نشریه زمین شناسی مهندسی

شناسه فارسی

شناسه انگلیسی

بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگ های مارنی ساختگاه سد صفا

ایمان آقاملایی

سنگ هایمارنی از جمله سنگ های ضعیف هستند کهبه دلیل قابلیتتورم،شکفتگی زیاد و مقاومت و دوام پذیری کم در اجرای سازه های مهندسی باعث مشکلاتی می شوند. نداشتن شناخت کافی از ویژگی هایزمین شناسیمهندسی، علت مشکلات این نوع سنگ هاست. در این پژوهش به منظور تعیین پارامترهای فیزیکی و مکانیکی سنگ های مارنی ساخت گاه سد صفا، بر روی نمونه های حاصل از حفاری گمانه ها، آزمایش های حدود اتربرگ، وزن مخصوص، تخلخل و درصد رطوبت، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS)، آزمایش برش مستقیم، آزمایش تورم، آزمایش مقاومت فشاری محصور (سه محوری) و همین طور آزمایش های پراش اشعه ایکس (XRD) و فلور سانس اشعۀ ایکس(XRF) صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهد که نوع و مقدار کانی های موجود در مارن به ویژه کانی های رسی و درصد کربنات کلیسیم موجود در آن از عوامل مؤثر و تأثیرگذار بر ویژگی های زمین شناسی مهندسی این نوع سنگ هاست.

تحلیل پایداری جبهه تونل (مطالعه موردی : خط 2 متروی کرج)

پوریا حیدریان

تونل زنی در شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیکی پیچیده مخصوصاً در نواحی شهری اغلب اجتناب ناپذیر است. آنالیز پایداری و تعیین میزان نشست سطحی زمین در پروژ ۀ واقعی تونل زنی سپری اهمیت خاصی دارند. هدف از این تحقیق تعیین فشاری است که از ریزش جبهۀ تونل یک تونل سطحی حفر شده به وسیله TBM متعادل کننندۀ فشار زمین (EPB) جلوگیری می کند. در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر فشار جبهۀ کار بر رفتار تونل، از روش های تحلیلی و مدلسازی عددی سه بعدی با نرم افزار ABAQUS استفاده شده است تا میزان فشار مؤثر بر رفتار جبهۀ تونل تخمین زده شود. پارامتر مذکور با استفاده از دادههای مربوط به خط 2 متروی کرج محاسبه شده است. روش تحلیلی استفاده شده در این تحقیق عبارت است از: روش لکا- دورمیو (مرز بالایی) که بر پایۀ آنالیز حدی تنش استوار است و بر اساس مکانیسم شکست چند بلوکی انتقالی انجام شده است. هم چنین در مدل سازی عددیِ از مدل رفتاری موهر-کولمب استفاده شده، سپس نتایج حاصل از روش های تحلیلی و مدل سازی عددی مقایسه شده است. برطبق یافته های حاصل از این تحقیق، فشار به دست آمده از روش تحلیلی لکا- دورمیو، حداقل فشاری است که می توان بر جبهۀ تونل اعمال کرد. هم چنین تحلیل نشان می دهد که با اعمال فشار به دست آمده از روش تحلیلی، جبهۀ تونل متروی کرج به احتمال زیاد پایدار می ماند و اجرای روش های پیش تحکیمی در این مقطع تونل لازم و ضروری به نظر نمی رسد

بررسی خصوصیات ژئومرفولوژی مهندسی رودخانه گاماسیاب پایین واقع در شرق استان کرمانشاه

غلامرضا خانلری

آگاهی از ویژگی های مورفولوژیکی رودخانه ها از پیش نیازهای شناخت رفتار و استفاده بهینه از هر رودخانه است. به طورکلی فیزیوگرافی حوزۀ آبریز نقش اساسی در تعیین عواملی نظیر حجم سیلابها، تعیین فرسایشپذیری و رسوبزایی حوزۀهای آبریز دارد. در این پژوهش به منظور شناخت رفتار رودخانه گاماسیاب پایین واقع در شرق استان کرمانشاه، به ویژگیهای ژئومورفولوژی مهندسی این رودخانه توجه شده است. بررسی خصوصیات ژئومورفولوژی مهندسی این رودخانه با استفاده از داده های حاصل از پژوهش های پیشین و براساس بازدید از محل و برداشتهای صحرایی، بررسی نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی منطقۀ مذکور انجام شده است. خواص فیزیوگرافیکی حوزۀ آبریز، ویژگی های مورفولوژیکی کانال و شرایط زمین شناسی در این ناحیه، بررسی شده اند. در این پژوهش، پارامترهای ژئومورفولوژیکی متعددی از قبیل عرض متوسط، محیط، مساحت، ضریب شکل هیدرولوژیکی، شکل حوزۀ آبریز، ارتفاع بیشینه، کمینه، ارتفاع متوسط و شیب طولی رودخانه محاسبه شده است. هم چنین وضعیت تراکم شبکه آبراهه رودخانۀ گاماسیاب بررسی شده و زمان تمرکز آن محاسبه گردیده است. در نهایت رودخانه گاماسیاب بر اساس تقسیم بندیهای مختلف رودخانه ها بررسی و طبقه بندی شده است

برآورد طول حفره‌ی آبشستگی ناشی از فرسایش نشتی کناره رودخانه بر اساس نتایج تجربیات آزمایشگاهی

محمد رضا مجدزاده طباطبایی

فرسایش ناشی از نشت یکی از مکانیزم های تخریب کنارۀ رودخانه است که با حرکت ذرات خاک در لایه ای تراوا با دانهبندی مشخص تحت گرادیان هیدرولیکی بحرانی به وقوع می پیوندد. با توجه به پیچیدگی فرآیند فرسایش کناره رودخانه ها و پژوهش های محدود انجام شده در این رابطه با دانه بندی های مختلف، بررسی و شناخت پارامترهای مؤثر بر روی آن اهمیت چشم گیری دارد. در این تحقیق با شبیه سازی بازه ای از کناره رودخانه در آزمایشگاه در سه دانه بندی مختلف، به بررسی تأثیر دانه بندی بر روی تغییرات عدد رینولدز محیط متخلخل در گرادیان های مختلف و برآورد طول حفرۀ ناشی از فرسایش پرداخته می شود. نتایج حاصل، حاکی از افزایش عدد رینولدز با افزایش قطر ذرات تشکیل دهندۀ کناره است. بر این اساس با به کارگیری تحلیل ابعادی دو رابطۀ تجربی برای برآورد طول حفرۀ آب شستگی ناشی از فرسایش کناره برای دو حالت جریان نشتی آرام و آشفته پیشنهاد می گردد

بررسی عوامل ناپایداری شیروانی مشرف بر نوار نقاله مجتمع مس سونگون و پایدارسازی آن

حسین سلطانی جیقه

در سال 1385 بخشی از شیروانی مشرف به نوار نقاله و سنگ شکن معدن مس سونگون ریزش کرده و ساختمانهای بالای آن دچار جابه جایی و شکست شده است. با توجه به اهمیت کارکرد بیعیب نوار نقاله و سنگ شکن به منظور تداوم در تولید، ویژگی های زمین شناسی ساختمانی و مهندسی منطقه بررسی شده و وضعیت موجود شیروانی به لحاظ پایداری ارزیابی شد. نتایج ارزیابیها نشان داد که شیروانی اطمینان کافی در مقابل لغزش را ندارد و ناپایداری آن باعث آسیب دیدن یا از بین رفتن نوار نقاله و تونل آن خواهد شد. بنا بر این، با توجه به شرایط فنی و اقتصادی، روش اصلاح هندسه شیروانی، به همراه تلفیقی از سایر روش ها، به عنوان راه کار پایدارسازی بخش بالای نوار شیروانی انتخاب می شود. هم چنین پیشنهاد می شود که در بخش زیر نوار نقاله نیز باید از دیگر روش های پایدارسازی استفاده گردد

تخمین پارامترهای مقاومت برشی زه‌کشی شده خاک‌های ریزدانه جنوب تهران با استفاده از مدل رگرسیون غیرخطی

علی قربانی

همواره تعیین دقیق پارامترهای مقاومت برشی خاک های ریزدانه با مشکلاتی همراه است. از مهم ترین این مشکلات، تهیۀ نمونه دست نخورده با کیفیت مناسب برای انجام آزمایش به منظور تعیین پارامترهای مکانیکی خاک است. به همین سبب، محققان مختلفی در طی چند دهه گذشته سعی کرده اند تا با ایجاد ارتباطی بین پارامترهای مقاومتی با خصوصیات فیزیکی خاک ها در یک منطقه مشخص، امکان تخمین پارامترهای مقاومتی را بر اساس خصوصیات فیزیکی خاک ها فراهم کنند. هدف از تحقیق حاضر تخمین پارامترهای مقاومتی منطقه ای وسیع با خاک های آبرفتی ریزدانه در جنوب شهر تهران است. این تخمین بر مبنای تحلیل آماری داده های گردآوری شده از این منطقه صورت پذیرفته است. بر این اساس، ابتدا اطلاعات ژئوتکنیکی شامل پارامترهای فیزیکی و مقاومتی 294 گمانه حفر شده در این منطقه گردآوری شده است. سپس این داده ها به طور مستقل از لحاظ آماری تجزیه و تحلیل شدند و بر اساس این تحلیل ها، برآوردی از پارامترهای ژئوتکنیکی خاک ها در اعماق مختلف و با سطح اطمینان قابل قبول ارائه گردیده است. علاوه بر تجزیه و تحلیل مستقل داده ها، بر پایۀ داده های گردآوری شده از این گمانه ها، مدل رگرسیونی غیرخطی برای تخمین پارامترهای مقاومت برشی برحسب خصوصیات فیزیکی شاخص خاک های ریزدانه (درصد رطوبت و شاخص خمیری) ارائه گردیده است. مدل ارائه شده با دقت قابل قبولی قادر به پیش بینی پارامترهای مقاومت برشی زهکشی شده خاک منطقۀ پژوهش و سایر مناطق مشابه است

پیش‌بینی خطای سلول‌ فشار به‏ کمک روش GEP (مطالعه موردی: سد سنگریزه‌ای البرز، مازندران، ایران)

مریم نیکوئی

آگاهی از وضعیت تنش در بدنه سدهای خاکی از مهم‏ترین پارامتر های ارزیابی ایمنی سد است. به منظور اندازه گیری تنش از سلول فشار کل استفاده می شود که این ابزار در بدنه سد های خاکی نصب می گردد. در زمان نصب سلول فشار، سطح حساس آن در تماس مستقیم با تودۀ خاک قرار گرفته تا تنش کل موجود در خاک را اندازه گیری کند و در ترکیب با پیزومتر ها، فشار آب منفذی موجود در خاک را نیز برآورد می کند. به منظور دریافت نتایج صحیح و قابل قبول از سلول فشار باید این ابزار با دقت نصب شوند. اما در اکثر موارد، مقادیر اندازه گیری شده با این ابزار با مقادیر تئوری و پیش بینی شدۀ تنش، مطابقت ندارد و نتایج سلول فشار همراه با خطا است. عوامل متعددی بر خطاهای سلول های فشار تأثیرگذار هستند اما در این تحقیق به نقش ارتفاع و مدت زمان خاک ریزی در حین عملیات اجرای سد، به‏عنوان پارامتر های مؤثر بر مقادیر اندازه گیری، پرداخته شده است. بدین منظور سد سنگ ریزه ای البرز واقع در شمال ایران به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. این سد خاکی با هسته رسی، دارای ارتفاع حداکثر 78 متر است. با استفاده از داده های رفتارنگاری و در نظر گرفتن تأثیر پارامتر های ارتفاع خاک ریزی و مدت زمان خاک ریزی، مدلی به منظور پیش بینی خطای سلول های فشار به‏روش GEP¹ با استفاده از نرم افزار جنی ایکس پروتولز² 4، ارائه شده است. میزان R² برای این مدل، برابر با 98/0 است که این رقم نشان دهندۀ تطابق خوب مدل با داده های رفتارنگاری است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پارامتر نسبت تفاضل ارتفاع به تفاضل مدت زمان خاک ریزی در حین اجرای سد البرز در ایجاد خطا در نتایج سلول های فشار سد نقش به‏سزایی داشته است