سروش مهدویان، نوید رشیدی، علی رییسی، جمال عبداللهی،
جلد 19، شماره 1 - ( 3-1404 )
چکیده
خاکهای رسی معمولا دارای مقاومت کم و درصد تورم زیاد میباشند. آنها از گروه خاکهای مشکل آفرین در پروژههای عمرانی تلقی میشوند. در این کار تحقیقاتی اثر محلول منیزیم کلرید(MgCl2) بر بهسازی یک خاک رسی با انجام آزمایشات آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات برنامهریزی شده به منظور انجام این تحقیق شامل حدود اتربرگ، تراکم، تورم، مقاومت و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) میباشد. خاک رس موجود با درصدهای وزنی 3%، 5%، 7% و 10% از محلول MgCL2 مخلوط شده و برای انجام آزمایش تورم و مقاومت، نمونهها با استفاده از روش تراکم استاتیکی تهیه گردید. این نمونهها دارای رطوبت بهینه و حداکثر وزن واحد حجم مطابق با منحنی تراکم مربوطه بودند. نتایج آزمایشهای مقاومتی نشان داد که مقادیر مقاومت نهایی نمونههای تهیه شده با محلول 3% وزنی MgCl2 مقادیر مقاومت نهایی برای نمونههای با زمان عمل آوری 7 و14و 28 روزه برابر 1401و 2018 و 1848 کیلو پاسکال میباشد. نتایج همچنین نشان دادند که برای مقادیر بیشتر ار 3% کاهش مقاومت در نمونهها رخ میدهد. از طرف دیگر برای 10% از محلول MgCl2 تا زمان عمل آوری 14 روز مقاومت کاهش مییابد ولیکن برای 28 روز روند آن افزایشی است. همچنین دیگر نتایج نشان دادند که افزودن این محلول با درصدهای 3%، 5%، 7% و 10% به خاک مقادیر درصد تورم معادل 95/4، 98/3، 8/2 و 9/3 نسبت به خاک طبیعی کاهش مییابد. بنابراین افرودن محلول MgCl2 به خاک موجب کاهش پتانسیل تورم و فشار تورمی میگردد و مقدار این کاهش متناسب با افزایش درصد MgCl2 میباشد. بطوریکه یرای مقادیر تغییرات فیزیکی و مکانیکی خاک که منجر به بهسازی آن میشود، ناشی از واکنشهای شیمیایی روی داده بین خاک و MgCl2 است، به طوریکه نتایج SEM، حاکی از آن میباشد.
خانم رویا معصومی پور، دکتر سعید مهدوی،
جلد 19، شماره 1 - ( 3-1404 )
چکیده
معدن روباز چادرملو، با چالشهای پیچیدهای در خصوص پایداری بلندمدت شیروانیهای خود مواجه است که به طور مستقیم تحت تأثیر زمان، تغییرات محیطی و تنشهای ناشی از عملیات استخراج قرار دارند. با توجه به شواهد موجود مبنی بر پتانسیل ناپایداری در آینده، تغییرات جابهجایی دیوارههای شمالی تا شرق پیت در یک بازه زمانی 18 ماهه مورد تحلیل قرار گرفته است. در این راستا، جابهجاییهای بلندمدت دیواره معدن با استفاده از رادار اندازهگیری و با کمک تحلیلهای برگشتی و شبیهسازی عددی سهبعدی، رفتار خزشی معادل شیروانیها با استفاده از مدل خزشی ماکسول مورد ارزیابی قرار گرفته است. بعد از ارزیابی پارامترهای ژئومکانیکی، تاثیر سه سناریوی گذر زمان، تعریض پلهها و افزایش عمق بر پایداری شیروانی در سه مقدار تنش افقی به قائم 0/5، 1 و 1/5 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل نشان داد که نسبت تنش افقی به قائم 1/5 تطابق بهتری با شواهد میدانی دارد. در سناریوی اول با افزایش 50 درصدی زمان، نرخ جابه جاییها بیش از 100 درصد افزایش را نشان میدهد که بیانگر افزایش پتانسیل ناپایداری با گذر زمان است. در سناریوی دوم، با باربرداری از دو پله اول به دلیل کاهش 18 درصدی بالاآمدگی، پتاسیل ناپایداری کاهش و باربرداری تا پلهی هشتم، به دلیل کاهش وزن در قسمت پاشنه لغزش و افزایش مقدار متوسط بالاآمدگی، پتاسیل ناپایداری را افزایش میدهد. افزایش عمق پیت در سناریو سوم، منجر به تشکیل یک زون لغزشی دیگر در محدوده پلهی دهم تا هفدهم شده است.
محمدرضا حدادطهرانی، مهدی تلخابلو، محمدرضا آصف، مهدی استادحسن،
جلد 19، شماره 2 - ( 7-1404 )
چکیده
در مخازن کربناته پیچیده مانند سازند آسماری، ناهمگنی بالای لیتولوژیکی و ساختاری، تعیین دقیق پارامترهای ژئومکانیکی و تنشهای مؤثر را به چالش میکشد. این پژوهش با هدف توسعه یک مدل سهبعدی جامع از پارامترهای ژئومکانیکی و تنشهای مؤثر در میدان نفتی کوپال انجام شد. برای این منظور، ضمن استفاده از دادههای چاهنگاری، مغزه و لرزهای، مدلسازی سهبعدی با بهکارگیری روش شبیهسازی متوالی گوسی (SGS) و بر اساس تحلیل واریوگرام انجام گرفت. رژیم تنش حاکم با استفاده از تحلیل دادههای چاهنگاری تصویری (FMI) و ریزش دیواره چاه (Wellbore Breakout) تأیید شد. همچنین، یک تحلیل حساسیت تک متغیره بر روی پارامترهای کلیدی شامل مدول یانگ استاتیک، نسبت پواسون، چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی و فشار منفذی انجام شد. نتایج نشان میدهد که بیشترین تنش قائم مؤثر 87 مگاپاسکال و بیشترین تنش افقی مؤثر حداکثر 127 مگاپاسکال است. تحلیل دادههای چاهنگاری، رژیم تنش نرمال (σv>σHmax>σhmin) را در میدان تأیید میکند. همچنین، تمرکز تنش در اطراف گسلهای فرعی شناسایی شد. مدل با تطابق 88 درصدی با نتایج مدلهای یکبعدی اعتبارسنجی شد. یافتههای این تحقیق میتوانند در طراحی چاه، تزریق گاز و ارزیابی پایداری مخزن میدان کوپال مورد استفاده قرار گیرند.
دکتر سیدعلی اصغری پری،
جلد 19، شماره 6 - ( 10-1404 )
چکیده
عوامل مختلفی بر ثبات و سرعت جریان سدهای خاکی، از جمله خصوصیات هندسی ، نفوذپذیری مواد و ارتفاع آب بالادست تأثیر می گذارد. درک رفتار خاکهای اشباع نشده در سدهای خاکی بسیار مهم است ، که نیاز به استفاده از اصول مکانیک خاک اشباع نشده به دلیل پیچیدگی های موجود دارد. این مطالعه به بررسی تأثیر پارامترهای منحنی مشخصه آب خاک (SWCC) بر پایداری شیب یک سد خاکی در شرایط جریان پایدار و تخلیه سریع مخزن می پردازد. یافته ها نشان می دهد که پارامترهای SWCC به طور قابل توجهی بر جریان آب و پایداری شیب تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، با توجه به وزن واحد در حالت غیراشباع می تواند پایداری شیب را در شرایط مختلف بهبود بخشد.
مهندس سولماز دارسنج، دکتر مهرداد امامی تبریزی، دکتر حسن افشین،
جلد 19، شماره 6 - ( 10-1404 )
چکیده
ماسههای بادی در مناطق خشک و نیمهخشک، به دلیل سستی، ظرفیت باربری پایین و تراکمپذیری دشوار از جمله خاکهای مسألهدار محسوب میشوند. شرایط اقلیمی خشک ایران و پدیدههایی مانند خشکی دریاچه ارومیه، پراکندگی ماسههای شور را تشدید کرده است. یکی از راهکارهای رایج مقابله با این خاکها، تثبیت شیمیایی با استفاده از مواد افزودنی نظیر سیمان است. در این پژوهش، به بررسی تأثیر بهسازی ماسههای بادی شور برداشتشده از حوضه دریاچه ارومیه با سیمان پرتلند نوع ۱ پرداخته شده است. نمونههای خاک بهسازی شده با مقادیر متفاوتی از شوری و درصدهای مختلف سیمان تهیه و پس از ۷ روز عملآوری، تحت آزمایش مقاومت فشاری تکمحوری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش درصد سیمان موجب افزایش معنیدار مقاومت فشاری میشود. همچنین، حضور نمک در خاک مورد مطالعه نهتنها مانع فرآیند تثبیت نبوده، بلکه موجب بهبود مقاومت نمونهها در کوتاه مدت شده است. این یافتهها بر اهمیت در نظر گرفتن نوع و میزان نمک در طراحی بهسازی خاکهای دانهای شور در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک تأکید دارند.
مسعود خواهانی پور، حسین سرباز،
جلد 19، شماره 6 - ( 10-1404 )
چکیده
هدف از انجام این تحقیق تحلیل و بررسی عددی نیروی محوری، نیروی برشی و جابجایی افقی در تونل (تونل شماره B محور پاتاوه- دهدشت) هست. این تونل یک پروژه ملی در تابستان 1402 افتتاح و مورد بهرهبرداری قرار گرفت. در پروژهش حاضر بررسی تأثیر ضخامت پوشش تونل بر نیروی برشی، نیروی محوری و جابجایی افقی و قائم به روش عددی با استفاده از نرمافزار المان محدود PLAXIS بهصورت دوبعدی و با استفاده از تئوری کرنش صفحهای با المانهای 15 گرهی مدلسازی انجام و برای محیط خاکی از مدل رفتار موهر-کلمب که یکی از اساسیترین مراحل در تحلیل عددی است و در اکثر مدلسازیهای عددی حفر تونل از این مدل استفاده میشود برای خاک مورد مطالعه این پژوهش به مدلسازی محیط مورد بررسی پرداخته شده است. نتایج نشان میدهد نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت پوشش، جابجاییهای قائم و افقی در همه نقاط کاهش یافته و در مقابل مقادیر نیروهای محوری و برشی افزایش پیدا میکند. بیشترین میزان تغییرشکل مربوط به کف تونل و کمترین مقدار مربوط به دیواره راست تونل است. افزایش ضخامت از ۲۰ به ۳۵ سانتیمتر موجب کاهش حدود ۱۰۰ درصدی نشست کف تونل و کاهش محسوس جابجایی افقی تا بیش از ۹۰ درصد در برخی نقاط شده است. یافتهها نشان میدهند که انتخاب ضخامت مناسب پوشش نقش کلیدی در کنترل تغییر شکلها، افزایش ظرفیت تحمل نیروها و ارتقای ایمنی لرزهای تونل دارد.
سروش مهدویان، علی رئیسی استبرق، شیما آزاده رنجبر،
جلد 19، شماره 6 - ( 10-1404 )
چکیده
در این تحقیق اثر آلاینده دیمتیلفتالات بر خواص فیزیکی و مکانیکی خاک رسی و امکان بهسازی آن با استفاده از دو ماده افزودنی آهک هیدراته و منیزیماکسید با انجام آزمایشات آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. خاکرسی به صورت مصنوعی با ماده دیمتیلفتالات در آزمایشگاه آلوده گردید. مواد افزودنی آهک و منیزیماکسید با درصدهای وزنی 5%، 10% و 15% به خاکطبیعی و خاک آلوده اضافه و مخلوط گردید. آزمایشهای انجام شده به منظور بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی خاکرسی آلوده شده به دیمتیلفتالات در این تحقیق شامل حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت فشاری تک محوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) روی نمونههای مختلف می باشد. نمونههای مقاومتی به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و آزمایشات مقاومتی در زمانهای عملآوری 7، 14 و 28 روزه صوررت گرفت. نتایج نشان داد که افزودن دیمتیلفتالات به منجر کاهش مقادیر حدود اتبرگ، پارامترهای تراکمی (وزن واحد حجم خشک ماکزیمم و رطوبت بهینه) و مقاومت فشاری خاک در مقایسه با خاکطبیعی میشود. نتایج مقاومت فشاری نشان داد افزودن 10% از آهک و یا منیزیماکسید سبب کاهش مقاومت نمونهها میشود به عنوان مثال در زمان عملآوری 14 روز برای 10% از آهک و منیزیماکسید سبب کاهش مقاومت نمونههای خاک آلوده به ترتیب به میزان 43/4% و 63/8% نسبت به 5% از این مواد افزودنی میگردد. علاوه براین، مقایسه نتایج نمونههای بهسازی شده با یکدیگر نشان داد که برای درصدهای بالای افزودنی منیزیماکسید و یا آهک سبب بهسازی خاک آلوده میگردد و همچنین مقادیر E50 برای آزمایشهای مقاومتی در حالات مختلف محاسبه گردید. نتایج SEM هم نشاندهنده آن است که واکنشهای شیمیایی بین ماده افزودنی و خاک صورت گرفته است.
رضا محسنی افخم، دکتر مجتبی بهاالدینی، دکتر عباس مجدی،
جلد 19، شماره 6 - ( 10-1404 )
چکیده
مقاومت کششی یکی از خواص مکانیکی مواد شکننده است که نقش تعیینکنندهای در پایداری بسیاری از سازههای عمرانی و معدنی ایفا میکند. آزمایش برزیلی بهعنوان رایجترین روش غیرمستقیم تعیین مقاومت کششی مورداستفاده قرار میگیرد. در این آزمایش فرض بر این است که ترک کششی در مرکز نمونه ایجادشده و در راستای محور بارگذاری گسترش مییابد. اما نحوه شکست در این آزمایش، از مباحث چالشبرانگیز در این آزمون بوده است و استفاده از صفحات دارای انحناء برای متمرکز شدن تنش کششی در مرکز نمونه توصیه شده است. در این پژوهش سعی بر آن است، تأثیر انحنای فکهای بارگذاری بر مقاومت کششی و الگوهای شکست موردبررسی قرار گیرد. برای این منظور از پنج نوع فک با نسبت انحناء 0، 0/50، 0/57، 0/67 و 0/80 برای تحلیل اثر انحنای فکها استفاده شد و تمامی آزمایشها با دوربین تصویربرداری پرسرعت ثبت گردید تا فرآیند شروع و گسترش ترکها بهطور دقیق تحلیل شود. نظر به ماهیت ناهمگن مواد سنگی و جهت جلوگیری از تأثیر آن بر نتایج، از نمونه مصنوعی بهره گرفته شد و در هر نسبت انحناء، پنج نمونه مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش نسبت انحناء باعث افزایش مقدار مقاومت کششی تخمین زده میشود. در نسبت انحناء صفرتا 0/67، این مقدار افزایش ناچیز بوده، اما در نسبت 0/80 نسبت به 0/67 حدود 48 درصد افزایش داشته است. بررسی نحوه شکست نمونهها نشان داد که با افزایش انحناء به نسبت 0/80 نوع شکست به حالت نامعتبر و آشفته همراه با ترکهای برشی ثانویه و گسترش نامنظم ترک اصلی تغییر یافت.
