نشریه زمین شناسی مهندسی

ظرفیت باربری پی‌های پوسته‌ای مثلثی در مجاورت شیب‌های ماسه‌ای مسلح

امیر حمیدی

در این مقاله به بررسی پاسخ پی های پوسته ای نواری مثلثی واقع در مجاورت شیب های ماسه ای مسلح می پردازیم. تعدادی آزمایش بارگذاری کوچک مقیاس برای بررسی رفتار پی های مثلثی با زوایای راس مختلف و مقایسۀ آن با شالوده های تخت انجام شد. به علاوه، آزمایش ها بر پی های مستقر در چهار فاصله مختلف از لبه شیب و در دو حال شیب مسلح با ژئوتکستایل و شیب غیرمسلح انجام شد. بر پایۀ نتایج به دست آمده، ظرفیت باربری پی واقع در جوار شیب، نسبت ظرفیت باربری، ضریب بازده پی پوسته ای، تأثیر زاویۀ راس پی بر نشست های به وجود آمده و مکانیزم گسیختگی پی بررسی شد. علاوه بر این موارد، روابط تجربی برای محاسبۀ ظرفیت باربری پی پوسته ای در کنار شیب مسلح ارائه شد. بر پایه نتایج حاصل به خوبی مشخص شد که کاهش زاویۀ راس پی موجب افزایش ظرفیت باربری می شود. هم چنین با افزایش فاصلۀ پی از لبه شیب، ظرفیت باربری افزایش می یابد به طوری که در فواصل بیش از چهار برابر عرض پی، بتدریج اثر شیب بر آن قابل صرف نظر است. در ادامه مشخص شد که بازده استفاده از پی پوسته ای بجای حالت تخت، با افزایش فاصله از لبه شیب کاهش می یابد. البته این کاهش بازده در شیب های مسلح، در مقایسه با شیب غیر مسلح چشم گیرتر بود.

مروری بر چگونگی پیشرفت پی‌های مارپیچ از سال 1990 تا 2020 و دلایل عدم گسترش آن در کشورهای در حال توسعه

محمد عماد محمودی مهریزی

در 30 سال گذشته استفاده از شمع ها، مهارهای مارپیچ و به طور کلی پی های مارپیچ رو به رشد بوده است. مواردی همچون پذیرش این تکنولوژی در آیین نامه های بین المللی و داخلی هر کشور، تحقیق، پژوهش و در نهایت چاپ کتاب ها و مقالات فراوان در این حوزه و وجود شرکت های سازنده، کمیته ها و مجریان این تکنولوژی در گسترش و پیشرفت آن نقش بسیاری داشته است. با این وجود در بسیاری از کشورها، مخصوصا کشورهای در حال توسعه، چنین روش هایی با سرعت بسیار آهسته ای پیشرفت کرده اند. در این مقاله تلاش شده است مسیر پیشرفت جهانی پی های مارپیچ با بررسی 292 مقاله از سال 1990 تا 2020 مورد ارزیابی قرارگیرد و مقایسه ای بین تحقیقات انجام شده انجام شود. این کار به روشن شدن موضوع کمک کرده و دامنه پیشرفت تکنولوژی را مشخص می کند؛ از طرف دیگر جمع آوری مقالات ارزشمند در این حوزه کار را برای تحقیقات بیشتر برای سایر محققان ساده تر خواهد کرد. در ادامه با مشخص شدن ویژگی های این تکنولوژی به دلایل عدم پیشرفت این روش در کشورهای در حال توسعه پرداخته شده است. برای این منظور پرسشنامه ای تهیه و برای محققان، سازندگان، طراحان و مجریان پروژه های ژئوتکنیکی ارسال شده است. هدف از تهیه این پرسشنامه مشخص کردن مواردی همچون، نوع پروژه های موجود، نوع خاک محل پروژه، میزان آشنایی با تکنولوژی پی های مارپیچ، دلایل عدم استفاده از این روش و راه حل های موجود برای گسترش این روش بوده است. در نهایت پیشنهادهایی برای گسترش این روش و موضوعات نیازمند به تحقیق بیشتر ارائه شده است.

شوری، هیدروشیمی و کیفیت آب زیرزمینی در دشت رباط-خرم آباد، غرب ایران

امین جمشیدی

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 می شود. واحدهای لیتولوژی اصلی منطقه عمدتاً شامل آهک، شیل، ماسه سنگ، کنگلومرا و مارن همراه با گچ و نمک است. به منظور ارزیابی کیفیت آب های زیرزمینی منطقه تعداد 15 نمونه از چشمه ها و چاه های منطقه برداشت شد و برای شاخص های شیمیایی ، کاتیون ها ، آنیون ها و عناصر فرعی تجزیه شد. براساس نتایج تجزیه ای آب های منطقه در گروه آب های سخت تا خیلی سخت، بی مزه، لب شور تا خیلی شور قرار می گیرند و دارای ماهیت قلیایی هستند. فراوانی یون های اصلی بدین صورت است Ca>Na>Mg>K و F<NO³<SO⁴ Cl> <HCO³. زیاد بودن مقدار Na، Cl و EC در برخی از نمونه ها در ارتباط با سازندهای گچی و نمکی و زیاد بودن مقدار نیترات در ارتباط با کودهای کشاورزی استفاده شده کشاورزان است، تعدادی از نمونه ها غلضت HCO³، Ca و Mg بالاتر از حد مجاز را نشان می دهند، که می تواند در ارتباط با سازندهای کربناته منطقه باشد. غالب ترین رخساره هیدروشیمیایی آب های زیرزمینی منطقه Ca- HCO³ و در مرتبۀ بعدی Na+ K- HCO³است. کیفیت شیمیایی آب های زیرزمینی مرتبط است با انحلال کانی ها، تبادل یونی وزمان ماندگاری آب های 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 آب ها از سفره های آهکی برداشت شده که دارای پوشش مارنی و ماسه سنگی هستند. به منظور بررسی زیست محیطی و تأثیر آب های زیرزمینی بر سلامت انسان، نمونه ها 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 کم تر از حد مجاز است و بدین ترتیب منجر به آثار سوء بر محیط زیست و سلامت انسان نمی شوند.

تأثیر بافت و درصد کربنات کلسیم خاک‌های کربناته سواحل شمالی خلیج فارس بر زاویۀ اصطکاک داخلی ‌آن‌ها

حمیدرضا کرمی

تحقیق حاضر به منظور بررسی تأثیر بافت و درصد کربنات کلسیم خاک های کربناته بر زاویۀ اصطکاک داخلی آن ها انجام شده است. بخش اعظم این خاک ها در بستر آب های کم عمق مناطق گرمسیری واقع شده است. اخیراً پروژه های بزرگی نظیر ساخت پل ها، مخازن عظیم ذخیره نفت و گاز، سکوهای استخراج نفت و ساخت اسکله ها در سواحل و مناطق کم عمق مناطق مختلف دنیا در دست اجرا است. یکی از این مناطق در سواحل جنوبی ایران واقع شده است. نمونه های خاک های کربناته از نقاط مختلف سواحل شمالی خلیج فارس جمع آوری شد، سپس آزمایش های تعیین درصد کربنات کلسیم، تعیین اندازه دانه ها در سه بعد، زاویه داری، دانسیتۀ نسبی و برش مستقیم روی آن ها انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین زاویۀ اصطکاک داخلی خاک های کربناته بیش تر از خاک های سیلیکاته شناخته شده است. این زاویه متأثر از اندازۀ مؤثر دانه ها، تیز گوشگی آن ها و درصد کربنات کلسیم خاک ها است. یکی از نتایج تجربی به دست آمده از این تحقیق عبارت است از این که با افزایش اندازۀ مؤثر دانه ها زاویۀ اصطکاک داخلی آن ها کاهش می یابد.

ارزیابی ریسک زیست‌شناختی و تعیین منشأ هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (PAHs) با استفاده از مدل فاکتور ماتریس مثبت (PMF) در خاک‌های آلوده نفتی، غرب استان کرمانشاه، ایران

عطا شاکری

در این پژوهش 23 نمونه خاک از مناطق آلوده نفتی واقع در غرب استان کرمانشاه براساس روش استاندارد، نمونه برداری شد و 16 گونه هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs)، پس از تجزیه شیمیایی به منظور تعیین منشأ و ارزیابی ریسک زیست شناختی بررسی شدند. در این تحقیق برای تعیین منشأ از مدل فاکتور ماتریس مثبت (PMF) استفاده شد. میانگین غلظت PAHs کل در نمونه های خاک مناطق نفتی، 79/92 با دامنۀ 37/7 تا 67/609 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمد. نتایج نشان داد که فراوانی حلقه های PAHs در خاک های آلوده مناطق نفتی به صورت 3حلقه ای ها> 5+6 حلقه ای ها> 4 حلقه ای ها> 2 حلقه ای ها است. نتایج ارزیابی ریسک زیست شناختی نشان می دهد که مقادیر PAH ها در نمونه های خاک بیش تر از مقادیر تاأثیرات با دامنۀ کم (ERL) و هم چنین بیش تر از مقادیر تأثیرات با دامنۀ متوسط (ERM) به جز Pyr, Chr, BaA, BbF, BkF و BaP است. نتایج حاصل از معادلۀ BaP_eq نشان می دهد که ریسک پتانسیل سرطان زایی PAHs در نمونه های خاک مناطق نفتی زیاد است، که نیاز است خطرات زیست محیطی آنها این ترکیبات بیش تر مورد توجه قرار گیرد.
نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیل مدل PMF، چهار منشأ برای هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای شامل سوختن زیست توده/ زغال (48/21 درصد)، احتراق وسایل نقلیه (74/13 درصد)، سوخت فسیلی/ نفت خام (84/20 درصد) و قیر و جوهر (92/43 درصد) را برای خاک های آلوده مناطق نفتی غرب استان کرمانشاه را نشان داد.

پایداری سقف تونل توسط آنالیز گوه ای

مهدی زمانی

توده سنگ درزه دار دارای مسائل طراحی پیچیده تری نسبت به سایر توده های سنگی است. این پیچیدگی ناشی از تعداد ( بزرگتر از 2) دسته درزه است که سبب به وجود آمدن یک محیط ناپیوسته می شود. در این حالت بلوک های سنگی مجزا با هندسه متفاوت ایجاد می شوند که به وسیله سطوح گسیختگی طبیعی و سطوح حفاری شکل می گیرند. مسائل پایداری در سنگ های درزه دار بلوکی شده عموماٌ مربوط به سقوط بلوک ها از سقف و دیواره ها است. از آنجایی که برای بلوک های مشخص شده در تاج تونل، ضروری است که پتانسیل جابه جایی هر بلوک تحت تاثیر نیروهای سطحی ناشی از میدان تنش محلی و بار گرانشی بررسی شود، در این مقاله حالتهای مختلف تشکیل گوه در تاج تونل ناشی از تقاطع دسته درزه های با شیب مختلف بررسی شده است و سپس حالت پایداری گوه از طریق ضریب اطمینان در برابر گسیختگی سقف ارزیابی گردید. در ادامه گوه های تشکیل شده در تاج تونل های شهرهای نیویورک و واشنگتن با روش تحلیلی تعادل حدی و استفاده از معیار گسیختگی هوک و براون بررسی گردیدند. نتایج به دست آمده از روش تحلیلی با مشاهدات میدانی مطابقت داشت.