تعیین پارامترهای ژیومکانیکی توده سنگ در طراحی پروژه های صنعتی مانند احداث سد و تونل اهمیت خاصی دارند. یکی از روش های پرکاربرد برای تعیین این پارامترها، معیار شکست هوک براون است، زیرا در این معیار کیفیت توده سنگ بر اساس طبقه بندی شاخص مقاومت زمین شناسی تعیین می شود. هدف از این پژوهش، بررسی اثر تغییرات شاخص مقاومت زمین شناسی بر پارامترهای ژیومکانیکی است. بدین منظور در گام نخست روش های مختلف تعیین این شاخص معرفی و مورد بحث قرار گرفته اند؛ سپس با داده های جمع آوری شده (مطالعه میدانی)، شاخص پیش بینی شده و اثر نرخ تغییرات شاخص بر پارامترهای معیار هوک براون و پارامترهای مقاومتی و مدول دگرشکلی با رابطه ای پیشنهادی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تفاوت روش ها، تاثیر قابل توجهی بر پارامترهای ژیومکانیکی دارد؛ به طوری که با اختلاف نه واحدی شاخص مقاومت زمین شناسی، تفاوت مدول دگرشکلی به بیش از هفت گیگاپاسکال می رسد.

دبی جریان در سرریزها به طور مستقیم با طول تاج سرریز متناسب است، در صورتی که عرض کانال یا مخزنی که سرریز بر روی آن اجرا می شود محدود باشد، یکی از راهکارهای افزایش ظرفیت، افزایش طول تاج سرریز با زیگزاگ کردن سرریز در پلان می باشد. در این تحقیق تعداد 196 آزمایش بر روی 9 مدل فیزیکی با تغییر پارامترهای هندسی از جمله زاویه دیواره سرریز (α)، ارتفاع سرریز (P)، شکل دماغه ها، فرم تاج سرریز و شیب دهانه های ورودی جهت بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کنگره ای انجام گردید. ضریب دبی سرریزهای کنگره ای با زاویه دیواره (o12=α) کمتر از زوایای دیگر (o20و o35=α) بدست آمده است. علت آن را می توان چنین بیان کرد که با افزایش زاویه دیواره سیکل ها، زاویه نزدیک شدن جریان با دیواره سیکل ها به حالت عمودی نزدیک تر شده و این سرریزها شبیه سرریزهای خطی عمل می کنند و در نتیجه ضریب دبی جریان بیشتر می شود. شیب دار کردن دهانه-های ورودی بدلیل کاهش افت جریان ورودی به سرریز و همچنین افزایش 10 درصدی ارتفاع سرریز و تغییر فرم تاج سرریز به فرم ربع دایره ای، ضریب دبی را افزایش داده ولی با نیم دایره ای کردن دماغه های بالادست تاثیر چندانی در ضریب دبی مشاهده نگردید. کارایی سیکل سرریزهای کنگره ای با افزایش زاویه دیواره ها کاهش می یابد بطوریکه در 2/0=H t/p کارایی سیکل سرریزهای کنگره ای با زوایای دیواره 35، 20 و 12 درجه به ترتیب برابر 1، 2 و 3 بدست آمده است.

هدف اصلی از این تحقیق تعیین پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ ساختگاه سد چم شیر واقع در شهرستان گچساران از توابع استان کهکیلویه و بویراحمد با هدف بهره برداری از مناب آب رودخانه زهره میباشد. از اهداف مهم طرح تأمین 110 هزار هکتار از زمینهای کشاورزی جنوب کشور و تأمین بخشی از برق مورد نیاز مناطق مجاور است. سد چم شیر با ارتفاع حدود 140 متر و حجم مخزن حدود 1700000000مترمکعب به صورت یک سد بتنی وزنی غلطکی ساخته میشود. در زمان انجام طراحی پروژه های مهندسی علاوه بر مطالعات توصیفی و کیفی که توسط بررسی های صحرایی و اکتشافی زیرزمینی گردآوری می شود داده های کمی و عددی درباره ویژگی های کاتی یا اکتسابی مصالح نیز مورد نیاز است. از این جهت سنگ را در آزمایشگاه یا در صحرا و بطور برجا مورد آزمایش قرار میدهند. هدف از این بررسی ها شناسایی و طبقه بندی سنگ و تعیین روابطی که میان ویژگی های مختل مصالح وجود دارد میباشد. بررسی های دقیق در این مرحله میتواند از بروزمشکلات در مرحله اجرا و بهره برداری سدها جلوگیری نماید. سد چم شیر در درهای ساختاری – فرسایشی وU شکل در امتداد محور یک ناودیس واق شده است. توده سنگ های ساختگاه سد شامل 4 واحد سنگی )به ترتیب از سطح زمین به طرف پایین( میشان باالایی میشان میانی ناحیه انتقال و میشان زیرین است. در این پژوهش با استفاده از نتایج حاصل از گمانه های اکتشافی مشاهدات صحرایی آزمون های برجا و مطالعات آزمایشگاهی به ارزیابی پارامترهای ژئومکانیکی ژئوتکنیکی و هیدرولیکی توده سنگ واحدهای مختل ساختگاه سد چم شیر از جمله طبقه بندی مهندسی توده سنگ مقاومت فشاری، زاویه اصطکاک چسبندگی نفوذپذیری مدول تغییرشکل پذیری و. . . . پرداخته شده است و ارتباط بین این پارامترها(برای واحدهای مختل) موردبررسی قرار گرفته است و در پایان با مقایسه پارامترهای به دست آمده با پارامترهای ژئومکانیکی ساختگاه چند سد ساخته شده در داخل و خارج کشور نتیجه شده است که ساختگاه سد چم شیراز نظرپارامترهای ژئومکانیکی ژئوتکنیکی و هیدرولیکی برای ساخت سد بتنی وزنی مناسب می باشد.

در بسیاری از موارد، تحقیق در باره طراحی و اجرای سازه های زیرزمینی منحصرا با تخمین پارامترهای ژئومکانیکی توده خاک انجام می شود. بیان کمی و کیفی این پارامترها همانند حالت اولیه تنش ها، سطح آب زیرزمینی و نفوذ پذیری بسیار مشکل است. برای رفع چنین مشکلی از پژوهش های صحرایی و تکنیک های تحلیل برگشتی استفاده می شود. هدف این روش ها صرفا تعیین مدل مکانیکی یا مقادیر ثابت های مکانیکی و نیروهای خارجی نبوده، بلکه اندازه گیری جابه جایی ها پیرامون سازه های زیرزمینی با ابزارهای رفتارنگاری و تعیین بارها بر روی نگهدارنده ها و نهایتا ارزیابی روش های طراحی پروژه مورد نظر در طی اجرای آن است. در این مقاله داده های حاصل از رفتارسنجی تونل متروی کرج - خط 2 قطعه اول به طول 2495 متر به عنوان داده های اولیه تحلیل برگشتی به روش تک متغیره متناوب جهت مدل سازی در نرم افزار Plaxis 3D استفاده شده است. نهایتا با انجام عمل تحلیل برگشتی پارامترهای ژئومکانیکی توده خاک یعنی مدول الاستسیته، مدول پواسون، چسپندگی و زاویه اصطکاک داخلی که متفاوت با مقادیر ارائه شده اولیه است، برآورد شد.