نشریه زمین شناسی مهندسی

---

ترک خوردگی در لاینرهای خاکی یکی از پدیده های متداول در محل های دفن پسماند است که عملکرد لاینرها را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. هدف اصلی از این تحقیق، ارائه روشی ساده و قابل اجرا بر پایه پردازش تصویر به منظور شناسایی و تحلیل ترکهای ایجاد شده در سطح لاینرهای خاکی در مقیاس آزمایشگاهی می باشد. بر این اساس با استفاده از نرم افزار MATLAB برنامه ای برای شناسایی ترک و تعیین شاخص شدت ترک تدوین شد. بر اساس نتایج اولیه این برنامه، پارامتر حد آستانه که معرف حساسیت برنامه در شناسایی تقابل رنگ هاست، به عنوان مهمترین عامل در تشخیص صحیح ترکهای موجود در سطح خاک معرفی شده و واسنجی برنامه بر اساس این پارامتر در دستور کار قرار گرفت. بدین منظور پایلوت آزمایشگاهی بررسی رفتار ترک طراحی و ساخته شد و سه نمونه مختلف خاک رسی، هر کدام با و بدون پوشش ژئوتکستایل، به مدت 10 ماه در معرض شرایط جوی قرار گرفت. پس از ثبت تغییرات الگوی ترکهای سطحی با استفاده از یک دوربین دیجیتال و در بازه های زمانی مشخص، 20 از درصد از تصاویر با شدتهای مختلف ترک انتخاب در واسنجی برنامه مورد استفاده واقع شد. در این فرایند با استفاده از نرم افزار فتوشاپ و تکنیک رویهم گذاری، ضریب کالیبراسیون ترک یابی تعیین و به برنامه اضافه شد و با استفاده از برنامه کالیبره شده شاخص شدت ترک در کلیه تصاویر محاسبه شد. همچنین دقت برنامه در تعیین شاخص شدت ترک بررسی شده که نتایج این صحت سنجی، حاکی از عملکرد مناسب برنامه پیشنهادی در تعیین شاخص شدت ترک در سطح خاکهای رسی متراکم شده می باشد.

---

تکنیک‌های مختلفی به‌منظور به‌سازی خاک‌های نرم ارائه شده است. یکی از مناسب‌ترین روش‌ها استفاده از ستون‌های سنگی است. ظرفیت باربری ستون‌های سنگی وابسته به احاطه کردن خاک نرم در یک سلول محیطی است. از این‌رو یکی از روش‌های مورد نیاز برای افزایش تنش دورگیر در ستون‌های سنگی استفاده از روکش­‌های ژئوگرید است. در این مقاله، تأثیر روکش‌های ژئوگریدی در بازسازی ستون سنگی و تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل درصد جای‌گزینی، طول و سختی عناصر تسلیح در کاهش تغییرشکل زمین و افزایش ظرفیت باربری بررسی شد. هم‌چنین نتایج برای ستون‌های سنگی با و بدون عناصر تسلیح ارائه شده است. به‌منظور تحلیل عددی خاک نرم به‌سازی شده با ستون سنگی از نرم‌افزارPLAXIS 2D استفاده شد. نتایج نشان داد که ظرفیت ستون سنگی با عناصر تسلیح افزایش یافته است. هم‌چنین با افزایش طول و سختی عناصر تسلیح، ظرفیت باربری افزایش می‌یابد. در نهایت یک ضریب نسبت نشست براساس نسبت نشست زمین به‌سازی شده به زمین به‌سازی نشده ارائه شده است. زمین به‌سازی شده با استفاده از ستون سنگی با و بدون عناصر تسلیح باعث کاهش نسبت نشست می‌شود. در نهایت مقدار نسبت نشست حاصل از این بررسی با رابطۀ ارائه شدۀ پورشاسب و مایرهوف در سال 1997 مقایسه شد.

---

خاک‌های واگرا از جمله خاک‌های مشکل آفرین است و در سازه‌های آبی نظیر سدهای خاکی و کانال‌های آبیاری باعث ایجاد صدمات و تخریب‌های موضعی بسیاری می‌شوند. از روش‌های تثبیت خاک‌های واگرا افزودن سرباره کوره‌های ذوب فلزات و آهک است. در این پژوهش، خاک رس با خمیری کم برای بهبود واگرایی، مقاومت برشی و خواص خمیری با 1 و 2 درصد آهک و سرباره با مقادیر 5/0، 1، 3 و 5 درصد وزنی ترکیب شده ‌است. نمونه‌ها به‌مدت 1 روز در دما و رطوبت ثابت نگه داشته شده و سپس روی آن آزمایش برش مستقیم، مقاومت تک‌محوری و پین هول انجام شده است. از نتایج حاصل از این آزمایش­ها مشاهده شد که با وجود واگرایی نمونه اولیه خاک با نشانه D1 در آزمایش پین هول، نمونه حاوی 2 درصد وزنی آهک و 5 درصد وزنی سرباره غیرواگرا با نشانه ND2 طبقه‌بندی شده ‌است. نتایج آزمایش برش مستقیم نشان داد که میزان چسبندگی برای نمونه‌های تثبیت شده با %1 آهک از 238/0 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع برای نمونه بدون سرباره، به‌ترتیب به 251/0، 373/0، 41/0 و 48/0 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع به‌ازای افزودن 5/0، 1، 3 و 5 درصد سرباره افزایش یافته است. هم‌چنین میزان مقاومت تک محوری برای نمونه‌های تثبیت شده با %1 آهک از 0014/1 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع برای نمونه بدون سرباره، به‌ترتیب به 0616/1، 0782/1، 2127/1 و 2246/1 کیلوگرم بر سانتی‌مترمربع به‌ازای افزودن 5/0، 1، 3 و 5 درصد سرباره افزایش یافت. نتایج آزمایش‌های تعیین حدود اتربرگ بیان‌گر آن است که با افزایش سرباره و آهک، حد روانی و نشانه خمیری کاهش می‌یابد و موجب بهبود خصوصیات خمیری خاک می‌‌شود. با توجه به نتایج مشاهده شده می‌توان گفت که استفاده از سرباره به‌عنوان محصول فرعی صنایع ذوب آهن به‌صورت جای‌گزین درصدی از آهک مصرفی به‌منظور کاهش پتانسیل واگرایی خاک رسی مؤثر است.
 

---

هدف این تحقیق بررسی تأثیر ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی سنگ­دانه­های کربناته روی ویژگی­های سنگ­های مصنوعی با سیمان غیررزینی و سپس مقایسه ویژگی­های مهندسی سنگ­های مصنوعی ساخته شده با سنگ­های طبیعی است. در این تحقیق به‌منظور بررسی تأثیر ویژگی­های سنگ­دانه­های کربناته بر سنگ­مصنوعی از 7 نمونه سنگ ساختمانی شامل سنگ­چینی (مرمریت ریزبلور)، مرمر کریستال (مرمریت درشت بلور)، مرمریت (نهان بلور)، سنگ آهک سیاه، 2 نمونه تراوراتن و انیکس استفاده شده است. از این نمونه­های سنگی، ویژگی­های زمین­شناسی مهندسی نمونه­ها تعیین شد. پس از طراحی قالب برای ساخت سنگ­مصنوعی، سنگ­دانه­هایی با دانه­بندی و طرح اختلاط یک‌سان تهیه و برای تمامی سنگ­دانه­ها با شرایط ویبره، فشار و خلأ یکسان، دو نمونه سنگ­مصنوعی درشت‌دانه و ریزدانه ساخته ­شده است. بعد از ساخت، اقدام به انجام آزمایش­های فیزیکی، مقاومتی و دوام شد و سپس نتایج حاصل مقایسه شد. بررسی نتایج پارامترهای مهندسی نشان داد سنگ­های مصنوعی تراورتن حجت­آباد دارای کیفیت مهندسی مشابه نسبت به سنگ طبیعی خود دارند. سنگ­های مصنوعی مرمر و تراورتن توران­پشت حدود 11 تا 32 % افزایش کیفیت و ولی سنگ­های مصنوعی سنگ­چینی، آهک سیاه، انیکس و مرمریت حدود 6 تا 33 % کاهش کیفیت نسبت به سنگ طبیعی خود دارند نمونه­های تولید شده از این سنگ­ها نیز اگر­چه از نظر پارامترهای مقایسه­ای سنگ­مصنوعی کم‌تر از سنگ طبیعی است اما در محدودۀ قابل قبول به‌عنوان مصالح ساختمانی قرار می­گیرند.