فهرست مطالب

زمین شناسی مهندسی - سال هفتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1392)

مجله زمین شناسی مهندسی
سال هفتم شماره 2 (پاییز و زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • ایمان آقاملایی، غلامرضا لشکری پور، محمد غفوری صفحه 1743
    سنگ های مارنی از جمله سنگ های ضعیف می باشند که به دلیل قابلیت تورم و شکفتگی زیاد، مقاومت و دوام پذیری کم در اجرای سازه های مهندسی مشکلاتی را سبب می شوند. ایجاد این مشکلات به دلیل عدم شناخت کافی از ویژگی های زمین شناسی مهندسی این نوع سنگ هاست. از این رو در این پژوهش به منظور تعیین پارامترهای فیزیکی و مکانیکی سنگ های مارنی ساختگاه سدصفا، برروی نمونه های حاصل از حفاری گمانه ها، آزمایشهای حدود اتربرگ، وزن مخصوص، تخلخل و درصد رطوبت، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS)، آزمایش برش مستقیم، آزمایش تحکیم، آزمایش مقاومت فشاری محصور (سه محوری)و همینطور آزمایش های پراش اشعه ایکس (XRD) وفلور سانس اشعه ایکس(XRF) صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می دهد که نوع و مقدار کانی های موجود در مارن بویژه کانی های رسی از عوامل موثر و تاثیر گذار بر ویژگی های زمین شناسی مهندسی این نوع از سنگ هاست.
    کلیدواژگان: خصوصیات زمین شناسی مهندسی، رابر، کانی های رسی، مارن
  • رسول اجل اوییان، حدیثه منصوری، امیرحسین صادق پور صفحه 1763
    در این تحقیق، تاثیر شوری آب بر خصوصیات مهندسی خاک ریز دانه مورد استفاده در هسته سد کرچای واقع در شرق تبریز بررسی شده است. بدین منظور از آب نیمه شور رودخانه آجی چای (TDS بیش از 1877 پی پی ام) و آب شور سرشاخه کرچای (TDS بیش از 97000 پی پی ام) نمونه هایی استحصال شد. در آزمایشگاه آزمایشات حدود آتربرگ، تراکم، نفوذپذیری، مقاومت تراکمی تک محوره، برش مستقیم، تورم آزاد و واگرایی (کرامب، هیدرومتری دوگانه و پین هول) با آب مقطر، آب نیمه شور و آب شور انجام گردید. نتایج حاکی از کاهش حدود آتربرگ و افزایش در ضریب نفوذپذیری و پارامترهای مقاومت برشی خاک با افزایش شوری آب منفذی می باشد. شوری آب تاثیری بر مدت زمان تورم نداشته و تورم اولیه خاک بعد از 180 دقیقه پایان یافت. درصد تورم با استفاده از آب نیمه شور 32 درصد کاهش و با استفاده از آب شور 23 درصد افزایش یافت. با توجه به بیشتر بودن درصد کاتیون های دو ظرفیتی در آب نیمه شور نسبت به آب شور، فشار تورم با استفاده از آب نیمه شور، کاهش بیشتری نشان داد. اگر چه درصد سدیم در آب های شور و نیمه شور بالاست، اما هیچ رفتار واگرایی با استفاده از آن ها مشاهده نشد. در کل با توجه به درصد پایین کانی های رسی فعال در خاک، تغییرات ایجاد شده در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک چشمگیر نیست. اکثر نتایج بدست آمده به افزایش نیروی جاذبه در بین ذرات خاک توسط املاح موجود در آب و تشکیل ساختار لخته ای نسبت داده شده است.
    کلیدواژگان: شوری آب، خاک ریز دانه، سد خاکی کرچای، خواص مهندسی رس
  • پوریا حیدریان، سیدمحمود فاطمی عقدا، علی نورزاد صفحه 1787
    رشد سریع در توسعه شهرها منجر به افزایش در خواست، برای ساختن تونل ها به منظور خطوط الکتریکی و ارتباطی و سیستم های حمل و نقلی گردیده است. در یک تونلزنی سپری، آنالیز پایداری و تعیین میزان نشست زمین در یک پروژه واقعی تونلزنی سپری اهمیت خاصی دارند. هدف از این تحقیق تعیین فشار ریزش جبهه یک تونل سطحی حفر شده به وسیله TBM متعادل کنننده فشار زمین (EPB) است. دراین پژوهش به منظور بررسی تاثیر فشارجبهه کار بر رفتارتونل،از روش های تحلیلی ومدل سازی عددی سه بعدی با نرم افزارABAQUS استفاده شده است. پارامترمذکورب ااستفاده ازداده های مربوط به خط2 متروی کرج محاسبه شده است. روش تحلیلی مورد استفاده دراین تحقیق عبارت است از: روش لکا- دورمیو (مرز بالایی)که برپایه آنالیز حدی تنش استوار است که بر اساس مکانیسم شکست چند بلوکی انتقالی انجام گردیده است. همچنین در مدلسازی عددی انجام شده،از مدل رفتاری موهر- کولمب استفاده شده است. سپس نتایج حاصل از روش های تحلیلی ومدلسازی عددی مقایسه شده است. بر طبق یافته های حاصل ازاین تحقیق، فشاربه دست آمده ازروش تحلیلی لکا- دورمیو، حداقل فشاری است که می توان بر جبهه تونل اعمال کرد. همچنین تحلیل نشان می دهد که با اعمال فشار بدست آمده از روش تحلیلی، جبهه تونل متروی کرج به احتمال زیاد پایدار می ماند و اجرای روش های پیش تحکیمی در این مقطع تونل لازم و ضروری به نظر نمی رسد.
    کلیدواژگان: جبهه تونل، مرز بالایی، روش عددی، روش تحلیلی، جابه جایی جبهه، خط 2 متروی کرج، ABAQU
  • غلامرضا خانلری، مجتبی حیدری، یزدان محبی حسن آبادی، یاسین عبدی لر، رضا بابازاده صفحه 1811
    آگاهی از ویژگی های مورفولوژیکی رودخانه ها یکی از پیش نیازهای شناخت رفتار و استفاده بهینه از هر رودخانه می باشد. بطورکلی فیزیوگرافی حوضه آبریز نقش اساسی در تعیین عواملی نظیر حجم سیلاب ها، تعیین فرسایش پذیری و رسوب زایی حوضه های آبریز دارد. در این پژوهش به منظور شناخت رفتار رودخانه گاماسیاب پایین واقع در شرق استان کرمانشاه، ویژگی های ژئومرفولوژی مهندسی این رودخانه مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه خصوصیات ژئومرفولوژی مهندسی این رودخانه با استفاده از داده های حاصل از مطالعات پیشین و براساس بازدید از محل و برداشت های صحرایی، بررسی نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی منطقه مذکور انجام شده است. خواص فیزیوگرافیکی حوضه آبریز، ویژگی های مورفولوژیکی کانال و شرایط زمین شناسی در این ناحیه، مورد مطالعه قرار گرفته اند. در این پژوهش، پارامترهای ژئومرفولوژیکی متعددی از قبیل عرض متوسط، محیط، مساحت، ضریب شکل هیدرولوژیکی، شکل حوضه آبریز، ارتفاع بیشینه، کمینه، ارتفاع متوسط و شیب طولی رودخانه محاسبه شده است. همچنین وضعیت تراکم شبکه آبراهه رودخانه گاماسیاب مورد بررسی قرار گرفته و زمان تمرکز آن محاسبه گردیده است. در نهایت رودخانه گاماسیاب بر اساس تقسیم بندی های مختلف رودخانه ها مورد بررسی قرار گرفته و طبقه بندی شده است.
    کلیدواژگان: ژمورفولوژی مهندسی، حوضه آبریز، مورفولوژی، رودخانه گاماسیاب، کرمانشاه
  • حسین سلطانی جیقه، ناصر شیردل صفحه 1847
    در سال 1385بخشی از شیروانی مشرف به نوار نقاله و سنگ شکن معدن مس سونگون ریزش نموده و ساختمان های بالای آن دچار جابجایی و شکست شده است. با توجه به اهمیت کارکرد بی عیب نوار نقاله و سنگ شکن به منظور تداوم در تولید، ویژگی های زمین شناسی ساختمانی و مهندسی منطقه مطالعه شده و وضعیت موجود شیروانی به لحاظ پایداری ارزیابی شد. نتایج ارزیابی ها نشان داد که شیروانی اطمینان کافی در مقابل لغزش را ندارد و ناپایداری آن باعث آسیب دیدن یا از بین رفتن نوار نقاله و تونل آن خواهد شد. بنابراین، با توجه به شرایط فنی و اقتصادی، روش اصلاح هندسه شیروانی، به همراه تلفیقی از سایر روش ها، به عنوان راهکار پایدارسازی بخش بالای نوار شیروانی انتخاب می شود. همچنین پیشنهاد می شود که در بخش زیر نوار نقاله نیز باید از دیگر روش های پایدارسازی استفاده گردد.
    کلیدواژگان: سونگون، زمین لغزش، زمین شناسی مهندسی، پایدارسازی شیروانی
  • علی قربانی، فرزین کلانتری، مازیار ظهوری صفحه 1869
    همواره تعیین دقیق پارامترهای مقاومت برشی خاک های ریزدانه با مشکلاتی همراه است. یکی از مهمترین این مشکلات، تهیه نمونه دست نخورده با کیفیت مناسب برای انجام آزمایش های برشی خاک به منظور تعیین پارامتر های مکانیکی خاک می باشد. لذا محققین مختلفی در طی چند دهه گذشته سعی نموده اند تا با ایجاد ارتباطی بین پارامترهای مقاومتی با خصوصیات فیزیکی خاک ها در یک ساختگاه مشخص، امکان تخمین پارامترهای مقاومتی را بر اساس خصوصیات فیزیکی خاک ها فراهم نمایند.
    هدف از تحقیق حاضر تخمین پارامترهای مقاومتی یک ساختگاه وسیع از نوع آبرفت ریزدانه در جنوب شهر تهران می باشد. این تخمین بر مبنای تحلیل آماری داده های گردآوری شده از این ساختگاه صورت پذیرفته است. بر این اساس، ابتدا اطلاعات ژئوتکنیکی شامل پارامترهای فیزیکی و مقاومتی 294 گمانه حفر شده در این ساختگاه گردآوری گردیده است. سپس این داده ها بطور مستقل مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته است و بر اساس این تحلیل ها، برآوردی از پارامترهای ژئوتکنیکی ساختگاه در اعماق مختلف و با سطح اطمینان قابل قبول ارائه گردیده است. علاوه برتجزیه و تحلیل مستقل داده ها، بر پایه داده های گردآوری شده از این گمانه ها، مدل رگرسیونی غیرخطی جهت تخمین پارامترهای مقاومت برشی ساختگاه برحسب خصوصیات فیزیکی شاخص خاک های ریزدانه (درصد رطوبت و شاخص خمیری) ارائه گردیده است. مدل ارائه شده با دقت قابل قبولی قادر به پیش بینی پارامترهای مقاومت برشی زهکشی شده خاک ساختگاه مورد مطالعه و ساختگاه های مشابه می باشد.
    کلیدواژگان: آبرفت ریزدانه، مقاومت برشی زهکشی شده، تحلیل آماری، مدل رگرسیون غیر خطی
  • مریم نیکویی، علی نورزاد، کاوه آهنگری صفحه 1901
    آگاهی از وضعیت تنش در بدنه سدهای خاکی یکی از مهم ترین پارامتر های ارزیابی ایمنی سد است. به منظور اندازه گیری تنش از سلول فشار کل استفاده می شود که این ابزار در بدنه سد های خاکی نصب می گردد. در زمان نصب سلول فشار، سطح حساس آن در تماس مستقیم با توده خاک قرار گرفته تا تنش کل موجود در خاک را اندازه گیری کند و در ترکیب با پیزومتر ها، فشار آب منفذی موجود در خاک را نیز برآورد می کند. به منظور دریافت نتایج صحیح و قابل قبول از سلول فشار می بایست این ابزار با دقت نصب شوند. اما در اکثر موارد، مقادیر اندازه گیری شده توسط این ابزار با مقادیر تئوری و پیش بینی شده ی تنش، مطابقت ندارد و نتایج سلول فشار همراه با خطا می باشد. عوامل متعددی بر خطاهای سلول های فشار تاثیر گذار هستند اما در این تحقیق به نقش ارتفاع و مدت زمان خاکریزی در حین عملیات اجرای سد، به عنوان پارامتر های موثر بر مقادیر اندازه گیری، پرداخته شده است. بدین منظور سد سنگریزه ای البرز واقع در شمال ایران به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. این سد خاکی با هسته رسی، دارای ارتفاع حداکثر 78 متر می باشد. با استفاده از داده های رفتارنگاری و در نظر گرفتن تاثیر پارامتر های ارتفاع خاکریزی و مدت زمان خاکریزی، مدلی به منظور پیش بینی خطای سلول های فشار به روش GEP با استفاده از نرم افزار GeneXProTools 4.0، ارائه شده است. میزان R2 برای این مدل، برابر با 0.98 است که این رقم نشان دهنده تطابق خوب مدل با داده های رفتارنگاری می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که پارامتر نسبت تفاضل ارتفاع به تفاضل مدت زمان خاکریزی در حین اجرای سد البرز در ایجاد خطا در نتایج سلول های فشار سد نقش به سزایی داشته است.
    کلیدواژگان: تنش، سلول فشار خاک، سد سنگریزه ای، روش GEP، سد البرز
|
  • Iman Aghamolaie Page 1743
    Marl rocks are from weak rocks which cause some problems due to high swelling and efflorescence capability، low resistance and viability in implementation of engineering structures. creation of thease problems is due to inadequate recognition of engineering geology properties of these rocks. Hence، in this research،to determination the physical and mechanical parameters of marl rocks of safa dam site، experiments of eterberg limits، density، prosity and moisture percent،uniaxial pressure resistance experiment (UCS)، direct shear experiment، surrounded pressure resistance experiment (three axis) and X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF) experiments has performed on samples from excavation of bores. Results of experiments indicate that type and contents of minerals in marls particularly clay minerals are effective factors on engineering geology properties of these rocks.
    Keywords: Engineering Geology properties, Rabor, Clay minerals, Marl
  • Hadis Mansori, Amirhossin Sadeghpur Page 1763
    In this research، the effect of water salinity on geotechnical properties of fine grained soil used in Korchay dam core have been studied. This dam is located in East of Tabriz. In order to the water samples were obtained from half saline water of Ajichay River and saline water of Korchay branch. In the laboratory، several tests such as Atterberg limits، compaction، permeability، compressive strength، direct shear، free swell and dispersion (cramb، double hydrometer and pinhole) were done with distilled، half saline and saline water. Since there are a few percent of active clay minerals in the soil، changes in geotechnical properties of the soil are not considerable. However the results showed the Atterberg limits decrease and permeability coefficient and shear strength parameters increase as pore water salinity increases. Water salinity has no effect on swell time and the soil primary swell finished after 180 minutes with three types of water. Swell percent decreased 32% and increased 23% with half saline water and saline water respectively. Since percent of divanlet cations in half saline water was more than saline water، swell pressure decreased with half saline water more than saline water. Although Na percent in half saline and saline water was high، but no dispersity behavior was observed with them. Most of obtained results have been attributed to increase attractive force between soil particles via salts in water and create flocculate structure in the soil
    Keywords: water salinity, fine grained soil, Korchay earth dam, clay engineering properties
  • P. Headarian, S. M. Fatemi Aghda Page 1787
    Tunneling in complex geological and geotecnical conditions is often inevitable، especially in urban areas. The stability analysis and the assessment of ground surface settlement of a shield tunneling are of major importance in real shield tunneling projects. The objective of this research is to determine the collapse pressure of a shallow circular tunnel driven by a Tunnel Boring Machine (TBM) of the Earth Pressure Balance (EPB) type. In this study، analytical methods and three-dimensional numerical modeling with ABAQUS software were implemented to examine the effect of face pressure on the behavior of tunnel. The parameters were calculated using data from Karaj subway- line 2 in a case study. The analytical method used in this study is: Leca-Dormiex which is based on limit analysis stress. The method is based on a translational multiblock failure mechanism. Also، elastic and Mohr-Colomb constitutive model have been used for soil behavior. The results of analytical method and numerical modeling were then compared. According to the findings of this study، face pressure assessed from the analytical method of Leca-Dormiex (upper bound) is the minimum pressure that can be implemented on the face tunnel. Also، analysis shows that with implemention of suggested pressure of analytical method، Karaj subway face tunnel is most probably stable and consequently execution of pre-consolidation methods in this section of the tunnel does not seem to be necessary.
    Keywords: face tunnel, upper bound, method numerical, method analytical, face displacement, Karaj subway, line2, ABAQUS
  • Page 1811
    Awareness of Morphological features of rivers is nessesary for recognition of river behavior and optimum aplication of rivers. Overall catchment Physiografy have important role for determination factors such as floods، erodible and sediment mutagenicity. In this study in order to understand behavior of Gamasiab river in the east of Kermanshah provice، geomorphologic features of this river has been considered. Study of engineering geomorphologic properties is done by using existing data from previous studies and according to visit site and field perceptions، study of geology and topography maps. Physiographic properties of catchment، chanels morphologic properties and geology conditions in this region has been studied. In this research، several parameters such as average width، environment، area، hydrogeologic coefficient، catchment form، maximom، minomom and mean higth، and longitudinal slope has calculated. Also status of drainage density of this river investigated and time to focus calculated. Finally this river review and classified according t various classifications for rivers.
    Keywords: Engineering geomorphology, Catchment, Morplology, Gamasiab river, Kermanshah
  • Hossein Soltani, Jigheh, Naser Shirdel Page 1847
    A slope overlooking conveyor-belt system in Sungun copper mine complex has been downfall in 2006 and the buildings located on the upper part of the slope has been moved and destructed. Since the conveyor-belt system is an important part of the production process that transports excavated material from original stock to the rock-crusher equipment and to have continuous and firm production in the mining process، this slope must be stable during exploitation period safely. For this purpose، in this paper، first the structural and engineering geology of the area was studied and then the stability risk analysis is performed on the slope. According to the results of the stability analyses، the slope may be unstable against slip and probable instability may lead to damage or destroy conveyor-belt and its tunnel. Therefore، considering technical and cost conditions، slope geometry modification method with incorporation of the other methods are suggested to stabilization the part of slope above conveyer belt. In addition، in the part of slope under conveyor-belt it is suggested to use other slope stabilization methods
  • A. Ghorbani, F. Kalantari, M. Zohori Page 1869
    Determining the precise shear strength parameters of the fine grained soils is always a difficult task. In order to conduct the shear strength tests and determine the mechanical parameters of the soil، achieving an untreated high quality sample is a problem with a high degree of importance. Therefore، many researchers have attempted during the recent decades to provide relations between strength parameters and soil''s physical characteristics in a specific structure and so to provide the possibility of estimating the strength parameters based on these characteristics. The aim of this research is to estimate the shear strength parameters of a wide region of fine grained alluvial soil located in southern Tehran، Iran. In this regard، the geotechnical data including physical and shear strength parameters of 294 bore holes were firstly collected from the site. Then، the gained data were statistically and independently analyzed. Based on the results of analyzes، the soil''s geotechnical parameters were presented for various depths with an acceptable level of reliability. Moreover، they were considered as a basis for providing a nonlinear regression model to estimate the soil''s shear strength parameters and based on the index physical characteristics of the fine grained soil (water content and plasticity index). The developed model is capable to predict the soil''s drained shear strength parameters، also، other similar soils'' properties with a very good accuracy.
    Keywords: Fine grained alluvium, Drained shear strength, Statistical analysis, Nonlinear regression model
  • Maryam Nikooee, Ali Noorzad, Kaveh Ahangari Page 1901
    Determination of stress in earthfill dams is one of the most important parameters in dam safety studies. Stress monitoring can be done using total pressure cells which are typically installed during construction. The cell is installed with its sensitive surface in direct contact with the soil to measure total stress of soil and in combination with piezometers to measure pore-water pressure acting in the soil mass. Total pressure cells needs to be installed with care to get reasonable measurements. However، measurements are often incompatible with the theoretical predictions such that pressure cell results usually have some inaccuracies. There are several parameters effecting pressure cell errors however in the present paper it is only focused on the height of embankment and the duration of dam construction. For this purpose a case study، namely Alborz embankment dam located in north part of Iran has been considered. It is an earth dam with clay core with a height of 78 m. Using the monitoring data and considering the effect of embankment height and construction period parameters، a model has been presented to predict the pressure cells error with Gene Expression Programming (GEP) procedure by GeneXProTools 4. 0 software. The computed coefficient of correlation (R2) for the proposed model is 0. 98 showing a good agreement with the monitoring data. The obtained results indicate that the ratio of height difference to time difference for Alborz dam has a significant role in dam pressure cells errors.
    Keywords: Stress, Total pressure cell, Earthfill dam, GEP, Alborz dam