نشریه زمین شناسی مهندسی

---

ایران در زمره کشورهایی است که گسترۀ وسیعی از خاک‌های رمبنده دارد و در صورت شناسایی نشدن این نوع خاک‌ها، اگر سازه، راه و یا خطوط ریلی روی آن‌ها احداث شود، در اثر اشباع شدن خاک، مشکلات چشم‌گیری ایجاد می‌کند در دشت سمنان نیز به‌دلیل وجود شکست‌‌های خاک در محل عبور راه‌های مواصلاتی مهم، مواردی از رمبنده بودن خاک مشاهده شده است. در مسیر راه آهن تهران- سمنان به‌علت بهره‌برداری از خط و عدم امکان مسدودی خط یکی از راه حل‌هایی که می‌تواند به‌طور مؤثر برای اصلاح مشکلات ناشی از وجود خاک‌های رمبنده استفاده شود تزریق برجا است. در این پژوهش برای اصلاح خاک منطقۀ بررسی شده با استفاده از تزریق، ماده تزریقی آهک به‌دلیل وجود رس در خاک، استفاده شده است. نتایج آزمایش‌های میدانی و آزمایشگاهی بیان‌گر آن است که با توجه به سیمانتاسیون رسی موجود بین ذرات خاک محل، تزریق آهک منجر به کاهش چشم‌گیر پتانسیل رمبندگی خاک در شرایط اشباع و افزایش ظرفیت باربری خاک در مقایسه با سایر مواد تزریقی شده است.از این رو، به‌عنوان راه‌کاری مناسب در موارد مشابه پیشنهاد می‌گردد.

---

تحلیل شبه‌استاتیکی، از روش‌های متداول در طراحی سدهای خاکی است و کمیسیون بین­المللی سدهای بزرگ (ICOLD)، استفاده از این روش را پیش از انجام تحلیل­های دینامیکی نهایی توصیه کرده است. در این تحقیق، با استفاده از مشخصات مصالح سد مسجد‌سلیمان تحلیل­های استاتیکی، شبه‌استاتیکی و دینامیکی انجام شده و با استفاده از نتایج تحلیل‌های دینامیکی ضریب اطمینان دینامیکی و شبه‌استاتیکی بحرانی­ترین گوه مستعد لغزش محاسبه شده است. تغییر مکان ماندگار بحرانی­ترین گوه لغزشی محاسبه شده و سپس ضرایب اطمینان محاسبه شده در مراحل قبل با یک‌دیگر مقایسه شد و برای تراز­های مختلف آب مخزن، ضریب شتاب افقی متغیر در ارتفاع سد با استفاده از روشی پیشنهادی بررسی شد

---

یاز چالش­های حفاری مکانیزه، سایش زیاد و پیش­بینی نشده ابزار برش در برخی پروژه‌های احداث تونل است. این مسئله علاوه بر افزایش هزینه، زمان حفاری را هم از طریق نیاز بیش‌تر به تعمیر و نگه‌داری اجزای ماشین، افزایش می­دهد. به‌منظور دست‌یابی به دید مناسبی از رابطۀ بین پارامترهای اپراتوری ماشین حفار با پدیدۀ مورد نظر، دستگاه آزمایشگاهی جدیدی در آزمایشگاه زمین­شناسی مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد طراحی و ساخته شده است. در این مقاله نتیجۀ حاصل از آزمایش نمونه‌های سیلیسی به‌عنوان نمونه­های با سختی زیاد و فراوان در طبیعت با دستگاه مذکور ارائه شده است. برای این منظور 36 آزمایش با مقادیر متغیر سربار و سرعت چرخش در زمان­های متفاوت روی ماسۀ درشت سیلیسی انجام شد. نتایج حاصل نشان می­دهد که بین استهلاک سایشی ابزار برشی و زمان، فشار سربار و سرعت چرخش، رابطۀ مستقیم وجود دارد به­گونه­ای­که این رابطۀ مستقیم، در مورد تأثیر سربار و سرعت چرخش خطی، و در مورد تأثیر زمان لگاریتمی است.

---

در این مقاله پارامترهای مؤثر بر رفتار لوله‌های مدفون از جمله طول مهاری، زاویۀ اصطکاک داخلی خاک، زاویۀ عبوری لوله و میزان جابه‌جایی گسل نرمال بررسی شده است. برای مدل‌سازی لوله و خاک اطراف آن، از مدل تیر- فنر غیرخطی و برای مدل‌سازی خاک نیز از شبیه‌سازی آن با فنرهای غیرخطی در سه جهت محوری، جانبی و عمودی استفاده شده است. پس از تعیین طول مهاری مناسب، تأثیر نوع خاک برحسب تغییر زاویۀ اصطکاک بررسی شد که نتایج نشان داد با افزایش زاویۀ اصطکاک داخلی خاک، میزان کرنش بیشینه و مقادیر نیرو و لنگر افزایش می‌یابند. مقایسۀ لنگر خمشی برای زوایای اصطکاک 20 و 40 درجه بیان‌گر افزایش حدود 30 درصدی است. هم‌چنین نتایج نشان داد با افزایش زاویۀ عبوری تا حدود 55 درجه، مقادیر کرنش‌های بیشینه روند نزولی داشته و پس از آن کرنش بیشینه با افزایش زاویۀ افقی افزایش می‌یابد که این میزان برای زاویۀ افقی 85 درجه 2 برابر زاویه 55 درجه است. با توجه به نتایج می‌توان اشاره کرد که با تغییر زاویۀ عبوری لوله از گسل و انتخاب زاویۀ مناسب عبوری می‌توان از به‌وجود آمدن کرنش‌های اضافی در لوله‌های مدفون، جلوگیری کرد. از این رو، با بهینه کردن عوامل تأثیرگذار بر رفتار لوله‌های مدفون عبوری از گسل می‌توان از خرابی لوله‌ها هنگام زمین‌لرزه جلوگیری به‌عمل آورد. 

---

 از مشکلات مربوط به خاک‌های رسی در بستر روسازی راه‌ها تورم آن‌ها در اثر جذب رطوبت است، که باعث ناهمواری سطح روسازی و یا شکست آن می‌شود.  یکی از روش‌های برخورد با مشکل تورم خاک‌های رسی در راه‌سازی، تثبیت آن‌ها با مواد افزودنی است. این مقاله به بررسی تأثیر سه نوع مادۀ افزودنی بر تورم دو نوع خاک رس می‌پردازد. افزودنی‌های استفاده شده شامل دو نوع تثبیت‌کنندۀ متعارف آهک و سیمان، و یک نوع تثبیت‌کنندۀ غیرمتعارف نانوپلیمر  CBR PLUS است. این مواد با درصدهای مختلف به دو نوع خاک رس، که یکی دامنۀ خمیری کم و دیگری دامنۀ خمیری زیاد دارد، افزوده شد و حدود اتربرگ، و تورم خاک در زمان‌های مختلف از 2 تا 96 ساعت اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهد که مادۀ CBR PLUS  تأثیر بیش‌تری در کاهش تورم خاک‌های با دامنۀ خمیری زیاد دارد و تورم را تا 15 برابر کاهش می‌دهد، اما آهک و سیمان آن را 10 برابر کاهش می‌دهند. در خاک رس با دامنۀ خمیری کم تأثیر سیمان در کاهش تورم بیش از آهک و CBR PLUS است. افزودن 7% سیمان تورم را 14برابر کاهش داده و همین مقدار آهک آن را تا 6 برابر کاهش می‌دهد. هم‌چنین، در خاک‌های رسی با دامنه خمیری کم و زیاد، به‌ترتیب، سیمان و CBR PLUS دامنۀ خمیری را بیش از دو ماده دیگر کاهش می‌دهند

---

از آن‌جاکه استفاده از سازه‌های خاک مسلح در مناطق لرزه‌خیز روز به روز در حال افزایش است، بررسی رفتار لرزه‌ای این سازه‌ها اهمیت می‌یابد. در این تحقیق، به بررسی رفتار لرزه‌ای دیوارهای حایل خاک مسلح شده با تسمه‌های پلیمری می‌پردازیم. برای تحلیل حساسیت، تأثیر فراسنج‌های طول مسلح کننده‌ها، نحوۀ اجرای مسلح‌کننده‌ها، بیشینۀ شتاب موج ورودی و فرکانس موج ورودی که اثر چشم‌گیری بر تغییر شکل‌ها دارند بررسی می‌شود. مشکل عمدۀ تحلیل‌های دینامیکی زمان‌بر بودن آن‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای عددی است. از این‌رو، مناسب‌ترین و ساده‌ترین راه حل، تعیین ضرایبی معادل است که به‌واسطۀ آن بتوان تغییر مکان‌های دیوار را از دو روش شبه استاتیکی و دینامیکی به یک‌دیگر هم‌گرا کرد تا با استفاده از تحلیل‌های شبه استاتیکی که زمان بسیار کم‌تری نسبت به تحلیل‌های دینامیکی می‌گیرند، به طراحی نسبتاً دقیقی دست یافت.  به‌این‌منظور با در نظر گرفتن تغییر مکان افقی دیوار به‌عنوان مبنای مقایسه، ضریب شتاب افقی معادل زلزله برای مدل ارائه می‌شود

---

از مهم‌ترین چالش­ها در پروژه­های عمرانی، علاوه بر طراحی و اجرای آن‌ها، کنترل ایمنی و پایداری اجزای مختلف آن در طول دوران ساختمان و بهره­برداری است. هدف این تحقیق، تدقیق سطح ایستابی آب در بدنه و تکیه­گاه­های سد خاکی شاه­قاسم واقع در نزدیکی شهر یاسوج با استفاده از داده­های ثبت­شده است. درون‌یابی با روش­های زمین آماری کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی و میانگین متحرک وزنی برای مدل­های کروی، نمایی و گوسی انجام گرفت. برای مقایسۀ آماری مدل­ها از شاخص­های آماری MBE، MAE، RMSE وGSD  استفاده شد. نتایج نشان داد که روش کریجینگ ساده با مدل گوسی بهترین روش درون‌یابی سطح ایستابی آب سد خاکی شاه­قاسم است. روش­های کریجینگ معمولی با مدل گوسی و کریجینگ معمولی با مدل کروی در اولویت­های بعدی قرار دارند. روش میانگین متحرک وزنی با توان­های مختلف دارای خطای بیش‌تری نسبت به‌روش­های کریجینگ است. با بررسی نقشه­ها، احتمال وجود یک حفره در این قسمت از سد دور از انتظار نیست. وجود حفره احتمالی سبب می­شود که به مرور زمان آب مخزن سد تخلیه شده و سرانجام ممکن است باعث بروز پدیده زیرشویی ­شود که در مجموع برای پایداری سد خطرناک 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.

---

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.

---

میخ‌کوبی خاک از روش­های رایج برای پایدارسازی گود­برداری­ها به‌صورت موقت و دائم است که در صورت استفاده از آن به‌صورت سازه دائم، بررسی لرزه­ای این سازه­ها اهمیت دارد. برای بررسی رفتار دیوار­های خاکی میخ‌کوبی شده تحت بار زلزله چند مدل‌سازی فیزیکی انجام شده و اطلاعات محدودی موجود است. برای بررسی اثرات انواع پارامتر‌ها بر پایداری و عملکرد دیوارهای خاکی میخ‌کوبی شده می‌توان از مدل­سازی عددی استفاده کرد که در پژوهش حاضر از این روش استفاده شده است. در این تحقیق، به بررسی تأثیر پارامتر­های مختلفی از جمله فاصله، چیدمان و طول میخ­ها و ارتفاع دیوار بر تغییر مکان لرزه‌ای دیوار­های خاکی میخ‌کوبی شده تحت شتاب­نگاشت‌های مختلف زلزله پرداخته شده است. برای بررسی اثر چیدمان و طول میخ­ها در عملکرد این سازه­ها، دو چیدمان یک‌نواخت و متغیر در ارتفاع استفاده شده است. برای بررسی تأثیر فاصلۀ میخ­ها و ارتفاع دیوار، فواصل 2 و 5/1 متر، و ارتفاع‌ 14، 20 و 26 متر در نظر گرفته شده  است. تحلیل‌های لرزه­ای با استفاده از نرم­افزار المان محدود دوبعدی Plaxis صورت گرفته است. برای محاسبۀ طول میخ­ها، ضریب اطمینان پایداری مدل‌های مختلف ثابت در نظر گرفته شده و از نرم­افزار تعادل حدی GeoSlope بهره برده شده است. پس از تعیین طول میخ‌ها بر اساس ضریب اطمینان پایداری ثابت، تغییر شکل مدل‌ها تحت شتاب نگاشت‌های مختلف محاسبه شده و توصیه‌هایی در زمینه کاهش تغییر مکان لرزه‌ای دیوارهای میخ‌کوبی شده ارائه شده است.

---

طبقه‌بندی خاک یکی از بخثهای مهم در مطالعات ژئوتکنیک است، لذا ارزیابی روشهای موجود برای طبقه‌بندی خاک، در نواحی مختلف حائز اهمیت می‌باشد. برای طبقه‌بندی خاک از نتایج آزمایشهای برجا و آزمایشگاهی استفاده می‌شود. اخذ نمونه و انجام آزمایشهای شناسایی، روشی آزمایشگاهی برای طبقه‌بندی خاک است. استفاده از نتایج آزمایش نفوذ مخروط با اندازه‌گیری فشار آب منفذی ( CPTu) روشی برجا برای شناسایی و طبقه‌بندی خاک می‌باشد که به دلیل سرعت و دقت بالا امروزه کاربرد وسیعی در مطالعات ژئوتکنیک پیدا کرده است. محققان مختلف با استفاده از پارامترهایی که در آزمایش CPTu اندازه‌گیری می‌شود، نمودارهای متفاوتی برای طبقه‌بندی خاک پیشنهاد نموده‌اند. در این تحقیق، به منظور بررسی میزان کارایی این روشها، از نتایج 58 آزمایش CPTu مربوط به چهار ناحیه در جنوب ایران استفاده شده و خاک بوسیله روشهای مبتنی بر CPTu طبقه‌بندی شده، سپس با نتایج 372 آزمایش دانه‌بندی آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که نمودار پیشنهادی توسط روبرتسون (Robertson, 1990) که برمبنای Qt، Ft و Bq می‌باشد، بهترین تطابق را با نتایج آزمایش دانه‌بندی در مناطق مورد مطالعه دارد. سپس براساس داده‌های بدست آمده از تحقیق، نمودار اصلاح شده‌ای برای طبقه‌بندی خاکهای نواحی جنوبی ایران بر مبنای متغیرهای Rf و qt-u0/σ΄v، پیشنهاد شده که تطابق 90% با نتایج آزمایشهای دانه‌بندی را نشان می‌دهد.

---

در این مقاله، ظرفیت باربری پی های نواری، روی بستری از خاک های دانه ای مسلح شده با فیبر، بررسی شده است. برای تحلیل از روش مشخصه‌های تنش استفاده گردیده است. معیار گسیختگی در نظر گرفته شده، توزیع جهت گیری مسلح کننده‌ها را به صورت ایزوتروپ در نظر می‌گیرد و از پارگی مسلح‌کننده‌ها صرف‌نظر می‌کند. اثرات لرزه‌ای به صورت ضرایب شبه‌استاتیکی افقی و عمودی در معادلات تعادل تنش لحاظ شده است. معادلات تعادل تنش با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده‌اند. برای حل مسئله، برنامه‌ای نوشته شده است که قادر است با داشتن پارامترهای ورودی خاک و مسلح‌کننده، شبکه مشخصه‌ها را تعیین کرده و ظرفیت باربری را محاسبه نماید. ظرفیت باربری به صورت ضرایب ظرفیت باربری ناشی از وزن خاک و سربار بیان شده است. برای استفاده‌های کاربردی، نمودارهایی برای تعیین این ضرایب تهیه شده است. یک حل به فرم بسته نیز برای ظرفیت باربری ناشی از سربار ارائه شده است. با انجام تحلیل‌های پارامتری، تأثیر پارامترهای خاک و مسلح‌کننده روی ظرفیت باربری و شکل ناحیه گسیختگی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند که ظرفیت باربری با افزایش هر یک از پارامترهای غلظت متوسط فیبرها، نسبت ظاهری فیبرها، زاویه اصطکاک بین خاک و فیبر و زاویه اصطکاک خاک ظرفیت باربری افزایش می‌یابد. همچنین ناحیه گسیختگی با افزایش ضرایب لرزه‌ای و کاهش سربار، کم‌عمق‌تر می‌شود.

---

امروزه حفاری و ساخت تونل‌ها کاربردهای زیادی در حمل و نقل، انتقال آب، انتقال تأسیسات و ... دارد. با این‌همه، تونل‌ها، علاوه بر مزایایی که دارند در ردۀ پروژه‌های هزینه بر مطرح هستند و به‌همین دلیل طراحی بهینۀ اقتصادی و در عین حال ایمن آن‌ها نقش مهمی در نسبت منافع به هزینه‌های طرح دارند. روند طراحی سیستم پایدارکننده تونل‌ها معمولاٌ به دو مرحلۀ طراحی پایداری حین اجرا و پایداری بلندمدت (حین بهره‌برداری) تقسیم می‌شود که برای هر یک از مراحل مذکور روش‌های مختلفی ارائه شده‌اند. با توجه به ناشناخته و غیرخطی بودن رفتار زمین و تأثیر آن بر سازۀ نگه‌داری تونل، هر یک از روش‌های استفاده شده در طراحی تونل‌ها نقاط قوت و ضعف مختلفی دارند. عمده روش‌های طراحی سازه نهایی تونل (که با عنوان لاینینگ نامیده می‌شود) با ساده‌سازی رفتار خاک و سازه به‌صورت خطی، با استفاده از روش‌های تحلیلی یا ترکیب روش‌های تحلیلی- ترکیبی به‌طراحی نوع سازه می‌پردازند. در این پژوهش، با مرور روش‌های مختلف طراحی سعی شده است طراحی سیستم نگه‌داری بلندمدت گزینه‌ای موردی (تونل مسیر کنارگذر گیلاوند) با لحاظ کردن رفتار غیرخطی زمین انجام شود. مدل‌سازی توأم سازه و خاک در نرم-افزار عددیFlac  به‌صورت دوبعدی انجام شده و نتایج نیرو و ممان محوری ایجاد شده با مقادیر مجاز تحکل سازه مقایسه شده است. مقایسه نتایج این روش با نتایج به‌دست‌آمده از روش خطی (انجام شده در شرکت مشاور طراح) نشان‌دهندۀ امکان به‌کارگیری لاینینگ با ضخامت کم‌تر و در نتیجه ارائه طرح اقتصادی بهینه‌تری برای تونل است.

---

اغلب ساختمان­های مصالح بنایی در مقابل زلزله آسیب پذیرند و عموماً به به‌سازی و تقویت نیازمند هستند. استفاده از شاتکریت همراه با شبکه­ای از میلگرد، یکی از روش­های پرکاربرد برای مقاوم‌سازی دیوار­های ساختمان­های موجود بنایی است. در این تحقیق، به تأثیر خاک محل از نظر لرزه­ای، بر این شیوه به‌سازی توجه شده ­است. به‌این منظور، مدل سه‌بعدی سه ساختمان بنایی با نرم افزار ABAQUS تهیه شده­است. سپس این مدل­ها در حالت­های مبنا (بدون شاتکریت) در مقابل نگاشت­ زلزله­های طبس، بم و منجیل که در ایستگاه‌های مستقر بر خاک­های نوع I (طبق تقسیم‌بندی استاندارد 2800) ثبت شده­اند تحلیل شده­اند. همۀ زلزله­ها به‌صورت دو مؤلفه­ای در نظر گرفته شدند و محدودۀ تمرکز تنش­ها و نقاط آسیب­پذیر ساختمان­ها شناسایی شدند. سپس روش­های مختلف به‌سازی با شاتکریت (شامل تنوعی از نوارهای عمودی، افقی و مورب با عرض­های مختلف) در نقاط آسیب­پذیر در نظر گرفته شدند و تحلیل­های لرزه­ای قبلی تکرار شد. بهترین شیوه به‌سازی، افزایش سختی و مقاومت با کمک شاتکریت نوارهای افقی و عمودی اطراف بازشوی دیوارها تشخیص داده ­شد برای روشن شدن تأثیر نوع خاک بر کارآیی روش به‌سازی، یکی از ساختمان­ها در مقابل سه رکورد از زلزله طبس که بر ایستگاه­های مستقر بر خاک­های نوع I، II و III ثبت شده­ بودند، تحلیل شد و با مقایسه بین نتایج حاصل از تحلیل مدل­های تقویت شده و تقویت نشده، نشان داده ­شد که با تقویت سازه، ضمن افزایش ظرفیت سازه، نیاز لرزه­ای (برش پایه) افزایش می­یابد و در ساختمانی که روی زمین­ با خاک سخت­ (نوع I) قرار دارد افزایش نیاز لرزه‌ای بیش‌تر از زمین‌های نرم است. این امر موجب می شود، کارآیی روش به‌سازی در ساختمان‌هایی که روی زمین‌های با خاک­ سخت قرار دارند، کاهش ­یابد و توصیه می­شود روش به‌سازی با شاتکریت به‌صورت محدود و  در ترکیب با سایر روش­ها از جمله پس تنیدگی با کابل و ... که موجب افزایش مقاومت می­شوند اما سختی را افزایش نمی دهند، به‌کار رود.

---

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

---

زلزله‌های گذشته نشان داده‌اند که بی­نظمی‌های توپوگرافی تأثیرات چشم‌گیری بر پاسخ لرزه‌ای ساختگاه داشته و با بزرگ‌نمایی پاسخ­ها سبب آسیب‌های شدیدی بر سازه‌ها شده است. تحقیقات صورت گرفته بر رفتار لرزه­ای توپوگرافی شیب نشان داده است که پاسخ دینامیکی سطح آزاد و سیستم خاک- سازه به‌شدت تحت تأثیر شکل توپوگرافی و ویژگی‌های خاک ساختگاه است. هم‌چنین زاویه و ارتفاع شیب، فرکانس تحریک ورودی، رفتار غیرخطی خاک و عمق سنگ بستر از دیگر پارامترهای مؤثر بر پاسخ کل سیستم است علاوه بر این پژوهش‌ها نشان داده­اند که حضور سازه در مجاورت شیب بر تغییر الگوی رفتار لرزه­ای این توپوگرافی بسیار مؤثر بوده است اما این بررسی‌ها بسیار محدود است از این رو، در این تحقیق به بررسی تأثیر حضور سازه در تغییر الگوی رفتار لرزه­ای توپوگرافی شیب می‌پردازیم. پارامترهای بررسی شده در این مقاله برای بررسی اندرکنش توپوگرافی- خاک-سازه، زاویۀ شیب و فرکانس­تحریک وروردی است که نتایج نشان می­دهند در حالت حضور سازه در مجاورت شیب به‌طورکلی در محل سازه شاهد افزایش پاسخ نسبت به میدان آزاد هستیم که به‌طور میانگین، مقدار شتاب افقی در محل سازه تقریباً 3/1 برابر شتاب در میدان آزاد است و هم‌چنین نتایج نشان می­دهد که حضور سازه در مجاورت شیب موجب انتقال حداکثر پاسخ به فاصله‌ای دورتر از محل سازه می­شود که به‌طور میانگین مقدار شتاب افقی در این نقطه نیز تقریباً 6/1 برابر شتاب در میدان آزاد است. لازم به ذکر است که نتایج ارائه شده در این مقاله برای یک نوع خاک با سختی متوسط که بر اساس آیینامه 2800 در ردۀ تیپ III قرار می­گیرد ارائه شده است.

---

وجود املاح در بعضی از خاک­های ریزدانه رسی باعث ایجاد پدیده­ی واگرایی در این خاک­ها می­شود. عدم شناسایی دقیق رس­های واگرا خسارات و خرابی­هایی را به دنبال خواهد دشت زیرا ذرات خاک­های رسی واگرا تحت شرایط خاصی متفرق شده و به سرعت شسته می­شوند. در منطقه­ی سیمین دشت (واقع در استان سمنان)، برخی از سازه­های هیدرولیکی به­علت قرارگیری بر روی این نوع خاک­ها دچار آسیب­های جدی شده­اند. از اینرو در این تحقیق به بررسی خاک­های اطراف کانال انتقال آب در منطقه­ی مذکور و ارزیابی میزان واگرایی این خاک­ها پرداخته و در نهایت روش­های اصلاح این خاک­ها پیشنهاد شده است. بدین منظور نمونه­هایی از خاک محل تهیه و پس از تعیین مشخصات خاک، نمونه­های مذکور تحت آزمایش­های کرامب، هیدرومتری دوگانه و تست­های شیمیایی قرار گرفتند. نتایج حاصل بیانگر واگرایی خاک این منطقه به خصوص در اطراف کانال انتقال آب سیمین دشت بوده است. در این تحقیق تأثیر افزودن سیمان، آهک و آلومینیوم نیترات بر کاهش واگرایی نمونه­های خاک با انجام آزمایش­های پین­هول مورد بررسی واقع شد. نتایج آزمایش­های انجام شده بر روی نمونه­های اصلاح شده نشان داده که افزودن %5 سیمان، یا %5 آهک (بدون برطرف شدن کامل پدیده آبشستگی)، یا %3 آلومینیوم نیترات به خاک بسیار واگرا، و همچنین افزودن %3 سیمان، یا %5 آهک، یا %3 آلومینیوم نیترات به خاک واگرای این منطقه، موجب تثبیت آن خواهد شد.

---

امروزه روش میخ‌کوبی از روش‌های رایج پایدارسازی گودها است که طراحی آن مبتنی بر ارائه چیدمان میخ‌ها در عمق دیواره است. چیدمان میخ معمولاً به‌روش آزمون و خطا و از میان چیدمان‌های مختلفی که معیار ضریب اطمینان مجاز پایداری و تغییرشکل مجاز را ارضا می‌کند انتخاب می‌شود. با توجه به این‌که طول میخ‌ها از بالا به پایین دیواره نزولی است، در این پژوهش با معرفی یک چیدمان خطی منظم، پارامترهای  L (طول میخ پایه) و a (شیب انتهای محدوده تسلیح) برای تعریف چیدمان معرفی شده و تأثیر چیدمان بر تغییرات ضریب اطمینان و تغییر شکل دیواره بررسی شده است. همچنین با تعریف پارامتر تراکم میخ در سطح دیواره (Dn) در هر چیدمان تأثیر آن بر رفتار دیواره بررسی شده است. نتایج حاصل حاکی از آن‌است که با افزایش L و a مقدار ضریب اطمینان پایداری افزایش یافته و تغییر شکل تاج گود کاهش می‌یابد. هم‌چنین مشخص شد که هم مقدار ضریب اطمینان و هم مقدار تغییرشکل دیواره مستقل از پارامترهای چیدمان، متناسب و متناظر با مقدار پارامتر کلیدی تراکم میخ است. هم‌چنین با افزایش تراکم میخ، ضریب اطمینان پایداری افزایش و مقدار تغییر شکل کاهش می‌یابد و لیکن این تغییرات با افزایش تراکم میخ از یک مقدار حدی که به تراکم میخ مؤثر موسوم است، متوقف می‌شود. با بررسی مود تغییر شکل دیوار در چیدمان‌های مختلف مشخص  شد که در a‌های کوچک بیشینه تغییرشکل دیواره در بالای آن و مود تغییر شکل واژگونی است و با افزایش a و زیادشدن طول مهاری میخ‌های بالایی، بیشینۀ تغییر شکل دیوار به اعماق میانی منتقل شده و مود تغییر شکل دیوار به شکم دادگی تغییر می‌یابد.
 

---

با توجه به گسترش بسیار زیاد خاک‌‌های مسئله‌دار در ایران، اصلاح و به‌سازی این قبیل خاک‌‌ها به‌عنوان امری اجتناب‌ناپذیر نقش بسیار مهمی در پروژه‌‌های عمرانی دارد. با توجه به پیشرفت علم نانوتکنولوژی در مهندسی ژئوتکنیک، در این تحقیق سعی شده است تا تأثیر اضافه کردن مقادیر مختلف نانوذرات رس بر رفتار ژئوتکنیکی خاک‌‌های ریزدانه ضعیف با کمک تحقیقات آزمایشگاهی بررسی شود. در این تحقیق نمونه‌‌های مختلف خاک از منطقه شبکۀ سد بوستان گنبد و اینچه‌برون واقع در استان گلستان انتخاب شد. به‌منظور بررسی تأثیر به‌سازی خاک‌های مذکور با کمک نانورس، آزمایش‌های مختلف ژئوتکنیکی از قبیل حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک‌محوری، سه‌محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده و تحکیم مضاعف انجام گرفت. نتایج آزمایش‌ها حاکی از نقش بسیار مهم نانورس بر خواص خمیری، مقاومتی و تغییر شکل‌پذیری خاک بوده است. هم‌چنین با توجه به اهمیت نوع خاک می‌توان دریافت که در اثر افزودن نانورس به خاک‌های بررسی شده پتانسیل رمبندگی نمونه‌‌ها بسیار محسوس کاهش می‌یابد.
 
 

---

در دیوارهای خاک مسلح ژئوسنتتیکی با عرض کم، یک دیوار پایدار پشتی در فاصلۀ کمی از رویۀ دیوار وجود دارد به‌گونه­ای‌که فضای کافی برای امتداد دادن مسلح کننده با طول کافی وجود ندارد. در این‌حالت احتمال واژگونی دیوار حائل بالاخص تحت بارهای لرزه­ای افزایش می­یابد. برای افزایش پایداری دیوار، مسلح کننده­ها را می­توان به دیوار پایدار پشتی متصل کرد. روش دیگر، استفاده از رویۀ بتنی در جاریز برای تمام ارتفاع دیوار است تا فشار خاک با عملکرد مشترک مقاومت بیرون‌کشیدگی مسلح‌کننده­ها و مقاومت خمشی رویۀ دیوار تحمل شود. از سؤال‌های اساسی در مورد این نوع دیواره‌ها، میزان سهمی از فشار خاک است که به‌وسیلۀ رویۀ بتنی تحمل می­شود. در این تحقیق، فشار فعال لرزه‌ای ناشی از خاکریز مسلح با عرض کم بر رویۀ صلب با استفاده از روی‌کرد تعادل حدی و روش قطعات افقی برآورد شده است. برای این منظور فرض شده است که سطح لغزش بحرانی به‌صورت خطی از پای دیوار تا سطح پایدار پشتی امتداد یافته و سپس روی سطح پشتی تا سطح خاکریز ادامه می­یابد. تأثیر پارامترهای مختلف مانند نسبت عرض به ارتفاع دیوار بررسی شده است. نتایج به‌دست آمده بیان‌گر آن است که فشار وارد بر رویۀ در قسمت­های فوقانی دیوار طبق رابطۀ مونونوبه-اوکابه افزایش می­یابد ولی در قسمت­های تحتانی، روند گراف عوض شده و مقدار فشار وارده بر دیوار کاهش می­یابد تا به مقدار صفر در پای دیوار برسد. نتایج آنالیزها نشان می­دهد که فشار وارده بر رویۀ دیوار با کاهش عرض خاکریز، افزایش می­یابد.