تزريق با فشار بسيار بالا روشي براي اصلاح خاك است كه در آن آب يا دوغاب، با فشار بسيار بالا و سرعت زياد از طريق نازل هايي به داخل خاك تزريق شده و باعث تخريب ساختار خاك مي شود. طي اين فرآيند، بخشي از ذرات خاك و دوغاب از درون گمانه حفاري بيرون آمده و بخشي ديگر به صورت درجا با دوغاب مخلوط مي شوند. در نتيجه اين فرآيند، توده اي از خاك اصلاح شده به وجود مي آيد كه به آن اصطلاحا توده خاك - سيمان اطلاق مي شود. ستون هاي خاك- سيمان ايجاد شده از طريق روش تزريق با فشار بالا در داخل خاك، داراي مقاومت بالا، تغيير شكل پذيري اندك و نفوذپذيري بسيار پايين هستند و باعث تقويت خصوصيات خاك محل مي شوند.
در مقاله حاضر ابتدا اصول تزريق با فشار بالا و عوامل موثر در اين روش تشريح شده است، سپس به بررسي نتايج حاصل از خاك برداري اطراف ستون هاي خاك- سيمان ايجادشده با تزريق با فشار بسيار بالاي آزمايشي و آزمايش هاي انجام شده روي نمونه هاي اخذ شده از اين ستون ها پرداخته شده است.
با توجه به نتايج به دست آمده از آزمون هاي مذكور، عمليات تزريق با فشار بسيار بالا باعث افزايش و تقويت خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خاك محل از جمله مقاومت فشاري تك محوري، چسبندگي و زاويه اصطكاك داخلي تا چندين برابر شده است. در پايان نيز مقادير پارامترهاي تزريق با فشار بسيار بالا براي دست يابي به اقطار بيشتر در سايت مذكور (بر اساس نتايج تزريق آزمايشي)، از قبيل سرعت بالا كشيدن مانيتور، سرعت دوران مانيتور، فشار آب، فشار دوغاب و فشار هوا پيشنهاد شده است.
بررسي رفتار اتساع و مقاومت برشي مخلوط هاي شن و ماسه در مقادير شن دانه بالاتر از آستانه شناوري
علي زاده مجتبي,حميدي امير
شرايط شناوري در خاك مخلوط شن و ماسه اي، به حالتي اطلاق مي شود كه شن دانه ها درصد اندكي از مخلوط را تشكيل داده، در بخش ماتريس ماسه شناور بوده و تماس اندكي بين آن ها برقرار است. در اين حالت، مقاومت و خصوصيات تغيير شكل خاك تحت تاثير بخش ريزتر يعني ماسه خواهد بود. با افزايش مقدار شن تماس بين ذرات شن دانه ايجاد شده و ماسه فقط فضاي خالي ما بين آن ها را پر خواهد نمود. اين وضعيت حالت غيرشناوري شن دانه ها را نشان مي دهد.
مقاومت و خصوصيات تغيير شكل خاك در اين حالت توسط بخش درشت تر مخلوط يعني شن كنترل مي شود. در تحقيق حاضر براي ارزيابي رفتار مقاومت برشي مخلوط هاي شن و ماسه در شرايط غيرشناوري شن دانه ها، از دستگاه آزمايش برش مستقيم بزرگ مقياس با ابعاد جعبه برش 160 ×300×300 ميلي متر استفاده شده است. شن با دانه بندي يك نواخت و حداكثر اندازه 5/12 ميلي متر با شكل گردگوشه به عنوان بخش درشت تر به كار رفته است.
براي قسمت ريزتر نيز از ماسه بد دانه بندي شده سواحل بابلسر استفاده شده است. نمونه هاي مخلوط شن و ماسه به صورت كاملا خشك در چهاردرصد وزني شن متفاوت 70، 80، 90 و 100 و در سه تراكم نسبي 35، 60 و 85 درصد آماده و تحت سربار هاي 100، 200 و 300 كيلو پاسكال آزمايش شده اند. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه ازدياد تراكم نسبي و درصد شن دانه سبب افزايش مقاومت برشي خاك هاي مخلوط شن و ماسه مي شود.
همچنين نرخ تغييرات مقاومت برشي يا زاويه اصطكاك خاك با درصد شن دانه، در مقادير پايين تر از حد شناوري كه رفتار توسط ماتريس ماسه اي ريزتر كنترل مي شود شديدتر از مقادير نظير در بالاتر از حد شناوري است كه رفتار خاك مخلوط به وسيله بخش درشت تر شني كنترل مي شود.
بررسي اندركنش سد پي در بررسي موردي سد خاكي - سنگريزه اي مسجد سليمان با استفاده از ركوردهاي ثبت شده زلزله
عامل سخي مسعود,داوودي محمد,جعفري محمدكاظم
بررسي رفتار لرزه اي سدهاي خاكي يكي از مهم ترين موضوع هاي قابل طرح در دانش ژئوتكنيك است. در بررسي رفتار سد ها در برابر پديده زلزله، بهترين روش، تدقيق مدل هاي عددي و تحليلي با پاسخ هاي واقعي ثبت شده در بدنه سد است. در دسترس بودن شتاب نگاشت هاي ثبت شده زلزله بر روي سد خاكي-سنگريزه اي مسجد سليمان، زمينه مناسبي را براي نيل به اين هدف فراهم كرده است و بر اين اساس، سد مذكور براي بررسي موردي انتخاب شده است.
در اين تحقيق با استفاده از شتاب نگاشت ثبت شده در گالري به عنوان محرك ورودي، تحليل هاي عددي بدنه و پي سد مسجد سليمان در محدوده دو بعدي صورت پذيرفته و مساله اندركنش پي سد خاكي بررسي شده است. لازم به ذكر است شتاب نگاشت هاي ثبت شده زلزله، ضعيف بوده و در نتيجه گيري نهايي و تحليل لرزه اي پاسخ سد نيز به اين امر توجه شده است. بر اين اساس در اين تحقيق با در دسترس بودن شتاب نگاشت هاي ثبت شده در نقاط مختلف سد مذكور، جرم هاي مختلفي براي پي سد در نظر گرفته شده و تحليل هاي عددي انجام شده است.
پاسخ هاي به دست آمده از تحليل هاي عددي با پاسخ هاي ثبت شده مقايسه شده است و درباره ميزان در نظرگيري جرم پي با استفاده از معيارهاي مختلف بحث شده است. بررسي ها نشان داده است كه يكي از بهترين معيارها در اين مقايسه، استفاده از توزيع زمان - فركانس در تحليل شتاب نگاشت هاي ثبت و محاسبه شده است. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه صرف نظر كردن از جرم پي الزاما به بهترين پاسخ ديناميكي براي سد خاكي منجر نمي گردد.
با توجه به معيارهاي مختلف در نظر گرفته شده در اين تحقيق و با توجه به ضعيف بودن محرك ورودي ثبت شده و فرض رفتار خطي سد، به نظر مي رسد پي با جرم زير 50 درصد (در حدود 20-30 درصد) نزديك ترين پاسخ به رفتار ثبت شده سد را به همراه داشته باشد.
ويژگي هاي لرزه خيزي دشت سيلاخور بروجرد بر اساس داده زمين لرزه هاي ثبت شده در يك شبكه لرزه نگاري موقت
شهرابي طاهره,جوان دولويي غلام*
* پژوهشگاه بين المللي زلزله شناسي و مهندسي زلزله
دشت سيلاخور بروجرد بين دو زون زاگرس مرتفع و سنندج - سيرجان است و يكي از مناطق لرزه خيز كشور به شمار مي رود. بررسي گسل هاي منطقه و كانون هاي سطحي زمين لرزه ها در منطقه نيز نشان دهنده وقوع زمين لرزه هايي با تعداد نسبتا زياد و بزرگي متوسط تا بزرگ است. بررسي زمين لرزه هاي تاريخي نيز نشان دهنده بروز زمين لرزه هاي متعددي در گستره بررسي شده درگذشته است و گستره بيشينه تخريب و صفحه گسل در سازوكارهاي كانوني تعيين شده از روند شمال غربي - جنوب شرقي آن ها تبعيت مي كنند.
بررسي توزيع مكاني پس لرزه هاي زمين لرزه 31/2/1384 بروجرد بر روي نقشه توپوگرافي منطقه، نشان مي دهد كه اكثر پس لرزه ها در منطقه كانون سطحي زمين لرزه اصلي يعني در ناحيه گسل قلعه حاتم به وقوع پيوسته اند. هم چنين با تعيين محل پس لرزه هاي زمين لرزه 13/1/1385 مشخص شد كه اكثر پس لرزه ها در منطقه كانون سطحي زمين لرزه اصلي، يعني گسل دورود بوقوع پيوسته اند.
به عبارت ديگر، فعال شدن گسل مسبب زمين لرزه هاي اصلي ايجاد كننده پس لرزه ها بوده است. همچنين سازوكارهاي محاسبه شده براي زلزله ها در اين پژوهش، اكثرا امتدادلغز راست گرد را در كنار سازوكارهاي فشارشي و كششي نشان مي دهند. وجود اين سازوكارهاي متفاوت در كنار هم ديگر نشان دهنده وقوع پديده افراز در اين ناحيه از زاگرس است.
اثر محلول نمك بر مشخصات لايه پوششي مراكز دفن مواد زائد
شريعتمداري نادر*,سلامي مرضيه
* دانشكده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران
مراكز دفن مواد زائد به منظور جداسازي زباله دفن شده از محيط اطراف و آب هاي زيرزميني طراحي مي شوند. پوششي كه در كف مراكز دفن قرار مي گيرد، از اهميت زيادي برخوردار است چرا كه از انتقال آلودگي به آب هاي زيرزميني جلوگيري مي كند. پوشش كف مي تواند مخلوطي از خاك محل و بنتونيت باشد.
در اين پژوهش به بررسي اثر دو نمك NaCl و MgCl[SUB]2[/SUB]در چندين غلظت بر روي مشخصات مخلوط خاك محل- بنتونيت در دو نسبت 100:10 و 100:20 (10 و 20 درصد وزني بنتونيت و 100 درصد وزني كل مخلوط خاك) پرداخته شده است. آزمايش هاي انجام گرفته شامل آزمايش تحكيم يك بعدي به منظور تعيين نفوذپذيري و فشردگي مخلوط هاي خاك، آزمايش تعيين حدود آتربرگ و آزمايش تورم آزاد است.
نتايج نشان مي دهد كه نوع نمك و غلظت آن بر مشخصات مخلوط خاك موثر است. مقايسه محلول هاي نمك نشان مي دهد كه كاتيون هاي دوظرفيتي نسبت به كاتيون هاي تك ظرفيتي بر روي هدايت هيدروليكي مخلوط اثر بيش تري دارند. مقايسه اثر غلظت هاي مختلف نمك در يك نوع نمك بر روي مخلوط خاك مشخص، بيان گر اين است كه با كاهش غلظت نمك، هدايت هيدروليكي كاهش مي يابد. اين پديده بر اساس تئوري لايه دوگانه پخشيده قابل توجيه است.
تحليل پايداري ترانشه هاي مسيرهاي دسترسي در محوطه برج ميلاد با استفاده از روش هاي عددي و شبكه هاي عصبي مصنوعي
رازقي حميدرضا,آقايي آرايي عطا*
* دانشگاه علم و صنعت ايران، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن
بررسي ويژگي هاي مهندسي مصالح ترانشه هاي آبرفتي و سيماني شده محوطه برج ميلاد تهران و نتايج تحليل پايداري درحالت استاتيكي با استفاده از نرم افزارهاي المان محدود و همچنين بررسي قابليت شبكه هاي عصبي مصنوعي براي محاسبه ضرايب پايداري موضوع اين مقاله است. بر اساس مشخصات هندسي ترانشه ها و ويژگي هاي مقاومتي و تغييرشكلي آبرفت، ضريب پايداري ترانشه ها در حالت هاي دو بعدي و سه بعدي، به ترتيب با استفاده از نرم افزارهاي PLAXIS7.2 وPLAXIS 3D Tunnel ، محاسبه و نتايج حاصل با يك ديگر مقايسه شده است. در ادامه قابليت شبكه هاي عصبي مصنوعي(ANNs) در به دست آوردن ضريب پايداري (FoS) ترانشه هاي مسيرهاي دسترسي برج ميلاد بررسي شده است.
بانك اطلاعات به كار رفته در شبكه، شامل ضرايب تحليل پايداري حاصل از 256 گزينه مختلف (2D، 3D، ترانشه افقي و يا با شيب 18[SUP]o[/SUP] نسبت به افق در بالا) است. براي مساله مورد نظر، برنامه شبكه هاي عصبي مصنوعي سه لايه پرسپترون(MLP) در محيطMATLAB7 نوشته شد و شبكه بهينه (تعداد لايه هاي مخفي، تابع تبديل و نوع آموزش شبكه) به طريق سعي و خطا، و با توجه به شاخص هاي خطا و تطابق با داده ها انتخاب شد.
پارامترهاي ورودي شبكه شامل مشخصات ژئوتكنيكي و هندسي ترانشه ها (چسبندگي، زاويه اصطكاك، مدول يانگ، ارتفاع شيب، شيب ترانشه و زاويه اتساع) و پارامترهاي خروجي شامل ضرايب پايداري در حالت هاي مختلف است. نتايج نشان مي دهد كه ANNs قابليت بسيار مناسبي در تخمين ضرايب پايداري ترانشه ها در كليه موارد بررسي شده دارد.
تحليل برگشتي تونل متروي كرج به منظور تعيين پارامترهاي ژئومكانيكي توده خاك در برگيرنده
دهقان علي نقي,رضايي فريدون,قنبري علي
در بسياري از موارد، تحقيق در باره طراحي و اجراي سازه هاي زيرزميني منحصرا با تخمين پارامترهاي ژئومكانيكي توده خاك انجام مي شود. بيان كمي و كيفي اين پارامترها همانند حالت اوليه تنش ها، سطح آب زيرزميني و نفوذ پذيري بسيار مشكل است. براي رفع چنين مشكلي از پژوهش هاي صحرايي و تكنيك هاي تحليل برگشتي استفاده مي شود.
هدف اين روش ها صرفا تعيين مدل مكانيكي يا مقادير ثابت هاي مكانيكي و نيروهاي خارجي نبوده، بلكه اندازه گيري جابه جايي ها پيرامون سازه هاي زيرزميني با ابزارهاي رفتارنگاري و تعيين بارها بر روي نگهدارنده ها و نهايتا ارزيابي روش هاي طراحي پروژه مورد نظر در طي اجراي آن است.
در اين مقاله داده هاي حاصل از رفتارسنجي تونل متروي كرج - خط 2 قطعه اول به طول 2495 متر به عنوان داده هاي اوليه تحليل برگشتي به روش تك متغيره متناوب جهت مدل سازي در نرم افزار Plaxis 3D استفاده شده است. نهايتا با انجام عمل تحليل برگشتي پارامترهاي ژئومكانيكي توده خاك يعني مدول الاستسيته، مدول پواسون، چسپندگي و زاويه اصطكاك داخلي كه متفاوت با مقادير ارائه شده اوليه است، برآورد شد.
ارزيابي ضخامت آبرفت در شهر مشهد بر اساس بررسي هاي ميكروترمور
حافظي مقدس ناصر,قائم مقاميان محمدرضا
در پژوهش حاضر بر اساس تحليل نتايج بررسي هاي ميكروترمور در 200 نقطه از شهر مشهد به روش نسبت طيفي و اطلاعات پروفيل سرعت موج برشي در 62 نقطه رابطه تواني بين پريود تشديد و ضخامت آبرفت در شهر مشهد به دست آمده و بر مبناي آن نقشه هم ضخامت آبرفت و مقاطع عرضي از شرايط زير سطحي شهر تهيه شده است.
با توجه به رابطه مذكور، حداكثر ضخامت آبرفت در جنوب شرق شهر حدود 200 متر به دست آمده است. ضخامت آبرفت به طرف ارتفاعات جنوب و جنوب غرب و هم چنين به طرف گسل شمال مشهد در محدوده خواجه ربيع كاهش مي يابد.
برآورد ويژگي هاي هيدروژئولوژيكي توده سنگ و پيش بيني ميزان جريان آب از بحث هاي حياتي و جدي در مهندسي سنگ به شمار مي رود. از آن جا كه در توده سنگ هاي درز و شكاف دار ناپيوستگي ها مسيرهاي اصلي جريان آب را به وجود مي آورند، مشخصات آن ها تاثير چشم گيري بر آب گذري خواهد داشت.
با وجود تحقيقات فراوان هنوز روش مناسبي كه رابطه مشخصي بين همه پارامترها و ميزان آب گذري برقرار كند وجود ندارد. امروزه شبكه هاي عصبي ابزار قدرتمندي براي حل مسائل پيچيده از قبيل پيش بيني، تشخيص الگو و طبقه بندي انواع متغيرها هستند. در اين تحقيق به كمك نوعي شبكه عصبي مصنوعي، رفتار و مقدار آب گذري توده سنگ هاي گرانوديوريتي ساختگاه سد شور - جيرفت از روي برخي ويژگي ناپيوستگي ها از جمله شاخص كيفي سنگ، فراواني درزه ها، بازشدگي، چگالي وزني درزه، زون هاي خرد شده و عمق پيش بيني شده است. رابطه اين پارامترها با آب گذري با روش آماري رگرسيون چند متغيره نيز بررسي شده است.
داده هاي به كار رفته در آموزش و آزمايش اين شبكه عصبي شامل نتايج مربوط به 304 آزمايش لوژن در توده سنگ هاي گرانوديوريتي ساخت گاه سد شور - جيرفت است. شبكه عصبي پرسپترون چندلايه با قاعده پس انتشار خطا با الگوريتم آموزش Levenberg-Marquardt در اين تحقيق استفاده شده است. اين بررسي هاي نشان مي دهد كه شبكه عصبي مصنوعي از توانايي فراواني در حل چنين مسايلي برخوردار است.
تاثير بهسازي خاك به روش تزريق آميزه سيماني بر ظرفيت باربري پي هاي سطحي تحت اثر مولفه قائم زلزله
خلدبرين عليرضا,معصومي علي,داوودي محمد
در اين مقاله از يك پي منفرد صلب با ابعاد و پارامترهاي هندسي مشخص بر روي خاك ماسه رس دار استفاده شده است. مدل مذكور با نرم افزار تحليلي FLAC به روش تفاضل محدود در حالت استاتيكي و تحت مولفه قائم شتاب زمين حاصل از سه شتاب نگاشت زلزله، تحليل شده است. هم چنين تحليل هاي ديناميكي با درصدهاي مختلف سيمان مجددا تكرار شده است. منحني هاي نشست - بار در حالت استاتيكي و ديناميكي مقايسه شده و ميزان ظرفيت باربري در اين حالت ها بررسي شده است.
پس از اين تحليل ها با تغيير پارامترهاي الاستيك و پلاستيك خاك، بر اثر تزريق درصدهاي مختلف سيمان (2، 4 و 6 درصد)، مجددا تحليل ها براي ترسيم نمودار نشست - بار انجام شده و ظرفيت هاي باربري در حالت هاي مختلف با يك ديگر مقايسه شده اند. نتايج تحليل ها نشان مي دهد كه با اضافه كردن 2، 4 و 6 درصد سيمان با شرايط خاص كه در اين پژوهش به آن اشاره مي شود، ظرفيت باربري ديناميكي به ترتيب 2.7، 4.2 و 7.0 درصد، نسبت به خاك معمولي، افزايش مي يابد.
نقش نوع تغذيه از منطقه غيراشباع در انحلال كلسيت و افزايش تخلخل در لنز آب شيرين سفره ساحلي كربناته
رضايي محسن*
* گروه زمين شناسي، دانشگاه تربيت معلم
اختلاط آب هاي با تركيب شيميايي متفاوت به ايجاد مخلوطي منجر مي شود كه معمولا توانايي چشم گيري در انحلال كربنات ها دارد. اين پديده در سطح ايستابي كه محل اختلاط مولفه هاي مختلف آب است، اتفاق مي افتد. در اين مقاله افزايش تخلخل تحت تاثير اين نوع انحلال در لنز آب شيرين سفره هاي ساحلي بررسي شده است. براي محاسبه توسعه تخلخل، از ادغام پتانسيل انحلال با مدل جريان با دانسيته متغير و انتقال اجزاي محلول استفاده شده است. تاثير افزايش تراوايي بر روي ميزان افزايش تخلخل نيز بررسي شده است.
نتايج نشان مي دهد كه بيش ترين افزايش تخلخل در چند متر زير سطح ايستابي و در لبه فعال لنز آب شيرين (تا فاصله 40 متري از ساحل) اتفاق مي افتد. ميزان افزايش تخلخل در اين ناحيه 0.6×10[SUP]-3[/SUP] درصد در سال محاسبه شد. افزايش سرعت با تغييرات تراوايي اين ميزان را %25 افزايش مي دهد.