بررسی کاهش پتانسیل روانگرایی خاک با استفاده از فناوری نانو به روش آزمایشگاهی و مدلسازی عددی

روانگرایي یکي از نگراني های اصلي جامعه ژئوتکنيک و كساني كه در حال ساخت و ساز یا توسعه آن هستند، مي باشد. پس از دو زمين لرزه بزرگ سال 0991 ، بسياری از ساختمان ها مانند یک سيال حركت كرده و بطور كامل از بين رفتند(شکل 0) . بعد از آن بود كه اثر مخرب روانگرایي مورد توجه مهندسان و زلزله شناسان قرار گرفت. در این مقاله به منظور كاهش پدیده روانگرایي، از دو تثبيت كننده بنام آهک و نانوآهک استفاده شده و پروژه در دو بخش انجام مي گيرد. بخش اول، انجام كار آزمایشگاهي و بدست آوردن پارامترهای مورد نياز خاک قبل و بعد از اضافه نمودن تثبيت كننده، كه شامل آزمایشات استاتيکي و دیناميکي مي باشد. و بخش دوم شامل آناليز رونگرایي كه با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود صورت مي گيرد. پس از انجام آناليز و گرفتن دو خروجي(در حالت خاک بدون تثبيت كننده و با تثبيت كننده)، ميزان تاثير نانو جهت كاهش روانگرایي و فشار آب حفره ای كه یکي از علل بروز پدیده روانگرایي است را با یکدیگر مورد بررسي و مقایسه قرار داده و همچنين از دیدگاه صرفه و صلاح اقتصادی استفاده از نانومواد نيز مورد مطالعه قرار مي دهيم.

کلمات کلیدی:

نانو ، روانگرایی ، آهک

نویسندگان:

عادل عساکره (استادیار و عضو هیئت علمی دانشگاه هرمزگان ، بندرعباس ، ایران)

حسین خادمی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران )خاک و پی ( دانشگاه هرمزگان ، بندرعباس ، ایران)

مهدیه شعبانی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران )خاک و پی ( دانشگاه هرمزگان ، بندرعباس ، ایران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

تحلیل عملکرد دیواره میخکوبی در گودبرداریهای عمیق در محیط های سنگی درزه دار

به منظور تثبيت دیواره گودبرداری های عميق از روش های مختلفي از جمله سيستم ميخکوبي، انکراژ، دیوار برلني، اجرای شمع، دیواره دیافراگمي، دیوار حائل وزني و خرپا بهره گرفته مي شود.در این ميان، استفاده از سيستم ميخکوبي در محيط های شهری بواسطه مزایایي همچون عدم اشغال فضای اجرای سازه، امکان گودبرداری با توپوگرافي دلخواه و صرفه اقتصادی رشد زیادی داشته است. عملکرد دیواره های گودبرداری تثبيت شده با سيستم ميخکوبي (دیواره ميخکوبي) تا حد زیادی وابسته به شرایط زمينشناسي و ژئوتکنيکي محدوده طرح مي باشد. از جمله شرایط ژئوتکنيکي محدوده طرح مي توان به برخورد با محيط های سنگي درزه دار در محدوده گودبرداری اشاره نمود. در این مقاله با تکيه بر روش اجزای محدود و مدلسازی عددی همزمان دیواره ميخکوبي و سازه مجاور و با در نظر گرفتن اثرات غيرهمسان بودن لایه های سنگ و همچنين كليه اندركنش های محيط سنگي ميخ سازه، به بررسي عملکرد دیواره ميخکوبي در زون های سنگي درزه دار پرداخته مي شود. به منظور بررسي عملکرد، پارامترهایي همچون جابجایي طره دیواره، شکم دادگي دیواره، نشست كلي و نشست نسبي زیر سازه مورد بررسي قرار گرفته است. بر اساس نتایج، تاثير زوایای درزه نسبت به دیواره گود، اثر ميزان غيرهمساني مصالح سنگي مجاور گود و تاثير زاویه اجرای ميخ بر عملکرد دیواره ميخکوبي قابل ارزیابي مي باشد. به عنوان یکي از نتایج مهم ميتوان اشاره نمود كه جابجایي دیواره گود تابعي از هر دو پارامتر لغزش در سطح تماس درزهها و همچنين ناهمساني لایه ها مي باشد. از اینرو با وجود افزایش ضریب اطمينان با تغيير زاویه درزه از حالت "درزه به سمت گود" به حالت "درزه عکس گود"، جابجایي های دیواره در حالت درزه افقي نسبت به سایر زوایای درزه كمتر مي باشد.

کلمات کلیدي:

گودبرداري، میخکوبی، محیط درزهدار، عملکرد

نویسندگان:

هاتف هاشمی (دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

علی ارومیه ئی (دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

ابراهیم نعیمی فر (دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

پایدارسازی دائمی گودبرداری هتل های نرگس مشهد با استفاده از سيستم نيلينگ و خاك مسلح

امروزه استفاده از سيستم های حفاظتي در پایدارسازی گود حين حفاری و بعنوان تحکيمات موقتي رایج شده است. ازسوی دیگر، با در نظر گرفتن تمهيداتي مي توان باربری دائمي را از سيستم های تحکيم نظير شمع بتني، نيلينگ و یا انکراژ انتظار داشت و در تركيب با سایر عناصر پایداركننده بعنوان سيستم تحکيم دائمي در گودبرداری ها از آنها استفاده نمود. بررسي و ارزیابي روش پایدارسازی با توجه به شرایط حاكم و انتخاب سيستم تحکيم مناسب از نظر فني و اقتصادی جهت پایدارسازی دائمي دیواره های گود هتل نرگس واقع در شهر مشهد موضوع این مقاله مي باشد. با توجه به اجرای عمليات حفاری و احداث رمپ دسترسي در دیواره غربي و اجرای پل های دیواره شرقي و لزوم پركردن این فضاهای حفاری شده، گزینه های اقتصادی و نيز امکان پذیر از لحاظ فني جهت پرنمودن این فضاها مطالعه شد و تركيب خاک مسلح با ژئوگرید در اتصال با نيلينگ (انکر) بعنوان گزینه قابل اجرا معرفي شده است. تحليل های پایداری گزینه های سيستم تحکيم جهت بررسي ضرایب اطمينان به روش های عددی (نرم افزار Plaxis) و روش های تعادل حدی (نرم افزار Slide) انجام شده است.

کلمات کلیدی:

گودبرداری شهری، میخکوبی، خاک مسلح، ژئوگرید

نویسندگان:

سمیرا حیدری (دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک سنگ، دانشگاه تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی روشهای رگرسیون چندمتغیره خطی و شبکه عصبی مصنوعی جهت تعیین مقاومت فشاری تکمحوری و مدول الاستیسیتهی سنگ کنگلومرا

تعيين دقيق برخي از خواص مکانيکي سنگ ها، مانند مقاومت فشاری تک محوری (Uniaxial Compressive Strength, UCS) و مدول الاستيسيته (E)،  به زمان و هزینه قابل توجهي برای جمع آوری و آماده سازی نمونه های مناسب و آزمون های آزمایشگاهي نياز دارد. بنابراین برای به حداقل رساندن زمان و هزینه مي توان از روابط تجربي كه به طور گستردهای برای برآورد خواص پيچيده سنگ ها از داده های حاصل از روش های آسان بهره مي گيرد، استفاده نمود. هدف از این مطالعه بررسي روش های شبکه عصبي مصنوعي (Artificial Neural Network, ANN) ورگرسيون چندمتغيره خطي (Multiple linear regression, MLR) به منظور برآورد UCS و E مي باشد. متغيرهای مستقل شاخص مقاومت
بار نقط های ((50)Point Load Strength Index, Is )، سرعت موج (Pressure wave velocity, Vp) ، تخلخل (n)، چگالي (dγ) ودرصد رطوبت (water content, Wn) به عنوان پارامترهای ورودی به منظور پيش بيني متغيرهای وابسته (UCS و E) در هر دو روش استفاده شده اند. روش MLR ، UCS و E 1 را به ترتيب با ضرایب تعيين 58 = 2R 1/ و 31 = 2R پيش بيني نموده است. استفاده از شبکه عصبي پرسپترون چندلایه Multilayer Perceptron, MLP) 1) ، ضرایب تعيين را تا سطح قابل قبولي ( 95 = 2R برای UCS 1/ و 99 = 2R برای E) بهبود بخشيد. نتایج این مطالعه نشان مي دهد كه روش ANN ، عملکرد بهتری در پيش بيني UCS و E نسبت به روش MLR دارد.

کلمات کلیدی:

مقاومت فشاری تک محوری، مدول الاستیسیته، کنگلومرا، رگرسیون چندمتغیره خطی، شبکه عصبی

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مدلسازی عددی سه بعدی نشست سطح زمین تحت تاثیر حفاری EPB-TBM در زمین نرم

بررسي نشست سطح زمين تحت تاثير حفاری تونلهای شهری توسط دستگاه تعادل فشار زمين ( EPB ) یکي از فاكتورهای بسيار مهم بخصوص در حفاری تونلهای كمعمق مي باشد. در این مقاله به دليل اهميت موضوع عبور از بافت فرسوده شهری و تقليل خسارات وارده، محدوده ما بين ایستگاه های شماره 00 و 01 خط یک قطار شهری تبریز كه دارای بافت فرسوده بوده و شامل سازههائي با قدمت زیاد و عدم استحکام كافي مي باشد مورد مطالعه و تحقيق قرار گرفته است. با توجه به وجود سازههای خطرناک و با درجه PLAXIS 3D Tunnel توسط نرمافزار المان محدود اهميت زیاد در دو مقطع مسير، بررسي نشست ها در این دو مقطع صورت گرفته است. نتایج نشان مي دهد كه پس از حفر تونل ها ميزان نشست سطح زمين و ساختمان ها بيش از مقدار مجاز نشست در مناطق شهری بوده و نياز است كه فرایندهای كنترلي نشست در این مقاطع صورت بگيرد.

کلمات کلیدي:

نشست سطح زمین، دستگاه تعادل فشار زمین، مدلسازي عددي، مقاطع بحرانی، تونل دوقلو

نویسندگان:

حامد کریم نیا (کار شناسی ارشد استخراج معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود )

حسین میرزائی نصیرآباد (استاد یار ، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود)

شکرالله زارع (استاد یار ، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

انتخاب بادبزن اصلي معدن بزرگ تزره به روش مسير بحراني

به طور كلي طراحي تهويه معادن زيرزميني به روش هاي دستي و رايانه اي تقسيم مي شود. در روش دستي انتخاب جهت جريان هوا درون شبكه معدن در اختيار طراح تهويه است ولي در روش رايانه اي اين اختيار بر اساس قوانين حاكم بر مكانيك سيالات و علم تهويه توسط نرم افزار تهويه انتخاب مي شود. هر يك از روش هاي مذكور خود به چندين روش مورد تحليل قرار مي گيرند. مهمترين روش هاي تحليل در روش دستي شامل روش حلقه اي و مسير بحراني است. مسير بحراني در اين مقاله بر اساس نمودار درختي پايه ريزي شده است. با توجه به نمودار درختي شبكه تهويه، مسيري كه از حداكثر افت فشار برخودار باشد به عنوان مسير بحراني انتخاب مي شود. بر اين اساس بادبزن اصلي شبكه تهويه معدن بزرگ تزره به روش مسير بحراني در اين مقاله مورد تحليل قرار مي گيرد.

كلمات كليدي:

تهويه، روش دستي، روش رايانه اي، مسير بحراني

انتخاب سيستم حمل و نقل براي معادن با توليد متوسط: مطالعه موردي معدن سنگ آهن كوركورا

در معادن روباز انتخاب تجهيزات، از اهميت بالايي برخوردار مي باشد انتخاب ماشين آلات و تجهيزات در معادن بده پارامترهاي مختلفي نظير مقدار ذخيره، شرايط ژئومكانيكي، ملاحظات اقتصادي، شرايط فني تجهيزات و بستگي دارد روش هاي گوناگوني براي انتخاب ماشين آلات نظير سيستم هاي خبره، روش هاي تصميم گيري چند معياره و وجود دارد در اين مقاله از تلفيق روش تحليل فرآيند سلسله مراتبي (AHP) با سيستم فازي به منظور انتخاب دامپ تراك مناسب در معادن با توليد متوسط استفاده شده است. در اين زمينه از سه معيار اصلي پارامترهاي فني، پارامترهاي عملياتي و پارامترهاي اقتصادي براي مقايسه گزينه هاي موجود بر اساس نظر 11 نفر از متخصصان، مورد استفاده قرار گرفته است مطالعه موردي بر اساس مشخصات معدن سنگ آهن كوركورا صورت پذيرفته است.با توجه به روش پيشنهاد شده، در معدن مذكور به انتخاب ماشين آلات باربري پرداخته شده است، كه در پايان دامپ تراك كوماتسو HD327-7 به عنوان سيستم حمل و نقل مناسب انتخاب گرديد.

كلمات كليدي:

انتخاب ماشين آلات، تحليل سلسله مراتبي، سيستم فازي، معدن سنگ آهن كوركورا

انتخاب الگوي بهينه برداشت از معادن مجتمع سيمان آبيك با استفاده از روش تاپسيس

از آنجا كه بهره برداري بهينه از معادن مي بايست مطابق الگوي صحيح برداشت انجام گيرد، در اين نوشتار به انتخاب الگوي بهينه برداشت از معادن مجتمع سيمان آبيك پرداخته شد. انتخاب الگوي بهينه يك مسئله تصميم گيري چند معياره است. در واقع الگوهاي مختلف براي برداشت از معدن سيمان آبيك، گزينه هاي مورد بررسي مي باشند كه بر اساس معيارهاي مختلف، بهترين الگو از بين گزينه ها انتخاب خواهد شد. در اين بررسي براي انتخاب بهترين الگوي برداشت از بين 6 الگوي پيشنهادي، از روش تاپسيس يا شباهت به گزينه ايده آل استفاده شد. 4 معيار توسط كارشناس جهت تصميم گيري چند معياره انتخاب گرديد كه عبارتنداز : طول عمر معدن مارن، هزينه يك تن خوراك كوره، درصد سنگ آهك (در مقايسه با ميزان مارن مصرفي) و ميزان استفاده از كل ذخيره معدن مارن. روش تاپسيس گام به گام پيادهسازي شد و تمامي الگوها امتيازدهي و در نهايت الگوهاي 2 و 3 در اولويت قرار گرفت و به عنوان الگوهاي بهينه انتخاب و معرفي گرديد.

كلمات كليدي:

الگوي بهينه برداشت؛ تصميم گيري چندمعياره؛ روش تاپسيس

انتخاب مدل پيش بيني خردايش مناسب در معدن مس سرچشمه

هدف اصلي از انجام عمليات انفجار در معادن، خردايش سنگ و حصول ابعاد سنگ خرد شده مورد نياز است كه در نهايت به بهينه سازي هزينه هاي كلي مي انجامد. به منظور انجام برنامه ريزي مناسب توليد و همچنين انجام فرآيند بهينه سازي حين استخراج معدن، آگاهي از توزيع ابعادي مواد خردشده حاصل از انفجار، پيش از انجام انفجار، لازم و ضروري است. بدين منظور تاكنون مدل هاي پيش بيني فراواني از جمله مدل هاي تجربي؛ ارايه شده است. هدف از اين تحقيق بررسي توانايي دو مدل كاز- رام و سوئبرك براي پيش بيني خردايش در معدن مس سرچشمه است. در راستاي تحقق اين هدف، براي بدست آوردن مقدار توزيع خردايش ناشي از انفجارها، ابتدا از توده سنگ خرد شده عكس برداري و سپس با استفاده از نرم افزار آناليز تصويري Split-Desktop منحني دانه بندي بدست آمد. منحني هاي بدست آمده با منحني هاي حاصل از دو مدل كاز- رام و KCO مقايسه شدند. نتايج بدست آمده نشان داد كه مدل كاز- رام تطابق بهتري نسبت به مدل KCO با شرايط انفجارها درمعدن مس سرچشمه دارد.

كلمات كليدي:

پيش بيني خردايش ناشي از انفجار، آناليز تصويري، معدن مس سرچشمه، مدل كاز- رام ،مدل KCO

انتخاب بهترين روش عددي براي شبيه سازي جريان ثقلي سنگ خرد شده در معادن تخريبي به كمك تصميم گيري چند معياره فازي

با وجود اينكه تحقيقات زيادي در زمينه جريان ثقلي در معادن تخريبي انجام شده، هنوز هم قوانين ثابت و واحدي براي آن بوجود نيامده است. به همين دليل نمي توان آن را به خوبي شبيه سازي كرد. براي درك هر چه بهتر اصول جريان بايد از روشي استفاده كرد كه هم قابليت تكرارداشته باشد و و هم محاسبات با سرعت مناسب انجام شود . علاوه بر اين تا جايي كه امكان دارد بايد انداز و ابعاد، زبري ، جابه جايي و چرخشش ذرات و نحوه اعمال فشار ذرات بر يكديگر، مشابه واقعيت باشد. در اين مقاله، ابتدا جريان ثقلي سنگ خرد شده درمعادن تخريبي مورد بررسي قرار گرفته است و سپس خصوصيات مهم انواع روش هاي عددي شرح داده شده است. در انتها به كمك روش تصميم گيري چند معياره فازي بهترين روش براي شبيه سازي جريان ثقلي سنگ خرد شده معرفي شده است. روش هاي عددي مورد مطالعه شامل المان محدود، تفاضل محدود، المان مجزا، تغيير شكل هاي نا پيوسته مي باشد كه از بين آنها روش تغييرشكل هاي ناپيوسته (DDA) به عنوان بهترين گزينه براي شبيه سازي جريان ثقلي سنگ خرد شده معرفي شده است.

كلمات كليدي:

جريان ثقلي، روش هاي عددي، DDA، معادن تخريبي، تصميم گيري چند معياره