نشریه زمین شناسی مهندسی

---

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.

---

پایداری سدهای خاکی در شرایط تراوش پایدار به‌ویژه در حین زلزله بسیار مهم است. تحلیل‌‌های عددی به‌وسیلۀ نرم‌‌افزار نیازمند مدل‌‌سازی صحیح و واقع‌‌بینانۀ مراحل ساخت است. از آن‌‌جا‌که سدهای خاکی در لایه‌‌های مختلف ساخته می‌‌شوند، به‌منظور حصول طراحی معقول، این شرایط باید در مدل‌‌سازی نرم‌‌افزاری نیز لحاظ شود. در این پژوهش، یک سد خاکی با استفاده از نرم‌‌افزار PLAXIS مدل شده و اثرات تعداد و شکل لایه‌‌ها در شرایط خشک و هم‌چنین تراوش بررسی شده است. نتایج حاصل از تحلیل‌‌های استاتیکی و شبه‌‌استاتیکی نشان می‌‌دهد که مدل‌‌سازی سد خاکی در لایه‌‌بندی‌‌های مختلف اثرات مهمی بر تنش‌‌های برشی و تغییر مکان‌‌های افقی بدنۀ سد دارد. برای نمونه تغییر مکان‌‌های افقی و تنش‌‌های برشی در مدل‌‌های لایه‌‌بندی شده دست کم به‌ترتیب به میزان 50 و 17 درصد نسبت به مدل تک لایه افزایش می‌‌یابند. با توجه به نتایج به‌دست آمده می‌‌توان گفت مدل‌‌سازی سد خاکی به‌صورت لایه‌‌بندی شده و ترجیحاً در در لایه‌‌های شیب‌دار معقول‌‌تر است.

---

سپری­های فولادی در پروژه­های مهندسی عمران به‌طور گسترده به‌عنوان سازه نگهبان استفاده می‌شوند. گاهی ممکن است لایۀ خاک سست یا نرم در عمق­های مختلف گود وجود داشته باشد. این مسئله موجب اثرات مختلف بر تغییر مکان سطح زمین، نیروها و لنگرهای وارد بر سپری­ها و مهارها در طی فرآیند گودبرداری نسبت به حالتی که خاک به‌طورکلی یک‌نواخت است، می­شود. این تفاوت­ها در روش­های معمول طراحی دیواره­های سپرکوبی شده به‌طور دقیق در نظر گرفته نمی­شود. در این مقاله یک گود عمیق با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل می­شود. عمق گود به سه لایۀ مختلف تقسیم شده است. یکی از لایه­ها، خاک سست است که موقعیت آن در سه حالت لایۀ بالایی، میانی و پایین مدل می­شود. نتایج به‌دست آمده از این مدل­ها با مدلی که فاقد لایۀ سست است مقایسه می­شود. تحلیل شبه استاتیکی با اعمال شتاب افقی 3/0 g انجام شده است. نتایج حاصل نشان می­دهد که وقتی لایۀ سست زیر لایه­های سخت قرار می­گیرد، لنگر خمشی وارد بر سپرها و نیروهای برشی به‌ترتیب در حدود 50 تا 100 و 15 تا 50 درصد نسبت به حالتی که لایۀ سست وجود ندارد افزایش می­یابند. هم‌چنین در حالت وجود لایۀ میانی سست موقعیت حداکثر تغییر شکل جانبی دیوارۀ سپرکوبی شده نسبت به سایر مدل­ها متفاوت است.

---

تثبیت و تسلیح خاک‌ها از دیرباز نقش مهمی در علوم عمرانی به خصوص در علم ژئوتکنیک ایفا کرده‌است و با گذشت زمان، نیاز به زمینی مقاوم‌تر و با ثبات‎‎‎‎‌تر برای تحمل بارهای ثقلی و نیروهای برشی بیشتر، اهمیت ویژه‌ای پیدا کردند. هم‌چنین در سال‌های اخیر با ورود محیط‌زیست به صنعت و ساخت و ساز، با هدف کاهش اثرات زایدات صنعتی و نخاله‌های ساختمانی بر محیط زندگی افراد و حفظ آن برای آیندگان، باعث کاهش هزینه های اقتصادی پروژه ها نیز می‌گردد. در این پژوهش به تسلیح خاک دانه‌ای در دو حالت سست و نیمه متراکم با استفاده از مواد زایداتی با نام کامل اتیلن-وینیل استات(EVA) پرداخته شده است.آزمایشات بدون افزودن رطوبت و به شیوه درصد وزنی، با استفاده از دستگاه CBR صورت گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد مقاومت خاک با استفاده از این مواد به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده و با کاهش وزن مخصوص خاک، تاثیر این مواد بر روی خاک بیشتر می‌شود. هم‌چنین مقدار بهینه خاک درحالت سست و نیمه متراکم به ترتیب 2% افزودنی و 1% افزودنی می‌باشد.