نشریه زمین شناسی مهندسی

---

در سال­های اخیر پیشرفت­های زیادی در توسعۀ سازه­های زیرزمینی به‌عمل آمده است. به‌دلیل هزینه­های زیاد و اهمیت ایمنی در حمل و نقل، توجه بر روی خطر زلزله در این سازه­ها متمرکز شده است. در این مقاله، اثرات زلزله و اهمیت تحلیل لرزه­ای توضیح داده می‌شود و روش تحلیل لرزه­ای به‌اختصار تشریح می‌شود. سپس روش ساده شده هشاش¹ و همکاران (2001) به‌کار می‌رود. دو ایستگاه مختلف مترو در مقابل دو سطح مختلف زلزله تحلیل شده، تحلیل بار افزون نیز انجام می‌شود که روش ساده تحلیل استاتیکی غیرخطی در تحلیل و طرح  لرزه_­ای است. در این تحلیل غیرخطی، تغییر مکان هدف با کمک مدل ساده شده قابی محاسبه می­شود. نتایج این پژوهش نشان داد به‌کارگیری روش مورد بحث منجر به این شده است که رفتار سازه تا حد زیادی در محدوۀ ارتجاعی باقی بماند. از این‌رو، طراحی سازه بر اساس سطح عمل‌کرد و تخفیف در لنگرهای حاصل از روش هشاش و همکاران (2001) توصیه می­شود

---

یکی از مهمترین مسائل مرتبط در طراحی و اجرای سازه¬های مهندسی، ارزیابی و بررسی دوام آن¬ها در مقابل فرآیند سایش و تر و خشک شدن¬های متوالی است. با توجه به این که دوام عبارت است از مقاومت سنگ در برابر هوازدگی فیزیکی و شیمیایی، حفظ شکل، اندازه و وضیعت ظاهری اولیه در یک مدت زمان طولانی و در شرایط محیطی حاکم بر سنگ، ارزیابی و بررسی آن دارای اهمیت زیادی می باشد. از آنجایی که دستگاه آزمایش دوام استاندارد برای ارزیابی و بررسی دوام سنگ¬های آرژیلیتی و نرم طراحی شده است در نتیجه، ضروری به نظر می¬رسد دستگاه دوامی طراحی شود که بتواند برای ارزیابی دوام سنگ¬های سخت کارایی لازم را داشته باشد. بدین منظور، با تلاش محققین گروه زمین¬شناسی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس تهران، دستگاه دوامی تحت عنوان "دستگاه دوام بزرگ مقیاس" طراحی و ساخته شد. طول و قطر این دستگاه به ترتیب 6 و 3/4 برابر دستگاه دوام استاندارد طراحی شده توسط [1] است و در هرآزمایش به ده نمونه با وزن 400 تا 600 گرم نیاز دارد. برای بررسی کارایی این دستگاه در ارزیابی دوام سنگ¬های سخت، 17 نمونه سنگ با منشا آذرین، رسوبی، دگرگونی و آذر آواری تهیه و ویژگی¬های کانی¬شناسی، فیزیکی و مکانیکی آن¬ها بررسی شد. در ادامه آزمایش¬های دوام استاندارد و بزرگ مقیاس تا 15 چرخه انجام شد و داده¬های بدست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد دستگاه دوام بزرگ مقیاس کارایی بیشتر و مناسبتری نسبت به دستگاه دوام استاندارد در ارزیابی دوام سنگ¬های سخت دارد.

---

 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

---

منطقه روستایی رباط در شمال شهر خرم آباد (غرب ایران) واقع شده است­. منابع آب زیرزمینی موجود در منطقه برای مصارف شرب و کشاورزی استفاده قرار می­شود. واحدهای لیتولوژی اصلی منطقه عمدتاً شامل آهک، شیل، ماسه سنگ، کنگلومرا و مارن همراه با گچ و نمک است. به‌‌منظور ارزیابی کیفیت آب­های زیرزمینی منطقه تعداد 15 نمونه از چشمه­ها و چاه­های منطقه برداشت شد و برای شاخص­های شیمیایی­، کاتیون­ها­، آنیون­ها و عناصر فرعی تجزیه شد. براساس نتایج تجزیه­ای آب­های منطقه در گروه آب­های سخت تا خیلی سخت، بی مزه، لب شور تا خیلی شور قرار می­گیرند و دارای ماهیت قلیایی هستند. فراوانی یون­های اصلی بدین صورت است Ca>Na>Mg>K و F<NO³<SO⁴ Cl> <HCO³. زیاد بودن مقدار Na، Cl و EC در برخی از نمونه­ها در ارتباط با سازندهای گچی و نمکی و زیاد بودن مقدار نیترات در ارتباط با کودهای کشاورزی استفاده شده کشاورزان است، تعدادی از نمونه­ها غلضت HCO³، Ca و Mg بالاتر از حد مجاز را نشان می­دهند، که می­تواند در ارتباط با سازندهای کربناته منطقه باشد. غالب‌ترین رخساره هیدروشیمیایی آب­های زیرزمینی منطقه Ca- HCO³ و در مرتبۀ بعدی  Na+ K- HCO³است. کیفیت شیمیایی آب­های زیرزمینی مرتبط است با انحلال کانی­ها، تبادل یونی وزمان ماندگاری آب­های زیرزمین در تماس با مواد سنگی است. 85 درصد منابع آبی بررسی شده برای آشامیدن و 73 درصد برای کشاورزی کیفیت خوب تا قابل قبول دارند این دسته از آب­ها از سفره­های آهکی برداشت شده که دارای پوشش مارنی و ماسه سنگی هستند. به‌منظور بررسی زیست محیطی و تأثیر آب­های زیرزمینی بر سلامت انسان، نمونه­ها برای عناصر فرعی (Fe-Cu- Mn-Zn- Pb- Mo-As-Hg-Sn-Ni-Cr ) مورد آنالیز قرار گرفتند، نتایج نشان داد که غلضت همه عناصر فرعی تجزیه شده کم‌تر از حد مجاز است و بدین‌ترتیب منجر به آثار سوء بر محیط زیست و سلامت انسان نمی­شوند.

---

از آنجائی­که انتخاب مکان مناسب برای محل دفن زباله نیازمند بررسی راه حل­های پیشنهادی متعدد و معیارهای ارزیابی مختلف است، لذا مکان­یابی محل دفن زباله­های جامد شهری کاری مشکل و زمانبر می­باشد. بر این اساس هدف از این پژوهش، مکان‌یابی دفن زباله‌های شهرستان الشتر در استان لرستان با استفاده از روش­های اطلاعات مکانی و فرآیند سلسله مراتبی است. به­همین منظور، متغیرهای متعدد و قابل‌دسترس از جمله کاربری اراضی، شیب، زمین‌شناسی، نوع خاک، فاصله از رودخانه، فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از جاده، سطح آب زیرزمینی، تراکم زهکشی، فاصله از گسل، پستی و بلندی و ارتفاع، به‌صورت استاندارد بین صفر و یک وزن­دهی شد. سپس با بهره‌گیری از تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با توجه به نظرات کارشناسی، وزن هر معیار تعیین شد و با تلفیق معیارها از روش‌های ترکیب خطی-وزنی، عملگر جمع فازی و عملگر گاما فازی، نقشه پهنه‌بندی از شهرستان الشتر جهت دفن زباله تهیه شد. نتایج نشان داد مکان فعلی دفن زباله در منطقه نامناسب (روش‌های ترکیب خطی-وزنی و عملگر جمع فازی) و خیلی نامناسب (روش عملگر گاما) قرار دارد. نتایج نشان داد که مکان­های مناسب­تر جهت احداث لندفیل، در محدوده‌ای قرار گرفته­اند که دسترسی به آن سخت و مستلزم هزینه‌های نسبتاً زیاد است.

---

آب­های جاری شور ناشی از سنگ گچ سازند گچساران در منطقه رباط نمکی، شمال شهرستان خرم آباد، باعث هوازدگی نمک در برخی از سنگ­های منطقه شده است. هوازدگی نمک به دلیل آب­های جاری شور منطقه، یکی از دلایل تغییر خصوصیات ژئومکانیکی سنگ­ها و در نتیجه کاهش دوام آنها است. در این تحقیق به تأثیر آب­های جاری شور بر خصوصیات ژئومکانیکی برخی از سنگ­های رخنمون یافته منطقه رباط نمکی، با انجام آزمایش هوازدگی نمک پرداخته شده است. برای این منظور، دو نمونه سنگ آهک و ماسه سنگ تهیه و آزمایش هوازدگی نمک در آب جاری شور، آب چشمه و محلول اشباع نمک تا 30 چرخه روی آن­ها انجام شد. بعد از هر 5 چرخه، شاخص بار نقطه­ای و تخلخل نمونه­ها به عنوان آزمایش­های سریع و کم هزینه تعیین شدند. منحنی­های برازش بین چرخه­های آزمایش هوازدگی نمک با شاخص بار نقطه­ای و تخلخل برای هر سه محلول آزمایش تعیین و از آنها دو پارامتر ثابت زوال پذیری و نیمه عمر استخراج شد. تأثیر سه محلول آزمایش روی نمونه­ها با استفاده از این دو پارامتر و همچنین درصد تغییرات شاخص بار نقطه­ای و تخلخل، ارزیابی شد. نتایج نشان داد محلول اشباع نمک، آب چشمه و آب جاری شور به ترتیب بیشترین تا کمترین تأثیر را در تغییرات شاخص بار نقطه­ای و تخلخل نمونه­ها داشته­اند. همچنین تجزیه و تحلیل داده­ها نشان می­دهد که ماسه سنگ به دلیل تخلخل بیشتر و لایه­ای بودن نسبت به سنگ آهک، از هوازدگی نمک بیشتر متأثر شده است.