ارزیابی پارامترهای مقاومت برشی خاک در پروژه های عمرانی و مباحث پایداری از دیرباز بسیار حائز اهمیت بوده است. در این پژوهش، به منظور بررسی تأثیر اندازه ی دانه های مصالح درشت دانه بر پارامترهای مقاومت برشی و رفتار اتساعی خاک، تعدادی آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس در حالت خشک انجام گرفته است. متغیرهای این پژوهش شامل سه نوع خاک درشت دانه بد دانه بندی شده با میانگین قطر ذرات 3، 6 و 12 میلی متر، دو دانسیته نسبی 50 و 70 درصد و سربارهای قائم 100، 200 و 300 کیلوپاسکال بوده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش اندازه ی دانه های خاک و دانسیته نسبی به دلیل افزایش قفل و بست بین دانه ها، تمایل به اتساع بیش تر شده و مقاومت برشی حداکثر نیز افزایش یافته است. به عبارت دیگر، مقاومت برشی نمونه ها با قطر میانگین 6 و 12 میلی متر نسبت به نمونه با قطر میانگین 3 میلی متر به ترتیب حدود 5 و 24 درصد افزایش داشته است. هم چنین افزایش اندازه ی دانه های خاک موجب افزایش نسبت مقاومت برشی ماندگار به مقاومت برشی حداکثر شده و خاک به افت مقاومتی کم تری دچار شده است، به موازات آن زاویه ی اصطکاک داخلی، حداکثر زاویه ی اتساع و زاویه ی اصطکاک در حجم ثابت، افزایش یافته است.

بررسی آب عبوری از خاک یکی از مسائل بنیادی در مکانیک خاک و مهندسی محیط زیست است. هدایت هیدرولیکی اثر مهمی بر مشکلات تراوش، تحکیم و پایداری دارد که جزء مهمی از طراحی و تحلیل مهندسی خاک و سنگ را شکل می دهد. به منظور انجام تحقیق حاضر، اقدام به طراحی و آزمایش دستگاهی برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی افقی و قائم درنمونه ذرات درشت دانه یکنواخت شده است. در تحقیق حاضر چهار نمونه خاک با قطر 0.85، 2، 6.35 و 9.5 میلی متر برای آزمایش انتخاب گردیده است. اثر تغییرات تخلخل و بار آبی بر میزان ناهمسانی هدایت هیدرولیکی بررسی شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد میزان ناهمسانی با افزایش تخلخل کاهش می یابد. همچنین با افزایش هدایت هیدرولیکی جریان از حالت لایه ای خارج می گردد. هدایت هیدرولیکی در جهت افقی اغلب بیشتر از هدایت هیدرولیکی در جهت قائم است. میزان ناهمسانی هدایت هیدرولیکی محدوده بین 0.85 تا 1.35 را دربر می گیرد.

ارزیابی خصوصیات تحکیمی خاک های رس دار با توجه به این موضوع که نشست خاک در برخی مواقع می تواند خسارت هایی جبران ناپذیری به بار آورد، یکی از گام های مهم در طراحی و ساخت پروژه های عمرانی و به ویژه دراحداث سازه های آبی و... است. رفتار تحکیمی خاک ها معمولا با استفاده از آزمایش ادئومتر در قالب تحکیم یک بعدی سنجیده می شود. اما در مورد خاک های درشت دانه شنی رس دار به علت اندازه کوچک قالب باید دانه بندی اصلاح شود که منجر به تغییرات در نوع دانه بندی خاک می شود. دستگاه تحکیم هیدرولیکی با رفع این محدودیت، امکان کنترل مسیرهای زهکشی و ثبت فشار منفذی نمونه خاک را نیز در حین عمل تحکیم فراهم می کند. هدف اصلی از تحقیق حاضر بررسی تغییرات در رفتار تحکیمی خاک های شنی رس دار در اثر اصلاح دانه بندی است. در این خصوص، دانه بندی خاک های شنی رس دار به روش های جایگزینی و حذفی اصلاح و رفتار تحکیمی نمونه های اصلاح شده با استفاده از آزمایش ادئومتر سنجیده شد. علاوه بر این، نمونه های اصلی نیز با دستگاه تحکیم هیدرولیکی آزمایش شدند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که با اصلاح دانه بندی در نمونه ها، ضریب فشردگی 1.5 تا 2.5 برابر افزایش و ضریب تحکیم 30 تا 80 درصد کاهش می یابد. تغییرات این مقادیر در خاک های اصلاح شده به روش حذفی شدیدتر است تا به روش جایگزینی و بنابراین اصلاح دانه بندی به روش جایگزینی در بررسی رفتار تحکیمی خاک های شنی رس دار مناسب تر است و مقادیر نزدیک تری به خاک اصلی دارد.

نفوذپذیری یکی از مهمترین مشخصات فیزیکی خاک است که در مهندسی ژیوتکنیک استفاده شده است. نفوذپذیری خاک به چند عامل کلی بستگی دارد، که شامل مشخصات خاک مانند فضای خالی، زبری سطح ذرات جامد، درجه اشباع و مشخصات سیالی (آب) است که از آن عبور می کند. به منظور انجام تحقیق حاضر، اقدام به طراحی و ساخت دستگاهی برای اندازه گیری نفوذپذیری افقی و قایم درنمونه ذرات درشت دانه شده است. در تحقیق حاضر چهار نمونه خاک یکنواخت و سه نمونه غیریکنواخت در شرایط تراکم های مختلف و بارهای آبی متفاوت برای آزمایش انتخاب گردیده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که نفوذپذیری در جهت افقی اغلب بیشتر از نفوذپذیری در جهت قایم است و برای نمونه های غیر یکنواخت در مقایسه با نمونه های یکنواخت این تفاوت بیشتر مشاهده می شود. میزان ناهمسانی نفوذپذیری برای نمونه های یکنواخت بین 85/0 تا 35/1 و برای نمونه های غیریکنواخت در محدوده 32/1 تا 5/3 قرار دارد همچنین با افزایش ضریب یکنواختی میزان ناهمسانی نفوذپذیری کاهش می یابد.

بررسی پارامترهای ژئوتکنیکی، یکی از مهمترین شاخص های مورد مطالعه در مباحث زمین شناسی مهندسی به شمار می رود. به همین جهت به منظور توسعه صنعتی و سازه ای، تهیه بانک جامع اطلاعاتی زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک ضروری است. در این راستا، نفوذپذیری از مهمترین مشخصات فیزیکی خاک است که در مهندسی ژئوتکنیک استفاده شده است. نفوذپذیری خاک به دو عامل کلی بستگی دارد، یک عامل مشخصات خود خاک شامل فضای خالی خاک، زبری سطح ذرات جامد، درجه اشباع و عامل دیگر مشخصات سیالی (آب) است که از آن عبور می کند. به منظور انجام تحقیق حاضر، اقدام به طراحی و آزمایش دستگاهی برای اندازه گیری نفوذپذیری افقی و قائم در نمونه ذرات درشت دانه شده است. در تحقیق حاضر سه نمونه با دانه بندی غیر یکنواخت برای آزمایش انتخاب گردیده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد میزان ناهمسانی نفوذپذیری بدست آمده برای نمونه های غیر یکنواخت در محدوده 1.32 تا 3.5 قرار دارد، نتیجه دیگر آنکه با افزایش ضریب یکنواختی میزان ناهمسانی نفوذپذیری کاهش می یابد. همچنین در نمونه های غیر یکنواخت با افزایش درصد ذرات ریز (ذراتی با قطر کوچکتر از 4.75 میلیمتر) میزان ناهمسانی نفوذپذیری افزایش می یابد. با توجه به نتایج به دست آمده استفاده از ذرات ریزدانه در اجرای طرح های سازه های مختلف دریایی توصیه می شود.

در تحقیق حاضر اثرات ارتعاشات ریلی منتقل شده از زمین بر سازه ساختمان های مجاور خطوط آهن بررسی شده است. به عنوان مطالعه موردی، ساختمان هفت طبقه بتنی تالار شهر مشهد با کاربری فرهنگی و اداری که در مجاورت و بالای نزدیکترین ایستگاه قطار شهری به حرم مطهر (که در آینده تکمیل خواهد شد) بررسی شده است. به این منظور ورودی نرم افزار یکی از منحنی های موجود در متن استاندارد ISO 14837-1 به صورت منحنی خام استفاده شده که با تبدیلهای ریاضی آماده ورود به نرم افزار مورد نظر گردید. نتایج مدل نرم افزاری نشان می دهد که ارتعاشات آنی ناشی از عبور قطارها از ایستگاه بر ساختمان تالار شهر مشهد تاثیر قابل ملا حظه ای ندارد. در مرحله دوم یک ساختمان فرضی یک طبقه با سازه بتنی به عنوان ساختمان مربوط به ایستگاه راه آهن بین شهری در دو حالت که خاک زیر ساختمان درشت دانه و ریز دانه باشد، مدل شد. با توجه به محاسبات نرم افزاری مشابه مدل فوق الذکر، مشخص شد که در صورت درشت دانه بودن خاک زیر ساختمان، احتمال آسیب سازه ای به ساختمان وجود دارد، اما در صورت ریزدانه بودن خاک زیر ساختمان تاثیر قابل ملاحظه ای بر سازه ساختمان نداریم. در راستای یافتن راهکاری برای کاهش اثر ارتعاشات بر ساختمانهای مجاور ریل، تکنولوژی میراگر که موجب کاهش اثرات ارتعاشات می گردد، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل بیانگر کاهش اثر ارتعاشات قطار بر ساختمانهای مجاور ریل در صورت استفاده از میراگرها می باشد.

مصالح درشت دانه رودخانه ای، بخش عمده ای از سازه های خاکی را تشکیل می دهند. لذا پیش بینی رفتار استاتیکی و دینامیکی این مصالح، اهمیت فراوانی دارد. در این تحقیق اثر ریزدانه بر رفتار استاتیکی و دینامیکی مصالح درشت دانه با استفاده از آزمایشهای سه محوری استاتیکی و سیکلی بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بین مقاومت سنگدانه ها و حداکثر تنش اعمالی به مصالح درشت دانه برای گسیختگی و یا زاویه اصطکاک داخلی، ارتباط مستقیمی وجود ندارد و افزایش درصد ریزدانه موجود در مصالح، سهم بسزایی در کاهش مقاومت استاتیکی ایفا می کند. در آزمایشهای دینامیکی، درصد ریزدانه (با قطر متوسط کوچکتر از 0.075 میلیمتر) اثر زیادی بر خواص تغییر شکل پذیری دینامیکی خاکها دارد، به طوری که افزایش درصد ریزدانه به 14 درصد، موجب افزایش قابل توجهی در نسبت میرایی و کاهش مدول برشی و سختی خاکها می شود. همچنین با اتکا بر یافته های این تحقیق می توان نتیجه گرفت که فقط با استفاده از آزمایشهای استاتیکی می توان مدول الاستیسیته سکانتی و به تبع آن مدول برشی مصالح درشت دانه را در کرنشهای کم (حدود 6-10 تا 3-10) بدون انجام آزمایشات دینامیکی بدست آورد.

استفاده از یک نوع مخلوط آسفالتی برای همه شرایط ترافیکی و آب و هوایی امکان پذیر نیست. امروزه از مخلوط های مختلفی برای پدید آوردن ویژگی های لازم در شرایط مختلف آب و هوایی و ترافیکی استفاده می شود. یکی از این مخلوط های ویژه، که به عنوان مخلوط مقاوم در برابر تغییر شکل دائم مطرح است، مخلوط با دانه بندی درشت (SMA) است. در مخلوط های SMA از یک نوع ماده افزودنی برای غلیظ کردن قیر و جلوگیری از ته نشین شدن آن هنگام حمل استفاده می شود. این مقاله حاصل یک پژوهش آزمایشگاهی انجام شده توسط مولفین برای ارزیابی عملکرد آزمایشگاهی مخلوطهای SMA است. در این پژوهش از الیاف معدنی و پودر لاستیک به عنوان افزودنی قیر استفاده گردید. نتایج به دست آمده در این راستا ضرورت طراحی روش های خاص آزمایش برای ارزیابی این نوع مخلوط ها را مشخص می سازد.