زمین شناسی مهندسی
سال:1389 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

از جمله روش های تشخیص پتانسیل واگرایی خاک های رسی، آزمایش های شیمیایی هستند. این آزمایش ها بر اساس تاثیر یون سدیم به عنوان عامل شیمیایی اصلی در واگرایی خاک رس، بنا نهاده شده اند. بررسی های انجام شده نشان می دهند که بین نتایج آزمایش ها فیزیکی و معیارهای شیمیایی تشخیص پتانسیل واگرایی خاک های رسی، تطابق چشم گیری وجود ندارد. در پژوهش حاضر پس از تهیه نتایج آزمایش های انجام شده بر روی 18 منابع قرضه مصالح رسی سدهای خاکی، ابتدا هم خوانی معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول بررسی شده و سپس با مبنا قرار دادن نتایج آزمایش پین هول، معیار اصلاح شده در شکل کلی معیار پیشنهادی توسط معیار شیمیایی دکتر رحیمی پیشنهاد شده است. نتایج بررسی های انجام شده در محدوده اطلاعات آزمایشگاهی موجود در این پژوهش نشان می دهند در حالی که میزان تطابق معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول 63% است، میزان تطابق معیار اصلاح شده پیشنهادی با نتایج آزمایش پین هول 74% است. شایان ذکر است که معیار شیمیایی دکتر رحیمی بر اساس نتایج 24 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده در حالی که معیار پیشنهادی در پژوهش حاضر بر اساس نتایج 234 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده است.

امروزه محدودیت منابع قرضه دارای ذرات خاک استفاده شده در فعالیت های رایج مهندسی، باعث رواج هر چه بیش تر استفاده از دانه های شنی با اندازه های درشت تا مرز قلوه سنگ در خاک ریزها شده است. به کارگیری ذرات درشت دانه در شیب ها و خاک ریزها مستلزم در نظر گرفتن تاثیرات آن ها در مخلوط شدن با خاک های ریزتر است. محدودیت ابعاد دستگاه های آزمایشگاهی متعارف مانع از انجام آزمایش بر روی نمونه های دانه درشت می شود. به همین سبب در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس، تاثیر درصد، شکل و اندازه شن دانه بر رفتار مکانیکی مخلوط های ماسه ای مشخص شود. تعداد 39 آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس، بر مخلوط خاک ماسه ای و شن دانه های گردگوشه و تیزگوشه با حداکثر قطر دانه های 12.5 و 25.4 میلی متر در درصدهای شن صفر، 20، 40 و 60 ترتیب داده شد. نتایج نشان داد که مقاومت برشی خاک ماسه ای با افزایش درصد شن دانه افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که شن های تیزگوشه و درشت تر نسبت به شن های گردگوشه و کوچک تر به میزان بیش تری مقاومت برشی و زاویه اصطکاک مخلوط های شن و ماسه را افزایش می دهند. در این راستا روابطی نیز برای تقریب زاویه اصطکاک و مقاومت برشی خاک مخلوط شن و ماسه ای بر حسب درصد و نوع شن دانه ارائه شد.

ساخت گاه سد البرز از سنگ های مارنی و ماسه سنگی تشکیل شده است. با توجه به این نکته که طرح ارائه شده برای پرده آب بند در سنگ های مارنی (نسبتا نرم با خصوصیات پلاستیکی) نسبت به سنگ های سخت و شکننده حداقل از نظر فاصله های گمانه ها (شعاع تاثیر دوغاب)، فشار تزریق (باربری و مقاومت سنگ) و حتی ترکیب و غلظت دوغاب متفاوت هستند، در این مقاله با تاکید بر دو پارامتر مهم نفوذپذیری و خورند سیمان به ارزیابی طرح تزریق پرده آب بند سد البرز پرداخته شده است. بررسی نتایج خورند سیمان حاکی از فاصله زیاد گمانه های اولیه و عدم ارتباط مناسب بین گمانه های اولیه و ثانویه است. همچنین بررسی نتایج تزریق در گمانه های سری پنجم و ششم نشان می دهد که بعضی از گمانه های سری ششم تا سطح آب بندی اجرا نشده اند. با بررسی نمودارهای نرخ خورند- زمان- فشار و خورند- زمان در تکیه گاه راست سد، می توان به این نتیجه رسید که فشارهای تزریق متناسب با سنگ های مارنی و نفوذناپذیر پی اعمال نگردیده است و باعث شده پدیده هایی نامطلوب، از قبیل باز و بسته شدن درزه ها و شکست هیدرولیکی با فراوانی زیاد، خورند سیمان در این بخش از ساخت گاه را به طرز چشم گیری افزایش دهند. شایان ذکر است که نتایج گمانه های کنترلی در تکیه گاه سمت راست بیان گر آن است که آب بندی در این محدوده تا حد قابل قبولی فراهم شده است.

هدف این تحقیق بررسی تاثیر کانی شناسی و خواص ژئوشیمیایی سنگ دانه ها بر خصوصیات مکانیکی بتن است. برای تحقق این امر، سنگ دانه هایی با خواص پترولوژی مختلف از معادن فعال گردآوری شده و به آزمایشگاه منتقل شده است. نمونه های انتخاب شده شامل آندزیت، بازالت، گرانیت، گنایس، آهک، لوماشل، ماسه سنگ، دولومیت، توف و دیوریت است که دارای خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی مختلفی هستند. نتایج این تحقیق نشان داد که خواص فیزیکی و مکانیکی کانی ها خواص مقاومتی بتن را تحت تاثیر قرار می دهند و مشخص شد که خصوصیات نامطلوب بتن با چه کانی هایی کنترل می شود. همچنین در این تحقیق مشخص شد که سنگ دانه های با کانی های سوزنی و ورقه ای و همچنین کانی های که در معرض فرسایش قرار گرفته اند در خواص نامطلوب بتن تاثیر زیادی دارند. در این تحقیق بیش ترین مقاومت 28 روزه بتن مربوط به سنگ دانه دولومیتی با مقاومت فشاری 33 مگاپاسکال، و کم ترین مقاومت مربوط به سنگ دانه لوماشلی با 13 مگاپاسکال است.

تحلیل تراکم حاصل شده از عملیات تراکم در خاک های ریزدانه در تحلیل برگشتی اهمیت به سزایی دارد. روش متداول در محاسبه درصد تراکم خاک، شیوه های معمول مانند روش مخروط ماسه، روش بالون لاستیکی و روش چگالی سنج هسته ای است. که به عنوان روشی مناسب جای گزین، شبکه عصبی آموزش دیده شده بر مبنای الگوهای تحلیل شده است. با روش های مذکور محاسبه تراکم، علاوه بر این که به دقت مورد نیاز در روش های مرسوم می رسد، سادگی و سهولت استفاده از آن از سایر روش ها بیش تر بوده و سرعت محاسبه آن نیز بیش تر است. در این تحقیق مدلی مبتنی بر شبکه عصبی چندلایه پرسپترون برای پیش بینی رفتار تراکمی خاک های ریزدانه در سد مخزنی سرابی در حین اجرا، و متراکم کردن لایه های خاک ارائه شد. متغیرهای ورودی شامل 4 پارامتر ژئوتکنیکی رطوبت بهینه، درصد عبوری از الک 200، حد روانی و حد خمیری و 4 پارامتر اجرایی تعداد دفعات عبور غلتک، ضخامت لایه، رطوبت خاک در محل و دانسیته حاصل شده در محل، در نظر گرفته شد. این مدل که مبتنی بر شبکه عصبی چند لایه با روی کرد پس انتشار خطا ارائه شده، قادر است بدون داشتن حداکثر دانسیته آزمایشگاه که از ملزومات حتمی محاسبه درصد تراکم در حالت معمولی است، با استفاده از دیگر پارامترهای ژئوتکنیکی و اجرایی (8 مورد اشاره شده) درصد تراکم و بالطبع حداکثر وزن مخصوص آزمایشگاه را با تقریب نزدیک به 100 درصد محاسبه کند.

حجم عظیم لاستیک های فرسوده با توجه به تجزیه نشدن در طبیعت باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوان شده است که رفع آن از دغدغه های اصلی کارشناسان این حوزه است. در سال های اخیر به استفاده مجدد از این مواد در صنایع مختلف بسیار توجه شده است. این مواد به دلیل حالت الاستیک و توانایی زیاد در جذب انرژی به عنوان یکی از شناخته شده ترین میراگرها محسوب می شوند. با توجه به این که کاهش لرزش های رسیده ناشی از زلزله، به سازه، از موثرترین روش های مقابله با نیروی های زلزله است، لذا به نظر می رسد استفاده از مخلوط خاک-تراشه های لاستیک فرسوده در زیر پی می تواند به عنوان نوعی میراگر عمل کرده و اثرات امواج حاصل رسیده به زیرسازه را کاهش دهد. در این تحقیق مصالح مذکور به عنوان میراگر در زیر پی، مدل شده و تاثیر عمق سنگ بستر بر روی عمل کرد مخلوط در حوزه زمان و فرکانس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد این مصالح دامنه تشدید، شتاب و انرژی رسیده به سطح زمین را به شدت کاهش می دهد. همچنین با افزایش عمق سنگ بستر عمل کرد این مصالح به عنوان جداساز لرزه ای کاهش می یابد. مصالح مذکور در زلزله های شدید نسبت به زلزله های ضعیف، عمل کرد بهتری دارد. مزیت این روش نسبت به روش های مشابه هزینه پایین، دسترسی آسان به منابع، عدم نیاز به تکنولوژی بالا و رفع هم زمان دو مشکل (لرزش های زلزله و مسائل زیست محیطی) است.

در این تحقیق سعی شده است تا با توجه به پارامترهای مهم و موثر در فرایند برش سنگ، یک سیستم طبقه بندی جامع برای ارزیابی قابلیت برش سنگ ها ارائه شود. در سیستم طبقه بندی جدید 4 مشخصه مهم از سنگ شامل مقاومت فشاری تک محوری، سختی موهس، فاکتور سایندگی شیمیازک و مدول الاستیسیته برای ارزیابی فابلیت برش سنگ انتخاب شدند که در مجموع به سنگ ها امتیازی از 10 تا 100 اختصاص داده و قابلیت برش سنگ ها را در دو گروه سخت و نرم به پنج کلاس خیلی خوب، خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف طبقه بندی می کند. شاخص به دست آمده از سیستم طبقه بندی جدید می تواند به عنوان شاخصی مهم و کاربردی برای ارزیابی قابلیت برش سنگ های ساختمانی استفاده شود. در مقاله حاضر، ارتباط میان شدت جریان مصرفی و شاخص قابلیت برش و پارامترهای ماشین کاری با استفاده از برازش چندمتغیره بررسی شد. بدین منظور دوازده نوع سنگ ساختمانی در آزمایشگاه با دستگاه برش تحت شرایط مختلف ماشین کاری (عمق های مختلف برش و نرخ های مختلف پیشروی) آزمایش شدند. نتایج حاصل از بررسی های آزمایشگاهی به عنوان ورودی نرم افزار آماری SPSS در نظر گرفته شدند و در نهایت مدل های پیش بینی شدت جریان مصرفی با توجه به پارامترهای ماشین کاری و شاخص قابلیت برش ارائه شدند. با استفاده از این مدل ها در کارخانجات فراوری می توان به دیدگاه نسبتا خوبی از نظر نرخ مصرف انرژی برای برش سنگ های ساختمانی دست پیدا کرد.