پهنه بندي پتانسيل خطر روانگرايي خاك با استفاده از نتايج آزمون GIS و SPT (مطالعه موردي شهر بوشهر)

خلاصه
شواهد تاريخي و بررسي هاي انجام شده بر روي اثرات زلزله هاي اخير حاكي از امكان وجود مناطق مستعد وقوع پديده روانگرايي ناشي از زلزلهدر ايران بخصوص در مناطق جنوبي مي باشد.براي مقابله با اثرات مخرب اين پديده،شناسايي مناطق مستعد و تهيه نقشه هاي پهنه بندي روانگرايي ازاهميت ويژه اي برخوردار است.در اين مطالعه به منظور ارزيابي پتانسيل خطر روانگرايي خاك در شهر بوشهر از تعداد 43 گمانه اكتشافي آزمايشبه عنوان پايگاه اطلاعات ژئوتكنيكي استفاده شده است.براي مطالعه دقيق پتانسيل خطر روانگرايي محدوده مطالعاتي به (SPT ) نفوذ استانداردشبكه هاي 1000 متر در 1000 متر تقسيم گرديده است. در ادامه با توجه به اهميت وضعيت لايه بندي خاك در بروز روانگرايي، ابتدا بافت خاكترسيم شده است. به منظور بررسي پتانسيل خطر روانگرايي از ARC GIS اين محدوده و سپس نقشه سطح آب زيرزميني با استفاده از نرم افزاردر نظر گرفته شد و در نهايت ضريب اطمينان L و 2 L و بر اساس آيين نامههاي داخلي، دو سطح خطر 1 NCEER( روش كارگروه ( 1997در اعماق مختلف بر روي نقشه هاي پايه شهر بوشهر جانمايي و ترسيم گرديده ARC GIS محاسبه و با استفاده از نرم افزار ( FS ) روانگرايياست.

كلمات كليدي:

خطر روانگرايي . بوشهر . آزمايش نفوذ استاندارد . ريزپهنه بندي

نویسندگان :

صادق يزدان پناه فرد ، دكتر مهدي مخبري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

پيش بيني فشار آب حفره اي ناشي از زلزله: مطالعه موردي شهر بابل

خلاصه
روانگرايي خاك پديده اي است كه به صورت از دست رفتن مقاومت برشي خاك تحت بارگذاري يكنواخت و دوره اي بيان مي شود. در برخياز خاك هاي ماسه اي در طول بارگذاري دوره اي فشار آب منفذي قابل توجهي توليد مي شود. بالا رفتن فشار آب حفرهاي، تنش موثر خاك راكاهش ميدهد كه در نهايت منجر به شروع روانگرايي خاك مي گردد. بررسي توليد و زايل شدن فشار آب منفذي اضافي يك روش براي ارزيابيروانگرايي ميباشد. اين پژوهش يك مطالعه موردي از پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي از خاك بابل است. گمانه ي مورد بررسي در اينپژوهش شامل لايه ي خاك 30 متري است كه دربردارنده ي دو لايه ماسه ي سيلتي مي باشد كه پيش بيني اضافه فشار آب حفره اي براي اين دوبر اساس روش تفاضل محدود انجام گرفته است. نتايج ،FLAC 2D لايه مورد بررسي قرار مي گيرد. مدل سازي عددي با استفاده از نرم افزارحاصل از مدل سازي نشان مي دهد كه فشارآب حفره اي به مقدار قابل ملاحظه اي در اثر زلزله وارد شده بالا مي رود كه بيانگر مستعد بودن اينلايه ي خاك براي روانگرايي مي باشد. همچنين زمان وارد شدن قسمت اصلي زلزله با روند افزايش فشار آب حفره اي كاملا مطابقت دارد.

كلمات كليدي:

روانگرايي . فشار آب حفرهاي . مدلسازي عددي . روش تفاضل محدود

نویسندگان :

مريم تقوي نژاد ، عسكر جانعليزاده چوب بستي ، فرزاد فرخزاد

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

پيش بيني پتانسيل روانگرايي خاكها با استفاده از محاسبات نرم

خلاصه
يكي از مهمترين مسائل مورد بررسي در مهندسي ژئوتكنيك لرزهاي مساله روانگرايي در خاكهاي اشباع است. روانگرايي درخاكهاي سست ماسهاي اشباع براثر بالا رفتن فشار آب منفذي و كاهش مقاومت برشي رخ ميدهد. با توجه به لرزه خيزي كشورايران و وجود خاكهاي مستعد روانگرايي، پيش بيني پتانسيل وقوع روانگرايي، امري ضروري بنظر ميرسد. تاكنون، روشهايمحاسباتي و آزمايشگاهي متفاوتي ارائه شده و در روشهاي محاسباتي استفاده از انواع مدلها مشاهده شده است؛ ولي اكثر روابطارائه شده كه دقت قابل قبولي دارند، بسيار پيچيده و طولاني ميباشند. در اين مقاله سعي بر آن است تا با استفاده از محاسبات نرم والگوريتمهاي خاص اين روش، روابطي ارائه شود كه نه تنها از دقت قابل قبول برخوردار است بلكه تركيبي ساده و كاربردي دارد تاهم به راحتي قابل استفادهي مهندسان باشد و هم اينكه ساختار روابط، بيانگر ميزان تاثير هر پارامتر بر پاسخ نهايي باشد.

كلمات كليدي:

پتانسيل روانگرايي خاكها . محاسبات نرم . انرژي كرنشي

نویسندگان :

ياسمن جعفري اوّل ، علي درخشاني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تجربي اثر آلاينده هاي نفتي بر سختي خاك هاي ماسه اي مطالعه موردي ماسه انزلي

خلاصه
با توجه به وجود حوزه هاي نفتي گسترده، گستردگي نواحي ساحلي و وجود پالايشگاههاي متفاوت در كشور احتمال وقوع حوادث نفتي و نشت مواد نفتي در طبيعت چه در نقاط ساحلي و چه در نقاط دور از ساحل، بسيار فراوان است. آلودگي نفتي در خاك به دلايل متفاوت و حوادث پيش بيني نشده به وقوع مي پيوندد. در اثر اين آلودگي خواص ژئوتكنيكي خاك تحت تاثير قرار مي گيرند. در اين پژوهش با استفاده از دستگاه 60سانتي متر ، تاثير انتشار مواد نفتي در زمين هاي × مدلسازي فيزيكي آزمايش بارگذاري صفحه در دستگاه كوچك مقياس به ابعاد حدود 60 ماسه اي بر مدول عكس العمل بستر آنها مورد ارزيابي قرار گرفته است. بدين منظور از ماسه سواحل بندرانزلي كه بصورت ريزدانه و يكنواخت مي باشد، استفاده شده است. پارامترهاي مجهول و موثر در اين زمينه شامل جنس خاك، ميزان تراكم و تراكم نسبي، نوع مواد آلاينده و ميزان مواد مورد نظر در خاك است كه مي تواند در روند تغييرات احتمالي سختي و مدول عكس العمل خاك تاثيرگذار باشد. ماسه مورد نظر سه شرايطتراكمي شل، متوسط و متراكم داشته است. آلودگي با استفاده از نفت خام و نفت سفيد و گازوئيل و در سه درصد مختلف اختلاط آزمايش شده است. نتايج مدلسازي فيزيكي نشان مي دهد كه آلودگي ناشي از انتشار مواد نفتي تاثير شديدي بر مدول عكس العمل بستر و در نتيجه سختي خاك خواهد گذاشت.

كلمات كليدي:

ماسه آلوده به نفت . ضريب عكس العمل بستر . مدل سازي فيزيكي

نویسندگان :

ايمان طالب زاده ، عليرضا حاجياني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تخمين موج برشي از نگارهاي پتروفيزيكي با استفاده از روابط تجربي و شبكه عصبي MLP مطالعه موردي: يكي از چاههاي ميدان نفتي آبتيمور

خلاصه
هزينههاي پايين و پيوستگي اطلاعات دريافتي از نگارهاي پتروفيزيكي در مقابل هزينههاي بالاي برداشت مغزه و عدم پيوستگي اطلاعات حاصل از نتايج آزمايشگاهي، استفاده از نگارهاي پتروفيزيكي را براي آگاهي از خواص مكانيكي سنگ مخزن در اولويت قرار داده است. از ميان نگارهايپتروفيزيكي، سرعت موج برشي همراه با سرعت موج فشاري اطلاعات دقيقي از خواص ژئومكانيكي سنگ ارائه ميدهند. به دليل هزينهبر بودن برداشت نگار صوتي برشي، در تعداد محدودي از چاههاي ميدان نفتي اين اطلاعات موجود است. لذا تلاشهاي متعددي براي تخمين موج برشي ازروي نگارهاي پتروفيزيكي صورت گرفته است. در مقاله حاضر براي تخمين موج برشي از نگارهاي نوترون، دانسيته، موج فشاري، گاما و عمق استفاده شد. بدين منظور؛ ابتدا از سه رابطه تجربي پيكت ( 1963 )، كاستاگنا ( 1993 ) و بروچر ( 2005 ) براي تخمين موج برشي استفاده شد. سپس شبكه با سه لايه پنهان براي تخمين موج برشي به كار برده شد. اطلاعات مورد استفاده در اين مطالعه شامل 1042 نقطه (MLP) عصبي پرسپترون چند لايهحاكي از MLP داده از چاهي در ميدان آبتيمور ميباشد كه در سازند سروك واقع شده است. نتايج بكارگيري مدلهاي تجربي و شبكه عصبي  ،0/ كارايي خوب شبكه عصبي در تخمين موج برشي است. ضريبهمبستگي براي سه مدل تجربي پيكت، كاستاگنا و بروچر به ترتيب برابر 838 حاصل شد كه نشان ميدهد مدل تجربي بروچر براي چاه مورد مطالعه بهتر از دو مدل ديگر عمل ميكند. ضريب تعيين براي شبكه / 0/845 و 846  حاصل شد.

كلمات كليدي:

شبكه عصبي . روابط تجربي . تخمين موج برشي . نگارهاي پتروفيزيكي

نویسندگان :

محمد انه منگلي ، احمد رمضانزاده ، بهزاد تخمچي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تعيين وزن گل در عمليات حفاري مخزن با استفاده از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون مطالعه موردي: يكي از چاههاي ميدان نفتي كرنج

خلاصه
يكي از مشكلات عمده در فرآيند حفاري مخازن نفتي، عدم پايداري ديواره چاه است كه هزينه زيادي را به دنبال خود دارد. وزن گل تنها عامل قابل كنترل در پيشگيري از عدم پايداري ديواره چاه است. درصورتي كه وزن گل از حداقل فشار گل لازم كمتر باشد منجر به ورود سيال سازندي به داخل چاه و شكست برشي ديواره چاه خواهد شد و در صورتي كه از حداكثر فشار گل لازم بيشتر باشد موجب نفوذ گل به سنگ و شكست كششي در سنگ خواهد شد. لذا هدف از اين مطالعه تعيين محدوده وزن گل به منظور پيشگيري از مشكلات عدم پايداري ديواره چاه است. براي تعيين پنجره ايمن گل، ابتدا لازم است مدل ژئومكانيكي يك بعدي آن ساخته شود. لذا پارامترهاي ژئومكانيكي سنگ مخزن از روي نگارهاي پتروفيزيكي استخراج شد. بدين منظور از نتايج تستهاي آزمايشگاهي براي كاليبره كردن اين ويژگيها استفاده شد. سپس فشار منفذي با استفاده از فشار نقطه مبنا و گراديان فشار آن نقطه محاسبه شد. از روابط پوروالاستيك نيز براي تخمين تنشهاي برجا استفاده شد. به منظور كاليبره كردن مدل ژئومكانيكي يك بعدي، از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون استفاده شد. نتايج نشان داد كه معيار موهر-كلمب تخمين كمتري از حداقل فشار لازم به منظور شكست برشي چاه ارائه مينمايد. در برخي از محدوده عمقي چاه كه دادههاي نشت حاكي از هرز روي سيال حفاري است هر دو معيار هيچگونه شكستي را در ديواره چاه نشان نميدادند اما بررسي نتايج نگار تصويري در اين محدودهها، نشان داد كه وجود شكافهاي باز طبيعي در كنار بالا بودن فشار گل از فشار منفذي، عامل اين هدر روي بوده است. نتايج معيار هوك-براون همخواني خوبي با نگار كاليپر دارد. ميتوان نتيجه گرفت كه معيار هوك-براون نسبت به معيار موهر-كلمب در اين چاه، نتايج واقعبينانهتري ارائه مينمايد.

كلمات كليدي:

پنجره ايمن گل . معيار شكست . مدل ژئومكانيكي . پايداري چاه . روابط پوروالاستيك

نویسندگان :

محمد انه منگلي ، احمد رمضانزاده ، بهزاد تخمچي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي اثر پارامترهاي ورودي – رفتاري بر روي كيسون ها با استفاده از مدلسازي عددي

چكيده:
يكي از پي هاي خاصي كه جهت سازه هاي تحتاني مورد استفاده قرار ميگيرند كيسون ها هستند. كوچكترين حركت و جابجايي كيسون ها ممكن است منجر به صدمات و خسارات جبران ناپذيري در سازه هاي حساس گردد. يكي از عواملي كه باعث حركت كيسون ها مي شود ، جابجايي خاك اطراف اين سازه ميباشد. در اين تحقيق تاثير پارامترهاي ورودي – رفتار ي نظير چسبندگي ، اصطكاك داخلي ، زاويه اتساعي و مش بندي (plaxis 2d) سعي شده است با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود را در جابجايي خاك اطراف كيسون ها بررسي گردد. اعداد مختلفي از پارامترهاي تاثير گذار انتخاب شده كه جابجايي خاك اطراف كيسون ها در شرايط مختلف مورد ارزيابي قرار ميگيرد. همچنين جابجايي خاك تحت سه نوع مش بندي ريز – متوسط و درشت نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. از نتايج اين تحقيق ميتوان به انتخاب خاك با خاصيت مناسب و همچنين داشتن اطلاعات كافي از سازه تحتاني در هنگام طراحي اين سازه اشاره كرد.

كلمات كليدي:

كيسون . مدلسازي عددي . روش اجزا محدود . آناليز استاتيكي . پارامتر هاي ورودي رفتاري

نویسندگان :

حسين خادمي ، محمد علي زمرديان

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي رفتار سه بعدي خاك غير اشباع به روش مدل هذلولي

خلاصه
مدل رفتار هذلولي خاك يكي از مدل هايي است كه رفتار سخت شوندگي كرنشي خاك را بررسي مي كند. در مدل رياضي مدل هذلولي پارامترهاي مقاومتي با افزايش كرنش ناشي از افزايش تنش ، افزايش مي يابد. مدل اوليه براي خاك هاي اشباع صادق است. مدل رياضي جهت بيان مدل هذلولي در خاك غير اشباع نيز ارائه شده است. مدل هاي مطرح شده تا كنون به بيان رفتار هذلولي خاك به صورت اشباع يا غير اشباع در فضاي دو بعدي و به صورت تغييرات صفحه اي بيان شده است.در اين پژوهش علاوه بر مطالعه رفتار سه بعدي خاك و تغييرات حجمي خاك هاي غير اشباع جهت   بيان مدل هذلولي سه بعدي، تابع هاي مقاومت برشي-درصد رطوبت،تغييرات حجمي-درصد رطوبت-تغييرات تنش همه جانبه، تغييرات حجمي- درصد رطوبت-تغييرات تنش انحرافي،فشار آب حفره اي-تغييرات تنش همه جانبه،جهت تخمين رفتارسخت شوندگي كرنشي خاك غير اشباع توسط مدل هذلولي سه بعدي مورد بررسي قرار مي گيرد.

كلمات كليدي:

خاك هاي غير اشباع . مدل هذلولي . رفتار سخت شوندگي كرنشي

نویسندگان :

كورش پژمان نسب ، مهدي مخبري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارائه یک رابطه جدید براي پیش بینی رفتار حجمی خاك هاي غیراشباع در حالت بحرانی

خلاصه
خاكهاي غیراشباع حدود 40 درصد سطح زمین را در برگرفته و در بسیاري از پروژه هاي مهندسی ژئوتکنیک با آن ها برخورد می-شود. پارامتري که منجر به تغییر رفتار این خاك ها نسبت به حالت اشباع میگردد، پدیده مکش است. یکی از جنبه هاي اساسی رفتارخاك تحت تأثیر مکش، وضعیت حالت بحرانی است. مطالعات پیشین نشان داده است خط حالت بحرانی در فضاي تنش هاي مؤثر مستقل ازمکش و در فضاي حجم-تنش مؤثر وابسته به مکش و تغییرات آن خواهد بود. در این مطالعه، رابطه جدیدي براي تأثیر مکش بر خط حالت بحرانیدر فضاي حجم-تنش ارائه شده است. مقایسه نتایج رابطه جدید و روابط موجود نشان داد که دقت رابطه جدید در پیش بینی خط حالت بحرانیبیشتر از سایر روابط ارائه شده است؛ بنابراین می تواند به عنوان یک رابطه جایگزین در بررسی حالت بحرانی خاك غیراشباع به کار رود.

کلمات کلیدي:

غیراشباع . حالت بحرانی . مکش . رفتار حجمی . تنش مؤثر

نویسندگان :

اسماعیل قلی زاده ، منوچهر لطیفی

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي ظرفيت باربري نهايي شمعهاي مدفون در خاكهاي رسي نرم در اثر تغييرات سطح آب زيرزميني به كمك مدلسازي سه بعدي

خلاصه
تغيير زياد مشخصههاي مكانيكي خاكهاي رسي در اثر تغيير رطوبت، آنها را به يكي از مستعدترين خاكها براي استفاده از شمعها تبديل كردهاست. هدف از اين مطالعه، ارزيابي اثر تغييرات سطح آب زيرزميني بر ظرفيت باربري نهايي شمعهاي درجا ريز بتني با قطرهاي متفاوت در خاكرسي نرم است. در اين مقاله، با توجه به زمانبر بودن و هزينههاي بالاي آزمايشهاي استاتيكي و ديناميكي روي شمعها، از مدلسازي عددي بهجهت پيشبيني رفتار شمع تحت اثر بار افقي استفاده شده است. با بهرهگيري از مدلهاي PLAXIS 3D( كمك نرمافزار اجزاء محدود ( 2015و توزيع لنگرخمشي در شمعها، مورد بررسي قرارگرفته و p-y بهدستآمده، تأثير تغيير در سطح آب زيرزميني در خاك رسي نرم بر روي منحنيدرنهايت با يكديگر مقايسه ميشوند. نتايج بدست آمده نشان ميدهد كه تك شمعهاي با قطر كوچكتر، كاهش محسوستري در ظرفيت باربرينهايي خود در اثر بالا آمدن سطح آب زيرزميني دارند.

كلمات كليدي:

شمع . روش اجزاء محدود . رس . پلكسيس سه بعدي . ظرفيت باربري

نویسندگان :

امير كاشكي ، ابوالفضل باغباني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)