تحلیل شمع های تحت بار جانبی با استفاده از مدل بهبود یافته گوه کرنش

روش های مختلفي برای تحليل شمع های تحت بار جانبي وجود دارد كه یکي از آنها استفاده از روش گوه كرنش مي باشد. روش گوه كرنش یک ارتباط تئوری بين مساله یک بعدی تير بر تکيه گاه الاستيک و معادل سه بعدی اندركنش شمع خاک را فراهم مي آورد. در این روش الگوی  جابجایي جانبي شمع به كرنش ایجاد شده در گوه مقاوم روبروی شمع مرتبط مي شود. بطور كلي در روش گوه كرنش صرفاً محدوده ای از شمع در محاسبات مورد تحليل قرار مي گيرد كه بالای نقطه تغيير انحنای شمع قرار دارد و از قسمت زیرین آن صرفنظر مي شود. در مقاله حاضر، با در نظر گرفتن قسمت زیرین شمع و اختصاص سختي به آن دقت جواب های روش گوه كرنش بهبود یافته و این مهم با حل یک مثال در انتهای مقاله نشان داده شده است. 

کلمات کلیدی:

تک شمع، رفتار جانبی، روش گوه کرنش

نویسندگان :

هدی عباسی (دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشگاه صنعتی شیراز)

سید محمد بینش (استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

علی لشکری (استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مقایسه کاربرد روش المان محدود و روش مدفون در تحلیل گوهی کرنش

شمع ها به صورت وسيعي برای مقابله با نيروهای جانبي ناشي از خاک، باد، زلزله، امواج و ... مورد استفاده قرار مي گيرند و بررسي رفتار شمع های تحت بار جانبي جزء مسائل مهم در مهندسي ژئوتکنيک مي باشد. یکي از روش های مورد استفاده در تحليل شمع های تحت بار جانبي روش گوه كرنش مي باشد كه با در نظر گرفتن خصوصيات شمع و خاک، مسئله سه بعدی اندركنش خاک و شمع را به یک مسئله ساده تير بر تکيه گاه الاستيک تبدیل مي كند. از این رو ، بخشي از روش گوه كرنش تحليل مسئله تير بر تکيه گاه الاستيک مي باشد. در این مقاله جهت حل این مسئله از دو روش المان محدود و روش مدفون استفاده شده است. مقایسه نتایج نشان مي دهد كه روش مدفون از دقت و سرعت مناسبي بر خوردار است و مي تواند كاربرد مناسبي در روش گوه كرنش داشته باشد.

کلمات کلیدی:

شمع تحت بار جانبی، روش گوه کرنش، روش مدفون، روش المان محدود.

نویسندگان :

هدی عباسی (دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشگاه صنعتی شیراز)

سید محمد بینش (استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

علی لشکری (استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مطالعه آماری اثر نوع کانی رسی و درصدهای مختلف ماسه بر خطای نتایج آزمایش حدود اتربرگ

استفاده از نتایج آزمایشهای مکانيک خاک یکي از پایههای اصلي در انجام قضاوتها و طراحيهای نهایي ژئوتکنيکي است. پارامتری كه بر صحت یا ميزان قابل اعتماد بودن نتایج و تحقيقات انجام شده تأثير مستقيم ميگذارد، خطاهای موجود در آزمایشهای مکانيک خاک است. با وجود اهميت بسيار زیاد این خطاها بر نتایج آزمایشهای مکانيک خاک، تاكنون در خصوص مقدار، حدود، و وسعت این خطاها، تحقيقات محدودی صورت گرفتهاست. علاوه بر خطاهای انساني و خطاهای دستگاه، نوع كانيهای رسي موجود در خاک و درصدهای مختلف ماسه بر مقدار خطای آزمایشها در صورت تکرار آزمایش، تأثيرگذار است. در تحقيق حاضر اثر نوع كاني رسي و درصدهای مختلف ماسه بر ميزان و حدود خطای نتایج آزمایشهای حدود اتربرگ مورد مطالعه قرار گرفتهاست. بر این اساس، در شرایط آزمایشگاهي یکسان، نمونههایي با تركيب- های مختلف كائولينيت، مونتموریلونيت و ماسه با دانهبندی مشخص تهيه شده و مجموعهای آزمایش حد خميری و حد رواني، در چند ده بار تکرار روی آنها انجام شد. نتایج پژوهش حاضر نشان ميدهد، تغيير نوع كاني رسي در حضور درصدهای مختلف ماسه، مقدار COV نتایج 2تا 8 برابر تغيير ميدهد. همچنين مقدار خطا، تابعي از نوع كاني رسي، نحوه اندركنش پولکهای رسي / آزمایشهای حدود اتربرگ را حدود 5
مجاور با یکدیگر و نيز نحوه چيدمان پولکهای رسي كائولينيت، مونتموریلونيت و ماسه است. از نتایج مهم پژوهش حاضر، تعيين ميزان صحت نتایج آزمایش حدود اتربرگ و تعداد تکرار لازم برای اطمينان از صحت نتایج است كه براساس مقادیر COV و مباني توزیع نرمال حاصل شده و قابل كاربرد در ارزیابي نتایج اخذ شده از پروژههای ژئوتکنيکي و تحقيقاتي است.

کلمات کلیدی:

مطالعه آماری، محاسبه خطا، حدود اتربرگ، کائولینیت، مونتموریلونیت، ماسه

نویسندگان :

وحید رضا اوحدی (استاد عمران، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده مهندسی)

صلاح الدین حمیدی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده مهندسی)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی اثر وجود یک لایه خاک ضعیف در پایداری شیروانیهای خاکی

یکي از مسائل مهم مهندسي عمران به خصوص در مناطق شهری، پایداری جداره های قائم و شيبدار خاكي است. از مسائل مهم در بحث پایداری شيرواني ها، خاک تشکيل دهنده ی شيرواني ها است. در صورتي كه شيرواني ها از خاک هایي با خواص مطلوب  تشکيل شده باشند، پایداری شيرواني ها افزایش مي یابد. هدف این مقاله، بررسي اثر وجود یک لایه ضعیف خاک در داخل شيرواني خاكي، برضریب اطمینان شيرواني در حالت اسطاتيکي و شبه اسطاتيکي و در حالت شيرواني مسلح شده با ميخکوبي و بدون مسلح شد ي پرداخطه شده است. همانين اثمر عخامت لایه عفيخ خاكي و عمق قرار يری آن نيز مورد بررسي قرار رفطه است. نطایج حاصل كمه بما اسطفاده از نر م افزار GEOSLOPE به دست آمد، نشان داد كه وجود لایه ضعیف خاكي باعث كاهش عری اطمينان ميشود و با ضخيم تر شدن لایه ضعیف خاكي و همانين با افزایش عمق قرار گيری لایه ضعیف خاكي در ارتفاع شيرواني، ضریب اطمينان شيرواني كاهش مي یابد.

کلمات کلیدی:

شیروانی، پایداری استاتیکی و شبهاستاتیکی، روش میخ کوبی، نرمافزار GEOSLOPE

نویسندگان :

 مسعود عامل سخی (استادیار گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه صنعتی قم)

جعفر حسین پورلنبر (دانشجوی کارشناسیارشد ژئوتکنیک دانشکده فنی دانشگاه ارومیه)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی پارامترهای خاک رس تثبیت شده با آهک

با توجه به حضور گسترده خاک های ریزدانه رسي در سطح كشور، ومشکلات زیادی كه این خاک ها برای تراكم دارند و به سختي پایدار مي شوند، در بعضي مواقع با توجه به اقتصادی نبودن خاک برداری و حمل ونقل خاکهای مناسب برای بستر پروژهها، این خاک ها را با مواد مناسب نظير سيمان، آهک، قير و... تثبيت مي كنند. تثبيت كردن خاک رس به دلایل مختلف از جمله بهبود مشخصات فني خاک ها انجام مي شود انتخاب نوع ماده تثبيت كننده به شرایط زیادی از جمله شرایط منطقه، موجود بودن ماده تثبيت كننده واز همه مهمتر اقتصادی بودن این عمليات بستگي دارد. در این مقاله تاثير افزودن آهک به خاک رس از طریق آزمایشهای تک محوری و CBR مورد بررسي قرار مي گيرد.نتایج حاصله افزایش CBR ومقاومت خاک رس را باتوجه به افزودن آهک نشان مي دهد .

کلمات کلیدی:

خاک رس، تثبیت، تاثیر آهک، مقاومت فشاری، CBR

نویسندگان :

آرش علیزاده (دانشحوی کارشناسی ارشد عمران گرایش خاک و پی دانشگاه یاسوج)

محسن زاهدآقایی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش خاک و پی دانشگاه یاسوج)

محسن صیدالی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش خاک و پی دانشگاه یاسوج)

مهدی زاهدآقایی (کارمند اداره کل راه و ترابری استان خوزستان)

منصور پرویزی (استادیار دانشگاه یاسوج دانشکده فنی و مهندسی بخش عمران گرایش خاک و پی)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی پایداری سدخاکی بزمان توسط نرم افزار plaxis

پایداري شيرواني از مهمترین مسائلي است كه در حين احداث سد و بعد از آبگيري باید مورد بررسي قرار گيرد. در این مطالعه به منظور بررسي و صحت سنجي روش اجراء محدود در تحليل پایداري شيب هاي سد خاكي بزمان كه داراي نشت دائم مي باشد از نرم افزار plaxis استفاده شده است. این نرم افزار از برنامه هاي متداول مهندسي ژئوتکنيک مي باشد كه بر پایه استفاده از روش اجراي محدود، به مدل سازي و امکان شبيه سازي را براي تغيير شکل ها، پایداري و تحليل سازه هاي خاكي مي پردازد. با توجه به اثر نيروي آب و تغييرات ناگهاني فشار آب حفره اي، نقاطي از سد كه در تماس با آب بوده اند به شدت دچار افت تنش موثر در جهات قائم و افقي مي گردد كه در نتيجه نقاط بالادست پوسته، تنش موثر افت كرده و در نقاطي حتي به صفر مي رسد . در ابتدا تغيير مکان در تمامي نقاط سد صفر در نظر گرفته شده، تغيير مکان هاي مشخص شده ناشي از گذشت زمان و بار وارده و نيروي آب مي باشد. حداكثر تغيير مکان قائم در تاج  0/239متر، حداكثر   تغيير مکان افقي 0/0584 متر پيش بيني مي شود.  در این تحقيق سعي شده است كه نتایج حاصل از مدل سازي تحليلي سد بزمان بوسيله نرم افزار plaxis براي بدست آوردن ضریب اطمينان در حالت نشت دائم و در حالت افت سطح آب بررسي شود، كه سطح آب بصورت استاتيکي تعریف شده است، و ضرایب اطمينان بدست آمده بيشتر1/5 مي باشند. بنابراین پایداري بدنه سد در كليه حالت هاي عملکرد سد بر اساس معيارهاي ایمني پذیرفته شده تامين مي باشد. 

کلمات کلیدی:

تحلیل پایداری، سد بزمان، نرم افزار plaxis

نویسندگان :

حبیب الرحمان معصومی (کارشناس ارشد زمین شناسی مهندسی، اداره کل راه و شهرسازی ایرانشهر)

ایوب کرد انجرکی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، پردیس دانشگاه سیستان و بلوچستان)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی نفوذپذیری ساختگاه سد بزمان با استفاده از آزمایشهای لوژان و لفران

آب گذري(نفوذ پذیري) یکي از مشخصه هاي مهم سنگها و خاك ها مي باشد كه بر فشار آب روزنه اي، سطوح آب زیرزميني، نرخ جریان آب و سرعت لغزیدن سطوح شيب دار توده هاي سنگي و خاكي در برگيرنده سدها، تأثير به سزائي دارد. نفوذ پذیري در سنگ و خاك عبارت است از سرعت عبور سيال از آنها. این سيال ممکن است، آب، گاز یا نفت باشد. اندازه گيري ميزان نفوذ  پذیري یک نمونه سنگ یا خاك در بسياري از مسائل اجرائي از اهميت غير قابل اجتنابي برخوردار است  . از نقطه نظر مهندسي حركت آب در زیر یا در داخل یک سد، در صورتي كه جریان از حد مجاز تجاوز ننماید، مسئله اي نخواهد بود. ولي ممکن است مقدار كل جریان آب آنقدر زیاد باشد كه از نظر اقتصادي غير قابل نفوذ ساختن منطقه نفوذپذیر را الزامي سازد. ميزان نفوذپذیري به جزء تشکيلات رسو بي ریز دانه كه در آزمایشگاه اندازه گيري مي شوند، در بقيه تشکيلات اعم از خاك و سنگ، در صحرا اندازه گيري مي شود . یکي از مهمترین پارامترها در طراحي سازه هاي آبي بزرگ، نفوذپذیري ساختگاه آن سازه ها مي باشد. مرسومترین روش براي تعيين ضریب نفوذپذیري سنگهاي درزه دار، استفاده از آزمایش لوژان مي باشد . در این تحقيق آزمایشات نفوذپذیري به روش لوژان و لفران در 7 گمانه اكتشافي مورد بررسي قرار گرفته است. و سپس نتایج حاصله با تراكم درزه و شکستگي ها و تغيرات مقادیر لوژان و RQD كه از مغزه هاي گمانه هاي حفاري بدست آمده اند مقایسه گردید. با استفاده از این آزمایشات رفتار توده سنگ ساختگاه سد بزمان از نظر نفوذپذیري مورد بررسي قرار گرفت و اجراي پرده آب بند در سر تا سر محور و حتي گسترش آن به داخل تکيه گاه ها ضروري مي باشد.

کلمات کلیدی:

آزمایش لوژان و لفران، نفوذپذیری، توده سنگ، RQD .

نویسندگان :

حبیب الرحمان معصومی (کارشناس ارشد زمین شناسی مهندسی، اداره کل راه و شهرسازی ایرانشهر)

ایوب کرد انجرکی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، پردیس دانشگاه سیستان و بلوچستان)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مطالعه عددي ميزان نشت سد خاكي بزمان

مسئله نشت یک موضوع مهم و ضروري در سدهاي خاكي مي باشد كه با یک تعریف كلي از آن حجم آبي كه از مخزن یک سد از دست مي رود و نمي توان ازآن استفاده كرده وآن را مدیریت كنيم كه در صورت تجاوز از مقدارمعيني امکان خرابي وشکست در سد وجود دارد لذا دراین راستا نرم افزارهاي زیادي براي پيش بيني و محاسبه دبي نشت تهيه گردیده اند كه نسبت به مدل هاي آزمایشگاهي به زمان و هزینه كمتري براي آناليز نشت قبل از احداث سد خاكي نياز دارند . جهت پي بردن به عملکرد این گونه نرم افزارها در این مقاله با مد نظر قراردادن اطلاعات واقعي سدخاكي بزمان واقع در استان استان سيستان و بلوچستان كه از حدود 01 سال پيش آبگيري شده است، مدلي ازسد فوق با مشخصات مصالح و ژئوتکنيک واقعي درنرم افزارهاي seep/w و plaxis كه هر دو مبتني بر المان محدود بوده كه seep/w مختص آناليز جریان وتراوش و plaxis براي تحليل دو بعدي تغيير شکل، پایداري وتحليلهاي دیناميکي درمهندسي ژئوتکنيک ميباشد ترسيم گردیده و تحليل و محاسبه دبي نشت با هر دو نرم افزار صورت گرفت كه این تحليل در نرم افزار seep/w با دو نوع مشبندي مثلثي و مربعي انجام و در نرم افزار plaxis با مشبندي مثلثي صورت گرفت . تحليل دبي نشت در حالت پایدار، (steady steste) ، درنرم افزار seep/w نيز انجام و 1 نوع پوشش جهت كاهش نشت در بالا دست و كف مخزن معرفي و در نرم افزار seep/w مدل گردید. و گزینه مناسب جهت كاهش نشت استفاده از پوشش مخلوطي از رس و بنتونيت به همراه یک لایه ژئوممبران در بدنه و پتوي رسي در كف مخزن مي باشد.  و در نهایت از كليه اطلاعات خروجي نتيجه گيري و مقایسه گردید. و مشخص شد كه خروجي هاي نرم افزار seep/w نسبت به plaxis به واقعيت نزدیکتر بوده و براي محاسبه نشت در سدهاي خاكي قابل اعتماد مي باشد. 

کلمات کلیدی:

نرم افزار seep/w و نرم افزار plaxis ، نشت، سد خاکی.

نویسندگان :

حبیب الرحمان معصومی (کارشناس ارشد زمین شناسی مهندسی، اداره کل راه و شهرسازی ایرانشهر)

فریدون خسروی (دکتری ژئوتکنیک، دانشگاه امام حسین)

ایوب کرد انجرکی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، پردیس دانشگاه سیتان و بلوچستان)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مقایسه عملکرد مدل های هوش مصنوعی در پیش بینی منحنی مشخصه آب خاک

 
منحني مشخصه آب - خاك كه ارتباط بين تغييرات مکش ( به عنوان مشخصه اي با روش هاي اندازه گيري نه چندان ساده ) با مقدار رطوبت خاك غير اشباع ( به عنوان مشخصه اي با روش اندازه گيري راحت ) را مشخص مي كند پایه اساسي هرگونه مدل سازي و پيش بيني رفتار مکانيکي خاكهاي غير اشباع شده است . در این راستا مدل هاي هوش مصنوعي سودمند مختلفي توسط محققين براي پيش بيني این منحني ارائه گردیده است. در این مقاله عملکرد مدل هاي برنامه نویسي ژنتيکي (GP) ، شبکه عصبي ژنتيکي (GBNN) ، رگرسيون چندجمله اي تکاملي (EPR) و شبکه عصبي مصنوعي (ANN) براي پيش بيني 186  منحني مشخصه آب خاك از بانک اطلاعاتی  (SoilVision (2002مورد ارزیابي و مقایسه قرار مي گيرد. نتایج بدست آمده نشانگر دقت بالاتر مدل EPR براي پيش بيني منحني مشخصه آب خاك در ميان این روش ها مي باشد.

کلمات کلیدی:

منحنی مشخصه آب خاک، - EPR, ANN, GBNN, GP

نویسندگان :

علی جوهری (استادیار دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

احمد هوشمندنژاد (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک وپی ، دانشگاه صنعتی شیراز)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی اثر تنش برشی استاتیکی اولیه بر روانگرایی ماسه ها در شرایط برش ساده و مقایسه آن با نتایج دستگاه سه محوری سیکلیک

پتانسيل روانگرایي ماسه های اشباع مي تواند تحت تاثير وجود تنش برشي استاتيکي اوليه قرار گيرد. برای مطالعه تاثير تنش برشي اوليه بيشتر از دستگاه سه محوری سيکلي استفاده شده است، ولي در دستگاه سه محوری به دليل آنکه اعمال تنش برشي با تحکيم ناهمسان همراه است، بنابر این نمي توان اثر تنش برشي را مستقلا بررسي كرد و ناهمساني تحکيم در نتایج آزمایش تاثير مي گذارد. به همين دليل این اثر توسط دستگاه پيچش نمونه توخالي بررسي شده است و نتایج آن با دستگاه سه محوری سيکلي مقایسه شده است. دستگاه پيچش نمونه توخالي این قابليت را دارد كه تنش برشي اوليه را مستقل از نوع تحکيم به نمونه خاک اعمال كند. برای بررسي این اثر، 6 آزمایش پيچش نمونه توخالي و 6 آزمایش سه محوری سيکلي انجام شد و مشاهده شد وجود تنش برشي اوليه در خاک سست مقاومت خاک را در برابر روانگرایي كاهش مي دهد. برای آنکه در آزمایش پيچش نمونه توخالي شرایط برش ساده برقرار باشد، در طول آزمایش قطر خارجي و داخلي نمونه توخالي ثابت نگه داشته شد.

کلمات کلیدی:

برش ساده، آزمایش سه محوری سیکلیک، تنش برشی استاتیک اولیه، آزمایش پیچش نمونه توخالی

نویسندگان :

عباس قلندرزاده (دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران)

حمیدرضا بلوری بزاز (دانشجوی دکتری پردیس فنی و مهندسی عباسپور دانشگاه شهید بهشتی)

سعید سراجپور (دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده فنی دانشگاه تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)