فهرست مطالب

مجله زمین شناسی مهندسی
سال دهم شماره 2 (تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/02/05
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حمید علی الهی، محمد آدم پیرا، حمید کوهساری، مهدی پنجی صفحه 3379
    با توجه به اهمیت روزافزون زمین شناسی محلی و شرایط زمین ریخت شناسی بر پاسخ لرزه ای زمین، در این مقاله به بررسی جزئیات مربوط به اثر وجود لایه های روانگرا بر پاسخ لرزه ای سطح زمین پرداخته شده است. به منظور بررسی تفاوت روش های مختلف تحلیل پاسخ زمین، ابتدا تحلیل بر مبنای روش معادل خطی مبتنی بر مدل تنش کل در حوزه فرکانس و سپس بر اساس روش غیرخطی با مدل های تنش کل، تنش موثر و اعمال افزایش اضافه فشار آب حفره ای در حوزه زمان انجام شده است. در این راستا از ویرایش پنجم نرم افزار DEEPSOIL بر مبنای جدیدترین دستاوردها و تکنیک های مختلف در هردو حوزه ی حل، استفاده شده است. محل مورد مطالعه برای انجام این تحقیق، پروژه ی بندر LNG عسلویه واقع در جنوب ایران می باشد. با توجه به مطالعات رایج لرزه خیزی انجام شده و عدم ثبت داده های واقعی زلزله میدان نزدیک در محل پروژه به ویژه برای گسل محتمل آن، از روش شبیه سازی مصنوعی زلزله برای گسل مولد استفاده شده است. همین طور بر اساس مطالعات عرف لرزه-خیزی در محل، سه زلزله میدان دور نیز برای انجام تحلیل های پاسخ زمین انتخاب شده اند. سپس به منظور درک بهتر از پاسخ-های بدست آمده، طیف پاسخ های حاصل با طیف طرح شتاب ارائه شده در برخی از آیین نامه های معتبر مقایسه شده اند. نتایج حاصله نشان می دهد که در نظر گرفتن اثر پالس در مولفه ی افقی شتاب در جهت عمود بر راستای گسل برای زلزله های میدان -نزدیک، پاسخ سطح زمین و محتوای فرکانسی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. بطوریکه پاسخ های بدست آمده در سطح زمین در حوزه ی زمان با توجه به در نظر گرفتن ماهیت رفتار غیرخطی خاک و اعمال افزایش اضافه فشار آب حفره ای با مقایسه ی پاسخ ها در حوزه ی فرکانس مبتنی بر روش معادل خطی، تفاوت های زیادی دارند.
    کلیدواژگان: پاسخ لرزه ای ساختگاه، روش معادل خطی، روش غیرخطی، فشار آب حفره ای، روانگرایی
  • سعید مهدوری، راحب باقرپور، علی احمدزاده، عباس کمالی صفحه 3405
    با توجه به قرارگیری بخش عمده ایران در ناحیه خشک و بیابانی حفر تونل های انتقال آب امری اجتناب ناپذیر است. یکی از چالش های اساسی در ساخت این تونل ها ورود آب به آن در مرحله ساخت و بهره برداری است. تونل انتقال آب چشمه روزیه به طول 3200 متر بخشی از طرح انتقال آب به شهر سمنان است که در 30 کیلومتری شمال شرق سمنان ساخته شده است. بر اساس اطلاعات حاصل از گمانه های حفاری شده، تونل از نقطه نظر ژئومکانیکی به 8 پهنه تقسیم شده که در این تحقیق بعد از بررسی پارامترهای ژئومکانیکی و هیدروژئولوژیکی تونل با توجه به دبی آب ورودی به تونل در حین ساخت ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل برگشتی و بر اساس نتایج شبیه سازی عددی ارزیابی شده است. در ادامه مطالعه پارامتری بر روی ضخامت زون تزریق، ضریب نفوذپذیری پوشش و زون تزریق در هر پهنه انجام شده است. بر اساس نتایج این مطالعه، تاثیر تغییرات ضخامت زون تزریق بر دبی آب ورودی به تونل ناچیز است. لذا با فرض ضخامت 3 متر برای زون تزریق، ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان بعد از تزریق ارزیابی شده است. تزریق سیمان می تواند نفوذپذیری سنگ میزبان را از 10 تا 1000 مرتبه بسته به نفوذپذیری اولیه سنگ کاهش دهد. دبی آب ورودی به تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل توامان هیدرومکانیکی نیز محاسبه شد. نتایج تحلیل نشان داد که دبی ورودی به تونل در تحلیل توامان 50 تا 70 درصد کمتر از تحلیل هیدرولیکی است.
    کلیدواژگان: تحلیل توامان هیدرومکانیکی، شبیه سازی عددی، تونل چشمه روزیه، تراوش آب
  • حامد رضایی، ماشالله خامه چیان صفحه 3427
    با انتخاب 222 متر از مغزه های حفاری در محور سرریز ساختگاه سد دوستی از سنگ های مارنی سازند آب تلخ و انجام طبقه بندی توده سنگ در سیستم های RQD، RSR، RMR و Q ، نمونه های مورد مطالعه در رده های مختلف طبقه بندی های مذکور قرار گرفت و فروانی هریک بدست آمد. نتیجه تحقیق نشان می دهد که طبقه بندی RMR مناسب ترین روش ارزیابی توده سنگ مارن مورد مطالعه بوده و بیشترین همبستگی را با شاخص RQD نشان می دهد. اعتبارسنجی روابط مختلف بین Q-RMR با استفاده از نسبت خطا (ER) نشان می دهد که رابطه کامرون و همکاران (1981) و مورنو (1982) دارای کمترین نسبت خطا بوده و در سنگ های مارنی مورد مطالعه دارای بیشترین اعتبار است. رابطه بنیاوسکی (1989) تعیین کننده حدپائینی منحنی Q-RMR و رابطه کامرون و همکاران (1981) حد بالایی این رابطه در سنگ های مارنی است.
    کلیدواژگان: طبقه بندی مهندسی توده سنگ، سنگ های مارنی، زمین شناسی مهندسی، سد دوستی، سازند آب تلخ
  • سیدعلی جوزی، سحر رضایان، صدف عطایی صفحه 3445
    هدف از انجام این تحقیق، شناخت، بررسی و ارزیابی ریسک سد پاوه رود در مرحله ی ساختمانی می باشد. پس از جمع آوری و بررسی اطلاعات مربوط به شرایط محیط زیست منطقه مورد مطالعه و شرایط فنی ساخت سد، لیستی از عوامل احتمالی ریسک به صورت پرسشنامه تهیه و برای بررسی صحت آن ها، در اختیار یک گروه متخصص شامل نخبگان و اساتید در رشته های مرتبط با محیط زیست و عمران سد قرارگرفت. تعداد پرسشنامه ها بر اساس فرمول کوکران تعیین شد. بدین صورت که ابتدا، به منظور تحلیل پرسشنامه های به دست آمده و ریسک های موجود در منطقه در قالب طیف لیکرت، از گروه کارشناسی در تحقیق خواسته شد تا امتیازدهی کنند. پس از تجزیه و تحلیل امتیازات داده شده با استفاده از یافته های حاصل از روش PHA ، از روشTOPSIS به منظور اولویت بندی ریسک های شناسایی شده ی سد پاوه رود استفاده شد. نتایج حاصل از این روش نشان داد که از بین 36 عامل ریسک، فرسایش در اولویت اول قرار گرفت. پس از اولویت بندی بین عوامل ریسک، ارزیابی ریسک با استفاده از روش RAM-D صورت گرفت که تاثیر بر منطقه حفاظت شده سرخ آباد با امتیاز9، فرسایش با امتیاز 6 و کار در ارتفاع با امتیاز 3 مهمترین ریسک های سد پاوه رود شناخته شدند. به منظور کاهش اثرات ریسک های سد در فاز ساختمانی برنامه مدیریت محیط زیستی ضروری بوده و بدین منظور برای رویارویی با ریسک های شناسایی شده، در انتها گزینه های کاهش ریسک پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک محیط زیستی، سد، روش TOPSIS، روشRAM، D، ارزیابی مقدماتی ریسک
  • عباس ضیغمی، ناصر عبدی صفحه 3465
    رودخانه شربیان در استان آذربایجان شرقی، شهرستان سراب، دهستان شربیان واقع است. رسوبات این رودخانه از واحدهای سنگی متعلق به الیگومیوسن و میوسن تامین می گردد که شامل واحدهای سنگی کنگلومرا، ماسه سنگ، آهک، مارن و شیل می-باشد. این رسوبات مواد اولیه آسفالت دو تا کارخانه آسفالت گرم را که در مجاورت رودخانه ساخته شده اند، تامین می نماید و آسفالت تهیه شده عمدتا در استان های مجاور استفاده می شود که دارای آب و هوای نسبتا سرد می باشند. آنالیز ترکیبی این رسوبات بیانگر میزان سیلیس بالا، حدود 60 درصد، می باشد و آسفالت هایی که از این رسوبات تهیه می شوند، در فصول سرد سال مستعد پدیده عریان شدگی می گردند که طی این فرایند، با نفوذ رطوبت به داخل مصالح سنگی و مخلوط آسفالتی، اتصال قیر – مصالح تضعیف شده و زمینه برای تخریب آسفالت فراهم می گردد. در این پژوهش علاوه بر پرداختن به علت رسوب-شناسی تخریب آسفالت، راه حلهای مقابله با این پدیده نیز بررسی و ارائه شده است. این تحقیق بر اساس روش های مرسوم رسوب شناسی، استانداردهای مختلفASTM ،AASHTO و نیز آیین نامه های راهسازی و دستورالعمل های وزارت راه و شهرسازی صورت گرفته است. در این پژوهش برای مقابله با پدیده عریان شدگی، از تاثیر توام آهک هیدراته (فیلر آهکی) و فیلر طبیعی مصالح سنگی با نسبتهای متفاوت (با 3- 1.5 درصدآهک هیدراته) استفاده شده و پارامترهای استحکام، نرمی، مقاومت کششی غیرمستقیم به عنوان معیارهایی برای ارزیابی کیفیت و دوام آسفالت در مقابل پدیده عریان شدگی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحقیق بیانگر آن است که با اضافه نمودن افزودنی های فوق در نسبت های مختلف، پارامترهای مذکور تغییر یافته و نسبت به حالت اولیه بهتر می گردند. بر اساس این نتایج، درجه عریان شدگی در ماکزیمم حالت این نسبت یعنی با ترکیب 3 درصد آهک، به عدد 1 رسیده و با افزایش و بهبود سایر پارامترها، پدیده عریان شدگی تقریبا از بین می رود.
    کلیدواژگان: آسفالت گرم، آهک هیدراته، استحکام و نرمی، عریان شدگی، مقاومت کششی غیر مستقیم
  • محمد کشاورز بخشایش صفحه 3483
    مقاله حاضرنتیجه ارزیابی و پهنه بندی خطرناپایدار های دامنه ای در محدوده بدنه و دریاچه سد پلرود را ارائه می نماید. سد مخزنی پلرود یکی از سدهایی است که در منطقه گیلان و در فاصله 29 کیلومتری جنوب شهر رودسر بر روی رودخانه پلرود در حال مطالعه و ساخت است. شرایط ریخت شناسی طبیعی از یکسو و وجود نهشته های تحکیم نیافته وسازندهای سنگی خرد شده ناشی از گسلهای موجود در ساختگاه سد از سوی دیگر، محل احداث بدنه سد و دریاچه آن را مستعد ناپایداری های دامنه ای ساخته است. بررسی سابقه تاریخی منطقه نیز بیانگر پتانسیل زیاد دامنه های منطقه برای ناپایداری های دامنه ای می باشد. از جمله این ناپایداری ها می توان به زمین لغزش بزگ رخ داده در سال 1374 اشاره نمود که سبب خسارتهای فراوانی در منطقه شده است. از اینرو، تعیین مناطق پر خطر محدوده مخزن و ساختگاه پیش از آبگیری آن ضرورت زیادی دارد. دراین مطالعه با استفاده از عمده عوامل موثر در وقوع زمین لغزش، شامل درصد شیب، جهت شیب ،لیتولوژی، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، ارتفاع، پوشش گیاهی و میزان بارندگی، نقشه پهنه بندی خطرزمین لغزش تهیه گردیده است. برای وزن دهی به این عوامل، روش تحلیل مراتبی(AHP) در سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)، مورد استفاده قرارگرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که حدود 26 درصد از شیبهای مشرف به دریاچه سد در منطقه با خطر بالا قرار می گیرند. همچنین مشخص گردید که از بین عوامل 9 گانه که به نحوی در وقوع زمین لغزش منطقه نقش ایفا می کنند، تاثیر جهت شیب و لیتولوژی نسبت به دیگر عوامل بیشتر است.
    کلیدواژگان: سد پلرود، زمین لغزش، پهنه بندی مدل AHP، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • اعظم مسعودی، محمدرضا مجدزاده طباطبایی، علی نورزاد صفحه 3501
    جریان زیرسطحی بعنوان بخش قابل توجهی از جریان آبراهه و عامل مهمی در بار رسوبی رودخانه ها می باشد. هدف این تحقیق مطالعه ی فرسایش نشتی کناره ی رودخانه ها در لایه ی ماسه ای با دانه بندی متفاوت در کناره ی رودخانه می باشد. در این تحقیق به مطالعه و بررسی آزمایشگاهی تاثیر اندازه ذرات خاک و همچنین شیب کناره ی رودخانه بر فرسایش نشتی پرداخته شده است. بدین منظور تعدادی آزمایش در یک لایسیمتر برای چهار شیب های مختلف و دانه بندی های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که عدد رینولدز محیط متخلخل نقش اساسی در عمق حفره آبشستگی لایه ی غیرچسبنده دارد. همچنین مشاهده شد که زمان شروع به حرکت ذرات با افزایش قطر مشخصه آنها کاهش پیدا می کند.
    کلیدواژگان: جریان زیرسطحی، فرسایش نشتی، شیب کناره رودخانه، عمق آبشستگی
|
  • Hamid Alielahi, Mohammad Adampira, Hamid Koohsari, Mehdi Panji Page 3379
    Due to the increasing importance of geomorphologic conditions on the seismic ground response, in this paper the details about the effect of liquefiable soils on seismic ground surface response are discussed. At first, the equivalent linear analysis based on total stress model in the frequency domain are carried out and then the nonlinear analysis based on total stress, effective stress model by the pore water pressure development in time domain are done in order to evaluate the differences between the several types of ground response analysis methods. DEEPSOIL.V5 software is used based on the latest achievements and various techniques in both solution domains. LNG port project in Assaluyeh, situated in south of Iran, is considered as a case study. Due to lack of the real data recorded near-field fault at the project site, the simulated method is used in order to create the artificial earthquake. Also three far-field earthquakes have been selected based on conventional seismic hazard studies for the seismic ground response analysis. Then, in order to the better understanding of the obtained responses, the resulted responses spectra are compared with the acceleration design spectra provided in the some valid codes. The result of this study indicates that the pulse effect in the horizontal component of acceleration perpendicular to the fault plane direction, affects severely the surface ground response of the near-field earthquake. The obtained results of the nonlinear modeling of the soil with excess pore water pressure build-up in the time-domain are extremely different from those of frequency-domain responses established based on the equivalent linear method. In addition, because of the inherent linearity of equivalent linear analysis which can lead to spurious resonances in ground responses, the peak ground acceleration in the time-domain is lower than the frequency-domain.
    Keywords: Site seismic response, Equivalent linear method, Nonlinear method, Pore water pressure, Liquefaction
  • Saeed Mahdevari, R. Bagherpour, A. Ahmadzadeh, A. Kamali Page 3405
    Because most part of Iran country is located in a dry climate, construction of water conveyance tunnels is inevitable. One of the major challenges in the building of these tunnels is inflow of water into the tunnel during the construction and operation phase. The Rozieh water conveyance tunnel whose length is 3200 meters is a part of water conveyance project to the Semnan city and it is located 30 Kilometers NE of the Semnan city. In accordance with the drilled boreholes, the tunnel route has been classified into eight zones from a geotechnical view. Then the permeability coefficients of host rock were calculated using back analysis approach done on the basis of numerical simulation results and water inflow quantity during the construction phase. In following, a parametric study was done on the lining and cement injection zone permeability and the thickness of cement injection zone. According to this study, the effect of injection zone thickness variation on the water inflow quantity is negligible. So with the assumption of 3 meters thickness for the injection zone, the permeability coefficient of host rock after injection were evaluated. Dependent on the initial rock permeability, cement injection could reduce the rock permeability 10 to 1000 times. In addition, the water inflow into the tunnel was calculated using hydro-mechanical coupling analysis. According to this analysis, the water inflow calculated by the hydro-mechanical coupling analysis is 50 to 70 percent less than the hydraulic analysis.
    Keywords: Hydro, Mechanical Coupling Analysis, Numerical Simulation, The Rozieh Tunnel, Flow Analysis
  • Hamed Rezaiy, Mashalla Khamechian Page 3427
    With investigation 60 meters from 7 exploratory boreholes Q, RMR, RSR and RQD classification systems calculated and compared Studies show that some categories do not apply marl rocks.Whether or not the marlstone with a quality category limit. There is exponential, linear and logarithmic equations differences between the classification systems in marlstones with what is established other rocks. The result needs marlstone to other engineering rock mass classification systems. RQD classification alone cannot describe the quality Marlstone. As the applied stress due to the behavior of ductile rocks, marlstones are category also hard stones and resistant. RMR classification changes under the normal curve is symmetrical closer and marlstones are classified into two categories Q extremely weak and very weak, and therefore is more suitable than the other classification systems. Key words: Engineering classification of rock masses, marlstones, geological engineering,Doosti dam ,Abtalkh formation.Key words: Engineering classification of rock masses, marlstones, geological engineering,Doosti dam ,Abtalkh formation.
    Keywords: Engineering classification of rock masses, marlstones, geological engineering, Doosti dam, Abtalkh formation
  • Seyed Ali Jozi, Sahar Rezaian, Sadaf Ataee Page 3445
    The aim of conducting this study is to investigate and assess the risks Paverood Dam causes in its constructions stage. After collecting and studying the information related to the environmental conditions of the under- study area and the technical conditions of the dam construction, a list of the possible risk factors were prepared as a questionnaire and it was presented to a group of professionals including elites and the professors teaching majors relevant to environment and dam civil engineering to be evaluated. The number of the questionnaires was determined on the basis of Cochran’s formula. First the experts group participating in the study was asked to score the questionnaire in order to analyze the obtained questionnaires and the risks present in the area in the framework of the Likert scale. After analyzing the given scores through using the findings of PHA method, TOPSIS method was used to prioritize the identified risks of Paverood. After prioritizing the risk factors, the RAM-D method was used to assess the risks and the effect on Sorkh Abad conservatory with score 9, erosion with a score of 6and working in heights and earthquake taking with a score of 3 were identified as the most crucial risks of Paverood Dam. Environmental management plans are essential in order to decrease the effects of the dam’s risks it its construction phase therefore the risk decreasing options are suggested at the end for the purposes of dealing with the identified risks.
    Keywords: Environmental risk Assessment, Dam, TOPSIS method, RAM, D method, PHA method
  • Abbas Zeighmi, Naser Abdi Page 3465
    The Sharbyan River is located in the Sharbyan Village, Sarab, East Azarbaijan province. This river alluvials are supplied from rock units belonging to Oligomiocene and Miocene, including conglomerate, sandy lime, limestone, marl and shale. These deposits are used as raw materials for producing hot asphalt in two asphalt plants that have been built in the vicinity of this river, and the produced asphalt is used mainly in the neighbor provinces that have rather cold climate. Combined analysis of the sediments indicate high level of silica, around 60 percent, for which the prepared asphalt is prone to stripping phenomenon in the cold seasons. During this process, the moisture penetration in aggregates and asphalt mixtures, cause weakening bitumen - asphalt materials bounding and finally asphalt demolition. This study is based on conventional sedimentology methods, different standards of ASTM, AASHTO and Roads and Urban Development Ministry. In this study, the combined effects of hydrated lime (lime filler) and natural filter materials with different proportions was used to deal with the stripping phenomenon, and the parameters of strength, softness, indirect tensile strength have been appraised, as a criteria for evaluating the quality and durability of asphalt due to stripping process. The results show that, the mentioned parameters are affective and improved by these additives in various proportions. Therefore, the produced asphalt will have better quality and durability than previous methods without these additives. The results illustrate, with 3% lime, as the maximum ratio, stripping has the best score of 1, and is disappeared with improvement of other parameters.
    Keywords: Hot Asphalt, Hydrated Lime, Indirect Tensile Strength, Stability, Flow, Stripping
  • Mohammad Keshavarz Bakhshayesh Page 3483
    This paper presents landslide assessment and landslide hazard zonation of the Polroud Dam area. Polroud Dam is one of the large dams that are in construction 29 km south of Roudsar in Gilan Province. Considering to geomorphology and geological conditions of the area, the site is susceptible to landslide hazard. Field survey shows many evidences of the instabilities especially in the slopes overlooking to the dam and the reservoir. The historical record also demonstrates high potential of the region to slope instabilities. A large landslide that occurred in 1996 discern that the frequency of the hazard in the region. Therefore, Identification of the landslide potential hazard is vital before watering of the reservoir. In this study, we investigated landslide hazard in the site and we have prepared landslide hazard zonation map using the main parameters. These parameters including slope percent, slope aspect, lithology, fault, roads, drainage catchment, elevation, vegetation and precipitation amount. Analytic Hierarchical Process (AHP) has been used to prepare and to crossing the maps. The results show that about 26 percent of the slopes are situated in highly hazard zones. It was determined also that lithology and slope aspects play main role in occurring of the landslides in the study area.
    Keywords: Polroud Dam, landslide hazard, AHP, GIS
  • Azam Masoodi, Mohammad Reza Majdzadeh Tabatabi, Ali Noorzad Page 3501
    Subsurface flow contributes considerably to river flow and plays an important role in river sediment loads. This research has been focused on investigation of soil properties and bankstream slope on seepage erosion. For this purpose¡ a series of lysimetric experiments were performed for four different bank angles by varying the soil grain sizes. The soil and hydraulic conditions controlling seepage erosion were investigated.The obtained results indicate that Reynolds number in porous medium plays an effective role in depth of scour hole in noncohesive layer. It was also observed that the elapsed time from the beginning of experiments to which the incipient motion of sediment occur decreases with an increase in the soil grain size. In addition results showed that bank slope affects on scour hole length and calculated Reynolds number considerably. formation. By applying non linear regression method¡ one relation is proposed for predicting bank scour hole length by seepage.
    Keywords: Subsurface Flow, Seepage Erosion, Bankstream Slope, Depth of Scour Hole