع ها در مقابل عمق و سختی اولیه منحنی p-y را نشان می دهند. منحنی-های p-y جدیدی برای بارگذاری استاتیکی گروه شمع در نزدیکی شیب پیشنهاد می شود. این منحنی ها هم اثر شیب زمین و هم اثر چسبندگی بین خاک و شمع را روی منحنی p-y نشان می دهند. در نهایت از این منحنی های جدید برای مطالعه ی تاثیر زاویه شیب و چسبندگی بین خاک و شمع روی جابجایی جانبی و لنگر خمشی گروه شمع استفاده می کنیم.

در این تحقیق، منحنی بار-نشست سازه¬ در تقابل با خاک در شرایط کرنش صفحه¬ای برای حالت "انتقال و بدون ممانعت از دوران" با به کارگیری تکنیک سرعت سنجی تصویر ذرات و روش خطوط تغییر طول صفر محاسبه شده است. به این منظور یک آزمایش بارگذاری روی پیِ مدل شده در حالت کرنش صفحه ای و به صورت کنترل کرنش، انجام شده و در هر مرحله از آزمایش عکس برداری شده است . تکنیک سرعت سنجی تصویری ذرات برای گام های آزمایش بارگذاری استفاده شده و میدان تغییر مکان در مراحل مختلف تست بارگذاری حاصل گردیده است. برنامه ای نوشته شده تا راستاهای خطوط تغییر طول صفر در نقاط ناپیوسته را محاسبه کند و شبکه خطوط تغییر طول صفر را ترسیم نماید. پارامترهای مقاومتی ماسه استفاده شده در مدل سازی با انجام آزمایش های برش مستقیم به دست آمده اند. با استفاده از نظریه خطوط تغییر طول صفر و شبکه تغییر طول صفر به دست آمده، یک کد کامپیوتری برای محاسبه نیروی سازه در تماس با خاک نوشته شده است. مقایسه نتایج حاصل شده از محاسبات با اعداد اندازه گیری شده در آزمایشگاه با مد نظر قرار دادن اصطکاک شیشه های دو طرف صورت پذیرفته است. در این مطالعه نشان داده شده که تکنیک piv با حجم بالای اطلاعات به دست آمده این امکان را فراهم می آورد تا میدان خطوط تغییر طول صفر در هر وضعیتی از خاک به دست آید و شبکه خطوط تغییر طول صفر ترسیم گردد. همچنین نشان داده شد که چگونه با توجه به میدان تغییر فرم نسبی در خاک می توان پیش بینی ای واقع بینانه از رفتار بار-تغییر مکانی خاک داشت و مشاهده شد که کانتورهای نمو کرنش برشی حداکثر شاخص بسیار مناسبی برای تعیین مکانیزم شکل گرفته در توده خاک هستند.

چکیده بررسی عددی عملکرد سه بعدی بلوک عکس¬العمل مهار شده در پایداری جدار خاک¬برداری به کوشش سینا شیوایی در گودبرداری¬ها معمولاً شرایط کرنش صفحه¬ای برای طراحی سیستم¬های سازه نگهبان و تخمین جابه¬جایی¬های زمین فرض می¬شود. به هر حال، توصیف عملکرد و رفتار گودبرداری¬ها به صورت سه بعدی دقیق¬تر می¬باشد که از دلایل آن می¬توان به اثرات سختی گوشه¬ها اشاره کرد. سیستم بلوک عکس¬العمل مهار شده برای پایدارسازی گودبرداری¬ها استفاده می¬شود. این روش بر اساس مفهوم خاک مسلح بنا شده است. میخ¬کوبی خاک پشت دیوار توسط تعدادی از مهارهای کششی فولادی از بالا به پایین دیوار باعث بهبود بخشیدن به مقاومت توده خاک می¬شود. در این تحقیق جهت مطالعه تأثیر تصمیم¬گیری¬های مختلف طراحی برای دیوارهای دوخت به پشت تحلیل اجزاء محدود سه بعدی توسط نرم¬افزار abaqus مورد استفاده قرار گرفته است. توالی کامل ساخت شامل خاک¬برداری، حفاری گمانه¬ها، قرار دادن طول پیوندی مهارها (گروت)، جای¬گذاری بلوک¬های عکس¬العمل و ایجاد تنش در مهارها شبیه¬سازی شده است. برای بررسی ابعاد بهینه بلوک¬های عکس¬العمل، سه نوع مختلف خاک رس و دو نوع شرایط بارگذاری مورد استفاده قرار گرفته است و ابعاد بهینه بلوک عکس¬العمل برای هر مورد مطالعه ارائه شده است. همچنین مطالعه پارامتریک صورت گرفته است. نتایج بدست آمده به ارائه اطلاعاتی در مورد تأثیر عواملی نظیر ابعاد و فواصل افقی بین بلوک¬های عکس¬العمل، تعداد بلوک¬های عکس¬العمل، تعداد تاندون¬های رشته¬ای فولادی، مکان اولین ردیف بلوک¬ها و توالی بارگذاری بلوک¬ها بر جابه¬جایی جانبی دیوار می¬پردازد. در این مطالعه به این نتیجه رسیدیم که اثر توالی بارگذاری بلوک¬ها بر جابه¬جایی جانبی دیوار ناچیز می¬باشد. همچنین نتایج نشان می¬دهد که تعداد بلوک¬های عکس¬العمل نسبت به تعداد تاندون¬های رشته¬ای فولادی تأثیر بیشتری بر کاهش جابه¬جایی جانبی دیوار می¬گذارند. در آخر، اثرات گوشه¬ها بر جابه¬جایی جانبی دیوار مورد بررسی قرار گرفته است. با نزدیک شدن به گوشه¬های یک گود کاهش محسوسی در جابه¬جایی جانبی دیوار مشاهده می¬شود. بنابراین الگوی متفاوتی برای فواصل افقی بلوک¬ها در نزدیکی گوشه¬ها باید در نظر گرفته شود.

خاک های واگرا خاک های رسی هستند که در آب های با غلظت پایین نمک به راحتی شسته می شوند. این رس ها معمولاً دارای مقادیر بالای یون سدیم در کاتیون های جذبی خود می باشند. پدیده واگرایی پدیده ای فیزیکی ـ شیمیایی است و نباید با رگاب که پدیده ای کاملاً فیزیکی است و بر اثر شسته شدن ذرات سیلتی خاک رخ می دهد اشتباه شود. این خاک¬ها به طور طبیعی در ایران به وفور یافت می شوند، بنابراین تحقیق و بررسی روی روش های مختلف شناخت، اصلاح و بهبود خاک های واگرا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بیوژئوتکنولوژی یک شاخه از مهندسی ژئوتکنیک است که با کاربردهای روش های بیولوژیکی در مسائل مهندسی ژئوتکنیکی سروکار دارد. اخیراً در این شاخه روش جدیدی برای بهبود مشخصات مکانیکی خاک، با یک فرآیند بیولوژیک سازگار با محیط زیست، معرفی شده است. این تکنیک مبتنی بر استفاده از باکتری هایی است که مواد معدنی تولید می کنند. این باکتری ها در خاک و مواد معدنی طبیعی یافت می شوند. پژوهشگران تلاش می کنند تا مصارف گوناگونی برای استفاده از مواد معدنی تولیدشده توسط باکتری ارائه دهند. در این تحقیق به بررسی این روش به منظور تثبیت خاک های واگرا پرداخته می شود. میکرو ارگانیسم مورد استفاده در این پژوهش، باکتری باسیلوس اسفاریکوس از خانواده باسیلاس می باشد که در فرآیند هیدرولیز اوره نقش کاتالیزور را انجام داده و تولید رسوب کربنات کلسیم می کند. آزمایش استفاده شده به منظور تعیین واگرایی، آزمایش پین هول بوده که مطمئن ترین روش برای تعیین واگرایی می باشد. نتایج این تحقیق نشان دادند که این روش کارکرد مناسبی برای غیر واگرا کردن خاک با واگرایی زیاد دارد. با درصد مناسب مواد مغذی مورد نیاز برای رشد باکتری، با تغییر درصد رطوبت، تغییر مواد اضافه شونده کلرید کلسیم، تغییر دما در مدت عمل آوری و تغییر غلظت باکتری، عملکرد باکتری تغییر خواهد کرد. با تغییر این پارامترها مقادیر بهینه آن¬ها جهت تثبیت خاک واگرای مورد مطالعه در این تحقیق تعیین گردیدند.

روش نفوذ استاتیکی شمع در خاک های دانه ای نسبت به روش سنتی آن مزیت های بسیاری دارد که باعث افزایش استفاده از این روش برای اجرای شمع ها در سازه ها گردیده است. در نتیجه مدل سازی و بررسی دقیق این مسئله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش روش های مختلف مدل سازی نفوذ استاتیکی شمع لوله ای درون خاک دانه ای که از دسته مسائل با تغییرشکل زیاد است از طریق نرم افزار abaqus به روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. بطور کلی از دو نوع رفتار خاص لاگرانژی و اویلری جهت مدل سازی-ها استفاده شده است. در رفتار لاگرانژی که مصالح شمع و خاک بصورت لاگرانژی معرفی می گردد، مدل سازی ها به دو روش ساده و zipper انجام می گیرد. در این روش ها المان ها به شدت تحت تأثیر تغییرشکل ها قرار گرفته و در مواردی حتی با اعمال دستورات لازم جهت اصلاح المان ها تحلیل کامل مسائل امکان پذیر نیست. در رفتار اویلری مطابقت بسیار زیادی با مسائل با تغییرشکل زیاد از جمله نفوذ شمع در خاک دیده می شود. مزایا و معایب روش های مدل سازی شده به طور کامل مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از انتخاب مناسب ترین روش به مطالعه بر روی پارامترهای مختلف شمع و خاک و تأثیر آن ها بر روی ظرفیت باربری پرداخته و بهینه ترین وضعیت مشخص شده است. پارامترهای مورد بررسی برای مطالعه؛ سرعت نفوذ، قطر، ضخامت، طول و نوع شمع می باشد که برای نفوذ شمع در دو نوع خاک دانه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. پس از تعیین سرعت بهینه ی نفوذ شمع، با مدل سازی یک مسئله ی دیگر از نفوذ استاتیکی شمع در خاک که با شرایط و پارامترهای نمونه واقعی که به صورت دینامیکی وارد خاک شده است، کاملاً مشابه می باشد، به مقایسه ظرفیت باربری شمع در هر دو روش نفوذ پرداخته شده است. نتایج تحلیل ها نشان دهنده ی بهبود بسیار بالای باربری اصطکاکی در شمع های رانده شده در خاک می باشد. این در حالی است که به مقدار جزئی از مقاومت اتکایی اینگونه شمع ها به نسبت شمع های کوبشی کاسته می شود.

امروزه به دلیل نقش تونل¬ها¬ در حمل و نقل، اهمیت بررسی جنبه¬های مختلف تونل¬های تکی و دوقلو از جایگاه ویژه¬ای در مطالعات و پژوهش¬ها برخوردار است. یکی از مهمترین دغدغه¬ها در مراحل ابتدایی طراحی تونل¬ها، انتخاب نوع تونل از نظر تکی یا دوقلو بودن تونل می¬باشد. در حالت کلی ایجاد تغییر در داخل محیط خاک و سنگ سبب بر هم خوردن میدان تنش شده و همچنین جابجایی¬هایی را در این محدوده بوجود می¬آورد. در این تحقیق، ابتدا تونل¬های تکی و دوقلو در شرایط آزمایشگاهی مدل¬سازی شد و تعدادی مدل به منظور بررسی و مقایسه این دو نوع تونل مورد آزمایش قرار گرفت. با مقایسه نمودارهای بار- نشست، منحنی نشست سطح زمین و بالای تونل برای دو قطر 9 و 11 سانتی¬متر برای هریک از تونل¬های تکی و دوقلو این دو نوع تونل با یکدیگر مقایسه شدند. سپس این آزمایش¬ها به روش المان محدود توسط نرم¬افزار plaxis 3d-2013 مدل¬سازی شده و با مقایسه نتایج آن با آزمایش¬های صورت گرفته، نتایج مدل¬سازی عددی اعتبارسنجی شد. در ادامه تأثیر پارامترهایی از قبیل قطر، عمق و فاصله تونل¬ها از یکدیگر توسط مدل¬سازی عددی در ابعاد واقعی شبیه¬سازی، بررسی و مقایسه گردید. نتایج این تحقیق حاصل از مدل¬سازی آزمایشگاهی با شبیه¬سازی عددی انجام شده و سایر روابط تجربی تطابق رضایت بخشی را نشان می¬دهد. بنابراین می¬توان به نتایج تحلیل نشست¬های ارائه شده توسط نرم¬افزار اطمینان کرده و در پروژه¬های احداث تونل قطار شهری در انتخاب نوع تونل از نظر تکی یا دوقلو بودن برمبنای نوع نشست با اطمینان بیشتری عمل کرد.

نفوذپذیری خاک یکی از پارامترهای مهندسی مورد اهمیت است بخصوص اگر بحث از سازه های مهندسی خاص که نیاز به نفوذ پذیری های ویژه ای دارد، باشد. سد های خاکی و پوشش های نفوذناپذیر لندفیل از جمله این سازه هاست. بیوژئوتکنولوژی یک شاخه از مهندسی ژئوتکنیک است که با کاربردهای روش های بیولوژیکی در مسائل مهندسی ژئوتکنیکی سروکار دارد. اخیراً در این شاخه روش جدیدی برای بهبود مشخصات مکانیکی خاک، با یک فرآیند بیولوژیک سازگار با محیط زیست، معرفی شده است. این تکنیک مبتنی بر استفاده از باکتری هایی است که مواد معدنی تولید می کنند. این باکتری ها در خاک و مواد معدنی طبیعی یافت می شوند. پژوهشگران تلاش می کنند تا مصارف گوناگونی برای استفاده از مواد معدنی تولیدشده توسط باکتری ارائه دهند. در این تحقیق به بررسی این روش به منظور کاهش نفوذپذیری خاک و به صورت موردی خاک لندفیل شیراز پرداخته می شود. میکرو ارگانیسم مورد استفاده در این پژوهش، باکتری باسیلوس اسفاریکوس از خانواده باسیلاس می باشد که در فرآیند هیدرولیز اوره نقش کاتالیزور را انجام داده و تولید رسوب کربنات کلسیم می کند. آزمایش استفاده شده به منظور تعیین نفوذپذیری، آزمایش هد افتان بوده است. نتایج این تحقیق نشان دادند که این روش کارکرد مناسبی برای کاهش نفوذپذیری خاک دارد. با درصد مناسب مواد مغذی مورد نیاز برای رشد باکتری، تغییر نسبت مواد اضافه شونده کلرید کلسیم و باکتری، تغییر مدت زمان عمل آوری و تغییر غلظت باکتری، عملکرد باکتری تغییر خواهد کرد. با تغییر این پارامترها تغییرات نفوذپذیری خاک لندفیل شیراز مورد مطالعه در این تحقیق تعیین گردیدند.

پی های دایره ای و حلقوی از جمله پی های پر کاربرد به شمار رفته و در طیف گوناگونی از سازه ها قابل استفاده اند. در موارد بسیاری ممکن است این پی ها بر روی شیب های خاکی یا در مجاورت آن ها ساخته شوند لذا بررسی ظرفیت باربری و نشست پی های دایره ای و حلقوی در مجاورت شیب ها و نیز راهکارهای افزایش ظرفیت باربری یا کنترل نشست این پی ها با بهره گیری از مسلح کننده ها حائز اهمیت است. در این تحقیق نخست با ساخت محفظه و شیب مدل، آزمایش های بارگذاری بر روی پی های دایره ای و حلقوی قرار گرفته در مجاورت شیب انجام شد. با مقایسه نسبت ظرفیت باربری مربوط به حالات گوناگون آرایش هندسی لایه ژئوگرید، تأثیر پارامترهایی از قبیل عمق، ابعاد، فاصله مسلح کننده از شیب و تعداد لایه های مسلح کننده بر ظرفیت باربری پی دایره ای و حلقوی بر ظرفیت باربری پی مجاور آن بررسی گردید. سپس این آزمایشات به روش المان محدود مدل سازی شده و با مقایسه نتایج آن با آزمایش های صورت گرفته، نتایج مدل عددی اعتبارسنجی شد. در ادامه تأثیر پارامترهایی از قبیل فاصله پی از شیب، زاویه شیب و نسبت قطر داخلی به خارجی پی حلقوی به صورت عددی شبیه سازی گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده این است که با استفاده از لایه های مسلح کننده ژئوگرید در خاک ریز، ظرفیت باربری پی دایره ای و حلقوی مجاور آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

خاک های متورم شونده از نظر دسته بندی جزو خاک های مشکل دار می باشند. به طورکلی این خاک ها هنگامی که رطوبت محیط افزایش می یابد افزایش حجم می دهند؛ البته لازم به ذکر است که این افزایش حجم برگشت پذیر می باشد یعنی در اثر کاهش رطوبت، کاهش حجم می-یابند. این پدیده در واقع در اثر واکنش فیزیکوشیمیایی خاک و محیط است و میزان تورم به شدت نیروهای جاذبه و دافعه فیزیکی و فیزیکوشیمیایی بستگی دارد. منحنی نگهداشت آب-خاک نشانگر میزان رطوبت خاک در مقادیر مختلف مکش است. مقاومت برشی، ضریب نفوذپذیری، تغییر حجم خاک های غیراشباع تابعی از خصوصیات منحنی نگهداشت آب – خاک می باشد. بنابراین تعیین این منحنی به واسطه ی ارتباط تنگاتنگ آن با سایر خصوصیات هیدرولیکی و مکانیکی خاک های غیر اشباع از اهمیت بالایی برخوردار است. بهسازی (تثبیت) خاک از مسائل مهم مهندسی ژئوتکنیک می باشد. در سال های اخیر برای بهبود خواص مکانیکی خاک ها از روش های مختلف تثبیت خاک از جمله روش های بیولوژیکی که سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند استفاده شده است. بدیهی است نخستین گام در جهت شناخت تاثیر این روش های بهسازی بر رفتار خاک های تثبیت شده در ناحیه ی غیر اشباع، بررسی تاثیر این روش ها بر منحنی نگه داشت آب -خاک و رفتار هیدرومکانیکی خاک های تثبیت شده می باشد.

یکی از جدیدترین روشهای بهسازی و افزایش ظرفیت باربری، تزریق دوغاب سیمان در خاک است. در این تحقیق به بررسی رفتار پی های دایره ای و حلقوی بهسازی شده با دوغاب سیمان پرداخته شده است. پی های مورد مطالعه، هم روی خاک ماسه ای و هم روی خاک ماسه ای بهسازی شده با دوغاب سیمان بررسی شده اند. اهداف این تحقیق شامل بررسی اثر دوغاب سیمان بر روی ظرفیت باربری پی های حلقوی و دایره ای و یافتن عمق بهینه تزریق و سطح بهینه تزریق دوغاب سیمان در زیر پی های حلقوی و دایره ای قرار گرفته روی خاک های ماسه ای می باشد. برای رسیدن به این اهداف از مدلسازی عددی توسط نرم افزار اجزای محدود plaxis 3d foundation و آزمایش مدل های آزمایشگاهی استفاده شده است. در نهایت نتایج آزمایشگاهی و عددی با هم مقایسه شده و تجزیه و تحلیل شده اند. مطالعات آزمایشگاهی و آنالیز عددی در این تحقیق نشان دادند که ظرفیت باربری پی های دایره ای و حلقوی با تزریق دوغاب سیمان به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. عمق بهینه تزریق دو برابر قطر پی و سطح بهینه تزریق دو برابر قطر پی بدست آمد و ظرفیت باربری پی های حلقوی و دایره ای در این الگوی تزریق سه برابر حالت بدون تزریق شده است.

قسمت عمدهای از خاک های سطح زمین را خاک هایی تشکیل می دهند که به صورت کامل از آب اشباع نشده اند. این خاک ها که عمدتا در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند رفتار متفاوتی نسبت به خاک های اشباع از خود نشان می دهند. مقاومت برشی، یکی از پارامترهای بسیار مهم در مکانیک خاک است. مطالعات وسیعی در زمینه مقاومت برشی خاک های غیر اشباع انجام و روابط زیادی برای پیش بینی آن ارائه شده است. براساس مطالعات انجام شده رفتار خاک های غیر اشباع در حالت تر شدن (یعنی زمانی که خاک خشک یا نیمه خشک بوده و شروع به جذب آب می کند) و خشک شدن (یعنی زمانی که خاک اشباع یا نیمه اشباع بوده و آب از دست می دهد) با هم متفاوت است. تاکنون اکثر تحقیقات انجام شده بروی مسیر خشک اندازی خاک متمرکز شده و کمتر به مسیر تر شدن توجه شده، در حالی که بسیاری از رفتارهای مخاطره آمیز خاک ها در مسیر تر شدن اتفاق می افتد، به عنوان مثال می توان از زمین لغزش هایی که در اثر بارندگی های طولانی مدت ایجاد شده است نام برد. بنابر این نیاز به بررسی و شناخت بیش تر رفتار خاک های غیر اشباع در مسیر تر سازی احساس شده است. در این تحقیق آزمایش های متفاوتی برای بررسی رفتار خاک رس سیلتی شیراز در مسیر تر و خشک و مقایسه آن ها با یکدیگر انجام شد. در ابتدا منحنی نگهداشت آب-خاک برای نمونه های آزمایشگاهی در تنش های خالص متفاوت بدست آمد تا اثر تنش خالص روی شکل منحنی ها و مقادیر فشار ورودی و خروجی هوا در مسیر های خشک اندازی و تر سازی بررسی شود. برای این منظور دستگاهی تحت عنوان دستگاه صفحه فشار سه محوری طراحی و ساخته شد. در مرحله بعد نمونه های مشابه، تحت آزمایش برش سه محوری غیر اشباع قرار گرفتند و تفاوت رفتار مقاومت برشی غیر اشباع در مسیر های تر و خشک و در تنش های خالص متفاوت بررسی گردید. در نهایت نتایج بدست آمده از آزمایش ها با تعدادی از روابط مقاومت برشی موجود مقایسه گردید. نتایج آزمایش های نگهداشت آب-خاک نشان داد که با افزایش تنش خالص، مقادیر فشار ورودی و خروجی هوا افزایش می یابد. همچنین با افزایش تنش خالص، اختلاف بین منحنی نگهداشت آب-خاک در مسیر تر و خشک و همچنین اختلاف در مقاومت برشی در مسیر تر و خشک کاهش پیدا می کند. مقایسه نتایج آزمایش های انجام شده با تعدادی روابط مقاومت برشی موجود نشان داد که این روابط مقاومت برشی را در مسیر خشک اندازی بهتر از مسیر تر سازی پیش بینی می کنند، هرچند مقادیر پیشبینی شده برای مسیر خشک اندازی به خصوص در تنش های خالص بالاتر هم چندان دقیق بدست نمی آیند.

در این تحقیق ظرفیت باربری گروه شمع های مخروطی و گروه شمع های استوانه ای با حجم یکسان محاسبه شده و مورد مقایسه قرار می گیرند. با توجه به کمتر بودن بررسی های عددی و مدلسازی ها توسط نرم افزار برای شمع های مخروطی به نسبت آزمایش های آزمایشگاهی در این زمینه، در این تحقیق مدلسازی گروه شمع ها توسط نرم افزار سه بعدی "plaxis 3d 2012" با استفاده از روش اجزای محدود می باشد. همچنین با توجه به اهمیت شمع ها در گروه نسبت به شمع های تکی، در این تحقیق هدف اصلی بررسی جزئی رفتار گروه شمع های مخروطی و مقایسه آن با گروه شمع های استوانه ای هم حجم است. بدین منظور نمودارهای بار - نشست هر گروه شمع تحت یک بار دلخواه بدست خواهد آمد که با استفاده از این نمودار و با تکنیک های موجود ظرفیت باربری کل گروه شمع بدست می آید. سپس مدل گروه شمع را برای دومین بار تحت باری برابر با ظرفیت باربری خودش قرار می دهیم تا بتوان مشخصات گروه شمع از جمله وضعیت تنش موجود در اطراف بلوک گروه شمع ها، نشست گروه شمع ها، راندمان گروه شمع ها و ... را تعیین کرد و در نهایت مقایسه ای را برای هر دو گروه شمع مخروطی و استوانه ای هم حجم متناظر و همچنین برای بررسی هر گروه شمع مخروطی و استوانه ای انجام داد. برای محاسبه ی راندمان گروه هر شمع، شمع تکی از آن گروه جداگانه مدلسازی شده و مانند قبل مورد بارگذاری قرار می گیرد تا ظرفیت باربری کل شمع تکی از هر گروه نیز بدست آید. مدلسازی ها در خاک ماسه ای و با شمع هایی از جنس بتن در مقیاس واقعی انجام می شوند. پارامترهایی که در این مدلسازی ها متغیر خواهند بود تا تأثیر تغییرات آن ها واضح تر شود، زاویه مخروط شدگی، زاویه اصطکاک داخلی خاک ماسه ای، زاویه اتساع و ضریب فشار جانبی خاک می باشند.

در این تحقیق به پیش بینی پتانسیل رمبندگی(collapse potential) خاک ها با استفاده از سیستم های هوشمند پرداخته خواهد شد. بسیاری از تئوری ها و قوانین علم مکانیک خاک بر فرض اشباع بودن کامل خاک استوار شده است. رفتار خاک های غیر اشباع خصوصاً مقاومت و تغییر حجم خاک تحت اثر بارها و تنش ها کاملاً متمایز بوده و به عوامل متعددی بستگی دارد. رمبندگی به کاهش حجم خاک غیر اشباع تحت اثر تنش ثابت و به علت اشباع شدن خاک گفته می شود. تحقیقات انجام شده قبلی در زمینه خاک های رمبنده نشان می دهد که دانه بندی خاک، درصد رطوبت اولیه خاک، وزن مخصوص خشک اولیه خاک و تنش هنگام اشباع عوامل اصلی موثر بر رمبندگی هستند. روابط موجود برای تعیین پتانسیل رمبندگی خاک ها عمدتاً برای یک خاک خاص مورد بررسی قرار گرفته صادق هستند و روابطی هم که با توجه به نتایج آزمایش های مربوط به چند خاک مختلف حاصل شده اند قادر به پیش بینی مناسبی از تغییرات پتانسیل رمبندگی یک خاک متفاوت نمی باشند. سیستم های هوشمند توانایی استنتاج بهتری از نتایج آزمایشگاهی را دارا می باشند، به همین خاطر به این سیستم ها، هوشمند گفته می شود، چرا که بر اساس محاسبات روی داده های عددی یا مثال ها، قوانین کلی را یاد می گیرد و قابلیت پیش بینی در مورد سایر داده ها را دارا می باشند. سیستم های هوشمند علاوه بر پیش بینی رفتار، قابلیت بررسی تغییرات بر حسب پارامترهای اولیه مختلف را نیز دارا می باشند. در این تحقیق نتایج آزمایش های سایر محققین که اندازه گیری مقدار پتانسیل رمبندگی برای 16 خاک متفاوت در شرایط اولیه مختلف را شامل می شود گردآوری شده است. با استفاده از این بانک اطلاعاتی و روش های برنامه نویسی ژنتیک، برنامه نویسی به روش توصیف ژن و سیستم عصبی – فازی به پیش بینی پتانسیل رمبندگی خاک ها پرداخته شد . نتایج نشان دهنده آن است که سیستم عصبی – فازی با خوشه بندی دارای کمترین خطا و دقت قابل قبول در پیش بینی پتانسیل رمبندگی خاک ها می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

هدف اصلی از ارائه این پایان نامه تحلیل تغییر شکلهای ناپیوسته در سنگهای با درز و ترک با خرد شدگی متوالی می باشد . روش تحلیل تغییر شکل های ناپیوسته توسط شی در سال 1988 ارائه شده است . در روش تحلیل ناپیوسته تغییر شکلها، فرمول بندی بلوکها مشابه روش اجزاء محدود میباشد. در این پایان نامه سعی خواهد شد ابتدا یک مبنای تئوری برای گسترش درز و ترک در سنگهای ضعیف و شکننده توسعه داده شود سپس ضمن بوجود آوردن تغییراتی در برنامه اولیه تحلیل ناپیوسته تغییر شکلها جهت افزایش کارایی آن، برنامه جدیدی به کمک مبنای تئوری یادشده جهت ارزیابی رفتار سنگهای درز و ترک دار ضعیف و شکننده تحت بارگذاری بصورتی که امکان شکستن متوالی آنها تحت باروجود داشته باشد تهیه گردد.

معادلات تعادل بر روی خطوط تغییر طول صفر یا خطوط با کرنش خطی صفر (zero extension line) در مهندسی خاک از اهمیت بالایی برخوردارند، چرا که در مسائل ژئومکانیک میدان تغییر مکان مناسب (شبکه خطوط تغییر طول صفر) از جنبه عملی بیشتری برخوردار است . با حل معادلات تعادل تعادل بر روی خطوط تغییر طول صفر می توان مقادیر تغییر مکان و تنش را بطور همزمان برای میدان یاد شده بدست آورد. پایداری شیبهای خاکی توسط شبکه خطوط تغییر طول صفر در خاک مورد بررسی قرار گرفت . مدهای مختلف تغییر مکان در شرایط مرزی در نظر گرفته شد. برای خاک خاک پارامترهای وابسته به میدان کرنش برشی اختیار شد. برای آنالیز شیب به تربیت زیر عمل می کنیم: با حل همزمان معادلات تعادل و مشخصه های کرنش مقادیر تنش و مختصات نقاط شبکه بدست می آید. حال با اعمال شرایط مرزی تغییر مکانی، مقادیر تغییر مکان جزیی در نقاط شبکه، میدان تغییر مکان جزیی، میدان کرنش برشی جزیی و همچنین توزیع نیرو بر روی مرز بدست می آید. با دنبال کردن مراحل فوق برای سایر شرایط مرزی جزیی، میدانهای تغییر مکان و کرنش برشی و نیز توزیع نیرو بدست می آید. با انتگرال گیری از توزیع نیرو، نیروی برایند بر روی مرز بدست می آید که با رسم آن منحنی بار-تغییر مکان برای خاک بدست می آید. برای طراحی شیب می خواهیم بدانیم که اگر توزیع نیرو بر روی مرز معلوم باشد، شکل شیب چگونه خواهد بود؟ دو برنامه کامپیوتری مدون جهت آنالیز و طراحی کلیه شیبهای خاکی براساس روش شبکه خطوط تغییر طول صفر نوشته شد که به تعیین رفتار بار تغییر شکل و نیز طراحی شیب می پردازند.

در این رساله به وسیله مفهوم خط تغییر طول صفر و بسط روابط معادلات تعادل به تعیین پارامترهای اصلی و ضرایب ظرفیت باربری خاکهای درشت دانه در تهران و شیراز پرداخته ایم. ضمنا از طریق خطوطی که در خاک تحت اثر بار ، شکستگی ایجاد میکند و خط مرز آن هیچگونه نیروی برشی را تحمل نخواهد نمود به حل معادلات تعادل و تعیین ظرفیت باربری خاک و پی های متقارن پرداخته شده است. و برای اثبات کاربرد این تئوری از طریق آزمایش استاندارد بارگذاری صفحه ای که در نقاط مختلف تهران و شیراز انجام گرفته است به تعیین پارامترهای خاک پرداخته ایم. و همچنین با توجه به اهداف این رساله و انجام آزمایشات صحرایی به انتخاب مقادیر مقاومتی خاک دست یافته و از منحنی فشار - نشست از آزمایش بارگذاری صفحه ای افقی و معادلات تعادل مقادیر ‏‎q‎‏( زاویه اصطکاک داخلی خاک) و ‏‎c‎‏ ( ضریب چسبندگی خاک) و ‏‎e‎‏ (مدول الاستیسیته) خاک را می توان پیدا نمود. ضمنا با اطلاعات و لوگ گمانه ها آزمایشات آزمایشگاهی برای زمینهای گوناگون در پروژه های صحرایی که در همان محل انجام شده است نتایج و مقادیر آن با محاسبات عددی و تئوری نیز محاسبه و تحلیل گردیده است.