نشریه زمین شناسی مهندسی

---

(مقاله صفحه 280-271) مقاله در باره کاربرد چکش اشمیت از نوع L, به منظور تعیین مقاومت تک‌مجوری سطوح ناپیوستگی توده‌های سنگ بحث می‌کند. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که اگر این چکش بر روی سطوح ناصاف ناپیوستگی‌ها در شرایط مرطوب به کار برده شود, ضریب همبستگی بین قرائت چکش و مقاومت تک‌محوری وجود نحواهد داشت.

---

برآورد ویژگی‌های هیدروژئولوژیکی تودهٔ سنگ و پیش‌بینی میزان جریان آب از بحث‌های حیاتی و جدی در مهندسی سنگ به‌شمار می‌‌رود. از آن‌جا که در تودهٔ سنگ‌های درز و شکاف‌دار ناپیوستگی‌ها مسیرهای اصلی جریان آب را به‌وجود می‌‌آورند، مشخصات آن‌ها تأثیر چشم‌گیری بر آب‌گذری خواهد داشت. با وجود تحقیقات فراوان هنوز روش مناسبی که رابطه مشخصی بین همه پارامترها و میزان ‌آب‌گذری برقرار کند وجود ندارد. امروزه شبکه‌های عصبی ابزار قدرتمندی برای حل مسائل پیچیده از قبیل پیش‌بینی، تشخیص الگو و طبقه‌بندی انواع متغیرها هستند. در این تحقیق به کمک نوعی شبکهٔ عصبی مصنوعی، رفتار و مقدار ‌‌آب‌گذری تودهٔ سنگ‌های گرانودیوریتی ساختگاه سد شور-جیرفت از روی برخی وی‍ژگی ناپیوستگی‌ها از جمله شاخص کیفی سنگ، فراوانی درزه‌ها، بازشدگی، چگالی وزنی درزه، زون‌های خرد شده و عمق پیش‌بینی شده است. رابطهٔ این پارامتر‌ها با آب‌گذری با روش آماری رگرسیون چند متغیره نیز بررسی شده است. داده‌های به‌کار رفته در آموزش و آزمایش این شبکهٔ عصبی شامل نتایج مربوط به 304 آزمایش لوژن در تودهٔ سنگ‌های گرانودیوریتی ساخت‌گاه سد شور-جیرفت است. شبکهٔ عصبی پرسپترون چندلایه با قاعده پس انتشار خطا با الگوریتم آموزش Levenberg-Marquardt در این تحقیق استفاده شده است. این بررسی‌های نشان می‌دهد که شبکهٔ عصبی مصنوعی از توانایی فراوانی در حل چنین مسائلی برخوردار است.

---

در این مقاله از یک پی منفرد صلب با ابعاد و پارامترهای هندسی مشخص بر روی خاک ماسهٔ رس‌دار استفاده شده است. مدل مذکور با نرم‌افزار تحلیلی FLAC به روش تفاضل محدود در حالت استاتیکی و تحت مؤلفهٔ قائم شتاب زمین حاصل از سه شتاب‌نگاشت زلزله، تحلیل شده است. هم‌چنین تحلیل‌های دینامیکی با درصدهای مختلف سیمان مجددا تکرار شده است. منحنی‌های نشست- بار در حالت استاتیکی و دینامیکی مقایسه شده و میزان ظرفیت باربری در این حالت‌ها بررسی شده است. پس از این تحلیل‌ها با تغییر پارامترهای الاستیک و پلاستیک خاک، ‌بر اثر تزریق درصدهای مختلف سیمان (2، 4 و6 درصد)، مجدداً تحلیل‌ها برای ترسیم نمودار نشست- بار انجام شده و ظرفیت‌های باربری در حالت‌های مختلف با یک‌دیگر مقایسه شده‌اند. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که با اضافه کردن 2، 4 و 6 درصد سیمان با شرایط خاص که در این پژوهش به آن اشاره می‌شود، ظرفیت باربری دینامیکی به ترتیب 7/2، 2/4 و 0/7 درصد، نسبت به خاک معمولی، افزایش می‌یابد

---

یکی از مسائل مهم در تونل‌های مترو شهری، تحلیل پایداری تونل و تعیین ضریب‌ اطمینان مناسب و ایمن و همچنین پیش‌بینی میزان نشست می‌باشد که منجر به تأمین پایداری در حین اجرا و پس از آن در زمان بهره‌برداری از سازه مورد نظر خواهد گردید. اهداف این مطالعه، استفاده از روش‌های مختلف در پیش‌بینی نشست و همچنین توسعه و ارتقاء این روش‌ها به‏وسیله یکدیگر می‌باشد. در تحقیق حاضر، تحلیل پایداری و بررسی میزان نشست تونل خط یک مترو تبریز، توسط روش عددی، شبکه عصبی مصنوعی و روابط تجربی صورت پذیرفته است. با توجه به دو روش حفاری مورد استفاده در تونل خط یک مترو تبریز (استفاده از دستگاه TBM و همچنین حفر تونل به روش NATM) در این بررسی، ابتدا قسمتی از تونل که با روش NATM حفاری می‌شود با استفاده از روش عددی مورد تحلیل قرارگرفته و مقدارنشست سطح زمین و همچنین میزان همگرایی تونل در دیواره تونل نیز با کمک همین نرم‌‌افزار پیش‌بینی شده است. سپس براین اساس، روابط تجربی همگرایی- نشست برای محیط پیرامون تونل خط یک مترو تبریز اصلاح شده‏اند. پس از آن با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و داده‌های موجود، میزان نشست، پیش‏بینی شده و با مقدار به‏دست آمده از روش عددی و روابط تجربی مقایسه شده است. در قسمت دوم تحقیق نیز میزان نرخ نفوذ TBM توسط شبکه عصبی پیش‌بینی شده که این پارامتر می‏تواند در مواجهه با مناطق دردسرساز و همچنین استفاده از فشار EPB مناسب در TBM بسیار مفید باشد.

---

از جمله روش¬های تشخیص پتانسیل واگرایی خاک¬های رسی، آزمایش‌های شیمیایی هستند. این آزمایش‌ها بر اساس تأثیر یون سدیم به‌عنوان عامل شیمیایی اصلی در واگرایی خاک رس، بنا نهاده شده¬اند. بررسی¬های انجام شده نشان می¬دهند که بین نتایج آزمایش‌ها فیزیکی و معیارهای شیمیایی تشخیص پتانسیل واگرایی خاک¬های رسی، تطابق چشم‌گیری وجود ندارد. در پژوهش حاضر پس از تهیۀ نتایج آزمایش‌های انجام شده بر روی 18 منابع قرضه مصالح رسی سدهای خاکی، ابتدا هم‌خوانی معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول بررسی شده و سپس با مبنا قرار دادن نتایج آزمایش پین هول، معیار اصلاح شده در شکل کلی معیار پیشنهادی توسط معیار شیمیایی دکتر رحیمی پیشنهاد شده¬ است. نتایج بررسی¬های انجام شده در محدودۀ اطلاعات آزمایشگاهی موجود در این پژوهش نشان می¬دهند در حالی که میزان تطابق معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول 63% است، میزان تطابق معیار اصلاح شده پیشنهادی با نتایج آزمایش پین هول 74% است. شایان ذکر است که معیار شیمیایی دکتر رحیمی بر اساس نتایج 24 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده در حالی‌که معیار پیشنهادی در پژوهش حاضر بر اساس نتایج 234 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده است.

---

اساسی­ترین روش برای کاربری زمین در مناطق کوهستانی ارزیابی خطر سقوط سنگ است که به‌علت گسترش ساخت­وساز در آن مناطق و خطر سقوط سنگ، مسائل جانی و مالی فراوانی ایجاد می­کند. هدف این مقاله ارزیابی خطر سقوط سنگ در شمال روستای یدک است. روستای یدک از توابع شهرستان قوچان در استان خراسان رضوی در شمال­شرق­­­­ ایران قرار دارد. وجود آهک­های تیرگان با درز و شکاف فراوان در شمال‌شرق این روستا سبب ناپایداری شیب و احتمال سقوط سنگ شده و برای مناطق مسکونی روستایی نزدیک شیب خطر آفرین است. نوع سنگ، ژئومورفولوژی، شبکه زه‌کش و فعالیت­های لرزه­ای از عوامل مؤثر در لغزش هستد. برای بررسی سیستم درز و شکاف­ها در منطقه، 180 ناپیوستگی برداشت و از نرم‌افزار Dips استفاده شده است. از آن‌جا که سقوط سنگ از جمله ناپایداری­های اصلی در شیب قسمت شمالی روستای یدک است، از برنامه Rocfall برای تعیین محدودۀ خطر و بررسی نحوۀ سقوط سنگ استفاده شده است. سرانجام نقشه پهنۀ خطر سقوط سنگ در این روستا با استفاده از نرم افزار GIS تهیه شده است.

---

امروزه ماشین‎های تونل‎بری TBM‎ (Tunnel Boring Machine) بطور وسیعی در حفر تونل‎ها بخصوص تونل‎های شهری استفاده می‎شوند. این ماشین‎ها بر اساس روش نگهداری سینه‌کار و دیواره‌های تونل، دارای انواع مختلفی می‌باشند. یکی از انواع این ماشین‌ها، سپرهای تعادلی فشار زمین EPB (Earth Pressure Balance) می‌باشد که جهت حفاری خط 1 متروی تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. عوامل مختلفی نظیر شرایط زمین‎شناسی، خصوصیات توده سنگ، شیب مسیر و همچنین مشخصات ماشین بکار رفته بر میزان کارآیی این ماشین‎ها تأثیر می‎گذارد. یکی از راههای پیش‎بینی میزان کارآیی این ماشین‎ها، تخمین نرخ نفوذ آنها می‎باشد. در این تحقیق میزان نرخ نفوذ TBM در خط 1 متروی تبریز توسط شبکه عصبی مصنوعی پیش‌بینی گردیده است. پیش‌بینی این پارامتر، کمک شایانی در انجام مراقبت و دقت بیشتر در برخورد با مناطق دردسرساز با دانستن زمان برخورد به این مناطق و همچنین استفاده از فشار EPB مناسب در آنها می‌نماید. از نتایج مهم حاصل از این تحقیق می‌توان به پیش‌بینی میزان نرخ نفوذ با دقت قابل قبول و همچنین تعیین پارامترهای مؤثر به وسیله آنالیز حساسیت صورت گرفته توسط شبکه عصبی اشاره کرد.

---

ناپیوستگی ها دارای ویژگی¬هایی همچون جهت یابی، تعداد دسته و فراوانی هستند که می¬توانند در مقاومت سنگ مؤثر واقع شوند. نمونه های سنگ به ترتیب دارای یک، دو و سه دسته ناپیوستگی متقاطع، فراوانی های مختلف و زاویه شیب صفحه ناپیوستگی ها با جهت افقی برابر با 0، 30، 45، 60 و 90 درجه آماده سازی شدند. با افزایش تعداد دسته ناپیوستگی و فراوانی آنها تعداد قطعات به صورت تصاعدی افزایش یافت. طوری که بخشی از نمونه های دارای سه دسته ناپیوستگی که یکی از دسته های آنها دارای چهار ناپیوستگی موازی بود از 20 قطعه سنگ تشکیل می شدند و مصداق سنگ به شدت درزه دار بودند. ضریب درزه داری و مقاومت فشاری یک محوری نمونه ها و زاویه اصطکاک در امتداد سطح درزه در برش مستقیم تعیین شدند. مقاومت فشاری یک محوری نمونه های دارای یک، دو و سه دسته ناپیوستگی در جهت افقی یا قائم کمتر از مقاومت نمونه سنگ سالم نشان داد. مقاومت یک محوری سنگ دارای ناپیوستگی به ویژه وقتی که جهت یافتگی 60 درجه نسبت حالت افقی بود، حدوداً به مقدار صفر نزدیک می شد. این شدت کاهش مقاومت برای نمونه های دارای دو و سه دسته ناپیوستگی متقاطع و عمود برهم در زاویه جهت یافتگی ناپیوستگی ها با حالت افقی برابر 30 درجه نیز اتفاق افتاد. تحلیل نتایج نشان داد که رابطه بین نسبت مقاومت فشاری یک محوری نمونه های درزه دار به مقاومت فشاری یک محوری سنگ سالم (ضریب ناهمسانگردی) و ضریب درزه داری (Jf) حاصل از این تحقیق با رابطه ارائه شده توسط رامامورتی دارای تفاوت قابل توجهی است. ویژگی های ناپیوستگی ها توأماً نقش اساسی در مقاومت توده سنگ دارند.

---

پیش‌بینی محل وقوع زلزله‌های آتی همراه با تعیین درصد احتمال رخداد، می‌تواند در کاهش خطرات ناشی از زلزله بسیار سودمند باشد. تعیین محل‌های پیش‌بینی شده، سبب افزایش توجه به طراحی، به‌سازی لرزه­ای و ارزیابی قابلیت اعتمادپذیری سازه‌های موجود در این مکان‌ها می‌شود. در پیش‌بینی زمان وقوع زلزله فرضیه‌ها و نظریه‌های گسترده‌ای مطرح است. هنوز شیوه‌ای دقیق برای پیش‌بینی زمان رخداد زلزله‌های آتی مورد تأیید قرار نگرفته است. در مورد پیش‌بینی بزرگی زلزله، بررسی‌های  گسترده‌ای انجام شده است، ولی در زمینۀ پهنه‌بندی مکان رخداد زلزله احتمالی هنوز هیچ پژوهشی صورت نگرفته است. در این پژوهش  با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی خود سازمان یافته، در استان‌های سمنان و قم، مکان‌هایی که احتمال رخداد زلزله آتی وجود دارد، پیش‌بینی شده است. شبکه‌های عصبی مصنوعی انتخاب شده در این تحقیق، با دریافت الگوهای ورودی قادر به استخراج مشخصات الگوهای پیچیده­ای از داده‌های ورودی(کاتالوگ زمین لرزه­ها) است. سپس با پژوهش‌های آماری انجام شده، نقشۀ پهنه‌بندی مکان زلزله احتمالی ترسیم شده است. برای انجام این کار مشخصات زلزله‌های رخ داده بین سال‌های 1903 تا 2012 در استان‌های مورد نظر از پایگاه‌های مختلف لرزه‌ای جمع‌آوری شد. با توجه به نقشه‌های به‌دست آمده، بیش‌ترین احتمال وقوع زلزله در استان قم، در منطقۀ مرکزی این استان با احتمال 6/31 درصد و در استان سمنان در محدودۀ شمالی این استان با احتمال 9/28 درصد پیش‌بینی شده است.

---

انتخاب ظرفیت باربری خاک مسئله مهمی است که در شرایط مختلف باید بررسی شود. در مقاله حاضر، روش تحلیلی برای ارزیابی ظرفیت باربری نهایی پی‌های اجرا شده در مجاورت یک‌دیگر در فواصل مختلف پی‌ها از هم ارائه شده است. ظرفیت باربری پی‌های 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 می‌دهد که ظرفیت باربری نهایی هر پی در نتیجه تداخل سطوح گسیختگی ایجاد شده زیر پی‌ها که به فاصله آنها بستگی دارد، تغییر می‌کند. در مطالعه حاضر، تأثیر نوع خاک، عمق پی‌های اجرا شده در مجاورت هم و خاک مسلح شده بر ظرفیت باربری پی‌های مجاور هم بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که ظرفیت باربری پی‌های اجرا شده در مجاورت هم نسبت به پی‌های منفرد با توجه به شرایط، افزایش یا کاهش می‌یابد. هم‌چنین خاک مسلح شده، ظرفیت باربری پی‌های اجرا شده در مجاورت هم را نسبت به پی‌های منفرد واقع شده روی خاک‌های غیرمسلح افزایش می‌دهد و میزان افزایش به فاصلۀ پی‌ها از هم بستگی دارد. در پایان، نتایج به‌دست آمده با نتایج تحلیلی، آزمایشگاهی و عددی که محققان دیگر ارائه کرده‌اند مقایسه شده و نتایج قابل قبولی به‌دست می‌آید.

---

اندازه¬گیری درجای هندسه ناپیوستگی¬ها در توده¬های سنگی به روش دستی، غالباً کند و پرهزینه می¬باشد. همچنین در بسیاری از موارد، قسمت بزرگی از رخنمون سنگ دور از دسترس بوده و برداشت آن خطرناک است. بنابراین دستیابی به روشی سریع و ایمن جهت بدست آوردن پارامترهای هندسی ناپیوستگی¬ها ضرورت دارد. برای این منظور، تکنیک¬های توسعه یافته در حوزه پردازش تصاویر دیجیتال بسیار کارآمد و مفید می¬باشند. در این مطالعه، یک روش خودکار برای تعیین هندسه ناپیوستگی-ها با استفاده از تصاویر دیجیتالی بدست آمده از رخنمون توده سنگ، ارائه می¬شود. از مزایای این روش نسبت به روش¬های دستی می¬توان به ایمن بودن، کم هزینه بودن، کم وقت¬گیر بودن، داشتن توانایی برداشت تمامی درزه¬ها، رخ دادن خطای کمتر و حذف خطای انسانی در بدست آوردن داده¬ها اشاره کرد. در طی پیاده¬سازی مراحل سیستم آنالیز خودکار هندسه ناپیوستگی¬ها، ابتدا فیلترهای متنوعی بر روی تصاویر دیجیتالی بمنظور حذف نویز و بهبود تصاویر اعمال می¬شود. سپس با توجه به میزان اختلاف سطح خاکستری ناپیوستگی¬ها با زمینه رخساره، ناپیوستگی¬های موجود در رخساره سنگ توسط آشکارساز کنی، آشکارسازی می-شوند. در ادامه از تبدیل هاف برای توصیف ناپیوستگی¬ها بر حسب مختصات قطبی استفاده می¬شود. در مرحله بعد با استفاده از روش¬های فازی، تعداد و مرکز دسته درزه¬ها و اعضای هر دسته درزه به صورت خودکار مشخص می¬شود. در نتیجه پیاده¬سازی این الگوریتم برخی از مشخصه¬های هندسه ناپیوستگی¬ها نظیر زاویه اثر، فاصله¬داری، چگالی درزه¬داری و تداوم ناپیوستگی¬ها بدست آمده و شاخص کیفیت سنگ (RQD)، در هر راستای دلخواه بدست می¬آید. این روش می¬تواند به عنوان تکنیکی برای برداشت منظم درزه¬ها و ساخت یک پایگاه بزرگ و دائمی برای تعیین خصوصیات هندسی توده¬های سنگی به شمار رود.

---

 هدف از این مقاله ارائۀ رابطه‌ای جدید برای محاسبۀ ضریب ظرفیت باربری پی‌های مستطیلی واقع بر نزدیکی شیب برای شرایط این تحقیق است. در این راستا در قالب بررسی آزمایشگاهی مدلی از شیبی ماسه‌ای درون جعبۀ فولادی ساخته شده و پی مستطیلی روی آن قرار گرفته است. پس از بارگذاری با دستگاه سه‌محوری، مقدار بار اعمال شده و تغییر مکان پی ثبت شده و منحنی تنش- نشست رسم شده است. بر این اساس ظرفیت باربری نهایی پی تعیین شده است. ماسه استفاده شده در این تحقیق ماسه بابلسر است و در تمام آزمایش‌ها دانسیتۀ نسبی 50% است. بر اساس نتایج حاصل، تأثیر فاصلۀ پی تا لبه شیب و نیز زاویۀ شیب بر ظرفیت باربری نهایی پی بررسی شده و در بارۀ روند تغییرات آن با پارامترهای مختلف بحث شده است. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که با افزایش فاصلهۀ لبه پی از شیب٬ ظرفیت باربری به‌صورت خطی افزایش می­یابد. هم‌چنین با افزایش زاویۀ شیب٬ ظرفیت باربری به‌صورت خطی کاهش پیدا کرده است. در نهایت رابطه‌ای جدید برای برآورد ضریب ظرفیت باربری پی‌های سطحی در مجاورت شیب برای ماسه با تراکم 50% و شرایط این تحقیق ارائه شده است.

---

تحقیقات متعدد نشان می­دهند، آب‌زیرزمینی موجود در لایه­های زمین هنگام زمین‌لرزه و پیش از آن دچار تحولات فیزیکی و شیمیایی می‌شود که دستگاه­های اندازه­گیری آن‌ها را ثبت می‌کند و با عنوان پیش‌نشانگرهای زمین‌آب‌شناختی از آن یاد می‌شود. هم‌چنین طبق بررسی‌های انجام شده، امواج میدان الکترومغناطیس زمین هنگام زمین‌لرزه و حتی در بازۀ زمانی پیش از آن دچار نوساناتی می‌شود که به آن ناهنجاری‌های مغناطیسی گفته می‌شود. این دسته از ناهنجاری‌ها در حوزۀ دانشی زلزله به‌عنوان پیش‌نشانگر زمین‌مغناطیس شناخته می‌شوند. بنا بر این هدف از انجام این بررسی امکان‌سنجی ایجاد ارتباط بین دو دسته از پیش‌نشانگرهای زلزله (پیش‌ نشانگرهای زمین­آب‌شناختی و زمین‌مغناطیس) است. در این تحقیق، مجموعه‌ای از آزمایش‌ها به‌منظور بررسی اثر میدان‌های مغناطیسی در مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب شامل، هدایت الکتریکی¹، کل مواد جامد محلول در آب² و ارتفاع سطح آب³، در راستای استفاده در پیش‌بینی کوتاه‌مدت و میان‌مدت زلزله طراحی و اجرا شد. تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش با استفاده از آزمون‌های آماری نشان می‌دهد که با ضریب اعتماد 95 درصد، ارتباط معنی‌دار بخشی⁴ میان میدان‌های مغناطیسی (پیش‌نشانگر زمین‌مغناطیس) و مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب (پیش ‌نشانگر آب‌شناختی) وجود دارد

---

در این تحقیق از آزمایش‌های برش سه‌محوری زهکشی شده برای بررسی رفتار تنش-کرنش و تغییر حجم خاک‌ ماسه‌ای رس‌دار مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن استفاده شد. تأثیر پارامترهایی مانند درصد الیاف (صفر، 5/0 و 0/1 درصد)، درصد رس (صفر، 10 و20 درصد)، تراکم نسبی (50 و90 درصد) و فشار همه جانبه (100، 200 و 300 کیلوپاسکال) بررسی شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که مقاومت برشی خاک ماسه‌ای همواره بیش‌تر از مقاومت برشی ماسه رس‌دار است. به‌عبارت دیگر افزودن رس موجب کاهش مقاومت خاک ماسه‌ای می‌شود. هم‌چنین اضافه شدن رس، رفتار تغییر حجم نمونه‌ها را از اتساعی به انقباشی تغییر می‌دهد. افزودن الیاف نیز موجب ازدیاد مقاومت در نمونه‌های ماسه‌ای و ماسه رس‌دار شده و میزان شکل‌پذیری نمونه را افزایش می‌دهد.

---

وجود املاح در بعضی از خاک­های ریزدانه رسی باعث ایجاد پدیده­ی واگرایی در این خاک­ها می­شود. عدم شناسایی دقیق رس­های واگرا خسارات و خرابی­هایی را به دنبال خواهد دشت زیرا ذرات خاک­های رسی واگرا تحت شرایط خاصی متفرق شده و به سرعت شسته می­شوند. در منطقه­ی سیمین دشت (واقع در استان سمنان)، برخی از سازه­های هیدرولیکی به­علت قرارگیری بر روی این نوع خاک­ها دچار آسیب­های جدی شده­اند. از اینرو در این تحقیق به بررسی خاک­های اطراف کانال انتقال آب در منطقه­ی مذکور و ارزیابی میزان واگرایی این خاک­ها پرداخته و در نهایت روش­های اصلاح این خاک­ها پیشنهاد شده است. بدین منظور نمونه­هایی از خاک محل تهیه و پس از تعیین مشخصات خاک، نمونه­های مذکور تحت آزمایش­های کرامب، هیدرومتری دوگانه و تست­های شیمیایی قرار گرفتند. نتایج حاصل بیانگر واگرایی خاک این منطقه به خصوص در اطراف کانال انتقال آب سیمین دشت بوده است. در این تحقیق تأثیر افزودن سیمان، آهک و آلومینیوم نیترات بر کاهش واگرایی نمونه­های خاک با انجام آزمایش­های پین­هول مورد بررسی واقع شد. نتایج آزمایش­های انجام شده بر روی نمونه­های اصلاح شده نشان داده که افزودن %5 سیمان، یا %5 آهک (بدون برطرف شدن کامل پدیده آبشستگی)، یا %3 آلومینیوم نیترات به خاک بسیار واگرا، و همچنین افزودن %3 سیمان، یا %5 آهک، یا %3 آلومینیوم نیترات به خاک واگرای این منطقه، موجب تثبیت آن خواهد شد.

---

به‌منظور به‌سازی خاک در محل مخازن نفت پرژۀ انبار نفت ماهشهر، به‌علت وجود لایه‌های زیرسطحی نرم رسی و بالا بودن تراز آب زیرزمینی در ناحیۀ بررسی شده، برای نداشتن خسارات ناشی از نشست‌های تحکیمی دراز مدت در اثر ساخت مخازن، از روش پیش بارگذاری به‌کمک خاک‌ریز به‌همراه زهکش‌های قائم پیش‌ساخته (PVD) با الگوی مثلثی استفاده شده است. برای کنترل نتایج محاسباتی و عملکرد مناسب خاک‌ریزها از ابزار دقیق­هایی نظیر نشست‌سنج­ها و پیزومترها که در تمامی نقاط خاک‌ریز نصب شده‌اند، بهره گرفته شده است. در این مقاله آنالیز برگشتی با استفاده از نتایج ابزار دقیق و به‌کمک نرم‌افزار تفاضل محدود Settle ۳D انجام شده و نتایج به‌دست آمده با یک‌دیگر مقایسه شده است. در این راستا پارامترهای تأثیرگذار ژئوتکنیکی اولیۀ حاصل از آزمایش‌های آزمایشگاهی و صحرایی با استفاده از این روش تصحیح شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که پارامتر‌های آزمایشگاهی مؤثر در نظر گرفته شده برای محاسبات اولیۀ نشست تحکیمی خاک نظیر (C_c) و (Pc)، به‌ترتیب بیش‌تر و کم‌تر از مقادیر واقعی اندازه‌گیری شده است و پارامتر‌های آزمایشگاهی مؤثر در نظر گرفته شده برای محاسبات زمان تحکیم خاک (K_h وK_v ) از مقادیر واقعی اندازه‌گیری شده کم‌تر پیش‌بینی شده است. هم‌چنین نتایج حاصل بر مبنای بررسی‌های پارامتریک انجام شده در مورد آرایش و عمق زهکش­های قائم، نشان داد که با افزایش طول زهکش‌ها نسبت به فواصل آن‌ها می‌توان کارایی این روش را افزایش داد.

---

سنگ‌های ساختمانی ذخایر معدنی با ارزش هستند و صنعت سنگ‌ساختمانی نیز به‌عنوان صنعت اقتصادی مهم به‌شمار می‌رود. این صنعت به‌صورت یک زنجیره است و کنترل کیفیت، حلقۀ گم شده این زنجیره در ایران است که موجب کاهش بهره‌وری این صنعت شده است. کیفیت سنگ ساختمانی تابع عوامل مختلفی است و وجود ناپیوستگی‌ها، حفره‌ها، فضاهای خالی و لایه‌بندی‌های ظریف روی کیفیت سنگ تأثیر منفی دارند. در پژوهش حاضر از روش ژئوفیزیکی غیرمخرب رادار نفوذی به زمین (GPR) برای ارزیابی و کنترل کیفیت بلوک‌های استخراجی تراورتن مجتمع معدنی حاجی‌آباد محلات در استان مرکزی، قبل از عملیات فرآوری، استفاده شده است. برای این منظور ابتدا با استفاده از برنامه مدل‌سازی عددی پیش‌رو، به‌روش تفاضل محدود دوبعدی بهبود یافته در حوزۀ فرکانس در محیط نرم‌افزار MATLAB، پاسخ GPR دوبعدی مدل‌های مصنوعی فرضی به‌شکل مکعب مستطیل (معرف کوپ‌های سنگی) شامل لایه‌بندی‌های ظریف و ناپیوستگی در جهت‌های مختلف، شبیه‌سازی شد تا از نتایج آن‌ها برای تفسیر نگاشت‌های راداری واقعی استفاده شود. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهد که پاسخ GPR مرزهای مشترک لایه‌ها (ناشی از وجود لایه‌بندی‌های ظریف) و ناپیوستگی‌های برجسته درون بلوک سنگ، در نگاشت‌های راداری به‌وضوح قابل تشخیص هستند. بررسی نتایج حاصل از تفسیر نگاشت‌های راداری واقعی، پس از اعمال فیلترهای مختلف نیز حاکی از قابلیت بالای روش GPR در شناسایی لایه‌بندی‌های ظریف و ناپیوستگی‌های درون بلوک‌های سنگی و در نتیجه تعیین کیفیت آن‌ها در محدودۀ بررسی شده است. در هر صورت در مورد داده‌های واقعی به‌دلیل ناهمگنی لایه‌های ظریف، وجود انواع مختلف نوفه‌ها و بازتاب‌های چندگانه، پاسخ ناپیوستگی‌های ساختاری کوچک واقع در زیر ناپیوستگی‌های برجستۀ کم عمق، با پاسخ‌های دیگر پوشش داده شده و قابل شناسایی نیستند

---

تودۀ سنگ به‌عنوان بستر میزبان در ساخت انواع سازه‏های عمرانی و معدنی سطحی و زیرزمینی مطرح است. عوامل متعددی بر نحوۀ رفتار و پایداری چنین سازه‏هایی تأثیر می‏گذارند که از جمله مهم‌ترین این پارامترها می‌توان به، رفتارشناسی تودۀ سنگ‏ها، ناپیوستگی‏ها و به‌تبع آن حضور بلوک‏های سنگی ایجاد شده در اثر برخورد این ناپیوستگی‏ها اشاره کرد.  بلوک‏های سنگی که تودۀ سنگ به آن‌ها افراز شده است، به‌لحاظ استاتیکی و دینامیکی از مهم‌ترین اجزای روند تحلیل پایداری و رفتاری سازه‏ها محسوب می‏شوند. در این تحقیق سعی شده به شناسایی بلوک‏های سنگی ایجاد شده در اثر تقاطع ناپیوستگی در سه بعد پرداخته شود. الگوریتم طراحی شده در این پژوهش، بر مبنای جستجوی سلسله مراتبی با شناسایی اجزاء بلوکی از جزء به کل عمل می‌کند که سرعت عملکرد زیادی دارد. هم‌چنین در پیاده­سازی این الگوریتم از قابلیت روش محاسبه موازی برنامه متلب نیز استفاده شده که به‌مراتب سرعت محاسبات را با حفظ دقت، افزایش می‌دهد. اجزاء تشکیل‌دهنده بلوک‏ها شامل کنج، لبه و چند ضلعی‏های تشکیل دهنده سطوح هستند. بلوک‏های سنگی براساس الگوریتم طراحی شده در محیط نرم‌افزار متلب شناسایی شده و بعد از محاسبه حجم آن‌ها و هیستوگرام حجمی آن‏ها ترسیم می‏شود. نمایش زنده روند شناسایی بلوک و هم‌چنین ثبت و نمایش موقعیت و توزیع فضایی کنج­ها و لبه­های بلوک­ها از ویژگی­های کد توسعه داده شده است. نتایج نشان می­دهد، غالباً توزیع حاکم بر حجم بلوک های ایجاد شده، نمایی است.
 

---

روش رادار نفوذی به زمین (GPR) روشی ژئوفیزیکی نسبتاً جدید، غیرمخرب و با قدرت تفکیک زیاد است که به­دلیل شفاف بودن برف و یخ برای امواج الکترومغناطیسی به‌طور گسترده برای شناسایی ضخامت لایه­های برف و یخ و بستر یخچال­ها استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر مدل­سازی پیش‌رو و وارون داده­های GPR با هدف کاربرد در زمینۀ برف و یخ و یخ­بندان­شناسی در منطقۀ علم­کوه مازندران، انجام شده است. برای این منظور ابتدا پاسخ GPR مدل مصنوعی متناظر با نگاشت راداری منطبق بر پروفیل واقعی GPR، به­روش تفاضل محدود حوزۀ زمان (FDTD) دوبعدی، شبیه­سازی شد. سپس برای اعتبارسنجی تعبیر و تفسیر برداشت­های GPR واقعی، از روش مدل­سازی وارون با حل یک مسئلۀ بهینه­سازی، استفاده شد. نگاشت راداری نهایی مطلوب داده­های واقعی GPR منطبق بر یکی از پروفیل­های برداشت در این منطقه، با اعمال مراحل پردازشی مختلف مانند تصحیح اشباع سیگنال، تابع تقویت، اعمال فیلتر مهاجرت f-k و تصحیح توپوگرافی روی داده­های خام، با استفاده از نرم‌افزار Reflexw آماده­سازی شده است. نتایج این پژوهش بر اساس بررسی میزان تطابق نگاشت راداری داده­های واقعی GPR با پاسخ GPR مدل مصنوعی تولید شده متناظر با آن، درستی تفسیر زیرسطحی انجام شده در منطقۀ یخچال علم­کوه را تأیید می­کند. 

---

در یک چاه مشبک‌کاری شده، سیالات از طریق آرایه‌ای از تونل‌های مشبک‌کاری به درون چاه وارد می‌شوند. معمولاً این مشبک‌کاری‌ها با الگویی مارپیچی در اطراف گمانه چاه توزیع می‌شوند. مدل‌های عددی موجود برای شبیه‌سازی جریان سیالات تولیدی به درون چاه‌های قائم غلاف‌دار مشبک‌کاری شده دارای شرایط مرزی پیچیده‌ای بوده و یا از زیاد بودن هزینه‌های محاسباتی رنج می‌برند. این مقاله یک مدل اجزای محدود ساده و در عین حال کارآمد را برای شبیه‌سازی جریان در اطراف یک چاه با تقارن مارپیچی مشبک‌کاری‌ها را ارایه می‌دهد. در مدل پیشنهادی با استفاده از تقارن فقط لازم است ضخامتی از بازه مشبک‌کاری که شامل یک تونل مشبک‌کاری است مش‌بندی شود. زاویۀ فیزینگ بین مشبک‌کاری‌های مجاور از طریق اعمال شرایط مرزی دوره‌ای به مرزهای بالایی و پایینی ضخامت مفسر مخزن در نظر گرفته شده‌ است. این شرایط مرزی شامل بخش‌های فشار-دوره‌ای و سرعت-دوره‌ای است. بر خلاف بخش فشار-دوره‌ای، روش اعمال شرایط سرعت-پریودیک برای مسئله جریان تک متغیره مبهم است. در این راستا ثابت می‌شود که در مدل پیشنهادی شرایط سرعت دوره‌ای به‌صورت خودکار به شکل ضعیف ارضاء می‌شود. دقت و کارایی محاسباتی مدل پیشنهادی از طریق مقایسه با مدل‌های موجود صحت‌سنجی شده است. نتایج مدل در قالب ضریب پوسته با مدل نیمه‌تحلیلی متداول نیز مقایسه شده و انطباق مناسبی مشاهده شده است. مدل پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان یک ابزار عددی مناسب برای بررسی جریان ورودی به چاه با آرایش مارپیچی  مشبک‌کاری‌ها استفاده شود.