مکانیسم رفتاری هسته سد خاکی ( مطالعه موردی سد قلعه چای )

خاك هاي رسي در شرایط مختلف رطوبتي در اثر بارگذاري ناشي از خاكریزي داراي رفتار پيچيده اي هستند . شاخص ترین رفتار در این نوع خاك ها پتانسيل تورم ونشست مي باشد. رفتار هسته سد خاكي از لحاظ نشست ، تورم ، فرایند تحکيم اوليه وثانویه هسته رسي در مراحل خاكریزي و آبگيري مخزن بررسي شده است . بر اساس نمودارها رفتارنگاري سد خاكي مخصوصا هسته آن انجام شده است . نتيجه : بکمک نمودارها ، زمان نشست تحکيمي اوليه و ثانویه بدست آمده است . بازاي خاكریزي و آبگيري و تغييرات تراز آب مخزن ، تغييرات فشار آب منفذي و تنشهاي كل و موثر در هسته سد مقایسه و بررسي شده است . پدیده آرچينگ وپارامتر Rumax (تغییرات ضریب فشار منفذي به تنش كل محاسباتي)مورد بررسي قرار گرفته است . نتایج رفتارنگاري با یک مدل سازي عددي ساده بکمک بسته نرم افزار Geostudio مقایسه گردیده است .

کلید واژه ها :

تحکیم ، خاک رس ، هسته ، نشست ، سد قلعه چای

نویسندگان :

مسعود حاجی علیلوی بناب (دانشیارگروه خاک وپی ، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز)

فریبا بهروز سرند (دانشجوی دکترای خاک وپی ، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تبریز)

حسن ولی پور (کارشناس ارشد گروه خاک وپی ، شرکت آب منطقه ای آذربایجان شرقی)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

مقایسه تأثیر آلاینده های فلز قلیائی و فلزسنگین بر تغییر خصوصیات خمیری کائولینیت و بنتونیت

خا کهای رسي به علت ویژگي های خاص از جمله نفوذپذیری بسياركم، سطح مخصوص قابل توجه و قابليت اندركنش با آلاینده ها در پروژ ه های ژئوتکنيکي و ژئوتکنيک زیست محيطي از جمله در هسته رسی سدها و مراكز دفن زباله مورد استفاده قرار مي گيرند. در این پروژه ها خاک دائماً در مجاورت آب حاوی آلاینده های گوناگون واقع مي شود . در فرایندهای فوق با تغيير در خصو ا صیت آبحفره ا ی، خصوصيات خميری رس نيز تغيير خواهد كرد. با وجود تحقيقات متعددی كه در زمينه اثر آلایندههای فلز قليائي و فلز سنگين بر رفتار مهندسي خاكهای رسي انجام شدهاست در خصوص مقایسه تأثير آلایندههای فوق بر تغيير خصوصيات خميری كانيهای رسي تحقيقات محدودی صورت گرفتهاست. بر این اساس هدف اصلي این پژوهش مقایسه تأثير آلایندههای فلز قليائي و فلز سنگين بر تغيير خصوصيات خميری خاكهای رسي ميباشد. برای دستيابي به هدف فوق، به نمونه های كائولينيت و بنتونيت اضافه شده و پس از حصول (Ca) وكلسيم (Na) سدیم ،(Zn) روی ،(Cu) غلظت های آلاینده های فلزی مس تعادل، خصوصيات خميری این نمونه ها مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج اخذ شده از آزمایشات با مباني تئوری لایه دوگانه مورد ارزیابي وتجزیه و تحليل قرار گرفتهاست.

کلمات کلیدی:

فلز سنگین، فلز قلیایی، بنتونیت،کائولینیت، حدود اتربرگ

نویسندگان :

وحید رضا اوحدی (استاد گروه عمران دانشگاه بوعلیسینا)

زهره شریفیان (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران- مکانیك خاک و پی دانشگاه بوعلیسینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تاثیر سرباره فولادسازی (BOS) کارخانه ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رس تثبیت شده با آهک

از آنجا كه خاک ها از دانه ها و كاني های رس تشکيل شده اند در مقابل پدیده یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدن های متوالي دچار مشکل مي شوند. در مناطق سردسير، عمق یخ بندان ممکن است به خاک لایه بستر راه نيز برسد كه در نهایت منجر به كاهش مقاومت و ظرفيت باربری بر بهبود دوام خاک های رسي تثبيت (BOS) خاک به علت افزایش رطوبت ناشي از آب شدن یخ مي شود. تحقيق حاضر به تاثير سرباره فولاد سازی شده با آهک مي پردازد. خاک مورد استفاده در این تحقيق خاک رس كائولينيت است كه با درصدهای مختلف آهک وسرباره فولادسازی در درصد رطوبت بهينه مخلوط شده و پس از متراكم شدن، آزمایش های یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگي طي شش سيکل متوالي بر روی نمون هها انجام شد. نمونه های مورد آزمایش در سه تركيب مختلف در دمای 35 درجه سلسيوس و به مدت 28 روز در گرمخانه عمل آوری شدند و بعد از سيکل های یخ زدن وآب شدن و تر وخشک شدگي تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها نشان م يدهد كه سرباره همراه با آهک م يتواند در كاهش حساسيت خاک رس تثبيت شده در مقابل سيکل های یخ زدن و آ ب شدن و تر و خشک شدگي موثر باشد. با توجه به نتایج این تحقيق، سرباره فولادسازی كه محصول فرعي و زائد كارخانجات فولادسازی است، مي تواند از جنبه های گوناگون مانند جایگزین درصدی از آهک با سرباره فولادسازی مفيد باشد.

کلمات کلیدی:

سرباره فولاد سازی، تثبیت با آهک، یخ زدن و آب شدن، تر و خشک شدگی، دوام خاک ر س

نویسندگان :

مسعود مکارچیان (دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا)

نداصیفوری (دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل دینامیکی سد خاکی تحت تأثیر زلزله میدان نزدیک و مقایسه آن با زلزله های بدست آمده از مطالعات متعارف لرزه خیزی" مطالعه موردی سد نازلو"

به منظور بررسي تأثير زلزله ميدان نزديک و زلزله های بدست آمده از مطالعات متعارف لرزه خيزی بر عملکرد لرزهای سد خاكي نازلو، و روش تعيني با اثر پالس (زلزله MCL روش تعيني در سطح طراحي ،DBL ركورد های زلزله بر اساس روش های احتمالي در سطح طراحي ميدان نزديک مصنوعي شبيه سازی شده) بر سد اعمال مي شود. مطالعات اخير نشان دادهاند كه حركات ناشي از زلزله های ميدان نزديک دارای پالس هايي با تغيير مکان زياد ميباشند (تغيير مکان های به وجود آمده در زمين، نتيجه وجود مقادير حداكثر در تاريخچه زماني سرعت ميباشد). اين تغيير مکان ها در نتيجه حركت امواج تنشي در جهت گسيختگي گسل ميباشد و باعث ايجاد پالس هايي با گام زماني بلند مي گردد. نرم افزار توانايي بسيار ارزشمند و دقيقي در تحليل های ديناميکي سدهای خاكي و به عبارت عمومي تر سازه های ژئوتکنيکي دارد. در اين پژوهش FLAC از مدل رفتاری موهر-كولمب در آناليزهای ديناميکي استفاده شده است. سد مورد مطالعه در اين پژوهش كه سد نازلو نام دارد، در سه سطح طراحي لرزه ای (روش احتمالاتي، روش تعيني و زلزله ميدان نزديک مصنوعي شبيه سازی شده) تحليل ديناميکي شده و نتايج هر يک از تحليل ها با يکديگر مقايسه شده اند. در آناليز ديناميکي، ماكزيمم تغيير مکان قائم در تاج سد اتفاق مي افتد. تفاوت فاحش تغيير مکان قائم در زلزله های اعمال شده به دليل اثر پالس زلزله ميدان نزديک مي باشد. توزيع حداكثر كرنش برشي در بدنه سد در اثر نگاشت های زلزله ميدان نزديک،گسترده تر و بزرگتر از نگاشت های زلزله های متعارف اعمال شده مي باشد كه مي تواند نشان دهنده ضريب اطمينان كمتر در برابر گسيختگي سطوح مستعد لغزش سبب شود..

کلمات کلیدی:

زلزله میدان نزدیک، تحلیل دینامیکی، سد خاک ، ی نرم افزار FLAC ،موهر کولمب

نویسندگان :

مهدی علی اصغرزاده (کارشناسی ارشد عمران - خاک و پی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان)

حمید علی الهی (دکترای مهندسی عمران - خاک و پی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)

یاسر جعفریان (دکترای مهندسی عمران - خاک و پی، دانشگاه علم و صنعت ایران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی ریزساختاری فرایند هیدراسیون سیمان در تثبیت و جامدسازی آلایندههای فلز سنگین

فعالیت های اقتصادی در تولد ی مواد، هرساله مقدار ضا ع یات فلزات سنگین را افزایش میدهد . با افزایش نگرانی مربوط به آلودگی محیط زیست و افزایش توجه به توسعه پا د یار، مشکل تحرک فلز سنگین مهمتر ميشود . از این رو جامدسازی و تثبیت این آلا ن یدهها به عنوان یک فنآوری در ممانعت از انتقال آلا ن یدهها به لا ه یهای ز ر یین خاک و آبهای ز ر یزمینی شناخته شده است. از سوی دیگر خاکهای رسي به دلیل دارا بودن ظر یفت تبادل كاتو ینی بالا، امکان مناسبی برای تبادل كاتو ینی ایجاد مینمایند و در ا ین راستا ظرفیت قابل توجهای در نگهداری آلا ن یده فلز سنگین ایجاد میکنند. با وجود پژوهشهای وسیعی كه در خصوص پا د یارسازی نگهداری آلا ن یدهها به كمک سم یان صورت گرفتهاست، به بررسي ر ز یساختاری نحوه فرا ن ید اندركنش سم یان- رس-آلا ن یده فلز سنگین در طی زمان و نحوه و زمان تشکيل تركيبات سيماني جدید توجه محدودیشدهاست. بر این اساس، هدف این پژوهش مطالعه نحوه فرا ن ید اندركنش سم یان- رس-آلا ن یده فلز سنگین در طی زمان از منظر ر ز یساختار و بررسي تأثير حضور فلز سنگين بر فرایند هيدراسيون سيمان میباشد . در ا ین تحقیق پد د یه فرایند هيدراسيون سيمان و تأثير حضور آلاینده فلز سنگين بر فرایند محصولات ه د یراسو ین در حضور پولکهای رسی به هنگام پا د یارسازی و تثبیت مورد مطالعه ر ز یساختاری قرار گرفتهاست. برای رسد ین به هدف ذكرشده، به خاک رسي طبيعي غلظتهای مختلف آلا ن یده فلز سنگین و درصدهای مختلف سم یان پرتلند افزوده شده و مکانز یم نگهداری آلا ن یده فرا ن ید اندركنش سم یان-آلا ن یده-رس، مورد تجز ه ی و تحلیل آزمایشگاهی قرار )XRD( و ارز ا یبی مطالعه ر ز ی ساختاری pH توسط بررسی تغی ر يات ميشود. به نحوی C-S-H گرفتهاست. نتایج تحقيق حاضر نشان م يدهد كه حضور آلاینده فلز سنگين سبب كاهش مقدار تشکيل هيدروسيليکات 180كاهش ميدهد.

کلمات کلیدی:

هیدراسیون، تثبیت، جامدسازی ،XRD،pH

نویسندگان :

وحیدرضا اوحدی (استاد گروه عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

محمد امیری (دانشجوی دکتری مهندسی عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی روابط تجربیبین عدد نفوذ استاندارد و زاویهی اصظکاک داخلی خاک

با پيشرفت جوامع بشری و گسترش ساخت و ساز، تمایل برای ساخت مجتمعهای بلندمرتبه افزایش یافته و این امر ضرورت بررسي هرچه دقيقتر شرایط ساختگاه را نشان ميدهد. تعيين روابط بين پارامترهای خاک همواره از دغدغه های اصلي مهندسين ژئوتکنيک بوده است. به دليل پيچيدگي در رفتار ذاتي خاک، بررسي روابط بين پارامترهای خاک امری بسيار دشوار و البته مفيد ميباشد كه نتایج حاصل از آن ميتواند كمک شایاني به علم ژئوتکنيک ارائه دهد. زاویه ي اصطکاک داخلي خاک یکي از مؤلفه های اصلي برای نشان دادن مشخصه های مقاومتي خاكهای درشتدانه مي باشد و با انجام آزمایشهایي نظير سهمحوری و یا برش مستقيم برروی نمونه های خاک بدست ميآید . در این مقاله سعی به بررسی عملی آزمایش نفود استاندارد در ارتباط با مقاومت برشی خاکهای دانهای پرداخته شده و همچنین پس از مقایسهی سایر روابط تجربی با یکدیگر، سعی برارائه رابطهی تجربی دقیقیجهت تخمین زاویهی اصطکاک داخلی خاک براساس عدد نفوذ استاندارد شده است .

کلمات کلیدی:

زاویهی اصطکاک داخلی خاک، آزمایش نفوذ استاندارد، مقاومت برشی خاک

نویسندگان :

عیسی شوشپاشا (استادیار دانشگاه صنعتی بابل)

ایمان امیری (کارشناس ارشد خاک و پی مؤسسه صنعتی مازندران)

حسین ملاعباسی (دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی بابل)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی عددی اثر مولفه قائم زلزله های حوزه نزدیک بر رفتار دینامیکی سدهای خاکی ، مطالعه موردی سد البرز

در این مطالعه اثر مولفه قائم زلزله های حوزه نزدیک بر رفتار دیناميکي سدهای خاكي مورد مطالعه و ارزیابي قرار مي گيرد. بيشتر تحقيقات انجام شده در رابطه با تاثير زلزله های حوزه نزدیک بر رفتار دیناميکي سدهای خاكي، شامل اثر مولفه افقي آن ها مي باشد.به این منظور، مدلي دو بعدی مورد بررسي قرار گرفت. نتایج تحليل ها بيانگر اثر قابل توجه مولفه قائم زلزله FLAC 2D از سد البرز به روش تفاضل محدود و با كمک نرم افزار های حوزه نزدیک بر تغيير شکل ها و كرنش های ایجاد شده در سدهای خاكي و همچنين لزوم توجه به اثر مولفه قائم زلزله، خصوصا در نواحي نزدیک به گسل كه احتمال وقوع زلزله های حوزه نزدیک وجود دارد، مي باشد كه این مسئله مي باید در جانمایي سدهای خاكي به لحاظ توان لرزه ای و فاصله از گسل های موجود در منطقه و همچنين در طراحي آنها شامل انتخاب شيب پوسته بالادست و پایين دست، ارتفاع آزاد، نوع مصالح مصرفي و ... در نظر گرفته شود.

کلمات کلیدي:

مولفه قائم زلزله، تحلیل دینامیکی، سدهاي خاکی، روش تفاضل محدود، زلزله حوزه نزدیک

نویسندگان :

رضا صدیقی هشتچین(کارشناس ارشد عمران، گرایش خاک و پی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل)

عسکر جانعلیزاده چوب بستی (دانشیار گروه عمران- خاک و پی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تعیین رابطه همبستگی بین دو کمیت عدد نفوذ استاندارد (N)و مدول پرسیومتری (Ep)

امروزه با توجه به ضرورت كم شدن اثرات دستخوردگي وتغييرات بافت و همچنين لزوم لحاظ شدن اثر اندازه نمونه و تنش های واقعي درجا، استفاده از آزمایشات صحرایي توصيه مي شود. با این وجودبالا بودن هزینه ها و فراهم آوردن وضعيت و شرایط انجام آزمایش درجا از مشکلات یکي از آزمایشات درجا و تقریبا غير متداول و پر هزینه است كه نتایج آن قابل (PMT) جدی آزمایشات صحرایي مي باشد. آزمایش پرسيومتری یکي دیگر از (SPT) استفاده برای تعيين خصوصيات مکانيکي خاک بصورت درجا مي باشند. در مقایسه با این آزمایش، آزمایش نفوذ استاندارد آزمایشات درجا و متداول مي باشد كه بصورت گسترده نتایج آن برای تخمين بسياری از خصوصيات فيزیکي، مکانيکي خاک قابل استفاده است. یک رابطه ، SPSS برای یک لایه خاک، با استفاده از نرم افزار SPT و PMT در این تحقيق تلاش شده است كه با توجه به نتایج موجود مقدار مدول ، SPT تخمين زده شود. نتایج بررسي نشان داد كه مي توان با استفاده از ( Ep ) و مدول پرسيومتری SPT همبستگي بين نتایج پرسيومتری را با دقت بالا برآورد كرد.

کلمات کلیدی:

مدول پرسیومتری، نفوذ استاندارد ،PMT، SPT

نویسندگان :

مهین کرباسی راوری (مربی وعضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اراک – اراک - خیابان دانشگاه)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل لرزه ای خاکریز مرتفع دوطرفه مسلح شده با ژئوگرید

در این مقاله رفتار استاتيکي و دیناميکي یک خاكریز مرتفع دوطرفه مسلح شده با ژئوگرید مطالعه شده است. روند مدل سازی خاكریز و همچنين تغييرشکل ها و نيروی ایجاد شده در مسلح كننده ها و پارامترهای مهم در مدل سازی در بخش استاتيکي و پارامترهای موثر در تحليل لرزه ای در بخش دیناميکي بررسي شده اند. ضخامت ساخت لایه ها، مشخصات ژئوگرید از قبيل دانسيته، مدول الاستيسيته، ضخامت و سطح مقطع تاثير چشمگيری بر نتایج دارند. در حالت دیناميکي فركانس طبيعي بدست آمده در جهت افقي و قائم یکسان نبوده و توزیع نيروی مسلح كننده ها در انتهای تحليل دیناميکي نسبت به انتهای تحليل استاتيکي تفاوت قابل توجهي دارد.

کلمات کلیدی:

خاک مسلح، ژئوگرید، خاکریز دوطرفه، مسلح کننده ،FLAC

نویسندگان :

مهران شکرآبادی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی ژئوتکنیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر)

کاظم فخاریان (عضو هیئت علمیدانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تأثیرات سیكلهای يخبندان و ذوب بر رفتار ژئوتكنیک زيستمحیطی خاكهای آلوده به فلزاتسنگین

در طراحي مراكز دفن زباله، توجه به آلودگي های جامد و مايع اهميت قابل توجهای دارد. شيرابه )پساب( توليد شده از ضايعات، توسط آب حاصل از بارش به اعماق زمين مي رود. پوششهايي از جنس رس متراكم شده از انتقال پساب به سطوح زيرين جلوگيری ميکند. اين رس متراكم شده معمولاً حاوی كانيهای رسي مونتموريلونيت است . پساب ناشي از زبالههای شهری و خصوصاً زبالههای صنعتي حاوی درصد زيادی از فلزات هستند. خاک رسي به علت سطح مخصوص زياد با فلزات سنگين وارد واكنش ميشود، در نتيجه بر اثر جذب آلاينده توسط Zn وPb سنگين نظير پولکهای رسي، نيروهای دافعه بين پولکها كاهش يافته و با ايجاد ساختار درهم، نفوذپذيری خاک افزايش مي يابد . از طرفي وقوع سيکلهای متناوب يخبندان و ذوب ساختار خاک را تغيير داده، در نهايت نفوذپذيری خاک را افزايش ميدهد. اين افزايش نفوذپذيری باعث انتقال مايعات حاوی فلزات سنگين به آبهای زيرزميني مي شود. در اين راستا هدف از اين پژوهش مطالعه تأثير سيکلهای يخبندان و ذوب بر رفتار ژئوتکنيك زيستمحيطي بنتونيت آلوده شده به فلزات سنگين است . برای اين منظور ابتدا نمونه بنتونيت با غلظتهای مختلفي از فلزات سرب و روی آلوده شد و سپس تحت سيکلهای مختلف يخبندان و ذوب قرار گرفت. سپس آزمايشهايي نظير تحکيم يك بعدی، حد رواني و تورم انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه سيکل های يخبندان و ذوب باعث كاهش جذب آب و كاهش تورم پذيری بنتونيت آلوده شده مي شود، لازم است اين موضوع درتعيين ضخامت رسي مراكز دفن زباله در مناطق سردسيرمورد توجه قرار گيرد.

كلمات كليدي:

فلزات سنگين، سيكلهاي یخبندان و ذوب، بنتونيت،لایه دوگانه، نفوذپذیري

نویسندگان :

وحيدرضا اوحدي (استاد گروه عمران، دانشكده مهندسي دانشگاه بوعلي سينا)

ليدا كارگر اسدآبادي (دانشجویكارشناسيارشدعمران-مكانيكخاكوپيدانشگاهبوعليسينا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)