مدل هایپربولیک و پیش بیني رفتار تنش کرنش زباله (مطالعه موردی مرکز دفن زباله کهریزک تهران)

مطالعه رفتار خاک تحت بارگذاري و پيش بيني مقاومت و تغيير حجم آنها از جمله مفاهيم بنيادي در علم مکانيک خاک ميباشد. حجم گستردهاي از تحقيقات انجام شده در این زمينه مربوط به چند دهه اخير و بر روي رفتار تنش كرنش خاكها بوده است. رفتار تنش كرنش زباله هاي جامد شهري غير خطي است، این رفتار با سخت شدگي شدید در ابتدا تا گسيختگي در نمونه ادامه ميیابد. در این تحقيق جهت پيش بيني رفتار تنش  كرنش زباله، یک نمونه مدل الاستيک هایپربوليک براي خاكها مورد استفاده قرار گرفته است. پارامترهاي این مدل ثابت و ویژه مصالح مورد آزمایش است و نياز است تا این پارامترها از طریق آزمایش مورد ارزیابي قرار گيرند. با تخمين پارامترهاي این مدل با استفاده از نتایج آزمایش هاي
انجام شده، ميتوان از این مدل براي پيش بيني رفتار تنش كرنش زباله هاي جامد شهري استفاده كرد.

کلمات کلیدی:

زباله جامد شهری، مدل هایپربولیک، رفتار تنش کرنش زباله، مرکز دفن زباله کهریزک

نویسندگان :

محسن کرامتی (دانشجوی دوره دکتری، دانشگاه علم و صنعت ایران)

نادر شریعتمداری (استاد، عضو هیئت علمی، دانشگاه علم و صنعت ایران)

محمدرضا نبی زاده شهربابک (دانشجوی دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران)

علی سعیدانژاد (دانشجوی دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

ارزیابی فشار جانبی فعال خاک های دانه ای بر دیوارهای حائل به روش مشخصه های تنش

پایداری دیوارهای حائل از مسائل مهم در مهندسي ژئوتکنيک ميباشد. روشهای مختلفي برای ارزیابي فشار جانبي خاک به دیوارهای حائل در حالت فعال ارائه شده است. یکي از روشهای مفيد كه ميتوان در این مورد به كار برد، روش مشخصه های تنش ميباشد. در این مقاله، ضرائب فشار جانبي فعال بر دیوارهای حائل با استفاده از روش مشخصه های تنش مورد بررسي قرارگرفته است. خاكریز پشت دیوار بدون چسبندگي و با زاویه اصطکاک در نظر گرفته شده است. خاک از معيار گسيختگي موهر-كولمب تبعيت ميكند. با ارضای شرایط مرزی و با استفاده از روش تفاضل محدود، معادلات تعادل بر روی خطوط مشخصه های تنش حل شدهاند. برای حل مسئله یک برنامه كامپيوتری تهيه شد كه قادر است با گرفتن اطلاعات ورودی از قبيل هندسه دیوار، مشخصات خاک و ... مسئله را تحليل كرده و شبکه مشخصه ها را ترسيم نماید. سطح گسيختگي دیوار و توزیع تنش وارده به دیوار، پس از تحليل به دست ميآید. با انجام تحليل های پارامتری، تأثير پارامترهای مختلف از قبيل شيب زمين، شيب دیوار، زاویه اصطکاک بين دیوار و خاک و ... بررسي شده اند. نتایج نشان ميدهند كه روش مشخصه های تنش به خوبي قادر است فشار فعال وارده به خاک را با دقت بسيار مناسب به دست آورد.

کلمات کلیدي:

روش مشخصه هاي تنش، فشار فعال جانبی خاک، دیوارهاي حائل، روش شبه استاتیکی

نویسندگان :

زهرا پوراسماعیل (دانشجوی كارشناسي ارشد مهندسي عمران، گرایش خاک و پي، دانشگاه خليج فارس)

امین کشاورز (استادیار، دانشکده مهندسي، دانشگاه خليج فارس)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

تحلیل فشار جانبی خاک های مسلح شده با فیبر بر دیوارهای حایل در حالت غیرفعال با استفاده از روش مشخصه های تنش

از خاک های مسلح شده با فيبر، ميتوان به عنوان خاكریز پشت دیوارهای حائل استفاده نمود. در این مقاله از روش مشخصه های تنش برای محاسبه فشار جانبي دیوارهای خاكي مسلح شده با فيبر در حالت غيرفعال استفاده شده است. توزیع فيبرها در خاک به صورت تصادفي در همه راستاها در نظر گرفته شده است. معيار گسيختگي استفاده شده، مخلوط خاک با فيبر را به صورت یک محيط همگن اما غيرایزوتروپ در نظر ميگيرد و از پارگي فيبرها صرفنظر ميكند. خاکریز پشت دیوار به صورت دانهای و بدون چسبندگي در نظر گرفته شده است. معادلات تعادل تنش روی خطوط مشخصه ها، با ارضای شرایط مرزی سطح زمين و دیوار، با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده است. برای حل مسئله یک برنامه كامپيوتری نوشته شده كه با استفاده از ویژگي های خاک و فيبرها و شرایط مرزی به عنوان ورودی، ميتواند شبکه را حل كرده و توزیع تنش وارده به حائل را محاسبه كند. ضریب فشار جانبي خاک را ميتوان با انتگرالگيری از این فشار به دست آورد. نتایج نشان ميدهند كه تفاوت استفاده از زاویه اصطکاک  معادل در حالتي كه فيبرها به صورت تصادفي ریخته شوند، با حالت كلي تحليل، بسيار كم است. با انجام تحليل های پارامتری متعدد، اثرات ناشي از ویژگي های خاک و فيبر و همچنين زاویه شيب دیوار و سطح زمين بر روی فشار جانبي خاک ارزیابي شده است. 

کلمات کلیدی:

مشخصه های تنش، فشار جانبی زمین، خاک مسلح شده با فیبر، حالت غیرفعال

نویسندگان :

امین کشاورز (استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس)

مریم آبشیرینی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

تحلیل نشست تک شمع تحت بار محوری در خاک های غیرهمگن با روش دیفرانسیل کوادریچر

یکي از جنبه های اساسي در طراحي شمع ها، ارزیابي عملکرد بار- نشست شمع مي باشد. از این رو روشهای تئوری و تجربي متعددی ارائه شده است كه هر یک بر اساس فرضيات خاصي، نشست شمع ها را تخمين مي زند. در این مقاله از روش عددی دیفرانسيل كوادریچر برای تحليل تک شمع تحت بار محوری استفاده شده است. اساس این روش تبدیل عبارات مشتق در هر نقطه، بر حسب مقادیر جابجایي نقاط دامنه مي باشد. ارتباط بين خاک و شمع به صورت یک سری فنر در مسئله لحاظ شده است. ابتدا فرم دیفرانسيل كوادریچر معادله دیفرانسيل حاكمه و شرایط مرزی نوشته شده است و سپس برنامهای كامپيوتری برای تحليل مسئله تهيه شده است. در ادامه به بررسي عملکرد بار- نشست شمع مدفون در خاک های همگن با رفتار خطي و غير خطي و همچنين خاک ناهمگن پرداخته شده و نتایج به دست آمده از این روش، با نتایج حاصل از حلها و روشهای عددی دیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل از مقایسه های انجام شده نشان ميدهند كه روش دیفرانسيل كوادریچر با سرعت و دقت بسيار خوبي ميتواند نشست شمع را در خاکهای همگن و غير همگن تحليل نماید.

کلمات کلیدی:

نشست، شمع، بار محوری، خاک غیر همگن، دیفرانسیل کوادریچر

نویسندگان :

امین کشاورز (استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس)

علی حسینی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی اثر دانه بندی بر روی تراوائی مخلوط های ماسه و رس

هدف تحقيق حاضر بررسي ضریب نفوذپذیری خاک هایي با دانه بندی متفاوت و ارزیابي اثر اندازۀ ذرات بر روی ميزان نفوذپذیری خاک مي باشد. در این راستا، تعدادی آزمایش تعيين ضریب نفوذپذیری در آزمایشگاه مکانيک خاک دانشگاه گيلان توسط دستگاهي كه بدین منظور ساخته شده، صورت گرفته است. به منظور بررسي اثر دانه بندی بر روی ميزان نفوذپذیری خاک، آزمایش ها بر روی 5 نوع خاک تهيه شده به روش مصنوعي با درصد ریزدانۀ 75%، 60%، 45%، 30% و 15% انجام شده است. در تحقيق حاضر، نمونه ها به دو روش پروكتور استاندارد و پروكتور اصلاح شده  متراكم شدهاند و سپس آزمایش نفوذپذیری بر روی نمونه ها انجام شده است. نتایج به دست آمده از آزمایشات صورت گرفته بيانگر این است كه با افزایش درصد ریزدانه و همچنين افزایش حد رواني و حد خميری خاک، ضریب نفوذپذیری كاهش ميیابد. از سوی دیگر مشاهده مي شود كه با افزایش حداكثر وزن مخصوص خشک، ميزان تراوایي افزایش مي یابد.

کلمات کلیدی:

ضریب نفوذپذیری، دانه بندی، پروکتور استاندارد، پروکتور اصلاح شده

نویسندگان :

سید حسین اصلمند (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران خاک و پی، رشت، پردیس بین الملل دانشگاه گیلان)

پریچهر تیزپا (کارشناسی ارشد مهندسی عمران خاک و پی، رشت، دانشگاه گیلان)

رضا جمشیدی چناری (ستادیار دانشگاه گیلان، دانشکده فنی، رشت، گیلان -)

مهران کریمپورفرد (ستادیار دانشگاه گیلان، دانشکده فنی، رشت، گیلان -)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی کاربرد ژئوتکستایل در تسلیح خاک رس به کمک مدل سازی در نرم افزار ABAQUS

امروزه استفاده از مصالح ژئوسنتتيکي در فعاليت های ژئوتکنيکي به ميزان قابل ملاحظه ای رو به افزایش است. یک ي از موارد اصلي كاربرد این مصالح در افزایش مقاومت فشاری خاک رس مسلح شده بوسيله لایه های ژئوتکستایل مي باشد. در تحقيق حاضر به بررسي اثر تسليح خاک رس بوسيله لایه های ژئوتکستایل در افزایش مقاومت فشاری با استفاده از آزمایش سه محوری تحکيم نيافته زهکشي نشده ( UU ) پرداخته شده است. جهت مدلسازی از نرم افزار ABAQUS 6.11.3 استفاده شده و مدل دراگر پراگر اصلاح شده برای شبيه سازی رفتار تنش كرنش لایه های خاک و مدل الاستيک خطي برای لایه ژئوتکستایل انتخاب گردیده است. در این پژوهش نمونه غير مسلح و نمونه های مسلح بوسيله لایه های
به وسيله نرم افزار مدل سازی شده اند. در نهایت به منظور صحت سنجي نتایج از مقاله ای در همين زمينه ، ژئوتکستایل ( 0 2 و 1 لایه ژئوتکستایل)  استفاده شده و نتایج مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهي كاليبره شده است.

کلمات کلیدی: 

خاک رس مسلح، ژئوتکستایل، نرم افزار ABAQUS ، آزمایش سه محوری

نویسندگان :

سید ابوالحسن نائینی (دکترای مهندسی عمران گرایش مکانیک خاک و پی، دانشیار دانشگاه بین المللی امام خمینی )

عیسی علی آقایی شفیع آبادی (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش مکانیک خاک و پی، دانشگاه بین المللی امام -
خمینی )

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسي اثرات رفتاري و اقتصادي ضريب مقاومت خاك بستر در پي سازه ها

  
هر سازه اي كه در روي كره خاكي ساخته مي شود بارش را توسط پي به خاك منتقل مي كند، مهندسي پي هنر بكارگيري علوم سازه، ژئوتکنيک و قضاوت مهندسي در رابطه با تحليل و طراحي و اجراي پي بوده كه با رعایت اصول فني، اجرایي، پایداري و اقتصادي نهایتاً سيستم فونداسيون بهينهیي حاصل گردد. پي گسترده یک دال بتني است كه در همه نقاط به وسيله خاك حمایت شده است از آنجایي كه خاك از نقطه نظر ات مقاومت و سختي خيلي ضعيف تر از پي گسترده وبتني بوده و واكنش خاك یک پارامتر خيلي مهم در طراحي پي هاي گسترده مي باشد لذا سازگاري تغيير شکل پي گسترده وواكنش خاك براي هماهنگي باطرح پي گسترده با تاكيد بر تغييرات دو عامل عناصر سازه اي وخصوصيات خاك ضروري است .كه منجر به ارائه روشهاي متداول محاسبه ضریب مقاومت خاك بستر در پي سازه ها شده است. مدلسازي ارتجاعي اندر كنش خاك پي با استفاده ازفرض رفتار فنر مانند براي خاك امکان پذیر مي باشد . تئوري وینکلر )تئوري فنر هاي ارتجاعي یا تئوري بستر الاستيک( از تئوري هاي متداول وپر كاربرد در زمينه مدلسازي رفتار اندر كنش بين خاك و سازه با فرض رفتار ارتجاعي براي خاك است. و در نهایت با ارائه روش فنرهاي مزدوج مجازي جهت تحليل وطراحي سازه اي و مقایسه آن با مدل وینکلر با استفاده از نرم افزار Safe12 ودر قالب نمودار های ارائ هشده توسط نرم ا فزار Matlab R2010a نتيجه گيري حاصل مي شود .

كلمات كليدي:

ضريب مقاومت خاك بستر، روش Winkler ، پي گسترده، تنش، تغيير شكل، مزدوج مجازي و safe12

نویسندگان :

هاوري نصيري (كارشناسي ارشد سازه، دانشكده فني، دانشگاه آزاد واحد مهاباد)

دكترميكائيل يوسف زاده فرد (PH.D ، دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه آزاد واحد مهاباد،)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

روش آنالیز سریع پایداری گود در محل، مقایسه و صحت سنجی با شبیه سازی نرم افزاری

با توجه به اهميت گود برداری و گسترش عمليات خاكبرداری در شهرها و تاثير پذیری شرایط گود از ملاحظات ژئوتکنيکي و نظر به آنکه در گودبرداری های غير اصولي عدم لحاظ نمودن رفتار اندركنش خاک و سازه منجر به بروز رخدادهای ناگوار مي گردد ، در این تحقيق اقدام به بررسي پایداری این سازه های خاكي شده است . در این راستاكه گاها با توجه به نبود الگویي مناسب به منظور قضاوت مهندسي در خصوص پایداری گودها و تشخيص آن دسته از گودهایي كه نياز به سيستم های نگهدارنده دارند ، این مقاله ارائه گردیده است . در این مطالعه مي توان با استفاده از 4 پارامتر كليدی مقدار سربار ، ارتفاع گود ، نوع خاک و حضور آب و با استفاده از جداول كاربردی ارائه شده ميزان ریسک و خطر پذیری گود بروش تحليل سریع و با استفاده از جمع تجمعي مقادیر حاصل از این پارامترها سنجيده مي گردد . از طرفي اطلاعات موجود در جداول توسط نرم افزار plaxis شبيه سازی شده و توسط روش آناليز رانکين بررسي و نتایج روش سریع در محل مقایسه و صحت سنجي گردیده است . در جداول حاضر از آنجایي كه وجود پارامترهایي با خطر جانبي مانند درزه ، شکاف ، حفره ، قنات و سایر موارد مشابه بصورت جداگانه پيش بيني نشده است ، در نهایت در صورت وجود چنين مواردی مي توان مطابق الگو های پيشنهادی ميزان وسعت خطر بدست آمده را افزایش داد . همچنين در صورت حضور بارهای دیناميکي و لرزه ای در محل به نسبت شدت آنها درصد ریسک تا دو برابر حالت استاتيکي و بدون حضور بارهای لرزه ای مي تواند افزایش یابد .

کلمات کلیدی :

آنالیز سریع ، گودبرداری ، آنالیز رانکین ، میزان ریسک ، نرم افزار plaxis

نویسندگان :

بهنام اسدی (کارشناسی ارشد ژئوتکنیک ، مدرس دانشگاه آزاد همدان)

بهروز حلیمی (دانشجوی دکتری ژئوتکنیک ، مدرس دانشگاه فنی و حرفه ای همدان)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

کاربرد نتایج آزمایش CPT در برآورد ظرفیت باربری شمع های کوبشی با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی

آزمون نفوذ مخروط (CPT) یکي از آزمونهای درجای خاک ميباشد كه به دليل سادگي، سرعت بالای انجام، هزینه نسبتاً كم، دارا بودن خروجي پيوسته در عمق خاک و نيز به دليل شباهتهای موجود بين مخروط نفوذسنج و شمع، تخمين ظرفيت باربری شمعها یکي از اولين كاربردهای آن به شمار ميرود. دو رویکرد برای استفاده از نتایج CPT در طراحي شمعها وجود دارد. رویکرد مستقيم كه ظرفيت باربری شمع را مستقيماً بر اساس نتایج CPT محاسبه ميكند و رویکرد غير مستقيم كه با استفاده از مشخصات خاک كه از نتایج CPT بدست آمدهاند، ظرفيت باربری شمع را تخمين ميزند. به كارگيری شبکهی عصبي مصنوعي در تخمين ظرفيت باربری شمعها بر اساس نتایج CPT ، در زمرهی رویکردهای مستقيم قرار ميگيرد. در تحقيق حاضر شبکهی عصبي مصنوعي نوع GMDH به عنوان ابزار استحصال رابطهی بين نتایج CPT و ظرفيت باربری شمعها مورد استفاده قرار گرفته است. دادههای مورد استفاده در این تحقيق كه مربوط به 01 شمع بتني پيشساختهی كوبشي ميباشند، از مقالات اا شده جمع آوری گردیدهاند. روش پيشنهادی این تحقيق در نرمافزار MATLAB پياده شده و نتایج به روشهای آماری با نتایج 8 روش شناخته شده مبتني بر نتایج CPT و یک روش تحليل استاتيکي مورد بررسي و ارزیابي قرار گرفته و برای محاسبهی ظرفيت باربری شمعها، مقایسه شده است. تحليلهای آماری و ردهبندی روشها بر اساس معيارهای مختلف آماری، عملکرد بهتر روش پيشنهادی را نسبت به روشهای دیگر بررسي شده در این تحقيق، نشان مي دهد.

کلمات کلیدی:

شمع های کوبشی، آزمایش CPT ، شبکهی عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک

نویسندگان :

توحيد اخلاقي (دانشيار مهندسي ژئوتکنيک، دانشکدهی فني و مهندسي عمران، دانشگاه تبریز)

فاروق رحيمزاده (كارشناسارشد خاک و پي، دانشکدهی فني و مهندسي عمران، دانشگاه تبریز)

محمد مردشجاعي نوبری (دانشجوی كارشناسيارشد خاک و پي، پردیس بين المللي ارس، دانشگاه تبریز)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی عملکرد لرزهای دیوارهای میخکوبی شده

از روش ميخ كوبي برای پایدارسازی موقت و دائمي گودهای حفاریشده و دیوارها استفاده مي شود. در بسياری از موارد، هزینة اجرای ميخ كوبي بسيار كمتر از سایر گزینههای پایدارسازی گود است و این موضوع یکي از دلایل گسترش فناوری ميخکوبي مي باشد. از سوی دیگر به دليل انعطاف پذیری بيشتر در قياس با سایر سيستم های حفاظت گود، عملکرد دیوارهای ميخکوبي شده در برابر زلزله مناسب مي باشد؛ از این رو، این سيستم ها برای كارهای ژئوتکنيکي در مناطق لرزه خيز توصيه مي شود. برای بررسي استاتيکي رفتار سيستم ميخکوبي شده، اثر پارامترهای مختلف مانند ارتفاع دیوار، طول و فاصله نيل ها، زاویه نصب آنها و... در نظر گرفته شده است. برای تحليل دیناميکي نيز، اثر خصوصيات ركوردهای زلزله بر روی پاسخ تغيير مکان افقي دیوار، نيروی محوری ميخ ها و مدهای گسيختگي از اهميت قابل توجهي برخوردار است. در این تحقيق، نظرات محققين مختلف راجع به طراحي لرزه ای سيستم های گودبرداری بر اساس روش ميخکوبي بيان شده است. در ادامه با استفاده از یک نرم افزار اجزای محدود، فركانس ارتعاش آزاد سيستم ميخ كوبي شده در مطالعه موردی به ازای تحریک های مختلف محاسبه شده است. همچنين پاسخ طيفي شتاب، سرعت و تغييرمکان نيز برای تحليل های مختلف استخراج شده و مورد بررسي واقع شده است. نتایج این تحقيق نشان مي دهد كه فركانس غالب تحریک لرزه ای، نقش قابل توجهي در تغيير پاسخ لرزه ای سيستم دارد. بر همين اساس انتخاب یک ركورد مناسب در دستيابي به نتایج مطمئن برای تحليل لرزه ای گوهای ميخ كوبي شده تاثير قابل ملاحظه ای دارد.

کلمات کلیدی:

دیوار میخکوبی شده،تحلیل لرزهای، مطالعه عددی، پاسخ تغییرمکان،محتوای فرکانسی

نویسندگان :

ماندانا محیطی اصلی (دانشجوی كارشناسي ارشد ژئوتکنيک دانشگاه خوارزمي كرج)

علی قنبری (دانشيار گروه مهندسي عمران دانشگاه خوارزمي كرج)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)