مقایسه کارایی روابط تجربی ضریب عکس العمل جانبی خاک در تحلیل شمع تحت بار جانبی در خاک های ماسه ای بر اساس روش اجزا محدود سه بعدی

نظریه عکس العمل بستر یا روش وینکلر، یکي از رایج ترین روش ها برای پيش بيني تغييرشکل و لنگرخمشي شمع ها است. این روش بيانگر این ایده است كه عکس العمل خاک در هر نقطه با تغييرمکان آن نقطه متناسب مي باشد. در این روش از مدل تير بر بستر الاستيک كه توسط وینکلر در سال 1876پيشنهاد شده است استفاده ميشود. این مدل خاک را به صورت فنرهایي مجزا در نظر ميگيرد كه فقط وقتي تغيير مکان ميدهند كه بار به آن ها اعمال شود. پاسخ تنش-تغييرشکل تک شمع های بلند، تحت بارگذاری جانبي معمولا با استفاده از این روش پيش بيني ميشود. ساده بودن روش و قابليت اعمال فاكتورهایي مثل تغييرات عکس العمل بستر با عمق، و اثر لایه های خاک از مزایای این روش در تحليل جانبي شمع ها ميباشد. مهمترین پارامتر رفتاری خاک موثر در تحليل جانبي شمع ها ضریب عکس العمل جانبي خاک hK ميباشد. بهترین روش برای تعيين دقيق پارامتر مذكور انجام آناليز برگشتي (Back Analysis) است. در این تحقيق كارایي روابط تجربي موجود برای تعيين ضریب عکس العمل بستر افقي با نتایج حاصل از تحليل اجزا محدود سه بعدی بدست آمده از نرم افزار آباكوس مقایسه ميگردد و مشخص ميشود كه ضریب عکس العمل بستر جانبي ثابت نيست و با تغيير عمق و تغييرشکل جانبي تغيير ميكند.

کلمات کلیدی:

ضریب عکس العمل بستر افقی، شمع تحت بارگذاری جانبی، سختی جانبی شمع-خاک، مدل وینکلر

نویسندگان :

رضا ضیائی مؤید (دانشیار مهندسی عمران، گرایش خاک و پی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی قزوین)

امید طاهری (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران، گرایش خاک و پی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی قزوین)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

حدود مجاز جابجایی دیوار گودهای تسلیح شده به روش میخکوبی

احتمال خرابي و آسيب به سازههای مجاور محدوده گودبرداری همواره بعنوان یک مسئله چالش برانگيز در طول پایدارسازی دیوار گودبرداریهای عميق با روش "ميخکوبي" مطرح بوده است . منشأ این خرابيها عمدتاً جابجایيهای ایجاد شده در دیوارهای گود با پيشرفت گودبرداری معرفي ميگردد. در این پژوهش سعي گردیده است با تکيه بر 01 مطالعه موردی و 11 تحليل عددی سهبعدی كاليبره شده ، به ارائه حدود مجاز جابجایي دیوار ميخکوبي شده با توجه به احتمال آسيب به سازههای مصالح بنایي واقع در مجاورت گود پرداخته گردد. نتایج این پژوهش ارائه دهنده سطوح خرابي سازههای مجاور گود تحت مقادیر مختلف جابجایي ميباشد. سطوح خرابي پيشنهادی دراین مقاله، نشان دهنده "ميزان خرابي" محتملدرسازههای مجاور دیوارهای ميخکوبي شده، باتوجه به "فاصله سازه" از دیوار گود و حداكثر مقادیر "جابجایي افقي" دیواره گود و با در نظر گرفتن اثرات عمق گود و نوع خاک ميباشد.

کلمات کلیدي:

گودبرداري، میخکوبی، حدود مجاز جابجایی، سطوح خرابی

نویسندگان :

ابراهیم نعیمی فر (دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

شهابالدین یثربی (دانشگاه تربیت مدرس، تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

تحلیل تجربی وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق مجموعه تونل های آزادراه خرم آباد پل زال

در این مقاله وابستگي خصوصيات توده سنگ نسبت به تغييرات عمق برای ارائه روابط تجربي تحقيق شده است. برای این منظور داده های درزه ها، سنگ بکر و توده سنگ در رخنمون های سطحي و مسير احداث تونل های 42 گانه محدوده احداث آزادراه خرم آباد – پل زال اندازه گيری شده اند. در مرحله بعد وابستگي خصوصيات توده سنگ نسبت به عمق با استفاده از رگرسيون غيرخطي مدل سازی شده است. روابط غيرخطي ارائه شده برای طراحي تونل ها در مراحل مقدماتي به كار مي رود. نتایج نشان مي دهد كه با افزایش عمق كيفيت توده سنگ بهبود یافته و رده بندی ژئومکانيکي BRMR  به اندازه یک كلاس افزایش مي یابد. همچنين با افزایش عمق فاكتور پيوستگي از CF>30 به 3<CF

کلمات کلیدی:

عمق اندازه گیری، خصوصیات توده سنگ، رگرسیونی غیرخطی، روابط تجربی، خرم آباد-پل زال

نویسندگان :

سیدحامد موسوی (کارشناس ارشد گروه تونل و راهسازی شرکت مهندسین مشاور ایمن سازان)

 مصطفی شریفزاده (استادیار دانشکده مهندسی معدن، متالورژی و نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران))

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسي شبه استاتیکي تاثیر استفاده از ژئوسل در افزايش ظرفیت باربري پي هاي سطحي مشرف به شیب

ژئوسلها سلولهای پليمری سه بعدی هستند كه به شکل شش وجهي بهم وصل شده اند و در خاک زیر پي استفاده مي شوند. مکاانيم ممال ژئوسا ل ازطریق محدودكردن حركت جانبي درلایه ای از خاک وشن اتفاق مي افتد. محدودكردن حركت جانبي درصورتي كه درسطوح افقي اتفاق بيفتاد منجربه افمایش ظرفيت باربری قشر خاكي محدود شده مي شود. از جمله روشهای حل مسائل مهندسي، مدلسازی مددی مي باشد كاه امکاان پايش بيني رفتار و مطالعه تاثير پارامترهای مختلف را در زمان كمتر و شرایط سهل تر نسبت به مدل سازی آزمایشگاهي فراهم مي سازد. با توجه به سرمت بيشتر روش اجماء محدود نسبت به روش تفاضل های محدود در حل مساله دیفرانسيلي حاكم و نيم شکل در نظر گرفته شده برای پاي نناواریك كاه امکان تحليل حالت دو بعدی نكرنش مسطحك را فراهم مي سازد، از نر افمار plaxis 2D جهت ساخت مدل مددی استفاده شده اسات. ظرفيات
باربری با جایگزیني لایه ماسه ای متراكم و قرار دادن لایه های ژئوسل بين آن بطور چشم گيری افزایش یافت.

کلمات کلیدی :

بررسي شبه استاتیکي تاثیر استفاده از ژئوسل در افزايش ظرفیت باربري پي هاي سطحي مشرف به شیب

نویسندگان :

شهاب خانی فر (كارشناس ارشد عمران خاك و پی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، گروه عمران، زنجان، -
ايران)

مسعود عامل سخی (استاديار ژئوتکنیک لرزه ای، دانشگاه صنعتی قم، گروه عمران، قم، ايران)

میر علی محمدی (دانشیار مهندسی رودخانه، دانشگاه ارومیه، گروه عمران، ارومیه، ايران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی موردی نیاز لرزه ای الاستیک سیستم های خاک و سازه چاق در اثر دو پديده متوالی برخاستگی بیشینه از بستر و افتادگی متعاقب آن

در این تحقيق به بررسي تأثير افتادگي سازه پس از به وقوع پيوستن برخاستگي شالوده تحت اثر بار زلزله، بر نياز الاستيک سيستم های اندركنش خاک و سازه پرداخته شده است. به همين منظور تحليل اثر افتادگي بر روی قابهای فولادی چند درجه آزادی با اعمال دو كران بالا و پایين برای ضریب اطمينان ظرفيت باربری فونداسيون صورت پذیرفته است. شالوده مورد نظر به صورت صلب و سطحي در محيط نيم فضا با امکان بلندشدگي و رفتار خطي خاک در نظر گرفته شده است. پاسخ غير خطي مدل، دربردارنده رفتار توأم غيرخطي هندسي و المانهای تماسي بوده تا نمایانگر تصویری نزدیک به واقعيت از برخاستگي شالوده باشد. مدل سازه ای شامل تعدادی قاب الاستيک چند دهانه است كه با نمایي دو بعدی ارائه شده و به منظور انعکاس رفتار واقعي سازه سه بعدی، به طور موازی به یکدیگر متصل شده اند. جهت انجام تحليل ها از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS استفاده شده است. نياز ایجاد شده در اثر افتادگي در حالت بيشينه برخاستگي پيش از واژگوني مورد برررسي قرار گرفته است. مطابق نتایج این تحقيق ميتوان بيان داشت،كه پدیده بلندشدگي  افتادگي نه تنها ممکن است موجب افزایش نيروی محوری ستون ها گردد، بلکه باعث تشدید نياز لنگر در دهانه مياني المانهای تير شده كه این موضوع در مطالعات پيشين كمتر مورد توجه محققين قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

اندرکنش خاک و سازه، نیاز الاستیک، برخاستگی، افتادگی، شالوده

نویسندگان :

حسین جهانخواه (استادیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله)

فروه آقائی نژاد (دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه علم و فرهنگ)

سحر محمدی زاد (دانشجوی کارشناسی ارشد زلزله، دانشگاه علم و فرهنگ)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

تحلیل پایداری شیروانی ها به روش اجزای محدود

كنترل پایداری شيرواني های خاكي همواره به عنوان یکي از مسائل مهم علم مکانيک خاک در موضوعات كاربردی مانند اجرای خاكریز جاده ها، ترانشه ها و خاكریزی در سدهای خاكي مطرح است كه با حالت های مختلف از نظر نوع شيرواني )با هندسه محدود یا با هندسه نامحدود(، انواع سطوح گسيختگي محتمل )مسطح، دایره ای، تركيبي( و وجود آب درون شيرواني مواجه است. بنابراین حل یک مسأله پایداری شيرواني در حالت كلي نيازمند محاسبات پيچيده و زمان بری است كه معمولا توسط نرم افزارهای كامپيوتری انجام مي شود. با توجه به خسارات جبران ناپذیری كه ناپایداری یک شيب مي تواند به وجود آورد، اطمينان از صحت نتایج نرم افزارها دارای اهميت ویژه ای است. در این مقاله بررسي پایداری یک شيب توسط برنامه نوشته شده با زبان برنامه نویسي Fortran انجام شده است و خروجي این برنامه با نتایج مدل سازی شيب مذكور توسط نرم افزار المان محدود GeoStudio مقایسه شده است. تحليل های صورت گرفته در این مقاله نشان مي دهند كه در لحظه گسيختگي نتایج حاصل از فوترن با نتایج حاصل از نرم افزار المان محدود تطابق مناسبي با یکدیگر دارند .

کلمات کلیدی:

پایداری شیروانی، المان محدود، زبان برنامه نویسی فرترن، گسیختگی

نویسندگان :

علی اکبر حشمتی رفسنجانی (استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران)

علیرضا قدمگاهی (دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک خاک و پی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران)

ومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

ارزیابی پتانسیل تغییر حجم خاک متورم شونده ی به سازی شده با رزین

خاک های متورم شونده در دسته ی خاک های مساله دار در مهندسي ژئوتکنيک قرار دارند. این خاک ها نسبت به تغييرات رطوبت حساس مي باشند. بطوری كه به دنبال نوسانات فصلي رطوبت، تغيير حجم در خاک اتفاق مي افتد و موجب واردشدن خسارت به سازه های احداثي روی آن مي شوند. هدف از تحقيق حاضر بررسي اثر رزین پليمری بر خصوصيات تورمي یک نوع خاک متورم شونده مي باشد. جهت بررسي این اثر آزمایش تورم آزاد و فشار تورمي در وضعيت بهينه منحني تراكم استاندارد خاک انجام شد. سپس با اضافه كردن رزین با سه درصد مختلف در وضعيت بهينه ی منحني تراكم استاندارد، تورم آزاد و فشار تورم خاک اندازه گيری شد. نتایج نشان مي دهد كه استفاده از پليمر مذكور در كاهش
پتانسيل تورم و فشار تورمي خاک تاثير چشمگيری دارد.

کلمات کلیدی:

خاک متورم شونده، رزین، پتانسیل تغییر حجم، فشار تورمی

نویسندگان :

حامد اسحاقیان (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک و پی دانشگاه آزاد نجف آباد)

سید مهدی ابطحی (دانشیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان)

سیدمهدی حجازی (استادیار دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان)

ومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی نفوذپذیری و رفتار هیدرو ژئومکانیکی توده سنگ، با استفاده از آزمایش های نفوذپذیری لوژن در سد دوستی

یکي از پارامترهایي كه در بررسي های ژئومکانيکي سدها مورد ارزیابي قرار مي گيرد، مقدار نفوذپذیری توده های سنگي ساختگاه است. متداول ترین روش جهت تعيين این پارامتر انجام آزمایش لوژن مي باشد كه در گمانه های اكتشافي و در اعماق مشخص انجام مي شود. سد دوستي بر روی رودخانه هریررود در شمال شرقي ایران در حدود180 كيلومتری شرق مشهد و 75 كيلومتری جنوب سرخس واقع شده است. سد دوستي از نوع خاكيسنگریزهای با هسته سيلتي است. در طي مطالعات مرحله اول و دوم درگمانه ها علاوه بر مغزهگيری مداوم، آزمایشات نفوذپذیری و لوژان در مقاطع انجام گرفته است. نتایج این آزمایشات بر اساس روش هولزبي مورد بررسي قرار گرفته و مقادیر لوژان و نوع رفتارهای هيدروژئومکانيکي توده سنگ و یا سطح ناپيوستگي ها در مقطع آزمایش در این گمانه ها مشخص گردیده است. در این تحقيق فراواني لوژان و همچنين نوع رفتارهای هيدروژئومکانيکي حاصل از گمانه ها در هر كدام از بخشهای ساختگاه برآورد گردید. بر این اساس رفتار اتساع ( DI ) مهمترین رفتار هيدروزئومکانيکي این ساختگاه ميباشد. به علاوه توده سنگ ساختگاه سد بر اساس نفوذپذیری در رده متوسط تا زیاد قرار دارد.

کلمات کلیدی:

نفوذپذیری، آزمایش لوژون، سد دوستی، رفتار هیدروژئومکانیکی

نویسندگان :

حامد اسدیان (دانشجوی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه دامغان)

الهه السادات رضوی (دانشجوی ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه آزاد)

علی ارومیهای (استاد دانشگاه تربیت مدرس)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی تاثیر ارتفاع سربار بر جابجایی قائم تاج تونل با استفاده از روش های اجزاء محدود و تفاضل محدود

ارتفاع سربار تونل تاثير قابل توجه ي در پایداری تونل ها دارد. حفر تونل ها موجب دست خوردگي تنش ها و ایجاد كرنش هایي در توده خاكي یا سنگي مي شود. حفر تونل های سطحي به منظور بهره گيری حداكثر از فضاهای موجود از یک سو و نيز حفر تونل های عميق به منظور استخراج منابع زیر زميني از سوی دیگر اهميت بررسي اثر سرباره را نشان مي دهد. بنابراین در این مقاله تاثير ارتفاع سربار تونل در سنگ مقاوم مورد بررسي قرار مي گيرد. بررسي های انجام شده با استفاده از نرم افزارهای اجزامحدود ABAQUS و تفاضل محدود FLAC ، در حالت استاتيکي صورت گرفته و برای عمق های مختلف، مقدار تغيير مکان قائم تاج تونل به دست آمده است .

کلمات کلیدی:

تونل، سربار، تحلیل استاتیکی، تغییر مکان تاج

نویسندگان :

الهه مرادی (دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک دانشگاه رازی)

محمد حاجی عزیزی (استادیار گروه ژئوتکنیک دانشگاه رازی)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مقایسه ی نتایج آنالیزهای دینامیکی دوبعدی و سه بعدی سد سنگریزی شده با رویه ی بتنی ( CFRD )

امروزه توجه به مسائل فني و اقتصادی، انتخاب سدهای سنگریزی شده را توجيه پذیر كرده است، علاوه برآن سدهای سنگریزی شده با رویه ی بتني به دلایلي از جمله عدم نفوذ آب به بدنه ی سد، تسریع مراحل ساخت در مناطق باراني و عدم وقوع پدیده هایي مانند رمبش اشباعي و قوسزدگي، بيشتر مورد توجه قرارگرفته اند. از طرفي با توجه به لرزه خيز بودن كشور، بررسي و طراحي دقيق این نوع سدها در برابر زلزله ضرورت مي یابد. به دليل در اختيار نداشتن داده های زیادی برای درنظرگرفتن رفتار سدها در برابر زلزله، مدلسازی لرزهای مي تواند كمک خوبي برای پيشبيني رفتار سدها و ارائه ی برخي ایده های طراحي هنگام رخداد زلزله باشد، از اینرو در این مقاله با استفاده از مدلسازی دوبعدی و سه بعدی سدسنگریزی شده با رویه ی بتني، آناليز دیناميکي از طریق اعمال تاریخچهی زماني شتاب مربوط به زلزلهی منجيل در حالت مخزن پر برای بررسي  رفتار این سدها در برابر بار زلزله انجام شدهاست. آناليزها به وسيله ی نرمافزار ABAQUS انجام شده و مصالح سنگریزهای از رفتار الاستوپلاستيک با معيار موهر كولمب تبعيت مي كنند. در حالت سه بعدی شرایط مرزی مدل تاجای امکان، مشابه شرایط واقعي، بوده كه شامل مواردی از قبيل  شکل دره، اندركنش دال رویه با بدنه و دال های مجاور خود مي  باشد. در پایان نتایج مربوط به جابه جایي های قائم وافقي بدنه ی سد و دال رویه ی آن، نيروهای محوری و لنگرهای خمشي مقاطع دال رویه و همچنين مقادیر بازشدگي های درزهای قائم دال رویه، حاصل از مدلسازی، با روابط تجربي ارائه شده در مراجع معتبر اعتبارسنجي شده اند كه مشابهت های زیادی نيز باهم نشان داده اند.

کلمات کلیدی:

سد سنگریز با رویه ی بتنی، آنالیز دینامیکی، تحلیل دوبعدی و سه بعدی، رفتار غیرخطی الاستوپلاستیک

نویسندگان :

علیرضا نظری (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی ژئوتکنیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر)

سید محمدرضا امام (عضو هییت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)