تخمين عمق و ابعاد بهينه تونلزني در خاك بر مبناي داده هاي N_SPT -N ₆₀ در خط دوم قطار شهري مشهد

به هنگام تونل زني در يك توده خاك، نشست سقف تونل، جابجايي الاستيك و روانگرائي در صورت وجود آب زيرزميني و وقوع زلزله و از جمله مشكلاتي است كه ممكن است پايداري فضاي زيرزميني را به مخاطره اندازد. از آنجا كه عوامل ژئوتكنيكي اثرگذار در روند حفاري تونل و پايداري آن ارتباط تنگاتنگي دارند بررسي پايداري و تعيين عمق و ابعادي كه بتوان با كمترين مشكلات، يك تونل را در خاك حفر نمود موضوع تحقيق حاضر مي باشد. در اين مطالعه موردي، كه روي خاك هاي زيرساخت شهرستان مشهد و در امتداد خط دوم قطار شهري آن صورت گرفته است، اطلاعات به دست آمده از آزمون نفوذ استاندارد، تست هاي برجا و آزمايشگاهي بر روي نمونه هاي خاك، در تنظيم پايگاه داده اي مورد استفاده قرار گرفتند. جهت جستجوي مقادير عددي بهينه اي از پارامترهاي مهندسي خاك كه با تكيه بر آنها بتوان عمق و ابعاد فضاي حفاري را در رابطه با پايداري آن بهينه نمود، از الگوريتم ژنتيك استفاده شده است تا ضمن آن عمق و ابعاد مرتبط با حداقل نشست، جابجايي و روانگرايي مشخص شوند. سپس براي مينيمم يابي سه مسأله مذكور به موازات هم، از الگوريتم ژنتيك چندمنظوره كمك گرفته شده است.

كلمات كليدي:

الگوريتم ژنتيك چند منظوره ،(GA)  قطارشهري، تونلزني، الگوريتم ژنتيك (MOGA)

نویسندگان :

سلمه افشار (دانشجوي كارشناسي ارشد زمين شناسي مهندسي دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقيقات)

محمد غفوري (استاد دانشگاه فردوسي مشهد)

محمد موسوي مداح (دانشجوي كارشناسي ارشد زمين شناسي مهندسي دانشگاه فردوسي مشهد)

جواد احمدزاده (كارشناس ارشد زمين شناسي مهندسي، دانشگاه پيام نور خوي)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

رابطه اي جدید براي پیش بینی افزایش ظرفیت باربري شمع با گذشت زمان

افزایش ظرفیت باربري محوري شمع با گذشت زمان را استفاده قرار می گیرند، این افزایش ظرفیت را در نظر نمی گیرند و در حقیقت، از تمام ظرفیت باربري شمع، استفاده نمی وجود دارند که البته داراي ضعف هایی Set Up کنند. در حال حاضر چند رابطه ي تجربی به منظور پیش بینی میزان Set پیشنهاد شده است که تغییرات آهنگ Set Up می باشند. در این مقاله، رابطه اي جدید براي پیش بینی آهنگ  Upرا در نظر می گیرد و ضعف هاي روابط فعلی را برطرف می کند.

کلمات کلیدي:

شمع هاي کوبشی، افزایش ظرفیت باربري، روابط تجربی، آزمایش بارگذاري شمع

نویسندگان :

مسعود اولی پور (استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده ي مهندسی دانشگاه شهید چمران اهواز)

عصام قیم (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی، دانشکده ي مهندسی دانشگاه شهید چمران اهواز)

شهاب الدین یثربی (دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسی پارامترهاي آزمایشگاهی روش اختلاط عمیق در تثبیت خاك رس

به منظور بهسازي و اصلاح خاك روشهاي مکانیکی، هیدرولیکی، فیزیکی و شیمیایی به کار برده می شوند. معمولا بر اساس چسبنده و یا غیر چسبنده بودن خاك روشهاي بهسازي مناسب انتخاب می گردند. اختلاط عمیق خاك به عنوان یک گزینه مناسب جهت بهسازي خاك در محل مطرح است که درایران به صورت محدودي از این روش استفاده گردیده است. استفاده از این روش به منظور کاهش نفوذپذیري خاك در محل ونیزافزایش مقاومت آن باصرفه اقتصادي مناسب مطرح می باشد. تیغه هاي اوگر حفاري ساختار اولیه خاك را بر هم زده و پس از آن ماده تثبیت کننده در هنگام بالاآمدن تیغه ها به خاك افزوده می گردد. در این تحقیق پارامترهاي فیزیکی ومکانیکی نمونه هاي خاك رس دست نخورده تهیه شده با روش حفاري ماشینی دورانی تا عمق 50 متري درگمرك بندر امام خمینی(ره) با درصد هاي سیمان ونیز رطوبتهاي مختلف بررسی شده اند. نتایج آزمایشات مکانیک خاك حاصل شده از نمونه هاي خاك- سیمان تثبیت شده به روش اختلاط عمیق دلالت بر برتري آن بر روش پیش بارگذاري در اصلاح خاك زیرمخازن نفت در این منطقه رادارد.

کلمات کلیدي:

اصلاح خاك، اختلاط عمیق، تثبیت، مقاومت فشاري تک محوري، تحکیم ادئومتر

نویسندگان :

رسول عالی پور (کارشناس ارشدعمران(گرایش خاك و پی)، مهندسین مشاور سازاب پردازان)

محمد سیروس پاکباز (استاد دانشکده عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید چمران، اهواز)

مهدي جامعی (کارشناس ارشدعمران، مهندسین مشاور سازاب پردازان)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسي تاثير تزريق تماسي با دوغاب سيماني در تونل هاي دوقلوي متروي اصفهان

مقاله حاضر تحقيقي بر روي تونل هاي دوقلوي متروي اصفهان است. اين تونل ها واقع در قطعه جنوبي مسير مترو حدفاصل ايستگاه آزادي- ايستگاه شيخ كليني قرار دارد. سيستم نگهداري موقت بكار رفته در اين تحقيق شامل يك لايه شاتكريت- مش به ضخامت 10 سانتيمتر مي باشد. نتايج نشان مي دهد سيستم نگهداري مذكور پايداري تونل هاي دوقلو را فراهم كرده است. با استفاده از روش عددي اجزا مجزا پوشش نهائي مدلسازي شده و در ادامه با اجراي تزريق تماسي بين پوشش و ديواره سنگي تونل، تنش حداكثر وارد بر پوشش نهائي را بررسي مي كنيم. دوغاب مورد استفاده براي 1و بدون افزودني است. نتايج حاصل از تحليل مدل نشان مي دهد، / تزريق، دوغابي پايدار با نسبت آب به سيمان 5حداكثر تنش وارد بر پوشش نهايي در اثر تزريق تماسي كاهش يافته است؛ بطوريكه در مقايسه با حالت بدون تزريق تماسي، پوشش نهايي، به ميزان 5 درصد در تونل اول كاهش تنش نشان مي دهد.

 كلمات كليدي:

تزريق تماسي، دوغاب سيماني، پوشش نهايي، تونلهاي دوقلوي متروي اصفهان، نرم افزار udec

نویسندگان :

احسان حسن خاني (كارشناس ارشد عمران ژئوتكنيك ، دانشگاه زنجان)

پرويز معارف وند (استاديار دانشكده معدن ، دانشگاه صنعتي اميركبير)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

تعیین عمق مدفون سپرهاي مهار شده در خاك براي مناطق لرزهخیز

سپرها یا دیوارهاي ساحلی غالباً در شرایط استاتیکی از ضریب اطمینان و پایداري مناسبی برخوردار م یباشند، اما با وارد شدن بارهاي دینامیکی در حین زلزله، پایداري آنها در مقابل واژگونی و لغزش به مخاطره می افتد. پایداري سپرها در برابر بارهاي دینامیکی به شرایط ژئوتکنیکی منطقه و عمق مدفون سپر کوبیده شده بستگی دارد. محاسبه عمق مدفون سپر که خود نیز تابع نوع خاك محل م یباشد، در طراحی سپرها در شرایط زلزله از اهمیت ویژ هاي برخوردار است. در مقالۀ حاضر براي یک سپر مهار شده در خاك دانهاي بهفرض اجرا بصورت پاي مفصلی، با توسعۀ روابط کولمب از حالت استاتیکی به حالت لرزهاي، نحوة تشکیل سطوح محرك و مقاوم خاك در طرفین سپر مورد بررسی و تأثیر ضرایب شتاب افقی و قائم زلزله بر این سطوح بر اساس روش شبه استاتیکی کولمب مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین در ادامه با تهیۀ گرافهایی، مطالعات مفصلی درخصوص نحوة تأثیر هریک از پارامترهاي مکانیکی خاك بر روي توزیع فشار جانبی بر سپر مهاردار انجام گرفته است، که بهوسیله آنها می توان عمق مدفون سپر را با توجه به هندسه سپر و مشخصات خاك بدست آورد. هدف از ارائه این گرافها شناخت بهتر از رفتار سپر در بارگذاريهاي لرزه اي است که م یتواند در زمینۀ تحلیل و طراحی سپرهاي مهار شده در خاك مورد استفاده قرار گیرد.

کلمات کلیدي:

سپر مهارشده، عمق مدفون سپر، روش شبهاستاتیکی، پارامترهاي ژئوتکنیکی، سطوح محرك و مقاوم

نویسندگان :

محمد حسین جهانگیر (دانشجوي دکتراي مهندسی عمران، مکانیک خاك و پی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

تاثير مكان زهكش بالادست بر پايداري شيب بالادست سد خاكي در حالت تخليه سريع مخزن ( سد مورد مطالعه – سد خاكي البرز )

بررسي پايداري شيب هاي سد خاكي در حالت تخليه سريع مخزن حائز اهميت مي باشد. در حين تخليه سريع مخزن افت آب داخل پوسته بالادست همزمان با پايين رفتن تراز آب مخزن صورت نمي گيرد و محبوس ما ندن آب در بدنه بالا دست سبب مي گردد تا تنش هاي موثر كاهش يابد. وجود زهكش در بدنه سد سبب م يگردد كه آب محبوس مانده در ارتفاع سد زهكش گردد و از بوجود آمدن فشار آب حفر هاي ممانعت بعمل آيد. بدين علت در اين مقاله به بررسي تاثير مكان زهكش مايل در تخليه وكاهش فشار آب حفره اي در شرايط تخليه سريع مخزن مي پردازيم و تاثير آنرا بر عدد پايداري شيب بالادست مورد تحليل قرار م يدهي م. سه مقطع از بدنه سد خاكي مورد مطالعه، سد خاكي البرز، در Slope/w حالت هاي بدون زهكش، زهكش نزديك (مجاور) به هسته و زهكش نزديك به پوسته بالادست در نرم اف زار مدل گرديده و توسط اين نرم افزار تحليل پايداري بر روي آنها صورت مي پذيرد. در نهايت با توجه به نتايج حاصله تاثير مكان زهكش مايل بر عدد پايداري مورد بحث قرار مي گيرد.

كلمات كليدي :

سد خاكي، كاهش تراز آب مخزن، زهكش مايل، شيب بالادست، عددپايداري

نویسندگان :

فرشاد پورداد (كارشناسي ارشد سازه هاي هيدروليكي و مدرس موسسه آموزش عالي طبري بابل)

نيما لطيفي (كارشناسي ارشد مكانيك خاك و عضو هيات علمي موسسه آموزش عالي پرديسان فريدونكنار)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسي تاثير ساختگاههاي آبرفتي بر پارامترهاي موثر زلزله

يكي از پارامترهاي موثر در طراحي مقاوم سازهها در برابر نيروهاي زلزله، اثرات محلي ساختگاه ميباشد. معمولا تاثير اين پارامتر با تدوين تعدادي حركت مبناي زمين در نظر گرفته ميشود. ميزان اثرات ساختگاهي را ميتوان تابع عوامل مختلف از جمله هندسه ساختگاه، خواص ديناميكي مصالح لايه هاي زير سطحي، خصوصيات امواج ورودي و توپوگرافي ساختگاه دانست. با توجه به قرارگيري اكثر شهرها در نزديكي و يا بر روي حوزههاي آبرفتي، اثرات حوزه هاي آبرفتي بر حركات زمين، در مهندسي ژئوتكنيك لرزهاي اهميت دو چنداني مييابد. اثرات ساختگاهي، تمامي ويژگيهاي مهم يك زلزله را تحت تاثير قرار ميدهد. در مقاله حاضر با مروري بر ادبيات فني، تاثيرگذاري ساختگاه هاي نرم (آبرفتي و خاكهاي سست) و ساختگاه هاي سخت (سنگي) بر پارامترهاي موثر زلزله؛ شامل شدت زلزله، مدت زمان موثر زلزله، طيفهاي بزرگنمايي شتاب و مقادير بيشينهي تكانه ي لرزه اي، مقايسه و بررسي گرديده است.

كلمات كليدي:

حوزه هاي آبرفتي، اثرات ساختگاه، بزرگنمايي لرزهاي، زلزله

نویسندگان :

مسعود مطلّبيان (دانشجوي كارشناسي ارشد ژئوتكنيك، دانشگاه علم و صنعت ايران)

حبيب شاهنظري (استاديار، دانشگاه علم و صنعت ايران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

مدلسازي سانتريفوژ خطوط لوله مدفون تحت اثر گسلش

پديده تغييرشكلهاي بزرگ و ماندگار زمين موسوم به PGD همواره موجب وارد آوردن آسيبهاي بسيار شديدي به سازه هاي نزديك به آن مي شود. يكي از انواع اين نوع تغييرشكلها پديده گسلش مي باشد. از جمله سازه هايي كه همواره مورد تهديد اين نوع تغييرشكل قرار مي گيرد، خطوط لوله است. خطوط لوله مدفون گاز، نفت، آب و فاضلاب به عنوان شريانهاي حياتي مي بايست در هر شرايطي در حالت خدمات دهي باقي بمانند. در حالي كه به علت طول زياد و لزوم عبور از محلهاي خاص، ناگزير از عبور از روي گسلهاي فعال و ايجاد تقاطع با آنها مي باشند. بر اين اساس مطالعه و شناخت رفتار خط لوله در محل گسل ضروري به نظر مي رسد. از طرفي از جمله قويترين و بهترين ابزارهاي شناخت رفتار خصوصاً در شرايط فقدان تاريخچه موردي معتبر از پديده، مدلسازي فيزيكي از پديده در شرايط شتاب بالا (سانتريفوژ) مي باشد. به همين دليل مدلسازي سانتريفوژ خط لوله مدفون تحت گسلش نرمال و معكوس مدنظر قرار گرفته است. شايان ذكر است عبور هزاران كيلومتر خطوط لوله گاز، آب، نفت و... سراسري از روي گسلهاي فراوان در كشور ضرورت پرداختن به موضوع را دوچندان مي كند. آزمايشهاي انجام گرفته اولين آزمايشهاي مدلسازي سانتريفوژ در كشور ايران و نيز اولين آزمايش سانتريفوژ از مدلسازي خط لوله تحت گسلش معكوس در دنياست كه گزارش آن ارائه خواهد شد. در اين مقاله جزييات مدلسازي فيزيكي خط لوله پيوسته مدفون در سانتريفوژ، قوانين مقياس مربوطه و نيز تصاوير و نتايج حاصل از آزمايشها ارائه شده است. همچنين در اين مقاله به عنوان اولين پژوهش آزمايشگاهي سانتريفوژ در ايران، مشخصات دستگاه سانتريفوژ دانشگاه تهران و مفهوم مدلسازي سانتريفوژ تشريح شده است.

كلمات كليدي:

مدلسازي سانتريفوژ، گسلش، شريانهاي حياتي، خطوط لوله، زلزله

نویسندگان :

مجيد مرادي (استاديار، دانشكده عمران، دانشگاه تهران)

عباس قلندرزاده (استاديار، دانشكده عمران، دانشگاه تهران)

مهدي رجحاني (دانشجوي دكتري مهندسي عمران، خاك و پي، دانشگاه تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

ساخت جعبه دوبخشي شبيه ساز گسلش در فضاي سانتريفوژ

گسلش يكي از انواع تغييرشكلهاي بزرگ و ماندگار زمين موسوم به در محل گسل كه منجر به انتشار امواج زلزله مي گردد، تغييرشكل استاتيكي رخ داده در محل گسل نيز آسيبي جدي براي سازه هاي نزديك به گسل مي باشد. در اين زمينه مطالعات عددي و يا تحليلي نسبتاً زيادي انجام شده است؛ كه لازم است نتايج آنها با نتايج رويدادهاي طبيعي رخ داده از موضوع ارزيابي و اعتبار بخشي شود. لاكن به دليل فقدان نتايج دقيق ثبت شده از رويدادهاي طبيعي در اين موضوع مي بايست از ابزار مدل سازي فيزيكي مدد گرفته شود. بدين منظور در آغاز لازم است دستگاهي ساخته شود تا پديده گسلش را شبيه سازي نمايد. اين مقاله مراحل طراحي، ساخت و راه اندازي جعبه دوبخشي شبيه ساز گسلش قائم و معكوس را براي مدلسازي سانتريفوژ، كه قويترين و پيشرفته ترين تكنولوژي آزمايشگاهي براي مدلسازي فيزيكي در مهندسي ژئوتكنيك مي باشد و براي اولين بار در كشور به كار گرفته شده است، تشريح مي نمايد. اين دستگاه قابليت مشابه سازي نزديك به 2± متر گسلش در ابعاد واقعي و تا شتاب معادل 50 برابر شتاب ثقل را دارا بوده و با موفقيت ساخته و آزمايش شده است.

كلمات كليدي:

جعبه دو بخشي ،PGD ، مدلسازي سانتريفوژ، گسلش، زلزل

نویسندگان :

مهدي رجحاني (دانشجوي دكتري مهندسي عمران، گرايش خاك و پي، دانشگاه تهران)

محمد حسين ابراهيمي (كارشناسي ارشد مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعتي شريف)

مجيد مرادي (استاديار، دانشكده عمران، دانشگاه تهران)

عباس قلندرزاده (استاديار، دانشكده عمران، دانشگاه تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسي رفتار لرزه اي اندركنش خاك- سازه

امواج زلزله پس از عبور از لايه هاي خاك بسته به نوع و ضخامت آن تشديد مي شوند. سازه هاي ساختماني بسته به نوع و عمق خاك زمين ساختگاه نسبت به سنگ بستر پاسخي متفاوت نسبت به وقتي كه همين ساختمان ها روي سنگ بستر واقعند، خواهند داشت. به منظور مطالعه ي اثرات پارامترهاي مختلف بر اندركنش لرزه اي خاك – سازه، چندين نوع خاك ماسه اي و رسي در عمق هاي مختلف از سنگ بستر تحت زلزله هاي واقعي با محتواي فركانسي متفاوت قرار  10و 20 طبقه بتن آرمه قرار گرفته و تحليل اندركنش خاك- سازه مدل ، گرفته اند. بر روي اين خاك ها، سازه هاي 5 انجام گرفت. Abaqus v. هاي فوق توسط برنامه المان محدود 6.8 از جمله نتايج اين مطالعه تعيين ضريب زمين ساختگاه مي باشد كه اثر تشديد شدگي امواج زلزله را هنگام عبور از لايه هاي خاك بيان مي كند و از نسبت برش پايه ساختمان هنگامي كه روي سطح خاك واقع شده بر برش پايه همان ساختمان هنگامي كه بر سنگ بستر واقع شده، قابل محاسبه مي باشد. همچنين نمودارهاي توزيع شتاب حداكثر در ترازهاي مختلف عمق خاك در دو حالت ميدان آزاد (بدون حضور سازه) و در موقع حضور سازه بر سطح خاك تهيه شده است. اين نمودار ها اثر تشديد يافتگي امواج زلزله را به خوبي نشان مي دهند.

كلمات كليدي :

Abaqus ميدان آزاد، اندركنش خاك- سازه، پاسخ ساختگاه، ضريب زمين ساختگاه ،

نویسندگان :

محمد علي رهگذر (استاديار گروه مهندسي عمران دانشكده فني و مهندسي دانشگاه اصفهان)

عليرضا جعفري جبلي (دانشجوي كارشناسي ارشد دانشگاه آزاد نجف آباد)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)