تخمين ويژگي هاي مکانيکي سنگ آهک با استفاده از داده هاي پتروفيزيکي
نجيبي عليرضا*,آصف محمدرضا,اجل لوييان رسول,صفيان غلام عباس
* دانشگاه تربيت معلم، تهران
پارامترهاي الاستيک سنگ به دو روش ديناميکي و استاتيکي قابل اندازه گيري هستند. در روش ديناميکي، با اندازه گيري سرعت عبور امواج تراکمي (V[SUB]p[/SUB]) و برشي (V[SUB]s[/SUB]) در شرايط برجا و يا آزمايشگاه، ويژگي هاي الاستيک ديناميکي سنگ به دست مي آيند. در روش استاتيکي نيز با انجام آزمايش هاي تخريبي مانند مقاومت فشاري تک محوري و يا سه محوري بر روي مغزه سنگ، پارامترهاي مقاومتي و الاستيک استاتيکي اندازه گيري مي شوند. روش هاي استاتيکي نتايج واقع بينانه تري نسبت به روش هاي ديناميکي مي دهند، اما هزينه انجام آن بيش تر بوده و اندازه گيري آن به نقاط داراي مغزه سنگي محدود مي شود. متاسفانه پارامترهاي ديناميکي و استاتيکي با يک ديگر برابر نيستند و معمولا پارامترهاي ديناميکي از پارامترهاي استاتيکي متناظر خود بزرگ تر هستند. به منظور اندازه گيري پيوسته ويژگي هاي مکانيک سنگ در طول چاه، ايجاد روابط تجربي بين پارامترهاي ديناميکي و استاتيکي ضروري به نظر مي رسد. در اين پژوهش با انجام آزمايش هاي مقاومت فشاري تک محوري و التراسونيک بر روي مغزه هاي نفتي مربوط به سازندهاي کربناته سروک و آسماري يکي از چاه هاي نفتي جنوب غرب ايران، روابطي تجربي براي تخمين مقاومت فشاري تک محوره (s[SUB]c[/SUB]) و مدول يانگ استاتيکي (E[SUB]s[/SUB]) بر اساس سرعت موج تراکمي (V[SUB]p[/SUB]) و مدول يانگ ديناميکي (E[SUB]d[/SUB]) پيشنهاد شده است که يکي از پيش نيازهاي اساسي براي تحليل پيوسته پايداري در طول مسير حفاري چاه هاي نفت و گاز را تامين مي کند.
كليد واژه: سنگ آهک، مقاومت فشاري تک محوره، مدول يانگ ديناميکي و استاتيکي، التراسونيک
ترک خوردگي در لاينرهاي خاکي يکي از پديده هاي متداول در محل هاي دفن پسماند است که بر عمل کرد لاينرها به شدت تاثير مي گذارد. هدف اصلي اين تحقيق، ارائه روشي ساده و قابل اجرا بر پايه پردازش تصوير، به منظور شناسايي و تحليل ترک هاي ايجاد شده در سطح لاينرهاي خاکي در مقياس آزمايشگاهي است. با استفاده از نرم افزار Matlab برنامه اي براي شناسايي ترک و تعيين شاخص شدت ترک تدوين شد. بر اساس نتايج اوليه اين برنامه، پارامتر حد آستانه که معرف حساسيت برنامه در شناسايي تقابل رنگ هاست، به عنوان مهم ترين عامل در تشخيص صحيح ترک هاي موجود در سطح خاک معرفي شد و واسنجي برنامه بر اساس اين پارامتر در دستور کار قرار گرفت. بدين منظور پايلوت آزمايشگاهي بررسي رفتار ترک طراحي و ساخته شد و سه نمونه مختلف خاک رسي، هر کدام باپوشش و بدون پوشش ژئوتکستايل، به مدت 10 ماه در معرض شرايط جوي قرار گرفت. پس از ثبت تغييرات الگوي ترک هاي سطحي با استفاده از يک دوربين ديجيتال و در بازه هاي زماني مشخص، 20 درصد از تصاوير با شدت هاي مختلف ترک انتخاب در واسنجي برنامه استفاده شد. در اين فرايند با استفاده از نرم افزار فتوشاپ و تکنيک روي هم گذاري، ضريب کاليبراسيون ترک يابي تعيين و به برنامه اضافه شد و با استفاده از برنامه کاليبره شده، شاخص شدت ترک در کليه تصاوير محاسبه شد. هم چنين دقت برنامه در تعيين شاخص شدت ترک بررسي شد که نتايج اين صحت سنجي، حاکي از عمل کرد مناسب برنامه پيشنهادي در تعيين شاخص شدت ترک در سطح خاک هاي رسي متراکم شده است.
آبرفت جنوب کرج بخش چشم گيري از محدوده شهري کرج را تشکيل مي دهد و عمدتا داراي ساختاري درشت دانه حاوي ذرات ريزدانه است. در اين مقاله بر اساس نتايج حاصل از آزمون هاي متعدد صحرايي و آزمايشگاهي انجام گرفته توسط سازمان قطار شهري کرج و حومه، آبرفت جنوب کرج حدفاصل پل فرديس تا سه راه انديشه به طول 10 کيلومتر، بررسي شده است. در همين راستا آبرفت مذکور که عمدتا متشکل از شن درشت دانه است به پنج لايه مستقل تقسيم شده است و پارامترهاي ژئوتکنيکي هر لايه توصيف شده است. نتايج اين پژوهش نشان مي دهد که هم بستگي چشم گيري بين نتايج آزمون نفوذ استاندارد و مدول الاستيسيته خاک که از آزمون هاي بارگذاري صفحه اي، برش مستقيم و سه محوري به دست آمده است وجود دارد. بر همين اساس به منظور ارائه روابط کاربردي براي تخمين مدول الاستيسيته در آبرفت جنوب کرج با توجه به آزمون هاي انجام شده، در هر آزمون رابطه اي براي محاسبه مدول الاستيسيته ارائه شده است. هم چنين با توجه به اطلاعات به دست آمده، جدول پارامترهاي ژئوتکنيکي خاک آبرفت جنوب کرج بر حسب لايه هاي تقسيم بندي شده، ارائه گرديده است.
بررسي مکانيسم سقوط سنگ و تهيه نقشه محدوده خطر و ارائه راه کارهاي لازم در روستاي يدک (شمال استان خراسان رضوي)
زماني صفورا,غفوري محمد*,لشكري پور غلامرضا,حافظي مقدس ناصر
* دانشگاه فردوسي مشهد، گروه زمين شناسي
اساسي ترين روش براي کاربري زمين در مناطق کوهستاني ارزيابي خطر سقوط سنگ است که به علت گسترش ساخت وساز در آن مناطق و خطر سقوط سنگ، مسائل جاني و مالي فراواني ايجاد مي کند. هدف اين مقاله ارزيابي خطر سقوط سنگ در شمال روستاي يدک است. روستاي يدک از توابع شهرستان قوچان در استان خراسان رضوي در شمال شرق ايران قرار دارد. وجود آهک هاي تيرگان با درز و شکاف فراوان در شمال شرق اين روستا سبب ناپايداري شيب و احتمال سقوط سنگ شده و براي مناطق مسکوني روستايي نزديک شيب خطرآفرين است. نوع سنگ، ژئومورفولوژي، شبکه زه کش و فعاليت هاي لرزه اي از عوامل موثر در لغزش هستد. براي بررسي سيستم درز و شکاف ها در منطقه، 180 ناپيوستگي برداشت و از نرم افزار Dips استفاده شده است. از آن جا که سقوط سنگ از جمله ناپايداري هاي اصلي در شيب قسمت شمالي روستاي يدک است، از برنامه Rocfall براي تعيين محدوده خطر و بررسي نحوه سقوط سنگ استفاده شده است. سرانجام نقشه پهنه خطر سقوط سنگ در اين روستا با استفاده از نرم افزار GIS تهيه شده است.
كليد واژه: سقوط سنگ، آهک تيرگان، ناپيوستگي، نرم افزار Rocfall
ارائه روابط تجربي به منظور محاسبه مقاومت فشاري و مدول الاستيسيته سنگ هاي سخت با استفاده از نتايج چکش اشميت
خانلري غلامرضا*,فريدوني داوود
* دانشگاه بوعلي سينا، همدان، گروه زمين شناسي
از چکش اشميت بمنظور محاسبه مقاومت فشاري ديواره درزه ها (JCS) و مدول الاستيسيته سنگ ها، در بسياري از پروژه هاي مهندسي استفاده مي شود. استفاده از اين ابزار، به عنوان يک روش سريع، ارزان و غيرمخرب تلقي شده و از اين رو مزيت به حساب مي آيد. در اين زمينه پس از استفاده از چکش اشميت و ثبت عدد بازگشتي از روي آن، محققان مختلف و از جمله بارتون و کوبي، ديير، کيدبينزکي، آفموت وISRM براي محاسبه پارامترهاي مذکور روابط تجربي متعددي ارائه کرده اند که در اين مقاله به بررسي و تحليل اين روابط مي پردازيم. با توجه به اهميت اين موضوع در اين پژوهش روابط تجربي جديدي براي محاسبه اين پارامترها ارائه شده است که کاربرد آن ها براي سنگ هاي سخت نتايج بسيار خوبي را نشان مي دهد. لازم به توضيح است که اين روابط با استفاده از 827 مورد از نتايج واجهش به وسيله چکش اشميت بر روي سطوح درزه توده سنگ هاي سخت نظير گرانيت، ديوريت و هورنفلس صورت پذيرفته است که در حاشيه جاده گنج نامه - شهرستانه واقع در جنوب غرب شهرستان همدان قرار دارند.
ارزيابي خصوصيات ژئومکانيکي سنگ هاي آهکي سازند آسماري در ساخت گاه سدهاي خرسان 1 و 2
اجل لوييان رسول*,محمدي مجتبي
* دانشگاه اصفهان
تعيين خصوصيات فيزيکي و مکانيکي سنگ بکر در پروژه هاي عمراني از قبيل فضاهاي زيرزميني، سدها، پي ها و پايداري شيب ها که با سنگ سرو کار دارند از اهميت چشم گيري برخوردار است. ارائه دقيق پارامترهاي ژئومکانيکي نظير مقاومت فشاري و مدول تغييرشکل سنگ، از نقطه نظر طراحي ها نقش به سزايي دارد. ارزيابي اين پارامترها اغلب هزينه بر، وقت گير و بعضا به لحاظ اجرايي مشکل است و ارائه معياري براي تخمين مناسب آن ها مي تواند در راستاي تعداد، نوع آزمايش ها و صحت سنجي نتايج راه گشا باشد. از آن جا که سازند آسماري به طور گسترده اي در بخش چشم گيري از غرب و جنوب غرب کشور رخ نمون دارد و پروژه هاي بزرگ مهندسي در ارتباط با اين سازند است، بدين لحاظ به موضوع مذکور توجه شده است. مقاله حاضر با تجزيه و تحليل داده هاي آزمايشگاهي دو پروژه مهم مربوط به ساخت گاه سدهاي خرسان 1 و 2 که عمدتا در سازند آهکي آسماري بالايي است، خصوصيات فيزيکي، مکانيکي، ديناميکي و دوام داري سنگ بکر و عوامل زمين شناسي کنترل کننده تغييرات آن ها را ارزيابي و تجزيه و تحليل مي کند و محدوده تغييرات آن ها با روابط تجربي با تقريب مناسبي ارائه شده است.
بررسي و مقايسه سه مدل مختلف نفوذپذيري با استفاده از نتايج آزمايش هاي استوانه مضاعف (بررسي موردي محدوده سواحل دو رودخانه در استان بوشهر)
واقفي محمد*,موحدزاده مالك
* دانشکده فني و مهندسي، دانشگاه خليج فارس بوشهر
نفوذ آب در خاک حوضه آبريز به عوامل مختلفي بستگي دارد. هر حوضه آبريز بنا بر اقليم و شرايط و ساختمان خاک خاص خود، خصوصيات منحصر به فردي دارد. در اين تحقيق سواحل دو رودخانه دائمي استان بوشهر (رودخانه مند در شهرستان دشتي و رودخانه باهوش در شهرستان تنگستان) بررسي شده است. ميزان نفوذ عمودي آب به خاک با روش آزمايش صحرايي استوانه مضاعف با سه تکرار (در 120 چاهک) براي کنترل و تعيين مدل مناسب و محاسبه ضرايب 3 مدل نفوذپذيري کاستياکف، فيليپ و حفاظت خاک آمريکا SCS اندازه گيري شد. با استفاده از نرم افزارهاي محاسباتي منحني هاي ميزان نفوذ و نفوذ تجمعي رسم شد و براي هر مدل برنامه اي به زبان ويژوال بيسيک نوشته شد تا ضريب مدل ها با کم ترين خطا نسبت به منحني هاي به دست آمده از آزمايش ها، به عنوان بهترين ضرايب به دست آمده تعيين کند. هر برنامه با قرار دادن حالت هاي مختلفي از ضرايب، مدل ها را به طور مجزا با نتايج آزمايش هاي ميداني تطابق داده و ضمن نمايش ميانگين مقدار خطا بهترين ضرايب منطبق با محدوده سواحل رودخانه را به عنوان خروجي محاسبات نشان مي دهد. نتايج نشان مي دهد که براي محدوده سواحل رودخانه باهوش تنگستان مدل نفوذپذيري حفاظت خاک آمريکا SCS نسبت به مدل فيليپ و کاستياکف خطاي کم تري دارد و مدل فيليپ نسبت به مدل کاستياکف و SCS آمريکا تناسب و تطابق بيش تري با محدوده سواحل رودخانه مند دشتي دارد.
پيش بيني آماري پهنه بندي خطر زلزله احتمالي با استفاده شبکه هاي عصبي مصنوعي
گرامي محسن,سيوندي پور عباس*,تقديسي هادي
* دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه سمنان
پيش بيني محل وقوع زلزله هاي آتي همراه با تعيين درصد احتمال رخداد، مي تواند در کاهش خطرات ناشي از زلزله بسيار سودمند باشد. تعيين محل هاي پيش بيني شده، سبب افزايش توجه به طراحي، به سازي لرزه اي و ارزيابي قابليت اعتمادپذيري سازه هاي موجود در اين مکان ها مي شود. در پيش بيني زمان وقوع زلزله فرضيه ها و نظريه هاي گسترده اي مطرح است. هنوز شيوه اي دقيق براي پيش بيني زمان رخداد زلزله هاي آتي مورد تاييد قرار نگرفته است. در مورد پيش بيني بزرگي زلزله، بررسي هاي گسترده اي انجام شده است، ولي در زمينه پهنه بندي مکان رخداد زلزله احتمالي هنوز هيچ پژوهشي صورت نگرفته است. در اين پژوهش با استفاده از شبکه هاي عصبي مصنوعي خود سازمان يافته، در استان هاي سمنان و قم، مکان هايي که احتمال رخداد زلزله آتي وجود دارد، پيش بيني شده است. شبکه هاي عصبي مصنوعي انتخاب شده در اين تحقيق، با دريافت الگوهاي ورودي قادر به استخراج مشخصات الگوهاي پيچيده اي از داده هاي ورودي (کاتالوگ زمين لرزه ها) است. سپس با پژوهش هاي آماري انجام شده، نقشه پهنه بندي مکان زلزله احتمالي ترسيم شده است. براي انجام اين کار مشخصات زلزله هاي رخ داده بين سال هاي 1903 تا 2012 در استان هاي مورد نظر از پايگاه هاي مختلف لرزه اي جمع آوري شد. با توجه به نقشه هاي به دست آمده، بيش ترين احتمال وقوع زلزله در استان قم، در منطقه مرکزي اين استان با احتمال 31.6 درصد و در استان سمنان در محدوده شمالي اين استان با احتمال 28.9 درصد پيش بيني شده است.
تاثير اسيديته آب و خصوصيات کاني شناسي بر روي شاخص دوام وارفتگي توف هاي شمال قزوين
قبادي محمدحسين*,طالب بيدختي عليرضا,آسيابانها عباس
* دانشكده علوم، دانشگاه بوعلي سينا همدان
شاخص دوام وارفتگي، پارامتر مهندسي مهمي در ارزيابي زوال پذيري سنگ ها در برابر عوامل هوازدگي شيميايي و فيزيکي است و ارتباط نزديکي با ويژگي هاي مکانيکي سنگ ها دارد. قابليت وارفتگي سنگ ها و تاثيرپذيري آن ها از فرايندهاي هوازدگي، از مسائل مهم در طراحي و اجراي پروژه هاي عمراني و معدني است. هدف از اين پژوهش، بررسي و ارزيابي تاثير تعداد چرخه هاي آزمايش دوام در شرايط مختلف pHمحيط و تاثير ترکيب کاني شناسي بر دوام وارفتگي سنگ است. براي اين منظور 5 نمونه از توف با ترکيب کاني شناسي مختلف از رخ نمون هاي شمال شهر قزوين انتخاب شد. آزمايش دوام وارفتگي بر روي نمونه ها در پانزده سيکل و با pH هاي متغير از محلول اسيدي انجام شد. هم چنين آزمايش دوام وارفتگي روي نمونه ها در شرايط اشباع، بررسي خواص فيزيکي و مکانيکي و بررسي هاي پتروگرافي نمونه ها انجام گرفت. به علاوه در پايان سيکل 15 به منظور ارزيابي تاثير ترکيب کاني شناسي بر روي شاخص دوام، ترکيب کاني شناسي نمونه ها قبل از انجام آزمايش به همراه رسوبات باقي مانده در کف مخزن دستگاه دوام، با آناليزهاي XRD بررسي شد. نتايج نشان مي دهد که شاخص دوام وارفتگي نمونه ها وابسته به مقدارpH محلول در شرايط اسيدي نيست. بر اين اساس ميزان دوام وارفتگي نمونه ها بيش تر متاثر از ويژگي هاي کاني شناسي، بافتي و ميزان هوازدگي است. هم چنين هم بستگي خوبي بين شاخص بار نقطه اي و شاخص دوام وارفتگي در سنگ هاي بررسي شده نشان داده شد.
ارزيابي کيفيت پرده آب بند سد سلمان فارسي با استفاده از شاخص نفوذپذيري ثانويه (SPI)
فاطمي عقدا سيدمحمود*,نورزاد علي,هدايي آرمان
* دانشگاه خوارزمي، دانشکده علوم
سد سلمان فارسي در 180 کيلومتري جنوب شرقي شيراز بر روي رودخانه قره آغاج واقع شده است. سد از نوع بتني قوسي-وزني با ارتفاع 125 متر از پي است. پرده آب بند اين سد تماما در محيط کارستي، درون آهک هاي آسماري قرار دارد. براي ارزيابي کيفيت پرده آب بند، پس از عمليات تزريق گمانه هاي کنترلي حفر شده و آزمايش فشار آب در آن ها صورت گرفته است. در اين تحقيق با توجه به نتايج آزمايش فشار آب، شاخص نفوذپذيري ثانويه محاسبه گرديد و با طبقه بندي توده سنگ، کيفيت آن ها بعد از تزريق مشخص شد. نتايج به دست آمده نشان دهنده کيفيت بهتر پرده آب بند در جناح راست نسبت به جناح چپ سد است. در کل کيفيت پرده آب بند خوب تا عالي است. هم چنين با استفاده از مقايسه درجه درزه داري و SPI به دست آمده، پيشنهادهايي در زمينه به سازي ساخت گاه سد داده شده که مجموعا 14.51% از مقاطع آزمايش شده نياز به به سازي دارند.
كليد واژه: سد سلمان فارسي، پرده آب بند، گمانه کنترلي، آزمايش فشار آب، شاخص نفوذپذيري ثانويه، درجه درزه داري
ارزيابي نشست حاصل از تراکم خاک هاي دستي در غرب شهر مشهد
حافظي مقدس ناصر*,نيكودل محمدرضا,قزي اعظم
* گروه زمين شناسي، دانشگاه فردوسي مشهد
در اين مقاله دلايل فرونشست زمين در خيابان انديشه واقع در شمال غرب شهر مشهد بررسي شده است. نشست در اين منطقه هم زمان با بهره برداري از ساختمان هاي مسکوني در سال 1387 شروع شد و باعث نشستي حدود 1.5 متر و تخريب کامل 4 واحد مسکوني و آسيب ديدن بيش از 15 واحد مسکوني ديگر گرديد. بررسي عکس هاي هوايي قديمي منطقه نشان داد که اين منطقه بخشي از مخروط افکنه کال جهل بازه است و مسيل هاي اين محدوده در گذشته محل تخليه نخاله ساختماني بوده است. براي ارزيابي ضخامت و خصوصيات خاک دستي 46 گمانه دستي حفر گرديد و 9 سونداژ ژئوالکتريک با آرايش شلومبرگر برداشت گرديد. بر اساس بررسي فوق نقشه هم ضخامت آبرفت در منطقه تعيين گرديد. نتايج اين بررسي نشان داد که ضخامت خاک دستي در برخي نقاط به بيش از 9 متر مي رسد. نتايج آزمايش هاي صحرايي حاکي از وجود تفاوت مشخصي بين دانسيته خاک دستي و بکر است. به طوري که متوسط دانسيته خاک هاي دستي 1.55 گرم بر سانتي متر مکعب و متوسط دانسيته خاک هاي برجا بيش از 1.8 گرم بر سانتي متر مکعب به دست امد. آزمايش هاي رمبندگي حاکي از پتانسيل بالاي رمبندگي خاک هاي دستي در منطقه است. هم چنين رابطه خطي و معکوسي بين دانسيته و درصد نشست خاک وجود دارد.
كليد واژه: شهر مشهد، خيابان انديشه، نشست زمين، خاک دستي
تعيين مقاومت فشاري تک محوري سنگ آهک ميکرايتي با استفاده از آزمايش بارگذاري بر خرده ذرات مجزا
چشمي اكبر*,احمدي ششده ابراهيم
* دانشگاه تهران، دانشكده علوم
تعيين مقاومت تک محوره محصور نشده (UCS) به عنوان يکي از پارامترهاي مکانيکي براي ارزيابي مقاومت سنگ در بسياري از پروژه هاي مهندسي لازم است. در برخي از پروژه هاي مهندسي نظير حفر چاه براي استخراج مواد هيدروکربوري به دليل عمق زياد حفاري، محدوديت هايي براي اخذ نمونه مناسب براي تعيين مقاومت فشاري تک محوري وجود دارد. از طرفي تعيين اين پارامتر به منظور آناليز پايداري جدار چاه و برنامه هاي توسعه چاه لازم و ضروري است. بدين منظور ايده استفاده از خرده هاي حفاري براي تعيين اين پارامتر مطرح شده است. در اين مقاله به منظور توسعه روابط تجربي بين مقاومت فشاري تک محوري سنگ و مقاومت خرده ذرات، تعداد 7 نمونه سنگ آهک ميکرايتي از رخ نمون هاي سازند آسماري تهيه شده و پس از انجام آزمايش فشاري تک محوري و تعيين مقادير UCS آن ها، نمونه هاي مذکور خرد شد و 420 نمونه به عنوان خرده هاي حفاري آماده سازي شده است. با استفاده از دستگاه بارگذاري بر خرده ذرات مجزا، مقاومت فشاري تک ذره (SCS) خرده هاي حفاري تعيين شده است. با توجه به تاثير شکل خرده ها بر مقاومت آن ها، همه خرده هاي بررسي شده به شکل کروي در آمده است و به منظور بررسي اثر اندازه خرده بر مقاومت آن ها پژوهش بر روي خرده ها، با قطرهاي 2، 3 و 4 ميلي متر انجام شده است. با تعريف متغيرهاي مقاومت و اندازه، نمودارهايي براي تعيين مقاومت خرده ذرات پشنهاد شده که در آن ها اثر اندازه دانه در آزمايش بارگذاري بر ذرات مجزا حذف شده است. ضريب هم بستگي بين UCS و SCS در حالت هاي مختلف بيش تر از 0.91 است که نشان دهنده هم بستگي قابل قبول اين دو پارامتر با هم است.
كليد واژه: مقاومت تک محوره محصور نشده، خرده حفاري، سنگ آهک ميکرايتي، سازند آسماري، آزمايش بارگذاري بر خرده ذرات مجزا
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران، گروه علوم پايه
با توجه به توسعه روز افزون سازه هاي زيرزميني و هزينه هاي فراوان ساخت اين سازه ها و نيز اهميت آن ها در شبکه حمل و نقل بين شهري و داخل شهري لازم است که پايداري آن ها بررسي شود. در اين تحقيق پايداري تونل هاي مسير خط 2 قطار شهري مشهد به طول حدود 17 کيلومتر بررسي شده است. در ابتدا منشا رسوب هاي دشت مشهد، و سپس با توجه به جنس رسوب ها در مسير پژوهش، خصوصيات ژئوتکنيکي آن ها بررسي شده است. بررسي رسوب هاي مسير نشان مي دهد که خاک مسير در رده خاک هاي متورم شونده قرار نمي گيرند. هم چنين پروفيل هاي تهيه شده تغييرات SPT نسبت به عمق در محيط نرم افزار روک ورک 2006 حاکي از اين است که خاک بسيار نرم و سست در مسير وجود ندارد. نتايج آزمايش هاي دانه بندي و XRD بيان گر اين است که خاک غالب مسير رس و با کاني غالب نوع ايليت و کائولينيت است. در ادامه و با توجه به اين که بيش تر مسير از خاک هاي ريزدانه تشکيل شده است نشست زمين با استفاده از نرم افزار پلاکسيس ورژن 8 بررسي شده است. سپس با توجه به مدل سازي عددي و متغير قرار دادن عمق تونل در هر پروفيل عمقي بهينه از لحاظ خصوصيات ژئوتکنيک براي استقرار تونل در لايه هاي خاک با خصوصيات ژئوتکنيکي مناسبت مشخص شده است.
پيش بيني خطاي سلول فشار به کمک روش GEP (مطالعه موردي: سد سنگ ريزه اي البرز، مازندران، ايران)
نيكوئي مريم*,نورزاد علي,آهنگري كاوه
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران
آگاهي از وضعيت تنش در بدنه سدهاي خاکي يکي از مهم ترين پارامتر هاي ارزيابي ايمني سد است. به منظور اندازه گيري تنش از سلول فشار کل استفاده مي شود که اين ابزار در بدنه سدهاي خاکي نصب مي گردد. در زمان نصب سلول فشار، سطح حساس آن در تماس مستقيم با توده خاک قرار گرفته تا تنش کل موجود در خاک را اندازه گيري کند و در ترکيب با پيزومترها، فشار آب منفذي موجود در خاک را نيز برآورد مي کند. به منظور دريافت نتايج صحيح و قابل قبول از سلول فشار بايد اين ابزار با دقت نصب شوند. اما در اکثر موارد، مقادير اندازه گيري شده با اين ابزار با مقادير تئوري و پيش بيني شده تنش، مطابقت ندارد و نتايج سلول فشار همراه با خطا است. عوامل متعددي بر خطاهاي سلول هاي فشار تاثيرگذار هستند اما در اين تحقيق به نقش ارتفاع و مدت زمان خاک ريزي در حين عمليات اجراي سد، به عنوان پارامترهاي موثر بر مقادير اندازه گيري، پرداخته شده است. بدين منظور سد سنگ ريزه اي البرز واقع در شمال ايران به عنوان مطالعه موردي در نظر گرفته شده است. اين سد خاکي با هسته رسي، داراي ارتفاع حداکثر 78 متر است. با استفاده از داده هاي رفتارنگاري و در نظر گرفتن تاثير پارامترهاي ارتفاع خاک ريزي و مدت زمان خاک ريزي، مدلي به منظور پيش بيني خطاي سلول هاي فشار به روش GEP با استفاده از نرم افزار جني ايکس پروتولز 4، ارائه شده است. ميزان R[SUP]2[/SUP] براي اين مدل، برابر با 0.98 است که اين رقم نشان دهنده تطابق خوب مدل با داده هاي رفتارنگاري است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد که پارامتر نسبت تفاضل ارتفاع به تفاضل مدت زمان خاک ريزي در حين اجراي سد البرز در ايجاد خطا در نتايج سلول هاي فشار سد نقش به سزايي داشته است.
تخمين پارامترهاي مقاومت برشي زهکشي شده خاک هاي ريزدانه جنوب تهران با استفاده از مدل رگرسيون غيرخطي
قرباني علي*,كلانتري فرزين,ظهوري مازيار
* دانشگاه گيلان
همواره تعيين دقيق پارامترهاي مقاومت برشي خاک هاي ريزدانه با مشکلاتي همراه است. از مهم ترين اين مشکلات، تهيه نمونه دست نخورده با کيفيت مناسب براي انجام آزمايش به منظور تعيين پارامتر هاي مکانيکي خاک است. به همين سبب محققان مختلفي در طي چند دهه گذشته سعي کرده اند تا با ايجاد ارتباطي بين پارامترهاي مقاومتي با خصوصيات فيزيکي خاک ها در يک منطقه مشخص، امکان تخمين پارامترهاي مقاومتي را بر اساس خصوصيات فيزيکي خاک ها فراهم کنند. هدف از تحقيق حاضر تخمين پارامترهاي مقاومتي منطقه اي وسيع با خاک هاي آبرفتي ريزدانه در جنوب شهر تهران است. اين تخمين بر مبناي تحليل آماري داده هاي گردآوري شده از اين منطقه صورت پذيرفته است. بر اين اساس، ابتدا اطلاعات ژئوتکنيکي شامل پارامترهاي فيزيکي و مقاومتي 294 گمانه حفر شده در اين منطقه گردآوري شده است. سپس اين داده ها به طور مستقل از لحاظ آماري تجزيه و تحليل شدند و بر اساس اين تحليل ها، برآوردي از پارامترهاي ژئوتکنيکي خاک ها در اعماق مختلف و با سطح اطمينان قابل قبول ارائه گرديده است. علاوه برتجزيه و تحليل مستقل داده ها، بر پايه داده هاي گردآوري شده از اين گمانه ها، مدل رگرسيوني غيرخطي براي تخمين پارامترهاي مقاومت برشي بر حسب خصوصيات فيزيکي شاخص خاک هاي ريزدانه (درصد رطوبت و شاخص خميري) ارائه گرديده است. مدل ارائه شده با دقت قابل قبولي قادر به پيش بيني پارامترهاي مقاومت برشي زهکشي شده خاک منطقه پژوهش و ساير مناطق مشابه است.
بررسي عوامل ناپايداري شيرواني مشرف بر نوار نقاله مجتمع مس سونگون و پايدارسازي آن
سلطاني جيقه حسين*,شيردل ناصر
* دانشگاه شهيد مدني آذربايجان، دانشكده فني
در سال 1385 بخشي از شيرواني مشرف به نوار نقاله و سنگ شکن معدن مس سونگون ريزش کرده و ساختمان هاي بالاي آن دچار جابه جايي و شکست شده است. با توجه به اهميت کارکرد بي عيب نوار نقاله و سنگ شکن به منظور تداوم در توليد، ويژگي هاي زمين شناسي ساختماني و مهندسي منطقه بررسي شده و وضعيت موجود شيرواني به لحاظ پايداري ارزيابي شد. نتايج ارزيابي ها نشان داد که شيرواني اطمينان کافي در مقابل لغزش را ندارد و ناپايداري آن باعث آسيب ديدن يا از بين رفتن نوار نقاله و تونل آن خواهد شد. بنابراين، با توجه به شرايط فني و اقتصادي، روش اصلاح هندسه شيرواني، به همراه تلفيقي از ساير روش ها، به عنوان راه کار پايدارسازي بخش بالاي نوار شيرواني انتخاب مي شود. همچنين پيشنهاد مي شود که در بخش زيرنوار نقاله نيز بايد از ديگر روش هاي پايدارسازي استفاده گردد.
بررسي خصوصيات ژئومورفولوژي مهندسي رودخانه گاماسياب پايين واقع در شرق استان کرمانشاه
خانلري غلامرضا*,حيدري مجتبي,محبي يزدان,عبدي لر ياسين,بابازاده رضا
* دانشگاه بوعلي سينا، همدان
آگاهي از ويژگي هاي مورفولوژيکي رودخانه ها يکي از پيش نيازهاي شناخت رفتار و استفاده بهينه از هر رودخانه مي باشد. بطور کلي فيزيوگرافي حوزه آبريز نقش اساسي در تعيين عواملي نظير حجم سيلاب ها، تعيين فرسايش پذيري و رسوب زايي حوضه هاي آبريز دارد. در اين پژوهش به منظور شناخت رفتار رودخانه گاماسياب پايين واقع در شرق استان کرمانشاه، به ويژگي هاي ژئومورفولوژي مهندسي اين رودخانه توجه شده است. بررسي خصوصيات ژئومورفولوژي مهندسي اين رودخانه با استفاده از داده هاي حاصل از پژوهش هاي پيشين و بر اساس بازديد از محل و برداشت هاي صحرايي، بررسي نقشه هاي زمين شناسي و توپوگرافي منطقه مذکور انجام شده است. خواص فيزيوگرافيکي حوزه آبريز، ويژگي هاي مورفولوژيکي کانال و شرايط زمين شناسي در اين ناحيه، بررسي شده اند. در اين پژوهش، پارامترهاي ژئومرفولوژيکي متعددي از قبيل عرض متوسط، محيط، مساحت، ضريب شکل هيدرولوژيکي، شکل حوزه آبريز، ارتفاع بيشينه، کمينه، ارتفاع متوسط و شيب طولي رودخانه محاسبه شده است. هم چنين وضعيت تراکم شبکه آبراهه رودخانه گاماسياب بررسي شده و زمان تمرکز آن محاسبه گرديده است. در نهايت رودخانه گاماسياب بر اساس تقسيم بندي هاي مختلف رودخانه ها بررسي و طبقه بندي شده است.
تونل زني در شرايط زمين شناسي و ژئوتکنيکي پيچيده مخصوصا در نواحي شهري اغلب اجتناب ناپذير است، آناليز پايداري و تعيين ميزان نشست سطحي زمين در پروژه واقعي تونل زني سپري اهميت خاصي دارند. هدف از اين تحقيق تعيين فشاري است که از ريزش جبهه تونل يک تونل سطحي حفر شده به وسيله TBM متعادل کننده فشار زمين (EPB) جلوگيري مي کند. در اين پژوهش به منظور بررسي تاثير فشار جبهه کار بر رفتار تونل، از روش هاي تحليلي و مدل سازي عددي سه بعدي با نرم افزار ABAQUS استفاده شده است تا ميزان فشار موثر بر رفتار جبهه تونل تخمين زده شود. پارامتر مذکور با استفاده از داده هاي مربوط به خط 2 متروي کرج محاسبه شده است. روش تحليلي استفاده شده در اين تحقيق عبارت است از: روش لکا - دورميو (مرز بالايي) که بر پايه آناليز حدي تنش استوار است و بر اساس مکانيسم شکست چند بلوکي انتقالي انجام شده است. هم چنين در مدل سازي عددي از مدل رفتاري موهر - کولمب استفاده شده، سپس نتايج حاصل از روش هاي تحليلي و مدل سازي عددي مقايسه شده است. بر طبق يافته هاي حاصل از اين تحقيق، فشار به دست آمده از روش تحليلي لکا - دورميو، حداقل فشاري است که مي توان بر جبهه تونل اعمال کرد. هم چنين تحليل نشان مي دهد که با اعمال فشار به دست آمده از روش تحليلي، جبهه تونل متروي کرج به احتمال زياد پايدار مي ماند و اجراي روش هاي پيش تحکيمي در اين مقطع تونل لازم و ضروري به نظر نمي رسد.
كليد واژه: جبهه تونل، مرز بالايي، روش عددي، روش تحليلي، جابه جايي جبهه، خط 2 متروي کرج، ABAQU
بررسي اثر شوري آب بر خصوصيات ژئوتکنيکي خاک هاي ريزدانه
اجل لوييان رسول*,منصوري حديثه,صادق پور اميرحسين
* دانشگاه اصفهان
در اين تحقيق، تاثير شوري آب بر خصوصيات مهندسي خاک ريزدانه استفاده شده در هسته سد کرچاي واقع در شرق تبريز بررسي شده است. بدين منظور از آب نيمه شور رودخانه آجي چاي (TDS بيش از 1877 پي پي ام) و آب شور سرشاخه کرچاي (TDS بيش از 97000 پي پي ام) نمونه هايي استحصال شد. در آزمايشگاه آزمايشات حدود آتربرگ، تراکم، نفوذپذيري، مقاومت تراکمي تک محوره، برش مستقيم، تورم آزاد و واگرايي (کرامب، هيدرومتري دوگانه و پين هول) با آب مقطر، آب نيمه شور و آب شور انجام گرديد. نتايج حاکي از کاهش حدود آتربرگ و افزايش در ضريب نفوذپذيري و پارامترهاي مقاومت برشي خاک با افزايش شوري آب منفذي مي باشد. شوري آب تاثيري بر مدت زمان تورم نداشته و تورم اوليه خاک بعد از 180 دقيقه پايان يافت. تورم با استفاده از آب نيمه شور 32 درصد کاهش و با استفاده از آب شور 23 درصد افزايش يافت. با توجه به بيشتر بودن درصد کاتيون هاي دو ظرفيتي در آب نيمه شور نسبت به آب شور، فشار تورم با استفاده از آب نيمه شور، کاهش بيشتري نشان داد. اگر چه درصد سديم در آب هاي شور و نيمه شور زياد است، اما هيچ رفتار واگرايي با استفاده از آن ها مشاهده نشد. در کل با توجه به درصد کم کاني هاي رسي فعال در خاک، تغييرات ايجاد شده در خصوصيات ژئوتکنيکي خاک چشم گير نيست. اکثر نتايج به دست آمده به افزايش نيروي جاذبه در بين ذرات خاک با املاح موجود در آب و تشکيل ساختار لخته اي نسبت داده شده است.
بررسي خصوصيات زمين شناسي مهندسي سنگ هاي مارني سازند قرمز بالايي در محل ساخت گاه سد صفا
آقاملايي ايمان*,لشكري پور غلامرضا,غفوري محمد
* دانشگاه فردوسي مشهد، دانشكده علوم، گروه زمين شناسي
سنگ هاي مارني از جمله سنگ هاي ضعيف هستند که به دليل قابليت تورم، شکفتگي زياد و مقاومت و دوام پذيري کم در اجراي سازه هاي مهندسي باعث مشکلاتي مي شوند. نداشتن شناخت کافي از ويژگي هاي زمين شناسي مهندسي، اين نوع سنگ هاست. در اين پژوهش به منظور تعيين پارامترهاي فيزيکي و مکانيکي سنگ هاي مارني ساخت گاه سد صفا، بر روي نمونه هاي حاصل از حفاري گمانه ها، آزمايش هاي حدود اتربرگ، وزن مخصوص، تخلخل و درصد رطوبت، آزمايش مقاومت فشاري تک محوري (UCS)، آزمايش برش مستقيم، آزمايش تورم، آزمايش مقاومت فشاري محصور (سه محوري) و همين طور آزمايش هاي پراش اشعه ايکس (XRD) و فلور سانس اشعه ايکس (XRF) صورت گرفته است. نتايج حاصل از آزمايشات نشان مي دهد که نوع و مقدار کاني هاي موجود در مارن به ويژه کاني هاي رسي و درصد کربنات کليسيم موجود در آن از عوامل موثر و تاثيرگذار بر ويژگي هاي زمين شناسي مهندسي اين نوع سنگ هاست.
مقايسه شيمي بيوتيت هاي آذرين و هيدروترمال در سنگ هاي آذرين کوه سخت حصار
آيتي فريماه*,مهدوري سعيد
* گروه زمين شناسي، دانشگاه پيام نور مرکز شهرکرد
كوه سخت حصار در نوار ماگمايي اروميه - دختر واقع شده است و عمدتا شامل توده هاي ولکانيک تا ساب ولکانيک با ترکيب آندزيت تا داسيت (پليوسن) مي باشد که در مجموعه اي از آتشفشانـيها و آذرآواريهاي پالئوسن نفوذ کرده است. سه زون آلتراسيون اصلي در اين منطقه شناسايي شده است که شامل زونهاي پتاسيک، فيليک و پروپيليتيک مي باشد. در اين مقاله، مينرال شيمي بيوتيت هاي ماگمايي و اوليه و بيوتيت هاي مربوط به زونهاي پتاسيک و فيليک مورد بررسي و مقايسه قرار مي گيرد. بررسيها نشان از تفاوت بين شرايط تشکيل بيوتيت هاي آذرين و بيوتيت هاي ثانويه و از طرفي وجود تفاوت بين سيالات هيدروترمال مسوول تشکيل بيوتيت در زون پتاسيک نسبت به زون فيليک دارد.
خاستگاه دگرساني هاي گرمابي با استفاده از ايزوتوپ هاي پايدار در منطقه تاکستان (زون طارم سفلي)
تقي پور بتول*,مكي زاده محمدعلي
* بخش علوم زمين، دانشگاه شيراز
سنگهاي آتشفشاني و آذرآواري منطقه تاکستان تحت تاثير فرآيندهاي دگرساني گرمابي وسيع قرار گرفته است. وجود شكستگيهاي فراوان و ژرف از يك طرف و توده هاي نيمه ژرف از طرف ديگر سبب توسعه دگرسانيهاي گرمابي به عنوان آخرين نمودهاي حرارتي در منطقه مورد مطالعه شده است. زونهاي دگرساني موجود در منطقه عبارتند از زون پروپليتيك، آرژيليك، آرژيليك پيشرفته و زون سيليسي. توسعه هر يک از زونهاي دگرساني در بخشهاي مختلف متفاوت است. تشکيل سينترهاي سيليسي، توف هاي سيليسي با حفظ لايه بندي اوليه و گسترش زونهاي خالص آلونيتي از مهمترين رخدادهاي منطقه مورد مطالعه مي باشد. از مهمترين کانيهاي تشکيل دهنده توف ها مي توان به کوارتز، پلاژيوکلازهاي سوسوريتي شده،کلريت، سريسيت و آلونيت اشاره نمود. بر اساس نتايج ژئوشيميايي سنگهاي آتشفشاني داراي ترکيب شيميايي از ريوليت، داسيت، آندزيت، آندزيت بازالتي تا بازالت مي باشد. نوع دگرساني گرمابي در منطقه طارم اسيد - سولفات مي باشد و آلونيت کاني غالب اين زون دگرساني است. بر اساس نتايج ايزوتوپ هاي پايدار اکسيژن، هيدروژن و گوگرد بر کانيهاي دگرساني (مسکوويت، کائولينيت و آلونيت) منشأ سيالات دگرساني در اين منطقه، ماگمايي است.
پترولوژي، آلتراسيون و کاني سازي توده هاي نفوذي مناطق طاهرآباد و بجستان
قورچي روكي مليحه*,سعادت سعيد,عاشوري عليرضا
* گروه پژوهشي اکتشاف ذخاير معدني شرق ايران، دانشگاه فردوسي مشهد
منطقه مورد مطالعه در جنوب باختر استان خراسان رضوي و در محدوده شهرستانهاي بجستان و فردوس واقع شده است. از نظر ساختاري، ناحيه مورد نظر در بخش شمالي بلوک لوت قرار گرفته است. قديمي ترين واحد سنگي شامل متاچرت، اسليت، کوارتزيت، آهک کريستالين نازک لايه و متا آرژيليت در شمال توده هاي نفوذي خاور بجستان رخنمون دارد. سازند سردر (کربونيفر)، سازند جمال (پرمين) و سازندهاي سرخ شيل و شتري (ترياس) به همراه واحدهاي کربناته (کرتاسه) و واحد چينه سنگي معادل کنگلومراي کرمان (کرتاسه تا پالئوسن)، مجموعه واحدهاي رسوبي منطقه مورد مطالعه را تشکيل مي دهند. بر اساس سن نسبي، ماگماتيسم در خاور بجستان و طاهرآباد بعد از اواخر کرتاسه شروع و در مقاطع زماني مختلف در ترشياري تکرار شده است. دست کم سه مرحله فعاليت آتشفشاني در اين منطقه شناسايي شده است. اولين مرحله به صورت گدازه هاي آتشفشاني با ترکيب مافيک و به طور محدود، حدواسط ديده مي شود. دومين مرحله داراي ترکيب بيشتر حد واسط است و در مرحله سوم ترکيب ماگما به تدريج از حد واسط به سمت اسيدي تغيير کرده است. توده هاي نفوذي بجستان و طاهرآباد در سنگهاي آتشفشاني نفوذ کرده اند و به احتمال به لحاظ سني مربوط به اليگوميوسن هستند. ترکيب غالب توده هاي بجستان گرانيت، گرانوديوريت و کوارتزمونزونيت و توده هاي طاهرآباد ديوريت ـ کوارتز مونزونيت ـ کوارتز ديوريت ـ لاتيت است. گرانيتهاي بجستان از نوع احيايي (سري ايلمينيت) هستند و توده هاي نفوذي طاهرآباد از نوع اکسيدان (سري مگنتيت مي باشند. بر مبناي ژئوشيمي عناصر جزيي ـ کمياب و آناليز ايزوتوپي توده هاي بجستان منشا پوسته قاره اي داشته و موقعيت تکتونيکي زمان تشکيل، زون تصادم قاره اي بوده است. توده هاي طاهرآباد در زون فروانش تشکيل شده و منشا ماگما پوسته اقيانوسي بوده است. نواحي متعدد کاني سازي مس ـ طلا و سرب در منطقه شناسايي شده است.
