توسعه روش تحليل محيط دوفازي با تعميم مدل رفتاري خاك

در مقاله حاضر، به توسعه روش تحليل محيط دوفازي كه يكي از جديدترين روش هاي همگن سازي م ي باشد، پرداخته شده است . توسعه مزبور در راستاي توجه به رفتار خاك در توده خاك مسلح با معرفي يك مدل رفتاري غيرخطي در چارچوب مدل هاي سطح مرزي مي باشد. با بكارگيري اين مدل در چارچوب محي ط دوفازي، رفتار خاك مسلح شبيه سازي شده و با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شده است. مقايسه نتايج حاكي از تطابق خوب ميان آن ها دارد.

كلمات كليدي:

خاك مسلح، روش تحليل همگن سازي، مدل رفتاري، محيط دوفازه، مدل سطح مرزي، تغيير شكل ها

نویسندگان :

سيد احسان سيدي حسيني نيا (استاديار، دانشكده مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد)

اورنگ فرزانه (استاديار، دانشكده عمران، پرديس دانشكده هاي مهندسي، دانشگاه تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

تحلیل دیوار خاك مسلح به روش تحلیل همگن محیط دوفازي

با توسعه نقش سازه اي دیوارهاي خاك مسلح، پی شبینی تغییرشکل آنها درحین بهره برداري اهمیت پیدا می کند. بدین منظور از روش هاي عددي نظیر اجزاي محدود و اختلاف محدود استفاده می گردد. بدلیل ساختار لایه اي توده خاك مسلح، بجاي مدل سازي هر یک از اجزاي خاك مسلح، می توان یک محیط همگن ولی ناهمسان معادلی را درنظرگرفت. در مقاله حاضر، با استفاده از یک فن جدید همگن سازي بنام محیط دوفازي، به مطالعه رفتار توده خاك مسلح پرداخته شده است. بدین منظور، معادله رفتاري فازهاي خاك مسلح شامل فاز ماتریس (متناظر با خاك) و فاز جوشن (متناظر با تسلیح کننده) اصلاح شده اند. بدین ترتیب که تسلیح کننده بصورت یک عنصر صفحه اي (دوبعدي) لحاظ شده و براي خاك یک رفتار غیرخطی با درنظرگرفتن شرایط خاك در توده خاك مسلح معرفی شده است. در ادامه، رفتار یک دیوار خاك مسلح در مقیاس واقعی مطالعه شده و تغییرشکل جبهه دیوار حین ساخت شبیه سازي شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از رفتار غیرخطی براي خاك بجاي رفتار ارتجاعی خطی- خمیري کامل (موهرکولمب)، باعث م یشود تا تغییرشکل هاي پوسته دیوار واقعی تر تخمین زده بشود.

 کلمات کلیدي:

دیوار خاك مسلح، محیط دوفازي، روش همگن سازي، تحلیل عددي ،FLAC

نویسندگان :

اورنگ فرزانه (استادیار، دانشکده عمران، پردیس دانشکده هاي مهندسی، دانشگاه تهران)

سید احسان سیدي حسینی نیا (استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد)

شهرام وهدانی (استادیار، دانشکده عمران، پردیس دانشکده هاي مهندسی، دانشگاه تهران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

مقایسه فنی و اقتصادي ترانشه هاي پایدارسازي شده به روش میخ کوبی با روش سنتی احداث دیوار حایل بتنی

رواج گودبرداریهاي عمیق درون شهري و ضرورت عدم بروز خسارت براي سازه هاي مجاور در دهه اخیر سبب استفاده شده است. این روش به خاطر محاسن فنی و ایمنی بالا ، مورد توجه بسیاري از Nailing روز افزون از سیستم ایمن مهندسین ژئوتکنیک قرار گرفته است[ 5و 10 ]. در طرف مقابل احداث دیوار حایل بتنی به منظور پایدارسازي ترانشه ها به عنوان یک روش سنتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق سعی بر آن است که مقایسه فنی و اقتصادي بین دیوارهاي میخ کوبی شده و دیوارهاي حایل بتنی(دیوارهاي حایل پشت بنددار) صورت گیرد. براي این منظور ترانشه اي فرضی براي عمقهاي مختلف یک بار از طریق میخکوبی و بار دیگر از طریق طراحی دیوار حایل پشت بنددار پایدار میگردد. ملاحظه می گردد که براي ترانشه مفروض براي عمقهاي زیر 18 متر دیوارهاي حایل پشت بنددار نسبت به دیوارهاي میخکوبی شده از نظر اقتصادي مقرون به صرفه تر می باشند. براي عمقهاي بالاي 18 متر دیوارهاي میخکوبی شده قیمت تمام شده کمتري خواهند داشت.

کلمات کلیدي:

دیوار میخ کوبی شده ، دیوار حایل بتنی ، مقایسه فنی ، مقایسه اقتصادي

نویسندگان :

سارنگ صیرفیان (استادیار گروه ژئوتکنیک، دانشگاه زنجان)

آرمان کیلا نه ئی (دانشجوي کارشناسی ارشد مهندسی خاك و پی، دانشگاه زنجان)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

تغییر وضعیت تنش و کرنش در مصالح شنی خشک هنگام اشباع شدن

رفتار تغییرشکل و مقاومتی مصالح درشت دانه به علت اشباع شدن دچار تغییر شده و این مسئله جابجایی دانه هاي خاك و را بدنبال دارد. در این مقاله سعی بر آن است که عوامل و فاکتورهاي م ؤثر بر (collapse) در نهایت پدیده فرونشست فرونشست مصالح شن شسته در زمان آبگیري مورد بررسی قرار گیرد. در ابتدا آزمایشات شاخص جهت شناخت کلی از خصوصیات فیزیکی مصالح شن تمیز نخودي، صورت گرفت. براي تهیه نمونه آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس  30)، آزمایش دانسیته حداقل و حداکثر انجام و نهایتاً با درنظر گرفتن پارامترهایی نظیر، میزان تنش قائم، دانسیته نسبی *30)پتنش برشی اولیه، درصد رطوبت اولیه و اثر درصد ریزدانه، تأثیر این عوامل بر روي میزان فرونشست مصالح شن تمیز ،(Dr) به هنگام اشباع شدن، بررسی گردید.

کلمات کلیدي:

فرونشست، شن شسته، اشباع شدن، برش مستقیم بزرگ مقیاس

نویسندگان :

رضا مهین روستا (استادیار گروه ژئوتکنیک، دانشگاه زنجان)

وحید عشتاقی (دانشجوي کارشناسی ارشد مهندسی خاك و پی، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسی نقش خا كهاي مسأل هدار در گسیختگ یهاي منطقه رستاق یزد

این پژوهش به بررسی نقش خاکهاي مسأله دار در گسیختگی هاي منطقه رستاق می پردازد. بازدیدهاي صحرایی نشان دهنده اثر خاك هاي مسأله دار در ایجاد گسیختگ یها هستند. آزمایش ها در سه گروه آزمای شهاي تعییین میزان رمبندگی، تورم و واگرایی انجام گرفتند. آزمایش هاي رمبندگی با تغییر در میزان تنش غرقاب سازي از 50 تا 200 کیلوپاسکال انجام و تغییرات پتانسیل با توجه به تغییر تنش غرقاب سازي اندازه گیري شد. علاوه بر این کارایی معیارهاي مورد مقایسه قرار گرفتند. ASTM متفاوت رمبندگی در ارزیابی رمبندگی خاك این ناحیه بررسی و با معیار استاندارد تورم خاك به دو روش مستقیم و غیر مستقیم مورد ارزیابی قرار گرفت که در مجموع نمایانگر آن است که عامل تورم عامل اصلی گسیختگی به شمار نمی رود. ارزیابی واگرایی نیز به روش هاي فیزیکی و شیمیایی روي خاك این محدوده انجام گرفت. آزمایش هاي کرامب، سوراخ سوزنی و هیدرومتري دوگانه خاك را در بیشتر موارد غیرواگرا نشان می دهند.

کلمات کلیدي:

خاك هاي مسأله دار، گسیختگی زمین، منطقه رستاق

نویسندگان :

الهام راعی عزآبادي (کارشناس ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك و پی، دانشگاه یزد)

کاظم برخورداري بافقی (کارشناس ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك و پی، دانشگاه یزد)

رضا پورحسینی اردکانی (استادیار دانشکده عمران- دانشگاه یزد)

حمید مهرنهاد (استادیار دانشکده عمران- دانشگاه یزد)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسی رفتار لایه هاي ماسه بادي اجرا شده زیر پی هاي ساختمانی شهر یزد، تحت بارگذاري ناشی از زلزله

یکی از مسائل مهم در اجراي پروژه هاي ساختمانی در شهر یزد، پدیده شق در این ناحیه میباشد. استفاده از ماسه بادي زیر پی ساختمانها، از روشهاي اصلاحی مورد استفاده جهت کاهش نشستهاي نامساوي ناشی از این پدیده میباشد. آنچه تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است، لغزش ماسه بادي در اثر بارگذاريهاي ناشی از زلزله است،که با وجود اثر پرکننده ماسه بادي هنگام ایجاد شق در پی ساختمان، ممکن است خود در اثر ارتعاشات ناشی از زلزله دچار لغزش شود و اثرات نامطلوبی در ساختمان ایجاد کند. در این پژوهش، پارامترهاي مکانیکی نمونههاي ماسه بادي با آزمایش برش مستقیم به دست آمد. سپس بر اساس مشخصات لرزهاي منطقه برش پایه ساختمانها تعیین شد. با توجه به نتایج تحلیلی، ساختمان هاي اجرا شده با این روش اصلاحی با خطر لغزش مواجه نمی باشند.

کلمات کلیدي:

ماسه بادي، پدیده شق، بارگذاري زلزله، برش مستقیم

نویسندگان :

محمود قضاوي (دانشیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی)

الهام راعی (کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك وپی، مدرس مؤسسه آموزش عالی غیرانتفاعی دانشپژوهان اصفهان)

نشاط اخوت (کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك وپی، مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردکان)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسی تأثیر میزان افت وزنی مصالح درشت دانه در آزمایش ساندنس بر روي خواص مکانیکی آنها

از جمله آزمایشاتی که براي ارزیابی خصوصیات مصالح پوسته انجام می شود آزمایش سلامت دانه ها تحت اثر سولفات سدیم یا منیزیم است. در مورد مصالح پوسته سدهاي خاکی معیار مشخصی توصیه نگردیده و معمولاً از همان مقادیر توصیه شده براي مصالح راهسازي و یا مصالح فیلتر استفاده می شود . در این پژوهش بر روي نمونه هاي متعددي آزمایشات ساندنس، مقاومت برشی، تعیین توده ویژه خاك انجام شده است. نتایج و تحلیل هاي آماري نشان می دهدکه بین افت وزنی در آزمایش سلامت و توده ویژه خاك و خصوصیات مکانیکی مصالح ارتباط معناداري وجود دارد.

کلمات کلیدي:

توده ویژه، آزمایش ساندنس، مقاومت برشی، پوسته سدهاي خاکی، مصالح درشت دانه

نویسندگان :

جلال بازرگان (استادیار گروه مهندسی دانشکده فنی دانشگاه زنجان)

رضا مهین روستا (استادیار گروه مهندسی دانشکده فنی دانشگاه زنجان)

مصطفی شهبازي (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی دانشگاه زنجان)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

عملکرد گروه شمع صلب و خاك اطراف آن تحت بار جانبی

بررسی رفتار شمعهاي به طور جانبی بارگذاري شده و خاك اطراف آنها یکی از مسائل اصلی مرتبط با اندرکنش خاك سازه است. در طراحی پی سازه ها اغلب با مساله گروه شمع تحت بارگذاري جانبی مواجه می شویم. اثرات اندرکنش گروه تابعی از فاصله شمعها بوده و الگوي تنش و تغییرشکل را در اطراف گروه شمع تحت تاثیر قرار می دهد. در این مقاله عملکرد گروه شمع صلب با فواصل مختلف و رفتار خاك اطراف آن تحت بار جانبی در آزمایشگاه مطالعه شده است. براي این منظور آزمایشات بار جانبی با مقیاس کوچک روي شمع صلب مدل، که به صورت منفرد و گروه شمع دوتایی با فواصل مختلف شمعها در امتداد بار جانبی قرار داده شده بود، در ماسه با استفاده از مدلسازي فیزیکی براي موارد مختلف انجام شد. حین انجام آزمایشات در هر مرحله از بارگذاري،   ازتغییرشکل شمعها و خاك اطراف آنها PIV Particl )Image Velocimetry) عکسبرداري دیجیتال صورت گرفت. سپس داده هاي حاصل از آزمایشات با استفاده از روش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در این مقاله عمق دوران شمع صلب، الگوي تغییرشکل  خاك، کرنشهاي ایجاد شده در آن و میدان جابجایی خاك اطراف شمعهاي صلب تحت بار جانبی بررسی شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که با افزایش فاصله مرکز به مرکز شمعها در گروه در امتداد بارگذاري جانبی، اثرات اندرکنش شمع-خاك-شمع کاهش می یابد. در نتیجه رفتار شمعها در گروه و خاك اطراف آنها به رفتار شمع منفرد و خاك اطراف آن نزدیکتر شده و عمق میدان جابجایی خاك، مابین دو شمع رفته رفته کمتر می گردد.

کلمات کلیدي:

بار جانبی، شمع صلب، گروه شمع، مدلسازي فیزیکی ، PIV

نویسندگان :

حبیب آذرنیا شاهگلی (کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز)

مسعود حاجی علیلوي بناب (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز)

محمدحسین محصل (کارشناس ارشد سازه هاي دریایی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسی تاثیر وجود شمع مایل در گروه شمع تحت بار جانبی

شمعها به طور وسیعی در سازه هاي فراساحلی و ساحلی مانند سکوهاي دریایی، سازه هاي پهلوگیر و دولفین هاي مهاري مورد استفاده قرار می گیرند که در آنها علاوه بر شمعهاي قائم، شمعهاي مایل نیز به کار می رود. کاربرد شمعهاي مایل به همراه شمعهاي قائم در سیستم شمع- خاك کارایی گروه شمع را افزایش می دهد. دراین مقاله تاثیر وجود شمع مایل PIV در گروه شمع و رفتار خاك اطراف آن تحت بار جانبی در آزمایشگاه با استفاده از مدلسازي فیزیکی و روش براي موارد مختلف مطالعه شده است. براي این منظور آزمایشات بار جانبی با (Particle Image Velocimetry) مقیاس کوچک در ماسه روي گروه شمع مدل شامل دو شمع قائم و مایل در دو حالت انجام شد: هر دو شمع قائم، هر دو شمع مایل (مثبت یا منفی). زاویه انحراف شمع مایل (مثبت یا منفی) ° 10 انتخاب شد. حین انجام آزمایشات در هر مرحله از بارگذاري، بوسیله دوربینی که در روبروي جعبه آزمایش قرار داشت، از تغییرشکل گروه شمع و خاك اطراف  آن عکسبرداري دیجیتال صورت گرفت. سپس عکسهاي حاصل از هر آزمایش مورد پردازش تصویري قرار گرفت. در این مقاله الگوي تغییرشکل خاك اطراف گروه شمع، کرنشهاي ایجاد شده در آن و همچنین میدان جابجایی و محدوده هاي تاثیر خاك اطراف گروه شمع تحت بار جانبی براي هر آزمایش و همچنین تاثیر مایل بودن شمعهاي موجود در گروه بحث و بررسی شده است.

 کلمات کلیدي:

شمع مایل، گروه شمع ،PIV ، بارگذاري جانبی، مدلسازي فیزیکی

نویسندگان :

مسعود حاجی علیلوي بناب (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز)

حبیب آذرنیا شاهگلی (کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

تغییر شکل زمین و پایداري تونل ها در خاك هاي ماسه اي لایه اي افقی

رفتار خاك در برابر احداث تونل یکی از مباحث مورد مطالعه در حوزه ژئوتکنیک است که میزان تغییرشک لهاي اطراف تونل و از جمله نشست نهایی سطح زمین را بررسی می کند. در مقاله حاضر مطالع هاي بر روي رفتار تون لهاي احداث شده در خاك ماسه اي با لایه هاي افقی رسی با استفاده از مد لسازي فیزیکی توسط سانتریفیوژ مکانیک خاك و شبیه سازي عددي انجام شده است. آزمایش ها توسط دستگاه سانتریفیوژ مرکز تحقیقات ژئوتکنیک دانشگاه علم و صنعت ایران انجام گرفته است.  در این مطالعه مجموعه اي از 15 آزمایش سانتریفیوژ انجام شده و تغییرشکل ها در حالات مختلف لای ههاي خاك با ارتفاع هاي مختلف لایه و دانسیته هاي نسبی متفاوت بررسی شده است. به منظور کنترل نتایج حاصل از مد لسازي انجام و نتایج آنها با یکدیگر FLAC2D فیزیکی انجام گرفته با سانتریفیوژ، مد لسازي عددي نیز توسط نرم افزار مقایسه شد.

کلمات کلیدي:

سانتریفیوژ، تونل، تغییرشکل، مدل سازي، نرم افزار  FLAC2D

نویسندگان :

حبیب شاه نظري (استادیار دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه علم و صنعت ایران)

شاهرخ شاهنده (دانشجوي کارشناسی ارشد عمران - خاك و پی دانشگاه علم و صنعت ایران)

سجاد قلی پور (دانشجوي کارشناسی ارشد عمران - خاك و پی دانشگاه علم و صنعت ایران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)