روند توسعه کاربرد پی شمعی در بهره برداری از انرژی زمین گرمایی

بهره برداری از انرژی زمین گرمایی به کمک شمع ها م یتواند منبع جدیدی برای نیازهای سرمایش و گرمایش ساختمان ها باشد. در شمع های حرارتی، شمع ها علاوه بر فراهم نمودن بستری برای انتقال حرارت، به عنوان یک عضو سازه ای نقش انتقال بارهای سازه به زمین را نیز بر عهده دارند. با توجه به مزایای زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی، انرژی زمین گرمایی سطحی به عنوان یک منبع تجدید پذیر از پتانسیل بالایی برخوردار می باشد. در این مقاله با مروری بر ادبیات موضوعی شمع های حرارتی، جنبه ها و پارامترهای تأثر ی گذار بر این سیستم از قبیل خصوصیات حرارتی شمع و زمین، خصوصیات پمپ های حرارتی، راندمان سیستم، وجود سفره آب زیرزمینی و ... مورد بررسی قرار م یگر ید. پس از پرداختن به استانداردهای طراحی موجود، به منظور درک رفتار این فن آوری در اجرا، عملکرد سیستم در مطالعات موردی انجام شده، ارزیابی می شود. به طور کلی نکات مثبت و منفی اینفن آوری برشمرده می شود. در انتها نیز به امکان سنجی کاربرد شمع های حرارتی با توجه به جنبه ها ی زیست محیطی، مصرف انرژی و شرایط اقلیم ایران پرداخته میشود.

کلمات کلیدی:

انرژی زمین گرمایی، شمع،سرمایش و گرمایش، منبعتجدیدپذیر

نویسندگان :

سارا بایندر (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور))

علی نورزاد (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور))

احمد رضا محبوبی اردکانی (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور))

مهتاب دلفان آذری (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور))

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل الاستوپلاستیک تون لهای تحت فشار زیرسطح آب زیرزمینی با درنظرگرفتن نیروی حجمی تراوش و رفتار نرم کرنشی توده سنگ

در این مقاله مدلي جدید برای تحليل تونلهای تحت فشار زیر سطح آب زیرزميني با در نظرگرفتن نيروی حجمي تراوش و رفتار نرم كرنشي توده سنگ ارائه شده است. در این مدل الگوی تراوشي دقيق برای توزیع فشار آب حفره ای در جهات مختلف اطراف تونل مورد استفاده قرار مي گيرد. در مدل ارائه شده سير اجرای تونل های تحت فشار لحاظ شده است ، رفتار توده سنگ الاستوپلاستيك با نرمشوندگي كرنش از نقطه پيك و لحاظ نمودن اثرات زاویه اتساع و نمو كرنش الاستيك در ناحيه پلاستيك در نظر گرفته شده است. با توجه به این كه در ناحيه پلاستيك حل بستهای برای روابط تحليلي ارائه شده موجود نمي باشد، بر مبنای روش عددی تفاضل محدود یك برنامه كامپيوتری نوشته شده است. این برنامه با استفاده از روش براون و بری صحت سنجي شده است. نتایج بدست آمده دقت مدل تراوش را در جهات مختلف اطراف تونل در مقایسه با نرم افزار در مرحله حفاری و بهره برداری تونل به خوبي نشان مي دهند. با افزایش زاویه اتساع، كرنش پلاستيك در هر حلقه افزیش مييابد و با FLACافزایش كرنش پلاستيك، تغييرشکل توده سنگ و شعاع الاستوپلاستيك نيز افزایش مييابد.

کلمات کلیدی:

تونل تحت فشار، نیروی حجمی تراوش، تحلیل الاستوپلاستیک، فشارآب حفر های، زاویه اتساع

نویسندگان :

احمد فهیمی فر (استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، خیابان حافظ)

حامد قدمی (کارشناس ارشد مهندسی عمران ژئوتکنیک، شرکت آب منطقه ای استان البرز، کرج، مهرشهر)

حمیدرضا صبا (استادیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، خیابان حافظ)

سید محمدرضا حسینی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران ژئوتکنیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراک)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

مروری بر تاثیر دما بر رفتار و خصوصیات خاک رس

به دلیل نفوذپذیری پایین خاک رس استفاده از آن در بسیاری از کارهای عمرانی مرسوم است. از جمله موارد کاربرد خاک رس، استفاده از آن به عنوان پوشش در محل های دفن زباله است. نقش اصلی خاک رس در این محل ها نفوذپذیری پایین آن و جلوگیری از خروج مواد حاصل از این زباله ها به محیط اطراف است. از آنجاییکه خاک رس در محل های دفن زباله در معرض دمای ناشی از این زباله ها قرار می گیرد، در خصوصیات رفتاری آن تغییراتی به وجود خواهد آمد. تغییر این خصوصیات در عملکرد خاک رس تاثیر گذار است. در این مقاله هدف، بررسی بیشتر اثر تغییرات دمایی بر روی خواص مهندسی خاک رس است. رفتار گرمایی برروی خاکهای رسی می تواند باعث تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ساختار این نوع از خاکها شود. همچنان که با توجه به محدودیت ذخیره سازی آب حفره ای و با توجه به دمای تبخیر آب، گرماموجب تورق، پراکندگی و یا کلوخه شدگی ذرات رس نسبت بهیکدیگرمی شود. با از دست رفتن رطوبت لایه رس، ساختار خاک تغییر می کند. این تغییر منجر به ایجاد ترک ها در ناحیه ای که رطوبت از دست داده می شود. اگرچه این ترک ها می توانند اندازه کوچکی داشتهباشند ولی با تبدیل شدن به کانال های جریان مشکلات جدی ایجاد می کنند . با به وجود آمدن ترک در لاینر و پوشش محل دفن زباله،امکان نشت شیرابه به آب های زیر زمینی، خارج شدن گازها از محل دفن زباله و در نتیجه آلودگی های زیست محیطی وجود خواهد داشت.

کلمات کلیدی:

خاک رس، دما، ترک، حد خمیری، تغییرات فیزیکی و شیمیایی

نویسندگان :

مهتاب دلفان آذری (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی دانشگاه صنعت آب و برق)

علی نورزاد (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعت آب و برق)

احمدرضا محبوبی اردکانی (عضو هیئت علمی دانشگاه صنعت آب و برق)

سارا بایندر (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی دانشگاه صنعت آب و برق)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی نشست سطح زمین در اثر حفر تونل در مناطق شهری(مطالعه موردی تونل قطار شهری اهواز)

یکيازعواملاصليبرایبهحداقلرساندنتاثيراتزیانآوراحتمالينشستزمينبررویسازههایموجودومحيط،توانایيپيشبينيپروفيلنشستزمينميباشد.هدفازانجاماینطرحتحقيق
اتينيزدرواقعبررسيوپيشبينيوضعيتنشستهایسطحيزمينحاصلازحفرتونخلطیکقطارشهریاهوازدرمقطعيواقعدرایستگاهبهدليلقابليتهایمناسبواعتبارنتایجيکهدرمحيطهایخاكيدارد،استفادهشدهاست.نتایجحاصلهTunnelفرودگاه،است.بههمينمنظورازنرمافزارابزاری مناسب برای پيش بيني نشست مي باشد.

کلمات کلیدی:

نشست، روش عددی

نویسندگان :

حمید رضا جعفری (دانشجو کارشناسی ارشد مکانیک خاک و پی دانشگاه شهید چمران)

محمد سیروس پاکباز (دانشیار گروه مهندسی عمران دانشگاه شهید چمران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی اثرات منفی وجود نخاله های ساختمانی بر روند احداث پروژه های عمرانی از دیدگاه ژئوتکنیک زیست محیطی مطالعه موردی : دریاچه های مصنوعی پارک ملی چهل بازه مشهد

گسترش شهرنشيني و رشد روز افزون ساخت و ساز در محيط های شهری سبب افزایش توليد نخاله های ساختماني در حين احداث سازه های جدید و تخریب سازه های فرسوده گردیده است. در ساليان گذشته تخليه نخاله ها در حاشيه شهرها انجام مي گرفته و اطلاعات دقيقي از مکان تخليه و دفن نخاله های ساختماني در كشور ما وجود نداشته است ، لذا با توجه به این كه رشد و گسترش محيط های شهری بر روی این مناطق به شدت رو به افزایش است شناسایي دقيق موقعيت این نقاط مي تواند از بروز مشکلاتي همچون نشست سازه ها، تركيدگي های شبکه های آبرساني و فاضلاب و... جلوگيری نماید. در این تحقيق ساختگاه احداث دریاچه های مصنوعي پارک چهل بازه مشهد با حفاری 12 حلقه گمانه مطالعاتي تا عمق 25 متری مورد ارزیابي قرار گرفته است. نتایج این تحقيق نشان مي دهد 19.67 درصد از مجموع خاک های موجود در محدوده پروژه از نخاله های ساختماني تشکيل شده است. در ادامه اثرات منفي وجود این مواد زائد بر روند پروژه بررسي و توصيه های فني در رابطه با عمليات اجرایي ارائه گردیده است .

کلمات کلیدی:

نخاله های ساختمانی، ژئوتکنیک زیست محیطی، پارک ملی چهل بازه

نویسندگان :

منا حسین پور مقدم (دانشجوی كارشناسي ارشد زمين شناسي زیست محيطي دانشگاه فردوسي مشهد)

پوریا دهقان (دانشجوی دكتری زمين شناسي دانشگاه فردوسي مشهد و مسئول كميسيون ژئوتکنيک معاونت فني و عمران شهرداری مشهد)

غلامرضا لشکری پور (استاد و عضو هيأت علمي گروه زمين شناسي، دانشگاه فردوسي مشهد)

محمد غفوری (استاد و عضو هيأت علمي گروه زمين شناسي، دانشگاه فردوسي مشهد)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

مروری بر رفتار مکانیکی ماسه مسلح شده با خردههای لاستیک

توليد حجم عظيم از مواد فرسوده با طول عمر بالا و عدم ارائه يك راه حل صحيح و اصولي برای دفن و بازيافت اين مواد، يکي از مسائل و مشکلات به وجود آمده در سالهای اخير مي باشد. از اين جمله ميتوان به مواد لاستيکي اشاره نمود كه حجم قابل توجهي از آنها را برای تايرهای فرسوده انواع خودروها تشکيل ميدهد. با توجه به پتانسيل بالای پروژه های عمراني در استفاده از لاستيك، به خصوص به عنوان جايگزین برای مصالح خاكي دانهای، اهميت انجام تحقيقات گسترده در خصوص كاربرد اين مصالح در پروژه های عمراني، بيش از پيش آشکار مي گردد.

کلمات کلیدی:

خاک ماسهای ، الیاف لاستیک ، مسلح سازی خاک ماسهای

نویسندگان :

امید بیات (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد)

مریم هدهدی (استادیار دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد)

البرز حاجیاننیا (استادیار دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی تاثیر آهک بر اندرکنش خاک رس – ژئوسینتتیک با آزمایش برش مستقیم

ژئوسينتتيک ها بطور فزاینده ای در تسليح سازه های خاكي استفاده مي شود. امروزه استفاده از ژئوسينتتيک ها برای بهبود ویژگي های مهندسي انواع مختلف خاكها به خوبي پذیرفته شده است. اكثر مطالعات در گذشته محدود به خاكهای درشت دانه بوده و تحقيقات و مطالعات اندكي در خصوص امکان پذیری و مزایای استفاده از مسلح كننده در خاكهای چسبنده انجام یافته است. در این مقاله آزمایش های برش مستقيم برای امکان سنجي بهبود مقاومت خاک رس با استفاده از ژئوگرید در بر گرفته شده در لایه های نازک رس آغشته به آهک انجام گردیده است. آزمایش ها بر روی نمونه های رس-رس ، رس – ژئوگرید  رس و رس- رس آغشته به آهک– ژئوگرید –رس و تأثير مقدار درصد آهک لایه مياني و مدت زمان گيرش آهک با خاک رس با درصد رطوبت هایمختلف در اندركنش خاک – ژئوگرید ارائه و مورد بحث قرار گرفته است. نتایج آزمایشها نشان ميدهند كه با افزودن درصد بهينه آهک با درصدرطوبت مشخص خاک رس در سطح تماس خاک رس-ژئوگرید- رس باعث بهبود مقاومت خاک رس مسلح جهت استفاده در خاكریزی ها و سازه های خاک مسلح مي شود و همچنين نتایج نشان مي دهد كه با گذشت زمان مقاومت برشي حداكثر در حال افزایش مي باشد .

کلمات کلیدی:

آهک، ژئوسينتتيک، آزمایش برش مستقيم، خاک رس ، درصد رطوبت بهينه

نویسندگان :

مرتضی استوار (دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران)

محمد علی ارجمند (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل عددی فشار جانبی دینامیکی خاک تحت اثر بار ضربه وارد بر پی ماشین آلات مجاور

در این مقاله تأثير بار ضربه ای عمودی وارد بر سطح آزاد یک لایه خاک نيمه بينهایت، كه توسط یک دیوار حائل صلب نگه داشته شده است، مورد بررسي قرار مي گيرد. دیوار حائل نيز روی یک لایه خاک با خصوصيات خاک بالایي (خاک حائل شده) كه از طرفين بي نهایت و در سطح پایين گيردار است، قرار گرفته است. به طور كلي سعي داریم كه روش بدون شبکه را در مسائل دیناميک خاک بکار ببریم و ثابت كنيم كه مي توانيم روش بدون شبکه به عنوان یک روش قوی، دقيق و انعطاف پذیر را جایگذین روش های متداول تحليل عددی، مانند روش های اجزای (MeshlesslocalPetrov-Galerkin )محدود كنيم. برای حل معادلات دیفرانسيل جزئي از روش بدون المان لوكال پترو-گالركين  برای درونيابي كردن از تقریب حداقل مربعات MLPG به عنوان یک روش كاملاً بدون المان استفاده مي كنيم. روش بدون المان(MLPG) یک توزیع پيوسته از تنش ها، در محيط ویسکو-الاستيک خاكي نشان ،MLPG بهره مي گيرد. در این تحقيق با استفاده از روش (MLS) متحرک داده مي شود و همچنين تأثير سرعت موج برشي خاک، بر روی تنش های وارد بر دیوار را مورد مطالعه قرار مي دهيم.

کلمات کلیدی:

روش MLPG ،دیوار حائل صلب، بار ضربه، محیط خاکی ویسکو-الاستیک

نویسندگان :

عرفان زندی لک(گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان)

آرش بهار (گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان)

مهدی ویس کرمی (گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی اثرات شیب سطحی زمین روی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل

مناطق شهری به علت تمركز جمعيت بالا و جهت تسهيل در حمل و نقل نيازمند به استفاده از سيستمهای زیر سطحي مانند تونلها هستند. در این گونه مناطق جنس خاک غالباً از نوع نرم و ضعيف بوده و حفاری تونل نياز به بررسي دقيق تر كنترل پایداری تحت اثر بارهای اعمال شده به آن دارد.حفر تونل مي تواند منجر به تاثيرات نامطلوبي روی سازه های سطحي و زیرسطحي شود كه در نزدیکي تونل واقع است. اثرات شيب سطح زمين روی نشست سطح زمين در این مقاله مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت برآورده ساختن این هدف از تونل شهری متروی تهران بهره گرفته شده است. جهت بررسي این رفتار، یک مطالعه پارامتریک با زوایای مختلف سطح زمين صورت پذیرفته است. تحليلهای انجام گرفته نشان دهنده نقش مهم شيب سطح زمين بر ميزان نشستهای بوقوع پيوسته در سطح زمين و اطراف تونل هستند. در ادامه جهت بررسي اثرات این شيب روی اندركنش سازه و تونل به مطالعه وجود سازه روی تونل پرداخته شده است.

کلمات کلیدی:

تونل سطحی؛ زمین نرم؛ اندرکنش سازه –تونل،PLAXIS

نویسندگان :

محسن موسیوند (عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد گنبد کاووس، گنبد کاووس، گلستان، ایران)

میثم بیات (دانشجوی دکتری دانشگاه تهران، تهران، ایران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

تحلیل عددی و آزمایشگاهی تاثیر وجود و افزایش تعداد ریز شمع ها بر ظرفیت باربری و نشست شالوده

در این مقاله با توجه به تغيير كاربری سوله ای و احتمال اضافه شدن طبقات و همچنين وجود خاک نابرجا،طرح تثبيت شالوده الزامي تشخيص داده شده است. بدین منظور تعدادی ریز شمع آزمایشي با تعيين حداكثر بار اعمال شده به پي مورد بررسي قرار گرفته و در نهایت چهار ریز شمع كمکي انجام گرفته است.ابعاد بيروني مدل 20 متر در 20 متر Plaxis-3D-Foundation بکار رفته است.آناليز عددی سه بعدی این طرح توسط نرم افزار در نظر گرفته شده و حداكثر بار اعمال شده به پي 48 تن محاسبه شده و اعمال گردیده است و ميزان باربری و نشست شالوده در حالتهای ، بدون ریز شمع، یک و چهار ریز شمع با یکدیگر مقایسه گردیده است.نتایج حاصل از این مدلسازی ها نشان مي د هد كه در حالت شالوه بدون ریز شمع 3ميلي متر مي باشد. به ازای وجود یک ریز شمع ميزان نشست 18 درصد و وجود چهار ریز شمع ميزان نشست 43 درصد كاهش / نشست برابر 42 پيدا مي كند و با مقایسه سه حالت مذكور رابطه نشست-بار برای هر كدام از حالتها، روند خطي داشته است.

کلمات کلیدی:

نشست ، باربری ، تعداد ریز شمع ،Plaxis-3D-Foundation

نویسندگان :

محمد ملائی (کارشناسی ارشد عمران ،گرایش خاک و پی، دانشگاه ازاد واحد زنجان)

دکترمحمودحسنلوراد (استاد یار گروه عمران ، دانشگاه بین المللی امام خمینی-قزوین)

نادر عظیمی (کارشناسی ارشد عمران ،گرایش خاک و پی، دانشگاه ازاد واحد زنجان)

رضا ملائی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران،گرایش خاک و پی دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان)

سمیه ملائی (دانشجوی دکتری سازه،دانشگاه کردستان)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)