نشریه زمین شناسی مهندسی

---

هدف این تحقیق بررسی تأثیر ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی سنگ­دانه­های کربناته روی ویژگی­های سنگ­های مصنوعی با سیمان غیررزینی و سپس مقایسه ویژگی­های مهندسی سنگ­های مصنوعی ساخته شده با سنگ­های طبیعی است. در این تحقیق به‌منظور بررسی تأثیر ویژگی­های سنگ­دانه­های کربناته بر سنگ­مصنوعی از 7 نمونه سنگ ساختمانی شامل سنگ­چینی (مرمریت ریزبلور)، مرمر کریستال (مرمریت درشت بلور)، مرمریت (نهان بلور)، سنگ آهک سیاه، 2 نمونه تراوراتن و انیکس استفاده شده است. از این نمونه­های سنگی، ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی نمونه­ها تعیین شد. پس از طراحی قالب برای ساخت سنگ­مصنوعی، سنگ­دانه­هایی با دانه­بندی و طرح اختلاط یک‌سان تهیه و برای تمامی سنگ­دانه­ها با شرایط ویبره، فشار و خلأ یکسان، دو نمونه سنگ­مصنوعی درشت‌دانه و ریزدانه ساخته ­شده است. بعد از ساخت، اقدام به انجام آزمایش­های فیزیکی، مقاومتی و دوام شد و سپس نتایج حاصل مقایسه شد. بررسی نتایج پارامترهای مهندسی نشان داد سنگ­های مصنوعی تراورتن حجت­آباد دارای کیفیت مهندسی مشابه نسبت به سنگ طبیعی خود دارند. سنگ­های مصنوعی مرمر و تراورتن توران­پشت حدود 11 تا 32 % افزایش کیفیت و ولی سنگ­های مصنوعی سنگ­چینی، آهک سیاه، انیکس و مرمریت حدود 6 تا 33 % کاهش کیفیت نسبت به سنگ طبیعی خود دارند نمونه­های تولید شده از این سنگ­ها نیز اگر­چه از نظر پارامترهای مقایسه­ای سنگ­مصنوعی کم‌تر از سنگ طبیعی است اما در محدودۀ قابل قبول به‌عنوان مصالح ساختمانی قرار می­گیرند. 
 
 

---

جابه‌جایی زمین ناشی از حفاری در محدودۀ شهری، همواره با چالش‌های جدی از دیدگاه ژئوتکنیکی و سازه‌ای مواجه بوده است. در این زمینه آسیب دیدگی ساختمان‌ها و تأسیسات مجاور گود به‌دلیل تجاوز مقادیر تغییر شکل زمین از محدوده مجاز، خسارات جبران ناپذیری را به‌همراه دارد. بنابراین پیش‌بینی حرکت زمین مجاور گود در طراحی‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد و طراحی سیستم مهاری گود، کنترل تغییرشکل جانبی دیوارۀ گود و نشست سطح زمین  امری اجتناب‌ناپذیر است. این پژوهش، به بررسی پایدارسازی گود از دیدگاه تغییرشکل با استفاده از سازۀ اصلی به‌روش ساخت از بالا و بر اساس پروژه‌ای واقعی می‌پردازد. برای این منظور، مراحل اجرا در روش ساخت از بالا به‌صورت مقطعی و با استفاده از دوربین توتال استیشن مورد پایش قرار گرفته و داده‌های حاصل از ابزارسنجی گود، بر اساس روش‌های آماری تحلیل شده است. در این رابطه مدل‌سازی مراحل مختلف پایدارسازی گود با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس^[1] انجام شده و به‌منظور صحت سنجی و پیش‌بینی روند تغییرشکل‌ها، کالیبراسیون مدل عددی بر اساس نتایج حاصل از پایش‌های میدانی صورت پذیرفته است. در ادامه پارامترهای مختلف سیستم مهاری به‌منظور بررسی عملکردی، متغیر در نظر گرفته شده و در نهایت با استفاده از 160 مدل عددی، امکان تخمین سختی مورد نیاز سیستم مهاری با توجه به تغییرشکل مجاز، در 4 ساختگاه مختلف و در قالب روابط نمایی ارائه می‌شود.

---

 در این پژوهش 23 نمونه خاک از مناطق آلوده نفتی واقع در غرب استان کرمانشاه براساس روش استاندارد، نمونه‌برداری شد و 16 گونه هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs)، پس از تجزیه شیمیایی به‌منظور تعیین منشأ و ارزیابی ریسک زیست شناختی بررسی شدند. در این تحقیق برای تعیین منشأ از مدل فاکتور ماتریس مثبت (PMF) استفاده شد. میانگین غلظت PAHs کل در نمونه‌های خاک مناطق نفتی، 79/92 با دامنۀ 37/7 تا 67/609 میلی گرم بر کیلوگرم به‌دست آمد. نتایج نشان داد که فراوانی حلقه‌های PAHs در خاک‌های آلوده مناطق نفتی به‌صورت 3حلقه‌ای‌ها> 5+6 حلقه‌ای‌ها> 4 حلقه‌ای‌ها> 2 حلقه‌ای‌ها است. نتایج ارزیابی ریسک زیست‌شناختی نشان می‌دهد که مقادیر PAH‌ها در نمونه‌های خاک بیش‌تر از مقادیر تاأثیرات با دامنۀ کم (ERL) و هم‌چنین بیش‌تر از مقادیر تأثیرات با دامنۀ متوسط (ERM) به‌جز Pyr, Chr, BaA, BbF, BkF   و BaP است. نتایج حاصل از معادلۀ BaP_eq نشان می‌دهد که ریسک پتانسیل سرطان‌زایی PAHs در نمونه‌های خاک مناطق نفتی زیاد است، که نیاز است خطرات زیست محیطی آنها این ترکیبات بیش‌تر مورد توجه قرار گیرد.
نتایج به‌دست آمده از تجزیه و تحلیل مدل PMF، چهار منشأ برای هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای شامل سوختن زیست توده/ زغال (48/21 درصد)، احتراق وسایل نقلیه (74/13 درصد)، سوخت فسیلی/ نفت خام (84/20 درصد) و قیر و جوهر (92/43 درصد) را برای خاک‌های آلوده مناطق نفتی غرب استان کرمانشاه را نشان داد.

---

تحقیق حاضر به‌منظور بررسی تأثیر بافت و درصد کربنات کلسیم خاک‌های کربناته بر زاویۀ اصطکاک داخلی آن‌ها انجام شده است. بخش اعظم این خاک‌ها در بستر آب‌های کم‌عمق مناطق گرمسیری واقع‌ شده است. اخیراً پروژه‌های بزرگی نظیر ساخت پل‌ها، مخازن عظیم ذخیره نفت و گاز، سکوهای استخراج نفت و ساخت اسکله‌ها در سواحل و مناطق کم عمق مناطق مختلف دنیا در دست اجرا است. یکی از این مناطق در سواحل جنوبی ایران واقع شده است. نمونه‌های خاک‌های کربناته از نقاط مختلف سواحل شمالی خلیج فارس جمع‌آوری شد، سپس آزمایش‌های تعیین درصد کربنات کلسیم، تعیین اندازه دانه‌ها در سه‌بعد، زاویه‌داری، دانسیتۀ نسبی و برش مستقیم روی آن‌ها انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین زاویۀ اصطکاک داخلی خاک‌های کربناته بیش‌تر از خاک‌های سیلیکاته شناخته شده است. این زاویه متأثر از اندازۀ مؤثر دانه‌ها، تیز گوشگی آن‌ها و درصد کربنات کلسیم خاک‌ها است. یکی از نتایج تجربی به‌دست آمده از این تحقیق عبارت است از این‌که با افزایش اندازۀ مؤثر دانه‌ها زاویۀ اصطکاک داخلی آن‌ها کاهش می‌یابد. 
 

---

در این مقاله به بررسی پاسخ پی‌های پوسته‌ای نواری مثلثی واقع در مجاورت شیب‌های ماسه‌ای مسلح می‌پردازیم. تعدادی آزمایش بارگذاری کوچک مقیاس برای بررسی رفتار پی‌های مثلثی با زوایای راس مختلف و مقایسۀ آن با شالوده‌های تخت انجام شد. به‌علاوه، آزمایش‌ها بر پی‌های مستقر در چهار فاصله مختلف از لبه شیب و در دو حال شیب مسلح با ژئوتکستایل و شیب غیرمسلح انجام شد. بر پایۀ نتایج به‌دست آمده، ظرفیت باربری پی واقع در جوار شیب، نسبت ظرفیت باربری، ضریب بازده پی پوسته‌ای، تأثیر زاویۀ راس پی بر نشست‌های به‌وجود آمده و مکانیزم گسیختگی پی بررسی شد. علاوه بر این موارد، روابط تجربی برای محاسبۀ ظرفیت باربری پی پوسته‌ای در کنار شیب مسلح ارائه شد. بر پایه نتایج حاصل به‌خوبی مشخص شد که کاهش زاویۀ راس پی موجب افزایش ظرفیت باربری می‌شود. هم‌چنین با افزایش فاصلۀ پی از لبه شیب، ظرفیت باربری افزایش می‌یابد به‌طوری‌که در فواصل بیش از چهار برابر عرض پی، بتدریج اثر شیب بر آن قابل صرف‌نظر است. در ادامه مشخص شد که بازده استفاده از پی پوسته‌ای بجای حالت تخت، با افزایش فاصله از لبه شیب کاهش می‌یابد. البته این کاهش بازده در شیب‌های مسلح، در مقایسه با شیب غیر مسلح چشم‌گیرتر بود.
 

---

در 30 سال گذشته استفاده از شمع‌ها، مهارهای مارپیچ و به طور کلی پی‌های مارپیچ رو به رشد بوده است. مواردی همچون پذیرش این تکنولوژی در آیین‌نامه‌های بین‌المللی و داخلی هر کشور، تحقیق، پژوهش و در نهایت چاپ کتاب‌ها و مقالات فراوان در این حوزه و وجود شرکت‌های سازنده، کمیته‌ها و مجریان این تکنولوژی در گسترش و پیشرفت آن نقش بسیاری داشته است. با این وجود در بسیاری از کشورها، مخصوصا کشورهای در حال توسعه، چنین روش‌هایی با سرعت بسیار آهسته‌ای پیشرفت کرده‌اند. در این مقاله تلاش شده است مسیر پیشرفت جهانی ‌پی‌های مارپیچ با بررسی 292 مقاله از سال 1990 تا 2020 مورد ارزیابی قرارگیرد و مقایسه‌ای بین تحقیقات انجام شده انجام شود. این کار به روشن شدن موضوع کمک کرده و دامنه‌ پیشرفت تکنولوژی را مشخص می‌کند؛ از طرف دیگر جمع‌‌آوری مقالات ارزشمند در این حوزه کار را برای تحقیقات بیشتر برای سایر محققان ساده‌تر خواهد کرد. در ادامه با مشخص شدن ویژگی‌های این تکنولوژی به دلایل عدم پیشرفت این روش در کشورهای در حال توسعه پرداخته شده است. برای این منظور پرسشنامه‌ای تهیه و برای محققان، سازندگان، طراحان و مجریان پروژه‌های ژئوتکنیکی ارسال شده است. هدف از تهیه این پرسشنامه مشخص کردن مواردی همچون، نوع پروژه‌های موجود، نوع خاک محل پروژه، میزان آشنایی با تکنولوژی پی‌های مارپیچ، دلایل عدم استفاده از این روش و راه حل‌های موجود برای گسترش این روش بوده است. در نهایت پیشنهادهایی برای گسترش این روش و موضوعات نیازمند به تحقیق بیشتر ارائه شده است.
 

---

به‌تازگی به نوع خاصی از رس کائولینیت بنام متاکائولین در بتن توجه شده که نتایج جالب توجهی به دنبال داشته است. هر چندکه، در بارۀ کاربرد این مصالح در شاخه تزریق و بهسازی زمین پژوهش چندانی انجام نشده است و اثرات این ماده بر رفتار مکانیکی خاک بستر به‌خوبی مشخص نیست. هدف اصلی این تحقیق بررسی پارامتر­های مکانیکی ماسه تزریق‌شده با دوغاب حاصل از ترکیب سیمان و متاکائولین، در درصد­های مختلف با رویکرد بهبود در عملکرد آن و به‌دست آوردن نسبت بهینه استفاده از متاکائولین است. برای بررسی رفتار خاک تزریق شده با دوغاب­های سیمان-متاکائولین یک مدل آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. نمونه­ها بعد از عمل­آوری به‌مدت 14 و 28 روز تحت آزمایش­های سه­محوری با شرایط مختلف قرار گرفتند. به‌طورکلی نتایج نشان داد که متاکائولین می­تواند در پایدارسازی هر چه بیش‌تر دوغاب سیمان تزریقی در مقابل پدیده آب اندازی نقش مثبت ایفا کند. هم‌چنین با توجه به نتایج حاصل از آزمایش­ سه­محوری روی خاک ماسه­ای تزریق شده با دوغاب­های سیمان-متاکائولین مشاهده شد، جای‌گزینی درصدی از سیمان مصرفی با متاکائولین سبب همگن­تر شدن، بهبود در شکل­پذیری و نرم تر شدن رفتار پس از گسیختگی می­شود اما پارامتر چسبندگی ناحیۀ تزریق شده را در مقایسه با استفاده از سیمان خالص در دوغاب مقداری کاهش می­دهد. هم‌چنین با توجه به نتایج تحقیق حاضر و نتایج حاصل از تحقیق­های محققان پیشین مشاهده می­شود مقدار استفاده بهینه از متاکائولین در دوغاب با توجه غلظت دوغاب و شرایط محیط از قبیل تنش ­همه­جانبه تعیین می­شود و در حالت­های مختلف باید این مقدار را با روش سعی و خطا به‌دست آورد. به‌طورکلی می­توان گفت با جای‌گزین کردن درصدی از سیمان دوغاب با متاکائولین می­توان با حفظ تقریبی مقاومت فشاریِ خاک تزریق شده، شکل­پذیری (افزایش کرنش نظیر مقاومت حداکثر) را افزایش و مدول نرم‌شوندگی را کاهش می‌دهد.
 
 

---

آزادراه قزوین- رشت از مهم­ترین محورهای ارتباطی کشور در شمال ایران است. مسیر آزادراه از سازندهای مختلف با ویژگی­های زمین‌شناسی متفاوت عبور می­کند. شیب زیاد دامنه­ها و وجود چندین دسته درزه و گسل باعث شده تا در امتداد مسیر مذکور لغزش­های متعددی به وقوع پیوسته و یا در حال وقوع باشند. در این پژوهش، تحقیق جامع درباره پراکندگی زمین­لغزش­ها و انواع آن­ها در مسیر آزادراه انجام شده است. بدین­صورت که ضمن شناسایی زمین­لغزش­های رخ داده در منطقه، موقعیت آن­ها در نقشۀ زمین­شناسی ثبت و ارتباط آن­ها با سازندهای زمین­شناسی و ساختارهای تکتونیکی بررسی شده است. مناطق و واحدهای سنگی مستعد به‌وقوع زمین­لغزش با در نظر گرفتن تراکم سطحی زمین­لغزش­ها و درصد فراوانی آن­ها در هر واحد زمین­شناسی با بهره­گیری از نرم‌افزار ARC GIS 10.2 به‌ترتیب اهمیت مشخص شدند. نتایج تحقیق نشان می­دهد علیرغم ناهمگنی قابل توجه لیتولوژی، ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی و ساختارهای تکتونیکی، شباهتی بین انواع لغزش­ها و پراکندگی آن­هاوجود دارد.در طول این مسیرچهار نوع لغزش شناسایی شده‌اند، که عبارتند از 1. گسیختگی­های صفحه­ای، گوه­ای، واژگونی و سقوط، در سنگ­های مقاوم و نسبتاً مقاوم آندزیت، تراکی آندزیت و بازالت­های متعلق به سازند کرج، آهک­های اوربیتولین­دار کرتاسه و کنگلومرای فجن. در سنگ­های ذکر شده چندین دسته درزه موجود بوده است که سطوح درزه­ها دارای هوازدگی متوسط تا شدید است. بازشدگی آن­ها بین 1-5/0 میلی­متر است. مقاومت برشی درزه­ها نیز متوسط است که با توجه به جهت غالب درزه‌ها نسبت به رویه شیروانی نوع گسیختگی­ها تغییر کرده است. 2. ریزش و پوشش سنگ­ریزه­ای در کلاهک سیلیسی و زمین­لغزش چرخشی در زون آرژیلیتی- سریسیتی واحد سنگ شناسی A، 3. ریزش سنگ در سنگ­های متشکل از توف کربناتی و آندزیتی در واحد سنگ شناسی EV2 متعلق به سازند کرج. بالا بودن سطح آب زیرزمینی در کیلومتر 750+80 مسیر آزادراه باعث کاهش مقاومت اشباع به­دلیل محتوی بالای اکسید آهن از قبیل گوتیت در سیمان توف­های آندزیتی شده است و 4. جریان واریزه­ای و زمین­لغزش چرخشی در خاک‌های برجای سازند شمشک به­دلیل بافت لپیدوبلاستیک اسلیت­ها و استعداد فرسایش‌پذیری بالای آن­ها با توجه به آب و هوای مسیر در حد فاصل منجیل- رودبار.
 

 

---

نسبت تمرکز تنش(n) یکی از پارامترهای مهم در امر بهسازی زمین به‌روش ستون سنگی است. مقدار نسبت تمرکز تنش (n) که به‌صورت نسبت تنش وارد بر ستون سنگی به تنش وارد بر توده خاک اطراف تعریف می‌شود. در این مقاله نتایج حاصل از بررسی آزمایشگاهی به‌منظور بررسی تغییرات نسبت تمرکز تنش در هنگام اعمال بارهای قائم و برشی هم‌زمان استفاده شده است. برای مدل‌سازی فیزیکی از دستگاه برش مستقیم بزرگ با ابعاد 305×305 میلی‌متر و ارتفاع 152.4 استفاده شده است. برای محاسبه میزان تنش وارد بر ستون‌های سنگی و خاک اطراف از لودسل‌های مینیاتوری استفاده شده است. آزمایش‌ها در سه آرایش قرارگیری ستون سنگی شامل آرایش منفرد و مثلث و مربعی، در سه نسبت ناحیۀ اصلاح شده 4/8 و 12 و 4/16 درصد و 3 سربار قائم 55 و 75 و 100 کیلوپاسکال انجام شد. در ساخت بستر و ستون سنگی به‌ترتیب از ماسه سست و سنگ شکسته استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد نسبت تمرکز تنش با افزایش قطر ستون سنگی و تنش قائم کاهش می‌یابد و هم‌چنین نسبت تمرکز تنش در آرایش مربع دارای بیش‌ترین و در آرایش منفرد دارای کم‌ترین مقدار است. در تمامی آرایش‌های قرارگیری ستون سنگی مقدار نسبت تمرکز تنش تا میزان جابه‌جایی افقی برابر 2 تا 3 میلی افزایش و بعد از آن با افزایش جابه‌جایی افقی مقدار نسبت تمرکز تنش کاهش می‌یابد و تقریباً به مقدار ثابتی می‌رسد. مقایسۀ پارامترهای برشی معادل به‌دست‌آمده از نتایج آزمایش و روابط تحلیلی در حالت‌ها نسبت تمرکز تنش برابر با 1 و نسبت تمرکز تنش واقعی بدست آمده از نتایج آزمایش‌ها بیان‌گر آن است که مقادیر پارامترهای مقاومت برشی معادل حاصل از نتایج آزمایش‌ها بیش‌تر از مقادیر حاصل از روابط تحلیلی است. هم‌چنین در نظر گرفتن نسبت تمرکز تنش برابر با 1 در محاسبات پارامترهای مقاومت برشی محافظه‌کارانه است و محاسبه پارامترهای مقاومت برشی معادل واقعی باید بر اساس نسبت واقعی تمرکز تنش محاسبه شود.
 

---

پی‌های رینگی به‌دلیل کاربرد گسترده آن‌ها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، اهمیت و حساسیت زیادی دارند، بنابراین یافتن راه‌هایی برای بهبود رفتار این‌گونه از پی‌ها می‌تواند بسیار ارزشمند باشد. یکی از این راه‌ها که بسیار ارزان قیمت است و هم‌چنین کمک شایانی به حفظ محیط‌زیست می‌کند، استفاده از خرده لاستیک حاصل از مواد دورریزی مانند لاستیک‌های مستعمل در امر تسلیح خاک است. در پژوهش حاضر به بررسی رفتار پی‌های رینگی با قطر خارجی ثابت 300 میلی‌متر و قطر داخلی متغییر (90، 120 و 150 میلی‌متر با نسبت قطر داخلی به خارجی 3/0، 4/0 و 5/0) که مستقر بر بسترهای ماسه‌ای غیرمسلح و هم‌چنین مسلح شده با خرده لاستیک دانه‌ای است، می‌پردازیم. نتایج حاصل از آزمایش‌های تجربی نشان می­دهد در هر دو بستر غیرمسلح و هم‌چنین مسلح شده با خرده لاستیک دانه‌ای، پی رینگی با نسبت قطر داخلی به خارجی 4/0 بیش‌ترین ظرفیت باربری و کم‌ترین نشست را دارد. هم‌چنین افزودن ضخامت لایه مخلوط خاک- خرده لاستیک تا ضخامتی بهینه که برابر با نصف قطر خارجی پی رینگی است، می‌تواند ظرفیت باربری را تا 5/41% نسبت به حالت غیرمسلح افزایش دهد و افزایش بیش‌تر این ضخامت باعث کاهش مجدد ظرفیت باربری پی رینگی می‌شود. در ضمن افزودن یک لایه مخلوط خاک- خرده لاستیک می‌تواند تنش­های قائم انتشار یافته در بستر زیرین پی را تا 6/24% نسبت به حالت غیرمسلح کاهش دهد.
 

---

از عمده‌ترین دلایل اهمیت شناخت دقیق رفتار کائولین‌های متراکم شده آن است که عمده لایه‌های رویی پهنه‌های زمین‌شناختی تشکیل‌دهندۀ این نوع خاک به‌صورت غیراشباع در طبیعت یافت می‌شوند و با شناسایی این نوع خاک در یک منطقه می‌توان تمهیدات  لازم را برای مقابله با خرابی‌های احتمالی اندیشید. در خاک‌های غیراشباع از دو متغیر حالت تنش (تنش میانگین و مکش ماتریسی) استفاده می‌شود و مدل‌های موجود مکانیک خاک، قابلیت شبیه‌سازی رفتار پیچیده خاک‌های غیراشباع در حالت‌های مختلف بارگذاری نیرویی و محیطی (یعنی تغییرات مکش) را دارند. ولی در مقایسه با واقعیت موجود رفتار خاک، این مدل‌ها قادر به پیش‌بینی دقیق رفتار خاک‌های غیراشباع نیستند. در این پژوهش، سعی شده است با بررسی تفضیلی مدل رفتاری پایه بارسلونا به‌عنوان یک مدل ساختاری خاک غیراشباع، نقاط ضعف این نوع مدل شناسایی شده وبا انجام شبیه‌سازی کامپیوتری، فرمول‌بندی کامل مدل پایه خاک غیراشباع بارسلونا براساس مکانیک خاک حالت بحرانی و با استفاده از روش تفاضل محدود، پیاده‌سازی شوند و در ادامه رفتار این نوع خاک به‌صورت محیط متخلخل سه فازه شبیه‌سازی و با شرایط واقعی صحت‌سنجی شود. به‌منظور دست‌یابی به انطباق بهتر این مدل با واقعیت، تحلیل محاسباتی انجام شده است و با‌ در ‌نظر گرفتن نسبت بیش تحکیمی در معادلات تسلیم مدل پایه بارسلونا، مدل تکمیل شده پیشنهادی در یک پروژه عملی بهسازی با اختلاط عمیق خاک به‌منظور کنترل نشست به‌کار گرفته شده‌ است. در این تحقیق مشاهده شد در کائولین‌های متراکم، مسیرهای تنش در مطالعات آزمایشگاهی و تحلیل عددی انجام شده در این پژوهش هم‌خوانی خوبی با یک‌دیگر دارند، از این‌رو مدل پیشنهادی می‌توانند در پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار خاک‌های غیراشباع در مهندسی ژئوتکنیک و به ویژه خاکریزهای مهندسی به‌کار گرفته شود. هم‌چنین نتایج حاصل از استفاده از این مدل در کنترل نشست با بهسازی خاک به روش  اختلاط عمیق نتایج دقیق‌تری در مقایسه با واقعیت نشان می‌دهد

 

---

ناحیۀ چهارگنبد کرمان از نظر تقسیمات زمین‌شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و به‌‌طور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه- دختر قرار دارد. پی­جویی­های اولیه و بررسی‌های اکتشافی بزرگ مقیاس در این منطقه، وجود محدوده­های پرپتانسیلی از نظر کانی­زایی مس و طلا را به اثبات رسانیده است. برای بررسی دقیق­تر این پتانسیل­ها، در این تحقیق روش سنجش از دور برای مکان­یابی آلتراسیون­ها در نتیجه کانی­زایی­های مناسب در سطح و روش ژئوفیزیک برای بررسی کانی­زایی­های محتمل در عمق به‌کار گرفته شدند. برای انجام بررسی‌های سنجش از دور، از تصاویر ماهواره استر برای یافتن مناطق آلتره امیدبخش استفاده شد. تصاویر ماهواره­ای با روش­های مختلفی از قبیل ترکیب رنگی کاذب و نسبت­گیری طیفی پردازش و نقشه­های مناسب تولید شدند. نتایج، حاکی از وجود آلتراسیون­های آرژیلیک (و فیلیک) در منطقه باب­زنگوییه است که به‌وسیلۀ آلتراسیون پروپلیتیک احاطه شده است. چنین پراکندگی آلتراسیونی به‌خوبی می­تواند بیان­گر وجود پتانسیل کانی­زایی مس باشد. با تلفیق این نتایج و اطلاعات اکتشافی پیشین، منطقه باب­زنگوییه برای انجام پیمایش و عملیات ژئوفیزیک زمینی با روش ژئوالکتریک انتخاب شد. عملیات ژئوفیزیکی در این منطقه به دو روش پلاریزاسیون­القایی و مقاومت­ویژه الکتریکی و با استفاده از آرایش قطبی-دوقطبی به اجرا در آمد. پس از تحلیل­های آماری و مدل­سازی مستقیم و معکوس داده­های برداشت شده، محدوده­های بی­هنجار و وضعیت کانسار شامل شکل تقریبی کانی­سازی و عمق کانی­سازی در مدل­های 2 و 3 بعدی مشخص شدند. در نهایت و با استفاده از نتایج هم­پوشانی داده­ها در یک مدل 3 بعدی نقاط مناسب برای حفاری پیشنهاد شد که نتایج حفاری نشان‌دهندۀ وجود ماده معدنی در عمق است.

---

بهره‌گیری از امواج الکترومغناطیس روی عصاره اشباع به‌عنوان یک عامل اثرگذار در افزایش دقت اندازه‌گیری پارامترهای شیمیایی و تعیین عوامل مؤثر بر حلالیت املاح خاک برای تشخیص دقیق‌تر میزان پتانسیل واگرایی خاک، خصوصاً خاک‌های نیمه‌واگرا است. در این پژوهش از اثربخشی امواج الکترومغناطیس بر تهیه گل اشباع به‌عنوان روشی نوین برای دست‌یابی به نتایج تجزیۀ شیمیایی دقیق‌تر استفاده شده است. یازده نمونه خاک از مناطق مختلف استان خوزستان که عمدتاً مسئله‌دار بوده‌اند جمع‌آوری شد. برای هر نمونه خاک آزمایش پین‌هول و آزمایش‌های شیمیایی روی عصاره‌های اشباع حاصل از: گل اشباع تحت تأثیر امواج فرابنفش (nm 360-256)، امواج مرئی(nm700-400)، بدون تابش امواج (روش استاندارد) انجام شد. پارامترهای شیمیایی EC، pH ، غلظت  کاتیون‌ها و آنیون‌های مهم خاک اندازه‌گیری شدند، نتایج حاصل از اثربخشی امواج الکترومغناطیس با روش استاندارد تهیۀ عصاره اشباع و پین‌هول مقایسه شد. تحلیل مقادیر اندازه‌گیری شده EC, pH و نسبت جذب سدیم براساس روش معیار شیمیایی برای نمونه‌های تحت تابش منجر به تشخیص دقیق‌تر خاک‌های نیمه واگرا در نمونه‌های تحت تابش نسبت به نمونه‌های بدون تابش و آزمایش پین‌هول شد‌. ضرایب هم‌بستگی محاسبه شده برای نمونه‌های تحت تابش نشان داد این امواج بر حلالیت ژیپس و هالیت مؤثر است و نتایج اندازه‌گیری بسیار دقیق‌تر و واقعی‌تری نسبت به‌روش استاندارد ارائه کرده‌اند.
 

---

در مناطق صنعتی ساحلی، علاوه بر وجود خاک سست اشباع، حمله سولفاتی به المان‌های بهسازی خاک از نوع خاک-سیمان به‌عنوان یک مشکل مضاعف مطرح است. استفاده از سیمان ضد سولفات تیپ پنج به‌عنوان روشی کاهندۀ اثرات تخریبی مربوط توصیه ‌شده است. با توجه به منابع محدود تولیدکننده این نوع سیمان، اولاً تعیین رابطه بین عیار سیمان مصرفی و مقاومت حاصل در محیط‌های سولفاته از سؤالات مهم مهندسی در این زمینه است و ثانیاً به‌عنوان گزینه‌ای جای‌گزین، استفاده از سیمان تیپ دو که در دسترس‌تر است در ترکیب با افزودنی‌های دیگر موردتوجه قرار می‌گیرد. تحقیق حاضر دو هدف مذکور را با ساخت نمونه‌های استوانه‌ای خاک-سیمان با ماسه، آب و سیمان‌های پرتلند ضد سولفات دنبال می‌کند. سولفات سدیم به‌عنوان سولفات موجود در خاک و آب استفاده شده است. در این تحقیق، اولاً رابطۀ عیار سیمان تیپ پنج و مقاومت تک‌محوری خاک-سیمان در سولفات 0% تا 5% به‌دست آمده است  که نشان می‏دهد عیار 400 کیلوگرم بر مترمکعب به شکل مناسبی افت مقاومت را در سولفات 2% کاهش می‏دهد. ثانیاً ، ترکیب سیمان تیپ دو با کلرید و هیدروکسید باریم آزموده شده است. نتایج حاکی از آن است که ترکیب سیمان تیپ دو با کلرید و هیدروکسید باریم، مقاومت‌های بیش‌تری، به‌ترتیب حدود 7/2 تا 3/3 برابر (در 362 روز) نسبت به خاک-سیمان حاوی سیمان تیپ پنج نتیجه می‌دهد؛ هم‌چنین مشاهده می‌شود که افزودنی هیدروکسید باریم در مقایسه با کلرید باریم (با همان نسبت اختلاط) بهتر توانسته است اثرات منفی سولفات بر مقاومت را کاهش دهد.

---

خاک­های رسی به دلیل کاهش شدید مقاومت و قابلیت افزایش حجم در اثر جذب رطوبت، به عنوان یکی از خاک­های مسئله­دار در کارهای مهندسی و عمرانی مطرح می­باشند. امروزه از نانو مواد همچون نانو رس در جهت بهسازی و تثبیت خاک های رسی استفاده می­شود. از سوی دیگر، حجم روز افزون نخاله­های حاصل از تخریب ساختمان­ها از جمله ذرات و قطعات سنگ مشکلات فراوانی را از نظر زیست محیطی در شهرهای بزرگ به وجود آورده­اند. هدف از این پژوهش، مطالعه امکان پذیری تاثیر ترکیب ماده افزودنی نانو رس و پودر سنگ آهک در خاک رس کوی نصر شهر تبریز جهت بهبود خــواص ﮊئــوتکنیکی از دیدگاه توانایی باربری و تغییر شکل می­باشد. در این تحقیق، نانو رس و پودر سنگ آهک در دو حالت جداگانه و ترکیبی با درصدهای 5 و 10 با خاک رس مخلوط شده­اند. عمل آوری بر روی نمونه­های تثبیت شده در مدت زمان 7،14 و28 روزه صورت گرفته است. به منظور ارزیابی میزان تاثیر گذاری مواد مذکور بر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک رس آزمون­های آزمایشگاهی حدود آتربرگ، تراکم، تک محوری، برش مستقیم (تحت اثر تنش­های قائم 1، 2 و 3 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) انجام گرفته است. نتایج نشان می­دهد تاثیر همزمان 5% نانو رس به همراه 10 % پودر سنگ آهک در مدت زمان عمل آوری 7 روزه در شرایط دمای محیط به خاک رس سبب کاهش شاخص خمیری به مقدار 72 % ، بهبود ساختار دانه بندی و کاهش فضای خالی و افزایش مقاومت برشی به میزان 33 % شده است.  





 

---

در این پژوهش اثر دو نوع آلاینده گلیسرول و استون بر خواص فیزیکی و مکانیکی یک خاک رسی با خمیرایی پایین (CL) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات حدود آتربرگ، تراکم، تورم آزاد، تحکیم، مقاومت تک­محوری و سی­بی­آر بر روی نمونه­هایی از خاک در حالت طبیعی و آلوده شده با درصدهای گوناگون (10، 15 و20 درصد) از دو ماده آلاینده هیدروکربنی فوق صورت پذیرفت. علاوه­براین عکس­بردای میکروسوپ الکترونی روبشی (SEM) روی نمونه­های خاک طبیعی و آلوده­شده با دو ماده یاد شده، انجام گردید. نتایج نشان دادند که با افزودن گلیسرول، حدود آتربرگ و درصد تورم کاهش، ولیکن پارامترهای تراکمی شامل وزن واحد حجم خشک بیشینه و رطوبت بهینه به ترتیب افزایش و کاهش می­یابند. لیکن افزودن استون به خاک­ برخلاف تغییرات ایجاد شده ناشی از افزودن گلیسرول را نشان داد به­گونه­ای که حدود آتربرگ و درصد تورم افزایش و نیز وزن واحد حجم خشک بیشینه کاهش و رطوبت بهینه افزایش یافتند که این تغییرات ایجاد شده نیز تابعی از درصد وزنی ماده آلاینده بودند. علاوه­براین نتایج نشان دادند که مقاومت و سی­بی­آر (ظرفیت باربری) خاک آلوده شده با هر دو ماده نسبت به حالت طبیعی در خاک، روند کاهشی داشته که این کاهش در خاک­های حاوی گلیسرول بیشتر بوده است. نتایج آزمایشات تحکیم نیز نشان دادند که مقادیر نشانه فشردگی (C_c) و نشانه تورم (C_s) مستقل از درصد آلاینده می­باشند. همچنین نتایج  SEM نشان داد که تغییرات ناشی از دو آلاینده یاد شده در ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی خاک، ناشی از تغییرات ایجاد شده در ساختمان خاک است و تاثیر آنها بر ویژگی­های خاک مورد استفاده یکسان نمی­باشد.

---

---

در این مطالعه نسبت به شناسایی عوامل مهم در ریزش دیواره معادن طلای موته از جمله دیواره شرقی معدن چاه خاتون پرداخته است. بنابراین با توجه به تنوع شیست­ها در معادن طلای چاه­خاتون و سنجده (دو معدن فعال در این مجتمع معدنی) با مطالعه کانی شناسی سنگ­های شیستی در معدن طلای موته، در راستای تشخیص عوامل مختلف در تغییرات مقاومت سنگ انجام گردیده است. لذا تعداد ده نمونه از شیستهای دیواره معادن در حال استخراج طلای موته در دیواره­هایی از معدن که ایجاد مشکل یا دارای اهمیت بیشتری در طرح استخراجی این معادن داشت، جهت انجام مطالعات کانی شناسی آزمایشات XRD و XRF انجام شده است. همچنین روی این شیستها آزمایش­های مقاومت فشاری تک محوری^[1] و برزیلین^[2] به منظور برآورد خواص مکانیکی و تعیین کیفیت توده سنگ در دیواره های معدنی اقدام گردیده است. نتایج حاکی از این است که مقاومت فشاری تک­محوری و برزیلین در شیستها نسبت مستقیم با درصد Sio₂ داشته و با میزان Al₂o₃ نسبت عکس دارد و همچنین با ساختارهای ثانویه نسبت عکس دارد. عواملی نظیر وجود ساختارهای ثانویه، سطح تورق ممتد، اندازه ذرات و ترکیب کانی­شناسی نقش مهمی در نحوه شکست این سنگها بازی می­کند. مقاومت فشاری تک محوری شیستها از 10 مگاپاسکال تا 72 مگاپاسکال و مقاومت برزیلین از 1.9 تا 10.2 مگاپاسکال متغیر می باشد. کمترین مقاومت فشاری تک محوری در سنگهای شدیداً هوازده با درصد سیلیس متوسط می­باشد. نوع کانی­های رسی در پایداری دیواره معدنی مؤثر می باشد، با این حال وجود کانی رسی مونتموریلونیت در دیواره شرقی معدن چاه خاتون مشاهده گردیده و با وجود درصد سیلیس بالا مقاومت سنگ در حد متوسط می­باشد. مقاومت فشاری تک محوری نمونه­های تر و خشک در سنگهایی که کانی موسکویت و کانی رسی مونتموریلونیت در آن وجود داشته، تفاوت بیشتری با سایر سنگها داشته است. به طوریکه سنگهای دارای کانی رسی ایلیت مقاوم تر از کانیهای اسمکتیت و مونتیموریلونیت دار می­باشند. به طور کلی مقاومت شیستها به عوامل مختلفی وابسته می­باشد و اهمیت کانی شناسی شیست با توجه به دخالت در تشکیل ساختار های ثانویه در آن از اهمیت بالایی برخوردار است.

---

در این کار پژوهشی امکان بهسازی خاک رسی آلوده به محلول گلیسرول با استفاده از MgO مورد بررسی قرار گرفت. برای آلوده کردن خاک از محلول 50% گلیسرول که در درصدهای وزنی 4، 8 و 12% به خاک اضافه شده بود، استفاده گردید. آزمایش­های حدود اتربرگ، تراکم، مقاومت تک­محوری و عکس­برداری SEM روی نمونه­های خاک طبیعی، آلوده و بهسازی شده با MgO در درصدهای وزنی 5، 8 و 12% صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که افزودن محلول گلیسرول به خاک سبب کاهش حدود اتربرگ، درصد رطوبت بهینه و مقاومت تک­محوری و افزایش وزن واحد حجم خشک بیشینه در مقایسه با خاک طبیعی می­شود. تغییرات این پارامترها تابعی از درصد آلاینده بوده به­گونه­ای ­که هر چه درصد آلاینده بیشتر باشد، تغییرات بیان شده بیشتر می­شود. با اضافه کردن MgO به خاک طبیعی و آلوده، افزایش مقادیر حدود اتربرگ و مقاومت تک­محوری نمونه­ها مشاهده شد که این افزایش در نمونه­های مقاومتی تابعی از درصد MgO و زمان عمل­آوری می­باشد. همچنین نتایج عکس­برداری SEM نشان­دهنده تغییر ساختار خاک و فولکوله­تر شدن ذرات آن در مقایسه با خاک طبیعی با اضافه کردن محلول گلیسرول به خاک می­باشد.

---

علت بسیاری از خرابی‌های ناشی از زلزله در نهشته‌های سست تا نیم متراکم اشباع روانگرایی است. بهسازی غیرفعال سایت یک مفهوم جدید است که بیانگر کاهش خطر روانگرایی، بدون اختلال، در سایت‌های توسعه‌یافته با سازه‌های بلند و حساس که در معرض خطر روانگرایی در طول زلزله هستند می‌باشد. مؤثر بودن روش بهسازی غیرفعال سایت به افزودنی مورد استفاده در این روش بستگی دارد. نانو سیلیکا کلوئیدی با ویسکوزیته نزدیک به آب، قابلیت نفوذ در محدوده گسترده‌ای از خاک‌ها، سازگاری بسیار خوب با محیط‌زیست و نسبت هزینه به عملکرد پایین در این پژوهش به‌منظور استفاده در بهسازی غیرفعال سایت مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش‌های پیشین در زمینه بهسازی خاک با استفاده از نانو سیلیکای کلوئیدی بیشتر بر روی ماسه متمرکز بوده و پژوهش‌های محدودی بر روی ماسه سیلتی انجام شده است. بنابراین در این پژوهش تصمیم بر بررسی پتانسیل روانگرایی خاک ماسه سیلتی (40 درصد ماسه با 60 درصد لای) بهسازی شده با درصدهای مختلف نانو سیلیکای کلوئیدی (5wt%، 10wt% و 15wt%) تحت CSR های مختلف با استفاده از آزمایش سه محوری سیکلی به منظور بهسازی غیرفعال سایت می باشد. نتایج بیانگر آن است که به‌طور کلی بهسازی با گروت نانو سیلیکای کلوئیدی مقاومت روانگرایی ماسه سیلتی را در برابر بار سیکلی به میزان قابل توجهی افزایش و تغییر شکل‌ها را کاهش داده است و همچنین بهسازی با 5 درصد وزنی سیلیکای کلوئیدی پتانسیل و خطر روانگرایی را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و راندمان بهسازی آن، بیشتر از 10 و 15 درصد وزنی سیلیکای کلوئیدی می‌باشد.