بررسی آزمایشگاهی تأثیر نانورس مونت موریلونیت بر مقاومت برشی ماسه رس دار

اصلاح رفتار خاکهای مختلف جهت بهبود خواص مهندسي یکي از مسائل مهم مهندسي ژئوتکنيک ميباشد. با وجود آنكه مطالعات گستردهای روی افزودنيهای متداول همچون سيمان، آهک و ... انجام شده است، نانومواد حائز ویژگيهای منحصر به فردی هستند كه ميتوانند جهت اصلاح رفتار خاکها مورد استفاده واقع شوند. هدف كلي از بررسي مواد در مقياس نانو، شکلدهي تركيبات جدید با ایجاد تغييراتي در مواد موجود و یافتن طبقه جدیدی از مصالح با عملکردهای نوین است. انجام چنين مطالعاتي، راه را برای استفادۀ كاربردی وسيعتر از این فناوری در زمينه ژئوتکنيک هموار ميسازد . در این راستا و به منظور بررسي ميزان تغييرات به وجود آمده در تنش برشي خاک، آزمایش برش مستقيم در دو حالت با و بدون نانورس بر روی خاک مورد نظرانجام شد. مقایسه نتایج آزمایشات انجام شده در این پژوهش نشان دهنده افزایش پارامترهای مقاومت برشي خاک در اثر به كارگيری نانورسها بوده است .

کلمات کلیدی:

اصلاح خاک، نانومواد، مقاومت برشی، برش مستقیم، ژئوتکنیک

نویسندگان :

میر عباد حسینی(دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک خاک وپی، دانشکده عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

محمد علیایی (استادیار دانشکده عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

اثر تلفيق آهك و خاك گچي بر خصوصيات مكانيكي آن(مطالعه موردی کانال A شبكه آبياری زهكشي مارون در استان خوزستان)

شبکه آبياري و زهکشی مارون در جنوب شرق استان خوزستان واقع شده كه در بيشتر بخشها داراي خاكهاي گچی است. در اين تحقيق با توجه به تخريب هاي موجود در شبکه كه در اثر زيرشويی و انحلال خاک رخ داده بود از محلهاي تخريب شده نمونه برداري گرديد. با توجه به آزمايشهاي متعدد مهندسی خاک شامل دانهبندي، تراكم، آزمايشهاي شيميايی نظير املاح محلول و غيره، مشخص شد عمدهترين عوامل تخريب ناشی از شرايط ژئوتکنيکی خاكريز كانالها نظير تورم و وجود املاحی نظير گچ يا ماسه در آن ميباشد. در اين تحقيق با در نظر گرفتن ويژگيهاي آهک، از اين ماده جهت بهسازي خاک مورد 100و 200 كيلوگرم در هر مترمکعب خاک استفاده و آزمايش تحکيم به منظور بررسی تاثير آن بر خصوصيات مکانيکی و تحکيمی ، مطالعه، با عيارهاي 50 خاک رسی- گچی انجام گرديد. نتايج به طور كلی نشان داد كه تمام عيارهاي ذكر شده در كاهش ضريب تحکيم خاک مورد مطالعه، تاثير بسزايی داشتهاند. به طوري كه در عيار 100 مشخص شد كه ضريب تحکيم در بيشترين مقدار 50 برابر و در كمترين مقدار 4 برابر كاهش مييابد. به علاوه نتايج نشان داد كه اضافه نمودن آهک با هر عياري تاثير قابل قبولی در افزايش زمان لازم براي 50 درصد تحکيم داراست. در عيار 50 و 100 بيشترين زمان در اولين مرحله بارگذاري بدست آمد كه 26 برابر زمان در نمونه شاهد خاک منطقه بوده است.

واژ ههاي كلیدي:

آهک، خاک هاي گچی، شبکه هاي آبياري و زهکشی، ضريب تحکيم

نویسندگان :

فاطمه بهروزي (دانشجوي كارشناسی ارشد سازه هاي آبی دانشگاه شهيد چمران اهواز)

مهرداد جنانی (كارشناس ارشد هيدروليک سازمان آب و برق استان خوزستان)

جواد احديان (استاديار گروه سازه هاي آبی دانشگاه شهيد چمران اهواز)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تعیین تغییر مکان لرزه ای دیوارخاک مسلح در حضور سربار به روش آنالیز حدی

محاسبه تغيير مکان دیوار های حایل نقش حائز اهميتي در طراحي بهينه این سازه ها تحت بارگذاری لرزه ای دارد . روش های مبتني بر محاسبه فشار فعال لرزه ای به تنهایي نمي تواند منجر به طرح مناسب و اقتصادی برای دیوار شود. با توجه به گسترش روز افزون مناطق شهری و احداث مسير های متعدد و محدودیت استفاده از زمين های مسطح ،سازه های زیادی در كنار شيب ها و دیوارها ساخته مي شوند و باعث ایجاد یک سربار اضافه در خاكریز پشت دیوار مي شوند. در این راستا مقالات زیادی به بررسي فشار فعال پرداخته اند اما متأسفانه تعداد بسيار كمي پيرامون تغيير مکان دیوار در مجاورت سربار بحث كرده اند. در این مقاله روشهای جدید برآورد تغييرمکان لرزه ای برای دیوارهای حائل معرفي شده و مزایا و معایب هر یک بيان شده است. در نهایت ضمن معرفي روش كاربردی آناليز حدی در برآورد تغيير مکان لرزه ای این دیوارها،.و با اشاره به فرمولاسيون پيشنهادی به ارائه نمودارهای طراحي برای محاسبه شتاب تسليم و گوه گسيختگي پرداخته ایم.

کلمات کلیدی:

تغییر مکان لرزه ای، دیوار خاک مسلح، سرباراستاتیکی، آنالیز حدی

نویسندگان :

محمد مهدی امین پور(دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک خاک و پی دانشگاه خوارزمی)

دکتر علی قنبری (دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تعیین خواص ارتجاعی دان ههای لا یپور با استفاده از معکوس تئوری های مواد مرکب

با توجه به كاربرد سب کدانه های مصنوعی در صنایع مختلف، تعیين خواص آنها اهمیت و ژ یه ای دارد. تعیين و ژ یگ یهای سب کدانه های مصنوعی نسبت به سن گدانه های طبیعی دارای پیچ د یگ یهای و ژ یه ای م یباشد. این پيچيدگي تنها به دليل عدم وجود سنگ مادر برای این دانه ها و آزمایش مستقيم بر روی نمونه مغزه بدست آمده از سنگ مادر نيست، دليل دیگری كه تاثير گذار است ، عدم تطابق شکل سنگدانه ها با سنگ مادر است. به این معني كه آزمایش های مستقيم تعيين خواص ارتجاعي ، روی نمونه مغزه استوانه ای كه از سنگ مادر تهيه مي شود صورت مي گيرد . حال آنکه سنگدانه ها شکلي متفاوت با مغزه انتخابي دارند. در این تحقیق بر اساس معکوس روش های تحلیلی ميکرو مکانيکي و با فرض كروی بودن دانه ها و در نظر گرفتن حل اشلبی در این مورد به تعیين خصوصا یت ارتجاعی دانه ها پرداخته شده است . به ا ین صورت كه با بدست آورد ن خصوصا یت ارتجاعی ماتریس و ماده مركب كه شامل نسبت حجمی مشخصی از دانه هایست كه به صورت تصادفی در ماتریس جایگزین شده اند ،خصو ا صیت ارتجاعی دانه ها تعیين شد. نتایج آزمایش ها بيانگر كاهش خطی مدول ارتجاعی نسبت به افزایش قطر در دانه های لاپ یوریست كه در شرایط یكسان تولد ی شده اند. به طوری كه دانه های با قطر متوسط 11.1 ميليمتر در ماتریس انتخابي نقش ناخالصي تضعيف كننده و دانه های با قطر متوسط 4.9 ميليمتر نقش ناخالصي تقویت كننده را دارند.

کلمات کليدي:

شيل منبسط شده (لياپور)، خواص ارتجاعي، روش هاي ميکرومکانيکی

نویسندگان :

مصطفی باغی (دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس)

محمود یزدانی (دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی پتانسیل تورمی خاک متورم شونده به دو روش مکانیکی و شیمیایی

خاكهايمتورمشوندهدر اثر تغيير رطوبت دچار تغيير حجم مي گردند كه اين پديده موجب وارد شدن خسارت به سازه هايي كه بر روی آنها بنا گرديده اند مي شود. بهسازی اين خاک ها جهت كاهش قدرت تورمي و فشارتورمي از وظايف اصلي مهندسين ژئوتکنيک محسوب مي گردد. در اين كار تحقيقاتي بهسازی يک خاک متورم شونده به دو روش مکانيکي و شيميايي مورد مطالعه قرار گرفت. در روش مکانيکي ، بهسازی به صورت مسلح سازی تصادفي خاک با استفاده از الياف مصنوعي با 1و / 1 و 5 ،0/ 20 و 30 ميلي متر( انجام پذيرفت و در روش شيميايي از سيمان با درصدهای وزني )درصدهای پايين 5 ، 1( و طول های ) 10 / 1 و 5 ،0/ درصد های وزني( 58و 10 ) استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه هر دو روش مکانيکي و شيميايي موجب كاهش پتانسيل تورمي و فشار تورمي مي گردد و اين كاهش ، درصدهای بالای 5 تابعي از درصد وزني و طول الياف و همچنين درصد سيمان و زمان عمل آوری آن مي باشد. مقايسه اين دو روش نشان داد كه افزودني های شيميايي نسبت به مسلح نمودن خاک عملکرد بهتری در بهسازی خاک از خود نشان مي دهند.

کلمات کلیدی:

خاک متورم شونده، الیاف مصنوعی، سیمان، زمان عمل آوری، فشار تورمی، پتانسیل تورمی

نویسندگان :

حدیثه رفعت جو (دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه تهران)

علی رئیسی استبرق(عضو هیئت علمی گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران)

جمال عبدالهی (عضو هیئت علمی گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تعیین لایه بندی خاک با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی (مطالعه موردی بابل)

در ساليان اخير، شبکه های عصبي مصنوعي با موفقيت برای حل مسائل ژئوتکنيکي مورد استفاده قرار گرفته شده است. شبکه های عصبي مصنوعي در تلاش هستند تا با تقليد از عملکرد مغز و سيستم عصبي انسان، به مدل سازی مسائل پيچيده ژئوتکنيکي كه متاثر از طبيعت ناهمسان خاک هستند، بپردازد. آشنایي با مباحث ژئوتکنيکي و معرفي راهکارهای كاهش مخاطرات و خسارات ناشي از وقوع پدیده های ژئوتکنيکي در مناطق مختلف، مه مترین پيش نياز رسيدن به توسعه پایدار است. به همين جهت، شناخت لایه ها و خصوصيات خاک به عنوان یکي از مهم ترین و اساسي ترین مراحل شناخت و مقابله با این پدیده ها مطرح است. در این پژوهش لایه های زیرسطحي خاک با استفاده از شبکه های عصبي مصنوعي مورد ارزیابي قرار گرفته است. در حقيقت بررسي ساختار لایه ای خاک در یک سایت، بسته به وسعت مطالعات، به حفر گمانه ها و انجام آزمایشات متعددی نياز دارد و این امر خود نيازمند صرف زمان و هزینه زیادی است. با این حال نيز اطلاعاتي از نقاط در فواصل بين گمانه ها در دسترس نبوده و بدست آوردن اطلاعات در این نقاط، عملي مشکل و به ميزان محدودی قابل اعتماد خواهد بود. در مدل ارائه شده، ابتدا با استفاده از اطلاعات تعدادی گمانه، شبکه عصبي آموزش داده شد و سپس نتایج حاصل از شبکه با داده های این گمانه ها مورد مقایسه قرار گرفت كه تا حد زیادی با یکدیگر مطابقت دارند.

کلمات کلیدی :

لایه های زیرسطحی خاک ،شبکه عصبی مصنوعی، بابل

نویسندگان :

عسکر جانعلیزاده (دانشیار دانشگاه صنعتی بابل)

ستار رحیم مشائی(دانشجوی کارشناسی ارشد موسسه صنعتی مازندران)

فرزاد فرخ زاد (مربی موسسه صنعتی مازندران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی خواص مکانیکی خاک و خاک-سیمان مسلح شده تصادفی با الیاف مصنوعی

بهسازی خاكهای رسي همواره مورد توجه محققين بوده و روشهای مختلفي ارائه شده است. بهسازی سبب بهبود خواص مکانيکي خاكها نظير افزایش ظرفيت باربری و مقاومت برشي ميگردد.در این تحقيق بهسازی یک خاک رسي با افزودن الياف مصنوعي و سيمان مورد بررسي و مقایسه (0و 1 درصد، طول های گوناگون الياف / قرار گرفته است. آزمایشات مقاومت فشاری روی نمونه خاک اختلاط یافته با دو درصد مختلف الياف ) 510درصد( صورت پذیرفت. زمان عمل آوری نمونه های حاوی ، 1/5 و 2 سانتيمتر) و نيز خاک مخلوط شده با درصدهای گوناگون سيمان( 8 ،1)سيمان، 7 و 14 روزه در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد كه افزودن الياف سبب افزایش مقاومت خاک ميگردد و این افزایش مقاومت، تابعي از درصد  الياف ميباشد ولي طول الياف تاثيری در مقاومت خاک ندارد. علاوه بر آن نمونه های خاک- سيمان نيز مشخص نمود كه افزایش سيمان سبب افزایش مقاومت ميگردد و این افزایش مقاومت، تابعي از درصد سيمان و زمان عمل آوری است. همچنين نتایج موید آن است كه مسلح نمودن خاک و خاک-سيمان با الياف خصوصيات شکنندگي مخلوط را كاهش ميدهد و كاربری آن را بهبود ميبخشد.

کلمات کلیدی:

خاک مسلح، بهسازی خاک رس، الیاف، خاک-سیمان، مقاومت فشاری

نویسندگان :

صادق رنجبری (دانشجوی کارشناسی ارشد سازههای آبی دانشگاه تهران)

علی رئیسی استبرق (عضو هیئت علمی گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

مطالعه عددی پاسخ خطوط لوله مدفون تحت جابجایی های گسل

تغيير شکلهای دائمي زمين یکي از مهمترین عوامل مخرب شریانهای حياتي پيوسته مدفون هستند. این پدیده باعث خسارتهای مالي عمده در خطوط لوله مدفون با كاربری فراوان در انتقال مواد سوختي، آب و فاضلاب و امثال آنها ميشوند. این مقاله به بررسي رفتار لوله های مدفون تحت تغيير شکل های دائمي زمين حاصل از حركت گسل ميپردازد. در این تحقيق یک سيستم عددی پيوسته لوله-خاک بوسيله روش تفاضل محدود ایجاد شده است، كه با شبيه سازی گسل به مطالعه پاسخ های لوله بخصوص حداكثر كرنش های طولي خط لوله پرداخته ميشود. در پژوهش های گذشته اثر خاک بصورت فنرهایي با سختي معادل در نظر گرفته شده درحالي كه در این تحقيق خاک بصورت محيطي پيوسته توأم با لوله در مدلسازی در نظر  گرفته شده است. با مدلسازی سه بعدی به بررسي عوامل مؤثر بر كرنش حداكثر لوله ها از جمله عمق دفن، قطر و ضخامت لوله تحت تغيير شکل های دائمي زمين پرداخته شده و بر روی نتایج بدست آمده بحث گردیده است.

کلمات کلیدی:

خطوط لوله مدفون، تغییر شکلهای دائمی زمین، زلزله، کرنش

نویسندگان :

علیرضا باقریه (استادیار دانشکده مهندسی عمران و معماری،دانشگاه ملایر)

پیمان مرادزاد (دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی سازه،دانشگاه ملایر)

سیّد محمّد مهدی میرعظیم (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سازه،دانشگاه ملایر)

ایمان لؤلؤیی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سازه،دانشگاه ملایر)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی مقاومت کششی خاک رسی و پارامترهای موثر بر آن با استفاده از دستگاه جد ید کشش مستقیم خاک

سازه های خاکی تحت اثر تنشهای كششی القایي، م ت یوانند در معرض ترک خوردگی قرار گر یند. تنشها و كرنشها م ت یوانند ناشی از خشک شدن و انقباض به علت از دست دادن رطوبت، خمش لا ه ی های خاک به علت نشستهای نابرابر ا ی بارهای خارجی، و توسط نر یوهای ثقلی و ا ی زلزله باشند. در این تحقیق رابطه مقاومت كششی خاک و عوامل موثر برآن بررسی گرد د یه است. ابتدا دستگاه جد د ی اندازه گر یی مقاومت كششی را معرفی نموده و روش اندازه گر یی مقاومت كششی با استفاده از ا ین دستگاه توضیح داده شده است. سپس مقاومت كششی سه خاک رسی در شرایط تراكمی مختلف بدست آمده و بعد اثر پارامترها یي نظر ی سرعت كرنش، درصد رطوبت و وزن مخصوص بر مقاومت كششی سنج د یه شده است. د د یه شد كه برای خاكهای مختلف با افزایش سرعت كرنش، مقاومت كششی ابتدا افزایش و پس از رسيدن به اوج، كاهش ماب ید.

کلمات کلیدی:

مقاومت کششی، ترک کششی، خاک رسی، تراکم، سرعت کرنش

نویسندگان :

مجید قرینه(دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک خاک و پی دانشگاه شه د ی چمران اهواز)

سعود اولی پور (استاد ا یر گروه مهندسی عمران دانشگاه شه د ی چمران اهواز)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

اثر مسلح سازی خاک به روش توزیع تصادفی الا یف مصنوعی جهت مقابله با پدیده رگاب

رگاب پد د یه ای است كه معمولاً در پا یين دست سازه ها ی ه د یرولیکی مانند سدها ی خاکی، بندهای انحرافی، كانال های آ ا بیری و شبکه ها ی زهکشی كه اختلاف بار آبی در دو طرف سازه وجود دارد، تحت تأثر ی جر ا ین نشت روبه بالا رخ م یدهد. وقوع این پد د یه از مسائل مهمی است كه ممکن است پا د یاری و ا م ینی سازه ه د یرولیکی را با خطر مواجه سازد. در این كار تحقق یاتی آزمایش های آزمایشگاهی روی نمونه های خاک طبیعی (ماسه ای سل یتی) و خاک طبیعی مسلح شده با الا یف مصنوعی (به صورت تصادفی) در دستگاه مخصوصی كه به این منظور طراحی و ساخته شد، انجام گرد د ی. ته ه ی نمونه های مورد نظر از روش تراكم استاتیکی و با درصدهای گوناگون و طول های متفاوت از الا یف مصنوعی صورت پذ ر یفت. نتایج نشان داد كه افزودن الا یف به خاک مورد مطالعه سبب كاهش وزن واحدحجم خشک حداكثر، رطوبت به ن یه، سرعت نشت و نفوذپذ ر یی و همچنین افزایش نر یوی م ا قوم به رگاب در نمونه های مسلح شده م یگردد. به علاوه مشاهده گرد د ی كه تغی ر يات در پارامترهای فوق تابعی از درصد وزنی و طول ا ا لیف اضافه شده م یباشد.

کلمات کليدی:

رگاب، سرعت نشت، مسلح سازی تصادفی، نر یوی نشت، شیب ه د یرولیکی بحرانی

نویسندگان :

خالدسلطان نژاد (دانشجوی کارشناسی ارشد ساز ههای آبی دانشگاه تهران)

علی رئیسی استبرق (استاد ا یر گروه آ ا بیری و آبادانی دانشگاه تهران)

محمدحسین امد ی (استاد گروه آ ا بیری و آبادانی دانشگاه تهران)

جمال عبدالهی (مربی گروه آ ا بیری و آبادانی دانشگاه تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)