امروزه، کاربرد روش های بیومهندسی در کارهای عمرانی به دلیل رعایت مسائل محیطی از اولویت های خاص برخوردار است. از جمله می توان به تثبیت سواحل رودخانه ها و شیب های طبیعی از طریق کاشت درخت اشاره کرد. در تحقیق حاضر، تاثیر قطر ریشه درخت بر مقاومت برشی افزوده شده خاک، با آزمایش های برجا بررسی شده است. سی تست برش مستقیم برجا تحت بارهای قائم مختلف با استفاده از سیستم طراحی شده در پ.ح.خ.آ. روی توده طبیعی دارای خاک CL و ریشه درخت بید انجام شد. پارامتر جدیدی به نام «پارامتر قطر ریشه (RDR)» به عنوان شاخص قطر ریشه موجود در ناحیه برشی خاک تعریف و رابطه آن با زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که وجود ریشه موجب افزایش چشمگیر در چسبندگی خاک، کاهش اندک در زاویه اصطکاک داخلی خاک، و در مجموع افزایش مقاومت برشی می شود. با افزایش قطر، مقدار افزایش چسبندگی کاهش می یابد و در یک قطر خاص، چسبندگی به ماکزیمم مقدار خود می رسد و برای قطرهای بزرگ تر، پس از اندکی کاهش ثابت می شود. تغییرات زاویه اصطکاک داخلی در مقابل قطر ریشه دقیقا عکس چسبندگی را دارد، به طوری که در قطر ریشه متناظر با چسبندگی حداکثر، به حداقل خود می رسد.

زاویه اصطکاک خاک یکی از پارامترهای اساسی در مهندسی ژئوتکنیک است و به طور مستقیم بر پایداری سازه هایی مانند دیوار های حائل، شیب ها و پی ها تأثیر می گذارد. در این پژوهش یک شبکه عصبی پیچشی (Convolutional neural network)، با استفاده از پارامتر های ورودی عکس و جرم مخصوص خشک، برای پیش بینی زاویه اصطکاک اوج ماسه فیروزکوه، توسعه داده شد. برای این منظور، ابتدا 10 نمونه از ماسه فیروزکوه با دانه بندی های متفاوتِ 1S تا 10S تهیه و برای هر دانه بندی نیز سه جرم مخصوص خشک متفاوت در نظر گرفته شد. سپس زاویه اصطکاک اوج متناظر با 30 جرم مخصوص خشک برای 10 دانه بندی 1S تا 10S با استفاده از آزمایش برش مستقیم تعیین شد. برای آموزش و آزمون شبکه از هر نمونه 50 عکس گرفته شد. با توجه به اینکه در فرآیند آموزش شبکه، برای هر نمونه سه جرم مخصوص خشک متفاوت در نظر گرفته شد، در مجموع 1500 عکس برای بانک اطلاعاتی شبکه تهیه گردید. از این تعداد، 1125 عکس برای آموزش و 375 عکس برای آزمون شبکه استفاده شد. نتیجه آزمون شبکه عصبی پیچشی این پژوهش نشان داد که این شبکه می تواند با استفاده از عکس و جرم مخصوص خشک خاک به عنوان پارامترهای ورودی، زاویه اصطکاک اوج ماسه فیروزکوه را، با خطای نسبی نرمال شده 3/0 درصد، پیش بینی کند.

برخی از خواص فیزیکی شامل ضریب اصطکاک استاتیکی، زاویه پایداری و سرعت حد دو نوع سیرچه های متداول در ایران (سفید و صورتی) در رطوبت های 34.9 الی 56.7 درصد (بر اساس وزن تر) اندازه گیری شدند. آنالیز واریانس داده ها آشکار ساخت که ضریب اصطکاک، زاویه پایداری و سرعت حد هر دو نوع سیرچه متاثر از محتوای رطوبتی سیرها بودند (P<0.01). روابط بین محتوای رطوبتی سیرچه ها و پارامترهای اندازه گیری شده توسط مناسب ترین مدل های ریاضی با استفاده از رگرسیون داده ها نشان داده شدند. مقایسه میانگین به روش دانکن در سطح 5% بین پارامترهای اندازه گیری شده نشان داد که ضریب اصطکاک اندازه گیری شده متعلق به دو نوع سیر آزمایشی تفاوت معنی داری نداشتند. میانگین زاویه پایداری سیرچه ها تفاوت معنی داری داشتند ولی دو روش اندازه گیری زاویه پایداری (تخلیه شدگی و پرشدگی) تفاوت معنی داری را نشان ندادند. سرعت حد برای سه گروه وزنی کوچک، متوسط و بزرگ برای هر دو نوع سیرچه مورد آزمایش اندازه گیری شدند و میانگین ارقام به دست آمده تفاوت معنی داری را نشان دادند. بیشترین مقدار ضریب اصطکاک بین سیر سفید و لاستیک 74 درصد در رطوبت 55.67 و کمترین مقدار بین سیر صورتی و آهن گالوانیزه 26 درصد در رطوبت 35.26 (در صد وزن تر) بود. ارقام اندازه گیری شده زاویه پایداری در محدوده 36.1 درجه برای حالت پرشدگی سیر صورتی در رطوبت 56.7 و 43.5 درجه برای حالت تخلیه شدگی سیر سفید در رطوبت 42.9 (درصد وزن تر) بودند و بیشترین و کمترین سرعت حد اندازه گیری شده به ترتیب 9.83 و 16.66 متر در دقیقه به ترتیب برای سیر سفید در رطوبت 34.9 و سیر صورتی در رطوبت 56.7 (درصد وزن تر) بودند.

با برداشت بیش از 400 گسل دارای خش لغزش در 28 محدوده عمدتا روی توف های سازند کرج در بخش جنوبی البرز مرکزی متدهای تعیین زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت و معلوم گردید متدهای گسلهای مزدوج، متد R% ، هیستوگرام تغییرات و مقایسه موقعیت گسل با تحلیل صفحه گسل از مناسب ترین متدها هستند بر این اساس زاویه اصطکاک داخلی توده سنگهای سازند کرج به طور متوسط 38 درجه به دست آمد که کاملا با توجه به ترکیب آندزیتی سنگهای منطقه همخوانی دارد. زاویه اصطکاک داخلی کم مربوط به محدوده های با شکستگیهای زیاد اولیه می باشد که پس از فرسایش با ارتفاع توپوگرافی کمتر و محدوده های با زاویه اصطکاک داخلی زیاد مرتبط با محدوده های با شکستگی کمتر(شبیه سنگ بکر) و ارتفاع توپوگرافی بیشتر مشخص می شوند. بین عرض از مبداء نموداری که بر حسب زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ و زاویه عدم انطباق رسم می شود با مقدار متوسط زاویه اصطکاک داخلی سنگ هماهنگی چشم گیری دیده می شود.

خواص اصطکاکی دانه ها و به خصوص گندم نقش مهمی در تعیین مشخصات مخازن، مجاری انتقال، خشک کن ها، سیلوها و تجهیزاتی دارد که این دانه ها در آن جریان دارند. در این تحقیق به بررسی ضریب اصطکاک داخلی و زاویه استقرار دانه 3 رقم متداول گندم (سرداری،گاسپارد، و سای سوتر) در 4 سطح رطوبتی (12، 15، 18، و 21 درصد) پرداخته شد. برای اندازه گیری ضریب اصطکاک خارجی ارقام فوق در سطوح رطوبتی مذکور، از 4 سطح تماس (ورق سیاه، روغنی، آلومینیم، و گالوانیزه) استفاده شد. آزمایش ها در 5 تکرار اجرا شد و برای تجزیه و تحلیل داده ها از روش تجزیه واریانس و برای مقایسه اثر میانگین ها از آزمون چنددامنه ای دانکن (با سطح احتمال 5 درصد) استفاده شد. نتایج نشان داد که اثر رطوبت، رقم، و سطوح تماس بر زاویه استقرار و اثر رطوبت و رقم بر ضریب اصطکاک داخلی دانه معنی دار (سطح احتمال 1 درصد) است. با افزایش سطوح رطوبتی دانه، زاویه استقرار دانه به طور معنی دار افزایش یافت و در مورد ضریب اصطکاک داخلی دانه نتایج مشابهی به دست آمد. اثر سطوح رطوبتی 18 و 21 درصد بر مقدار ضریب اصطکاک داخلی دانه معنی دار نبود. بیشترین میانگین ضریب اصطکاک داخلی به رقم سرداری (با اختلاف غیرمعنی دار با رقم سرداری) و کمترین آن به رقم سای سوتر اختصاص داشت. بیشترین میانگین زاویه استقرار به رقم گاسپارد و کمترین آن به رقم سای سوتر (با اختلاف غیرمعنی دار با رقم سرداری) اختصاص داشت.