Facilities built in areas affected by earthquake activity, such as tunnels, which have always been an integral part of human life, must withstand both dynamic and static loading. It has led to the need for practical studies on the effects of earthquakes on underground structures and the factors affecting their destruction. For this purpose, in this research, at first different patterns of tunnel’s excavation were investigated and by using Plaxis 2D software and based on Tabas earthquake in Iran, sensitivity analysis on Geotechnical parameters of the soil surrounding tunnel such as cohesion, friction angle, unit weight and modulus of elasticity was carried out, and the parameters whose changes have the greatest and least effects on the bending moment changes on the tunnel lining are introduced. The results show that tunnel excavation patterns significantly affect the bending moment, axial forces, displacements, and surface settlement of the tunnel. Often, by dividing tunnel excavation area to small parts, the values of bending moment, axial forces, displacements, and surface settlement of the tunnel decreases in static analysis. Also, outputs of sensitivity analysis on Geotechnical parameters of the soil surrounding tunnel showed that modulus of elasticity of the soil surrounding tunnel has the most effect and cohesion changes have the least effect on bending moment induced on tunnel lining..

حساسیت موج شکن مرکب کیسونی به شرایط محیطی از یک سو و از سوی دیگر هزینه های اجرایی فراوان و نیز سختی امور تعمیر و نگهداری آن، همچنین اهمیت مستحدثات بالا و پشت این سازه، موجب گردیده است که طراحی موج شکن های مرکب کیسونی همواره با ظرافت خاصی همراه باشد. هدف این پژوهش بررسی میزان تاثیر هر یک از مشخصه های محیطی محل ساخت در روند طراحی موج شکن مرکب کیسونی است. به این منظور حساسیت هندسه مقطع این سازه به مشخصه های هیدرولیکی محل ساخت از جمله پریود، ارتفاع و زاویه برخورد موج در اعماق مختلف، مورد ارزیابی قرار گرفته است. هم چنین میزان تاثیر نوع خاک بستر بر ابعاد سازه بررسی شده و در پایان مقایسه ای میان روابط تحلیلی و تجربی برآورد فشار موج روی این نوع سازه صورت گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش طراحان را با پاسخ هندسه مقطع موج شکن های مرکب کیسونی به تنوع شرایط هیدرولیکی و ژئوتکنیکی محل احداث، آشنا می نماید. بنابراین نتایج حاصله در امر طراحی آگاهانه و سنجیده این نوع سازه ها در شرایط مختلف هیدرولیکی و ژئوتکنیکی راه گشا خواهند بود.

آلودگی خاک و آب های زیرزمینی به مواد ارگانیک و سمی، یک مشکل شایع و زیست محیطی است. در این میان، مواد نفتی یکی از مهمترین آلوده کننده های محیط زیست به حساب می آیند. پژوهش حاضر به بررسی رفتار تحکیمی خاک های رسی آلوده به نفت و مشتقات آن پرداخته است. هدف اصلی، تعیین پارامترهای مرتیط با میزان و سرعت نشست خاک آلوده به سیالات نفتی می باشد. جهت تحلیل، اثر متغیرهای مختلفی از جمله درصد آلودگی، نوع آلاینده و درصد تراکم بر رفتار تحکیمی رس کائولینیت آلوده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش درصد آلودگی، میزان تراکم پذیری خاک آلوده نسبت به خاک تمیز افزایش می یابد، اما پارامترهای مرتبط با سرعت تحکیم از جمله ضریب تحکیم و ضریب نفوذپذیری با ازدیاد درصد آلاینده کاهش خواهند یافت. میزان کاهش مرتبط با نوع الاینده می باشد. ضریب تحکیم رس آلوده به نفت خام با افزایش درصد آلودگی از صفر تا 9، بین 20 تا 30 درصد بسته به تراکم نسبی خاک کاهش می یابد حال آنکه در رس آلوده به گازوئیل، با افزایش صفر تا 9 درصدی آلودگی، میزان کاهش در حدود 50 درصد خواهد بود.

امروزه یکی از دغدغه ­هایی که در پروژه ­های صنعتی و عمرانی در برخی مناطق جنوبی کشور مطرح است پدیده واگرایی می ­باشد. در این پدیده خاک­ های رسی واگرا تحت شرایطی خاص پراکنده شده و به سرعت شسته می­ شوند. با توجه به پیشرفت روزافزون در زمینه افزودنی­ های صنعتی و معدنی، در این پژوهش از متاکائولن (Metakaolin) جهت بهسازی خاک­ های واگرا استفاده شده است. بدین منظور نمونه ­هایی متشکل از درصد وزنی صفر، 2، 4، 6 و 8 درصد وزن خاک، به خاک رس شدیداً واگرا افزوده شد و پس از پایان دوره عمل­ آوری 7 روزه، نمونه ­ها تحت آزمایش ­های مختلف ژئوتکنیکی قرار گرفتند و میزان تغییرات پتانسیل واگرایی و همچنین بهبود ویژگی های ژئوتکنیکی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزودن 6 تا 8 درصد متاکائولن به خاک، پتانسیل واگرایی به طور قابل توجهی کاهش می ­یابد. در این حالت مطابق نتایج آزمایش هیدرومتری دوگانه شدت پتانسیل واگرایی حدود 55 درصد کاهش یافت و در محدوده واگرایی کم قرار گرفت این موضوع در آزمایش کرامب (Crumb) هم صادق بود. در ادامه نتایج آزمایش حدود اتربرگ (Atterberg limits) نشانگر کاهش شاخص خمیری و در نتیجه کاهش انعطاف ­پذیری نمونه­ ها است. بررسی نتایج آزمایش تراکم نشان دهنده آن بوده است که با کاهش رطوبت بهینه، حداکثر دانسیته خشک خاک افزایش یافته که همین امر سبب افزایش تراکم خاک در نتیجه واکنش ­پذیری بالا متاکائولن با هیدروکسیدکلسیم و تشکیل ژل هیدرات سیلیکات کلسیم بوده است که درنهایت سبب افزایش مقاومت محصورنشده خاک و بهبود مشخصات ژئوتکنیکی خاک واگرا گردیده است.

پیشنهاد طبقه بندیهای مبتنی بر ترکیب متغیرهای زمین شناسی و پارامترهای ژئوتکنیکی امکان استفاده از دانش زمین شناسی در تخمین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح را فراهم می کند. شهر تهران یکی از کلان شهرهایی است که بر روی رسوبات آبرفتی کواترنر بنا شده، این رسوبات بر اساس سن و شرایط تشکیل به چهار گروه C, B, A و D تقسیم شده است. برخی محققین طبقه بندی جدیدی با تلفیق متغیرهای زمین شناسی و پارامترهای ژئوتکنیکی، برای آبرفت های A وC تهران ارائه داده اند. هدف تحقیق حاضر که در ادامه تحقیقات قبلی است، پیشنهاد طبقه بندی مبتنی بر ترکیب این دو سری اطلاعات برای آبرفت های B تهران است. در این تحقیق براساس برداشتهای زمین شناسی صورت گرفته در بیش از 66 نقطه از رخنمونهای آبرفت های تهران، متغیرهای زمین شناسی موثر بر پارامترهای ژئوتکنیکی بخش درشت دانه آبرفت B شامل اندازه دانه، شکل دانه، نحوه اتصال دانه ها، سیمان بین دانه ها، همگنی و لایه بندی شناسایی گردید و بر اساس این متغیرهای این آبرفت به چهار واحد Bn1، Bn2، Bn3 و Bn4 تقسیم شد. با انجام 27 آزمایش برش مستقیم برجا و 70 آزمایش بارگذاری صفحه در واحدهای مشخص شده پارامترهای ژئوتکنیکی این 4 واحد شامل زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی و مدول تغییر شکل پذیری تعیین شد. با تلفیق متغیرهای زمین شناسی و پارامترهای ژئوتکنیکی جدولی پیشنهاد گردید که امکان تخمین پارامترهای ژئوتکنیکی بر اساس متغیرهای زمین شناسی برای این آبرفت را فراهم میاورد.

امروزه یکی از دغدغه ­هایی که در پروژه ­های صنعتی و عمرانی در برخی مناطق جنوبی کشور مطرح است پدیده واگرایی می ­باشد. در این پدیده خاک­ های رسی واگرا تحت شرایطی خاص پراکنده شده و به سرعت شسته می­ شوند. با توجه به پیشرفت روزافزون در زمینه افزودنی­ های صنعتی و معدنی، در این پژوهش از متاکائولن (Metakaolin) جهت بهسازی خاک­ های واگرا استفاده شده است. بدین منظور نمونه ­هایی متشکل از درصد وزنی صفر، 2، 4، 6 و 8 درصد وزن خاک، به خاک رس شدیداً واگرا افزوده شد و پس از پایان دوره عمل­ آوری 7 روزه، نمونه ­ها تحت آزمایش ­های مختلف ژئوتکنیکی قرار گرفتند و میزان تغییرات پتانسیل واگرایی و همچنین بهبود ویژگی های ژئوتکنیکی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزودن 6 تا 8 درصد متاکائولن به خاک، پتانسیل واگرایی به طور قابل توجهی کاهش می ­یابد. در این حالت مطابق نتایج آزمایش هیدرومتری دوگانه شدت پتانسیل واگرایی حدود 55 درصد کاهش یافت و در محدوده واگرایی کم قرار گرفت این موضوع در آزمایش کرامب (Crumb) هم صادق بود. در ادامه نتایج آزمایش حدود اتربرگ (Atterberg limits) نشانگر کاهش شاخص خمیری و در نتیجه کاهش انعطاف ­پذیری نمونه­ ها است. بررسی نتایج آزمایش تراکم نشان دهنده آن بوده است که با کاهش رطوبت بهینه، حداکثر دانسیته خشک خاک افزایش یافته که همین امر سبب افزایش تراکم خاک در نتیجه واکنش ­پذیری بالا متاکائولن با هیدروکسیدکلسیم و تشکیل ژل هیدرات سیلیکات کلسیم بوده است که درنهایت سبب افزایش مقاومت محصورنشده خاک و بهبود مشخصات ژئوتکنیکی خاک واگرا گردیده است.

به منظور شناخت ساختگاه، به دست آوردن پارامترهای مقاومتی خاک امری ضروری و در عین حال هزینه بردار و زمان بر می باشد. بدین منظور با استفاده از اطلاعات 129 گمانه حفر شده در سطح شهر کرمانشاه، اطلاعات ژئوتکنیکی مورد نیاز جمع آوری و دسته بندی و با استفاده از روش گروهی مدل سازی داده ها (GMDH) و مجموعه ورودی های مختلف، مدل ها ساخته شده اند. رابطه همبستگی میان پارامترهای مقاومت برشی (زاویه اصطکاک و چسبندگی) با عدد نفوذ استاندارد و مشخصات ژئوتکنیکی (ذرات ریزدانه، رطوبت و ...) به دست آورده شده است که با استفاده از شاخص های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، بهترین مدل برای پیش بینی مشخصه ها انتخاب شده است. در روابط به دست آمده، برای زاویه اصطکاک (RMSE=2.822) مقادیر پیش بینی شده با تقریب در حدود %20± و برای چسبندگی (RMSE=4.161) با تقریب در حدود 6± کیلوپاسکال محاسبه می شوند. روابط به دست آمده در این پژوهش با سایر محققین مقایسه شده و برتری اثبات شده است، که می تواند به دلیل تنوع در پارامترهای ورودی، استفاده از شبکه عصبی و محدود کردن منطقه مورد مطالعه باشد. استفاده از این مدل ها برای برآورد پارامترهای مقاومت برشی خاک در مرحله اولیه پروژه ها پیشنهاد می شود.

رشد جمعیت و کمبود فضا در شهرهای بزرگ باعث افزایش نیاز به توسعه سیستم حمل و نقل عمومی و اجرای خطوط زیرزمینی مترو در این شهرها شده است. یکی از مهمترین مخاطرات حفاری تونل های مترو، نشست ناشی از حفاری این تونل ها و اثرات احتمالی آن بر روی سازه های سطحی است. هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی میزان تاثیر مهمترین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح آبرفتی بر روی نشست سطح زمین است. مطالعه پیشینه تحقیق نشان می دهد که تجزیه و تحلیل همزمان پارامترهای موثر بر رفتارمصالح دربرگیرنده تونل، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به منظور دستیابی به این هدف می توان از روش طراحی آزمایش به دلیل امکان اعمال تغییرات آگاهانه در متغیرهای ورودی (پارامترهای ژئوتکنیکی) مدل و بررسی تغییرات خروجی (نشست سطح زمین) استفاده کرد. از طرف دیگر استفاده از دانش افراد خبره در یک مدل مبتنی بر سیستم مهندسی سنگ به منظور قضاوت در خصوص سیستم های پیچیده همواره از کارایی بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این مطالعه از این روش نیز به منظور دستیابی به اهداف تحقیق استفاده شده است. جهت استفاده از روش طراحی آزمایش ابتدا با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D، بخشی از تونل خط دو مترو کرج مدل و نتایج مدل ساخته شده با اطلاعات رفتارنگاری مقایسه شد. بدین ترتیب از کارایی مدل عددی ساخته شده در شرایط زمین شناسی این محدوده اطمینان حاصل شد. در مرحله بعدی یک تحلیل دامنه ایی و تحلیل حساسیت با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت. در تحلیل دامنه ایی انجام گرفته پارامترهای مدول الاستیک و نسبت پواسون با محدوه 0.46 و 0.14 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی شاخص آزمایش و به تبع آن بر روی نشست سطح زمین هستند. همچنین خروجی های تحلیل انجام گرفته با استفاده از نرم افزار Minitab نشان می دهد که مدول الاستیسیته و نسبت پواسون به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند. نتایج مدل مبتنی بر نظرات افراد خبره نیز انطباق نسبی با نتایج روش طراحی آزمایش دارد. تحلیل مدل RES نشان می دهد که بیشترین و کمترین وزن فعالیت پارامترهای مورد بررسی به ترتیب مربوط به مدول الاستیک با وزن 28.6 و نسبت پواسون با وزن 7.1 است. بنابراین این دو پارامتر دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند.