مطالعه عددي ا ندرکنش لوله و خاك تحت اثر گسل امتداد لغز

یک چالش بزرگ در تحلیل و طراحی لوله هاي مدفون در برابر زلزله، مدلسازي اندرکنش خاك و لوله است که اکثراً از فنرهاي دوخطی معادل استفاده می شود. سختی این فنرها براساس کارهاي آزمایشگاهی ،ASCE طبق دستورالعمل "اُرورك" و "تروتمن" درشرایط دو بعدي بدست آمد هاند و براي کلیه حالات مانند اندرکنش لوله و خاك در محل گسل، که ماهیتی سه بعدي دارد تعمیم داده شده اند. آزمایشات جدیدي توسط "اُرورك" وهمکاران در سال 2009 درجهت سنجش مکانیزم اندرکنش خاك و لوله در محل گسل امتدادلغز انجام شد. هدف اصلی این مقاله مدلسازي می باشد که پس از مدل سازي وتائید نتایج، تحلیل حساسیت انجام ABAQUS عددي این آزمایشات توسط نرم افزار شده و پارامترهاي موثر خاك در اندرکنش خاك و لوله تشخیص داده می شوند.

کلمات کلیدي:

لوله مدفون، اندرکنش لوله و خاك، مدل عددي، نرم افزار ABAQUS

نویسندگان :

محمد شریفی پور (دکتراي ژئوتکنیک ، استادیار دانشکده فنی مهندسی دانشگاه رازي)

مهرزاد تحملی رودسري (دانشجوي دکتري زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)

حامد جمشیدي (دانشجوي کارشناسی ارشد دانشگاه رازي کرمانشاه)

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

بررسي رفتار تنش– كرنش تك محوري مارنهاي تبريز

مارنها بخش وسيعي از نواحي شرقي و جنوبي شهر تبريز را فرا گرفتهاند. همچنين در بخش مركزي شهر به صورت سنگ بستر در زير رسوبات آبرفتي قرار گرفته است. از نظرمكانيك خاك اين مواد از نوع رسي يا سيلتي با خاصيت خميري بالا طبقه بندي م يشوند. مارنهاي شديداً هوازده عمدتاً به رنگ زرد و مارنهاي غيرهوازده به رنگ خاكستري تا تيره هستند. در اين تحقيق خواص ژئوتكنيكي مارنهاي تبريز با استفاده از آزمايشات آزمايشگاهي تعيين شده و رفتار تنش كرنش تك محوري آنها مورد ارزيابي قرار گرفته است. مقاومت تك محوري مارنها در محدوده وسيعي تغيير م يكند به  طوري كه در مارنهاي شديداً هوازده كمتر از يك كيلوگرم برسانتي متر مربع و در مارنهاي خاكستري سخت بيش از 10 كيلوگرم برسانتي مربع مشاهده شده است. بر اساس بررسي نموارهاي تنش-كرنش تك محوري اين مارنها، كرنش نظير نقطه تسليم از 1 تا 4 درصد و كرنش معادل نقطه شكست از 4 تا 10 درصد مشاهده شده است.

كلمات كليدي:

مارن، تبريز، رفتار تنش- كرنش، مقاومت تك محوري

نویسندگان :

مهدي سليماني قره گل (كارشناس ارشد مكانيك خاك و پي)

ابراهيم اصغري (استاديار گروه زمين شناسي دانشگاه تبريز)

مجيد كياني (دانشجوي دكتري مكانيك خاك و پي دانشگاه تبريز)

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

بررسي تاثير دانه بندي و ابعاد نمونه بر روي پارامترهاي مقاومت برشي خاك هاي درشتدانه در آزمايش سه محوري

در تعيين پارامترهاي مقاومت برشي خاك ها، آزمايش سه محوري يكي از كاملترين آزماي شها مي باشد كه با اين آزمايش مي توان رفتار خاك را در شرايط مختلف بررسي كرد. يكي از مهمترين مسائل تاثيرگذار در نتايج آزماي شهاي سه محوري جهت تعيين پارامترهاي مقاومت برشي خاك ها، ابعاد نمونه هاي تحت آزمايش مي باشد. جهت انجام آزمايش سه محوري در خاك هاي درشت دانه از محفظه هاي بزرگ استفاده مي گردد كه مستلزم استفاده از تجهيزات سه محوري بزرگ و حجم زياد خاك جهت انجام آزمايش مي باشد. در صورت استفاده از محفظه هاي كوچك جهت انجام آزمايش، بدليل كوچك بودن نمونه هاي تحت آزمايش، به مقدار نمونه كمي نياز بوده و روند انجام آزمايش ها تسريع مي گردد، در نتيجه هزينه انجام آزمايش ها نسبت به سه محوري بزرگ مقياس كاهش پيدا مي كند. در آزمايش سه محوري كوچك لازم است اصلاحاتي روي نمونه هاي مورد استفاده جهت انجام آزمايش صورت گيرد كه اين اصلاحات باعث حذف قسمتي از بخش درشت دانه خاك مي گردد و در نتايج آزمايش تأثيرگذار مي باشد. در صورت استفاده از اين نتايج بدليل پايين تر بودن پارامترهاي مقاومت برشي حاصل از آزمايش سه محوري كوچك به جاي آزمايش سه محوري بزرگ در خاك هاي درشت دانه، طراحي انجام گرفته غير اقتصادي خواهد بود. به منظور كاهش هزينه هاي انجام آزمايش ها و همچنين اقتصادي تر شدن طرح ها مي توان ضمن جايگزيني آزمايش سه محوري كوچك به جاي آزمايش سه محوري بزرگ در خاك هاي درشت دانه، نتايج بدست آمده را اصلاح كرد. در اين مقاله با انجام آزمايش هاي سه محوري بر روي نمونه هايي با ابعاد مختلف، نتايج حاصل و ارتباط بين آن ها مورد بررسي قرار گرفته است.

كلمات كليدي:

مقاومت برشي، خاك هاي درشت دانه، آزمايش سه محوري، ابعاد نمونه، دانه بندي

نویسندگان :

حميد شعبانزاده (عضو هيئت علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد زنجان)

قادر باقري (دانشجوي دكتري عمران، دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات اصفهان)

مهدي سرايلو (عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامي واحد زنجان)

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

روش بدون مش المان طبيعي (NEM) در تعيين پايداري شيروانيهاي خاكي

در بررسي پايداري شيرواني خاكي تعيين ضريب اطمينان و محتمل ترين سطح لغزش از اهداف ميباشند. در اين مقاله NEM تنشهاي موجود در خاک تحت بارگذاري استاتيكي و در حالت الاستيك خطي با استفاده از روش بدون المان محاسبه ميشوند. تنشها در آرايشهاي متفاوتي از گرهها محاسبه ميشوند. چيدمان گرهها در هر مرحله محاسباتي بر اساس سطوح لغزش دايرهاي پيش فرض، تعيين ميشود. با تركيب تحليل عددي بدست آمده و روش تعادل حدي براي يك شيرواني با شيب 1:1 با نتايج NEM ضرايب اطمينان سطوح لغزش بدست ميآيند. نتايج حاصله از روش بدست آمده از روش المان محدود و روشهاي متداول تعادل حدي مقايسه ميشوند كه حاكي از دقت خوب روش NEM در تحليل و تعيين سطح گسيختگي ميباشد.

 کلمات کلیدی :

پايداري شيب، روش بدون المان NEM

نویسندگان :

وحید خوش فهم

محمد محسن توفیق

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

اصلاح یک مدل رفتاري و بررسی اثر اصلاح انجام شده با استفاده از نتایج آزمایش سانتریفیوژ

پیش بینی تغییرشکل و تغییر فشار آب حفر ه اي ناشی از بارگذاریهاي گوناگون در سازه هاي خاکی داراي اهمیت ویژه اي در مهندسی ژئوتکینک می باشد. از سوي دیگر این مدل هاي رفتاري هستند که ارتباط بین تنش و کرنش را به وسیله روابط ریاضی بیان می کنند و دقت نتایج مدلسازیهاي عددي بستگی به دقت مدل هاي رفتاري دارد. در این پژوهش، با وارد کردن پارامتر حالت در ساختار یکی از مدلهاي رفتاري خانواده پلاستیسیته عمومی، این مدل رفتاري اصلاح شده  است. سپس براي بررسی میزان بهبود پیش بینی ها، نتایج مدلسازي عددي قبل و بعد از اصلاح با نتایج آزمایش سانتریفیوژ مقایسه شده اند. مقایسه نتایج آزمایشات سانتریفیوژ با نتایج مدلسازیهاي عددي نشان می دهد که وارد کردن پارامتر حالت در معادلات مدل رفتاري، دقت پیش بینی ها را افزایش می دهد.

کلمات کلیدي:

پارامتر حالت، مدل رفتاري، آزمایش سانتریفیوژ، پلاستیسیته عمومی

نویسندگان :

سمیه صادقیان (دانشجوي دکتري ژئوتکنیک، دانشکده عمران، دانشگاه تهران)

منوچهر لطیفی (دانشیار دانشکده عمران، دانشگاه تهران)

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

بررسي وقوع زمين لغزش در سنگهاي سست – مطالعه موردي : سد آب نهر ياسوج

سنگهاي موجود در پي و تكيه گاههاي سد آب نهر متعلق به شيل و مارنهاي دوران كرتاسه مي باشد . اين سنگها داراي مقاومت پايين مي باشند و در برابر نيروهاي وارده به هنگام حفاري از طرف ميل ههاي حفاري و مته، كاملا خرد شده و هيچگونه مغزه كاملي از آنهابه دست نم يآيد. از طرف ديگر سنگ دست نخورده به قدري سفت م يباشد كه با وسايلي كه براي نمون هبرداري از خاك استفاده مي شوند نمي توان از آنها نمونه برداري نمود. حال اين مساله پيش مي آيد كه پس از ساخته شده سد و آبگيري آن كه اين سنگها اشباع م يشوند ، پايداري آنها در برابر لغزش چگونه خواهد بود ، اين در حالي است كه اين تود ههاي سنگي در شرايط حال حاضر با شيبهاي نسبتا زياد پايدار بوده و هيچگونه لغزشي در آنها اتفاق نيفتاده است. جهت بررسي اين مساله به روش هاي مختلف از گمانه هاي حفاري شده نمونه هاي نسبتا دست نخورده تهيه گرديد. اين نمونه ها بيشتر خصوصيات خاك را دارا مي باشند و بر روي آنها آزمايش هاي خاك انجام گرديد و علاوه بر اين نمون هها، با استفاده از حفاريهاي دستي بلوكهاي سنگي از اين مصالح تهيه شد و براي انجام آزمايشهاي مكانيك سنگ به آزمايشگاه ارسال شد. در نهايت با استفاده از دو نوع داد ههايي كه به دست آمد، تحليل پايداري شيرواني با استفاده از نر مافزارهاي معتبر با در نظر گرفتن مصالح خاك و سنگ انجام شد و همچنين با توجه به مورفولوژي موجود كه اين شيرواني پايدار مانده است وبا در نظر گرفتن بارهاي وارده در طول زمان به اين قسمت در اين نوشتار به بحث در مورد آنها پرداخته شده است.

كلمات كليدي:

سد آب نهر، لغزش، سنگ سست، اشباع، پايداري شيرواني

نویسندگان :

ميثم صفويان (كارشناس ارشد مهندسي عمران - خاك و پي)

محسن رضائي (دانشجوي دكتراي زمين شناسي مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد)

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

بررسی انحلال پذیری خاکهای کانال اصلی خدا آفرین و روشهای مقابله با آن

انتقال آب سد خدا آفرین به اراضی کشاورزی، واقع در استان آذربایجانشرقی از طریق یک کانال اصلی به طول  144کیلومتر انجام می شود. در مسیر این کانال خاکهای آبرفتی ریزدانهای قرار دارد که حاوی مقادیر قابل توجهی مواد حل شونده به ویژه بلورهای گچ است. با انحلال این مواد در زمین، نشست، ترکها و حفرههای بزرگی پدیدار میشود که پوشش بتنی کانال را دچار آسیب و تخریب م یکند. برای مقابله با این مشکل، طرح آب بندی بستر کانال در حال  احداث داده شده است تا با کنترل نفوذ آب از خطر انحلال و شستگی جلوگیری شود. برای این منظور از یک لایه ژئوممبرین استفاده میشود که بر روی یک لایه بتن مگر پهن شده و سپس بتن ریزی نهایی صورت میگیرد. در این مقاله، ضمن بررسی وضعیت لایههای خاک بستر کانال، وضعیت انحلال پذیری خاکها بررسی شده و نوع مواد انحلال پذیر تعیین گردیده است. سپس جزئیات اجرایی آب بندی بستر کانال با ژئوممبرین ارائه شده است.

کلمات کلیدی:

خاکهای انحلال پذیر، ژئوممبرین، کانال خدا آفرین 

نویسندگان :

نازنین صهبافر (دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اهر)

ابراهیم اصغری (استادیارگروه زمین شناسی دانشگاه تبریز)

مهدی خلیلی نوتاش (دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اهر)

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

بررسي تاثير ميزان و نوع املاح آب منفذي در واگرائي خاكهاي رسي

اين پژوهش به منظور ارزيابي و شناخت تاثير ميزان و نوع برخي از املاح موجود در آب منفذي خاكها در پتانسيل واگرائي خاكها صورت گرفته است. بدين منظور با اضافه كردن چهار ماده شيميايي با درصدهاي مختلف به يك خاك رسي، نمونه هاي آزمايشي بطور مصنوعي ساخته شدند. پس از انجام آزمايش هاي مختلف شناسايي، آ زمايش تعيين واگرائي نمونه ها به سه روش پين هول، هيدرومتري دوگانه و روش املاح محلول در آب منفذي(شرارد ) بر روي كليه نمونه هاي انجام گرفت. نتايج حاصل نشان داد واگرايي خاك در اثر تركيب هاي خاصي از نوع و ميزان آنيونها و كاتيونهاي موجود در خاك بوجود مي آيد. همچنين چگونگي تاثير برخي از آنيون و كاتيون هاي موجود در آب منفذي شناسائي گرديد.

كلمات كليدي:

واگرائي خاك، پين هول، روش شيميائي شرارد ، هيدرومتري مضاعف

نویسندگان :

نادر عباسي (استاديار موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي)

محمدحسين نظيفي (كارشناس ارشد سازه هاي آبي)

محمد موحدان (استاديار موسسه تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي)

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

بررسي و مطالعه اثرات اندازه شالوده برتغييرخواص رفتاري زمين با توجه به پديده« تمركز تغييرشكل ها »

اين مقاله حاصل يك تحقيق مفهومي- تحليلي است، كه در آن سعي مي شود با شبيه سازي رياضي و مدل سازي تحليلي به واقعيت رفتاري زمين در زير شالوده نزديكتر شد. در اين مقاله براي شالوده هاي مربعي با عرض هاي كوچك و بزرگ روي خاك هاي مختلف، مدل تحليلي تهيه و تحليل هاي عددي انجام شده است. در تحليل نتايج از تئوري پديده تمركز و دو تايي شدن مصالح در بارگذاري هاي بالا و رفتار بعد از پلاستيك كامل استفاده (Localization) تغييرشكل گرديد. با اين تحقيق نتيجه حركت و چرخش مرزهاي خرابي يا فاصله بين بخش هاي صلب در بارگذاري نرم شونده انجام گرفت و مشخص شد كه مكانيزم هاي خرابي متداول مورد استفاده، روابط رفتاري و باربري (Softening) پي هاي كوچك نمي توانند براي پي هاي بزرگ قابل استفاده باشند و مكانيزم هاي خرابي كلا" متفاوت هستند.

كلمات كليدي:

مدل سازي تحليلي، اثرتغييرابعاد شالوده، خواص رفتاري زمين، مكانيزم خرابي، تمركز تغييرشكل

نویسندگان :

جهانگير خزائي (استاديار دانشكده مهندسي دانشگاه رازي كرمانشاه)

سيدعبدالعظيم اميرشاه كرمي (استاديار دانشكده مهندسي عمران ومحيط زيست، دانشگاه صنعتي اميركبير تهران)

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

شناسايي خاكهاي واگرا با استفاده از شاخص خميري و اكتيويته خاك 

خاك هاي واگرا، خاكهاي ريزدانه اي هستند كه به محض تماس با آب به سهولت شسته مي شوند و فرسايش مي يابند. نتايج بدست آمده از هر كدام از آزمايش هاي پين هول، شيميائي، كرامپ و هيدرومتري دوگانه دليل قطعي بر شناسايي نوع خاك از نظر واگرايي نمي باشد لذا معمولاً چند آزمايش توام با يكديگر انجام مي شود و نتيجه گيري كلي در مورد واگرا يا واگرا نبودن خاك وابسته به قضاوت مهندسي و ديدگاه طراح دارد. در اين مقاله با انجام و جمع آوري نتايج بيش از 200 نمونه ازمنابع قرضه سازه هاي آبي مهم در سطح كشور كه بر روي آنها آزمايش هاي طبقه بندي، هيدرومتري مضاعف، پين هول و حدود اتربرگ انجام شده بود، به عنوان داده هاي اصلي مورد استفاده قرار گرفتند و در مرحله بعد با پردازش آنها 3600 داده خام توليد گرديد. در ادامه با استفاده از فرضيات ثابت شده در علم مهندسي خاك و مرور بر نظريه هاي ارائه شده محققين، معيارهاي ارزيابي جديدي براي شناسايي خاكهاي واگرا بدست آمده كه از آن  تا 1 ذكر كرده اند، ولي / جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود؛ محققين قبلي از جمله شرارد اكتيويته خاكها را برابر 3 است، اكتيويته خاك هاي واگرا بيش از خاك هاي غير / 0 تا 00 / در نمونه هاي مورد بررسي اكتويته خاك ها بين 28 واگرا مي باشد. شيب خط برازش داده شده بين شاخص خميري و ذرات كوچكتر از الك 2 ميكرون بر پتانسيل واگرايي خاك تاثير داشته و مقدار آن براي خاكهاي غير واگرا مثبت و براي خاكهاي متوسط واگرا كمي منفي و براي خاكهاي واگرا كاملاً معكوس است.

كلمات كليدي:

خاكهاي واگرا، آزمايش هيدرومتري مضاعف، اكتيويته خاك، معيارشناسايي 

نویسندگان :

جلال بازرگان (استادياردانشكده فني، دانشگاه زنجان)

بهزاد معين (كارشناس ارشد مكانيك خاك وپي)

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