زمین شناسی مهندسی
سال:1395 | دوره:10 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

روستای کمرود روی شیبی قرار دارد که مستعد لغزش می باشد. تحلیل پایداری این شیب از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است زیرا لغزش یا شکست این شیب می تواند باعث ایجاد خسارت های عمده مالی و جانی شود. در این خصوص مطالعات با هدف تعیین تأثیر عوامل و پارامترهای موثر در ناپایداری این شیب صورت گرفته است. بر اساس مطالعات صورت گرفته یکی از مهمترین عوامل تأثیر گذار بر لغزش در این ناحیه نیروی اعمال شده توسط شتاب زمین لرزه می باشد. در این مقاله با رهیافت تعیینی مقدار بیشینه شتاب احتمالی زمین لرزه در یک دوره 50 ساله در سایت برآورد شده است. از طرفی بر اساس مطالعات زمین شناسی مهندسی مشخصات ژئومتری شیروانی و پارامترهای فیزیکی و مقاومتی توده مستعد لغزش تعیین شده است. سپس با استفاده از مدل سازی توسط نرم افزار FLAC 2D5. 00 در مدل ساختاری الاستو پلاستیک، به همراه معیار گسیختگی موهر-کولمب به بررسی رفتار تنش کرنش خاک در برابر شتاب افقی زمین لرزه احتمالی به روش شبه دینامیک پرداخته شده است. در این راستا یک موقعیت مبنا در بالای شیرونی در نظر گرفته شده است و میزان تغییر مکان افقی آن تا رسیدن به بیشینه شتاب احتمالی ثبت شده است. نتایج این مطالعه نشان دهنده این است که جا بجایی افقی و به دنبال آن رانش زمین، در شتابی کمتر از شتاب بیشینه برآورد شده می تواند باعث وقوع زمین لغزش شود.

از جمله موضوع های اساسی در ارتباط با تونل های کم عمق در محیط های شهری، نشست زمین در اثر حفر تونل و تأثیر عوامل زمین شناسی مهندسی بر آن است. از روش های بررسی این مسئله روش تجربی است و پارامترهای تجربی VL و k از جمله مهم ترین پارامترهای دخیل در این روش است که مقدار آن ها با توجه به خصوصیات زمین شناسی و ژئوتکنیکی مصالح تخمین زده می شود. در پژوهش حاضر پارامترهایی با توجه به بررسی های قبلی محققان مختلف، به صورت فرضی در نظر گرفته شده و نشست زمین در مسیر تونل ابوذر براساس این مقادیر فرضی پیش بینی شده است. نتایج به دست آمده با نشست واقعی زمین که هم زمان با حفاری تونل مذکور اندازه گیری شده است، مقایسه شد. با توجه به این که نشست واقعی زمین کم تر از مقدار پیش بینی های اولیه بوده است، نتیجه گیری شد که یا VL واقعی کم تر از مقدار فرضی است و یا k واقعی بیش تر از مقدار فرضی است. با توجه به وابستگی هر دو پارامتر به چسبندگی خاک نتیجه می گیریم که باید عاملی باعث افزایش چسبندگی مصالح شده باشد که در این ارتباط سیمانی شدگی طبیعی در آبرفت های تهران به عنوان تأییدی بر فرضیه مذکور تلقی شده، در نتیجه این عامل باعث افزایش چسبندگی و کاهش نشست زمین شده است. برای بررسی سیمانی شدگی طبیعی، تفاوت در نتایج آزمایش های برجا و آزمایشگاهی برای تعیین پارامتر های مقاومت برشی، بررسی شده است و چسبندگی زیاد به دست آمده از آزمایش های برش برجا نسبت به آزمایش های آزمایشگاهی به عنوان شاهدی برای سیمانی شدگی مصالح آبرفتی موجود در مسیر تونل ابوذر مورد استناد قرار گرفت.

طبقه بندی خاک یکی از بخثهای مهم در مطالعات ژئوتکنیک است، لذا ارزیابی روشهای موجود برای طبقه بندی خاک، در نواحی مختلف حائز اهمیت می باشد. برای طبقه بندی خاک از نتایج آزمایشهای برجا و آزمایشگاهی استفاده می شود. اخذ نمونه و انجام آزمایشهای شناسایی، روشی آزمایشگاهی برای طبقه بندی خاک است. استفاده از نتایج آزمایش نفوذ مخروط با اندازه گیری فشار آب منفذی ( CPTu) روشی برجا برای شناسایی و طبقه بندی خاک می باشد که به دلیل سرعت و دقت بالا امروزه کاربرد وسیعی در مطالعات ژئوتکنیک پیدا کرده است. محققان مختلف با استفاده از پارامترهایی که در آزمایش CPTu اندازه گیری می شود، نمودارهای متفاوتی برای طبقه بندی خاک پیشنهاد نموده اند. در این تحقیق، به منظور بررسی میزان کارایی این روشها، از نتایج 58 آزمایش CPTu مربوط به چهار ناحیه در جنوب ایران استفاده شده و خاک بوسیله روشهای مبتنی بر CPTu طبقه بندی شده، سپس با نتایج 372 آزمایش دانه بندی آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد که نمودار پیشنهادی توسط روبرتسون (Robertson, 1990) که برمبنای Qt، Ft و Bq می باشد، بهترین تطابق را با نتایج آزمایش دانه بندی در مناطق مورد مطالعه دارد. سپس براساس داده های بدست آمده از تحقیق، نمودار اصلاح شده ای برای طبقه بندی خاکهای نواحی جنوبی ایران بر مبنای متغیرهای Rf و qt-u0/σ ΄ v، پیشنهاد شده که تطابق 90% با نتایج آزمایشهای دانه بندی را نشان می دهد.

زمین لغزش ها هر سال خسارت های مالی و جانی زیادی به بار می آورند. نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش می توانند به کاهش این خسارت ها کمک کنند. حوزه آبخیز طالقان از جمله حوزه های مستعد زمین لغزش است که بررسی شده است. در این مقاله به پهنه بندی خطر زمین لغزش در این منطقه و در مقیاس 50000/1، و با در نظر داشتن لایه های اطلاعاتی پراکندگی لغزش ها، شیب، برای شیب، زمین شناسی (لیتولوژی)، فاصله از گسل ها، فاصله از آبراهه ها، با روش شبکه های عصبی مصنوعی مبتنی بر توابع پایه ای گوسی (RBF) و شبکه های عصبی پرسپترون (MLP) می پردازیم. کلیات روش RBF تا حدود زیادی مشابه شبکه های عصبی پرسپترون (MLP) است که تا کنون قابلیت آن مشخص شده است و چندین تفاوت ساختاری در مولفه ها بین این دوروش شبکه عصبی وجود دارد. از نتایج نهایی مشخص شد که نقشه های حاصل از هر دو روش قابل قبول هستند و روش MLP دقت بیش تری نسبت به روش RBF دارد.

سد بختیاری در استان لرستان بر روی رودخانه بختیاری واقع شده است. به منظور دسترسی به تاج سد بختیاری، حفر تونلی حلزونی شکل، مورد مطالعه قرار گرفته است. از این تونل در ترازهای مختلف، تونل های دسترسی دیگری منشعب شده و به گالری های تزریق مرتبط می گردند. با توجه به اینکه در زمان بهره برداری سد، نیز از این تونل استفاده خواهد شد و جزء تاسیسات دایمی سد خواهد بود، تعیین صحیح پارامترهای مکانیکی توده سنگ برای طراحی و تحلیل پایداری تونل از اهمیت بالایی برخوردار است. برای تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی سنگی، پارامترهای مکانیکی و مهندسی توده سنگ باید شناسایی و تعیین شوند. خصوصیات دقیق توده سنگ فقط از آزمایش های مکانیک سنگی به دست می آیند. این آزمایش ها، به دلیل گران بودن و زمان بر بودن اغلب کم انجام می شوند. تحلیل پارامتری و اولویت بندی پارامترها، می تواند برای بهینه سازی روند آزمایش ها به کار رود. هم چنین، تحلیل پارامتری به جلوگیری از اشتباهات ناشی از حدس و گمان فردی کمک می کند. در این مقاله پس از معرفی زمین شناسی منطقه و تعیین مقطع بحرانی در مسیر تونل، با استفاده از نرم افزار FLAC3D (روش عددی تفاضل محدود) به مدل سازی و تحلیل پارامترهای مکانیکی توده سنگ اطراف تونل پرداخته شده است. پارامترهای استفاده شده در تحلیل شامل مدول الاستیسیته (E)، چسبندگی توده سنگ (C)، زاویه اصطکاک داخلی (ϕ )، ضریب تنش جانبی (K) و مقاومت کششی (&sigmat) است. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از مدل سازی های عددی و تحلیل پارامتری، پارامترهای موثر بر پایداری اولویت بندی شده اند. نتایج حاصل از تحلیل نشان داد که در پروژه حاضر، پارامتر مقاومت کششی توده سنگ بر پایداری تونل تاثیر ندارد و هم چنین به ترتیب اولیت پارامترهای E، ϕ ، C و K در طراحی دارای اهمیت هستند. میزان آزمایش های برجا برای پارامترهای توده سنگ می تواند مطابق با میزان حساسیت و ترتیب اهمیت پارامترها توجیه شوند.

چکش اشمیت امکان اندازه گیری سریع و ارزان سختی سطح سنگ را بصورت برجا و آزمایشگاهی فراهم می آورد. این پارامتر بطور گسترده در تخمین خواص مکانیکی سنگ ها از جمله مقاومت فشاری تک محوره و ضریب یانگ مورد استفاده قرار می گیرد. سختی چکش اشمیت همچنین می تواند در ارزیابی کیفیت ساختاری سنگ، پیش بینی پارامترهای حفرپذیری و برش پذیری و میزان سایندگی سنگ، هوازدگی آن و تعیین مقاومت دیواره ی درزه مورد استفاده قرار گیرد. عوامل مختلفی مانند ابعاد نمونه ی مورد آزمایش، زبری سطح، هوازدگی، محتوای رطوبت، نوع چکش اشمیت و روش اندازه گیری و غیره بر روی نتایج سختی اشمیت اثر می گذارند. در مقاله ی حاضر بعد از مرور نتایج تحقیق های اخیر انجام گرفته در زمینه ی تاثیرات این عوامل، به بررسی آزمایشگاهی اثر عوامل رطوبت، درجه ی حرارت و بارگذاری تک محوری بر روی سختی اشمیت چندین نوع سنگ سالم و نیز نمونه ی بتن پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت عموما سبب کاهش مقدار سختی اشمیت سنگ می گردد. میزان این کاهش وابسته به نوع سنگ می باشد. همچنین دما تاثیر زیادی بر روی مقدار سختی اشمیت دارد. رابطه ی بین کاهش سختی با افزایش حرارت برای سنگ های مورد آزمایش، به شکل خطی بوده است. از طرفی اندازه گیری سختی نمونه ی تحت بارگذاری تک محوره نشان داد که اعمال بار بر روی سنگ، سبب افزایش سختی اشمیت نمونه می شود. این امر باید در اندازه گیری برجای سختی در دیواره ی فضاهای زیرزمینی که سنگ ها تحت بارگذاری قرار دارند، مورد توجه قرار گیرد.

در این مقاله، ظرفیت باربری پی های نواری، روی بستری از خاک های دانه ای مسلح شده با فیبر، بررسی شده است. برای تحلیل از روش مشخصه های تنش استفاده گردیده است. معیار گسیختگی در نظر گرفته شده، توزیع جهت گیری مسلح کننده ها را به صورت ایزوتروپ در نظر می گیرد و از پارگی مسلح کننده ها صرف نظر می کند. اثرات لرزه ای به صورت ضرایب شبه استاتیکی افقی و عمودی در معادلات تعادل تنش لحاظ شده است. معادلات تعادل تنش با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده اند. برای حل مسئله، برنامه ای نوشته شده است که قادر است با داشتن پارامترهای ورودی خاک و مسلح کننده، شبکه مشخصه ها را تعیین کرده و ظرفیت باربری را محاسبه نماید. ظرفیت باربری به صورت ضرایب ظرفیت باربری ناشی از وزن خاک و سربار بیان شده است. برای استفاده های کاربردی، نمودارهایی برای تعیین این ضرایب تهیه شده است. یک حل به فرم بسته نیز برای ظرفیت باربری ناشی از سربار ارائه شده است. با انجام تحلیل های پارامتری، تأثیر پارامترهای خاک و مسلح کننده روی ظرفیت باربری و شکل ناحیه گسیختگی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که ظرفیت باربری با افزایش هر یک از پارامترهای غلظت متوسط فیبرها، نسبت ظاهری فیبرها، زاویه اصطکاک بین خاک و فیبر و زاویه اصطکاک خاک ظرفیت باربری افزایش می یابد. همچنین ناحیه گسیختگی با افزایش ضرایب لرزه ای و کاهش سربار، کم عمق تر می شود.