http://jeg.khu.ac.ir نشریه زمین شناسی مهندسی - مقالات نشریه - سال 1393 جلد8 شماره2 Yektaweb Collection - https://yektaweb.com fa 1393/8/10 http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=1818&sid=1&slc_lang=fa 1 http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=1817&sid=1&slc_lang=fa 1 http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=1618&sid=1&slc_lang=fa این مقاله امکان توسعه و بکارگیری شبکه های عصبی مصنوعی در مدل سازی نتایج آزمایش های مونوتونیک سه محوری قطر بزرگ روی انواع مصالح سنگریزه ای تیزگوشه، گردگوشه و مصالح شنی با درصدهای مختلف ریزدانه بهکار رفته در بدنه سدهای مهم کشور را ارائه می دهد. در ابتدا قابلیت شبکه های عصبی مصنوعی(ANNs) در مدل سازی منحنی های رفتاری تنش تفاضلی- اضافه فشار آب حفره ای - کرنش محوری بررسی شده است که دلالت بر قابلیت نسبتاً مناسب مدل در شبیه سازی رفتار مصالح شن دار دارد. بانک اطلاعات بکار رفته در شبکه، شامل 52 گزینه مختلف آزمایش سه محوری کرنش-کنترل تحت شرایط زهکشی نشده است. برای مسئله مورد نظر، یک برنامه شبکه های عصبی مصنوعی پیشخوراند سه لایه پرسپترون (MLP) در محیط MATLAB7 نوشته شد و شبکه بهینه (تعداد لایه های مخفی، تابع تبدیل و نوع آموزش شبکه) به طریق سعی و خطا، و با توجه به شاخص های خطا و تطابق با داده های آزمایشگاهی انتخاب شد. پارامترهای ورودی شبکه شامل تنش محدود کننده، دانسیته و درصد رطوبت بهینه، توزیع اندازه دانه ها و نرخ ایجاد کرنش می باشد. نتایج نشان می دهد که ANNs قابلیت بسیار مناسبی در تخمین منحنی های رفتاری یاد شده در کلیه موارد بررسی شده دارد. در ادامه قابلیت شبکه های عصبی مصنوعی(ANNs) در بدست آوردن حداکثر زاویه اصطکاک داخلی و نتاطی از منحنی های رفتاری شامل تنش های تفاضلی حداکثر و پسماند و اضافه فشارهای آب حفره ای در کرنش های نظیر بررسی شد. ضمناً از قابلیت تعمیم شبکه عصبی مصنوعی برای بررسی موارد آزمایش نشده مثل اثر تغییرات دانسیته و درصد کوچک تر از mm 2/0 هم بهره گرفته شد. عطا آقایی آرایی http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=1507&sid=1&slc_lang=fa انتخاب ظرفیت باربری خاک مسئله مهمی است که در شرایط مختلف باید بررسی شود. در مقاله حاضر، روش تحلیلی برای ارزیابی ظرفیت باربری نهایی پی های اجرا شده در مجاورت یک دیگر در فواصل مختلف پی ها از هم ارائه شده است. ظرفیت باربری پی های نزدیک هم بر اساس روش دیوار حائل مجازی و معادل قرار دادن نیروهای فعال و مقاوم وارد بر دیوار به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که ظرفیت باربری نهایی هر پی در نتیجه تداخل سطوح گسیختگی ایجاد شده زیر پی ها که به فاصله آنها بستگی دارد، تغییر می کند. در مطالعه حاضر، تأثیر نوع خاک، عمق پی های اجرا شده در مجاورت هم و خاک مسلح شده بر ظرفیت باربری پی های مجاور هم بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که ظرفیت باربری پی های اجرا شده در مجاورت هم نسبت به پی های منفرد با توجه به شرایط، افزایش یا کاهش می یابد. هم چنین خاک مسلح شده، ظرفیت باربری پی های اجرا شده در مجاورت هم را نسبت به پی های منفرد واقع شده روی خاک های غیرمسلح افزایش می دهد و میزان افزایش به فاصلۀ پی ها از هم بستگی دارد. در پایان، نتایج به دست آمده با نتایج تحلیلی، آزمایشگاهی و عددی که محققان دیگر ارائه کرده اند مقایسه شده و نتایج قابل قبولی به دست می آید. مریم حق بین http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=416&sid=1&slc_lang=fa این مقاله به ارزیابی شاخص کیفیت آب زیرزمینی در آبخوان لنجانات پرداخته است. شاخص کیفی آب به عنوان یک اندیس منحصر به فرد برای تشریح شرایط کلی کیفیت آب با استفاده از متغیرهای چندگانه کیفی ارائه گردیده است. اطلاعات فیزیکی و شیمیائی 66 نمونه آب از این دشت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج از مقایسه ویژگیهای کیفی استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) و استاندارد تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) حاصل شده اند. درمحاسبه GQI، 7 پارامتر شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، کلر، سولفات، کل مواد جامد محلول و نیترات، مورد استفاده قرار گرفته است. شاخص کیفی آب زیرزمینی نشان می دهد که کیفیت آب زیرزمینی در منطقه مطالعاتی متوسط و نسبتاً بالاست. حداقل و حداکثر ارزش محاسبه شاخص در دشت به ترتیب 55 و 93 می باشد. بررسی نقشه کاربری اراضی منطقه نشان می دهد که در امتداد رودخانه زاینده رود که شالیزارها را در بر می گیرد کیفیت به پایین ترین حد خود می رسد. تکنیک فاکتور شاخص بهینه، اجازه انتخاب بهترین ترکیب پارامترها برای تغییر پذیری کیفیت آب زیرزمینی را بیان می کند. مجید دشتی برمکی http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=418&sid=1&slc_lang=fa امروزه تاثیر عملیات تزریق سیمان معمولاً توسط نتایج آزمایش های نفوذپذیری تائید می شود که این روش برای نشان دادن میزان تغییرات ایجاد شده در خصوصیات مکانیکی توده سنگ کافی نمی باشد. اگرچه محققان مختلف از آزمایش های برجا جهت ارزیابی بهبود خصوصیات مکانیکی توده سنگ استفاده کرده اند اما انجام این آزمایش ها هزینه بر و زمان بر بوده و همچنین مستلزم مهارت کافی است. تزریق سیمان باعث کاهش نفوذپذیری، بهبود وضعیت درزه ها و نهایتاً افزایش امتیاز توده سنگ در سیستم های رده بندی مهندسی سنگ می شود. بنابراین با اندازه گیری مقادیر شاخص کیفی توده سنگ (Q) در مغزه های بدست آمده از گمانه های تزریق شده، می توان میزان کارایی و موفقیت آمیز بودن عملیات تزریق در بهبود خصوصیات مکانیکی توده سنگ را نشان داد. در این پژوهش برای اولین بار از روش نگاربرداری Q به عنوان روشی ساده برای ارزیابی تاثیر تزریق سیمان در بهبود مدول تغییرشکل-پذیری توده سنگ استفاده شده و نتایج حاصل از نگاربرداری Q در پانل های تزریق آزمایشی ساختگاه سدهای بختیاری، بازفت و خرسان 2 را مورد بررسی قرار داده است. مقادیر مدول تغییرشکل پذیری توده سنگ در شرایط قبل و بعد از تزریق توسط نگاربرداری Q محاسبه شده است. نتایج محاسبات حاکی از همخوانی خوب بین مقادیر مدول تغییرشکل پذیری محاسبه شده از روش نگاربرداری Q و حاصل از آزمایش های برجا است. این همخوانی قابلیت و کارائی روش نگاربرداری Q برای ازیابی تاثیر عملیات تزریق و اندازه گیری پارامترهای توده سنگ را تایید می کند. همچنین نتایج نشان می دهد که توده سنگ هایی با کیفیت پایین-تر، به میزان بیشتری نسبت به توده سنگ هایی با کیفیت بالاتر بهبود یافته است. عباس ذوالفقاری http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=414&sid=1&slc_lang=fa پروژۀ تونل انتقال آب سبزکوه، به طول تقریبی ۱۱ کیلومتر به منظور انتقال 90 میلیون مترمکعب آب در سال از حوزۀ سبزکوه به سد چغاخور در استان چهارمحال و بختیاری و در حدود ۸0 کیلومتری جنوب شهرکرد در حال بررسی است. با توجه به طول زیاد تونل و لزوم اجرای هرچه سریع­تر و ایمن این طرح و با عنایت به میزان اندک تونل سازی با روش­های سنتی، استفاده از روش حفاری مکانیزه با در اولویت کار قرار گرفته است. به علت محدودیت دامنۀ کاربرد TBMها در شرایط پیچیده و نامطلوب زمین­شناسی، انتخاب این ماشین ها با بررسی های دقیق دستگاه و شرایط محیط انجام می شود. شرایط زمین­شناسی و خصوصیات ژئومکانیکی توده­سنگ از جمله مهم ترین پارامترهایی است که همواره اجرای تونل­ها را تحت الشعاع قرار داده و می تواند در انتخاب نوع TBM مناسب، نقش به سزایی داشته باشد. در این تحقیق با تعیین مهم ترین خواص ژئومکانیکی و شرایط زمین­شناسی توده­سنگ منطقۀ بررسی شده، و تفسیر نتایج حاصل از گمانه های ژئوتکنیکی، آزمایش­های آزمایشگاهی و صحرایی و تدقیق آن ها با مشاهدات و برداشت­های صحرایی، توده­سنگی مسیر تونل به وسیلۀ سه سیستم طبقه­بندی مهندسی RMR، Q و GSI به سه زون ژئوتکنیکی تفکیک شد. سپس عمل کرد انواع TBM­های باز، تک­سپری و دوسپری برای حفاری در سنگ، بر اساس مقاومت ماده سنگ، خصوصیات کمی و کیفی درزه ها، عرض نواحی برشی و گسله، سطح آب زیرزمینی و نیز شدت مچاله شوندگی توده های سنگی در هر زون بررسی شد و در نهایت TBM دو سپری به عنوان مناسب ترین دستگاه برای حفاری تونل سبزکوه پیشنهاد شد. لهراسب فرامرزی http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=415&sid=1&slc_lang=fa 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. محمدرضا نیکودل http://system.khu.ac.ir/jeg/browse.php?a_id=412&sid=1&slc_lang=fa یکی از آزمایش هایی که برای بررسی خصوصیات سایندگی دانه های خاک استفاده می شود، آزمایش LCPC می باشد. دستگاه آزمایش LCPC برای اندازه گیری سایش ذرات در حد پبل های ریز (3/6-4 میلی متر) طراحی شده است. در این پژوهش برای بررسی تاثیر پارامتر های زمین شناسی در مقدار سایش کانیها، تعدادی از مهمترین کانیهای ساینده از نقاط مختلف ایران جمع آوری شده است. در ابتدا مقادیر سایش و شکنندگی این کانیها مطابق با سه استاندارد AFNOR P18-553، AFNOR P18-579 وP18-560 AFNOR که به ترتیب مربوط به مراحل آماده سازی نمونه برای انجام آزمایش، روش انجام آزمایش و آنالیز اندازه دانه ها به کمک الک های آزمایشگاهی میباشد، اندازه گیری شده است. در ادامه تاثیر پارامترهای زمین شناسی موثر بر میزان سایش نمونه ها که شامل پنج پارامتر شکل، اندازه، زاویه داری، درجه اشباع محیط و پتروگرافی دانه ها میباشد، مورد بررسی قرار گرفته است. میزان اثر گذاری این پارامتر ها بر سایندگی نمونه ها بر اساس استاندارد ISO 5725 NF که مربوط به کاربرد آمار، دقت روش آزمون، تعیین تکرار پذیری و قابلیت تولید مجدد یک روش استاندارد با آزمایشهای درون آزمایشگاهی (بر پایه شاخص طبقه بندی X 06-041 ) میباشد، بررسی گردیده است. در انتها پس از کسب اطمینان از تاثیر معنی دار این پارامتر ها بر سایش کانیها، به کمک نرم افزار SPSS میزان سایندگی برای انواع کانیهای با سختی کمتر از هفت در مقیاس موس پیش بینی شده است. آرش هاشم نژاد