نشریه زمین شناسی مهندسی

شناسه انگلیسی

شناسه فارسی

بررسی بزرگنمایی امواج زلزله ناشی از تپه ذوزنقه ای شکل در حالت یک بعدی و دو بعدی در حوزه زمان

آرش شارقی

بررسی حرکات نیرومند زمین تا زمانی که ارتعاشات ناشی از آن به سازه برسد از دو دیدگاه مهندسی ژئوتکنیک (تحلیل ساخت گاه) و مهندسی زلزله (تحلیل رفتار زمین)، دارای اهمیت فراوان است. دقیق ترین روش های ریزپهنه بندی ژئوتکنیک لرزه ای بر تحلیل های دینامیکی یک بعدی متکی هستند که سطح زمین را افقی فرض می کنند، درحالی که در بسیاری از مناطق به دلیل وجود توپوگرافی های متفاوت، پاسخ های گوناگونی در سطح زمین در اطراف ناهمواری دریافت می شود. در این مطالعه از نرم-افزار تفاضل محدود FLAC دوبعدی برای تحلیل تپه ای ذوزنقه ای شکل با ضرایب شکل مختلف استفاده شده است. این ناهمواری ها تحت رکورد های زلزله حوزه دور قرار گرفته و بزرگنمایی های مربوطه به صورت بی بعد با نتایج حاصل از تحلیل-های یک بعدی مقایسه شده اند. بررسی نتایج این دو روش آنالیز در نقاط مختلف بر روی ناهمواری و اطراف آن، بیانگر تفاوت-های قابل ملاحظه ای است که ضرورت تحلیل های دو بعدی در زمینه ژئوتکنیک لرزه ای را آشکار می سازد.

ارزیابی خصوصیات ژئوتکنیکی سدهای زیرزمینی (مطالعه موردی)

رسول اجل لوئیان

سدهای زیرزمینی از فن آوری های سازگار با طبیعت بوده که در مدیریت منابع آب، بویژه جلوگیری از خروج بدون استفاده ی آبهای زیرزمینی قابل مصرف، بسیار کار آمد می باشند. این سدها سازه هایی هستند که جریان طبیعی آب های زیرزمینی را مسدود نموده و سبب ایجاد ذخایر آبی در زیر زمین می گردند. بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیکی آبرفت های مخزن این نوع سدها حائز اهمیت می باشد. بدین لحاظ در تحقیق حاضر ویژگی آبرفت های مخزن سد زیرزمینی ماست بندی واقع در 15 کیلومتری جنوب اردستان مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آبرفت های پوششی مخزن به صورت آزمایشگاهی و برجا تعیین گردیده است. نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان می دهد این آبرفت ها از نوع خاک دانه ای متراکم و غیر یکنواخت با خاصیت غیر خمیری می باشند. این رسوبات از نظر نفوذپذیری در رده ی خاک های با نفوذپذیری متوسط تا زیاد قرار می گیرند. با توجه به تخلخل بدست آمده از این آزمایشات، در صورت اجرای سد زیرزمینی هم سطح، حجم مخزن معادل حدود 000‚200 متر مکعب می باشد.

تاثیر رفتار غیرخطی خاک بر بزرگنمایی امواج زلزله شهرستان ارومیه

عباس مهدویان

مشاهدات عینی در زلزله های گذشته، تجربیات و مدلسازی های انجام شده توسط محققان نشان می دهد که جنبش نیرومند زمین تحت تاثیر پارامترهای مختلفی مانند مشخصات منبع لرزه، مشخصات مسیر عبور امواج زلزله و در نهایت رفتار خاک ساختگاه مورد مطالعه قرار دارد. با توجه به این موضوع در این مقاله به برسی رفتارغیر خطی خاک در سطح شهر ارومیه پرداخته شده است. ابتدا روش مورد استفاده برای آنالیز رفتار غیرخطی خاک شامل مدل رفتاری و شبیه سازی معادله حرکت خاک های لایه ای در حوزه ی زمان مورد برسی قرار گرفته است. سپس خصوصیات ژئوتکنیکی لایه های زیرسطحی شهر ارومیه تفسیر شده است. نتایج تحلیل خطر لرزه ای برای سنگ بستر شهر برای سه سطح خطر بدست آمده. سپس با استفاده از شتابنگاشت های مصنوعی تولید شده بر اساس نتایج تحلیل خطر لرزه ای، آنالیز یک بعدی ستون خاک انجام شد. در مرحله بعدی به مقایسه بیشینه شتابها در سطح زمین با مقادیر دامنه شتاب درسنگ بسترلرزه ای پرداخته شده است. بدنبال آن مقادیر دامنه طیف شتاب بدست آمده درسطح زمین با مقادیر دامنه طیف شتاب سنگ بسترلرزه ای در پریودهای مختلف مقایسه و ضریب بزرگنمایی در پریودهای مختلف را بدست آوردیم. سپس این نتایج را به صورت منحنی های هم میزان بمنظور نشان دادن مقدارحداکثر بزرگنمایی درپریودهای مختلف تهیه شد. با تهیه نقشه های هم مقدار بزرگنمایی درپریودهای مختلف و نتایج مطالعات ژئوتکنیک توانستیم بستر آبرفتی شهرستان ارومیه را به پنج بخش تقسیم نموده و طیف بزرگنمایی خاک برای هر بخش را ارائه نماییم.

مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی سنگ آهک سازندهای ایلام – سروک در شهرستان خرم آباد

محمدحسین قبادی

شناخت خصوصیات زمین شناسی مهندسی سازندهای کربناته ایران به منظور تهیه یک بانک اطلاعاتی ضروری است. در این پژوهش ضمن انجام بررسی های صحرایی، مطالعات آزمایشگاهی به منظور تعیین خصوصیات سنگ شناسی، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی بر روی پنج تیپ از سنگ آهک های سازندهای ایلام-سروک صورت گرفته است. با توجه به داده های به دست آمده ارتباط بین خصوصیات سنگ شناسی با خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بررسی شده است. جهت بررسی ارتباط ویژگی های فیزیکی و مکانیکی از نرم افزار IBM SPSS Statistics (version 19.0) استفاده شد. روابط به دست آمده ضرایب همبستگی مناسبی دارند. با توجه به مطالعات مقاطع نازک سنگ عمده نمونه ها بر اساس رده بندی فولک، بایو میکرایت هستند. خمیره آهکی تیره حاوی ماده آلی و احتمالاً کانی های رسی است. محیط تشکیل اکثر سنگ های آهکی مورد مطالعه عمیق بوده است. سنگ آهک های ایلام – سروک سخت شدگی زیاد و تخلخل پایین دارند و دارای دانسیته متوسط تا زیاد می باشند. سنگ های مذکور از دیدگاه دوام پذیری در رده خیلی مقاوم قرار می گیرند. مقاومت تراکمی تک محوری آنها متوسط تا زیاد می باشد. از لحاظ تراوایی سنگ هایی نفوذ ناپذیر هستند. با توجه به رده بندی مهندسی سنگ بکر سنگ آهک های ایلام – سروک در رده CM و CL قرار می گیرند. مطابق با آزمایش انحلال پذیری سنگ آهک، متوسط ثابت سرعت انحلال سنگ آهک ها برابر با 6- 10 × 39/1 متر بر ثانیه محاسبه شده است.

ارزیابی پهنه های فرار آب از سد استقلال میناب

موسی کردوانی

ساختگاه سد استقلال میناب در شرق شهرستان میناب واقع در استان هرمزگان قرار گرفته است. مطالعات درزه آماری در 10 ایستگاه بر روی توده های سنگی جناح های سد حاکی از وجود تعداد 4 دسته درزه اصلی می-باشد. سپس حضور گسل فعال میناب در مخزن سد و هندسه ناپیوستگی ها (درزه ها و لایه بندی) نقش مهمی در فرار آب از مخزن سد دارند. برای ارزیابی این میزان فرار آب، نفوذپذیری توده های سنگی رخنمون یافته در مخزن سد توسط مدل تجربی HC تخمین زده شده است. برای این منظور ، RQD، GSI و دیگر خصوصیات ناپیوستگی های رخنمون های سنگی محدوده مخزن سد در مطالعات صحرایی اندازه گیری شدند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که نفوذپذیری توده های سنگی جناح های چپ و راست سد از 6- 10 × 14/9 تا 5- 10 × 02/2 متر بر ثانیه متغییر می باشد. همچنین میزان آبگذری برای سه حالت مختلف حداقل، میانگین و حداکثر تراز آب در مخزن محاسبه شد که برابر با 14/0، 20/0 و 29/0 متر مکعب بر ثانیه می باشد. نتایج حاضر نشان می دهد که ناپیوستگی هایی با امتداد شرقی – غربی و شمال شرق – جنوب غرب و همچنین پهنه برشی گسل میناب بیشترین تاثیر را در فرار آب از مخزن سد دارند.

اصلاح و به سازی خاک های رمبنده

جعفر بلوری بزاز

خاک های رمبنده معمولاً دارای ساختار باز بوده و پیوند بین ذرات ضعیف می باشد. این خاک ها به صورت سست رفتار کرده و در صورت اشباع شدن بدون تغییر در بار وارده و یا قرار گرفتن تحت نیروی ارتعاشی نشست زیادی کرده و ظرفیت باربری آن به شدت کاهش می یابد.
در تحقیق حاضر مقابله با خاک های رمبنده ی محدوده شمال شرق شهر مشهد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات انجام شده در آزمایشگاه و آزمایشات در محل نشان می دهد که خاک به افزایش رطوبت شدیداً حساس بوده و در صورت اشباع شدن، نشست اضافی قابل توجهی را در مدت زمان کوتاه ایجاد خواهد نمود. بنابراین می توان این خاک را دارای پتانسیل رمبندگی دانست. با توجه به احداث سازه های ریلی و احداث ساختمان در محل پروژه در اثر ارتعاش ناشی از عبور قطار ویا مرطوب شدن خاک، نشست زیاد خاک می تواند برای سازه های ریلی و ساختمان های موجود مشکل ایجاد کند و بنابراین باید خاک محل اصلاح و بهسازی شود.
به منظورمقابله با خاک های رمبنده محل پروژه و بهسازی آن روش های گوناگون از جمله جلوگیری از مرطوب شدن خاک، تراکم خاک، جایگزینی مصالح، استفاده از پی های عمیق، تثبیت با مصالح درشت دانه، تثبیت با آهک، تثبیت با سیمان و تثبیت با سیمان و مصالح دانه ای ارزیابی شده و بهترین روش با توجه به مشخصات سایت، ویژگی های سازه های احداثی و ملاحظات اجرایی و اقتصادی انتخاب شده است. با توجه به قرار گیری سازه های احداثی در محدوده شهری ، خاک ریز دانه ی محل، ملاحظات اقتصادی، مدت زمان اجرا و امکانات موجود بهسازی خاک با آهک به عنوان بهترین روش پیشنهاد شده است.افزودن آهک به خاک علاوه بر بهبود خواص مقاومتی خاک در کوتاه مدت و بلند مدت، سبب کاهش تورم و کاهش نفوذپذیری می شود. این خواص عملکردی آهک، آنرا در کوتاه مدت و بلند مدت از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر می کند.

برآورد پارامترهای پراکندگی هیدرودینامیکی و هدایت حرارتی خاک با روش‌های ژئوفیزیکی و حرارت‌سنجی

خصوصیات هیدرولیکی، فیزیکی و حرارتی خاک به منظور پیش بینی دقیق تأثیر حرارت خاک بر چگونگی نمو دانه، نگهداشت آب در خاک، هدایت هیدرولیکی محیط غیراشباع و جریان بخار آب در خاک ضروری می باشد. در مطالعه حاضر با استفاده از مطالعات ژئوفیزیکی و حرارت سنجی به تعیین خصوصیات هیدرولیکی و حرارتی محیط متخلخل غیراشباع پرداخته شد. منطقه مورد مطالعه در 45 کیلومتری غرب تهران در پردیس دانشگاه خوارزمی در شمال غربی شهر کرج واقع شده است.از تزریق آب با دمای 50 درجه سانتیگراد و ثبت داده های حرارتی محیط به مدت 3255 ثانیه از شروع نشت توسط 6 حسگر حرارتی برای جمع آوری داده های مورد نیاز حل معکوس استفاده شد. از 48 داده حرارت اندازه گیری شده توسط حسگر نصب شده در عمق 50 سانتیمتری و 48 داده برداشت شده از تغییرات دمایی آب تزریقی در حلقه نفوذ برای تعیین پارامترهای هیدورلیکی و حرارتی استفاده شد. در این مطاالعه 121 سونداژ ژئوالکتریکی به روش ونر، شلومبرژه و قطبی- قطبی برداشت شد. آرایه های ونر و قطبی- قطبی برای ردیابی و به تصویر در آوردن آلودگی استفاده شد. با اطلاعات حاصل از این سونداژها نوع لیتولوژیکی و عمق، ضخامت منطقه غیراشباع تعیین گردید. بررسی و تحلیل منحنی سونداژهای به دست آمده از این سونداژها نشان داد که عمق سطح ایستابی در 75 متری می باشد. لایه بالای (منطقه غیراشباع) از نوع آبرفتی بوده که خود از سه بافت تشکیل شده است. در این مطالعه از آّب نمک با غلضت 20 میلیگرم بر لیتر بعنوان منبع آلودگی برای بررسی توزیع و پخش شدگی آن در منطقه غیراشباع