Abbas Qadimi

چکیده: برای خاک های متراکم دانه ای و رس های بیش تحکیم یافته عموماً گسیختگی برشی ملاک طرح پی و تعیین ابعاد آن در پلان است؛ در این خصوص تخمین ظرفیت باربری از اهمیت زیادی برخوردار است که با اعمال ضریب اطمینان روی آن، مقاومت مجاز حاصل می شود. برای محاسبه ظرفیت باربری روش های متفاوتی از جمله تعادل حدی، تحلیل حدی (حد بالا و حد پایین) مورد استفاده است. هندسه گسیختگی در این روش ها (تعادل حدی و تحلیل حدی) و بهینه سازی در بار منجر به گسیختگی، چالش اصلی در تخمین ظرفیت باربری است. انتخاب مکانیزم گسیختگی در شرایط خاک لایه-لایه و در حالت پی های نیمه عمیق که خطوط لغزش به صورت موضعی به سطح زمین میرسد از صعوبت بیشتری برخوردار خواهد بود. به همین منظور روش تحلیل حدی اجزای محدود که نیاز به از پیش لحاظ کردن مکانیزم گسیختگی نیست امروزه مورد توجه محققان قرارگرفته است. در این پژوهش با دسترسی به یک کد محاسباتی FELA اهداف پایان نامه با استفاده از آن محقق شده است. در انجام پژوهش دو مسیر درنظر گرفته شده است؛ در مسیر اول تعیین ظرفیت باربری پی نیمه عمیق با استفاده از روش تحلیل حدی اجزای محدود و کد محاسباتی FELA انجام خواهد شد؛ و در مسیر دوم بررسی اندرکنش روسازه-پی شبکه ای-پایه(پی نیمه عمیق)-خاک که در آن سیستم پی شبکه ای مستقر بر پایه های نیمه عمیق با دو آرایش 4 و 12تایی در محیط است، با استفاده از روش اجزای محدود و کد محاسباتی مربوط به آن صورت می پذیرد. در این خصوص اثر نوع خاک، لایه بندی خاک، سربار غیریکنواخت و عمق پی بر ظرفیت باربری، ضریب اطمینان و نیروهای داخلی المان های شالوده مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. لازم به توضیح است که کد محاسباتی در مسیر اول OPTUM G3 و کد محاسباتی مسیر دوم PLAXIS 3D است. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان می دهد ظرفیت باربری پی نیمه عمیق برای خاک دولایه که در آن لایه شن مستقر بر یک لایه مقاوم است، بیشتر از خاک تک لایه است، اثر افزایشی سربار بر ظرفیت باربری پی حداکثر 30 درصد است و با افزایش طول شمع، اثر افزایشی سربار بر ظرفیت باربری به 2 درصد کاهش می یابد. ضریب اطمینان پی منفرد برای خاک تک لایه و چیدمان 12 شمعی، بیشترین است و با افزایش طول شمع افزایش می یابد و به مقدار 14/11 واحد می رسد. سهم باربری شمع ها در خاک دولایه 15 درصد بیشتر است و با افزایش تعداد و طول شمع ه

انتخاب ساختگاه مناسب در بسیاری از پروژه های عمرانی و صنعتی مستلزم دسترسی به پارامترها و اطلاعات کافی دربارۀ خاک ها و سنگ ها است. از طرفی دیگر با توجه به ماهیت طبیعی خاک و سنگ، داده های ژئوتکنیکی با انواع عدم قطعیت ها ناشی از تغییرپذیری طبیعی و نیز مشکلات در کیفیت دستیابی به آنها روبه رو هستند. از همین رو، مهندسان طراح ناچار به استفاده از آزمایش ها و مطالعات ژئوتکنیکی پرحجم، پرهزینه و زمانبر هستند. یافتن روش هایی برای برقراری ارتباط بین داده های موجود (حاصل از آزمایش های محدود) و سایر داده های مورد نیاز طراحی می تواند در کاهش این زمان و هزینه مؤثر باشد. این ارتباط در عمل به وسیله روابط همبستگی برقرار می شود. در زمینه همبستگی بین پارامترهای مختلف ژئوتکنیکی تحقیقات فراوانی انجام گرفته است. نتایج پژوهش های موجود نشان می دهند که بسیاری از پارامترهای ژئوتکنیکی خاک از جمله سختی و مقاومت، سرعت موج برشی، دانسیته نسبی، میزان تراکم، ظرفیت باربری، پتانسیل روانگرایی، زاویه اصطکاک داخلی و ... با مقدار عدد نفوذ استاندارد دارای همبستگی هستند. مجموعه ای از روابط متعدد همبستگی بین این پارامترها و عدد نفوذ استاندارد برای خاک های مناطق مختلف دنیا توسط پژوهشگران منتشر شده است. روشن است که با توجه به تنوع رفتار خاک ها در مناطق مختلف، بررسی و صحت سنجی روابط همبستگی موجود برای خاک منطقه مورد بررسی در هر طرح ضروری است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی و تعیین ارتباط بین نتایج آزمایش نفوذ استاندارد و ویژگی های ژئوتکنیکی خاک های منطقه شهری سنندج است. به این منظور مجموعه مفصلی از اطلاعات مندرج در گزارش های ژئوتکنیک مربوط به سال های اخیر در این منطقه مطالعه و بررسی شد. سپس کلیه داده ها و پارامترهای ژئوتکنیکی مرتبط با موضوع و موجود در گزارش ها در قالب یک بانک اطلاعاتی جمع آوری و دسته بندی شد. در مرحله بعد با توجه به سطح کیفی گزارش ها و با تمرکز بر لایه های رس آبرفتی محل، داده های این بانک اطلاعاتی پالایش شده و کاهش یافت. در نهایت با استفاده از نرم افزار SPSS و به کارگیری روش های آماری و انجام رگرسیون های خطی و غیرخطی، مناسب ترین روابط و گراف های همبستگی بین عدد نفوذ استاندارد و برخی از پارامترهای ژئوتکنیکی به دست آمد . مجموعه روابط همبستگی حاصل از این پژوهش ارتباط بین عدد نفوذ استاندارد و پارامترهای زاو

در مناطق متعددی از ایران، از جمله همدان، سنگ های شیستی دیده می شوند. انواعی از شیست ها و میکا شیست ها در مسیر همدان به ملایر، قابل مشاهده است. شهر همدان از مناطق سردسیر کشور است و همین عامل موجب قرار گرفتن سنگ های شیستی آن در چرخه یخ بندان و آب شدن مداوم است، که منجر به کاهش شدید مقاومت شیست ها و تبدیل آن ها به خاک می-گردد. خاک های شیستی حاصل از این فرآیندها از خاک های مساله دار محسوب شده و به دلیل مشکلاتی که ممکن است برای سازه های احداثی بر روی آن ها رخ دهد، باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرند. برای بهبود خواص این نوع خاک ها، می توان از روش های بهسازی خاک استفاده کرد. یکی از متداول ترین روش ها در تثبیت، استفاده از سیمان به عنوان پیونددهنده ذرات خاک است، که به دلیل هزینه کم، سهولت دسترسی و نیز دوام مناسب توده نهایی، از دیرباز مورد توجه بوده است. از ماده ضایعاتی گرد کوره سیمان که خصوصیاتی مشابه سیمان دارد، نیز می توان در تثبیت این گونه خاک ها استفاده کرد. این پژوهش اثرات استفاده از سیمان و گرد کوره سیمان را در تثبیت دو نوع خاک شیستی از جنس ماسه لای دار و لای، از طریق مطالعه تغییرات در خصوصیات تراکمی و مقاومتی آن ها، بررسی می کند. به این منظور در ساخت نمونه ها سیمان و گرد کوره سیمان، هر یک جداگانه و نیز به صورت ترکیبی، در نسبت های وزنی 2، 4، 8 و 12 درصد با خاک های مورد پژوهش مخلوط شده و آزمایش های تراکم استاندارد و مقاومت فشاری محدود نشده بر روی آنها انجام شد. همچنین نمونه ها در 4 دوره عمل آوری 3، 7، 14 و 28 روزه مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایش های تراکم استاندارد بیانگر آن است که افزودن سیمان به خاک، موجب افزایش وزن مخصوص خشک حداکثر و کاهش درصد رطوبت بهینه می شود. ولی افزودن گرد کوره سیمان باعث کاهش وزن مخصوص خشک حداکثر شده و تأثیر محسوسی بر مقادیر درصد رطوبت بهینه ندارد. نتایج آزمایش های مقاومت فشاری محدود نشده بیانگر آن است که افزودن سیمان و گرد کوره سیمان به نمونه ها تا 12 درصد، موجب افزایش مقاومت فشاری محدود نشده، کاهش کرنش متناظر با نقطه اوج مقاومت و افزایش سختی نمونه ها می شود. با افزایش دوره عمل آوری نیز مقاومت فشاری محدود نشده افزایش می یابد. مقاومت نمونه های خاک SM و ML با 12 درصد سیمان در دوره عمل آوری 28 روزه به ترتیب، 59/6 و 40/4 برابر مقاومت نمونه م

روانگرایی خاک های ماسه ای از جمله مهم ترین پدیده های ناشی از زمین لرزه است که می تواند پروژه های عمرانی را در معرض خطر جدی قرار دهد. محققان در ابتدا تصور می کردند که روانگرایی مختص خاک های ماسه ای سست است؛ اما تحقیقات بعدی نشان داد که پدیده روانگرایی در اکثر انواع خاک های دانه ای و ماسه ای حاوی ریزدانه احتمال وقوع دارد. نهشته های ماسه ای موجود در طبیعت اغلب دارای مقادیری ریزدانه هستند. میزان ریزدانه در عملکرد مقاومتی این خاک ها نقش مهمی دارد و اگر مقدار ریزدانه زیاد باشد، رفتار نهشته ماسه ای تابع بخش ریزدانه آن خواهد بود. برای توصیف رفتار این گونه نهشته ها می توان از چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی (CSSM) استفاده کرد. مطالعات محققان پیشین نشان می دهد که مکانیک خاک حالت بحرانی، امکان تشریح و تفسیر رفتار نهشته های ماسه ای حاوی ریزدانه در شرایط استاتیکی و تناوبی را فراهم می کند. پژوهش ها در این زمینه تاکنون عمدتا بر روی نهشته های ماسه ای حاوی تنها ریزدانه خمیری یا غیر خمیری صورت گرفته است. در این پژوهش رفتار استاتیکی و تناوبی ماسه ساحلی بندر انزلی با حضور توام ریزدانه خمیری و غیرخمیری مورد مطالعه قرار می گیرد. به این منظور مجموعه ای از آزمایش های سه محوری استاتیکی زهکشی شده در شرایط کنترل کرنش بر روی ترکیب های مختلف ماسه دارای ریزدانه های خمیری و غیرخمیری (به ترتیب با نسبت های 3/1 و 3/2 وزن خشک نمونه) انجام شد. مقدار ریزدانه ترکیبی به کار رفته در این نمونه ها معادل 20، 30، 37 و 45 درصد انتخاب شد. آزمایش های تناوبی نیز در سه ترکیب مختلف از ماسه دارای ریزدانه های رس و لای (با همان نسبت های ذکر شده) و با میزان 20، 30 و 45 درصد، در شرایط کنترل تنش انجام گرفت. برای پیش بینی رفتار نمونه ها با استفاده از چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی، آگاهی از موقعیت اولیه حالت نمونه ها در فضایν-lnp^' ضروری است. نتایج آزمایش های استاتیکی نشان داد که خطوط حالت بحرانی با افزایش مقدار ریزدانه ترکیبی تا 37 درصد، در فضای ν-lnp^' به سمت پایین حرکت کرده و سپس با افزایش مقدار ریزدانه ترکیبی تا 45 درصد، در این فضا به سمت بالا می روند. بر این اساس و بر پایه برآوردهای حاصل از روابط تجربی موجود، درصد ریزدانه ترکیبی حد آستانه برابر 40% تخمین زده شد. همچنین پارامترهای bbest و abest که نشان دهنده سهم و نقش ری

پدیده روانگرایی یکی از انواع مخاطرات لرزه ای است که می تواند مخرب ترین صدمات را در مناطق مستعد ایجاد کند. قرار گرفتن ایران در ناحیه ای با خطر لرزه خیزی زیاد، وجود محدوده های ساحلی در شمال و جنوب و وجود پتانسیل وقوع روانگرایی در خاک های این مناطق و نیز سایر بخش های کشور ضرورت توجه به جوانب مختلف این پدیده را ایجاب می کند. در ابتدا تصور محققان این بود که روانگرایی مختص خاک های ماسه ای سست و اشباع است، اما تحقیقات بعدی نشان داد که این پدیده در طیف متنوعی از خاک های اشباع دانه ای و حاوی ریزدانه احتمال وقوع دارد. با توجه به اینکه خاک های موجود در طبیعت اغلب حاوی مقادیری ریزدانه نیز هستند و هر یک از اجزای خاک در رفتار آن تحت بارهای تناوبی نقش مهمی دارند، مطالعه چگونگی تأثیر حضور ریزدانه ها بر رفتار تناوبی ماسه های ساحلی به منظور ایجاد تصویری روشن از رفتار دینامیکی این خاک ها برای مهندسان ضرورت دارد. نظر به اینکه محققان این حوزه اثر مقادیر ریزدانه بیش از حد آستانه را بر رفتار تناوبی ماسه ها کمتر مورد بررسی قرار داده اند و همچنین به دلیل فراوانی وقوع پدیده روانگرایی در خاک های ماسه ای حاوی ریزدانه غیرخمیری نسبت به ریزدانه خمیری، در این پژوهش رفتار تناوبی خاک ماسه ساحل بندرانزلی در ترکیب با ریزدانه غیرخمیری بیش از حد آستانه مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به اثبات کارایی چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی (CSSM) در پیش بینی رفتار خاک های ماسه ای و حاوی ریزدانه تحت بارهای استاتیکی و تناوبی توسط محققان مختلف، این چارچوب به عنوان مرجعی مناسب برای بررسی رفتار خاک در این تحقیق انتخاب شد. مهم ترین مشخصه برای پیش بینی رفتار نمونه ها در این چارچوب، آگاهی از موقعیت اولیه نمونه در فضای 𝛎 − 𝒍𝒏𝒑′ می باشد. به همین منظور مجموعه ای از آزمایش های سه محوری استاتیکی زهکشی شده در شرایط کنترل کرنش برای تعیین موقعیت خط حالت بحرانی (CSL) ترکیب های مختلف ماسه و ریزدانه انجام گرفت. مقدار ریزدانه مورد استفاده در این ترکیب ها 23، 30، 37، 45، 60 و 75 درصد بود. با مشخص شدن مقدار ریزدانه حد آستانه، آزمایش های تناوبی در سه ترکیب مختلف ماسه با ریزدانه به میزان 45، 60 و 75 درصد در شرایط کنترل تنش انجام شدند. نتایج آزمایش های استاتیکی نشان می دهند که با افزایش مقدار ریزدانه تا میزان 37 % خطوط حالت بحرانی در ف

وجود انواعی از خاک های ماسه ای بد دانه بندی شده، سست و حاوی ریزدانه در مناطق ساحلی که مستعد زلزله هستند، ضرورت بررسی امکان وقوع روانگرایی را قبل از احداث پروژه بر روی آنها ایجاب می کند. در طبیعت انواع خاک های مخلوط و ترکیبی مانند ماسه های رسی، ماسه های لای دار و لای های رس دار بیشتر از ماسه خالص یافت می شود. این در حالی است که اطلاعات تجربی درباره این نوع خاک ها نسبت به خاک های خالص بسیار کمتر است. لذا نیاز به تحقیقات بیشتر در خصوص چگونگی تاثیر حضور ریزدانه ها بر رفتار تناوبی خاک های ماسه ای وجود دارد. تلاش بر این است که در این پژوهش با بررسی تاثیر ریزدانه خمیری بیش از حد آستانه بر رفتار تناوبی ماسه ساحلی بندر انزلی، تصویر روشنی از چنین عملکردی در اختیار مهندسان و محققان این زمینه قرار گیرد. در پژوهش حاضر مطالعات آزمایشگاهی در چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی به عنوان حالتی مرجع برای بررسی، پیش بینی و توصیف رفتار ماسه در حضور ریزدانه انجام گرفته است. جهت بررسی تاثیر ریزدانه خمیری بیش از حد آستانه بر رفتار ماسه انتخابی، تعدادی آزمایش سه محوری استاتیکی زهکشی شده با تحکیم همسان در شرایط کنترل کرنش و تعدادی آزمایش سه محوری تناوبی زهکشی نشده با تحکیم همسان در شرایط کنترل تنش انجام شدند. آزمایش های استاتیکی در 4 بخش با مقادیر ریزدانه رسی 40، 55، 70 و 100 درصد انجام گرفت. آزمایش های تناوبی نیز در دو درصد رس بیش از حد آستانه 55 و 70 انجام شدند. نتایج حاصل از آزمایش های استاتیکی نشان دادند که با افزایش تنش تحکیمی مقاومت نمونه ها افزایش می یابد و با افزایش مقدار ریزدانه خمیری این مقاومت دچار کاهش می شود. پس از رسم خطوط حالت بحرانی در فضای ν - Logp' مشاهده شد که با افزایش میزان ریزدانه خمیری، خط CSL به سمت بالا حرکت کرده و خط مربوط به رس خالص بالاتر از ترکیب های مختلف ماسه حاوی رس و پایین تر از ماسه خالص قرار گرفته است. تعیین خط CSL* در فضای e* - Logp' موجب کاهش پراکندگی داده ها و استفاده از یک خط واحد به جای چندین خط حالت بحرانی برای درصدهای مختلف ریزدانه بیش از حد آستانه گردید. نتایج آزمایش های تناوبی نشان دادند که مقاومت تناوبی نمونه ها برای مقادیر ریزدانه بیش از حد آستانه تقریبا یکسان بوده و تغییر چندانی ندارد. با توجه به وجود مقدار ریزدانه خمیری بیش از حد آستانه، در هیچ یک ا

یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر واکنش دینامیکی خاک ها در آزمایشگاه، علاوه بر حالتی که خاک پیش از شروع بارگذاری تناوبی دارد، نحوه رسیدن به این حالت اولیه است، که بیانگر مسیر تنش طی شده در مرحله تحکیم است. مطالعات موجود نشان می دهند که مسیر های تنش قبلی طی شده توسط ماسه، که بر اساس تاریخچه های مختلف بارگذاری و باربرداری می توانند دارای الگوهای متعددی باشند، بر رفتار آن به هنگام برش استاتیکی تاثیر می گذارند. در نتیجه مطالعه همزمان اثر حالت اولیه و تاریخچه تنش بر رفتار تناوبی ماسه ها ضروری به نظر می رسد. در این میان مسیر تحکیم همسان که معمول ترین تاریخچه تنش مورد بررسی در کارهای آزمایشگاهی است و مسیر تحکیم ناهمسان نیز به عنوان مسیری که نسبت به مسیر همسان انطباق بیشتری با تاریخچه بارهای واقعی وارده به نهشته های خاکی دارد، از جمله مسیر هایی هستند که در چنین تحقیقاتی مورد توجه قرار دارند. نسبت بیش تحکیمی نیز بر روی رفتار خاک ها تأثیر قابل توجهی دارد. چون بسیاری از نهشته های خاکی در طبیعت به دلایلی نظیر برداشته شدن سربار یا تغییر سطح آب زیرزمینی به صورت بیش تحکیم یافته هستند، ضرورت مطالعه اثر بیش تحکیمی بر روی رفتار دینامیکی، از جمله در بررسی پتانسیل روانگرایی خاک های ماسه ای احساس می شود. بر اساس نتایج تحقیقات قبلی بر روی ماسه ساحل بندر انزلی، رفتار تناوبی این خاک تحت سایر مسیر های تحکیم، در چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی قابل تفسیر است. در این پژوهش تلاش شده است که با تحلیل واکنش دینامیکی این ماسه تحت مسیر های بیش تحکیمی همسان و ناهمسان، میزان کارایی مفاهیم مکانیک خاک حالت بحرانی در توصیف و پیش بینی رفتار تناوبی این خاک تحت چنین مسیرهایی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین اثر تحکیم ناهمسان بر الگوی رفتاری این خاک بررسی می شود. برنامه آزمایش های صورت گرفته در این پژوهش شامل آزمایش های سه محوری تناوبی با تاریخچه بیش تحکیمی همسان و بیش تحکیمی ناهمسان است. تمامی آزمایش های تناوبی تحت نسبت های بیش تحکیمی (OCR) و نسبت های تنش تناوبی (β^*) مختلف و با حالت های اولیه متنوع نسبت به خط حالت بحرانی به انجام رسیده اند. نسبت تنش تحکیمی (K_C) در آزمایش های تحکیم ناهمسان برابر با ضریب فشار جانبی خاک ماسه ای ساحل بندر انزلی در حالت سکون (K_0) گرفته شده است. این مقدار در پژوهش های پیشین ت

اصلاح خاک با افزودن مواد و مصالح مختلف به آن همواره مورد توجه محققان و دست اندرکاران مهندسی ژئوتکنیک قرار داشته است. یکی از روش های متداول برای بهبود خواص مکانیکی خاک های ماسه ای، افزودن سیمان به آن است. حاصل این شیوه تثبیت، بهبود مشخصه های خاک در شرایط تحت بارگذاری های استاتیکی و دینامیکی است. خاک ساختگاه مخازن ذخیره مواد، سیلوها، بونکرها، مخازن نفت و ... به دلیل ذخیرهسازی و تخلیه مکرر مواد در حجم زیاد در آن ها، تحت سیکل های بارگذاری و باربرداری مداوم قرار دارند. این نوع بارگذاری می تواند پس از مدتی خصوصیات رفتاری خاک را تحت تاثیر قرار دهد. معمولاً چنین اثراتی به هنگام برآورد پارامترهای خاک در مطالعات ژئوتکنیکی اولیه و نیز در طراحی های بعدی، در نظر گرفته نمی شوند. تثبیت این خاک ها با سیمان می تواند رفتار آن ها را تحت این شرایط بهبود بخشد. در پژوهش حاضر هدف آن است که تاثیر درصدهای مختلف سیمان بر رفتار مقاومتی نوعی ماسه، تحت سیکل های بارگذاری و باربرداری تکراری بررسی شود. به منظور مطالعه اثر تثبیت با سیمان بر رفتار نمونه ها تحت بارگذاری و باربرداری، تعدادی آزمایش تک محوری در دو گروه انجام شد.در گروه اول از آزمایش های تک محوری، رفتار مقاومتی نمونه های تثبیت شده با 2، 4، 6 و 8 درصد سیمان و با زمان عمل آوری 7، 14 و 28 روزه، بدون اعمال سیکل های بارگذاری و باربرداری بررسی شد. نتایج این گروه از آزمایش ها نشان داد که افزودن سیمان، شکل پذیری خاک را کاهش می دهد و باعث نرم شدگی کرنش می شود و همچنین با گذشت زمان عمل آوری، مقاومت نمونه ها افزایش می یابد. در گروه دوم، آزمایش ها بر روی نمونه های تثبیت شده و با اعمال 2، 4، 6 و 8 سیکل بارگذاری و باربرداری انجام شد. نتایج این گروه از آزمایش ها نیز نشان داد که افزایش تعداد سیکل های بارگذاری و باربرداری اعمال شده بر روی نمونه ها سبب جابه جایی دانه ها و کاهش تخلخل می شود و در نتیجه موجب ایجاد تغییرشکل های ماندگار بیشتر در نمونه ها می گردد. همچنین مشاهده شد که افزایش زمان عمل آوری نمونه ها، سبب افزایش درصد بازگشت کرنش کشسانی می شود و کمترین درصد بازگشت کرنش کشسان مربوط به نمونه هایی است که تحت 8 سیکل بارگذاری و باربرداری قرار داشته اند.

خاک ها در طبیعت به شکل های مختلفی یافت می شوند و هر یک دارای ساختار، جنس، نحوه شکل گیری و رفتار متفاوتی هستند. در این بین، شناسایی و مطالعه رفتار ژئوتکنیکی خاک های مسئله دار اهمیت زیادی دارد. توجه کافی در بررسی و اتخاذ تصمیمات صحیح در مواجهه شدن با این خاک ها می تواند موجب جلوگیری از بروز خسارات جبران ناپذیر شود. از جمله خاک های مسئله دار می توان به خاک حاصل از هوازدگی شیست ها اشاره کرد. شیست ها از جمله سنگ های دگرگونی هستند که مقاومت برشی آن ها در مواجه با آب به شدت کاهش می یابد. یکی ازروش های مورد استفاده برای بهبود رفتار مقاومتی خاک های مسئله دار تثبیت است. استفاده از مواد پلیمری و به ویژه پلیمر مایع جهت تثبیت خاک ها در دهه های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. یکی از اهداف این پژوهش، تجزیه و تحلیل پارامترهای مقاومت برشی خاک شیستی در اثر افزایش میزان رطوبت و نیز چگونگی بهبود رفتار این نوع خاک در اثر افزودن پلیمر است. در این مطالعه دو نوع خاک شیستی با طبقه بندی SM و ML با افزودن پلیمر مایع غیرپایه آبی رزین اپوکسی بیس فنول A و نیز پلیمر پایه آبی سیلیکات سدیم مورد آزمایش واقع شده اند. مقدار پلیمر افزوده شده به نمونه ها 0، 2، 4، 6 و 8 درصد وزن خاک خشک و دوره عمل آوری آن ها 1، 7، 14، 28 و 90 روز در نظر گرفته شده است. بر روی نمونه ها مجموعه ای از آزمایش های تراکم، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم و میکروسکوپ الکترونی انجام شده است. بررسی ها نشان می دهند که در اثر افزودن پلیمر رزین اپوکسی به هر دو نوع خاک، وزن مخصوص خشک حداکثر و مقدار رطوبت بهینه کم می شود. این در حالی است که افزودن پلیمر سیلیکات سدیم تا مقدار بهینه موجب افزایش وزن مخصوص خشک حداکثر و در مقادیر بیش از این موجب کاهش وزن مخصوص و کاهش رطوبت بهینه شده است. همچنین نمونه های ساخته شده توسط دو آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و برش مستقیم مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند که افزایش میزان پلیمر تا مقدار بهینه (حدود 6 درصد)، موجب افزایش مقاومت فشاری محدود نشده نمونه ها و نیز کاهش کرنش در لحظه گسیختگی می شود. اما افزودن پلیمر بیش از مقدار بهینه، موجب کاهش مقاومت می شود. به عنوان مثال برای خاک نوع SM در دوره عمل آوری 90 روزه، میزان مقاومت نمونه های فاقد پلیمر در مقایسه با نمونه های دارای 6 درصد پلیمر از مقد

خاک های طبیعی موجود در محل پروژهها، همواره به صورت مطلوب برای تحمل بارهای وارده مناسب نیستند. مصالح خاکی با کیفیت کم نوعا" دارای پتانسیل تخریبی هستند که به کارگیری آن ها را در عملیات مهندسی با مشکل مواجه می کند. در کنار ضعف ذاتی مقاومتی خاک، یکی از عوامل طبیعی که می تواند صدماتی را بر قسمت های مختلف پروژه های عمرانی وارد کند، اعمال سیکل های تر و خشک شدن است. این پدیده که عمدتا" به دلایل ناشی از تغییرات آب و هوایی رخ می دهد؛ در بسیاری از نقاط دنیا و از جمله ایران باعث بروز خساراتی شده است. به دلیل اثرات زیانبار آن لازم است که روش های مناسبی برای اصلاح رفتار خاک های قرارگرفته در معرض این شرایط به کار گرفته شود. از جمله روش های مورد استفاده برای بهبود خواص مقاومتی خاک های مساله دار، تثبیت است. افزودن پلیمر مایع برای تثبیت خاک ها از جمله راهکارهای جدید در افزایش مقاومت و بهبود خصوصیات آن ها است.در این تحقیق ضمن بررسی اثر تثبیت با پلیمر مایع بر رفتار خاک رس کائولینیت، تاثیر این امر بر روی مقاومت خاک رس درصورت اعمال سیکل های تر و خشک شدن نیز بررسی شده است. جهت دستیابی به این اهداف، بر روی نمونه های خاک و نیز مخلوط خاک و پلیمر، آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده انجام گرفته است. پلیمر به کار رفته در این تحقیق، رزین اپوکسی به همراه سخت کننده از نوع پلی آمید بوده است. نمونه ها دارای 0، 2، 4 یا 6 درصد پلیمر نسبت به وزن خشک خاک بوده اند. این نمونه ها پس از سپری کردن دوره عمل آوری آن ها که 1، 4 یا 7 روز در نظر گرفته شده و نیز اعمال 0، 1، 2، 3، 4، 5 یا 6 سیکل تر و خشک شدن، تحت آزمایش تک محوری قرار گرفته اند.نتایج این پژوهش نشان می دهد که افزایش میزان پلیمر تا 6 درصد، موجب افزایش مقاومت فشاری محدود نشده نمونه ها و نیز کاهش کرنش در لحظه گسیختگی می شود. همچنین با افزایش زمان عمل آوری در همه حالت ها، مقاومت فشاری افزایش می یابد. با اعمال سیکل های تر و خشک شدگی، مقاومت نمونه ها کاهش می یابد و بیشترین میزان کاهش در اثر اعمال اولین سیکل رخ می دهد. نمونه های دارای پلیمر بیشتر، به میزان کمتری تحت تاثیر این سیکل ها دچار کاهش مقاومت می شوند و نمونه های بدون پلیمر تحمل بیش از 4 سیکل تر و خشک شدگی را نداشتند.

روانگرایی خاک تقریباً در تمام زلزله های بزرگ دنیا، در صورت وجود نهشته دانه ای سست و اشباع مشاهده شده است. امروزه پیشرفت قابل توجهی در زمینه بررسی این پدیده صورت گرفته است و موضوع "روانگرایی خاک" به عنوان شاخه مهمی از ژئوتکنیک لرزه ای به شمار میرود. ساختگاههای متشکل از ماسه های رس دار، به طور وسیعی در نقاط مختلف جهان از جمله ایران یافت می شود. مطالعات برخی از محققان در طی چند دهه گذشته، نشانگر عدم استعداد روانگرایی در این نوع خاک ها بوده است، اما بررسی مشاهدات محلی، حاکی از آن است که این خاک ها نیز می توانند پدیده روانگرایی را تجربه کنند. به کارگیری مرجع مناسبی برای تفسیر رفتار تناوبی ماسه های رس دار می تواند در درک صحیح شرایط منجر به روانگرا شدن آنها تأثیرگذار باشد. مکانیک خاک حالت بحرانی (CSSM) چارچوب مؤثری را به عنوان مرجع این بررسی فراهم میکند. در پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر ریزدانه خمیری بر رفتار ماسه ساحل بندرانزلی، مجموعه ای از آزمایش های استاتیکی و تناوبی بر روی نمونه های دارای درصدهای مختلف ریزدانه خمیری انجام شده است. آزمایش های استاتیکی در وضعیت کرنش کنترل شده و با تاریخچه تحکیم همسان اجرا شده اند. در طرح این آزمایش ها، روند تغییر در موقعیت خطوط حالت بحرانی (CSL) در حضور درصدهای مختلف ریزدانه خمیری، جهت ارائه چارچوب واحدی برای توصیف رفتار حالت بحرانی ماسه های رس دار مطالعه شده است. آزمایش های تناوبی بر روی نمونه های تحکیم همسان یافته و در شرایط زهکشی نشده، به صورت تنش کنترل شده صورت گرفته اند. چگونگی تأثیر ریزدانه خمیری موجود بر رفتار تناوبی منجر به روانگرایی نمونه ها از طریق بررسی نتایج این آزمایش ها مطالعه گردیده است. نتایج نشان می دهند که حضور ریزدانه خمیری، رفتار استاتیکی و تناوبی ماسه ساحل بندرانزلی را به صورت قابل توجهی تحت تأثیر قرار می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایش های استاتیکی، در مقادیر رس کمتر از حد آستانه (fcth)، افزایش مقدار ریزدانه، منجر به حرکت رو به پایین خط CSL شده و مقادیر بیشتر از حد آستانه، این روند را معکوس کرده است. با به کارگیری پارامتر a (معرف آن بخش از ریزدانه که در تماس بین دانه ای مشارکت می کند)، خطوط حالت بحرانی مربوط به ماسه ساحل بندرانزلی و ترکیبات آن با درصدهای مختلف رس را در فضای 'eg - Logp، به خط واحد مستقل از

به دلیل کمبود زمین های با خصوصیات مهندسی مناسب، مهندسین عمران در عملیات عمرانی معمولا با مصالح با کیفیت نه چندان مطلوب روبرو هستند. از جمله راهکار های اصلاح خصوصیات مکانیکی خاک ها با هدف افزایش پایداری، مقاومت و نیز دوام آنها در برابر فرسایش توده خاک، تثبیت می باشد. استفاده از مواد پلیمری و پلیمر مایع جهت تثبیت خاک ها در چند دهه اخیر اهمیت زیادی پیدا کرده است. از طرف دیگر، در مناطق سردسیر، خاکها در هر سال حداقل در معرض یک سیکل یخ زدن و آب شدن قرار می گیرند. از آنجا که یخ زدگی و ذوب پس از آن سبب ایجاد خسارات زیادی در شالوده های ساختمان ها، پل ها، روسازی راه ها و فرودگاه ها، سدها و غیره می شود، مطالعه تغییرات خصوصیات مقاومتی خاک تثبیت شده با پلیمر مایع در اثر یخ زدن و آب شدن دوره ای آن ضرورت می یابد. جهت دستیابی به این هدف، مطالعاتی آزمایشگاهی با استفاده از آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده بر روی ترکیبات مختلف حاصل از اختلاط خاک و درصدهای مختلف پلیمر مایع صورت گرفت و مقاومت برشی قبل و بعد از اعمال سیکل های یخ زدن و آب شدن ،درنمونه هایی با دوره های عمل آوری مختلف اندازه گیری شد. پلیمر مایع مورد استفاده در این تحقیق رزین پلی استر غیر اشباع بود. نمونه ها با 0، 3، 5 و 7 درصد پلیمر نسبت به وزن خشک خاک ساخته شدند.این نمونه ها با گذشت زمان های عمل آوری 0، 2، 4 و 7 روزه و پس از اشباع سازی و اعمال 0، 1، 2 و 3 سیکل یخ زدن - آب شدن مورد آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفتند. مشاهده شد که افزودن این پلیمرمایع به خاک رس، باعث افزایش مقاومت فشاری تک محوری قبل و بعد از اعمال سیکل های یخ زدن و آب شدن می گردد و نمونه های با درصد پلیمر زیادتر مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند. در اثر اعمال سیکل های یخ زدن – آب شدن مقاومت نمونه ها کاهش یافته و بیشترین کاهش مقاومت بعد از اولین سیکل رخ داده و در سیکل های بعدی مقاومت کمتر نیز می شود. همچنین افزایش زمان عمل آوری موجب افزایش مقاومت فشاری نمونه ها می گردد. افزودن پلیمر در یک زمان عمل آوری مشخص، باعث افزایش سختی، کرنش گسیختگی و مقاومت باقی مانده نمونه می شود. کلیه نتایج حاکی از آن است که استفاده از پلیمر رزین پلی استر غیر اشباع، خواص مکانیکی نمونه ها را در شرایط قبل و بعد از یخ زدن و آب شدن دوره ای به میزانی قابل توجه بهبود می بخشد.

روانگرایی، ماسه ی لای دار، مکانیک خاک حالت بحرانی، درصد لای آستانه، پارامتر b، نسبت تخلخل بین دانه ای معادل، مدول برشی

Liquefaction resistance of sands is one of the most important topics in seismic geotechnical engineering and has been the subject of numerous researches in this field. Although these studies has resulted in increasing the general knowledge about the issue, on the other hand, they have shown the great complexity the affecting factors having on the behavior. One of these complicated subjects is to estimate the liquefaction resistance of sand against aftershocks or other subsequent earthquake events. Observations show that liquefaction resistance of sands may increase or decrease by applying different cyclic stress histories. In this research several tests were performed using cyclic triaxial apparatus to investigate the effect of cyclic stress history on the dynamic behavior of Anzali shore sand. All the samples were subjected to isotropic consolidation. In order to examine the effect of various cyclic stress histories on the behavior, the first stage of cycling on samples was stopped at different levels of normalized excess pore water pressure, before triggering the liquefaction. The samples were cycled from different initial void ratios and consolidation stresses. The results show that the liquefaction resistance increases by applying the stress history which stops before triggering the liquefaction. Furthermore, the highest increase in liquefaction resistance is observed in samples having a normalized excess pore water pressure of around 0.4 in their first stage of cyclic loading. Based on analyses of the tests data, a series of equations were suggested to predict the liquefaction resistance of sand as a factor of intensity of cyclic stress history (represented by the value of normalized excess pore water pressure reached at the end of the previous stage of cycling) and the state parameter at the beginning of the second stage of cyclic loading. Some other equations were also suggested for predicting the procedure of excess pore water pressure generation in the seco

One of the requirements of todays world, according to the needs of humanity to improve material characteristics to achieve the desired functionality. In civil engineering, improvement of materials and substances has recived considerable attentions. Modification of steel, concrete, and soil are some examples. A cutting edge method of sanitation of materials involves using nano-technology. The capability of sorting materials’ atoms in any arbitrary form, has provided a great chance of modification. Employing the modified nanoclay particles in geotechnical engineering can provide new traits of soils. The purpose of this study is to evaluate the effect of adding modified nao-clay Na clousite to anzali shore sand. To this end, a series of tests were conducted in direct shear apparatus with several percentages of nanoclay to determine the strength behaviour of the sand mixture. The analysis was made on nao-clay free samples and samples with 2, 4, and 6 percent of nao-clay. Choosing this variety of nanoclay contents could provide great opportunities of comparing the results. The sample preparation method, the moisture content added and the procedure of curing of the samples were similar for all the tests. Among the main factors influencing the results 3 different level of stresses and 3 different values for void ratios were chosen. The result showed that by adding various percentages of nanoclay to the sand, the samples' strength were increased. Adding 4 percentages of nanoclay * to the maximum strength, making it the optimum content to improve the strength characteristics of the soil. Increase in the residual strength, internal friction angle and cohesion of the soil due to the increase in the nanoclay content was also observed. Bentonite was also added to the sand to provide a basis for comparison betweent it and nanoclay as additives the result showed that nanoclay had more effection increasing the strength of the sand.