بررسي اثر حداقل اندازهي ذرّات بر روي رفتار مكانيكي خاكهاي دانهاي با استفاده از روش اجزاي مجزا (DEM)

خلاصه
رفتار خاكهاي دانهاي تميز با دانهبندي يكنواخت به طور گستردهاي در ادبيّات فنّي گذشته مورد بررسي قرارگرفتهاند. اين در حالي است كه تغييردر خصوصيات دانه بندي باعث مي شود كه اين گونه مصالح خصوصيات رفتاري متفاوتي داشته باشند. به طور مثال در يك خاك دانهاي با دانهبنديمشخص با تغيير حداقل اندازهي ذرّات و ثابت نگاه داشتن حداكثر اندازه ذرّات آن، رفتار مخلوط خاك حاصل به كلّي تغيير ميكند. جهت بررسيعلاوه بر آزمون هاي آزمايشگاهي بهره (DEM) اثر دانه بندي بر ويژگي هاي مكانيكي خاك هاي دانه اي مي توان از روش عددي اجزاي مجزاجست. در پژوهش پيش رو، با كمك اين روش، به بررسي اثر دانهبندي بر روي رفتار مكانيكي مجموعهي خاك پرداخته شده است. براي اين منطو ميليمتر متغيّر مي / 0 تا 1 / چهار نمونه خاك دانهاي كه همگي داراي حداكثر اندازهي ذرات سه ميليمتر بوده و حداقل اندازه ذرات آن ها از 3باشد، ايجاد شده است. اين نمونه ها تحت آزمون دومحوري در فشار همهجانبه 50 تا 200 كيلوپاسكال، قرار گرفتهاند. مشاهده مي شود كه با افزايشحداقل اندازه ذرّات تا يك حد مشخص، مقاومت برشي و اتساع مجموعه خاك افزايش مي يابد. اين در حالي است كه قبل از اين حد ذرّات ريزترخاك به طور كامل در فضاي بين محتواي درشت دانه قرار گرفته و تاثيري در ساختار باربر خاك نداشته و ميتوانند جزئي از تخلخل خاك محسوبگردند. همچنين بعد از اين حد، ذرّات ريزتر خاك باعث جدايي ميان محتواي درشت دانه گرديده و باعث ناپايداري ساختار باربر خاك ميگردند.

كلمات كليدي:

روش اجزاي مجزا . خاك دانهاي . منحني دانه بندي خاك . فشار همهجانبه . مقامت برشي . اتساع

نویسندگان :

سجّاد ذوقي ،احسان سيّدي حسينينيا

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

بررسي اثر شكل مقطع تونل بر ميزان نشست سطح زمين (مطالعه موردي تونل مترو اصفهان)

خلاصه
تونلهاي حمل و نقل زيرزميني، ضمن كاهش بار ترافيكي شهرها، نقش تعيين كنندهاي در تسريع و تسهيل حمل و نقل درون شهري بر عهدهدارند. به علت حساسيت فوقالعاده اين سازهها، انتخاب نوع مناسب و مدلسازي و طراحي آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. از جمله مواردبسيار مهم در احداث تونل متروها، انتخاب شكل دهانه مناسب براي تونل است، به گونهاي كه بتواند مقاومت كافي را در برابر تنشهاي واردهاز خود نشان داده و تغييرمكانها و كرنش برشي مجاز را پاسخگو باشد. براي اين منظور، ميتوان از روشهاي تجربي و نيز مدلسازي نرمافزارهايالمان محدود و يا تفاضل محدود جهت تحليل و طراحي تونلها و سيستمهاي نگهدارنده استفاده نمود. هدف اصلي در اين پژوهش بررسي تأثيرجهت مدلسازي تونل (مطالعه موردي: تونل FLAC2D هندسه تونل بر اندازه نشست سطح زمين است. در اين راستا از نرمافزار تفاضل محدودمترو اصفهان) استفاد شده است. در اين مقاله، در ابتدا به مدلسازي تونل مترو اصفهان پرداخته شده است. سپس جهت اعتبار بخشي به نتايج، نشستبه دست آمده از نرمافزار در اثر احداث تونل در سه نقطه در بالاي تونل جنوبي با نتايج ابزار دقيق مقايسه شده و پس از صحت سنجي نتايج، اثردايرهاي، نعل اسبي و دوقوسي شكل بودن مقطع تونل مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج به دست آمده مشاهده شد كه، حداكثر نشستدر حالت تونل نعلي شكل و حداقل نشست در حالت تونل دوقوسي ايجاد ميشود.

كلمات كليدي:

نشست . تونل، شكل مقطع . ابزاردقيق

نویسندگان :

محمد اميري ، سعيد رجبي ، مهديه دارابي

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

تعيين منحني مشخصه تنش مكشي براي يك نوع ماسه غيراشباع

خلاصه
در اين مقاله نتايج يك دستگاه توسعه يافته براي انجام آزمايشهاي برش سه محوري با قابليت كنترل مكش و با هدف تعيين يك رابطه رفتاري بين براي يك نوع ماسه غيراشباع، ارائه گرديده است. تنش مكشي يك تنش ماكروسكوپيك بوده و تأثير (SSCC) تنش مكشي و مكش ماتريسي نيروهاي موئينگي، واندروالسي، سيمانتاسيون و نيروهاي دافعه دوگانه را وارد تعريف تنش مؤثر براي خاكهاي غيراشباع ميكند. نتايج آزمايشهاي برش سهمحوري نشان داد كه پوش گسيختگي مقاومت برشي براي ماسه غيراشباع دوخطي بوده و خصوصاً در تنشهاي همه جانبه با مقادير كم براي ماسه در نظر (SSCC) پوش گسيختگي روندي متفاوت با پوش گسيختگي موهر -كولمب بهخود ميگيرد، كه اين مشاهده بايد در نحوه تعيين مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد (SSCC) گرفته شود. دادههاي حاصل از آزمايش برش سهمحوري تحت تنشهاي مختلف براي محاسبهاز داده هاي برش يك مسير تنش بحراتي يكتا براي نمونه ها بدست ميآيد. نتايج همچنين نشان دادكه تنش مكشي بر حسب (SSCC) كه با تعيين  تنش ماتريسي براي ماسه يك روند افزايشي و سپس كاهشي دارد. در انتها نتايج تعيين منحني مشخصه تنش مكشي با استفاده از دادههاي آزمايشگاهي بدست آمده و نيز محاسبه شده با استفاده از روابط موجود در ادبيات فني جهت مقايسه آورده شدهاند.

كلمات كليدي:

تنش مكشي . آزمايش برش سهمحوري . پمپ جريان . ماسه غيراشباع . مكش ساختاري

نویسندگان :

پگاه قاسمي ، علي خسروي

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

بررسي رفتار بتن پلاستيك در آزمايش سه محوري با استفاده از يك مدل الاستوپلاستيك

خلاصه
بتن پلاستيك مصالحي با شكل پذيري نسبتا زياد مي باشد كه براي آن مدل رفتاري مناسبي كه بتواند رفتار تنش-كرنش و كرنش حجمي-محوري مصالح بتن پلاستيك را پيش بيني نمايد به كار گرفته نشده است. در اين مطالعه با استفاده از نتايج آزمون هاي سه محوري زهكشي شده بر روي مصالح بتنپلاستيك ديوار آب بند سد سومبار، رفتار مصالح با يك مدل الاستو-پلاستيك بر پايه زاويه اصطكاك و اتساع بسيج شده در نرم افزار تفاضل محدود شبيه سازي شده است. نتايج بيانگر آن است كه تابع پيشنهاد شده براي زاويه اصطكاك بسيج شده مصالح ژئوتكنيكي، با دقت مناسبي تغييرات ،FLAC تنش در برابر كرنش را پيش بيني مي نمايد اما تابع پيشنهاد شده ژئوتكنيكي براي زاويه اتساع بسيج شده (سطح پتانسيل مدل)، توانايي پيش بيني تغييراتحجمي مصالح بتن پلاستيك را با دقت و صحت كافي ندارد. بنابراين اصلاحاتي بر روي سطح پتانسيل مدل انجام شده است. نتايج حاصل از مدل اصلاحشده، سازگاري نسبتا مناسبي را با داده هاي آزمايشگاهي در زمينه كرنش هاي محوري و حجمي نشان مي دهد.

كلمات كليدي:

مدل رفتاري الاستو پلاستيك . بتن پلاستيك . آزمايش سه محوري . سد سومبار

نویسندگان :

مسعود مهماندوست كتلر ، علي اخترپور ، مرتضي سالاري

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

بررسي رفتار لرزه اي سدهاي سنگريزه اي با رويه بتني بر روي پي آبرفتي

خلاصه
يكي از بهترين انواع سدهاي خاكي و سنگريزه اي، سدهاي سنگريزه اي با رويه بتني مي باشد كه از دهه 70 ميلادي در دنيا گسترش روزافزوني داشته است. در كشور ما نيز طرح و اجراي اين نوع سدها در حال گسترش است. با توجه به استعداد لرزه خيزي بالا در اكثر مناطق كشور، ضرورت مطالعه رفتار سدهاي خاكي و سنگريزه اي تحت بارگذاري زلزله مهم به نظر مي آيد. رفتار دال رويه يكي از نگراني هاي موجود در بررسي رفتار سد سنگريزه اي بارويه بتني به هنگام زلزله، خصوصا زلزله هاي شديد مي باشد. امكان وقوع ترك خوردگي و شكست در دال رويه در اين نوع سد تحت زلزله هاي شديد وجود دارد كه مي تواند موجب نشت آب مخزن به بدنه سد و به خطر افتادن پايداري سد گردد. ضمنا در اين نوعسدها عموما آبرفت برداشت مي گردد كه با توجه به بار مالي زياد برداشتن آبرفت و طولاني شدن شدن زمان اجرا ، بررسي امكان ساخت اين سدها بر بستر آبرفتي امري ضروري است. در اين مقاله با انجام تحليل هاي ديناميكي دوبعدي با استفادهرفتار سد پيرتقي بر روي پي آبرفتي متراكم به ضخامت 30 متر به هنگام زلزله هاي PLAXIS از نرم افزار اجزاء محدود، 8.6 شديد مورد بررسي قرار مي گيرد و تأثير پارامترهايي مانند سختي مصالح و مشخصات تحريك ورودي در اين مقاله بررسيHs  شده است. در اين مدلسازي پارامترهاي مصالح سنگريز، با استفاده از مدل الاستوپلاستيك سخت شونده ديناميكيتعيين گرديده و دال رويه به صورت الاستيك فرض شده است. بررسي ها نشان مي دهد احتمال ترك خوردگي ،Smallوجود داشته ولي درصورتيكه نواحي انتقالي بطور مناسب طراحي و اجرا گردد، اين (MCL) دال رويه در سطح زلزله بالانشت منجر به تخريب سد نخواهد گرديد.

كلمات كليدي:

سد سنگريزه اي با رويه بتني . مدل الاستو پلاستيك سخت شونده . آناليز ديناميكي . بستر آبرفتي

نویسندگان :

منوچهر نيازمند ، علي اختر پور

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

بررسي رفتار مكانيكي توده خاك مسلح به كمك روش دو فازي

خلاصه
امروزه، كاربرد ديوارهاي خاك مسلح در حال رشد است. بهطور معمول، از روش هاي تحليلي جهت بررسي پايداري اين سازه ها و براي تخمين تغييرشكل ها، از روشهاي عددي بهره گرفته مي شود. اولين رويكرد در مدلسازي عددي اين سازه ها، درنظرگرفتن تمامي لايههاي مسلحكننده است كه روش مدل سازي مجزا ناميده مي شود. درعوض، روش ديگري بهنام روش همگن سازي وجود دارد كه در آن، توده خاك مسلح به عنوان يك مصالح با مشخصات معادل جايگزين مي شود. در اين مقاله، از يك روش همگن سازي با چارچوب جديدي به نام الگوي چند فازي استفاده شده است. هدف اين مطالعه، بررسي شبيه سازي رفتار مكانيكي ديوار خاك مسلح با درنظرگرفتن مدل رفتاري مور -كولمب براي خاك است. در اين مقاله، رفتار يك ديوار آزمايشگاهي كوچك مقياس در دستگاه سانتريفوژ شبيه سازي شده و با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شده است. همچنين نتايج عددي با شبيه سازي هاي عددي با يك مدل نرم شونده براي خاك مقايسه شده است. مقايسه ها نشان مي دهد كه توافق خوبي بين دو دسته شبيه سازي ها با مدل آزمايشگاهي برقرار است و با تقريب خوبي مي توان نتايج مدل مور - كولمب را پذيرفت.

كلمات كليدي:

خاك مسلح . اختلاف محدود . همگن سازي . روش چند فازي

نویسندگان :

آهو اشجعي ، سيد احسان سيدي حسيني نيا

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

بكارگيري پردازش تصوير براي بدست آوردن ضخامت سطح تماس ماسه و فولاد زبر

خلاصه
در بسياري از سازه هاي ژئوتكنيكي مانند شمع ها، سدهاي خاكي، سازه هاي خاك مسلح و ديوارهاي نگهبان، خاك در تماس با رويه سازه ساخته شده از فولاد، بتن و يا مصالح پليميري قرار مي گيرد. لايه بسيار نازكي از توده خاك در تماس با رويه سازه كه سطح تماس خاك-سازه ناميده مي شود، نقش بسيار مهمي را در تبادل نيروها ميان سازه و توده خاك بازي مي كند. در اين مقاله، رفتار سطح تماس دو ماسه ريزدانه با دانه هاي تيزگوشه و فولاد زبر بررسي شده است. آزمايش ها دامنه به نسبت گسترده اي از مقادير تنش هاي قائم و تراكم خاك را در بر مي گيرند. با اصلاح جعبه آزمايش برش مستقيم، توانايي بررسي حركت دانه هاي خاك در زمان برش فراهم شده است و با پردازش تصوير، ضخامت سطح تماس ماسه و فولاد زبر اندازه گيري شده است.

كلمات كليدي:

ماسه . زبري نرمال . ضخامت ناحيه برشي . پردازش تصوير

نویسندگان :

وحيد جمالي ، علي لشكري ، بنيامين فرهادي

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

تحليل كنترل پايداري و ايمني در سدهاي خاكي با مطالعه موردي سد شيرين دره

خلاصه
پايداري يك سد خاكي در طراحي شامل كنترل پايداري شيرواني، وضعيت تراوش، كنترل تنشها و تغيير شكلهاي مجاز، تحليل لرزهاي و ... ميباشد. خروجي دادههاي ابزار دقيق در سدهاي خاكي يكي از مهمترين معيارها در طراحي بدنه وكنترل پايداري سد در حين اجرا و بهره برداري است. اين دادههاي خروجي شامل وضيعت تنشهاي بدنه سد از سلولهاي تنشكل، فشار آب منفذي بدنه سد از پيزومترها، نشت از بدنه سد با استفاده از تجهيزات كنترل دبي كار گذاسته شده در پاييندست سد، تغيير شكلهاي به وجود آمده در بدنه سد با استفاده از ايزارهاي درزهسنج و كرنش سنج، و رفتار سد در برابر زلزله با استفاده از دادههاي شتاب نگاشت و بررسي خروجي ابزارهاي ذكر شده در حين يا پس از وقوع زلزله ميباشد. مدلسازي عددي سدها، امكان انجام مقايسه با دادههاي ابزاردقيق و انجام آناليز برگشتي به منظور تدقيق پارامترهاي بكار گرفته شده و استفاده از روشهاي عددي امكان تغيير پارامترها و انجام آناليز حساسيت را ممكن ميسازد. در اين پژوهش در ابتدا به معرفي سيستم ابزارگذاري سد شيرين دره، فرضيات آناليز و روش تعيين پارامترها پرداخته و دادههاي خروجي ابزار دقيق سد تا سال 1392 شامل پارامترهاي نشت، فشار آب منفذي، تنشها و تغيير مكانهاي به وجود آمده در بدنه سد با نتايج حاصل از مدلسازي مقايسه و مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است.

كلمات كليدي:

كنترل پايداري . سد خاكي . ابزارگذاري . مدلسازي . رفتار نگاري

نویسندگان :

عباسعلي قزلسوفلو ، شاهرخ شاهنده ،كيوان دژهوت كنگ

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

تعيين فشار وارد بر مجاري جعبهاي دفن شده به روشهاي مختلف

خلاصه
به منظور طراحي مناسب مجاري مدفون، نياز به تعيين مناسب مقدار فشار وارد بر اين سازههاي زيرزميني ميباشد. چنانچه اين مجاري در زير خاكريزهاي با ارتفاع زياد قرار گرفته باشند به علت فشارهاي اعمالي بزرگ اين مسئله از اهميت بيشتري برخوردار بوده و لزوم بررسي اين مسئله را كاملاً آشكار ميسازد. در اين مقاله به بررسي مقدار فشار وارد بر مجاري جعبهاي مدفون در خاك به چهار روش متفاوت پرداخته شده است. اين چهار روش عبارتند از: 1) دفن در خاكريز 2) دفن در ترانشه 3) دفن در خاكريز همراه با يك لايه  مصالح نرم 4) دفن در ترانشه همراه با يك لايه مصالح نرم. در هر يك از اين موارد با انجام تحليلهاي عددي، الگوي توزيع تنش و مقدار تنش وارد بر اين مجاري مورد مطالعه قرار ميگيرد. تحليلهاي عددي با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود و با در نظر گرفتنمدل رفتاري موهر-كولمب و الاستيك خطي، به ترتيب براي مصالح خاكي و مجرا انجام شده است. نتايج نشان داد كه در روش اول مقدار فشار وارد بر مجرا بيش از مقدار فشار ناشي از وزن ستون خاك قرار گرفته در بالاي آن است، در حاليكه در سه روش قرار گيري ديگر فشار منتقل شده به تاج مجرا كمتر ميباشد.

كلمات كليدي:

مجرا . تنش . ترانشه . استقرار در ترانشه ناقص . خاكريز

نویسندگان :

غلام مرادي ، ابراهيم حسنخاني ، اميرمهدي حلبيان

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

شبيهسازي شبكه ناپيوستگيها در توصيف هندسي تودهسنگ با استفاده از تحليل دادههاي آماري

خلاصه
مدلسازي به طور فزايندهاي به عنوان يك روش براي تعيين رفتار مكانيكي و هيدروليكي توده سنگ استفاده ميشود. در اين مقاله، با توجه به اهميت بالاي مشخصه تداوم و پايايي درزه بر رفتار مكانيكي و هيدروليكي توده سنگ، شبكه هندسي تصادفي درزه با در توسعه داده شده است. با تمركز بر شيرواني سنگي مشرف به سد veneziano نظر گرفتن ويژگيهاي آماري اندازه درزه بر اساس مدل و نيروگاه رودبار لرستان و با استفاده از دادههاي اندازهگيري شده در مكان توده سنگ مورد نظر و برآورد بهترين تابع توزيع احتمال از مشخصات هندسي درزهها در اين منطقه، مدل هندسي از شبكه درزه توسعه داده ميشود. به منظور پيادهسازي مدل، كد كامپيوتري استفاده ميشود كه قادر به نمايش شبكه درزهها در جهات مختلف و همچنين توليد خروجي DFN-FRAC3D به نام ،C++ نوشته شده در به صورت يك فايل متني است. نتايج حاصل از اين مدل را ميتوان به عنوان يك ورودي مفيد براي تجزيه و تحليل پايداري عدديو مطالعات رفتار هيدروليكي توده سنگها استفاده كرد.

كلمات كليدي:

مدلسازي هندسي تصادفي . شبكه درزه . برداشت درزه . مطالعات آماري

نویسندگان :

محمد دلقندي ، مهدي نوروزي ، رضا نادري

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