فهرست مطالب

مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز - سال چهل و هشتم شماره 3 (پیاپی 92، پاییز 1397)

نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال چهل و هشتم شماره 3 (پیاپی 92، پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/02
  • تعداد عناوین: 11
|
  • وحید رضا اوحدی* ، پارسا مهاجری، محمد امیری صفحات 1-11
    جامدسازی آلاینده های فلز سنگین به عنوان یکی از روش های دفن آلاینده های زیست محیطی و ممانعت از انتقال آن ها شناخته شده است. در سال های اخیر در موضوع اندرکنش نانومواد و آلاینده های زیست محیطی تحقیقات محدودی صورت گرفته است، اما در زمینه فرایند اندرکنش آلاینده های فلز سنگین و نانوکپسول ها تحقیقات قابل توجهی انجام نشده است. هدف این تحقیق ارائه و توسعه روشی برای تولید نانوکپسول چند منظوره و تعیین قابلیت این نانومواد در جذب و نگهداری آلاینده های زیست محیطی است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا به تولید دو نوع نانوکپسول پلیمری با روکش سیلیکاتی و نانوکپسول های باردار پرداخته شد. سپس قابلیت جذب آلاینده فلز سنگین توسط نانوکپسول های فوق مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. در این پژوهش دو جاذب رسی کائولینیت و نانورس کلوزایت Na+ به عنوان نمونه شاهد انتخاب شده است. با انجام آزمایش های زیست محیطی شامل جذب اتمی، pH و تهیه تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) ، فرایند اندرکنش نانوکپسول های فراوری شده، نانورس کلوزایت Na+ و نمونه کائولینیت با آلاینده فلز سرب مطالعه شده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر نانوکپسول های پلیمری و نانو کپسول پلیمری باردار از طریق فرایند تبادل کاتیونی و کپسوله کردن آلاینده، به ترتیب قابلیت نگهداری بیش از 65% و 78% آلاینده فلز سنگین سرب را در غلظت cmol/kg-soil 100 داشته اند. در حقیقت قابلیت نگهداری آلاینده در نانوکپسول های پلیمری با روکش سیلیکاتی و پلیمری باردار به ترتیب بیش از 2 برابر و 6/2 برابر جاذب رسی کائولینیت کربنات دار بوده است. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن است که نانو مواد فوق قابلیت مناسبی در کاربرد به عنوان جاذب و جامدسازی آلاینده های فلز سنگین سرب را دارا می باشند.
    کلیدواژگان: نانوکپسول های پلیمری، جامدسازی، نانورس، فلز سنگین سرب، SEM
  • احد اوریا *، مسعود رنجبرنیا، داریوش واعظی پور صفحات 13-21
    مهم ترین مشخصه رفتار برشی خاک های سیمانه شده، تغییر رفتار آن ها از حالت شکننده مشابه سنگ در تنش های محصور کننده کم به حالت نرم مشابه خاک در سطوح تنش بیشتر می باشد. به خاطر تغییر حالت رفتار خاک سیمانه، استفاده از معیارهای گسیختگی که مخصوص سنگ یا خاک ها ارائه شده، برای این گونه مصالح همراه با محدودیت هایی می باشد. لذا در این پژوهش مقاومت برشی خاک‏های سیمانه شده به صورت تئوری و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. تمرکز این تحقیق بیشتر بر روی تغییر فاز رفتار خاک از حالت شکننده به حالت شکل پذیر بوده است. در این تحقیق برای بیان مقاومت برشی خاک سیمانه شده، از ترکیب منطقی دو معیار گریفیث و موهر- کولمب با استفاده از یک تابع حالت، معیار گسیختگی جدیدی ارائه شده است. معیار ارائه شده، در سطوح تنش کم رفتار سنگ مانند غیر خطی شکننده و در سطوح تنش زیاد رفتار خاک مانند خطی را می تواند به خوبی نشان دهد. تابع حالت استفاده شده برای بیان تغییر رفتار خاک از حالت ترد شکننده به نرم بر اساس مشاهدات آزمایشگاهی تعیین شده است. برای بررسی صحت و دقت معیار ارائه شده، از نتایج تحقیقات گذشته و نیز آزمایشات برش مستقیم انجام شده بر روی خاک سیمانه شده استفاده گردیده است. مقایسه نتایج معیار ارائه شده با آزمایشات انجام شده در این تحقیق و نتایج ارائه شده توسط محققین دیگر قابلیت کابرد این معیار برای خاک های دانه ای و ریزدانه دارای ساختار را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: مقاومت برشی، گسیختگی، خاک سیمانه، ساختار خاک، گریفیث، موهر- کولمب
  • محمد بهرامی، محمدایمان خداکرمی* ، عبدالحسین حداد صفحات 23-31
    آرایش استرات ها در ارتفاع دیوارهای دیافراگمی در گودبرداری های عمیق، دارای محدودیت هایی برای تامین فضای اجرایی مناسب است. به منظور کاهش تغییر مکان افقی دیوار، از اعمال پیش تنیدگی به مهارها می توان استفاده کرد. در این مقاله اثر اعمال پیش تنیدگی به مهارهای فولادی بر رفتار دیوار دیافراگمی به منظور کاهش نشست خاک پشت دیوار ارزیابی گردیده است. تعدادی دیوار دیافراگمی با ارتفاع 20 متر و ضخامت 80 سانتی متر با عمق نهایی گود 12 متر به روش عددی تفاضل محدود مورد بررسی قرار گرفته است. دیوار دیافراگمی در سه نوع خاک ماسه ای، در سه تراز آب مختلف، تحت 3 حالت بدون پیش تنیدگی، 200 و 400 کیلونیوتن پیش تنیدگی مهار، مدل سازی گردیده که نتایج حاصل از 27 مدل ساخته شده بیان گر آن است که اعمال پیش تنیدگی به مهارها موجب تغییر مکان افقی دیوار در ناحیه غیر مدفون دیوار می گردد؛ اما بر جابه جایی افقی دیوار در نواحی عمیق دیوار چندان اثرگذار نیست. بررسی های پژوهش حاضر مشخص نمود که با افزایش مدول الاستیک خاک و بالا بودن تراز آب زیرزمینی، حداکثر تغییر مکان افقی دیوار از پای دیوار به اواسط دیوار منتقل می گردد و از همین رو در خاک های با مدول الاستیک بالا و اشباع، مهارها توانایی بهتری برای کاهش حداکثر تغییر مکان افقی دیوار دارند. از آنجا که کاهش حداکثر تغییر مکان افقی دیوار منجر به کاهش حداکثر نشست خاک می گردد؛ با افزایش مدول الاستیک خاک و تراز آب زیرزمینی اثرگذاری پیش تنیدگی مهارها بر کاهش حداکثر میزان نشست خاک تشدید می گردد. از این رو، روش اعمال پیش تنیدگی به مهارها به منظور کاهش نشست خاک پشت دیوار، مناسب خاک های با مدول الاستیک و تراز آب زیرزمینی بالاست.
    کلیدواژگان: دیوار دیافراگمی، پیش تنیدگی، استرات، گودبرداری عمیق، FLAC
  • مسعود سمایی، مسعود رنجبرنیا *، مسعود زارع نقدهی صفحات 33-40
    شاخص تردی (شکنندگی) سنگ یکی از مهم ترین پارامترهای موثر بر حفاری های زیرزمینی به ویژه در حفاری با ماشین (TBM) به حساب می آید که محاسبه دقیق این پارامتر برای طراحی های ژئوتکنیکی بسیار مهم و کاربردی است. در این مقاله، شاخص تردی سنگ با استفاده از دو روش رگرسیون چند متغیره غیر خطی و همچنین درخت رگرسیون CART بر روی پایگاه داده شامل 48 ردیف داده ای از 30 پروژه تونل سازی مختلف پیش بینی شده است. این پایگاه داده ای بازه قابل قبولی از اعداد را در بر می گیرد که شامل مقاومت فشاری، مشاومت کششی و وزن مخصوص انواع مختلفی از سنگ ها است. علاوه بر مقاومت تک محوری سنگ، مقاومت کششی برزیلی و وزن مخصوص، جنس سنگ به عنوان پارامتر چهارم در ارائه معادله و توسعه درخت پیش بینی تردی سنگ لحاظ شده است. معادله پیشنهاد شده در این مطالعه دارای ضریب تشخیص 91/0R2= و درخت رگرسیون توسعه داده نیز دارای ضریب تشخیص 94/0 R2=است. با توجه به اعمال جنس سنگ به صورت کد عددی در پیش بینی ها مشاهده شد که اعمال این کد نه تنها باعث کاهش دقت در پیش بینی ها نمی شود، بلکه باعث افزایش آن و باعث درک بهتری از معادلات و روش های پیش بینی نیز می شود.
    کلیدواژگان: شاخص تردی، شکنندگی، سنگ، رگرسیون چند متغیره، درخت تصمیم
  • پریا فتاحی، علی آرمان *، جواد ظهیری صفحات 41-49
    رودخانه تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند زمین شناسی منطقه، توپوگرافی دره رودخانه، خصوصیات مواد آبرفتی سیلاب دشت رودخانه، مشخصات هیدرولوژیکی حوضه آبریز، شرایط هیدرولیکی جریان و نیز نحوه بهره برداری بشر از آن، تمایل طبیعی به دستیابی به تعادل پویا دارد. طبیعت تغییرپذیری برخی از عوامل فوق سبب می گردد تا رودخانه حتی در کوتاه مدت و در بازه های مختلف آن همواره در معرض تغییر و تحول باشد. این تغییرات به ویژه در قوس رودخانه ها مشهودتر است. در مسیرهای قوسی وجود جریان حلزونی باعث فرسایش شدید ساحل خارجی، بخصوص در سواحل فرسایش پذیر می شود. یکی از روش های ساماندهی رودخانه ها در محل قوس ها استفاده از آبشکن ها است. در مطالعه حاضر از مدل عددی CCHE2D برای شبیه سازی الگوی جریان و رسوب در یک قوس 90 درجه ملایم، همراه و بدون حضور آبشکن های دارای طول معادل 20% عرض مجرای قوس، استفاده شد و تاثیر نفوذپذیری آبشکن ها بر الگوی رسوب گذاری و فرسایش مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از سه درصد نفوذپذیری 20%، 30% و 50% برای آبشکن ها استفاده شد. نتایج نشان می دهندکه با افزایش درصد نفوذپذیری آبشکن ها، بیشینه عمق آبشستگی و ارتفاع رسوب گذاری کاهش می یابد. به عنوان مثال حداکثر میزان فرسایش در آبشکن های با نفوذپذیری 50%، به ترتیب 09/13و 65/20 درصد نسبت به آبشکن های با نفوذپذیری 30% و 20% کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: آبشکن، قوس 90 درجه، مدل عددی CCHE2D، نفوذپذیری
  • فرهود کلاته * صفحات 51-59
    روش المان های مرزی به عنوان یکی از قدرتمندترین روش های عددی در مدل سازی پدیده های مهندسی مطرح می باشد در مقاله حاضر از این روش جهت بررسی چگونگی توزیع فشار هیدرودینامیک در مخزن دوبعدی سدی با هندسه دلخواه استفاده شده است. در این راستا معادله انتشار موج فشاری، معادله حاکم بر توزیع فشار هیدرودینامیکی با لحاظ اثرات تراکم پذیری آب داخل مخزن، به همراه شرایط مرزی مناسب در محیط مخزن حل گردیده است برای لحاظ اثرات جذبی ناشی از رسوبات کف مخزن از شرط مرزی مناسبی در این مرز استفاده شده است. روش به کار گرفته شده مبتنی بر یک روش نیمه تحلیلی به صورت ترکیبی از روش المان های مرزی و انتگرال های ویژه می باشد به طوری که حل پایه به گونه ای انتخاب گردیده که مستقل از فرکانس بوده و شرط مرزی در سطح آزاد مخرن را ارضاء نماید. نتایج به دست آمده گویای کارآیی روش پیشنهادی در برآورد فشارهیدرودینامیک در مخزن سد وزنی با شکل دلخواه مخزن می باشد. همچنین نتایج به دست آمده نشان دهنده اثرات کاهشی رسوبات کف مخزن بر توزیع فشار هیدرودینامیکی مخزن است.
    کلیدواژگان: المان هاي مرزي، معادله هلم هولتز، فشار هيدروديناميکي، سد وزني، رسوبات کف مخزن
  • امیرعلی ماهوتی، هوشنگ کاتبی * صفحات 61-73
    توسعه تبریز به صورت کریدوری و به سمت شرق و شمال شرقی باعث شده تا ساخت و سازهای جدید بیشتر بر روی لایه های مارن صورت پذیرد و به علت افزایش ارتفاع ساختمان و عمق گودبرداری، شناخت بیشتر این لایه ها، ناگزیر می نماید. بررسی تحقیقات و مطالعات ژئوتکنیک پروژه ها نشان می دهد که شناخت کافی از مارن تبریز وجود نداشته و طبقه بندی آن بیشتر بر اساس رنگ مارن صورت می پذیرد. مارن های تبریز رسوبات کربناته دریاچه ای هستند که در نواحی شرقی، شمالی و جنوبی شهر برونزد داشته، در بیشتر نواحی تشکیل دهنده سنگ بستر بوده و در زیر رسوبات آبرفتی قرار دارند. این مطالعه تلاش دارد با انجام آزمایشاتی، حدود مشخصات پارامترهای مختلف این خاک ها را مشخص و نسبت به شناخت بیشتر آن و نشان دادن موقیت قرارگیری در میان تعاریف و طبقه بندی های خاک های کربناته در جهان اقدام نموده و این مقدمه ای باشد برای تعریف یک سیستم توصیف و طبقه بندی که خصوصیات بیشتری از این خاک را در برداشته و تعریف کامل تری از آن را ارائه کند. به این منظور حدود 80 نمونه از نقاط مختلف تبریز مورد آزمون قرار گرفت. این آزمون ها شامل حدود اتربرگ، وزن مخصوص، درصد رطوبت، تک محوری، برش و تحکیم برای اکثر نمونه ها و درصد کربنات کلسیم، مواد آلی، PH، پراش اشعه ایکس، پرتو ثانویه اشعه ایکس، گرما وزن سنجی و آزمون ژئوفیزیکی دان هول برای دسته ای از نمونه ها می باشد. این نتایج در نمودارها و جداول بررسی شده، پارامترهای مهم برای توصیف و طبقه بندی خاک تخمین و یک نام گذاری یکسان برای توصیف خاک های مارن دار تبریز پیشنهاد گردید.
    کلیدواژگان: مارن تبریز، خاک های کربناته، طبقه بندی خاک، آزمایشات فیزیکی و مکانیکی مارن، کانی شناسی
  • مجتبی مهرآیین * صفحات 75-86
    در مقاله حاضر میدان جریان اطراف آبشکن های تیغه ای و T شکل با هدف مقایسه بین پارامترهای آماری و تحلیل طیفی در اطراف این آبشکن ها انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که همبستگی خوبی بین روش های به کار گرفته شده برای تعیین پدیده های حاکم در اطراف آبشکن ها وجود دارد. چرا که سرعت های میانگین گیری شرطی به همراه روش سهم پدیده های چهارگانه پدیده های چهارگانه نشان دهنده حاکمیت پدیده های بیرون رانی و جاروبی در نزدیک نوک آبشکن و در ناحیه لایه برشی شکل گرفته در اطراف آبشکن است. از سویی دیگر در نزدیک نوک آبشکن های مورد مطالعه وجود پیک در طیف توانی نشان دهنده ریزش گردابه ها از نوک آبشکن به سمت پایین دست بوده و مقایسه بین مقدار پیک ها نشان دهنده قدرت بیشتر این گردابه ها در ناحیه نزدیک نوک آبشکن تیغه ای نسبت به آبشکن T شکل است. بررسی ضرایب آماری (ضرایب چولگی و کورتوسیس) نیز نشان دهنده متفاوت بودن توزیع سرعت در نزدیک آبشکن ها، نسبت به توزیع نرمال است. چنانچه بررسی ضرایب چولگی و کورتوسیس در نزدیک نوک آبشکن نشان دهنده حاکمیت بیشتر پدیده بیرون رانی در این ناحیه و قدرت بیشتر این پدیده در اطراف آبشکن تیغه ای نسبت به آبشکن T شکل است.
    کلیدواژگان: جریان آشفته، آبشکن تیغه ای، آبشکن T شکل، پارامترهای آماری، طیف آشفتگی
  • سید زانیار نیکخواه، سید محمود کاشفی پور، مهدی دریایی * صفحات 87-95
    امروزه بخش عظیمی از حجم مفید مخازن سدها به واسطه رسوب گذاری از بین می رود. عامل اصلی رسوب گذاری در مخازن سدها جریان غلیظ می باشد. جریان غلیظ، جریانی است که بین دو سیال، به دلیل اختلاف چگالی آن ها به وجود می آید. لذا شناخت این پدیده و ارائه راه کارهایی به منظور مهار آن امری ضروری می باشد. در تحقیق حاضر 4 حالت مختلف از کارگذاری 3 مانع متوالی به منظور کنترل جریان غلیظ مورد بررسی قرار گرفته است. ارتفاع موانع با 3 نسبت از ارتفاع بدنه جریان غلیظ و به صورت 1، 75/0، 5/0 = در نظر گرفته شد (که ارتفاع مانع و ارتفاع بدنه جریان غلیظ است). در 3 حالت از کارگذاری موانع، ارتفاع آن ها یکسان و در حالت چهارم سه مانع به صورت صعودی با اندازه های مذکور در مقابل جریان قرار داده شد. آزمایش ها در 3 شیب صفر، 5/1 و 5/2 درصد، با غلظت20 گرم بر لیتر ( 5/1013= ( و دبی ثابت 1 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که به کار بردن مانع های متوالی بر روی پروفیل های سرعت و غلظت تاثیرگذار است. همچنین بیشترین درصد مهار دبی بدنه جریان غلیظ در شرایط شیب صفر درصد و 1= به میزان 63 درصد و کم ترین آن در شرایط شیب 5/2 درصد و 5/0= و به میزان 22 درصد حاصل شد.
    کلیدواژگان: کنترل بدنه جریان غلیظ، مانع های متوالی، پروفیل سرعت، پروفیل غلظت
  • مهدیه دارابی، محمد ملکی * صفحات 99-108
    در این تحقیق اثر هندسه زهکش بر پاسخ دینامیکی سد خاکی همگن مورد بررسی قرار گرفته است. به علت قابلیت زیاد کد FLAC در مدل کردن هندسه و شرایط مرزی پیچیده، در انجام تحلیل های استاتیکی و دینامیکی، در نظرگیری ساخت لایه لایه و تحکیم، اعمال بارگذاری های مختلف استاتیکی و دینامیکی و همچنین امکان تعریف نقاط مشخصی از شبکه که بتوان رفتار سد را حین تحلیل بررسی کرد، این نرم افزار تفاضل محدود برای مدل سازی انتخاب شده است. جهت نیل به اهداف مطالعه سد خاکی همگن کلان ملایر به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. در ابتدا به مدل سازی مراحل ساخت و آبگیری سد و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج ابزار دقیق پرداخته شد. سپس با در نظر گرفتن شیب های مختلف زهکش، اثر شیب زهکش، بر رفتار لرزه ای و پسالرزه ای سد کلان مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت در مورد سد کلان این نتایج حاصل شد که در مرحله لرزه ای، زهکش دودکشی قائم طی زلزله اضافه فشار آب حفره ای کمتری نسبت به زهکش مایل ایجاد می کند. همچنین در مرحله پسالرزه ای مقادیر نشست ناشی از تحکیم، با افزایش زاویه زهکش افزایش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: سد خاکی همگن، زهکش، تحلیل دینامیکی، رفتار پسالرزه ای
  • علیرضا حاجیانی بوشهریان *، مهرداد زارع صفحات 109-119
    مطالعه ژئوتکنیکی شهر بوشهر به لحاظ وجود تاسیسات مهم نظامی و هسته ای، مخازن نفتی و توسعه شهری حساسیت بالایی دارد. در این تحقیق بر اساس نتایج آزمایش های نفوذ استاندارد و مطالعات ژئوتکنیک انجام شده توسط شرکت های مهندسین مشاور، استعداد روانگرایی با استفاده از دو روش مهم و معمولSeed وIdriss (1971) وIwasaki و همکاران (1982) ، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به وسیله نرم افزارArcGIS به صورت پهنه بندی ارائه گردید. مناطق مختلف شهر از لحاظ پتانسیل روانگرایی و سطح آب زیر زمینی بررسی شده و نتایج به صورت هم پوشانی با هم مقایسه گردید. نتایج پهنه بندی نشان می دهد که اکثر نقاط شهر خصوصا مناطق ساحلی به دلیل سطح بالای آب زیرزمینی و خاک ماسه ای سست در لایه های فوقانی زمین، دارای پتانسیل بالای روانگرایی هستند و در برخی مناطق از جمله نقاط احداث تاسیسات هسته ای، احتمال بروز خطر روانگرایی مشاهده نشد. مقایسه نتایج دو روش ارزیابی روانگرایی مشابهت نسبی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: روانگرایی، آزمایش نفوذ استاندارد، نرم افزار ArcGIS، پهنه بندی
|
  • Vahid Reza Ouhadi *, Parsa Mohajeri, Mohammad Amiri Pages 1-11
    Solidification of heavy metal contaminants is known as one of the applicable methods for prevention of contaminant transport in soils. In recent years there have been some studies about the interaction of contaminant and nano-materials absorbent; however, it seems that there is a lack of research on interaction process of heavy metal contaminants and nano-capsules. Based on this, the present research attempts to develop the appropriate process for producing nano-capsules materials and investigate the capability of this material for contaminant retention.
    Keywords: Polymeric Nano-capsules, Solidification, NanoClay, Lead Heavy Metal, SEM
  • Ahad Ouria*, Masood Ranjbarnia, Darioush Vaezipour Pages 13-21
    Natural soils have inter-particular cemented bonds resulted from chemical reactions between soil particles that are called soil structure. The main distinctive aspect of the failure behavior of structured soils is the change of their behavior from a rock like brittle response to a soil like ductile response. Griffiths and Mohr-Coulomb failure criteria were used to describe the brittle and ductile failure behavior of structure soil superimposed using binary state functions. The state functions describe the phase transfer of structured soil from brittle to ductile response. The state functions derived based on the experimental data available in the literature for structured soils. The proposed failure criterion was verified by failure envelopes reported for naturally structured clay and shale, artificially cement treated gravel. Also, laboratory tests conducted on cement treated sand for further verifications. The results of the laboratory tests and verifications indicated that the proposed failure criterion is capable of describing the failure envelopes of natural structured clay and shale and artificially cemented gravel and sand.
    Keywords: Shear Strength, Failure, Cemented Soil, Soil Structure, Griffiths Criterion, Mohr-Coulomb
  • Mohammad Bahrami, Mohammad Iman Khodakarami *, AbdolHossein Haddad Pages 23-31
    In this research, the effects of pre-stressing steel struts on horizontal displacement of the diaphragm wall and settlement of the soil behind the wall are investigated utilizing the FLAC software through implementing the finite difference method and Mohr-Coulomb behavior model. A 20m diaphragm wall with 80 cm thickness and the Young's Modulus of 22000 MPa and the Poisson ratio of 0.15 is modeled. The final depth of excavation is 12 m and the properties corresponding to the concrete stiffness of the diaphragm wall, depth of excavation and arrangement of the struts are taken from (Freiseder and Schweiger, 1998). Modeling is done for 3 types of soils with different modulus of elasticity values including 3 pre-stressing forces and 3 different water levels, so totally 27 models were designed and analyzed. For this purpose 3 types of sandy soils with a Poisson ratio of 0.30 are used for modeling. The soils properties are taken from Chowdhury et al. (2013) and are given in Table 1. In this table 'φ denotes the internal friction angle and C 'denotes the soil's cohesion. This research is conducted for 3 water levels; at the ground level and for depths of 4 and 8 m below the ground level. The models are analyzed for three cases namely non-pre-stressing and pre-stressing forces of 200 and 400 KN.
    Keywords: Diaphragm wall, Pre-stressing, Strut, Deep excavation, FLAC
  • Masoud Samaie, Masoud Ranjbarnia*, Masoud Zare Naghadehi Pages 33-40
    From 1960s several attempts have been made to measuring the rock brittleness index BI. Schwartz (1964) using results of a series of triaxial tests on rock samples, stated that the rock’s behavior from frangibility to ductility happens in 4.3 ratios of principal stresses. Altindag (2002; 2003) introduced a new method for prediction of the BI by the division of the uniaxial compressive strength (UCS) of the rock to Brazilian tensile strength (BTS). In the late 1960s punch penetration test (PPT) introduced by Handewith (1971) to measure some physical properties of rock sample related to hardness and toughness of rock. Yagiz (2006) stated that the PPT’s results for measuring the BI have a very high correlation with TBM penetration rate. Although the PPT has very delightful results, application of this test is very expensive and needs much time as well.
    Since 2002, researchers have made some efforts to predict the BI results acquired by PPT. Yagiz (2009) using 48 sets of 30 different tunnel rock’s PPT test data, introduced a new linear multivariable equation for prediction of the BI. In that equation, 3 major rock’s physical properties as UCS, BTS and unit weight were used. Also, Yagiz (2010) introduced a new nonlinear multivariable equation and improved the accuracy of prediction from R2=0.88 to R2=0.89. As well Khandewal et al (2016) developed a new equation using Genetic Programming (GP) based on Yagiz (2009) data with R2=0.90, but none of these equations include the type of rock as a major factor that influences the BI. In the present study, the BI will be investigated by considering the rock type (or texture) as an important parameter, and a new nonlinear multivariable equation will be introduced. As well using a classification and regression tree (CART) a new attempt will be made to predict the PPT’s result for the BI.
    Keywords: Brittleness index, Rock, Nonlinear multivariable regression, Classification, Regression Tree (CART)
  • Parya Fatahi, Ali Arman *, Javad Zahiri Pages 41-49
    Rivers are considered as one of the main sources of water and energy for human beings, and are considered as the aorta of human societies. Protecting the river bank against the erosion and degradation caused by the water flow, using various types of flow control structures is considered as a common method in river engineering science. One of the most important flow control structures is spur dikes that divert the flowing attack from the sides and critical areas and direct the flow towards the central axis of the river. Several researches have been conducted concerning the effect of spur dikes in protecting the river bank in bends such as: Barbhuiya and Dey (2004), Nasrollahi et al. (2008), Zhang et al. (2009). The purpose of the present study is to study the flow and sediment pattern in a 90-degree mild bend, with and without spur dikes with different permeability percentages.
    Keywords: Spur dike, 90 degree mild bend, CCHE2D numerical model, Permeability
  • Farhoud Kalateh * Pages 51-59
    Dynamic response of dams interacting both with reservoir and foundation is a complex problem in time domain. To study the effects of reservoir and foundation on the response of dams under two-dimensional (2D) conditions, several numerical methods have been developed in the past few decades such as finite element method and the boundary element method. The boundary element method has been successfully applied to the dam dynamics (Humar and Jablonski (1988); Kucukarslan, (2004))
    Keywords: Boundary element method, Hydrodynamic pressure, Gravity dam, bottom sediment
  • Amirali Mahouti, Hooshang Katebi * Pages 61-73
    With the corridor development of the Tabriz city in the east direction, a large part of urban development is located in a context of uneven topography and more on marl soils, either on the surface or in the depth.
    Review of scientific articles and geotechnical studies conducted at regional level indicate that in the description of Tabriz marls, no enough attention has been paid to recognize, describe and classify them; so that it is usually confined to mentioning the “marl” and describing its color. This study tries to specify some characteristics of various parameters of marls through conducting several tests in order to introduce the marl of Tabriz more and determine its position in the general definition of marl in the world; so that this study could be an introduction to a separate description and classification system that covers more distinct properties of this kind of soils and provides a more rigorous definition of it.
    Marl is a simple binary mixture of clay and calcium carbonate. However, because of the vast differences in type, and origin, there is no unified definition for marl. Large volumes of lacustrine carbonate sediment outcrops, locally known as Tabriz Marl, surrounds eastern and southern regions of Tabriz city in the Azerbaijan province of Iran. Tabriz Marl is generally known as a plastic and sticky, difficult to handle, and a very poor quality subgrade and embankment material. For these reasons, considerable volumes of cut soil, produced due to numerous developing projects of urban area and industrial zones, are inevitably dumped over valleys, low-lying areas, and also on hillsides. This trend causes man- made settling and sliding soil masses, which are causing considerable property losses and damage.
    Keywords: Carbonated Soils, Classification of soils, Mineralogy, Physical, Mechanical tests for Marls, Tabriz Marl
  • Mojtaba Mehraein * Pages 75-86
    Spur dikes are common river training structures. Spur dikes deviate approaching flow to the far bank. The scour formation around the spur dikes may be used to increase the habitants.
    Many researches such as Khosravi-Mashizi (2011) were done to find the effect of different effective parameters on scour hole dimensions around spur dikes. Previous researches showed that the scour hole dimensions decreases with spur dike submergence (Shariatzadeh, 2011). Previous researches on flow field around the spur dike may be categorized into two groups. The first group of researchers worked on mean flowfield and streamlines (Fazli, 2008). The researchers reported the formation of the upstream downflow and a horseshoe vortex around the spur dikes. The secondary flow has a main role in scour hole formation and the maximum strength of the secondary flow occurs near the upstream tip of the spur dike. In the second group of researches, the flowfield was investigated based on turbulent flow parameters (Dey and Barbhuiya, 2006). Researchers tried to investigate the relation between the scour and flow fields using turbulent parameters such as quadrant analysis, triple correlations and turbulent kinetic energy fluxes. The researchers showed that the ejection and sweep events have main role on sediment entrainment. According to the best knowledge of the authors, flow field investigation around the spur dike and the comparsion between the flow structures around the straight and T shaped spur dikes are in the preliminary stages. Hence, the authors tried to study and compare the flow structures around a straight and T shaped spur dike using spectral analysis, statistics parameters and conditional averaged velocity to find the effect of the turbulent parameters on scour process around the spur dikes.
    Keywords: Turbulent flow, Straight spur dike, T-shaped spur dike, Statistical parameters
  • Seyed Zaniyar Nikkhah, Seyed Mahmoud Kashefipour, Mehdi Daryaee * Pages 87-95
    Density current is the most important factor of sediment transport in the dam reservoirs. Density current is the current which is caused by density difference between two fluids on the acceleration of gravity. The effective acceleration of gravity acting on the flow, which is known as driving force for density flow is expressed as follows:
    Keywords: Density current body control, Consecutive obstacles, Velocity profile, Concentration profile
  • Mahdiye Darabi, Mohammad Maleki * Pages 99-108
    The effect of material zones geometry in dam section has been studied sporadically by different authors. In this regard, the effects of vertical and inclined cores position on dynamic response of zoned earth dam were more studied. Lopez Querol et al. performed a set of numerical coupled analyses in order to determine the optimal location of impervious core in dam. The obtained results have been indicated that location of core is determined on the basis of some criteria such as minor liquefaction risk, minor soil degradation during the earthquake and minor crest settlement (Lopez-Querol., 2008). Karbor-e-Shyadeh and Soroush compared seismic response of Bidvaz dam (situated in Iran) with vertical and inclined cores. They claimed that, under earthquake loading, generated deformation in dam body comparatively larger for the dam with the inclined core, however, excess pore water pressures developed in the core are higher in the case of central dam (Karbor-e-Shayadeh., 2008). One of the important factors affecting the dynamic response of homogeneous earth dams is geometry and location of vertical or inclined drains inside of dam. This issue is fewer studied previously by researchers. In this study, the effect of drain geometry on dynamic response of homogeneous earth dam is evaluated.
    Keywords: Earthfill dam, Drain, Dynamic analysis, post- earthquake behavior
  • Alireza Hajiani Boushehrian *, Mehrdad Zare Pages 109-119
    In the present paper, liquefaction hazard zonation of Boushehr city is presented. In this research program, geotechnical information of 151 borehole in Boushehr city have been gathered and utilized to zonation of liquefaction hazard specially in the inshore areas. Two different methods have been used to determine the liquefaction potential of these areas. Seed and Idriss (1971) and Iwasaki et al. (1982) are assessed the liquefaction potential of specific site by the aim of SPT results from site investigation. Results present by the aim of ArcGIS software. Different areas of city have been investigated in terms of liquefaction potential and ground water table. Results have been compared in the form of overlap method.
    Keywords: Liquefaction, Standard Penetration Test (SPT), Arc GIS Software, Zonation