نشریه زمین شناسی مهندسی

شناسه -انگلیسی

شناسه - فارسی

بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر پایداری مسیر خط 2 قطار شهری مشهد

با توجه به توسعۀ روز افزون سازه های زیرزمینی و هزینه های فراوان ساخت این سازه ها و نیز اهمیت آن ها در شبکه حمل و نقل بین شهری و داخل شهری لازم است که پایداری آن ها بررسی شود. در این تحقیق پایداری تونل های مسیر خط 2 قطار شهری مشهد به طول حدود 17 کیلومتر بررسی شده است. در ابتدا منشأ رسوب های دشت مشهد، و سپس با توجه به جنس رسوب ها در مسیر پژوهش، خصوصیات ژئوتکنیکی آن ها بررسی شده است. بررسی رسوب های مسیر نشان می دهد که خاک مسیر در ردۀ خاک های متورم شونده قرار نمی گیرند. هم چنین پروفیل های تهیه شده تغییرات SPT نسبت به عمق در محیط نرم افزار روک ورک¹ 2006 حاکی از این است که خاک بسیار نرم و سست در مسیر وجود ندارد. نتایج آزمایش های دانه بندی و XRD بیان گر این است که خاک غالب مسیر رس و با کانی غالب نوع ایلیت و کائولینیت است. در ادامه و با توجه به این که بیش تر مسیر از خاک های ریزدانه تشکیل شده است نشست زمین با استفاده از نرم افزار پلاکسیس²ورژن 8 بررسی شده است. سپس با توجه به مدل سازی عددی و متغیر قرار دادن عمق تونل در هر پروفیل عمقی بهینه از لحاظ خصوصیات ژئوتکنیک برای استقرار تونل در لایه های خاک با خصوصیات ژئوتکنیکی مناسبت مشخص شده است.

تعیین مقاومت تراکمی تک محوری سنگ آهک میکرایتی با استفاده از آزمایش بارگذاری بر خرده ذرات مجزا

اکبر چشمی

تعیین مقاومت تک محوره محصور نشده (UCS) به عنوان یکی از پارامترهای مکانیکی برای ارزیابی مقاومت سنگ در بسیاری از پروژههای مهندسی لازم است. در برخی از پروژههای مهندسی نظیر حفر چاه برای استخراج مواد هیدروکربوری بهدلیل عمق زیاد حفاری، محدودیتهایی برای اخذ نمونۀ مناسب برای تعیین مقاومت فشاری تک محوری وجود دارد. از طرفی تعیین این پارامتر به منظور آنالیز پایداری جدار چاه و برنامههای توسعۀ چاه لازم و ضروری است. بدین منظور ایدۀ استفاده از خرده های حفاری برای تعیین این پارامتر مطرح شده است. در این مقاله به منظور توسعۀ روابط تجربی بین مقاومت فشاری تک محوری سنگ و مقاومت خرده ذرات، تعداد 7 نمونه سنگ آهک میکرایتی از رخ نمونهای سازند آسماری تهیه شده و پس از انجام آزمایش فشاری تک محوری و تعیین مقادیر UCS آن ها، نمونههای مذکور خرد شد و 420 نمونه به عنوان خردههای حفاری آمادهسازی شده است. با استفاده از دستگاه بارگذاری بر خرده ذرات مجزا، مقاومت فشاری تک ذره (SCS) خردههای حفاری تعیین شده است. با توجه به تأثیر شکل خردهها بر مقاومت آن ها، همۀ خردههای بررسی شده به شکل کروی در آمده است و به منظور بررسی اثر اندازۀ خرده بر مقاومت آن ها پژوهش بر روی خردهها، با قطرهای 2، 3 و 4 میلی متر انجام شده است. با تعریف متغیرهای مقاومت و اندازه، نمودارهایی برای تعیین مقاومت خرده ذرات پشنهاد شده که در آن ها اثر اندازۀ دانه در آزمایش بارگذاری بر ذرات مجزا حذف شده است. ضریب هم بستگی بین UCS و SCS در حالتهای مختلف بیش تر از 91/0 است که نشان دهندۀ هم بستگی قابل قبول این دو پارامتر با هم است.

تاثیر اسیدیته آب و خصوصیات کانی شناسی بر روی شاخص دوام وارفتگی توف های شمال قزوین

شاخص دوام وارفتگی¹، پارامتر مهندسی مهمی در ارزیابی زوال پذیری² سنگ ها در برابر عوامل هوازدگی شیمیایی و فیزیکی است و ارتباط نزدیکی با ویژگی های مکانیکی سنگ ها دارد. قابلیت وارفتگی سنگ ها و تأثیرپذیری آن ها از فرایندهای هوازدگی، از مسائل مهم در طراحی و اجرای پروژه های عمرانی و معدنی است. هدف از این پژوهش، بررسی و ارزیابی تأثیر تعداد چرخه های آزمایش دوام در شرایط مختلف pH محیط و تأثیر ترکیب کانی شناسی بر دوام وارفتگی سنگ است. برای این منظور 5 نمونه از توف با ترکیب کانی شناسی مختلف از رخ نمون های شمال شهر قزوین انتخاب شد. آزمایش دوام وارفتگی بر روی نمونه ها در پانزده سیکل و با pH های متغیر از محلول اسیدی انجام شد. هم چنین آزمایش دوام وارفتگی روی نمونه ها در شرایط اشباع، بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی و بررسی های پتروگرافی نمونه ها انجام گرفت. به علاوه در پایان سیکل 15 به منظور ارزیابی تأثیر ترکیب کانی شناسی بر روی شاخص دوام، ترکیب کانی شناسی نمونه ها قبل از انجام آزمایش به همراه رسوبات باقی مانده در کف مخزن دستگاه دوام، با آنالیزهای XRD بررسی شد. نتایج نشان می دهد که شاخص دوام وارفتگی نمونه ها وابسته به مقدارpH محلول در شرایط اسیدی نیست. بر این اساس میزان دوام وارفتگی نمونه ها بیش تر متاثر از ویژگی های کانی شناسی، بافتی و میزان هوازدگی است. هم چنین هم بستگی خوبی بین شاخص بار نقطه ای و شاخص دوام وارفتگی در سنگ های بررسی شده نشان داده شد.

پیشبینی آماری پهنه بندی خطر زلزله احتمالی با استفاده شبکه های عصبی مصنوعی

عباس سیوندی پور

پیش بینی محل وقوع زلزله های آتی همراه با تعیین درصد احتمال رخداد، می تواند در کاهش خطرات ناشی از زلزله بسیار سودمند باشد. تعیین محل های پیش بینی شده، سبب افزایش توجه به طراحی، به سازی لرزهای و ارزیابی قابلیت اعتمادپذیری سازه های موجود در این مکان ها می شود. در پیش بینی زمان وقوع زلزله فرضیه ها و نظریه های گسترده ای مطرح است. هنوز شیوه ای دقیق برای پیش بینی زمان رخداد زلزله های آتی مورد تأیید قرار نگرفته است. در مورد پیش بینی بزرگی زلزله، بررسی های گسترده ای انجام شده است، ولی در زمینۀ پهنه بندی مکان رخداد زلزله احتمالی هنوز هیچ پژوهشی صورت نگرفته است. در این پژوهش با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی خود سازمان یافته، در استان های سمنان و قم، مکان هایی که احتمال رخداد زلزله آتی وجود دارد، پیش بینی شده است. شبکه های عصبی مصنوعی انتخاب شده در این تحقیق، با دریافت الگوهای ورودی قادر به استخراج مشخصات الگوهای پیچیدهای از داده های ورودی(کاتالوگ زمین لرزهها) است. سپس با پژوهش های آماری انجام شده، نقشۀ پهنه بندی مکان زلزله احتمالی ترسیم شده است. برای انجام این کار مشخصات زلزله های رخ داده بین سال های 1903 تا 2012 در استان های مورد نظر از پایگاه های مختلف لرزه ای جمع آوری شد. با توجه به نقشه های به دست آمده، بیش ترین احتمال وقوع زلزله در استان قم، در منطقۀ مرکزی این استان با احتمال 6/31 درصد و در استان سمنان در محدودۀ شمالی این استان با احتمال 9/28 درصد پیش بینی شده است.

بررسی و مقایسه سه مدل مختلف نفوذپذیری با استفاده از نتایج آزمایشات استوانه مضاعف در دو حوضه آبریز استان بوشهر

نفوذ آب در خاک حوضۀ آبریز به عوامل مختلفی بستگی دارد. هر حوضۀ آبریز بنا بر اقلیم و شرایط و ساختمان خاک خاص خود، خصوصیات منحصر به فردی دارد. در این تحقیق سواحل دو رودخانۀ دائمی استان بوشهر (رودخانۀ مند در شهرستان دشتی و رودخانۀ باهوش در شهرستان تنگستان) بررسی شده است. میزان نفوذ عمودی آب به خاک با روش آزمایش صحرایی استوانۀ مضاعف با سه تکرار (در 120 چاهک) برای کنترل و تعیین مدل مناسب و محاسبه ضرایب 3 مدل نفوذپذیری کاستیاکف، فیلیپ و حفاظت خاک آمریکا SCS اندازه گیری شد. با استفاده از نرم افزارهای محاسباتی منحنی های میزان نفوذ و نفوذ تجمعی رسم شد و برای هر مدل برنامه ای به زبان ویژوال بیسیک نوشته شد تا ضریب مدل ها با کم ترین خطا نسبت به منحنی های به دست آمده از آزمایش ها، به عنوان بهترین ضرایب به دست آمده تعیین کند. هر برنامه با قرار دادن حالت های مختلفی از ضرایب، مدل ها را به طور مجزا با نتایج آزمایش های میدانی تطابق داده و ضمن نمایش میانگین مقدار خطا بهترین ضرایب منطبق با محدودۀ سواحل رودخانه را به عنوان خروجی محاسبات نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که برای محدودۀ سواحل رودخانه باهوش تنگستان مدل نفوذپذیری حفاظت خاک آمریکا SCS نسبت به مدل فیلیپ و کاستیاکف خطای کم تری دارد و مدل فیلیپ نسبت به مدل کاستیاکف و SCS آمریکا تناسب و تطابق بیش تری با محدودۀ سواحل رودخانۀ مند دشتی دارد.