Journal of Geotechnical Geology
Volume:10 Issue: 4, 2015

تحلیل عملکردو پیش بینی دقیق نرخ نفوذ ماشین حفر تونل تمام مقطع هدف مطالعات محققان بسیاری شده است.پیش بینی عملکرد ماشین حفر تونل تمام مقطع در برنامه زمان بندی پروژه های حفاری و بودجه مورد نیاز ضروری است. در این مطالعه تلاش شده است تا با ترکیبی از روش شبیه سازی مونت کارلو و شبکه های عصبی مصنوعی به پیش بینی نرخ نفوذ پرداخته شود. شبکه های عصبی مصنوعی شکلی از هوش مصنوعی است که تلاش می کند تا از سیستم عصبی و مغز انسان الگوبرداری کند. شبکه های عصبی مصنوعی می تواند اثر تمام پارمترهای موثر در پیش بینی یک پدیده را لحاظ کند. شبیه سازی مونت کارلو روشی برای نمونه برداری و تولید تصادفی براساس تابع چگالی احتمال است. در این مطالعه داده های 10 کیلومتر از تونل زاگرس به منظور پیش بینی استفاده شده است. در این راستا، مشخصات ماده سنگ، توده سنگ و پارامترهای اجرایی از قبیل نیروی محور یپیش ران و گشتاور مورد نیاز است. نتایج حاصل از شبیه سازی های مختلف نشان می دهد که شبکه ای با 11 نرون در لایه ورودی و 16 نرون در لایه میانی مناسب ترین ساختار شبکه برای پیش بینی در این مطالعه است. ضریب همبستگی بین خروجی شبکه و مقادیر واقعی در مجموعه آزمایش % 87 است. به منظور ارزیابی شبکه بهینه، مجموعه آزمایش جدیدی که در آن پارامترهای اجرایی ماشین با استفاده روش مونت کارلو و به طور تصادفی ایجاد شده است، استفاده می شود. نتایج شبکه ساخته شده و مقایسه تابع توزیع نرخ نفوذ داده های واقعی و نرخ نفوذ حاصل از داده های تصادفی نشان می دهد که شبکه عصبی ساخته شده قابلیت پیش بینی قابل قبولی از نرخ نفوذ ماشین حفر تونل تمام مقطع را دارد.

تراکم پذیری یکی از روش های بهسازی زمین به شمار می آید که کاربرد گسترده ای در بسیاری از طرح های عمرانی و زیربنایی دارد. عوامل متعددی در تراکم پذیری خاک تاثیر دارند که می توان به میزان انرژی تراکم و نوع مصالح خاک اشاره کرد. درجائیکه مصالح خاکی مورد نیاز برای اجرای برخی طرح های عمرانی در دسترس نباشد می توان با خرد کردن سنگ و تولید سنگ دانه آن ها را به عنوان مصالح جایگزین مورد استفاده قرار داد. جنس ریز سنگ دانه هابه ویژه ترکیب کانی شناسی و بافت می توانند به عنوان عامل تاثیرگذار در تراکم پذیرینقش موثر داشته باشند. جهت ارزیابی تاثیر جنس سنگ دانه ها در تراکم پذیری، در این مقاله از ده نمونه سنگ با خصوصیات سنگ شناسی متفاوت مصالح سنگ دانه تهیه گردید و آزمایش پروکتور استاندارد بر روی آن ها انجام پذیرفت. نمودارهای تراکم ترسیم شده از نتایج به دست آمده،حالت های متفاوتی از رفتار تراکم پذیری را نمایان می سازند. نتایج به دست آمده نشان داده است که مصالح تولیدی ازسنگ های نیمه سخت با ترکیب کانی شناسی متفاوت مانند شیل، اسلیت و ماسه سنگ قرمز بیشترین تراکم پذیری را دارد. تاثیر افزایش درصد رطوبت در تراکم پذیری مصالح تولیدی از سنگ های بلورین و سیلیکاته مانند گرانیت، آندزیت، بازالت و ماسه سنگ کوارتزیتی محدود است. خرد شدگی مصالح سنگی توف در حین عمل تراکم، زیاد و تراکم پذیری خیلی کم است و درنتیجهبرای رسیدن به تراکم حداکثر، درصد رطوبت بهینه خیلی زیادی لازم دارد. مصالح تولیدی از سنگ آهک سخت تراکم پذیری نسبتا مطلوب داشته و افزایش درصد رطوبت، تاثیر مستقیم در تراکم پذیری آن دارد. در مقابل، این ویژگی در تراکم پذیری سنگ دانه های تولیدی از تراورتن ناچیز است.

به طور کلی یکی از مشکل سازترین نوع تونل های حفر شده، تونل های انتقال آب می باشند که از نظر خطرپذیری از جمله سازه های خاص و با اهمیت محسوب می شود و محاسبه مقاومت آن در مقابل جنبش های لرزه ای زمین باید با دقت و بر اساس معیارهای تدوین شده صورت گیرد. با توجه به حساسیت بالای انتقال آب بصورت زیرسطحی، بررسی دقیق زمین شناسی مهندسی، لرزه خیزی مسیر تونل، کنترل پایداری و ثبات ایمنی مسیر تونل، امری حیاتی و ضروری است. در این مطالعه، به بررسی لرزه زمین ساختی و لرزه خیزی محدوده مسیر تونل انتقال آب گلاب 2 واقع در دشت کرون در استان اصفهان، پرداخته شده است. هدف از این مطالعه، شناسایی گسل ها، روندهای ساختاری و برآورد پارامترهای لرزه خیزی تونل توسط روش مقدماتی Gutenberg - Richter در گستره Km 150 پیرامون ورودی تونل برحسب بزرگای گشتاوری (Mw) می باشد.

خاک های باقی مانده به طور معمول در اثر فرآیند هوازدگی سنگ بستر تشکیل شده و بر روی آن قرار می گیرند و بسیاری از ویژگی های کانی شناسی سنگ مادر را حفظ می کنند. این خاک ها در بسیاری از نقاط جهان یافت می شوند و به طور گسترده به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده هستند. در این پژوهش، جهت تعیین خصوصیات زمین شناسی مهندسی خاک های باقی مانده جنوب همدان، چهار ایستگاه (شهرستانه، فقیره، محل سد اکباتان و حیدره) مشخص و در مجموع از 14 نقطه برداشت نمونه انجام شد. بر اساس نتایج آزمایش دانه بندی نمونه ها در رده های CL، SC و SM قرار می گیرند. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی نمونه ها با انجام آزمایش های تعیین درصد رطوبت، دانه بندی، هیدرومتری، تعیین pH، کلسیمتری، حدود آتربرگ، تعیین Gs، تراکم استاندارد، برش مستقیم، مقاومت فشاری تک محوری، تحکیم و نسبت باربری کالیفرنیا (CBR) معین گردید. جهت تعیین مناسب بودن خاک ها به عنوان منابع قرضه در سدسازی و راه سازی از استانداردهای موجود استفاده شد و خصوصیات ژئوتکنیکی نمونه ها جهت استفاده در بخش های هسته، فیلتر (زهکش) و پوسته سد خاکی و در بخش های اساس، زیر اساس و روسازی راه مورد ارزیابی قرار گرفت.
بر اساس بازدیدهای صحرایی انجام شده از محل ایستگاه های مورد مطالعه ضخامت خاک های باقی مانده در ایستگاه های فقیره و حیدره در مقایسه با ایستگاه های شهرستانه و سد اکباتان بیشتر بوده که این به علت تفاوت درسنگ شناسی، مورفولوژی و توپوگرافی حاکم بر منطقه بوده است. با توجه به گستردگی و ضخامت این خاک ها و همچنین بر اساس نتایج به دست آمده از آزمایش های مختلف، نمونه های مورد مطالعه برای استفاده در ساخت سدهای خاکی و بخش های روسازی و زیراساس راه مناسب می باشند.

به منظور بررسی ساختارهای زمین شناسی و شناسایی منطقه زمین گرمایی محلات، عملیات گرانی سنجی در 380 ایستگاه در محدوده ای به وسعت حدود 200 کیلومترمربع اطراف چشمه های آبگرم محلات در پاییز و زمستان 1391 انجام شد. پس از انجام تصحیحات مربوط به داده های گرانی شامل بوگه، توپوگرافی و هوای آزاد، نقشه بی هنجاری بوگه کامل به دست آمد. نقشه بی هنجاری باقی مانده نیز با استفاده از برازش یک سطح منحنی درجه دوم محاسبه گردید. بررسی این دو نقشه وجود 4 زون بی هنجاری منفی (A1تا A4) را آشکار نمود. زون های منفی به عنوان نواحی احتمالی وجود مخزن در یک سامانه زمین گرمایی مورد توجه هستند. همچنین نقشه گرادیان های افقی و قائم میدان گرانی حاکی از وجود ساز و کار گسلی پیچیده در منطقه است. در نهایت وارون سازی سه بعدی داده ها با استفاده از الگوریتم غیرخطی لی-اولدنبرگ انجام شد. نتایج این مدل سازی نشان می دهد که فقط زون A1دارای تباین چگالی منفی قابل توجهی بوده و به نظر می رسد مخزن زمین گرمایی محلات در این زون و در عمق بین1000 تا 4000 متری قرار دارد.

یکی از سازه های مهم که در بحث علوم زلزله شناسی و مهندسی زلزله جایگاه مهمی دارد سدها می باشند. در این مقاله با استفاده از مطالعه وضعیت زمین ساختی و با بهره گیری از آخرین اطلاعات لرزشی گستره سد سلمان فارسی که بر روی رودخانه قره آغاج که در جنوب استان فارس قرار دارد به روش های آماری گوناگون و روابط میرایی مختلف، آثار لرزشی در ساختگاه سد، مورد ارزیابی قرار داده شد و با در نظر گرفتن عمر مفید سد برابر 100 سال میزان بزرگی زمین لرزه های نرمال، مبنای طرح و حداکثر زمین لرزه محتمل در گستره مورد مطالعه ساختگاه معرفی گردید. جهت برآورد بیشینه شتاب، سرعت و جابه جایی حرکت زمین در ساختگاه سد از دو روش سطح مبنای طراحی (DBE) و حداکثر زلزله ی محتمل (MCE) ارائه شده توسط محققین مختلف استفاده شد. همچنین در روش MCE فعالیت لرزه خیزی گسلهای عمده و پویا و یا احتمالا پویا در گستره مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین مقدار پارامترهای حرکت زمین در ساختگاه سد بدست آمد.