نشریه زمین شناسی مهندسی

---

امروزه تاثیر عملیات تزریق سیمان معمولاً توسط نتایج آزمایش¬های نفوذپذیری تائید می¬شود که این روش برای نشان دادن میزان تغییرات ایجاد شده در خصوصیات مکانیکی توده سنگ کافی نمی¬باشد. اگرچه محققان مختلف از آزمایش¬های برجا جهت ارزیابی بهبود خصوصیات مکانیکی توده سنگ استفاده کرده¬اند اما انجام این آزمایش¬ها هزینه¬بر و زمان¬بر بوده و همچنین مستلزم مهارت کافی است. تزریق سیمان باعث کاهش نفوذپذیری، بهبود وضعیت درزه¬ها و نهایتاً افزایش امتیاز توده سنگ در سیستم¬های رده¬بندی مهندسی سنگ می¬شود. بنابراین با اندازه¬گیری مقادیر شاخص کیفی توده سنگ (Q) در مغزه¬های بدست آمده از گمانه¬های تزریق شده، می¬توان میزان کارایی و موفقیت آمیز بودن عملیات تزریق در بهبود خصوصیات مکانیکی توده سنگ را نشان داد. در این پژوهش برای اولین بار از روش نگاربرداری Q به عنوان روشی ساده برای ارزیابی تاثیر تزریق سیمان در بهبود مدول تغییرشکل-پذیری توده سنگ استفاده شده و نتایج حاصل از نگاربرداری Q در پانل¬های تزریق آزمایشی ساختگاه سدهای بختیاری، بازفت و خرسان 2 را مورد بررسی قرار داده است. مقادیر مدول تغییرشکل¬پذیری توده سنگ در شرایط قبل و بعد از تزریق توسط نگاربرداری Q محاسبه شده است. نتایج محاسبات حاکی از همخوانی خوب بین مقادیر مدول تغییرشکل¬پذیری محاسبه شده از روش نگاربرداری Q و حاصل از آزمایش¬های برجا است. این همخوانی قابلیت و کارائی روش نگاربرداری Q برای ازیابی تاثیر عملیات تزریق و اندازه¬گیری پارامترهای توده سنگ را تایید می¬کند. همچنین نتایج نشان می¬دهد که توده سنگ¬هایی با کیفیت پایین-تر، به میزان بیشتری نسبت به توده سنگ¬هایی با کیفیت بالاتر بهبود یافته است.

---

بررسی حرکات نیرومند زمین تا زمانی که ارتعاشات ناشی از آن به سازه برسد از دو دیدگاه مهندسی ژئوتکنیک (تحلیل ساخت گاه) و مهندسی زلزله (تحلیل رفتار زمین)، دارای اهمیت فراوان است. دقیق¬ترین روش¬های ریزپهنه¬بندی ژئوتکنیک لرزه¬ای بر تحلیل¬های دینامیکی یک بعدی متکی هستند که سطح زمین را افقی فرض می¬کنند، درحالی¬که در بسیاری از مناطق به دلیل وجود توپوگرافی¬های متفاوت، پاسخ¬های گوناگونی در سطح زمین در اطراف ناهمواری دریافت می¬شود. در این مطالعه از نرم-افزار تفاضل محدود FLAC دوبعدی برای تحلیل تپه¬ای ذوزنقه¬ای شکل با ضرایب شکل مختلف استفاده شده است. این ناهمواری¬ها تحت رکورد¬های زلزله حوزه دور قرار گرفته و بزرگنمایی¬های مربوطه به صورت بی¬بعد با نتایج حاصل از تحلیل-های یک بعدی مقایسه شده¬اند. بررسی نتایج این دو روش آنالیز در نقاط مختلف بر روی ناهمواری و اطراف آن، بیانگر تفاوت-های قابل ملاحظه¬ای است که ضرورت تحلیل¬های دو¬بعدی در زمینه ژئوتکنیک لرزه¬ای را آشکار می¬سازد.

---

از آن‌جاکه اغلب شهرها در نزدیکی و یا روی دره­های آبرفتی بنا شده‌اند، اثرهای هندسه حوضۀ رسوبی بر حرکت زمین در مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای اهمیت ویژه­ای دارد. انحنای حوضه­ای که در آن خاک­های آبرفتی نرم­تر رسوب‌گذاری شده ‌است، می­تواند امواج حجمی را حبس کرده و موجب می‌شود که  برخی از امواج حجمی برخوردی، به‌صورت امواج سطحی در لایه آبرفتی منتشر شوند، این امواج می‌توانند لرزش­های شدید­­تر و طولانی­تری نسبت به آن‌چه در تحلیل یک بعدی با فرض انتشار قائم امواج برشی تخمین زده می­شوند ایجاد کنند. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار المان محدود آباکوس چهار شکل حوضۀ رسوبی شامل مستطیلی، ذوزنقه­ای، بیضی و مثلثی در حوزه زمان تحلیل شدند و اثر شکل هندسی حوضه رسوبی و هم‌چنین اثر محتوای فرکانسی موج تحریک در هر یک از حوضه­ها بررسی شد و نتایج آن با تحلیل یک بعدی مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد پاسخ­های تحلیل یک بعدی با دو بعدی اختلاف بسیاری دارد این اختلاف تا 45/1 برابر پاسخ شتاب تحلیل دوبعدی به یک بعدی در حوضۀ مستطیل شکل است. مدل حوضه مستطیل شکل که در این تحقیق بررسی شده است  در مقایسه با سایر حوضه­ها پاسخ­های بیش‌تری دارد.
 

---

در بسیاری از مناطق در سراسر جهان پیدایش روش‌های جدید و سازگار با محیط‌زیست برای به‌سازی خاک‌ها در حال افزایش است. استفاده ‌از سیمانتاسیون زیستی به‌وسیلۀ رسوب میکروبی کربنات‌کلسیم (MICP) برای بهبود خصوصیات مکانیکی خاک‌های ضعیف، روشی ‌است که از طریق هیدرولیز اوره به‌وسیلۀ باکتری حاوی آنزیم اوره‌آز و در حضور یون‌های کلسیم محلول منجر به ‌ترسیب ‌کربنات‌کلسیم بین دانه‌های خاک و درنتیجه اتصال بین آن‌ها می‌شود. در این پژوهش با به‌سازی خاک ماسه انزلی (با ریزدانه بسیار اندک و کم‌تر از یک درصد) و مخلوط‌های جداگانه آن با یک نوع خاک ریزدانه چسبنده و یک نوع خاک ریزدانه غیرچسبنده در درصد وزنی 30 به‌روش MICP و با استفاده ‌از آزمایش برش مستقیم کوچک مقیاس (6×6) برای ارزیابی پارامترهای مقاومتی خاک، به بررسی تأثیر افزایش ریزدانه‌ها بر روند‌ به‌سازی خاک ماسه انزلی پرداختیم. متوسط تنش برشی حداکثر نمونه‌های به‌سازی‌شده حاصل از تنش‌های قائم 50، 100 و 150 کیلوپاسکال نشان می‌دهد که افزایش ریزدانه چسبنده سبب کاهش مقاومت برشی متوسط نمونه به‌سازی‌شده به‌میزان 9/11 درصد در مقایسه با ماسه انزلی شده ‌است، درحالی‌که با افزایش ریزدانه غیرچسبنده مقاومت برشی متوسط نمونه به‌سازی‌شده نسبت‌به ماسه انزلی 8/20 درصد افزایش یافته ‌است. در آنالیزهای SEM و EDX که از نمونه خاک ماسه انزلی در شرایط قبل و بعد از به‌سازی گرفته‌ شده است، وجود عناصر تشکیل‌دهندۀ رسوب کربنات‌کلسیم در نمونه به‌سازی‌شده تأیید شده و هم‌چنین توزیع مناسب آن در بین دانه‌های خاک مشاهده شده‌است

---

بهره‌گیری از امواج الکترومغناطیس روی عصاره اشباع به‌عنوان یک عامل اثرگذار در افزایش دقت اندازه‌گیری پارامترهای شیمیایی و تعیین عوامل مؤثر بر حلالیت املاح خاک برای تشخیص دقیق‌تر میزان پتانسیل واگرایی خاک، خصوصاً خاک‌های نیمه‌واگرا است. در این پژوهش از اثربخشی امواج الکترومغناطیس بر تهیه گل اشباع به‌عنوان روشی نوین برای دست‌یابی به نتایج تجزیۀ شیمیایی دقیق‌تر استفاده شده است. یازده نمونه خاک از مناطق مختلف استان خوزستان که عمدتاً مسئله‌دار بوده‌اند جمع‌آوری شد. برای هر نمونه خاک آزمایش پین‌هول و آزمایش‌های شیمیایی روی عصاره‌های اشباع حاصل از: گل اشباع تحت تأثیر امواج فرابنفش (nm 360-256)، امواج مرئی(nm700-400)، بدون تابش امواج (روش استاندارد) انجام شد. پارامترهای شیمیایی EC، pH ، غلظت  کاتیون‌ها و آنیون‌های مهم خاک اندازه‌گیری شدند، نتایج حاصل از اثربخشی امواج الکترومغناطیس با روش استاندارد تهیۀ عصاره اشباع و پین‌هول مقایسه شد. تحلیل مقادیر اندازه‌گیری شده EC, pH و نسبت جذب سدیم براساس روش معیار شیمیایی برای نمونه‌های تحت تابش منجر به تشخیص دقیق‌تر خاک‌های نیمه واگرا در نمونه‌های تحت تابش نسبت به نمونه‌های بدون تابش و آزمایش پین‌هول شد‌. ضرایب هم‌بستگی محاسبه شده برای نمونه‌های تحت تابش نشان داد این امواج بر حلالیت ژیپس و هالیت مؤثر است و نتایج اندازه‌گیری بسیار دقیق‌تر و واقعی‌تری نسبت به‌روش استاندارد ارائه کرده‌اند.