نشریه زمین شناسی مهندسی

---

ترک خوردگی در لاینرهای خاکی یکی از پدیده های متداول در محل های دفن پسماند است که عملکرد لاینرها را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. هدف اصلی از این تحقیق، ارائه روشی ساده و قابل اجرا بر پایه پردازش تصویر به منظور شناسایی و تحلیل ترکهای ایجاد شده در سطح لاینرهای خاکی در مقیاس آزمایشگاهی می باشد. بر این اساس با استفاده از نرم افزار MATLAB برنامه ای برای شناسایی ترک و تعیین شاخص شدت ترک تدوین شد. بر اساس نتایج اولیه این برنامه، پارامتر حد آستانه که معرف حساسیت برنامه در شناسایی تقابل رنگ هاست، به عنوان مهمترین عامل در تشخیص صحیح ترکهای موجود در سطح خاک معرفی شده و واسنجی برنامه بر اساس این پارامتر در دستور کار قرار گرفت. بدین منظور پایلوت آزمایشگاهی بررسی رفتار ترک طراحی و ساخته شد و سه نمونه مختلف خاک رسی، هر کدام با و بدون پوشش ژئوتکستایل، به مدت 10 ماه در معرض شرایط جوی قرار گرفت. پس از ثبت تغییرات الگوی ترکهای سطحی با استفاده از یک دوربین دیجیتال و در بازه های زمانی مشخص، 20 از درصد از تصاویر با شدتهای مختلف ترک انتخاب در واسنجی برنامه مورد استفاده واقع شد. در این فرایند با استفاده از نرم افزار فتوشاپ و تکنیک رویهم گذاری، ضریب کالیبراسیون ترک یابی تعیین و به برنامه اضافه شد و با استفاده از برنامه کالیبره شده شاخص شدت ترک در کلیه تصاویر محاسبه شد. همچنین دقت برنامه در تعیین شاخص شدت ترک بررسی شده که نتایج این صحت سنجی، حاکی از عملکرد مناسب برنامه پیشنهادی در تعیین شاخص شدت ترک در سطح خاکهای رسی متراکم شده می باشد.

---

در همه مصالح سنگریزه¬ای تحت اثر تنش¬های اعمالی زیاد، شکست دانه ها رخ می¬دهد. شکست دانه‌ها و خرد شدن آنها به دانه‌های کوچک‌تر باعث کاهش مقاومت برشی و افزایش تغییرشکل می‌شود. معمولاً شکست دانه‌ها که در آزمایش‌های سه محوری مشاهده می‌شود را با شاخص شکست مارسال، ، بیان می‌کنند. در این مقاله روشی برای محاسبه در هر سطح از کرنش محوری در آزمایش‌های سه محوری ارائه می‌گردد. بدین منظور از اصل مینیمم انرژیRowe استفاده می‌شود. پارامتر کلیدی در روش یاد شده برای محاسبه ، مقدار ، زاویه اصطکاک مصالح بدون درنظرگرفتن اتساع و شکست ذرات، می‌باشد. بررسی‌ها و آزمایش‌های صورت گرفته نشان داد که ، زاویه اصطکاک مصالح سنگریزه¬ای در تنش¬های محدود کننده موثر کمتر از kPa 200 به شرط ایجاد شرایط حجم ثابت و در کرنش نظیر حالت حجم ثابت می‌باشد. همچنین تغییرات نسبت انرژی شکست و فاکتور شکست مارشال با تنش محدود کننده در کرنش نظیر گسیختگی با رابطه خطی قابل ارائه است.

---

در این مقاله با استفاده از روش مونونوبه و اکابه در مورد یک دیوار حایل بنایی غیروزنی محاط در یک قاب ساختمانی (میانقاب حایل بنایی) ، به محاسبه نیروهای دینامیکی ناشی از زلزله و اثرات آن بر دیوار پرداخته شده است. در روش مونونوبه و اکابه دیوار حایل صلب فرض شده و وضعیت غالب شکست، لغزش پای دیوار حایل و یا چرخش دیوار حایل حول پاشنه آن می‏‏‏‏باشد. درحالی‏که وضعیت غالب خرابی در یک میانقاب حایل بنایی، شکست در بدنه دیوار تحت نیروهای عمود بر صفحه می‏‏‏‏باشد. در چنین حالتی توزیع نیروی لرزه‏ای وارده بر دیوار اهمیت می‏یابد. بر این اساس در این مقاله بر مبنای روش مونونوبه و اکابه یک توزیع برای نیروهای لرزه‏ای وارد بر میانقاب حایل بنایی پیشنهاد شده است. همچنین با بررسی عملکرد عمود بر صفحه میانقاب‏های ‏بنایی به لحاظ مقاومت و معیار پذیرش، به تحلیل نحوه خرابی در بدنه دیوار ناشی از بارهای عمود بر صفحه پرداخته شده است. در ادامه روش بهسازی لرزه‏ای مورد نظر در خصوص میانقاب‏های ‏حایل بنایی آسیب پذیر ارایه شده و با معرفی یک مثال کاربردی، نتایج روش پیشنهادی با نتایج یک نرم افزار عددی کنترل شده است. در انتها ‏نیز با توجه به شرایط مختلف قابل پیش بینی برای میانقاب‏های ‏حایل بنایی، راهکار بهسازی لرزه‏ای بصورت کاربردی ارایه شده است.

---

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 به‌فردی 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 اندازه‌گیری شد. با استفاده از نرم افزارهای محاسباتی منحنی‌های میزان نفوذ و نفوذ تجمعی رسم شد و برای هر مدل برنامه‌ای به زبان ویژوال بیسیک نوشته شد تا ضریب مدل‌ها با کم‌ترین خطا نسبت به منحنی‌های به‌دست آمده از آزمایش‌ها، به‌عنوان بهترین ضرایب به‌دست آمده تعیین کند. هر برنامه با قرار دادن حالت‌های مختلفی از ضرایب، مدل‌ها را به‌طور مجزا با نتایج آزمایش‌های میدانی تطابق داده و ضمن نمایش میانگین مقدار خطا بهترین ضرایب منطبق با محدودۀ سواحل رودخانه را به‌عنوان خروجی محاسبات نشان می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که برای محدودۀ سواحل رودخانه باهوش تنگستان مدل نفوذپذیری حفاظت خاک آمریکا SCS نسبت به مدل فیلیپ و کاستیاکف خطای کم‌تری دارد و مدل فیلیپ نسبت به مدل کاستیاکف و SCS آمریکا تناسب و تطابق بیش‌تری با محدودۀ سواحل رودخانۀ مند دشتی دارد.

---

از ویژگی‏های بسیار مهم امواج تنش منتشر شده در محیط زمین‌ساختی، سرعت و استهلاک امواج است. با استفاده از این ویژگی‏ها می‏توان اطلاعات بسیار مفیدی راجع به خصوصیات مواد زمین‌ساختی متخلخل مانند سنگ و خاک و هم‌چنین سیال موجود در حفرات به‌دست آورد. نکته حایز اهمیت در به‌دست آوردن این اطلاعات، برقراری ارتباط دقیق میان ویژگی‏های امواج به‌دست آمده از پژوهش‌های محلی با خصوصیات فیزیکی اسکلت محیط متخلخل و سیال‏های اشباع کننده حفره‌ها است. سیال‏های موجود در حفره‌ها و هم‌چنین ناهمگنی ایجاد شده به‌سبب نحوۀ توزیع سیال‏های اشباع کنندۀ محیط از جمله موارد تأثیرگذار بر سرعت و استهلاک امواج هستند. تکه‏ای بودن الگوی اشباع‏شدگی که در مقیاسی بزرگ‌تر از اندازۀ دانه‏ها اما کوچک‌تر از طول موج اتفاق می‏افتد، از مواردی است که سبب به‌وجود آمدن ناهمگنی در توزیع سیال درون محیط متخلخل می‏شود که اثر آن برروی تغییرات سرعت و استهلاک امواج فشاری در تحقیق حاضر بررسی می‌شود. لازم به ذکر است که به‌منظور بررسی هرچه دقیق‏تر استهلاک امواج از دو سازوکار  استهلاک شامل استهلاک ناشی از حرکت نسبی سیال حفره‏ای با فاز جامد و استهلاک ناشی از تماس بین دانه‏های محیط متخلخل بهره برده می‏شود. نتایج تحقیق حاضر نشان می‏دهد در فرکانس‏های بالا استهلاک ناشی از جریان سیال بیش‌تر از استهلاک حاصل از تماس بین‏دانه‏‏ای است.

---

تونل‌زنی در شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی پیچیده مخصوصاً در نواحی شهری اغلب اجتناب‌ناپذیر است. آنالیز پایداری و تعیین میزان نشست سطحی زمین در پروژ‌ۀ واقعی تونل‌زنی سپری اهمیت خاصی دارند. هدف از این تحقیق تعیین فشاری است که از ریزش جبهۀ تونل یک تونل سطحی حفر شده به‌وسیله TBM متعادل کننندۀ فشار زمین (EPB) جلوگیری می‌کند. در این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر فشار جبهۀ کار بر رفتار تونل، از روش‌های تحلیلی و مدل­سازی عددی سه بعدی با نرم‌افزار 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. هم‌چنین در مدل‌سازی عددیِ از مدل رفتاری موهر-کولمب استفاده شده، سپس نتایج حاصل از روش‌های تحلیلی و مدل‌سازی عددی مقایسه شده است. برطبق یافته‌های حاصل از این تحقیق، فشار به‌دست آمده از روش تحلیلی لکا- دورمیو، حداقل فشاری است که می‌توان بر جبهۀ تونل اعمال کرد.  هم‌چنین تحلیل نشان می‌دهد که با اعمال فشار به‌دست آمده از روش تحلیلی، جبهۀ تونل متروی کرج به احتمال زیاد پایدار می‌ماند و اجرای روش‌های پیش تحکیمی در این مقطع تونل لازم و ضروری به‌نظر نمی‌رسد

---

آگاهی از ویژگی‌های مورفولوژیکی رودخانه‌ها از پیش نیازهای شناخت رفتار و استفاده بهینه از هر رودخانه است. به‌طورکلی فیزیوگرافی حوزۀ آبریز نقش اساسی در تعیین عواملی نظیر حجم سیلاب­ها، تعیین فرسایش­پذیری و رسوب­زایی حوزۀ­های آبریز دارد. در این پژوهش به‌منظور 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 داده‌های حاصل از پژوهش‌های پیشین و براساس بازدید از محل و برداشت­های صحرایی، بررسی نقشه‌های زمین‌شناسی و توپوگرافی منطقۀ مذکور انجام شده است. خواص فیزیوگرافیکی حوزۀ آبریز، ویژگی‌های مورفولوژیکی کانال و شرایط زمین‌شناسی در این ناحیه، بررسی شده‌اند. 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. هم‌چنین وضعیت تراکم شبکه آبراهه رودخانۀ گاماسیاب بررسی شده و زمان تمرکز آن محاسبه گردیده است. در نهایت رودخانه گاماسیاب بر اساس تقسیم‌بندی­های مختلف رودخانه‌ها بررسی و طبقه‌بندی شده است

---

فرسایش ناشی از نشت یکی از مکانیزم‌های تخریب کنارۀ رودخانه است که با حرکت ذرات خاک در لایه‌ای تراوا با دانه­بندی مشخص تحت گرادیان هیدرولیکی بحرانی به‌وقوع می‌پیوندد. با توجه به پیچیدگی فرآیند فرسایش کناره رودخانه‌ها و پژوهش‌های محدود انجام شده در این رابطه با دانه‌بندی‌های مختلف، بررسی و  شناخت پارامترهای مؤثر بر روی آن اهمیت چشم‌گیری دارد. در این تحقیق با شبیه‌سازی بازه‌ای از کناره رودخانه در آزمایشگاه در سه دانه‌بندی مختلف، به بررسی تأثیر دانه‌بندی بر روی تغییرات عدد رینولدز محیط متخلخل در گرادیان‌های مختلف و برآورد طول حفرۀ ناشی از فرسایش پرداخته می‌شود. نتایج حاصل، حاکی از افزایش عدد رینولدز با افزایش قطر ذرات تشکیل دهندۀ کناره است. بر این اساس با به‌کارگیری تحلیل ابعادی دو رابطۀ تجربی برای برآورد طول حفرۀ آب‌شستگی ناشی از فرسایش کناره برای دو حالت جریان نشتی آرام و آشفته پیشنهاد می‌گردد

---

آگاهی از وضعیت تنش در بدنه سدهای خاکی از مهم‏ترین پارامتر‌های ارزیابی ایمنی سد است. به‌منظور اندازه‌گیری تنش از سلول‌ فشار کل استفاده می‌شود که این ابزار در بدنه سد‌های خاکی نصب می‌گردد. در زمان نصب سلول فشار، سطح حساس آن در تماس مستقیم با تودۀ خاک قرار گرفته تا تنش‌ کل موجود در خاک را اندازه‌گیری کند و در ترکیب با پیزومتر‌ها، فشار آب منفذی موجود در خاک را نیز برآورد می‌کند. به‌منظور دریافت نتایج صحیح و قابل قبول از سلول فشار باید این ابزار با دقت نصب شوند. اما در اکثر موارد، مقادیر اندازه‌گیری شده با این ابزار با مقادیر تئوری و پیش‌بینی شدۀ تنش، مطابقت ندارد و نتایج سلول فشار همراه با خطا است. عوامل متعددی بر خطاهای سلول‌های فشار تأثیرگذار هستند اما در این تحقیق به نقش ارتفاع و مدت زمان خاک‌ریزی در حین عملیات اجرای سد، به‏عنوان پارامتر‌های مؤثر بر مقادیر اندازه‌گیری، پرداخته شده است. بدین منظور سد سنگ‌ریزه‌ای البرز واقع در شمال ایران به‌عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. این سد خاکی با هسته رسی، دارای ارتفاع حداکثر 78 متر است. با استفاده از داده‌های رفتارنگاری و در نظر گرفتن تأثیر پارامتر‌های ارتفاع خاک‌ریزی و مدت زمان خاک‌ریزی، مدلی به‌منظور پیش‌بینی خطای سلول‌های فشار به‏روش GEP¹ با استفاده از نرم‌افزار جنی‌ایکس پروتولز² 4، ارائه شده است.  میزان R² برای این مدل، برابر با 98/0 است که این رقم نشان‌دهندۀ تطابق خوب مدل با داده‌های رفتارنگاری است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که پارامتر نسبت تفاضل ارتفاع به تفاضل مدت زمان خاک‌ریزی در حین اجرای سد البرز در ایجاد خطا در نتایج سلول‌های فشار سد نقش به‏سزایی داشته است

---

بحران مالی دنیا در طی سال‌های اخیر باعث افزایش قیمت بسیاری از کالاها از جمله مواد هیدروکربوری شده است. این اتفاق بار دیگر اهمیت استراتژیک ذخیره‌سازی نفت‌خام را نشان می‌دهد. با عنایت به جایگاه ویژه نفت در اقتصاد ملی کشور، توسعه صنعت ذخیره‌سازی می‌تواند یکی از راهکارهای کنترل این گونه بحران‌ها باشد. ذخیره‌سازی زیرزمینی نفت‌خام در سازه‌های مصنوعی (شامل مغارهای سنگی، مغارهای نمکی و معادن متروکه) و ساختارهای طبیعی (شامل میادین تهی شده نفت و گاز، سفره‌های آب‌های زیرزمینی و غارهای طبیعی) امکان پذیر است. از بین این روش‌ها، طبیعا روشی مناسب‌تر است که سازگاری بیشتری با شرایط منطقه ذخیره‌سازی داشته باشد. در ایران به دلیل وجود غارهای طبیعی بسیار، ذخیره‌سازی نفت‌خام در درون غارهای طبیعی جزء گزینه‌های مناسب به نظر می‌رسد. بدیهی است اگر به جای حفر مغارها، از غارهای طبیعی برای ذخیره‌سازی استفاده شود، هزینه‌ی حفر مغار از هزینه‌های احداث مغار حذف می‌شود. در مقاله حاضر به منظور انتخاب غار مناسب برای ذخیره‌سازی نفت‌خام، غارهای طبیعی بر اساس معیارهای مختلف و با استفاده از ترکیبی از دو روش‌ تحلیل سلسله‌مراتبی فازی (FAHP) و شباهت به گزینه ایده‌آل (TOPSIS) مورد بررسی قرار گرفته‌ و گزینه مستعد انتخاب شده است. لازم به ذکر است وزن معیارها بر اساس نظرسنجی از افراد باتجربه در زمینه ذخیره‌سازی تعیین شده است. بر این اساس غار رودافشان به عنوان غاری مناسب برای ذخیره‌سازی زیرزمینی نفت‌خام انتخاب شد. این غار در شمال شرق استان تهران و در شهرستان فیروزکوه قرار گرفته و دارای 3 تالار بوده که جزء بزرگترین تالارها در میان غارهای ایران می‌باشد. به طور کلی می‌توان گفت حجم نفت‌خام قابل انباشت در غار مذکور در حدود 000،250 متر مکعب تخمین زده می‌شود.

---

 هدف از این مقاله ارائۀ رابطه‌ای جدید برای محاسبۀ ضریب ظرفیت باربری پی‌های مستطیلی واقع بر نزدیکی شیب برای شرایط این تحقیق است. در این راستا در قالب بررسی آزمایشگاهی مدلی از شیبی ماسه‌ای درون جعبۀ فولادی ساخته شده و پی مستطیلی روی آن قرار گرفته است. پس از بارگذاری با دستگاه سه‌محوری، مقدار بار اعمال شده و تغییر مکان پی ثبت شده و منحنی تنش- نشست رسم شده است. بر این اساس ظرفیت باربری نهایی پی تعیین شده است. ماسه استفاده شده در این تحقیق ماسه بابلسر است و در تمام آزمایش‌ها دانسیتۀ نسبی 50% است. بر اساس نتایج حاصل، تأثیر فاصلۀ پی تا لبه شیب و نیز زاویۀ شیب بر ظرفیت باربری نهایی پی بررسی شده و در بارۀ روند تغییرات آن با پارامترهای مختلف بحث شده است. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که با افزایش فاصلهۀ لبه پی از شیب٬ ظرفیت باربری به‌صورت خطی افزایش می­یابد. هم‌چنین با افزایش زاویۀ شیب٬ ظرفیت باربری به‌صورت خطی کاهش پیدا کرده است. در نهایت رابطه‌ای جدید برای برآورد ضریب ظرفیت باربری پی‌های سطحی در مجاورت شیب برای ماسه با تراکم 50% و شرایط این تحقیق ارائه شده است.

---

محدوده شهر کرمان و شهرکهای اطراف آن از نظر ریخت شناسی، شامل دشت مسطح آبرفتی ریزدانه با مصالح عمدتا سیلت و رس می باشند که شیب بسیار ملایم دارند و زیر بنای اصلی شهر را تشکیل می‌دهند. خاکهای طبیعی معمولا با گذشت زمان و تاثیر عوامل محیطی دارای ساختار می‌شوند، در آبرفتهای ریزدانه کرمان نیز عوامل زمین شناسی باعث ایجاد ساختار بعد از رسوب گذاری شده است. در این مقاله ابتدا مختصرا حوزه رسوبی کرمان، کانی شناسی و خصوصیات ژئوتکنیکی غالب نهشته های این حوزه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به منطور بررسی تاثیر محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی بر ویژگی های مهندسی این نهشته‌ها تعدادی آزمایش سه محوری بر روی خاکهای بازسازی شده با رطوبتی بیشتر از حدروانی و با فشارهای همه جانبه مختلف در حالت تحکیم یافته زهکشی شده و تحکیم یافته زهکشی نشده انجام شده است. به منظور بررسی میزان انطباق رفتار خاکها در حالات طبیعی و بازسازی شده منحنی های تنش – کرنش خاکها مقایسه گردید و حساسیت ساختاری خاک با استفاده از معیار حساسیت مقاومتی بررسی شد. از بررسی نتایج آزمایش‌های سه محوری می توان در تفسیر محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی استفاده کرد. مقایسه منحی های تنش-کرنش نمونه های طبیعی و بازسازی شده نشان می دهد که در خیلی موارد رفتار خاکهای دست نخورده و بازسازی شده مشابه بوده و سیمان شدگی، و ساختار خاک توسعه زیادی نداشته است. همچنی نتایج آنالیز نمونه‌ها نشان داد که کانی‌های موجود در نهشته های این شهر عمدتا شامل ایلیت، کلریت، اسمکتیت و کلسیت می باشند. مقایسه تصاویر میکروسکپ الکترونی از نمونه های بازسازی شده و دست نخورده، آرایش تصادفی نبود ساختار مشخص و فشردگی خاک های محدوده شهر را تایید کرده‌اند. نتایج بررسی ها نشان داد که این خاک ها با تاثیر پذیری از محیط رسوبی و تاریخچه زمین شناسی، نسبتا مشابه و یکنواخت می باشند و در آنها ساختار و سیمان شدگی توسعه زیادی نداشته و خاکها عموما فشرده و پیش تحکیم می باشند.

---

استفاده از روش‌های غیرمخرب به ویژه سرعت امواج اولتراسونیک برای برآورد ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی سنگ‌ها به علت سادگی، اقتصادی، سرعت و غیر مخرب بودن مورد استقبال زیادی قرار گرفته است. بناهای سنگی به طور وسیع از گذشته تاکنون در سطح جهان ساخته شده‌اند. تعیین مقاومت بناهای سنگی همچون آثار باستانی از طریق آزمایش‌های مرسوم مقاومت سنگ امکان پذیر نمی‌باشد. چون نمی توان برای تهیه نمونه آزمایش مقاومت فشاری آنها را تخریب نمود. ارائه روشی ارزان، ساده، غیر مخرب و در عین حال دقیق و کارآمد برای برآورد مقاومت چنین بناهایی کمک بسیار بزرگی خواهد بود. در این تحقیق آزمایش های مقاومت فشاری و اولتراسونیک روی نمونه های سنگی که تخریب آنها هیچ مسئله ای ندارد، انجام شده است، تا بتوان از نتیجه تحقیق به منظور برآورد مقاومت فشاری بناهای سنگی با استفاده از سرعت عبور استفاده نمود. بلوک‌ها و بناهای سنگی دارای شکل و اندازه‌های متفاوتی هستند، در این تحقیق بلوک‌هایی از سنگ‌های مرمریت، تراورتن، گرانیت و آهک دارای اندازه و شکل‌های متفاوت آماده سازی شده و سرعت امواج اولتراسونیک در جهات مختلف ابعاد بلوک‌ها و همچنین مقاومت فشاری یک محوری مغزه‌های حاصل از آنها نیز اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهد که شکل و اندازه نمونه‌ها بلوک های یک پارچه فاقد ناپیوستگی از مقیاس کوچک آزمایشگاهی تا قله های بزرگ به ابعاد حدود 2 متر در سرعت عبور موج اثر ندارد. در نهایت روابطی برای برآورد مقاومت فشاری یک محوری سنگ‌های مورد تحقیق با استفاده از سرعت امواج اولتراسونیک ارائه شده است. با استفاده از روابط ارائه شده می‌توان مقاومت بلوک‌ها و بناهای سنگی یک پارچه و فاقد ناپیوستگی از سنگ‌های مرمریت، تراورتن، گرانیت و آهک دارای هر شکل‌ و اندازه ای را توسط آزمون غیر مخرب، ساده، انعطاف پذیر و ارزان سرعت امواج اولتراسونیک برآورد نمود.

---

به هنگام تونل زنی در یک توده خاک در صورت وجود آب زیرزمینی، روانگرایی، جابجایی الاستیک و نشست در خاک های بالای تونل از جمله مشکلاتی هستند که ممکن است پایداری فضای زیرزمینی حفر شده را به مخاطره اندازند. در این مطالعه موردی که بر روی خاک های زیرساخت شهرستان مشهد و در امتداد خط دوم قطار شهری آن صورت گرفته است، اطلاعات به دست آمده از آزمون نفوذ استاندارد، تست های برجا و آزمایشگاهی بر روی نمونه های خاک، به منظور جستجوی مقادیر عددی بهینه ای از پارامترهای مهندسی خاک که با تکیه بر آنها بتوان تراز استقرار دستگاه حفاری را در رابطه با پایداری تونل بهینه نمود، مورد استفاده قرار گرفته اند. بدین منظور از روش های هوشمند، عددی و احتمالاتی استفاده شده و میزان موثق بودن مدل های هوشمند و عددی به همراه ضریب اطمینان مستخرج از مدل های عددی توسط آنالیز احتمال بررسی شده است. نتایج حاکی از تطابق خروجی مدل های هوشمند همچون الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ژنتیک چند منظوره و مدل عددی اجزای محدود بوده و می توان این روش ها را مکمل یکدیگر در طراحی قلمداد نمود.

---

مقاومت و دوام‌پذیری ماسه‌سنگ‌ها و میزان تأثیرپذیری آن‌ها از شرایط طبیعی مهم‌ترین عواملی هستند که هنگام استفاده به‌عنوان سنگ‌های ساختمانی باید به‌ آن توجه شود. در این پژوهش، اثر پدیدۀ ذوب-انجماد و فرایند تبلور نمک بر مقاومت و دوام‌پذیری ماسه سنگ‌های سازند قرمز بالایی در جنوب استان قزوین (محدودۀ آوج-آبگرم) بررسی شد. تعداد 9 نمونه ماسه‌ سنگ (مشخص شده با حروف A، B، C، CG، S، S1، Tr، Min و Sh) از بخش‌های مختلف منطقۀ مذکور جمع‌آوری شده و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن‌ها بررسی شد. به‌منظور ارزیابی اثر پدیدۀ ذوب- انجماد بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی نمونه‌های سنگی، آزمایش ذوب- انجماد طی 60 دور انجام شده است. هم‌چنین برای بررسی اثر پدیدۀ تبلور نمک بر مقاومت ماسه سنگ‌ها، آزمایش تبلور سولفات سدیم (محلول اشباع 100% وزنی Na₂SO₄) نیز طی 20 دور انجام گرفته است. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی ماسه سنگ‌های بررسی شده از قبیل افت وزنی، شاخص بار نقطه‌ای، مقاومت کششی برزیلی و سرعت عبور موج (V_p) در دور‌های مختلف تعیین شد. به‌منظور ارزیابی اثر فرایندهای ذوب- انجماد و تبلور سولفات‌سدیم بر دوام‌پذیری، آزمایش دوام‌پذیری بعد از فرایندهای مذکور روی نمونه‌های ماسه سنگی انجام شده و تغییرات شاخص دوام شکفتگی در 15 دور بررسی شد. بر اساس نتایج حاصل از این بررسی‌ها مشخص شد که تبلور نمک در مقایسه با ذوب- انجماد، به‌طور چشم‌گیری می‌تواند میزان مقاومت و دوام‌پذیری ماسه سنگ‌ها را کاهش داده و آن‌ها را تخریب کند. هم‌چنین مشخص شد که می­توان رفتار ماسه سنگ‌ها را طی چرخه‌های ذوب- انجماد و تبلور نمک براساس نتایج حاصل از آزمایش‌های شاخص بار نقطه‌ای، مقاومت کششی برزیلی، تعیین سرعت عبور موج و افت وزنی پیش‌بینی کرد.

---

جریان زیرسطحی به‌عنوان بخش چشم‌گیری از جریان آبراهه و عامل مهمی در بار رسوبی رودخانه­ها است. هدف این تحقیق بررسی فرسایش نشتی کنارۀ رودخانه‌ها در لایۀ ماسه‌ای با دانه‌بندی متفاوت در کنارۀ رودخانه است. در این تحقیق به مطالعه و بررسی آزمایشگاهی تأثیر اندازۀ ذرات خاک و هم‌چنین شیب کنارۀ رودخانه بر فرسایش نشتی پرداخته شده است. بدین‌منظور تعدادی آزمایش در یک لایسی‌متر برای چهار شیب­های مختلف و دانه‌بندی­های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که عدد رینولدز محیط متخلخل نقش اساسی در عمق حفره آبشستگی لایۀ غیرچسبنده دارد. هم‌چنین مشاهده شد که زمان شروع به حرکت ذرات با افزایش قطر مشخصه آن‌ها کاهش پیدا می­کند.

---

با توجه به قرارگیری بخش عمدۀ ایران در ناحیۀ خشک و بیابانی حفر تونل‌های انتقال آب امری‌ اجتناب‌ناپذیر است. یکی از چالش‌های اساسی در ساخت این تونل‌ها ورود آب به آن در مرحلۀ ساخت و بهره‌برداری است. تونل انتقال آب چشمۀ روزیه به‌طول 3200 متر بخشی از طرح انتقال آب به شهر سمنان است که در 30 کیلومتری شمال شرق سمنان ساخته شده است. بر اساس اطلاعات حاصل از گمانه‌های حفاری شده، تونل از نقطه‌نظر ژئومکانیکی به 8 پهنه تقسیم شده که در این تحقیق بعد از بررسی پارامترهای ژئومکانیکی و هیدروژئولوژیکی تونل با توجه به دبی آب ورودی به تونل در حین ساخت ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل برگشتی و بر اساس نتایج شبیه‌سازی عددی ارزیابی شده است. در ادامه برررسی پارامتری بر ضخامت زون تزریق، ضریب نفوذپذیری پوشش و زون تزریق در هر پهنه انجام شده است. بر اساس نتایج این پژوهش، تأثیر تغییرات ضخامت زون تزریق بر دبی آب ورودی به تونل ناچیز است. از این رو، با فرض ضخامت 3 متر برای زون تزریق، ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان بعد از تزریق ارزیابی شده است. تزریق سیمان می‌تواند نفوذپذیری سنگ میزبان را از 10 تا 1000 مرتبه بسته به نفوذپذیری اولیه سنگ کاهش دهد. دبی آب ورودی به تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل توأمان هیدرومکانیکی نیز محاسبه شد. نتایج تحلیل نشان داد که دبی ورودی به تونل در تحلیل توأمان 50 تا 70 درصد کم‌تر از تحلیل هیدرولیکی است. 

---

ترکیب شبکه عصبی تطبیقی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی (ANFIS) و خوشه‌بندی کاهشی (SC) برای ارزیابی مدول تغییرشکل‌پذیری تودۀ سنگ (E_m) و مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m) با در نظر گرفتن عمق اندازه‌گیری‌ها استفاده شده است. برای این منظور، 125 داده متشکل از 9 متغیر مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m)، مدول تغییرشکل‌پذیری توده سنگ (E_m)، عمق اندازه‌گیری، فاصله‌داری درزه، تداوم درزه، بازشدگی درزه، مقاومت فشاری سنگ بکر (UCS_i)، شاخص ژئومکانیکی (RMR) و مدول الاستیک (E_i) برای یادگیری مدل ANFIS مبتنی بر خوشه‌بندی کاهشی (ANFISBSC) استفاده شده است. سپس در مرحلۀ دوم، مدل آموزش یافته ANFISBSC در مجموعه داده‌های 40 گانه آزمایش شده است. بنابراین، با در نظر گرفتن تأثیر پیچیدگی مدل در صحت ارزیابی، توده سنگ با مدل‌های 2 تا 6 متغیره شبیه‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی مدل‌های چندمتغیره توده سنگ برای ارزیابی مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m) و مدول تغییرشکل‌پذیری توده سنگ (E_m) نشان داده است که با پیچیده شدن مدل ANFISBSC از 2 متغیره به 6 متغیره، صحت روش افزایش می‌بابد. مطابق نتایج به‌دست آمده، مدل سه متغیره شبیه‌سازی به‌روش ANFISBSC اگرچه روند کلی تخمین مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m) و مدول تغییرشکل‌پذیری توده سنگ (E_m) را به دست می دهد ولی همراه با 20 -30 درصد خطا می باشد؛ در حالی که در مدل 6 متغیره، مدول تغییر شکل‌پذیری توده سنگ (E_m) و مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m) به‌صورت موفقیت‌آمیزی با خطای کم‌تر از 3 درصد تخمین زده می‌شود. هم‌چنین، شیب خط نمودار داده‌های اندازه‌گیری و داده‌های تخمین زده شده در مدل 6 متغیره به 1 نزدیک می‌شود و در مدل 3 متغیره، شیب این خط، 94/0 است. بنابراین نتیجه‌گیری می‌شود که مدل 6 متغیره شبیه‌سازی شده با ANFISBSC پیش‌بینی قابل‌قبولی از مدول تغییرشکل‌پذیری توده سنگ (E_m) و مقاومت فشاری توده سنگ (UCS_m) را به‌دست می‌دهد

---

مخازن سازه‌هایی برای نگه‌داری سیالات هستند که در ابعاد، اشکال و از جنس‌های مختلف ساخته می‌شوند. امروزه استفاده از مخازن برای ذخیره­ آب، فراورده­های نفتی و... رواج چشم­گیری یافته است. در کشور ما برای مخازن شبکه آب­رسانی اکثر شهرها، از مخازن مدفون مستطیل شکل بتنی استفاده می­شود. مسئلۀ مهم در رابطه با شناخت رفتار لرزه­ای این مخازن بحث اندرکنش خاک و سازه است. با توجه به این‌که نشریه 123 سازمان برنامه و بودجه برای طراحی دیوارهای مخازن، رابطه مونونوبه ـ اوکابه را توصیه می‌کند، هدف از این تحقیق به‌دست آوردن فشار و نیروی دینامیکی وارد بر دیوار مخازن مدفون از سوی خاک در زلزله و مقایسۀ آن با روابط آیین­نامه­ای و دیگر تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی است. برای این منظور از دسته‌ای آزمایش­های میزلرزان بر مدل کوچک مقیاس مخازن مدفون مستطیلی شکل بتنی در آزمایشگاه مدل‌سازی فیزیکی دانشگاه تهران استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که از رابطۀ مونونوبه ـ اوکابه و وود نیرویی بیش از مقدار آزمایشگاهی به‌دست می‌آید و رابطۀ ارائه شده سید ـ ویتمن به نتایج تحقیقات آزمایشگاهی نزدیک‌تر است

---

در سنگ‌ها ترک‌های ریزی وجود دارد، هنگامی که سنگ تحت تأثیر تنش قرار می‌گیرد تنش در نوک این ترک‌ها متمرکز شده و باعث می‌شود که سنگ قبل از رسیدن به مقاومت نهایی خود بشکند. پارامتری که میزان بحرانی ضریب شدت تنش بر نوک ترک سنگ را نشان می‌دهد چقرمگی شکست است.
از آن‌جا که تعیین چقرمگی شکست مودI  به‌وسیلۀ انجام آزمایش، وقت‌گیر و پرهزینه است بنابراین، روشی ساده برای تعیین چقرمگی شکست سنگ  مفید است. در این پژوهش آزمون برزیلی و آزمون خمش سه  نقطه روی  نمونه‌های نیم دایره‌ای سنگ انجام شده است. پژوهش حاضر با هدف ارائۀ یک رابطۀ تجربی برای تخمین چقرمگی شکست مود I سنگ است .نتایج نشان می‌دهد که چقرمگی  شکست مود  Iسنگ‌ها را می‌توان با سطح بالایی از دقت و با استفاده از رابطۀ ارائه شده که دارای ضریب تعیین ۷۹۷۷/۰ است  برآورد کرد.