دانلود مقالات تخصصی فارسی مهندسی خاک و پی (ژئوتکنیک)

دانشکده مهندسي 1386; 19(1 (ويژه نامه مهندسي عمران)):67-83.

مدلي جديد متکي بر مکانيزم رفتاري براي پيشبيني تغيير حجم خاک هاي دانه اي

باقري پور محمدحسين,موذن ليمودهي علي

بررسي رفتار تغيير حجم ماسه ها يکي از مسايل مهم و بحث انگيز در مهندسي ژئوتکنيک مي باشد. فرمولبندي يک مدل تحليلي - رياضي براي شبيه سازي و پيش بيني رفتار تنش - کرنش و مقاومت خاک ها در شرايط تنش هاي مختلف، به ويژه خاک هاي دانه اي اشباع تحت بارگذاري سيکلي، مستلزم آگاهي و اطلاع از چگونگي رفتار تغيير حجم خاک در هنگام بارگذاري و بار برداري مي باشد. عليرغم برخي مزايا و کارآيي مدل هاي رفتاري ارايه شده توسط محققان مختلف، توانايي و دقت آنها در پيش بيني رفتار خاک در باربرداري بشدت کاهش يافته و بعضا منجر به نتايج غير قابل قبول مي گردد. در اين مقاله ضمن بررسي مکانيزم تغيير حجم در خاک هاي دانه اي نشان داده خواهد شد که تغيير حجم کل خاک را مي توان ناشي از سه مکانيزم متفاوت در نظر گرفت. براي هر کدام از مولفه هاي تغيير حجم روابطي جديد پيشنهاد گرديده که در نهايت برآيند آنها به عنوان تغيير حجم کلي خاک در حين بارگذاري و يا بار برداري معرفي شده است. براي بررسي تغييرات نسبت تنش و همچنين تنش - اتساع در شرايط بارگذاري و تنش هاي سه محوري از رابطه جديد استفاده گرديده و مدل رفتاري مناسبي ارايه شده است. براي نشان دادن صحت و دقت روابط پيشنهادي از نتايج آزمايش هاي سه محوري فشاري قابل دسترس روي ماسه و مقايسه آنها با نتايج پيش بيني شده توسط مدل پيشنهادي استفاده گرديده است. نشان داده شده که مدل پيشنهادي بخوبي قادر به برآورد و پيش بيني رفتار ماسه در شرايط مختلف تنش و تراکم ماسه است.

كليد واژه: تغيير حجم، خاک هاي دانه اي، حالت بحراني، مدلسازي، باربرداري
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/56413860104.pdf

شريف ويژه مهندسي عمران بهار 1385; 22(33 (ويژه مهندسي عمران)):23-29.

رانش خاک در حالت سكون تحت اثر سربارهاي تناوبي

ميرمحمدحسيني سيدمجدالدين,اميني افشين

بررسي رانش ديناميكي خاك به دليل ابهاماتي كه در شناخت مقدار و نحوه توزيع رانش بر ديوارهاي حايل وجود دارد، هنوز جاي تحقيق و بررسي زيادي دارد و تاكنون نظريه و روش دقيقي كه مورد توافق اكثر محققين باشد در اين موضوع توصيه نشده است. امروزه شايد يكي از مناسب ترين راه ها براي تعيين رانش ديناميكي خاك، ساخت مدل هاي آزمايشگاهي باشد كه البته بسيار زمان بر و هزينه بر است.
اصولا در موارد عملي طراحي ديوارهاي حايل (به خصوص در كناره راه ها)، به دليل نبود تحقيقات دقيق و جامع و نيز براي سهولت كار، سربارهايي معادل به صورت سربار گسترده در نظر گرفته مي شود. هر چند تحقيقات گسترده انجام شده در مورد بارهاي زلزله دستاوردهاي مهمي در پي داشته، در مورد سرباره هاي تناوبي كه شايع ترين آن بارهاي زنده وسايل نقليه از قبيل اتومبيل و قطار اين گونه عمل نشده است.
نوشتار حاضر نشان دهنده تلاشي است براي مدل كردن صحيح بر هم كنش خاك و ديوار حايل به وسيله يك برنامه تخصصي ژئوتكنيك (Plaxis) كه از روش اجزا محدود استفاده مي كند. در اين برنامه، به دليل امكان انجام تحليل ديناميكي گسترده، سربارهايي با بزرگي متفاوت در فاصله هاي مختلف و با فركانس هاي مختلف به صورت تناوبي (تكراري) بر خاك پشت ديوار حايل صلب وارد شده و توزيع رانش جانبي كل روي اين ديوارها مشخص شده است.
در نهايت، نتايج به دست آمده با مدل آزمايشگاهي ديوار حايل در دانشگاه اميركبير، كه تقريبا شرايط يكساني با مدل سازي عددي داشته، مقايسه شده است و نتايجي در باب توزيع رانش جانبي و بزرگي آن در مقايسه با سربارهاي استاتيكي انجام شده است.

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/78313853304.pdf

شريف ويژه مهندسي عمران بهار 1385; 22(33 (ويژه مهندسي عمران)):77-83.

روش پيشنهادي تخمين منحني مشخصه آب - خاك براي خاك هاي چسبنده

پشنگ پيشه يداله,ميرمحمدحسيني سيدمجدالدين,گنجيان نويد

تعيين مشخصات خاك هاي غير اشباع به منظور بررسي رفتار اين گونه خاك ها، مستلزم انجام آزمايشات نسبتا وقت گير و پر هزينه است. در اغلب موارد، تخمين اين پارامترها به صورت غير مستقيم از دقت كافي برخوردار است. منحني مشخصه آب - خاك (SWCC) در تخمين رفتار خاك هاي غير اشباع، اهميت و كاربردي ويژه دارد. اين منحني كه بيان گر رابطه بين مكش خاك و رطوبت موجود در آن است، با انجام آزمايشات تجربي يا به كمك برخي مشخصات خاك قابل تخمين و پيش بيني است. تخمين اين منحني با استفاده از مشخصات خاك نسبت به روش هاي تجربي و آزمايشگاهي ساده تر بوده و هزينه هاي كم تري در بر دارد. از طرف ديگر طبق تحقيقات به عمل آمده، در روش هاي آزمايشگاهي نيز احتمال بروز خطاهاي قابل ملاحظه وجود دارد. در اين نوشتار روابطي براي تخمين منحني SWCC با استفاده از پارامترهاي مشخصه هاي خاك و بر مبناي معادله پيشنهادي ون گنشتاين ارايه شده است. اين روابط با بررسي آماري نتايج آزمايشات تعيين مكش بر روي حدود 60 نوع خاك مختلف به دست آمده است. براي تعيين ميزان دقت و كارايي روش پيشنهادي، مقايسه هايي بين نتايج آزمايشگاهي موجود و نتايج حاصل از اين روش صورت گرفته است. مقايسه نتايج حاصل از روابط پيشنهادي و نتايج آزمايشات تجربي نشان دهنده تطابق خوب منحني هاي تخميني در اغلب موارد بوده است.

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/78313853307.pdf

فني و مهندسي مدرس زمستان 1382; -(14):1-14.

كاربرد شبكه عصبي مصنوعي در مهندسي ژئوتكنيك: مدلسازي، تحليل، طراحي

بني مهد ميثم,يثربي سيدشهاب الدين*

* بخش مهندسي عمران، دانشكده فني و مهندس، دانشگاه تربيت مدرس

پيش بيني الگوي رفتاري ساختاري خاكي با توجه به مشاهدات قبلي و تجربيات گذشته از مسايل اصلي مهندسي ژئوتكنيك است. از اين رو ارايه روشها و مدلهاي رياضي و آماري براي تخمين روابط حاكم بر محيط، همواره مورد توجه محققان اين علم بوده است. در اين مقاله، شبكه عصبي مصنوعي در مدل سازي رفتار تنش - كرنش ماسه هاي سيلتي، تحليل پايداري شيبهاي كنار رودخانه اي و طراحي پوشش بتني تونلهاي آبي تحت فشار مورد استفاده قرار گرفته است. همچنين نحوه طراحي شبكه و عوامل موثر بر رفتار آن در مسايل مربوط، به طور خلاصه بررسي شده است. با توجه به اينكه موارد طرح شده در اين تحقيق انواع مختلف مسايل مهندسي ژئوتكنيك (مدلسازي خواص خاك، تحليل و طراحي سازه هاي خاكي) را در بر مي گيرد و انطباق نتايج حاصل از شبكه هاي ارايه شده با نتايج تجربي و تحليلي، مي توان نتيجه گرفت كه شبكه عصبي به عنوان روشي دقيق، سريع و آموزش پذير، قابليت خوبي در مهندسي ژئوتكنيك دارد.

كليد واژه: شبكه عصبي، مهندسي ژئوتكنيك، تنش - كرنش، پايداري شيب، پوشش بتني

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/54813821406.pdf

فني و مهندسي مدرس بهار 1383; -(15):77-88.

نقش مواد تشكيل دهنده خاك در نفوذ پذيري و انتقال سرب و روي

خدادادي دربان احمد*,فوريورو ادلفو

* بخش مهندسي معدن، دانشکده فني و مهندسي، دانشگاه تربيت مدرس، تهران، ايران

مواد شيميايي تشکيل دهنده، خاک اثر قابل ملاحظه اي بر تراکم و نفوذپذيري آن - به دليل نحوه قرار گرفتن ذرات خاک و بهسازي شيميايي آن - مي تواند داشته باشد. در اين تحقيق به منظور شبيه سازي خاک طبيعي، کائولينيت به عنوان يک رس ساده با درصدهاي مختلف با کربنات کلسيم (سنگ آهک) و سيليکا ژل (اکسيد سيليس آمورف) ترکيب و سپس مطابق استاندارد با رطوبت بهينه، متراکم شد. بعد از تراکم خاک از ستون متراکم شده آب مقطر و محلول سرب و روي و کلرورسديم در فشار و درجه حرارت ثابت عبور داده شد. سپس تراکم و نفوذپذيري خاک در حالتهاي مختلف تعيين شده است. آزمايشها نشان مي دهد که مواد تشکيل دهنده خاک و فعل و انفعالات شيميايي بين آب و خاک مي تواند تاثيرهاي مهمي بر خواص ژئوزيست - محيطي خاک داشته باشد. در اين گزارش، بر نقش سطح مخصوص خاک، ظرفيت جا به جايي يوني،pH و مقدار مواد آمورف موجود در خاک و اثر آنها بر کيفيت خاک - از نظر تراکم پذيري و جذب مواد شيميايي - تاکيد و نشان داده شده است که مواد افزودني نظير سيليکا ژل - که خاصيت پوزولاني دارد - تا دو برابر، نفوذ پذيري خاک را کاهش مي دهد و قدرت جذب فلزهاي سنگين را افزايش مي بخشد. کربنات کلسيم نيز موجب افزايش pH خاک و افزايش جذب آلودگيها مي شود. فعل و انفعالات شيميايي بين خاک و آلودگي، از طريق مدل ترکيبي انتقال و ژئوشيمي شبيه سازي شده است.

كليد واژه: خاك، سنگ آهك، سيليكا آمورف، تراكم، نفوذپذيري، مدلهاي ژئوشيمي

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/54813831507.pdf

فني و مهندسي مدرس بهار 1385; -(23 (ويژنامه مهندسي عمران)):41-51.

اندازه گيري كرنش موضعي در نمونه سه محوري خاک به روش پردازش ديجيتال تصاوير

كمك پناه علي*,ولي نژاد نادر

* بخش مهندسي عمران، دانشکده فني و مهندسي، دانشگاه تربيت مدرس

اندازه گيري كرنشهاي موضعي در آزمايش سه محوري خاك يكي از مسايلي است كه نظر محققان را به خود جلب كرده و دستيابي به روشي كه در عين سادگي دقت بالايي داشته باشد همواره مد نظر بوده است. در اين تحقيق پس از بررسي نقاط ضعف و قوت ابزار مكانيكي ساخته شده براي اين منظور، از پردازش ديجيتال تصاوير براي اندازه گيري كرنش هاي موضعي استفاده شد. اين روش، بويژه براي خاك هاي دانه اي بسيار دقيق بوده و مي تواند جابه جايي ذرات خاك را با دقت حدود 0.1 ميكرون اندازه گيري نمايد.
تعدادي آزمايش سه محوري زهكشي شده بر روي خاك ماسه اي در شرايط تراكم نسبي و فشارهاي همه جانبه مختلف انجام شد و كرنش هاي موضعي و كل، اندازه گيري و مقايسه شد. نتايج آزمايشها نشان داد كه نحوه گسيختگي تمام نمونه ها يكسان و خمره اي است، ضمن اينكه بيشترين اختلاف كرنش هاي موضعي و كل، در بالاي نمونه روي مي دهد.

كليد واژه: آزمايش سه محوري خاک، توزيع كرنش، ماسه، روش پردازش تصاوير
http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/54813852304.pdf

فني و مهندسي مدرس پاييز 1385; -(25 (ويژه نامه مهندسي عمران)):19-28.

ارزيابي پتانسيل تورم آزاد خاک هاي رسي متراکم شده

عشايري ايمان,يثربي سيدشهاب الدين*

* گروه مکانيک خاک و پي، دانشکده فني و مهندسي، دانشگاه تربيت مدرس

رفتار تورمي معمولا در خاک هايي مشاهده مي شود که به اندازه لازم ذرات ريزدانه رسي داشته باشند. تمايل به جذب آب در اين ذرات و تغيير در رطوبت طبيعي خاک در اثر تغيير آب و هواي محل، موجب مي شود که خاک گاه تا حد درصد رطوبت حد پلاستيک مرطوب شده و سپس تا پايين تر از حد انقباض، رطوبت خود را از دست دهد. جذب رطوبت باعث ازدياد حجم خاک و از دست دادن آن، باعث انقباض و کاهش حجم خاک مي شود. تغييرات حجمي ناشي از تغيير درصد رطوبت خاک، باعث وارد آمدن خسارت به سازه هاي موجود در سطح خاک مي شود. اين نشان دهنده اهميت مطالعات لازم براي شناسايي رفتار تغيير حجم و فشار تورمي خاک هاي ريزدانه است. پتانسيل تغيير حجم به طور مستقيم به ميزان فعاليت کاني رسي غالب در خاک و به عبارت ديگر به پلاستيسيته خاک بستگي دارد. در کنار مجموعه عواملي که بيان کننده ترکيبات خاک هستند، مجموعه عوامل محيطي نيز در آزاد شدن اين پتانسيل موثرند. در تحقيق حاضر به منظور ارزيابي ميزان تاثير خصوصيات پلاستيک خاک، شرايط تراکم و درصد رطوبت، 5 نمونه خاک ريزدانه رسي با شاخص خميري 10 تا 50 درصد مطالعه شد. مطالعات کاني شناسي و تجزيه شيميايي همراه با آزمايش تورم آزاد بر روي نمونه هاي متراکم شده از خاک هاي مورد مطالعه، انجام شده است. نتايج آزمايش هاي انجام شده نشان مي دهد که عواملي مانند نوع کاني رسي، کاتيون هاي جذب شده به ذرات رس، دامنه خميري، درصد رس، درصد رطوبت، چگالي و تراکم، مقدار تورم آزاد خاک متراکم شده را تحت تاثير قرار مي دهند.

كليد واژه: خاک هاي رسي، خاک هاي متورم شونده، تورم آزاد، شرايط تراکم

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/5481385V2502.pdf

فني و مهندسي مدرس بهار 1386; -(27 (ويژه نامه مهندسي عمران)):15-29.

پيش بيني ميزان بهسازي خاك در عمليات تراكم ديناميكي با تطبيق مقادير نفوذ كوبه

هوشمندان رضا,يثربي سيدشهاب الدين*,پاك علي

* بخش مهندسي عمران، دانشكده فني و مهندسي، دانشگاه تربيت مدرس

امروز تراكم ديناميكي به عنوان روشي مناسب در بهسازي عميق خاكهاي سست مطرح است. در اين روش، ضربات متوالي كوبه اي به وزن 5 تا 40 تن كه از ارتفاع 10 تا 30 متري رها شده باعث تراكم عميق توده خاك مي شود. از ابتداي پيدايش اين روش تاكنون طراحي عمليات تراكم ديناميكي با انجام تراكم آزمايشي صورت مي گيرد كه باعث افزايش هزينه و زمان اجراي طرح مي شود. تهيه مدلي عددي كه بتوان از آن در طراحي يا تحليل نتايج عمليات تراكم ديناميكي سود جست در كاهش اين هزينه ها بسيار موثر است. در اين مقاله با توجه به مقادير ثبت شده نفوذ كوبه در هنگام عمليات كوبش و با استفاده از مدل رفتاري آزمايشگاهي گينسبرگ براي ستون خاك زير كوبه و رفتار الاستيك براي توده خاك مجاور، با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود ANSYS مدلي براي پيش بيني ميزان بهسازي خاك ارايه مي شود. به منظور بررسي و ارزيابي نتايج مدلي، مطالعه اي موردي درباره پروژه تراكم ديناميكي در عسلويه انجام شده است.

كليد واژه: تراكم ديناميكي، خاكهاي دانه اي، روش اجزاي محدود

http://sid.ir/fa/VEWSSID/J_pdf/54813862702.pdf

تنش سنجی در سنگ
منبع : http://geotechnicscience.blogfa.com/

چگونگي وضعيت تنش موجود در توده سنگ قبل از حفر بناهاي زيرزميني در آن به حالت و چگونگي تنش برجاي اوليه مربوط مي‌شود. جهت برنامه‌ريزي و اجراي سازه‌هاي هندسي و سنگ، دانستن وضعيت اوليه ميدان تنش ضروري و غيرقابل اجتناب مي‌باشد. چرا كه تنشهاي القايي ناشي از اجراي سازه سنگي زيرزميني متأثر از حالت تنشهاي اوليه حاكم بر منطقه است.
وضعيت تنش در زمين ناشي از تأثير نيروهايي با خصوصيات و منشأهاي متفاوت مي‌باشد. اغلب جهت طراحي و اجراي سازه‌هاي مهندسي مانند تونلسازي، سدسازي و … اقدام به تعيين وضعيت تنش برجا امري ضروري است. موقعيت تنش زمين درحالت دست‌نخورده و بكر پس از انجام عمليات حفاري دستخوش دگرگوني و تغييراتي مي‌شود و توزيع جديدي از تنش در سنگ و محدوده آن ايجاد مي‌شود كه اين توزيع جديد به تنش القايي مرسوم بوده و مقدار و جهت آن به‌طور مستقيم به تنشهاي اوليه و برجا مربوط مي‌شود.
در مقايسه با ديگر خواص توده سنگ، تنش سنگ كميت مشكلي از لحاظ اندازه‌گيري مي‌باشد. به گفته ليمن اندازه‌گيري مستقيم تنش امري غيرممكن است و درواقع تنش يك كميت فرضي است. تعيين تنش، تنها ازطريق نتايج اندازه‌گيريهائي كه از بعضي روشهاي غيرمستقيم استفاده مي‌كنند، امكان‌پذير مي‌باشد . از آنجاييكه تنش يك كميت تانسوري بوده و توسط دستگاه كارتزين معين مي‌شود، جهت مشخص كردن اجزاي تنش برجاي زمين در سه بعد، نياز به داشتن حداقل 6 جزء غيروابسته و جداگانه از اطلاعات مي‌باشد.

این متن توسط آقای مهندس زادسر تهیه شده است

تنش سنجی در سنگ PDF
http://www.box.net/shared/wc697f5ics

اندازه گيري تغييرشکل پذيري در سنگ

منبع: http://geotechnicscience.blogfa.com/
Determining The Deformability Of Rock Mass

تغييرشکل پذيري طبق تعريف همان ظرفيت سنگ در تغيير شکل دادن در مقابل تنش هاي محيطي مي باشد. اين تنش مي تواند بارگذاري و يا باربرداري باشد. چون اکثر توده هاي سنگي به علت داشتن درزه و شکاف ها رفتار الاستيک از خود نشان نمي دهند در اين آزمايش از مدول تغيير شکل پذيري به جاي مدول الاستيسيته صحبت مي شود.به عنوان مثال تعيين پارامتر تغيير شکل پذيري براي بسياري از پروژه ها نقشي حياتي دارد.
در صورتي که در يک عمليات سدسازي ديواره سد بر روي تشکيلاتي با خواص متفاوت بنا شود جابجايي تفاضلي که در سطح تماس ديواره و سنگ ايجاد مي شود امکان آسيب رسيدن به ديواره سد وجود خواهد داشت.
در آزمايش ها، دگرشکلي پذيري همانند مقاومت بيشترين تاثير را از تخلخل و درزه داري سنگ مي پذيرد. خلل و فرج و درزه ها ضعيف ترين و تغييرشکل پذيرترين اجزاي سنگ مي باشند. با اينکه تغييرشکل به وسيله واحد طول اندازه گيري مي شود اما براي راحتي آن را مانند کرنش، بدون واحد شرح مي دهند.
آزمايش هايي که شرح داده مي شوند شبه استاتيک مي باشند. يعني کل بار آزمايش در يک بازه زماني از چند دقيقه تا چند روز محدود وارد مي شود در حالي که در آزمايش هاي ديناميکي در کسري از ثانيه و در خزش تا چندين هفته يا ماه اين اعمال بار وجود دارد.

اندازه گيري تغييرشکل پذيري در سنگ PDF

http://www.box.net/shared/jqtoo3sco4

Key word: Deformability, Plate Bearing Test, Borehole or Gallery Tests, Pressure Tunnel Test, Flat-Jack Testing Method, Large Flat-Jack Test, Block Tests, Plate Bearing Test, Cable Jacking, Borehole Deformation Test, Dilatometer Test, Radial Jacking Test, Pressure Tunnel or Pressure Chamber Test