فهرست مطالب

زمین شناسی مهندسی ایران - سال سوم شماره 1 (بهار و تابستان 1389)

نشریه زمین شناسی مهندسی ایران
سال سوم شماره 1 (بهار و تابستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/06/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد رسول ستایشی راد، محمدرضا نیکودل *، علی ارومیه ای صفحات 1-14
    بر اساس بررسی های صحرایی، این منطقه از لحاظ وقوع زمین لغزش دارای پتانسیل بالایی می باشد و در سرتاسر منطقه می توان انواع مختلف حرکات دامنه ای را مشاهده نمود. در این مقاله داده های ورودی در مدل AHP جهت تحلیل خطر زمین لغزش شامل عوامل شیب، زمین شناسی، گسل، آبراهه، جهت شیب، ارتفاع، کاربری اراضی و راه های دسترسی می باشند که با استفاده از نرم افزار ArcGIS رقومی گشته و به صورت لایه های اطلاعاتی ذخیره شده اند. نقشه تهیه شده با استفاده از روش فاصله برابر در 5 رده خطر خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد طبقه بندی شده است. بررسی نتایج نشان می دهد عوامل لیتولوژی، شیب و گسل از جمله مهم ترین عوامل موثر در وقوع زمین لغزش در این منطقه هستند و بیش از 30 درصد از اراضی منطقه در رده خطر بالا قرار دارد.
    کلیدواژگان: زمین لغزش، پهنه بندی، مازندران، دریای خزر، تحلیل سلسله مراتبی، مدل AHP
  • محمدحسین قبادی *، ابراهیم اصغری کلجاهی، غلامرضا خانلری، رضا بابازاده صفحات 15-30
    شهرتبریز دریک منطقه فعال تکتونیکی و روی رسوبات ماسه ای و سیلتی واقع شده است. به دلیل بالا بودن سطح آب های زیرزمینی در برخی از مناطق شهر و دانه بندی خاص آبرفت ها، درصورت وقوع زلزله های قوی، پدیده روانگرایی محتمل خواهد بود. بنابراین به منظور احداث سازه های حیاتی ارزیابی استعداد پدیده مذکور ضروری است. در این مقاله با استفاده از نتایج آزمایش نفوذ استاندارد (SPT)، روابط تجربی و نمودارهای پیشنهادی توسط کمیته [1]NCEER پتانسیل روانگرایی خاک های مسیر خط 2 متروی تبریز ارزیابی شده است. ابتدا ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی، با استفاده از اعداد نفوذ استاندارد تصحیح شده، عمق سطح آب زیرزمینی و درصد مواد ریزدانه خاک (FC[2]) محاسبه گردید. سپس با استفاده از نرم افزار ArcGIS9.3 نقشه های استعداد روانگرایی آبرفت های مسیر در عمق های 8،10، 12، 14، 16 و 18 متری تهیه شد. بر اساس ارزیابی انجام شده ضریب اطمینان مصالح آبرفتی در مقابل روانگرایی، در بخش شرقی و غربی مسیر برای بیشتر نقاط بزرگ تر از یک می باشد. ولی در بخش مرکزی مسیر، مناطقی با ضریب اطمینان کمتر از 1 وجود دارد که وقوع روانگرایی در آنها محتمل است.
    کلیدواژگان: پهنه بندی، روانگرایی، آبرفت، SPT، آب زیرزمینی، تبریز، مترو
  • اعظم قزی، ناصر حافظی مقدس *، محمدرضا نیکودل صفحات 31-40
    یکی از مشکلات شهری آسیب دیدن اجزای بتنی یا فلزی مدفون در خاک نظیر لوله های آب، فاضلاب و گاز و پی سازه ها، در اثر پدیده خورندگی است. این پدیده تقریبا در همه خاک ها وجود دارد و شدت و ضعف آن تابعی از خصوصیات خاک و محیط می باشد. در این مقاله پارامترهای موثر در پدیده خورندگی خاک معرفی شده و وضعیت خاک سطحی شهر مشهد از نظر عوامل مختلف موثر در این پدیده نظیر بافت خاک، اسیدیته، درصد کلر، درصد سولفات و مقاومت ویژه الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بانک داده های مورد استفاده شامل اطلاعات بیش از هفتصد گمانه گردآوری شده و نیز نتایج مطالعات ژئوالکتریک که در سطح شهر در خلال پروژه های مختلف است می باشد. نتایج به دست آمده در این بررسی نشان می دهد که بخش عمده شهر مشهد بر روی خاک های با خورندگی رده کم تا متوسط قرار دارد و بخش های محدودی از شرق، شمال شرق و مرکز شهر دارای خورندگی زیاد است. مناطق با خطر خورندگی بالا عموما منطبق با مناطق تخلیه خاک و نخاله ساختمانی در حاشیه مسیل ها و حاشیه شهر در گذشته می باشد.
    کلیدواژگان: خورندگی خاک، شهر مشهد، خصوصیات شیمیایی خاک، بافت خاک
  • مجید تاجیک *، محمد اروجی، آرمان نوین صفحات 41-50
    حفاری قطعه اول تونل انتقال آب کرج – تهران توسط TBM با قطر 66/4 متر در حالی انجام شد که ضریب بهره وری دستگاه در طول مسیر حفاری کاملا متفاوت بود. براساس شرایط زمین شناسی، فاصله ماشین تا دهانه تونل و مهارت فردی پرسنل عملکرد ماشین حفاری در چهار بخش مساوی از تونل، مقایسه و ارزیابی گردید. بررسی فعالیت ها و تاخیرات ماشین حفاری نشان می دهد که نرخ تغییرات ضریب بهره وری علاوه بر پارامترهای فوق به میزان هم پوشانی فعالیت ها نیز بستگی دارد. ضریب بهره وری در بخش اول 30/18، بخش دوم 26/22، بخش سوم 09/16 و در بخش چهارم 08/16 به دست آمد.
    کلیدواژگان: TBM، تونل انتقال آب، ضریب بهره وری، زمین شناسی، کرج، تهران
  • سیدحامد موسوی، مصطفی شریف زاده * صفحات 51-69
    در این مقاله الگوی مطالعه تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق با رویکرد سیستماتیک و قابل کاربرد در تونل سازی ارائه می شود. در الگوی ارائه شده، در یک فرایند سیستماتیک، در ابتدا داده های توده سنگ در مراحل مختلف مطالعات ژئوتکنیک جمع آوری می شوند، سپس داده های به دست آمده از توده سنگ بر مبنای پارامترهای شاخص، طبقه بندی می شوند و در نهایت براساس آن قابلیت کمیت عمق در مدل سازی تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ با روش های کیفی و کمی تایید می شود. تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق برای طراحی تونل به کار می رود. در این الگو طبقه بندی داده های خصوصیات توده سنگ براساس پارامترهای شاخص، امکان به روزرسانی و تعمیم نتایج مطالعات گذشته به موارد مشابه را ممکن می کند. در این صورت، مطالعات ژئوتکنیک به یک ساختار جامع با هدف نهایی معلوم، تبدیل می شود که در تکامل پایگاه داده ها نقش موثری ایفا می کند. کارایی الگوی پیشنهادی برای بررسی تغییرپذیری 11 خصوصیت توده سنگ شامل: بازشدگی، تداوم، فاصله داری درزها، مقاومت فشاری سنگ بکر، مدول الاستیسیته، شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، شاخص مقاومت ژئومکانیکی مبنا (BRMR)، شاخص شرایط درزه داری (JCR)، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری توده سنگ و فاکتور پیوستگی نسبت به عمق در 12 جفت تونل آزادراه خرم آباد– پل زال مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عمق اندازه گیری، از 50 به 250 متر خصوصیات توده سنگ بهبود می یابد، به طوری که امتیاز شرایط درزه داری در رده بندی ژئومکانیکی مبنا (BRMR) از 15-10 به 30-25 افزایش می یابد و امتیاز ژئومکانیکی مبنا (BRMR) حدود 45-20 عدد افزایش می یابد که معادل با بهبود رده بندی کیفیت توده سنگ به اندازه حداقل یک کلاس می باشد. همچنین فاکتور پیوستگی از CF>30 به 3 کلیدواژگان: خصوصیات توده سنگ، رده بندی توده سنگ، ژئوتکنیک، عمق اندازه گیری، تغییرپذیری، خرم آباد، پل زال
  • سعید یزدانی، محمود یزدانی * صفحات 71-82
    در سدهای بتنی قوسی، بخش عمده فشارهای هیدرواستاتیکی در اثر عملکرد قوسی و طره ای بدنه سد به تکیه گاه ها منتقل می شود. به همین دلیل در بررسی ایمنی این گونه سدها، ارزیابی درست از وضعیت پایداری تکیه گاه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ناپایداری تکیه گاه عموما به شکل گسیختگی در راستای لایه های ضعیف یا دسته درزه های آن رخ می دهد. علاوه بر آن، فشار آب عبوری از درزه ها نیز لغزش و گسیختگی در امتداد صفحات ضعف مذکور را تسهیل می کند. این مقاله به بررسی اهمیت پارامترهای مقاومتی درزه ها و تاثیر جریان آب بر ایمنی تکیه گاه سدهای بتنی قوسی می پردازد. اگرچه مطالعه دقیق این مسئله نیاز به انجام تحلیل های سه بعدی دارد، لیکن به دلیل پیچیدگی های زیاد در مدل سازی سه بعدی محیط های درزه دار، خصوصا با در نظرگرفتن رفتار اندرکنش هیدرولیکی- مکانیکی، در این تحقیق از تحلیل های دوبعدی استفاده شد. با این حال به منظور افزایش اعتبار نتایج تحلیل های دوبعدی، توزیع نیروهای وارده بر مدل تحلیل دوبعدی از نتایج تحلیل های سه بعدی یک سد بتنی قوسی و توده سنگ ساختگاه آن استخراج شد. پایداری تکیه گاه سد مورد نظر با استفاده از دو روش افزایش تدریجی فشار آب مخزن و کاهش پارامترهای مقاومتی درزه ها و ضریب ایمنی SRF مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا از پنج پارامتر بیشینه بازشدگی و لغزش در امتداد درزه ها، شدت بازشدگی و شدت لغزش در سرتاسر تکیه گاه و همچنین بیشینه دبی عبوری در محل درزه ها به عنوان شاخص هایی جهت ارزیابی ایمنی استفاده شد. نتایج نشان می دهد که فرض عدم عبور جریان آب از درزه ها، غالبا نادرست بوده و می تواند ضرایب ایمنی تکیه گاه را بسیار بالاتر از میزان واقعی آن نشان دهد. همچنین ایمنی تکیه گاه، حساسیت کمی نسبت به پارامترهای مقاومتی و مکانیکی درزه ها دارد.
    کلیدواژگان: سد بتنی قوسی، هیدرومکانیک، درزه سنگی، عددی، دو بعدی
  • علیرضا اردکانی، سید شهاب الدین یثربی * صفحات 83-96
    فیلتر بحرانی در سدهای خاکی، نقش حفاظت از خاک هسته را در برابر فرسایش دارد. انتخاب مشخصات فیلتر مناسب برای پروژه که هم نیاز طرح را پاسخ دهد و هم به لحاظ اقتصادی جوابگو باشد، مسائل فنی و اقتصادی مهمی را پیش روی مهندسان قرار داده است. از آنجا که روش های آزمایشگاهی می توانند ویژگی های متعددی از سیستم خاک- فیلتر را تحت پوشش قرار دهند، به عنوان روش هایی مطمئن برای بررسی عملکرد فیلتر می باشند. آزمایش فیلتر مانع فرسایش (NEF) یکی از کامل ترین و جامع ترین روش ها برای کنترل فیلتر مورد استفاده در سدهای خاکی است. اغلب معیارهای طراحی فیلتر و بسیاری از تحقیقات انجام شده برای بررسی منحنی دانه بندی فیلتر، صرفا به بررسی اثر پارامتر D15 فیلتر پرداخته اند و کمتر به بررسی ذرات ریزتر از D15 فیلتر و ریزدانه عبوری از الک 200# پرداخته شده است. در این تحقیق 24 آزمایش NEF بر روی دو گروه فیلتر، که هر گروه دارای فیلترهایی با منحنی دانه بندی یکسان در ذرات بزرگ تر از D15 و دانه بندی مختلف در ذرات کوچک تر از D15 می باشند، انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد بر خلاف معیارهای موجود، میزان مواد ریزدانه و ذرات کوچک تر از D15 موجود در فیلتر، می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای بر بهبود یا تضعیف عملکرد فیلتر در توقف فرسایش داشته باشد.
    کلیدواژگان: سد خاکی، فیلتر، آزمایش NEF، ذرات کوچک تر از D15، ریزدانه
  • |
    • Mr. Setayeshi Rad, Mr. Nikodel *, Ali Uromiei Pages 1-14
      The purpose of this study is to investigate the landslide hazard in a coastal area of Caspian Sea elongated from Nowshahr to Ramsar. High population density and lack of plains, as well as increased constructions and architectural and agricultural activities on slopes highlight the necessity of such studies in this area. Landslide distribution map for the area was achieved through field studies. According to these studies, this area has a high potential for landslide incidence, and various kinds of Mass wasting can be observed across the area.
      To analyze landslide hazard in the area, we considered such factors as slope, geology, fault, river, slope aspect, elevation, land use, access routes and shear resistance as effective factors in landslide incidence. Data were digitalized using ArcGIS software and stored as information layers.
      To develop the Landslide hazard zoning map for the area, method of AHP have been used. The map then are classified into five hazard ranges of very low, low, moderate, high and very high.
      Evaluation of zoning map with regard to landslide density and stable points shows that obtained maps hold an acceptable validity.
      Results analysis shows that slope, geology and fault are among the most important factors involved in landslide incidence.
      Developed zoning map can be practical in engineering projects architectural activities in the investigated area.
      Keywords: Zoning, Landslide, Mazandaran, Caspian Sea, AHP
    • Mh. Ghobadi *, E. Asghari, Gh. Khanlari, R. Babazadeh Pages 15-30
      Tabriz city is located in a tectonically active region and on sandy, silty sediments. Because of high level ground water in some part of the city, occurrence of liquefaction is probable during strong earthquake. Therefore assessment of mentioned phenomenon is necessary for construction of infrastructure. In this paper using standard penetration test (SPT) results, empirical relations and graphs suggested by NCEER the liquefaction potential of soils in the second line of Tabriz metro path, is assessed. At first by means of corrected SPT values, depth of groundwater and fine content of soil, the safety factor against liquefaction is calculated. Then using ArcGIS9.3 software the liquefaction potential maps of path alluviums in 8, 10, 12, 14, 16 and 18 meters is provided. Based on assessments, the safety factor against liquefaction in eastern and western part for most regions is greater than 1. But in central part of the path, there are regions that have safety factor of less than 1 and occurrence of liquefaction is probable.
      Keywords: Tabriz, Alluvium, Groundwater, Liquefaction, SPT, Second Line of Tabriz Urban Railway
    • N. Hafezi Moghadas *, M. Nikodel Pages 31-40
      One of the important problems of municipal management is the corrosion of buried concrete and steel pipe such as water and Gas pipe and Foundation of structures. The corrosion phenomena existed in all type of soils and its severity are related to properties of soil and environment. In this study, the effective parameters on soil corrosive are induced and the surface soil characteristics in Mashhad city are investigated. Based on the cumulative effects of five parameters of texture, PH, Cl-, SO4-2 and electric specific strength, the soil corrosive zonation map of Mashhad city are produced. The data bank includes more than 700 boreholes and the geoelectrical study achieved in different projects in the city. The results show that the most surface soil under Mashhad city area are classified as medium to low corrosive soil and only small part of east, north east and central part of Mashhad city have the high corrosion potential. The high corrosion hazard mainly coincide with area covered by the demolition and construction soils in bank of streams and out of city in past.
      Keywords: soil corrosion, Mashhad city, chemical properties of soil, soil texture
    • M. Tajik *, M. Orouji, A. Novin Pages 41-50
      Karaj - Tehran water conveyance tunnel (LOT1) was excavated by TBM with 4.66 m diameter whereas the utilization factor is different with tunnel length. According to geological condition, excavated length and personal skill, TBM performance has been compared in four equal parts of tunnel. Evaluation of TBM Activity and delay time shows that in addition of specified factors, the utilization factor also depends on the overlap of activities. In this project utilization factor for every part is 18.30, 22.26, 16.09 and 16.08 respectively.
      Keywords: TBM, water conveyance tunnel, utilization factor, geology
    • S. H. Mousavi, M. Sharifzadeh * Pages 51-69
      The algorithm of rock mass variation with depth has been proposed on the systematic viewpoint for tunneling in this research. At first, at proposed algorithm, rock mass data has been investigated at different stages of geotechnical studies in a systematic process. Then, collected rock mass data has been classified based on the index parameters of ground behavior. Finally, the ability of depth parameter has been proved for modeling the variation of rock mass characteristics by quantitative and qualitative method. Therefore, depth dependent variation of rock mass characteristics is applicable phenomenon for designing the tunnels. Classification of rock mass data based on index parameters of ground behavior produces the generalization of past results to the similar rock mass condition. Thereupon, geotechnical studies transforms to comprehensive structure having determined final goals which grows the data basics effectively. Performances of proposed algorithm has been estimated for depth dependency of 11 rock mass characteristics such as: spacing, joint persistency, joint aperture unconfined compressive strength, elastic modulus, RQD, BRMR, JCR, deformation modulus, rock mass strength and continuity factor in 12 twin tunnels of Khorrammabad – Pol-e- Zal. According to the results, increase of depth from 50 to more than 250 m has been coincident with improvement of rock mass characteristics and joint properties and equivalent continuous rock shifts to range of intact to blocky rock. Therefore, variability of rock mass characteristics with depth has to be considered for designing the support system, excavation method and tunneling contracts.
      Keywords: measurement depth, rock mass characteristics, rock mass rating, geotechnical studies, variability, Khorramabad-Pol-e-Zal
    • S. Yazdani, M. Yazdani * Pages 71-82
      Due to the arching behavior of concrete arch dams, the hydrostatic loads imposed on dam body are transferred to the abutments. Accordingly, an accurate evaluation of the stability of abutments is very important. The failure mechanism of abutment is substantially governed by a network of discontinuities crossing the abutment. Meanwhile, the flowing water through discontinuities provides an easier condition for discontinuities to slide and/or open. In this paper, the effects of fluid flow and mechanical characteristics of joints are treated on safety of abutments. Though, a full 3D simulation of dam body and its surrounding rock mass is needed for a complete understanding of the problem, but in general, the 3D jointed abutment stability analysis considering hydromechanical interaction are too time consuming and complicated. Therefore, in this study, a 2-D DEM model for the most critical region of a typical arch dam abutment resulted through a 3D FE modeling is considered to evaluate the abutment safety. In this research, the effects of fluid flow and mechanical characteristics of joints on the safety are investigated through SRF and increasing water pressure methods in both dry and saturate assumptions. In order to recognize the conditions leading to failure in abutments, the values of maximum sliding, maximum opening, opening and sliding intensity and maximum resulting water flow rate along discontinuities are used as failure criterions. The results demonstrate that the assumption of dry abutment is not proper for evaluating the stability condition and may submit the safety factors much larger than the real values. Moreover, the strength characteristics of rock joints are less significant on the stability of abutment.
      Keywords: Concrete Arch Dam, Hydro-mechanical, Rock Joint
    • A. Ardakani, S. Sh. Yasrebi * Pages 83-96
      Critical filter is one of the principal parts in an embankment dam which is preventing the dam against erosion. There are important technical and economical problems for engineers to select the filter characteristics which are acceptable from view points of necessity and economical aspects.
      Since, experimental methods may cover different parameters of the soil-filter system; experimental modeling is characterized as the most appropriate method to investigate soil-filter system. No Erosion Filter (NEF) test has a high capability to evaluate the soil-filter system. Most design criteria and many researches for grading curve of filter only pay attention to the size of D15 of filter and there are fewer attentions to smaller size and fine content of filter. In this research using two groups of filters which have same grading curve in larger size of D15 but are different in smaller size, 24 NEF tests were performed. Contrary to existing criteria, the obtained results revealed considerable effects of fine content and the particles which are smaller than D15 and these factors can cause improvement or weakening filter performance to control soil erosion.
      Keywords: Embankment dams_Filter_NEF test_Particles < D15_Fine content