ارزیابی محتواي حجمی آب لنز اطراف ذرات بیضوي در خاك غیراشباع

تاکنون اشکال مختلفی براي ذرات جامد خاك بهمنظور بهبود مدلسازي عددي جهت استفاده در محاسبات خاك غیراشباع پیشنهاد شده است. از اینرو مطالعاتی چند در زمینۀ استفاده از اشکال چندضلعی در حالت دوبعدي انجام شده است که یک مدل مناسب از رفتار ذرات ارائه میدهد ضمن اینکه هیچ صحتسنجی معتبري بر روي روابط بدست آمده انجام نگرفته است. نتایج آزمایشات اعتبارسنجی نشان داده است که در پیش بینی رفتار مکانیکی خاك، استفاده از روش اجزاي مجزا برپایۀ شکل بیضوي، بسیار مشابه با نمونۀ واقعی خاك است. بدین منظور در این مقاله با فرض بیضوي بودن دانههاي خاك براي دو حالت مختلف از نحوة قرارگیري ذرات در کنار هم، مقدار محتواي آب تشکیل شده در بین ذرات خاك غیراشباع بهروش حجمی مورد محاسبه قرار گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از فرض کروي بودن ذرات خاك مقایسه شده است. در ادامه با تغییر هر یک از کمیتهاي مؤثر نظیر شعاعهاي کوچک و بزرگ ذرات بیضوي، زاویه پرکنندگی، مکش ماتریسی و شعاعهاي لنز آب، مقدار محتواي حجمی آب حاصل در محل تماس بین هر دو ذره از خاك غیراشباع، مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلمات کلیدي:

ذرات بیضوي، خاك غیراشباع، محتواي آب لنز، مکش ماتریسی، زاویۀ پرکنندگی

نویسندگان :

حسن قاسم زاده (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

محمد حسین جهانگیر (دانشجوي دکتراي مهندسی عمران، مکانیک خاك و پی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

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

ارزیابی عددي اثر چاه حفر شده در نزدیکی پی بر ظرفیت باربري

تاکنون هیچ رابطه اي بهصورت کلی براي محاسبه ظرفیت باربري پی بر روي خاك حفره دار ارائه نشده است که از مقبولیت عمومی برخوردار باشد. آن چه مسلم است وجود حفره، ظرفیت باربري و نشست پی و هم چنین وضعیت تنش و تغییرشکل را در محیط خاکی تحت تأثیر قرار می دهد. البته مطالعاتی به طور مستقل توسط برخی محققین برروي ظرفیت باربري پی هاي واقع بر خاك هاي حفره دار بصورت افقی انجام شده است، اما اثر حفر ههاي قائم نظیر چاه ها بر کیفیت ظرفیت باربري پیهاي سطحی مدنظر نبوده است، از طرفی به دلیل وسعت موضوع و تعدد پارامترهاي مؤثر، انجام کارهاي آزمایشگاهی در این زمینه نیز نم یتواند تمامی حالات و عوامل مؤثر را لحاظ کند، از ای ن رو نتایج ارائه شده با محدودیت هاي زیادي همراه است. در مقالۀ حاضر با بهره گیري از تحلیل عددي به روش تفاضل محدود، ظرفیت باربري پیهاي سطحی مستقر بر خاك دانه اي در مجاورت یک چاه حفر شده محاسبه میشود. از اینرو بهدلیل استفاده از مدل رفتاري موهرکولمب در برنامه، در ادامه تأثیرات عواملی چون ضریب چسبندگی، زاویه اصطکاك داخلی، زاویۀ اتساع، مدول بالک یا مدول برشی و تنش همه جانبه به عنوان پارامترهاي مکانیکی خاك بر روي نمودار تنش- کرنش مورد کنکاش بیشتر قرار میگیرند. همچنین عواملی چون ابعاد پی، قطر و عمق چاه و فاصله مرکز به مرکز چاه تا پی از پارامترهاي هندسی مسئله میباشند که تأثیر آنها بر کیفیت نمودار تنش- کرنش قابل بررسی خواهد بود.

کلمات کلیدي:

ظرفیت باربري پیهاي سطحی، خاك هاي حفره دار، روش تفاضل محدود، پارامترهاي مکانیکی خاك، مدل رفتاري موهرکولمب

نویسندگان :

سیدامیرالدین صدرنژاد (استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

محمد حسین جهانگیر (دانشجوي دکتراي مهندسی عمران، مکانیک خاك و پی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

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

پیشبینی ناهمسانی خاك با توسعۀ یک الگوي ارتجاعی خمیري در قالب نظریۀ چندصفح هاي

در مقالۀ حاضر، با استفاده از یک معیار گسیختگی در قالب الگوي چندصفحهاي، کیفیت رفتار ناهمسان محیط بدون استفاده از ویژگیهاي ذاتی خود معیار مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین این معیار خصوصیات تسلیم ماسه تحکیم یافته ناهمسان را با استفاده از منحنی پوش شکست ماده براي دوایر تنش در فضاي سه بعدي ترسیم میکند. از اینرو همۀ ویژگیهاي ماده، تاریخچۀ تنش و یا قوانین سختشدگی در این الگو، م یتوانند براي صفحات مختلف با راستاهاي گوناگون، متفاوت در نظر گرفته شوند. الگوهایی که براساس نظریۀ چندصفح هاي بنا میگردند، قادرند تا چرخش محورهاي اصلی تنش و کرنش را که در برخی از مسیرهاي تنش به وقوع می پیوندد، در نظر گرفته و پیشبینی نمایند و تغییرشکل خمیري حاصل از آن را ارائه دهند. در این الگو چون رابطۀ ساختاري براي تعدادي صفحۀ مستقل نوشته می شود و از طرفی این صفحهها از نظر درجۀ فعالیت، تغییرشکل خمیري، سختشدگی و حتی گسیختگی متفاوت هستند، شکل و نزدیکترین امتداد گسیختگی در هر محیط خاکی قابل دستیابی است.

کلمات کلیدي:

نظریۀ چندصفحهاي، ناهمسانی تحمیلی، معیار گسیختگی، قانون سختشدگی، تغییرشکل خمیري

نویسندگان :

سیدامیرالدین صدرنژاد (استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

محمد حسین جهانگیر (دانشجوي دکتراي مهندسی عمران، مکانیک خاك و پی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی)

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

تحلیل تغییرات تنش و فشار آب حفره اي حین ساخت در سدهاي خاکی با استفاده از قرائتهاي ابزار دقیق (مطالعه موردي: سد مخزنی سلیمانشاه)

رفتار پیچیده و تا حدي نامشخص سدهاي خاکی در مراحل مختلف ساخت و آبگیري بدلیل امکان وارد آمدن خسارات شدید ناشی از آسیب دیدگی و تخریب آنها از اهمیت ویژه اي برخوردار است. در این مقاله با استفاده از نتایج ابزاردقیق نصب شده در بدنه سد سلیمانشاه، تحلیلی جامع و در عین حال مختصر از رفتار سد سلیمانشاه در زمان ساخت صورت گرفته است. تأثیر عملیات ساختمانی، روي فشار آب منفذي، تنش کل و نسبت فشار آب منفذي هسته موارد عمده بحث شده می باشند. در بخش دیگر این مقاله، سد سلیمانشاه با استفاده از که نرم افزاري توانا در زمینه تحلیل محیط هاي پیوسته می باشد، مدلسازي گردیده است. در FLAC2D نرمافزار 4.0 مدلسازي سد با استفاده از این نرم افزار از مدل رفتاري موهر-کلمب استفاده شده است و تأثیر ساخت مرحله اي و هسته رسی غیر اشباع، لحاظ گردیده است. در نهایت با انجام تحلیلهاي برگشتی مختلف، روي پارامترهاي مشخصه مصالح، شرایط اولیه و شرایط مرزي، تطابق مناسبی بین نتایج ابزارها و مدل عددي حاصل گردید و شرایط مرزي مناسب و پارامترهاي دقیقتري براي مصالح پیشنهاد گردید.

کلمات کلیدي:

رفتارنگاري، ابزاردقیق، تحلیل برگشتی، سد خاکی

نویسندگان :

محمد شریفی پور (استادیاردانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازي کرمانشاه)

امیر پرویز نیما (کارشناسارشد ژئوتکنیک)

علی جمشیدي (کارشناسارشد ژئوتکنیک مهندسین مشاور ژئوتکنیک بیستون)

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

تخمین پارامترهاي مقاومت برشی خاك در حالت دراز مدت با استفاده از شبکه هاي عصبی مصنوعی

تعیین پارامترهاي مقاومت برشی خاك براي تحلیل و طراحی سازههاي ژئوتکنیکی امري ضروري می باشد؛ لکن پروسه بدست آوردن آنها از نمونه برداري تا آزمایشات مربوطه، زمانبر و پرهزینه می باشد. در این پژوهش به کمک یک شبکه عصبی مصنوعی و با استفاده از نتایج آزمایشات ساده و متداول آزمایشگاهی و صحرایی نظیر دانه بندي، حدود آتربرگ، وزن مخصوص و عدد حاصل از آزمایش نفوذ استاندارد که همگی موثر بر مقاومت برشی دراز مدت خاکها می باشند، به تعیین این پارامترها پرداخته شده است. شبکه عصبی مورد استفاده در این تحقیق یک شبکه چند لایه پرسپترون میباشد که از یک لایه ورودي، یک لایه میانی و یک لایه خروجی تشکیل یافته است. بانک اطلاعات مورد استفاده جهت آموزش شبکه نیز شامل اطلاعات پالایش شده بیش از 60 مورد مطالعات ژئوتکنیک در نقاط مختلفی از استان کرمانشاه می باشد. نتایج حاصله از این تحقیق بیانگر توانایی و دقت بالاي شبکه عصبی طراحی شده براي تخمین پارامترهاي مقاومت برشی خاك در حالت درازمدت با استفاده از اطلاعات سهل الوصول آزمایشگاهی می باشد.

کلمات کلیدي:

شبکه هاي عصبی مصنوعی، پارامترهاي مقاومت برشی خاك

نویسندگان :

علی جمشیدي (عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنقر و کلیایی)

محمد شریفی پور (استادیاردانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازي کرمانشاه)

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

ارزیابی پتانسیل روانگرایی از روي نتایج آزمایش هاي شاخص با استفاده از روش برازش خطی گام به گام

با توجه به شرایط لرزه خیزي کشور، بسیاري از مناطق ساحلی شمال مستعد پدیده روانگرایی هستند. تعدادي از عوامل و فاکتورها فرآیند روانگرایی را براي خاك درجا کنترل م یکنند که بیشترین اهمیت را در این بین شدت زلزله و مدت آن، سطح آب زیرزمینی منطقه، نوع خاك، دانسیته نسبی خاك، اندازه سنگدان هها، شکل دانه ها، محیط رسوبی خاك، شرایط زهکشی خاك، فشارهاي همه جانبه، رسوبات قدیمی و سیمان یشده خاك، تاریخچه محیطی رسوب خاك و بارهاي افزوده سازه اي روي این رسوبات دارا م یباشند. اندازه گیري دقیق خصوصیات دینامیکی خاك تا حدي در مسایل مهندسی ژئوتکنیک لرز هاي مشکل است و نیاز به انجام آزمایش هاي پرهزینه، پیچیده و وقت گیر می باشد و از طرف دیگر در دسترس عموم مهندسین ژئوتکنیک و عوامل اجرایی قرار ندارد. از اینرو تعیین روابطی که بتوان از طریق آن با استفاده از آزمایش هاي معمول و ساده تر نیاز به انجام آزمایش هاي پیچیده را از بین ببرد، بسیار مفید و کاربردي خواهد بود. در این پژوهش با استفاده از روش برازش خطی گام به گام، رابطه اي ساده با دقت بیش از 90 درصد، جهت پیش بینی رخداد پدیده روانگرایی ارائه شده است. داده هاي ورودي این رابطه بزرگی زلزله ، شتاب بیشینه طرح، عدد مقدار مواد ریزدانه و اندازه متوسط سنگدانه ها می باشد. از مزایاي عمده رابطه مذکور با روش هاي متداول قبلی، ،SPT دقت بالا، جامعیت داده هاي ورودي و سهولت محاسباتی آن می باشد .

کلمات کلیدي:

روانگرایی، ژئوتکنیک لرزه اي، برازش خطی گام به گام

نویسندگان :

اسماعیل افلاکی (عضو هیئت علمی دانشکده عمران دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران))

سینا فرضی سیزکوه (کارشناس ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك و پی ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران))

هادي احمدي (کارشناس ارشد مهندسی عمران- مکانیک خاك و پی، دانشگاه گیلان)

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

رفتار پیهاي شمعی در خاك روانگرا تحت اثر بار زلزله

در زلزله هاي بزرگ، وجود لایه روانگرا سبب آسیبهاي جدي به پیهاي شمعی شده است. با توجه به کاربرد وسیع پی هاي شمعی، ایمنی شمعها در زمان زلزله از اهمیت ویژهاي برخوردار است. نتایج بدست آمده از این پدیده نشان داد که هم نیروي ناشی از سازه و هم اندرکنش سینماتیکی بین شمع و خاك نقش مهمی در رفتار مکانیکی شمعها دارد، در نتیجه باید تحلیل براساس اندرکنش شمع – خاك – سازه صورت گیرد. در این تحقیق جهت بررسی تأثیر شیب لایه استفاده شده است. نتایج بیانگر آن (FDM) روانگرا و تراز آب زیرزمینی بر پیهاي شمعی، از روش تفاضل محدود است لنگر و برش ماکزیمم در شمعها، متأثر از تراز آب زیرزمینی و شیب لایه روانگرا میباشد.

کلمات کلیدي:

شمع، خاك روانگرا، تفاضل محدود، تحلیل دینامیکی

نویسندگان :

کمیل خاکپور (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

علی کمک پناه (دانشیار گروه خاك و پی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

محمد علیایی (استادیار گروه خاك و پی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

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

اصلاح خاك هاي متورم شونده به روش الکترو اسمزي

یکی از روش هاي نوین تقویت و اصلاح خاك هاي در محل، استفاده از بهسازي الکترو اسمزي می باشد. در این مقاله نمونه خاك با پتانسیل تورم پذیري بالا تهیه و در دستگاه نیمه صحرایی ساخته شده، متراکم گردیده و تاثیر فرایند بررسی گردیده است. نتایج DC الکترواسمزي در زمان هاي اصلاحی 1 روزه، 2 روزه، 7 روزه و 28 روزه تحت ولتاژ مطالعات صورت گرفته نشان می دهد که استفاده از اصلاح به روش الکترواسمزي سبب کاهش شدیدپتانسیل تورم در PH پذیري خاك در اطراف قطب مثبت می شود. نتایج تست هاي شیمیایی صورت گرفته حکایت از کاهش حوالی آند دارد. بهبود مشخصات فیزیکی و مکانیکی خاك نظیر افزایش مقاومت فشاري از دیگر نتایج این تحقیق می باشد.

کلمات کلیدي:

پی سدهاي خاکی، الکترواسمزي، بهسازي، خاك هاي متورم شونده.

نویسندگان :

محمد خلیل خرد (دانشجوي کارشناسی ارشد خاك و پی دانشگاه آزاد اسلامی واحد استهبان)

سید محمد علی زمردیان (عضو هیات علمی دانشگاه شیراز)

امیر حسین وکیلی (عضو هیات علمی دانشگاه شیراز)

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

کاربرد کاوشگر دینامیکی در مطالعه خاکهاي ریز دانه و بررسی تکرارپذیري نتایج

کاوشگرهاي دینامیکی نوعی نفوذسنج هستند و نفوذسنجی نقش مهمی در شناسایی محلی خاکها دارد. شیوه مذکور نسبت به روشهاي گمانه زنی و مطالعات معمول ژئوتکنیک، ارزانتر و سریعتر و با قابلیت بکارگیري بالا، بویژه در نقاط با دسترسی دشوار می باشد. با وجود مزایاي ویژه اي که این آزمایش از آنها برخوردار است داراي معایبی نیز می باشد. از چالشهاي مهم در استفاده از این آزمایش اطمینان از تکرارپذیري نتایج آن می باشد و باید مانند هر آزمایش دیگر مورد بررسی قرار گیرد. روابط تجربی ارائه شده در خصوص این آزمایش نیز در حال توسعه می باشد. در این مقاله تکرارپذیري نتایج انواع مختلف این آزمایش و همچنین مدلهاي مختلف توزیع احتمال مربوطه مورد مطالعه قرار می می رود تحقیق تشریح شده  گیرد که در این خصوص از انواع کاوشگرهاي دینامیکی استفاده شده است. در نهایت امید در این مقاله به ترغیب و توسعه استفاده از این روش در شناسایی محلی خاکهاي ریزدانه منجر گردد.

کلمات کلیدي:

نفوذسنجی دینامیکی، تکرارپذیري، شناسایی محلی، مطالعات آماري، خاك ریزدانه

نویسندگان :

خداپرست، مهدي (استادیار و عضو هیئت علمی دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه قم)

علی فاخر (دانشیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران)

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

بررسی رفتار ریز شمع در فونداسیون هتل آپارتمان مهتاب خزر

این مقاله به بررسی موردي استفاده از ریزشمع در فونداسیون هتل آپارتمان مهتاب خزر واقع در رشت - تنکابن می پردازد. خاك سایت مورد نظر عمدتاً از ماسه به همراه شن و لاي تشکیل شده است. ریزشمع لوله فلزي مشبک با قطر کمتر از 300 میلی متر می باشد، که تا عمق مورد نظر در زمین کوبیده یا حفاري میشود سپس عملیات تزریق دوغاب که شامل سیمان، آب و افزودنیهاي مختلف است انجام میگیرد. در این روش، ریزشمع ها با ایجاد یک اسکلت جدید از خاك و دوغاب تزریق شده ، سبب بهبود خواص ژئوتکنیکی و پارامترهاي مقاومتی خاك سایت مورد می شونددر این پروژه به دلیل اتصال ریزشمع ها به فونداسیون سازه که تشکیل شالوده عمیق را می دهند، ریزشمع ها به عنوان المان هاي باربر سازهاي، براي تحمل بارهاي فشاري، کششی و یا جانبی ناشی از فونداسیون سازه ، مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور اطمینان از صحت طراحی و عملکرد مناسب ریزشمع ها به عنوان المانهاي باربر سازهاي، آزمایش هاي بارگذاري بر روي ریزشمع هاي پروژه انجام پذیرفت. نتایج نشان می دهد که طرح ریز شمع براي بهبود خواص مکانیکی خاك و افزایش ظرفیت باربري مناسب است. همچنین عملکرد سازه اي ریز شمع ها از نظر تحمل بارهاي وارده از سازه، ایده آل تغییر شکل ریز شمع ها و نرخ خزش تحت بار ثابت در محدودة ، FHWA است. طبق معیار هاي پذیرش ارائه شده در مجاز قرار دارد. مقادیر سختی بدست آمده از آزمایشات براي ریز شمع ها نیز با آنچه در فرض طراحی لحاظ شده مطابقت خوبی دارد.

کلمات کلیدي:

ریزشمع، آزمایش بارگذاري، تزریق دوغاب ، FHWA

نویسندگان :

محسن مهدوي خرانقی (کارشناس ارشد ژئوتکنیک از دانشگاه شهید چمران اهواز- کارشناس فنی شرکت بسپار پی ایرانیان)

دکتر محمد سیروس پاکباز (دکتر محمد سیروس پاکباز عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز)

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