به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

جهانگیر خزائی

  • علی قهرمانی، جهانگیر خزائی*

    گسیختگی واژگونی یک حالت شکست رایج در شیب های سنگ طبیعی و مصنوعی است که همواره با آسیب های جدی برای بشر در ترانشه های جاده ای، تونل ها، سدها و معادن همراه بوده است. در این تحقیق سعی شده است که اثر درزه های متقاطع با لایه های معکوس بر روی گسیختگی واژگونی شیب های سنگی و جابه جایی های افقی روی سطح شیب بررسی شود، در این راستا مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار المان گسسته (UDEC) در محیط سنگ برای مطالعه مکانیسم گسیختگی واژگونی، جابه جایی های سطحی، بررسی سطوح تسلیم و نحوه شکل گیری ترک های کششی انجام شده است و مطالعات پارامتریک برای درزه های متقاطع با لایه های معکوس و با تعداد مختلف در شیب سنگی انجام شد. در مجموع شش مدل شیب سنگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت (سه مدل مختلف برای حالت یک درزه متقاطع و سه مدل دیگر برای تعداد درزه های متقاطع بیشتر). نتایج این تحقیق نشان می دهد که مکانیزم گسیختگی در این نوع شیب ها برخلاف شیب های خاکی، پلکانی است و با رسیدن اولین ترک کششی به سطح، ناحیه واژگونی شکل خواهدگرفت. وجود درزه های متقاطع سبب بروز ناپایداری بیشتر شده که در مقایسه با مدل بدون درزه متقاطع مقادیر جابه جایی های سطحی بسیار بزرگتر خواهدشد. هرچه تعداد درزه ها بیشتر شود، گسیختگی واژگونی با سرعت بالاتری انجام شده و ماکزیمم جابجایی کاهش می یابد. همچنین محل قرارگیری درزه نیز در وقوع گسیختگی بسیار مهم است.

    کلید واژگان: شیب سنگی, گسیختگی واژگونی, شیب لایه لایه, درزه متقاطع, ترک کششی
    Ali Ghahramani, Jahangir Khazaei *

    Toppling failure is a common failure mode in natural and artificial rock slopes, which has always been associated with serious injuries to humans in road trenches, tunnels, dams, and mines. In this research, it has been tried to investigate the effect of cross joints with inverted layers on the toppling failure of rock slopes and horizontal displacements on the slope surface, in this regard numerical modeling using discrete element software. (UDEC) has been carried out in the rock to study the toppling failure mechanism, surface displacements, investigation of yield levels and the formation of tensile cracks, and parametric studies for cross joints with inverted layers and with different numbers in the rock slope. A total of six rock slope models were analyzed (three different models for the case of one cross-joint and three other models for the number of cross-joints). The results of this research show that the mechanism of failure in this type of slopes is stepped, unlike soil slopes, and when the first tensile crack reaches the surface, the toppling area is formed. The presence of cross joints causes more instability, which will increase the surface displacements much more compared to the model without cross joints. The length of the rock layers and the number of joints can simultaneously have their effects on toppling failure; The speed of movement of the layers also confirms this. The sliding zone is also formed in these models, which resists the toppling failure to a certain extent, so it is necessary to know these zones to stabilize the inverted rock slopes.

    Keywords: Rocky Slope, Toppling Failure, Layered Slope, Cross Joint, Tensile Crack
  • رضا فتحی، محمدرضا الیاسی، جهانگیر خزایی*

    استفاده از مصالح نوین و سازگار با محیط زیست در جهت تثبیت خاک های مسیله دار یکی از چالش های پیش روی مهندسان ژیوتکنیک می باشد. نانورس ها به دلیل سطح مخصوص بالا، وزن مخصوص پایین و ریز بودن ذرات واکنش پذیری بالایی داشته و همچنین به دلیل یکسان بودن جنس آن ها با مصالح خاکی به عنوان یک تثبیت کننده موثر و سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شوند. در پژوهش حاضر اثر نانورس بر خصوصیات رفتاری خاک ریزدانه رسی کرمانشاه ارزیابی شده است. به این منظور پس از انجام آزمایش های شاخص روی خاک پایه، نانورس به میزان 5/0، 1، 2 و 4 درصد وزن خشک خاک به خاک افزوده شده و آزمایش های حدود اتربرگ، تحکیم، مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیا در دوره های عمل آوری 1، 14، 28 و 60 روزه صورت پذیرفته است. همچنین پایداری نمونه های تثبیت شده با اعمال سیکل های تر و خشک بررسی شده و به منظور بررسی اثر نانورس بر ریز ساختار خاک نیز از نمونه های تثبیت نشده و تثبیت شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تصویربرداری گردیده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد تثبیت به میزان قابل توجهی به مقدار نانورس و دوره های عمل آوری وابسته است. همچنین مطابق نتایج، میزان بهینه نانورس 4% می باشد و حضور این میزان نانورس و افزایش دوره های عمل آوری سبب افزایش شاخص خمیری، مقاومت فشاری، نسبت باربری خاک و کاهش ضرایب تحکیم، نشست، فشردگی، نفوذپذیری و تورم خاک گردیده است. قابل ذکر است که پایداری خاک در برابر شرایط محیطی نیز افزایش یافته است.

    کلید واژگان: تثبیت خاک, خاک رس نرم, نانورس, تحکیم, سیکل تر و خشک
    Reza Fathi, Mohammadreza Elyasi, Jahangir Khazaei *

    Using new and environmentally friendly materials to stabilize problematic soils is one of the challenges facing geotechnical engineers. Nanoclays are highly reactive due to their high specific surface area, low specific gravity, fine particles, and are also considered as an effective and environmentally friendly stabilizer due to their uniformity with soil materials. In the present study, the effect of Nanoclay on the behavioral properties of Kermanshah's clay fine-grained soil has been evaluated. For this purpose, after having conducted index and identification tests on the natural soil, Nanoclay was added to the studied soil with 0.5, 1, 2, and 4 percent by weight of the dry soil, and Atterberg, consolidation, unconfined compressive strength and California bearing ratio tests were conducted on these samples in curing periods 1, 14, 28 and 60 days. Also, the durability of the stabilized samples was investigated by applying wet-dry cycles, and to investigate the effect of Nanoclay on the soil microstructure, imaging was captured from unstabilized and stabilized samples by scanning electron microscopy. The results show that the stabilization performance is significantly dependent on the amount of Nanoclay and curing periods. Also, according to the results, the optimal amount of Nanoclay is 4%, and the presence of this amount of Nanoclay and increasing curing periods has increased the plastic index, compressive strength and soil bearing ratio and decreased the coefficient of consolidation, settlement, Compression, permeability, and soil swelling. It is noteworthy that soil durability against environmental conditions has also increased.

    Keywords: Stabilization, Soft Clay Soil, Nanoclay, Consolidation, Wet, Dry Cycle
  • سارا کرمی، جهانگیر خزایی*، محمد شریفی پور، روح الله شریفی

    فرآیند رسوب زایی زیستی به عنوان یک روش بهسازی بیولوژیکی خاک به مجموعه ای از واکنش های بیوشیمیایی اشاره دارد که طی آن، رسوب تشکیل شده توسط باکتری ها موجب پیوند دانه های خاک و در نتیجه بهبود خواص آن می شود. نفوذ یکنواخت محلول رسوب زا و به تبع آن توزیع متناسب رسوبات تشکیل شده در حجم خاک است. در پژوهش حاضر پس از بهینه سازی شرایط رسوب زایی، تاثیر روش ساخت نمونه های آزمایش تک محوری در بهسازی بیولوژیکی خاک ریزدانه رسی کرمانشاه با دو باکتری Bacillus megaterium و Lysinibacillus boronitolerans مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که روش ساخت نمونه (از نظر اضافه کردن مواد رسوب زا) بر میزان بهبود مقاومت فشاری نمونه ها تاثیر قابل توجهی دارد و بیشترین بهبود مقاومت تا 68/2 برابر برای باکتری Bacillus megaterium در روش جذب سطحی اتفاق افتاده است و به طور کلی افزودن مواد رسوب زا به خاک به روش جذب سطحی در جای گیری مناسب رسوب بین دانه های خاک، به نسبت روش اختلاط و تزریق، موثرتر عمل کرده است و در واقع به محلول ها اجازه داده شده که بین دانه های خاک به سمت کنج ها که محل اتصال دانه هاست حرکت کنند و در نتیجه منجر به تشکیل رسوب موثر در محل اتصال دانه ها شوند. همچنین تثبیت بیولوژیکی نمونه ی آزمایش تحکیم، تغییرات نسبت منافذ خاک را از 584/0 به 354/0 وشاخص فشردگی را از 077/0 به 038/0 کاهش داده است و افزودن مواد رسوب زا به نمونه ی آزمایش حدود اتربرگ موجب کاهش شاخص خمیری از 26 به 19 شده است.

    کلید واژگان: بهسازی بیولوژیکی خاک, رسوب گذاری زیستی, مقاومت فشاری محصور نشده, پلاستیسیته خاک, ژئوتکنیک زیست محیطی
    Sara Karami, Jahangir Khazaei *, Mohammad Sharifipour, Ruhollah Sharifi

    The process of biomineralization as a method of biological soil improvement refers to a set of biochemical reactions in which the sediment formed by bacteria causes the grains of soil to graft and thus improve its properties. In the present study, after optimizing the precipitation conditions, the effect of the sample making method on the biological improvement of Kermanshah clay fine-grained soil with two bacteria Bacillus megaterium and Lysinibacillus boronitolerans was studied. The results show that the method of sample making (in terms of adding biocementation solutions) has a significant effect on the improvement of compressive strength of samples. The maximum improvement of soil compressive strength (up to 2.68) occurred for Bacillus megaterium in adsorption method. In general, the addition of solution to the soil by adsorption method has been more effective in the proper placement of sediment between soil grains than the mixing and injection method. It has been more effective and in fact the solutions have been allowed to move between the soil grains to the corners where the grains join, thus resulting in the formation of effective sediment at the grains joint. Also, biological stabilization of the consolidation test sample reduced the soil void ratio change from 0.584 to 0.354 and the compression index from 0.077 to 0.038. The addition of biocementation solutions to the sample of atterberg limits test sample reduced the plasticity index from 26 to 19.

    Keywords: biological Soil improvement, biomineralization, Unconfined Compression Strength, soil plasticity, environmental geotechnics
  • کامران ابراهیمی، سید محمدامین نعمت پور، جهانگیر خزائی*

    مطالعه حاضر به ارایه نتایج آزمایشگاهی و تحلیل های عددی بر روی شالوده های پوسته ای مخروطی و هرمی قرار گرفته برروی ماسه سست غیر مسلح و مسلح شده با ژیوگرید می پردازد. نتایج با مقادیر مطالعه شده برای فونداسیون های مسطح دایره ای و مربعی مقایسه شده است. مطالعات آزمایشگاهی بر روی انواع مختلف شالوده پوسته ای با زوایای راس مختلف و با استفاده از مدل سازی فیزیکی کوچک مقیاس انجام شد. به منظور بسط مطالعات برای تاثیر حالات مختلف نسبت عمق مدفون به عرض پی و تعداد لایه های ژیوگرید بر نسبت ظرفیت باربری، تحلیل های عددی با استفاده از روش آنالیز حدی صورت گرفت. نتایج نشان دادند که به طور کلی، افزایش عمق شالوده و استفاده از سازه های مسلح کننده عملکرد ژیوتکنیکی فونداسیون ها را در هر دو حالت مسطح و پوسته ای افزایش می دهد هرچند این افزایش در شالوده های مسطح مشهودتر است، به طوری که افزایش عمق پی به اندازه Df/B=0.5، مقدار ظرفیت باربری برای شالوده ها با زاویه راس °180، °120، °90 و °60 را به طور میانگین به ترتیب 40، 36، 32 و 28 درصد و افزایش عمق پی به اندازه Df/B=1.0، به ترتیب 76، 67، 61 و 55 درصد افزایش می دهد. استفاده از ژیوگرید ظرفیت باربری شالوده های مسطح را بیش از شالوده های پوسته ای افزایش می دهد. استفاده از یک لایه ژیوگرید ظرفیت باربری شالوده های قرارگرفته بر روی سطح خاک را به طور میانگین 79 درصد افزایش داد در حالیکه استفاده از دو لایه ژیوگرید ظرفیت باربری را 86 درصد افزایش می دهد که این موضوع نمایانگر این واقعیت است که استفاده از دولایه ژیوگرید موجب بهبود چشمگیر ظرفیت باربری نسبت به حالتی که خاک با یک لایه ژیوگرید مسلح می شود نخواهد شد. ظرفیت باربری شالوده مدفون با Df/B=0.5 و یک لایه ژیوگرید 50 درصد و با دولایه ژیوگرید 53 درصد و برای شالوده های مدفون با Df/B=1.0 و یک لایه ژیوگرید 28 درصد و با دولایه ژیوگرید 30 درصد بیش از شالوده های قرار گرفته بر روی سطح خاک غیرمسلح خواهد بود. برای شالوده قرار گرفته بر روی سطح خاک با زوایای راس °180، °120، °90 و °60 استفاده از یک لایه ژیوگرید به طور میانگین ظرفیت باربری را به ترتیب 99، 81، 75 و 60 درصد و استفاده از دو لایه ژیوگرید به ترتیب 110، 90، 78 و 62 درصد افزایش می دهد. این شرایط برای پی های مدفون کمتر محسوس بوده و مقدار افزایش ظرفیت باربری برای پی ها با تمام زوایای راس برای حالت Df/B=0.5 حدود 50 درصد و برای حالت Df/B=1.0 حدود 29 درصد می باشد. استفاده از دولایه ژیوگرید بر پی هایی با زوایای راس کمتر، تاثیر کمتری خواهد داشت

    کلید واژگان: ظرفیت باربری, نشست, ژئوگرید, ماسه مسلح شده, فونداسیون پوسته ای
    Kamran Ebrahimi, Sayed Mohhmadamin Nematpour, Jahangir Khazaei*

    This study presents the experimental results and numerical analyzes on the conical and pyramidal shell foundations located on loose unreinforced and reinforced with geogrid sand. The results have been compared with the values studied for flat circular and square foundations. Laboratory studies were performed on different types of shell foundations with different apex angles using small-scale physical modeling. In order to extend of study for determination of the effect of various conditions of foundation’s depth to width ratio and the number of geogrid layers on bearing capacity ratio, numerical analyses have been done by limit analysis method. The results have shown that, in general, increasing the depth of the foundations and the use of reinforcing structures ameliorate the geotechnical performance of foundations in both flat and shell models, although this enhancement is more evident in plane foundations. The load bearing capacity for the foundations with 180°, 120°, 90°, and 60° apex angles is put up to 40%, 36%, 32%, and 28%, respectively by rising in the foundation depth to Df/B=0.5, and is raised to 76%, 67%, 61%, and 55%, respectively by the growth of the foundation depth to Df/B=1.0. The use of geogrids increases the bearing capacity of plane foundations more than the shell foundations. The use of a single geogrid layer increased the bearing capacity of the foundations on the soil surface by an average of 79%, while the use of two layers of geogrid increased the bearing capacity by 86%, reflecting the fact that the use of two layers of geogrid will not significantly improve the bearing capacity in comparison to the condition when the soil is reinforced with a single geogrid layer. Bearing capacity of buried foundations with Df/B=0.5 is increased to 50% and 53% by using a single geogrid layer and double geogrid layer, respectively, and with Df/B=1.0 is increased to 28% and 30% by using a single geogrid layer and double geogrid layer, respectively, in comparison to foundations which are built on surface unreinforced soil. For foundations on the soil surface with 180°, 120°, 90°, and 60° apex angles, using a single geogrid layer increases the average bearing capacity to 99%, 81%, 75%, and 60%, respectively, and the use of two layers of geogrid increases to 110%, 90%, 78%, and 62%, respectively. These conditions are less pronounced for buried foundations and the increase in load bearing capacity for footings with all apex angles is about 50% for Df/B=0.5 and 29% for Df/B=1.0. The use of two layers of geogrid will have less impact on the foundations with smaller apex angles.

    Keywords: Settlement, Geograid, Reinforced sand, shell foundation, Bearing Capacity
  • جهانگیر خزائی*، علی قهرمانی
    بررسی و ارزیابی خرابی های وارده به سازه های اطراف گود و همچنین تخمین سطوح گسیختگی از طریق محاسبه مقدار تغییرشکل ها و مقدار نشست های مجاور گود از مسایل مهم در سیستم میخ گذاری در نواحی شهری به شمار می رود. در این تحقیق سعی شده است نیروی محوری میخ هاو تغییرشکل در گودهای مقعر و محدب؛ در خاک های ماسه ای و رسی ارزیابی شود. در این راستا مدل سازی عددی با استفاده از نرم ا فزار اجزاءمحدود Abaqus CAE در محیط خاک انجام شده و مطالعات پارامتریک برای زاویه های مختلف گوشه در گودبرداری تحت بار سرویس انجام می گیرد. نتایج این تحقیق، نشان گر تاثیر بازدارندگی گوشه های مقعر و تاثیر رو به تخریب گوشه های محدب که برعکس گود مقعر است در گودهایی با خاک ماسه ای و همچنین خاک رسی می باشد. ماکزیمم نیروی محوری میخ ها در خاک رسی کمتر از مقدار آن در خاک ماسه ای می باشد که با نزدیک شده به گوشه گود این مقدار کاهش می یابد. برای ماکزیمم نشست زمین و تغییرمکان افقی دیواره گود نیز تقریبا بین زوایای گوشه 130درجه تا 150درجه یک نقطه عطف وجود دارد که رفتار گود در آن کاملا تغییر خواهد نمود. با مقایسه و تحلیل نشست های سطح زمین و سطوح گسیختگی متوجه خواهیم شد که در ماکزیمم نشست سطح زمین در خاک ماسه ای، ماکزیمم سطوح گسیختگی رخ خواهد داد و در خاک رسی، نشست های سطح زمین در محل سطوح گسیختگی بحرانی دارای تغییرات قابل توجه می باشد.
    کلید واژگان: اثر گوشه, نیروی محوری میخ, خاک ماسه ای, خاک رسی, نشست سطح زمین, تغییرشکل دیواره
    Jahangir Khazaei *, Ali Ghahramani
    Investigation and evaluation of damages to surrounding structures and also estimation of rupture levels by considering the amount of deformations and the amount of adjacent gates are important issues in the nailing system in urban areas. In this research, we tried to evaluate the axial force of the nails and the deformation in concave and convex dams; in sandy and clay soils. In this regard, numerical modeling is carried out using the Abaqus CAE software in the soil environment and parametric studies are carried out for different corner angles in the excavation under the service load. The results of this study indicate the effect of concave cortical deterioration and the damaging effect of the convex corners, which is in contrast to the concave hedge, in gondolas with sandy soil as well as clayey soil. The maximum axial force of the nails in the clay soil is less than that of the sandy soil, which decreases with the approach to the hollow corner. For maximum seating and horizontal displacement of the Goodwall wall, there is also a turning point between the angular angles of 130 ° to 150 °, with a good turnaround. By comparing and analyzing land surface levels and rupture levels, we will find that the maximum level of earth's summation in sandy soils will be the highest level of rupture, and in clay soils, ground-level landings in the location of critical burst surface changes It is noteworthy.
    Keywords: Corner effect, Nail Axial force, Sand soil, clay soil, Surface Settlement, Deformation of wall
  • احمدرضا مظاهری*، جهانگیر خزایی، حمیدرضا نجف پور

    زاویه اصطکاک خاک از جمله پارامترهای اساسی در تعیین مقاومت برشی خاک های درشت دانه می باشد که تعیین آن در آزمایشگاه اغلب با محدودیت و صرف وقت و هزینه همراه است که استفاده از نتایج آزمایش های صحرایی تا حدودی این مشکل را حل نموده است. در این راستا آزمایش SPT یکی از کاربردی ترین آزمایش های صحرایی است که معمولا در خاک های دانه ای مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر تحقیقات متعددی در زمینه ارتباط عدد SPT با سرعت موج برشی، مقاومت زهکشی نشده و زاویه اصطکاک ارایه شده است که توسط محققین مورد استفاده قرار می گیرد. روابط مختلفی در زمینه ارتباط آزمایش SPT و زاویه اصطکاک خاک ارایه شده است که از روی عدد SPT می توان زاویه اصطکاک زهکشی شده خاک های دانه ای را در بازه مناسبی مشخص نمود. اما اکثر روابط در مورد اعداد SPT بزرگتر از 35 جواب های مناسبی را پیش بینی می نمایند. در این مقاله رابطه ای جدید و کاربردی ارایه شده است که در همه اعداد SPT از جمله با اعداد SPT پایین تر نیز نتیجه قابل قبولی ارایه می دهد.

    کلید واژگان: عدد SPT, مقاومت زهکشی شده, زاویه اصطکاک خاک, خاک دانه ای
    Ahmadreza Mazaheri *, Jahangir Khazaei, HamidReza Najafpour

    Soil friction angle is one of the basic parameters in determining the shear strength of coarse-grained soils, which is often determined in the laboratory by spending a time and cost, and the use of field experiments has solved this problem. In this regard, Standard Penetration Test (SPT) is one of the most practical field tests that is commonly used in granular soils. In recent years many researches are proposed that present the correlation SPT and shear wave velocity, undrain shear strength and friction angle. Many correlations between SPT and soil friction angle are proposed but most equation with SPT numbers greater than 35 predict the right answers. The correlation between SPT results and soil bearing capacity has been studied and reported by various researchers.  In additional, some correlation between SPT and Soil friction angle have been proposed that each of those evaluated the material of specific area. In this paper new practical equation is proposed that presents an acceptable result in all SPT numbers. With use of this equation, the results can be predicted more accurately.

    Keywords: SPT, Undrained resistance, Soil friction angle, Coarse grain
  • جهانگیر خزائی*، عباس عابدی، حسین مویدی

    اگر یک دیوار با ارتفاع بلند به چند دیوار با ارتفاع کوتاه تر تقسیم شود به آن دیوار پله ای(تراس بندی شده) اطلاق می شود. در دیوارهای خاک مسلح زمانی که اجرای دیوار با ارتفاع زیاد مورد نظر باشد به دلیل بالا رفتن هزینه ها بحث اجرای دیوار پله ای می تواند مفید واقع شود. بدین منظور مدل سازی در مقیاس آزمایشگاهی بر روی دیوار خاک مسلح انجام شد تا عملکرد آن ها در هندسه های مختلف مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش تاثیر پارامترهای عرض پله (فاصله افقی پله ها) و تعداد پله ها بر عملکرد دیوار پله ای نسبت به دیوار قایم مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا جمعا 12 مدل دیوار در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد و عملکرد آن ها تحت بارگذاری استاتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دیوار پله ای با افزایش عرض پله و افزایش تعداد پله ها تغییرشکل های افقی رویه دیوار و نشست پی نواری مستقر بر خاک بالادست دیوار، نسبت به دیوار قایم کاهش و ظرفیت باربری پی نواری افزایش می یابد. با افزایش عرض پله، تغییرمکان افقی رویه دیوار به خصوص در قسمت بالایی دیوار به طور قابل توجهی کاهش می یابد به طوری که مناسب ترین حالت برای اندرکنش دیوار بالایی و پایینی ازلحاظ عملکرد در حالت خاص چهار لایه تسلیح و دیوار یک پله ای ، برای شرایط نسبت عرض پله به ارتفاع دیوار برابر 35/0 می باشد.

    کلید واژگان: ژئوگرید, خاک مسلح, دیوارحائل پله ای, عرض پله, تعداد پله
    Jahangir Khazaei *, Abas Abedi, Hossein Moayedi

    Current design of Geo synthetic-reinforced soil (GRS) walls, shows that the horizontal deformations in the walls increases rapidly with height. To take advantage of both the aesthetics and the economics of GRS walls while considering high heights, multi-tiered walls are often used. In this context, 12 models of the walls were constructed and their performance was determined under static loading. This study presents a series of model tests on the GRS walls in a tiered configuration, to evaluate the effects of factors, including the offset distance between adjacent tiers and number of tiers, on the lateral displacements of the wall facing and ultimate bearing capacities of the strip footings on the multi-tiered GRS walls. The ultimate bearing capacity and wall deflection can be significantly improved by increasing the number of tiers wall and increase of tier-offset. Interaction between the upper and lower walls significantly influences the tier-offset, and the interaction between the walls, significantly increase in the horizontal deformation in the wall face for the upper wall. With an increase in the offset distance, the lateral displacement decreased significantly, particularly in the upper tier. The experimental results showed that, the Performance in Four layers of reinforcement, and two tier walls, the optimum offset distance obtained for D/H= 0.35. When the offset becomes significantly large, each tier functions independently

    Keywords: Geogrid, Reinforced soil, Retaining walls, Multi-tiered configuration, offset distance
  • جهانگیر خزائی*، افشین قبادیان

    گودهای عمیق تاثیر مستقیمی بر تنش ها و کرنش های خاک اطراف دارند که همین پدیده عامل ایجاد تغییر در پاسخ استاتیکی و دینامیکی سازه های مجاور گود می شود. در این پژوهش اثر وجود گود عمیق بر پاسخ لرزه ای ساختمان بلندمرتبه سازمان همیاری شهرداریهای کرمانشاه موردبررسی قرارگرفته است. در این راستا تلاش شده است تاثیر وجود گود ناشی از رمپ ورودی قطار شهری کرمانشاه بر ساختمان همیاری شهرداری که از سیستم قاب خمشی فولادی بهره می برد، مورد بررسی قرار گیرد. در نظرگیری اندرکنش بین خاک و سازه دارای تاثیر فراوانی بر پاسخ سازه ازجمله افزایش دامنه حرکت داخلی فونداسیون و طبقات، کاهش برش پایه و افزایش پریود طبیعی سازه، است. در بررسی سه بعدی صورت گرفته برای مصالح خاک و فولاد رفتار غیرخطی و برای مرزهای ویسکوز از المان های نیمه بی نهایت استفاده شده است. استفاده از مرزهای بی نهایت عملکرد مطلوبی را در تحلیل لرزه ای محیط های خاکی نشان داد. قرارگیری ساختمان در مجاورت رمپ ورودی قطار شهری کرمانشاه و در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه ی مجاور گود باعث افزایش 8.98 درصدی پریود اول ساختمان و کاهش 19.37 درصدی برش پایه وارد بر ساختمان نسبت به حالت تکیه گاه صلب و همچنین افزایش جابجایی جانبی طبقات بخصوص در طبقات بالاتر می شود که این میزان افزایش در طبقه بام 82.33 درصد نسبت به حالت پایه صلب و 17.63 درصد نسبت به حالت اندرکنش خاک و سازه می باشد. همچنین درنظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه و گود برای ساختمان نسبت به حالت اندرکنش خاک و سازه بدون لحاظ شدن اثر گود، افزایش 1.09 درصدی پریود اول سازه و کاهش 10.27 درصدی برش پایه و افزایش طیف پاسخ شتاب را در پی خواهد داشت.

    کلید واژگان: اندرکنش خاک-سازه, گود عمیق, پاسخ لرزه ای, برش پایه, پریود مد اول, ساختمان مجاور گود
    Jahangir Khazaei *, Afshin Ghobadian

    Deep excavation have a direct effect on stresses and strains of surrounding soil, and it leads to the change in static and dynamic response of adjacent structures of the excavation. In this study the effects of urban rail ramp permanent excavation on Hamyari response, has been investigated. Consideration of soil-structure-groove interaction has a great effect on the structure response, including increased range of internal motion of foundation and floors, reducing the base shear, and increasing the natural period of the structure. The three-dimensional study has considered a nonlinear behaviour for soil and steel materials and also, semi-infinite elements have been used for viscose boundaries. The use of semi-infinite boundaries has shown a desirable performance in seismic analysis of soil environments. Placement of the building near the entrance ramp of Kermanshah metro and consideration of soil-structure interaction near the excavation, lead to the 8.98% increasing in the first period of the structure, decreasing 19.37% base shear of the Structure against the rest rigid condition, and also increasing the lateral displacement of floors, especially higher floors, and this increment in the roof floor compared to the rigid base and soil-structure interaction are 89.89% and 14.25%, respectively. Also, consideration of soil-structure interaction adjust excavation for building compared to the case with soil-structure interaction and without the excavation effect, leads to the 1.09% increasing in the first period of the structure and 10.27% decreasing in base shear, and also increasing of acceleration response spectrum.

    Keywords: Soil-structure interaction, deep excavation, Dynamic Response, base shear, period of first mode, structure adjust excavation
  • حدیث بی باک، جهانگیر خزایی*، حسین مویدی

    استفاده و کاربرد شبیه سازی مصنوعی در پیش بینی رفتار مصالح علی الخصوص هنگامی که نتایج واقعی داشته باشیم از نظر زمان و هزینه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بر این اساس در این پژوهش داده های آزمایش بدست آمده از آزمایش تک محوری روی نمونه های خاک تثبیت شده توسط آهک، پسماند و سیلیکات سدیم با شبکه عصبی (GRNN) و الگوریتم ژنتیک (برنامه ریزی بیان ژن (GEP)) مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین با توجه به نتایج مقاومت فشاری محدود نشده برای درصدهای محدودی که آزمایش انجام شده است شبیه سازی مصنوعی انجام و راستی آزمایی صورت گرفته است سپس با توسعه شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک برای حالت ها و درصدهای مختلف اختلاط در بهسازی خاک، درصد اختلاط بهینه تعیین شده است که با توجه به نتایج بدست آمده از مدل الگوریتم ژنتیک، طرح اختلاط بهینه برای این نوع خاک رس در 6 درصد آهک، 6 درصد پسماند صنعتی و 1.5 درصد سیلیکات سدیم می باشد. نتایج شبکه عصبی دارای قدرت پیش بینی مناسب تری نسبت به الگوریتم ژنتیک می باشد به طوری که بهترین پیش بینی برای مدل 90 روزه شبکه عصبی با مقدار R^2 و RMSE به ترتیب برابر با 0.998 و 0.019 وکمترین پیش بینی برای مدل 7 روزه الگوریتم ژنتیک با مقدار R^2 و RMSE به ترتیب برابر با 0.967 و 0.059 می باشد.

    کلید واژگان: پسماند, تثبیت خاک, رس نرم, شبکه عصبی (GRNN), الگوریتم ژنتیک (برنامه ریزی بیان ژن (GEP))
    Hadis Bibak, Jahangir Khazaie *, Hossein Moayedi

    The application of artificial simulations in predicting the behavior of materials, especially when we have real results, is very important in terms of time and cost. Therefore, in this study the data collected from unconfined compressive strength test on stabilized soil samples with lime, waste industrial and sodium silicate by neural network (GRNN) and genetic algorithm (GEP) have been investigated. Moreover, based on the results of unconfined compressive strength for the limited percentages of the experiment, simulation has been performed and verified. Then, with the development of the neural network and genetic algorithm for different states and percentages of mixing in stabilized soil, the optimized mixing percentage has been set. According to the results of genetic algorithm model, the optimal mixing design for this type of clay is 6% lime, 6% industrial waste, and 1.5% sodium silicate. The results of neural network had better predictive power than the genetic algorithm, so that the best prediction for the 90-day model of the neural network with R2 and RMSE values is 0.998 and 0.019, respectively, and the least prediction for the 7-day model of genetic algorithm with R2 and RMSE is 0.967 and 0.059, respectively.

    Keywords: Waste material, Soil stabilization, Soft clay, Neural network (GRNN), Genetic algorithm (Gen Expression Programming (GEP) )
  • جهانگیر خزایی*، آزاده امیری، مهرداد خلیل پور

    پی های سطحی از متداول ترین پی ها به عنوان تکیه گاه سازه های میان مرتبه در مناطق با خطر لرزه یی بالا هستند. پژوهش های اخیر نشان می دهند که اندرکنش دینامیکی خاک پی سازه می تواند در پاسخ لرزه یی سازه ها هنگام زلزله تاثیرگذار باشد. در پژوهش حاضر، یک سازه با قاب خمشی 14 طبقه مستقر بر شالوده ی سطحی با ابعاد متفاوت بر روی محیط خاک به صورت سه بعدی با نرم افزار آباکوس مدل سازی شده است. شرایط مرزی بی نهایت جهت مرزهای میدان آزاد و همچنین المان های تماسی جهت مدل سازی لغزش و جدایش میان فونداسیون و المان های خاک در نظر گرفته شده است. دقت مدل مخروط به عنوان یک روش تقریبی نسبت به مدل دقیق صحت سنجی شده است. نتایج نشان می دهند که اندازه ی شالوده بر خصوصیات دینامیکی و پاسخ لرزه یی ساختمان به دلیل اندرکنش میان خاک پی سازه تاثیرگذار است. مدل مخروط با دقت مهندسی مناسب، کاربردی بودن و سرعت تحلیل بالا قادر به ارزیابی سختی دینامیکی خاک تحت اثر پدیده ی اندرکنش خاک پی سازه است.

    کلید واژگان: اندرکنش دینامیکی خاک پی سازه, مدل مخروط, نرم افزار آباکوس, پاسخ دینامیکی
    J. Khazei *, A. Amiri, M. Khalilpour

    Shallow foundations are among the most common typesof foundations used to support mid-rise buildings in ar-eas with high seismic hazard. Recent studies have indi-cated that dynamic interaction of soil-foundation andbuilding can a ect the seismic response of structuresduring an earthquake. Therefore, the foundation fea-tures can also change the dynamic characteristics, suchas natural frequency and damping of the soil-foundation-structure system. In this research, a 14 story momentresistant frame building built on shallow foundationswith various dimensions has been considered and thethree dimensional prototype of all three components ofsoil-foundation-structure system has been modeled byABAQUS nite element software. Also modal analysiswas performed to calculate the natural frequencies ofeach model. In the present study, in nite boundarieswere applied in order to simulate free eld conditionand appropriate contact elements were used to modelthe slip and separation phenomena between foundationand soil elements. To do so, nite element direct modelswere developed. Cone model, as one of the approximatemethods that considers SFSI with practical engineeringprecision was veri ed and then applied in the series ofsimulations. An assessment procedure was applied tocheck the accuracy of Cone model as an approximatemethod in comparison with direct method. Structuralresponses including lateral deformation, drift, rotationand shear force distribution were studied for all cases in-cluding xed-base, cone model and SFSI direct models.Modal analysis implies that SFSI can reduce the natu-ral frequencies of the building. The results show thatshallow foundation size, due to the interaction betweensoil, foundation and structure, in uences the dynamiccharacteristics and seismic response of building. As aresult, engineers should carefully consider these param-eters to ensure the safety and economic seismic design.Cone Model with an appropriate engineering precision,functionality and high analysis speed is capable of assess-ing dynamic sti ness of soil due to the soil-foundation-structure interaction phenomena.

    Keywords: Dynamic Soil-Foundation-Structure Inter-Action, Cone Model, ABAQUS Software, Dynamic Response
  • جهانگیر خزایی، میرهادی میرنقی زاده*
    پایدارسازی گود به روش میخکوبی یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین روش های گودبرداری در مناطق شهری است که استفاده از یک تا دو پله باعث کاهش تغییرشکل ها، افزایش ضریب اطمینان و عملکرد مناسب دیواره گود می گردد. در مطالعه حاضر به بررسی اثر پله دادن در پایدارسازی گود به روش میخکوبی با در نظر گرفتن مدل های رفتاری خاک موهرکولمب و HS و HSsmall با نرم افزار المان محدود پرداخته شده است. از جمله نکاتی که در این تحقیق مدنظر بوده است میزان تاثیراستفاده از روش ترکیب میخکوبی با پلکانی در کاهش تغییرشکل ها و افزایش ضریب اطمینان است. استفاده از یک یا دو پله در دیوار میخکوبی نسبت به دیوار قائم میخکوبی شده با در نظر گرفتن مدل های رفتاری مختلف تغییرشکل های ماکزیمم افقی و قائم و تغییرشکل های افقی لبه ی بالای گود به شدت کاهش پیدا می کند همچنین استفاده از یک یا دو پله در دیوار میخکوبی شده صرفنظر از مدل رفتاری باعث افزایش ضریب اطمینان به یک نسبت می شود.
    کلید واژگان: گودبرداری, روش میخکوبی پلکانی, موهرکولمب, HS, HSsmall
    Jahangir Khazaie, Mirhadi Mirnaghizadeh*
    In practice, the numerical simulation of soil nailing wall is often performed to evaluate the performance and stability. Use one or two stairs, while in the metropolitan area, despite the space constraints, it is possible to reduce deformations and increase safety factor excavation nailing method that justifies the use of this technique is relatively new. In the present study investigated The effect on the stabilization excavation stairs by nailing taking into account the behavioral models Mohr-Coulomb soil and HS and HSsmal to Software finite element is discussed. Use one or two stairs ratio to the nailing vertical wall with regard to behavioral models Mohr coulomb and HS and HSsmall soil maximum of horizontal and vertical and horizontal deformations of the top edge of the excavation is severely reduced Also uses a two-stairs soil nailing safety factor in the wall, with all models of behavior is considered to increase the equally.
    Keywords: Excavation, Stairs Nailing method, Mohr-Coulomb, HS, HSsmall
  • جهانگیر خزایی، آزاده امیری
    در بسیاری از تحلیل های دینامیکی به علت نامحدود بودن محیط و پیچیدگی های رفتاری، خاک مدل نمی شود و از اثرات مهم آن صرفنظر می شود حال آنکه هنگام وقوع زلزله، رفتار خاک زیر سازه نقش مهمی در پاسخ سازه ایفا می کند. در واقع محیط خاک زیرین سازه ها و پدیده اندرکنش خاک و سازه در هنگام وقوع زلزله، نیروهای لرزه ای وارد به سازه را افزایش می دهد که این موضوع تاکنون با استفاده از روش های مختلفی ارزیابی شده است. در این تحقیق تاثیر لحاظ نمودن اثرات اندرکنش خاک-پی-سازه بر سازه فولادی بلند مرتبه در تحلیل های دینامیکی غیرخطی به روش اجزا محدود مستقیم با در نظرگرفتن شرایط مرزی نیمه بی نهایت برای محیط خاک و مدل تقریبی مخروط با استفاده از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. در روش مستقیم، محیط خاک به همراه سازه و پی مدلسازی شده و در مدل مخروط ضرایب سختی دینامیکی به جای مدلسازی محیط خاک مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با در نظرگرفتن اندرکنش خاک-پی-سازه ، حداکثر جابجایی جانبی سازه افزایش یافته و ضرایب اصطکاک میان سطح خاک-پی در پاسخ ها تاثیرگذار خواهند بود. همچنین مشاهده می شود که نتایج تحلیل به روش های تقریبی برای اظهار نظرهای مهندسی تا حدودی قابل قبول می باشند.
    کلید واژگان: اندرکنش خاک, پی, سازه, اجزا محدود, مدل مخروط, سازه بلند, تاثیر ضرایب اصطکاک, نرم افزار آباکوس
    Jahangir Khazaei, Azadeh Amiri
    In dynamic analysis, modeling of soil medium is ignored because of the infinity and complexity of the soil behavior and so the important effects of these terms are neglected, while the behavior of the soil under the structure plays an important role in the response of the structure during an earthquake. In fact, the soil layers and soil foundation structure interaction phenomena can increase the applied seismic forces during earthquakes that has been examined with different methods. In this paper, effects of soil foundation structure interaction on a steel high rise building has been modeled using Abaqus software for nonlinear dynamic analysis with finite element direct method and simulation of infinite boundary condition for soil medium and also approximate Cone model. In the direct method, soil, structure and foundation are modeled altogether. In other hand, for using Cone model as a simple model, dynamic stiffness coefficients have been employed to simulate soil with considering springs and dashpots in all degree of freedom. The results show that considering soil foundation structure interaction cause increase in maximum lateral displacement of structure and the friction coefficient of soil-foundation interface can alter the responses of structure. It was also observed that the results of the approximate methods have good agreement for engineering demands.
    Keywords: Soil-foundation-structure Interaction, Finite element, Cone Model, High rise building, Effects of soil-foundation friction coefficient
  • جهانگیر خزایی*، عادل گرایلی

    گودبرداری عمیق در خاک های سست می تواند منجر به تغییرشکل بیش از حد زمین و در نتیجه، ایجاد خسارت به ساختمان های مجاور گود شود. انتخاب مدل رفتاری مناسب با نوع خاک در مسائل مربوط به گودبرداری، پارامتری بسیار مهم در ارزیابی تغییرشکل های به وجودآمده در دیواره و کف گود است. در پژوهش حاضر، مدل سازی گودبرداری در خاک های رسی نرم و سخت با استفاده از مدل های رفتاری خاک سخت شونده، خاک نرم شونده، و موهر کولمب و همچنین گودبرداری مهارشده در خاک های ماسه یی سست و متراکم با استفاده از مدل های رفتاری خاک سخت شونده و موهر کولمب با استفاده از نرم افزار المان محدودی P L A X I S انجام و نتایج حاصل مقایسه شده اند. با توجه به نتایج به دست آمده، وابستگی قابل توجه تغییرشکل زمین و دیواره ی گود به مدل رفتاری انتخاب شده کاملا مشهود است.

    کلید واژگان: گودبرداری مهارشده, مدل رفتاری, تغییرشکل دیواره, تورم, نرم افزار P L A X I S
    J. KHAZAEI *, A. GERAILI

    Effect of ground deformation on adjacent building caused by excavation is one of the main concerns in the construction of underground facilities in urban areas. The performance of soil nail walls is significantly affected due to the complex mutual interaction between its main components including the native soil, the reinforcement (nails) and the facing. Additionally, various other factors, such as the construction sequence, the installation method of nails, the connection between the nails and the facing, are also likely to influence the behavior of the soil nail walls. In practice, to study the complex soil-structure interaction and assess the performance of soil nail walls, often numerical simulations are performed. It is well established that the accuracy of numerical simulations depends significantly on the constitutive soil model used. In the present study, excavation in soft and stiff clay using hardening soil model, softening soil model, and Mohr-Coulomb model and also in loose and dense sand using hardening soil model and Mohr-Coulomb model is simulated using the finite element software ``Plaxis''. According to the results, considerable dependency of deformation of ground and side wall of excavation on the selected constitutive model is obvious. Based on obtained results, Mohr-Coulomb model predicts swilling at ground surface for points around the side wall. Hardening soil model and Mohr-Coulomb model predict maximum and minimum lateral deformations of side wall, respectively, but the deformation trends of side wall are quite different due to the two models. The modeling results of loose and dense sands show the amount of predicted swilling at the bottom of the excavation using Mohr-Coulomb model is more than hardening soil model result. In this study, the maximum and minimum amounts of swilling at bottom of the excavation for soft clay are calculated by Hardening soil model and softening soil model, respectively. The results of stiff clay show the maximum and minimum amounts of swilling at bottom of excavation and near the side wall predicted by hardening soil model and Mohr-Coulomb model, respectively, but away from the side wall, softening and hardening soil models predict maximum and minimum amount of swilling, respectively.

    Keywords: B?R?A?C?E?D E?X?C?A?V?A?T?I?O?N, C?O?N?S?T?I?T?U?T?I?V?E M?O?D?E?L, S?I?D?E W?A?L?L D?I?S?P?L?A?C?E?M?E?N?T, S?W?I?L?L?I?N?G, P?L?A?X?I?S S?O?F?T?W?A?R?E
  • جهانگیر خزایی*، یزدان شمس ملکی
    در این مقاله رفتار گودهای مهار شده در خاک نرم چسبنده- اصطکاکی با دو دسته تحلیل مجزا از نوع خمیری و تحکیمی با لحاظ نمودن زمان حفاری مرحله ای مورد ارزیابی قرار می گیرد. به منظور بررسی اثر عامل زمان و فشار آب حفره ای فازهای حفاری مرحله ای به کمک تحلیل تحکیمی و تحلیل خمیری مدلسازی شده اند. در این تحقیق علاوه بر عامل زمان به عوامل دیگری از قبیل طول بازه زمانی حفاری، نوع تحلیل به لحاظ شرایط زهکشی، مدل رفتاری برای خاک و اثر سطح آب زیر زمینی در بحرانی ترین حالت یعنی درست در سطح زمین و پشت دیواره ی گودبرداری توجه شده است. تحلیل های اجزا محدود دو بعدی در نرم افزار PLAXIS2D اساس محاسبات عددی مطالعه ی حاضر را تشکیل می دهند. مهاربندی گود از نوع دیوار حائل بتنی و مهار شده با میخکوبی انتخاب شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقادیر تغییر مکان های افقی و قائم دیواره و کف گود در تحلیل های تحکیمی با لحاظ کردن عامل زمان نسبت به تحلیل های خمیری، اغلب کمتر بوده و اختلاف آن ها در حد حداکثر 20% است. همچنین به نظر می رسد که تاثیر زمان و حفاری مرحله ای تنها با انجام تحلیل های تغییر شکلی عددی وابسته به زمان، همانند تحلیل تحکیمی با مدل خزشی می تواند ارزیابی شود و در تحلیل عددی خمیری حفاری مرحله ای بی معنی است.
    کلید واژگان: گود مهارشده, تحلیل های خمیری و تحکیمی, حفاری مرحله ای, روش اجزا محدود دو بعدی
    Jahangir Khazaei *
    Behavior of braced excavation in a cohesive-frictional soil has been evaluated by present paper. Two groups distinct analyses based on plastic calculations and consolidation calculations were implemented by considering time intervals of staged excavation. In order to investigation of time effect and pore water pressure impact on the staged excavation phases, numerical modeling has been conducted by help of consolidation and plastic analyses. In major of former analysis and before present study numerical analyses of staged excavation procedure have selected without considering the effect of time and in form of plastic analyses, while pore water pressures were also ignored. In this, paper thereto the time effect other effects such as length of time interval, kind of analysis depending on drainage conditions, constitutive modeling for soil and location of ground water table were considered. Two dimensional finite element analyses in PLAXIS 2D software are the basis of the numerical calculations of present study. Excavation bracing selected as a kind of concrete facing wall and grouted soil nailing. The results of this research show that the values of excavation wall lateral displacement and soil heave in bottom of the excavation in consolidation analysis by considering time effect in comparison with plastic analysis often reduced approximately 20%.
    It seems that effect of time and staged excavation just with implementation of numerical deflection analysis depending on the time such as consolidation analysis with creep models can be evaluated and these conditions in plastic numerical analysis with staged excavation without creep (time-depended) models is meaningless. Soft soil creep model (i.e. SSC model) for considering time effect in plastic and consolidation analyses has been used by authors. The results of present paper show that neither consideration of analyses that consider time interval nor analysis such as consolidation analysis that considers time are not adequate, but soil constitutive model that defines the material behavior must be contains time and also in their mathematic equations structure parameters such as time, strain rate and stress rate that vary with time must be taken into account. Present paper analyses show that consolidation analysis by considering time effect obtain less wall deflections by comparison with plastic analyses.
    However, from present study outcomes can conclude that the plastic analyses also by considering constitutive model that contain time can take into account time effects in stress-strain calculations. On the other hand, responses of plastic analyses by comparison with consolidation analyses always are preservative and show more values. Therefore, in structural designing of bracing of an excavation, reliance on results obtained from plastic analysis is preservative and real values of time-dependent deflections of wall and bottom of excavation via consolidation analyses are obtainable. This paper has recommended that both plastic and consolidation analyses for designing of braced cut were considered by engineers and optimum system between those according to the economically advantages and disadvantages be selected. Because, occasionally reliance on plastic preservative analyses lead to imposition of high values of design and construction costs on a certain project that is revealed by implementation of consolidation analyses that those are not necessary. At the end of the paper, verifications and comparisons are related to the topic of present study have been carried out by authors and the obtained results have been compared with together and then are investigated with the obtained results by present study.
    Keywords: Braced Excavation, Plastic, Consolidation Analyses, Staged Excavation, 2D FEM
  • جهانگیر خزایی، مهدی قائمی
    گزارشات متعدد وقوع زمین لغزش در کیلومتر 194 پروژه راه آهن غرب در استان کرمانشاه، منجر به انجام تحقیق پیش روی در مورد علل و نحوه گسترش لغزش زمین در منطقه مذکور و مطالعه روش های پایدارسازی زمین لغزش گردید. در این پژوهش، به بررسی نقش جاده سازی در وقوع زمین لغزش و بررسی روش های موثر در پایدارسازی زمین لغزش و مقایسه عملکرد و کارایی روش های مذکور پرداخته شده است. در این تحقیق، با عملیات نقشه برداری، جابه جایی و حرکت نقاط معینی در محدوده زمین لغزش در فواصل زمانی مشخص نسبت به نقطه مبنا در خارج از محدوده لغزش طی 4 ماه متوالی قرائت و کنترل گردید. آزمایش های شناسایی در محل، توسط کارشناسان پژوهشگاه بین المللی زلزله و آزمایشگاه فنی مکانیک خاک استان انجام گردید. مدل سازی سه بعدی زمین لغزش در نرم افزار FLAC-3D بر اساس نتایج نقشه برداری و حفر گمانه ها، انجام شد. برای پایدارسازی زمین لغزش از روش اصلاح هندسی شیب و نصب زه کش استفاده شده و شیروانی پس از اصلاح شیب مجددا در نرم افزار، مدل و تحلیل گردید. نتایج مدل سازی شیب اصلاح شده نشان از کاهش میزان جابه جایی و پایداری شیب دارد. در ادامه، روش پیشنهاد شده توسط مهندس مشاور طرح نیز در نرم افزار مدل سازی و نتایج با روش اصلاح هندسی مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش اصلاح هندسی نسبت به روش های دیگر در پایدارسازی زمین لغزش عملکرد بهتری دارد.
    کلید واژگان: زمین لغزش, راه آهن ملایر, کرمانشاه, ضریب اطمینان, پایدارسازی شیب, اصلاح هندسی
    Jahangir Khazaei, Mehdi Ghaemi
    Introduction
    Landslide is considered as one of the reasons of natural resources loss in mountainous areas, leading to sever property damages and casualties worldwide (Fele Gray et al., 2013: 228). According to the United Nations’ report, landslide damages in developed countries is as equal as 1 to 2 percent of their gross domestic product, GDP (Lerouil, 2006: 198). The most well-known natural factors affecting the landslide are rainfall, lithology, slope etc. (Talebi and Niazi, 2011: 66). Moreover, road-building is considered as an effective human factor in the occurrence of landslides (Kelarestaghi, 2002: 5). In a research on the spatial association between the occurrence of landslides and roads in the forest regions, Larsen and Parks (1997) revealed that road building will increase the effect of the landslide by 5 to 8 percent.
    In spite of providing several methods regarding the stabilization of landslide by different researchers, there is no unified consensus. Ramezani and Ibrahimi (2009) stated that, unlike the landslides made by non-natural factors, it is not often easy to control the ones made by natural factors.
    In the present study, considering the uncertainties about a convenient and practical method to stabilize the landslide occurred on the kilometer 194 of the railway Malayer – Kermanshah (located between Aran, Kangavar and Ahangaran-e Sahne village), first, the stability of the aforesaid landslide will be discussed. Then, the geometry of landslide in different states including the present slope (unstable), the slope with modified geometry (the proposed method in this study), the modified slope proposed by consultant engineer, and the stabilized slope by pile system is modeled in FLAC 3D software, considering soil characteristics determined by the soil mechanics laboratory. Besides, the results will be evaluated and compared in order to choose the most appropriate method for landslide stabilization.
    Materials and
    Methodology
    In this study, stability of a particular slope having different boundary condition has been modeled and analyzed using version 3 of FLAC 3D. In fact, geometry of slope was modeled in different conditions including unstable slop, slope with modified geometry (method proposed in this study), modified slope using proposed method by consulting engineers (Hexa Consulting Engineers, 2011), and stabilized slope using the pile systems (case studied in Malayer - Kermanshah railway). The soil characteristics were determined by soil mechanics laboratory. Moreover, the Mohr-Columb model, as the most practical model in soil slope modeling, was used. For the sake of validation, slope modeling was analyzed in Geoslope software version 2007 (limit equilibrium methods) in both natural and stabilized modes. Furthermore, the behavior of the progressive landslide was monitored using five stable monitoring points in different locations. The monitoring points were installed from bottom to the top of the slope which were mapped during four consecutive months, from September to December 2012, with ten-day intervals. Numerical findings were confirmed by comparing not only the consecutive mappings but also the latest and first mappings.
    Results And Discussion
    Slope analysis of the status quo proved the maximum displacement of 185 cm and a safety coefficient of slope stability of 1.26. High values of displacement marks the instability of the slope in this particular case. Slope modeling, after geometric correction, revealed a decrease in the displacement up to 71 cm, and an increase in the safety coefficient to 1.61. The proposal of the project consulting engineer suggested the slop adjusting and a concrete gallery implement to cross the railway track. In this case, the displacement in the gallery wall in the middle of the wall and the corners is 40-50 cm and 30-40 cm respectively, which may cause severe damages to the side of the gallery in case of landslide activity. Besides, the maximum displacement of the slope in this case is a bit more than 95 cm. In terms of stability safety, it should be noted that the maximum displacement in this case is less than 100 cm, so the amount of displacement is legal but on the edge of insecure borders. This condition can be soften by applying the procedures such as drainage. In the case of the pile application for stabilization, the largest landslide displacement was about 30cm, which was quite in a normal range, although it needs considerable operating expenses.
    Conclusion
    The findings of this study revealed that gallery implement method proposed by the project consulting engineer and stabilization method with piles are the most appropriate method for stabilizing the slope. The aforesaid method not only is economical, but also preserved the environment with the least interface in nature. Moreover, its safety and output are confirmed by the analytical model in FLAC 3D software. In the proposed method, geometric correction with drainage is cheaper, the displacement is lower, and the possibility of damage to the embankment is less. Moreover, in case of damage, it is easier to repair. Combining this method with Bio-engineeringmethods, such as planting of vetiver grass can increase the slope stability.
    Keywords: Landslide, Malayer, Kermanshah railway, safety coefficient, slope stabilization, Geometric correction
  • جهانگیر خزایی، سیدعبدالعظیم امیرشاه کرمی
    در این نوشتار تغییرات خواص و پارامترهای رفتاری زمین زیر و اطراف شالوده با توجه به تغییر ابعاد)هندسه(شالوده به صورت عددی و با در نظرگرفتن اثرات اندرکنش بین زمین و شالوده بررسی و مطالعه می شود. برای این منظور مدل تحلیلی به صورت دوبعدی و ثابت، تحت بارگذاری گسترده ی یکنواخت برای شالوده های با ابعادکوچک و بزرگ در محیط نرم افزار A N S Y S نسخه 8٫1 آنالیز شده است. نتایج حاصل از تحلیل نشان می دهد که رفتار زمین در زیر و اطراف شالوده های کوچک به صورت برشی است و این همان رفتار پیش بینی شده و الگوی خرابی پذیرفته شده است که اغلب محققان به آن اعتقاد دارند. اما در شالوده های بزرگ زمین واقع در نواحی مرکزی و زیر شالوده عمدتا تحت تنش های فشاری و همه جانبه است و رفتاری نرم همراه با خمیری سخت شونده دارد؛ بنابراین باربری آن همواره رو به افزایش است که منجر به تمرکز تنش و تغییر شکل ها به سوی این ناحیه خواهد شد. پس با توجه به ثابت بودن بارگذاری، نواحی خارج از زیر شالوده)طرفین(بایستی درحالت باربرداری قرار گیرند. الگوی خرابی در شالوده های بزرگ به صورت درونی و همراه با تشکیل سطح لغزش قائم در مرز مشترک زمین زیر و اطراف شالوده، تشکیل ستون باربر و مقاوم از زمین در زیر شالوده و وقوع پدیده ی «تمرکز تغییر شکل ها بین زمین زیر و اطراف شالوده است. لازم به ذکر است که خواص و رفتار زمین زیر شالوده و حجم زمین مؤثردر باربری با تغییر هندسه ی شالوده تغییر می کند؛ لذا ماتریس سختی سیستم تغییر خواهد کرد که این تغییر به صورت توام است.
    کلید واژگان: تحلیل عددی, اندرکنش, اثر تغییر ابعاد شالوده, خواص رفتاری زمین, الگوی خرابی, تمرکز تغییر شکل
سامانه نویسندگان
  • دکتر جهانگیر خزائی
    دکتر جهانگیر خزائی
    دانشیار مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال