بررسی تاثير زاویه اتساع ناپيوستگی و تنش هاي مكانيكی در ميزان آب ورودي به تونل انتقال آب زاگرس

چكيده
تراوش آب به فضاهای زیرزمینی، از مشکلات بنیادی حفر فضاهای زیرزمینی در مراحل ساخت و بهره برداری می باشد. این مساله بهخصوص در زمان حفاری فضا، موجب کاهش توان عملیاتی گروه اجرایی شده و موجب افزایش زمان پیش روی و به دنبال آن افزایش مدتزمان کلی پروژه می شود. با افزایش مدت زمان پروژه، هزینه های مربوط به حفاری فضا نیز افزایش می یابد. بنابراین مساله تراوش آب بهداخل فضاهای زیرزمینی یک مساله مهم بوده و باید به آن توجه ویژه داشت. تراوش آب به داخل فضای زیرزمینی زمانی که محیط موردنظر دارای سنگ سخت و ناپیوسته بوده، عمدتا از طریق این ناپیوستگی ها بوده و نقش تخلخل سنگ در مقایسه با نقش درزه ها وناپیوستگی ها ناچیز می باشد. در این تحقیق میزان تراوش آب به داخل تونل بلند زاگرس که سنگ آن از نوع سخت بوده و حاوی دستهدرزه هایی می باشد برآورد شده و همچنین تاثیر زاویه اتساع درزه ها و تن شهای مکانیکی محیط در میزان این تراوش به روش عددی موردبررسی قرار گرفته است. لازم به ذکر است که به علت ناپیوستگی محیط و وجود درزه در محیط، روش عددی استفاده شده، روش المانمجزای دو بعدی م یباشد. در این مساله، تونل بلند زاگرس به مقاطع مختلفی تقسیم بندی شده و در دو مقطع 1 و 5 میزان جریان آبپایدار به داخل تونل برآورد شده است. همچنین در قدم بعد به منظور بررسی تاثیر زاویه اتساع، میزان آب ورودی به داخل تونل در زوایایاتساع 0 تا 55 درجه مورد بررسی قرار گرفته که نتایج نشان می دهد که افزایش زاویهاتساع ناپیوستگی ها باعث افزایش دبی آب ورودی بهداخل تونل م یشود. همچنین میزان آب ورودی به داخل تونل در شرایط مختلف تنش و نسبت تنش نیز برآورد شده است. می توان0/ مشاهده کرد که افزایش میزان تنش ها باعث کاهش دبی آب ورودی به داخل تونل می شود ولی با تغییر نسبت تنش ها تا مقدار 7تغییرات دبی جریان قابل توجه بوده اما از این نسبت تنش خاص به بعد، این تغییرات بسیار ناچیز می باشد. با توجه به نتایج گرفته شده ازاین تحقیق م یتوان گفت که هر 6 پارامتر مذکور، پارامترهای مهمی در محاسبه میزان جریان سیال بوده و برای هر پروژه بایستی به دقت اندازه گیری شوند.

واژه هاي کليدي:

دبی آب . زاویه اتساع . تنش های مکانیکی . تونل زاگرس

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسی تاثير زاویه اتساع ناپيوستگی و تنش هاي مكانيكی در ميزان آب ورودي به تونل انتقال آب زاگرس

چكيده
تراوش آب به فضاهای زیرزمینی، از مشکلات بنیادی حفر فضاهای زیرزمینی در مراحل ساخت و بهره برداری می باشد. این مساله بهخصوص در زمان حفاری فضا، موجب کاهش توان عملیاتی گروه اجرایی شده و موجب افزایش زمان پیش روی و به دنبال آن افزایش مدتزمان کلی پروژه می شود. با افزایش مدت زمان پروژه، هزینه های مربوط به حفاری فضا نیز افزایش می یابد. بنابراین مساله تراوش آب بهداخل فضاهای زیرزمینی یک مساله مهم بوده و باید به آن توجه ویژه داشت. تراوش آب به داخل فضای زیرزمینی زمانی که محیط موردنظر دارای سنگ سخت و ناپیوسته بوده، عمدتا از طریق این ناپیوستگی ها بوده و نقش تخلخل سنگ در مقایسه با نقش درزه ها وناپیوستگی ها ناچیز می باشد. در این تحقیق میزان تراوش آب به داخل تونل بلند زاگرس که سنگ آن از نوع سخت بوده و حاوی دستهدرزه هایی می باشد برآورد شده و همچنین تاثیر زاویه اتساع درزه ها و تن شهای مکانیکی محیط در میزان این تراوش به روش عددی موردبررسی قرار گرفته است. لازم به ذکر است که به علت ناپیوستگی محیط و وجود درزه در محیط، روش عددی استفاده شده، روش المانمجزای دو بعدی م یباشد. در این مساله، تونل بلند زاگرس به مقاطع مختلفی تقسیم بندی شده و در دو مقطع 1 و 5 میزان جریان آبپایدار به داخل تونل برآورد شده است. همچنین در قدم بعد به منظور بررسی تاثیر زاویه اتساع، میزان آب ورودی به داخل تونل در زوایایاتساع 0 تا 55 درجه مورد بررسی قرار گرفته که نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه اتساع ناپیوستگی ها باعث افزایش دبی آب ورودی بهداخل تونل م یشود. همچنین میزان آب ورودی به داخل تونل در شرایط مختلف تنش و نسبت تنش نیز برآورد شده است. می توان0/ مشاهده کرد که افزایش میزان تنش ها باعث کاهش دبی آب ورودی به داخل تونل می شود ولی با تغییر نسبت تنش ها تا مقدار 7تغییرات دبی جریان قابل توجه بوده اما از این نسبت تنش خاص به بعد، این تغییرات بسیار ناچیز می باشد. با توجه به نتایج گرفته شده ازاین تحقیق م یتوان گفت که هر 6 پارامتر مذکور، پارامترهای مهمی در محاسبه میزان جریان سیال بوده و برای هر پروژه بایستی به دقت اندازه گیری شوند.

واژه هاي کليدي:

دبی آب . زاویه اتساع . تنش های مکانیکی . تونل زاگرس

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تعیین پارامترهاي ژئوتکنیکی خاك ماسه اي توسط مدلسازي عددي پرسیومتر

خلاصه
پرسیومتري یکی از مهمترین آزمایشهاي صحرایی در حوزه ژئوتکنیک است که براي شناسایی ویژگیهاي مکانیکی خاك کاربرد دارد. مزیت اصلی این دستگاه، اندازهگیري پیوسته منحنی تنش-کرنش خاك است و این منحنی، جهت تعیین پارامترهاي خاك بر مبناي تحلیلهاي مدل شده FLAC تئوري(تئوري انبساط حفره) قابل تفسیر است. در این پژوهش، ابتدا آزمایش پرسیومتر به صورت کرنش-کنترل در نرم افزار است. سپس جهت صحت سنجی، نتایج مدلسازيهاي عددي با تئوري انبساط حفره در محیط الاستوپلاستیک و نتایج صحرایی مقایسه شده است. سپس آنالیز حساسیت بر روي تاثیر پارامترهایی از قبیل مدول الاستیسیته، زاویه اصطکاك داخلی و ضریب پواسون بر روي منحنی تنش-کرنش انجام شده است. نهایتا از تفسیر نتایج منحنی پرسیومترحاصل از آنالیز عددي، زاویه اصطکاك داخلی و اتساع از روشهاي مختلف تعیین شده وکارایی هر یک از این روشها ارزیابی شده است.

کلمات کلیدي:

مدلسازي عددي، آزمایش پرسیومتري، پارامترهاي خاك ماسهاي، زاویه اصطکاك، زاویه اتساع

نویسندگان :

محمد مهدي احمدي ، احسان کشمیري

دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران (1394)

بررسی نحوه ي تاثیرگذاري پارامتر زاویه اتساع بر عملکرد المان هاي ژئوتکنیکی با استفاده از روش هاي عددي

خلاصه
در اکثر پروژه هاي ژئوتکنیکی، استفاده از المان هایی نظیر ژئوتکستایل هاو میخ کوبی در مجاورت سازه هایی مثل:شالوده هاي سطحی، سدها، تونل ها، شیب ها،دیوارهاي حائل وغیره امري اجتناب ناپذیر و ضروري خواهد بود. از سوي دیگر، لازمه ي بکارگیري واجراي صحیح و دقیق المان هاي مزبور، شناسایی شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیکی محل پروژه می باشد. از میان پارامترهاي بی شمار زمین شناسی و مکانیکی خاك، زاویه اتساع را می توان به عنوان یکی از تاثیر گذارترین و در عین حال چالش برانگیزترین این پارامترها به حساب آورد، بگونه اي که هرگونه فرض شدیداً دست بالا یا پایین از مقدار زاویه اتساع می تواند نتایج جبران ناپذیري را چه به لحاظ سازه اي و چه به لحاظ اقتصادي به بار آورد. در این پژوهش ضمن مدل سازي و بررسی نتایج حاصل از لحاظ نمودن زاویه اتساع خاك در جریان تعبیه ژئوتکستایل نحوه عملکرد این دو المان ژئوتکنیکی به ازاي مقادیر ،FLAC.2D و همچنین عملیات میخ کوبی با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود مختلف زاویه اتساع خاك، سنجیده و با دستیابی به یک رویه منطقی، نتایج جامعی حاصل شده اند.

کلمات کلیدي:

زاویه اتساع، ژئوتکستایل، میخ کوبی ، FLAC.2D

نویسندگان :

سلمان حنیفی ، امین نعیم آبادي ، محمدرضا عطرچیان

دومین کنفرانس ملی سازه - زلزله - ژئوتکنیک (1391)

بررسی آزمایشگاهی تاثیرات اندازه ذرات و تغییر در تنش قائم در زاویه اصطکاک داخلی و زاویه اتساع و سختی برشی خاک های دانه ای با آزمایش برش مستقیم

آزمایش برش مستقم ی بدلیل سهولت و قابلیت تکرار مناسب، یکی از پركاربردترین آزما ش یات مهندسی ژئوتکنیک می باشدكه بواسطه آن می توان پارامترهای برشی خاک مانند زاو ه ی اصطکاک داخلی و زاو ه ی اتساع و سختی برشی خاک را مورد برسی قرار داد. در این پژوهش تلاش شد با انجام آزمایشات برش مستقيم بر روی خاک های دانه ای، تاثير اندازه ذرات و تنش قائم را بر روی پارانتر های برشي خاک بدست آورده شود. بدین منظور از پنج نوع خاک با اندازه متوسط ذرات مختلف و نمودارهای دانه بندی مختلف و چهار مقدار تنش برشي استفاده شد. تراكم خاک ها 70 %بوده و تمامي نمونه ها در رطوبت بهينه بودند. نتایج حاكي از افزایش در زاویه اصطکاک و زاویه اتساع و همچنين كاهش در سختي برشي خاک با افزایش اندازه متوسط ذرات است.

کلمات کليدی:

برش مستقيم بزرگ مقياس، زاویه اصطکاک داخلی، زاویه اتساع، سختی برشی

نویسندگان :

فرزاد موسی خانی (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی)

علی لکی روحانی (استادیار دانشگاه زنجان)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل الاستوپلاستیک تون لهای تحت فشار زیرسطح آب زیرزمینی با درنظرگرفتن نیروی حجمی تراوش و رفتار نرم کرنشی توده سنگ

در این مقاله مدلي جدید برای تحليل تونلهای تحت فشار زیر سطح آب زیرزميني با در نظرگرفتن نيروی حجمي تراوش و رفتار نرم كرنشي توده سنگ ارائه شده است. در این مدل الگوی تراوشي دقيق برای توزیع فشار آب حفره ای در جهات مختلف اطراف تونل مورد استفاده قرار مي گيرد. در مدل ارائه شده سير اجرای تونل های تحت فشار لحاظ شده است ، رفتار توده سنگ الاستوپلاستيك با نرمشوندگي كرنش از نقطه پيك و لحاظ نمودن اثرات زاویه اتساع و نمو كرنش الاستيك در ناحيه پلاستيك در نظر گرفته شده است. با توجه به این كه در ناحيه پلاستيك حل بستهای برای روابط تحليلي ارائه شده موجود نمي باشد، بر مبنای روش عددی تفاضل محدود یك برنامه كامپيوتری نوشته شده است. این برنامه با استفاده از روش براون و بری صحت سنجي شده است. نتایج بدست آمده دقت مدل تراوش را در جهات مختلف اطراف تونل در مقایسه با نرم افزار در مرحله حفاری و بهره برداری تونل به خوبي نشان مي دهند. با افزایش زاویه اتساع، كرنش پلاستيك در هر حلقه افزیش مييابد و با FLACافزایش كرنش پلاستيك، تغييرشکل توده سنگ و شعاع الاستوپلاستيك نيز افزایش مييابد.

کلمات کلیدی:

تونل تحت فشار، نیروی حجمی تراوش، تحلیل الاستوپلاستیک، فشارآب حفر های، زاویه اتساع

نویسندگان :

احمد فهیمی فر (استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، خیابان حافظ)

حامد قدمی (کارشناس ارشد مهندسی عمران ژئوتکنیک، شرکت آب منطقه ای استان البرز، کرج، مهرشهر)

حمیدرضا صبا (استادیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، خیابان حافظ)

سید محمدرضا حسینی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران ژئوتکنیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراک)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

برآورد مشارکت فازها در خاک های دانه ای با دانه بندی دوگانه

چگونگي دانه بندی خاک های دانه ای نقش مهمي را در رفتار مقاومتي و اتساعي آنها ایفا مي نماید. در این پژوهش یک ماسه به نسبت درشت دانه به عنوان ميزبان برگزیده و سپس مقادیر مختلف یک ماسه زیردانه تر به عنوان مهمان به آن افزوده شده است. نشان داده شده است كه با آنکه این رویکرد موجب كاهش نسبت تخلخل كلي خاک حاصل شده است اما توام با كاهش مقاومت برشي وكاهش تمایل به اتساع خاک بوده است.علت این پدیده كمتر بودن مشاركت دانه های ماسه مهمان در ساختار باربر خا ک مي باشد. سپس با مبنای مقایسه قرار داده زاویه اتساع، كوشيده شده ميزان مشاركت دانه های ماسه مهمان در ساختار باربر تخمين زده شود.

کلمات کلیدی:

دانه بندی، مقاومت برشی، اتساع، ساختار باربر خاك، زاویه اتساع .

نویسندگان :

فاطمه وحیدی نیا  (دانشجوی کارشناسی ارشد خاك و پی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

علی لشکری  (استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

سید محمد بینش (استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)