فهرست مطالب

زمین شناسی مهندسی ایران - سال چهارم شماره 1 (بهار و تابستان 1390)

نشریه زمین شناسی مهندسی ایران
سال چهارم شماره 1 (بهار و تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/06/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • بررسی تاثیر شرایط هیدرودینامیک و مورفولوژی رودخانه بهمنشیر بر روی خصوصیات زمین شناسی مهندسی نهشته های سری جزر و مدی بهمنشیر
    قنبر ملک، ماشااله خامه چیان *، کاظم مرادی هرسینی صفحات 1-14
    رودخانه بهمنشیر یک رودخانه جزر و مدی دوسویه در جنوب غربی استان خوزستان می باشد که از رودخانه کارون در محلی به نام سه شاخه حفار (محل اتصال رودخانه های کارون، اروندرود و بهمنشیر) در نزدیکی خرمشهر منشعب شده و بعد از طی مسیری در حدود 80 کیلومتر به خلیج فارس منتهی می گردد. نهشته های عهد حاضری که در امتداد این رودخانه وجود دارند، شامل دو افق رسی می باشند که توسط یک افق ماسه ای- سیلتی از یکدیگر جدا شده اند. این نهشته ها که در یک محیط جزر و مدی ته نشست یافته اند به عنوان سری جزر و مدی بهمنشیر شناخته می شوند. مطالعات هیدرودینامیکی و محیط رسوبی این رودخانه نشان می دهد که جریانات جزر و مدی از طریق رودخانه اروندرود در بالادست و از طریق خلیج فارس در پایین دست وارد رودخانه بهمنشیر می شوند. در منطقه میانی رودخانه نیز به علت مورفولوژی مئاندری آن، شدت انرژی و تراز جزر و مد کاهش پیدا می کند. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر شرایط هیدرودینامیکی و مورفولوژیک خاص این رودخانه بر روی خصوصیات زمین شناسی مهندسی نهشته های سری بهمنشیر می باشد. مطالعات انجام شده نشان می دهد که در مناطق بالادست و پایین دست رودخانه به علت حضور جریانات جزر و مدی دوسویه، شرایط رسوبی و محیط شیمیایی تقریبا یکسانی به وجود آمده است که این شرایط سبب ایجاد مشابهت هایی در خصوصیات زمین شناسی مهندسی از قبیل خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی نهشته های سری بهمنشیر شده است. همچنین در منطقه میانی رودخانه به علت کاهش شدت انرژی جریان به دلیل مئاندری شدن این قسمت از رودخانه، درصد کانی های رسی نسبت به کانی های غیررسی افزایش یافته است. همین امر موجب شده خصوصیات زمین شناسی مهندسی منطقه میانی رودخانه نسبت به مناطق بالادست و پایین دست آن تغییرات زیادی نشان دهد.
    کلیدواژگان: خصوصیات زمین شناسی مهندسی، سری بهمنشیر، شرایط هیدرودینامیکی، مورفولوژی
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • تاثیر سرعت برش، سطح تنش عمودی و جنس بلوک های درگیر بر سختی برشی درزه های سنگی
    مهدی موسوی، هادی عطاپور * صفحات 15-26
    یکی از پارامترهای مهم درزه های سنگی، سختی برشی (Shear Stiffness) آنها است. سختی برشی درزه ها به همراه سختی عمودی، از داده های اصلی ورودی در مدل سازی های عددی توده سنگ های درزه دار است. عوامل مختلفی بر مقدار سختی برشی درزه های سنگی تاثیر می گذارد. در این مقاله به بررسی اثر سرعت برش، سطح تنش عمودی و جنس بلوک های درگیر بر سختی برشی درزه های سنگی پرداخته شده است. آزمایش های برش مستقیم بر روی درزه های مصنوعی ساخته شده از مواد گچ، بتن و حالت ترکیبی گچ - بتن در سطوح تنش عمودی مختلف و سرعت های برش در محدوده یmm/min 30-3/0 انجام گرفته است. نتایج آزمایش های انجام گرفته نشان داد که با افزایش سرعت برش، سختی برشی کاهش می یابد. از طرفی با افزایش سطح تنش عمودی- بر خلاف افزایش سرعت برش - سختی برشی به شکل خطی افزایش می یابد. این رابطه با عنوان «پوش خطی سختی برشی» تعریف شد. قابل ذکر می باشد که نتایج فوق برای هر سه نوع درزه ی نرم، سخت و حالت ترکیبی گچ - بتن صادق است.
    کلیدواژگان: درزه های سنگی، سختی برشی، پوش سختی، سرعت برش
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بررسی رابطه زاویه اصطکاک داخلی و شکل ذرات با استفاده از آزمایش های آزمایشگاهی و عکس برداری از دانه ها
    اکبر چشمی *، نسیم خان محمدی، اسماعیل نصیری صفحات 27-38
    تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی رسوبات درشت دانه در مطالعات ژئوتکنیک موضوع مهمی می باشد. با توجه به تاثیر متغیرهای وابسته به شکل دانه بر روی پارامترهای ژئوتکنیکی خاک، این تحقیق روشی ارائه می دهد که در آن با استفاده از متغیرهای شکل دانه می توان زاویه اصطکاک داخلی آبرفت درشت دانه را تخمین زد. در این تحقیق از 9 محل در آبرفت های تهران نمونه خاک مناسب تهیه شد و با آزمایش های آزمایشگاهی انجام شده (آزمایش های شناسایی، سه محوری و برش مستقیم) زاویه اصطکاک داخلی هر نمونه تعیین گردید. سپس از دانه های تشکیل دهنده هر نمونه عکس های دیجیتالی تهیه شد و با مقایسه این عکس ها با نمودار پیشنهادی کرومباین و اسلاس (Krumbein and Sloss، 1963) متغیرهای شکل دانه (کرویتو گردشدگی) به صورت کمی تعیین شد. بدین منظور از 2520 دانه به روش چشمی و میکروسکوپی عکس برداری شده است. با رسم نمودارهایی ارتباط بین زاویه اصطکاک داخلی به دست آمده از آزمایش های آزمایشگاهی و متغیرهای شکل دانه بررسی شد و ضمن ارائه روابط تجربی بین آن ها مشخص شد که با افزایش زاویه دار بودن و کاهش کرویت دانه ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: زاویه اصطکاک داخلی، متغیرهای شکل دانه، گردشدگی، کرویت
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • ارزیابی قابلیت رمبندگی خاک های لسی حوزه قرناوه در شمال کلاله، استان گلستان
    ناصر حافظی مقدس *، محمدرضا نیکودل، کاظم بهرامی صفحات 39-46
    از دیدگاه زمین شناسی مهندسی، خاک های رمبنده در گروه خاک های مسئله دار قرار می گیرند و مشکلات زیادی را برای پروژه های عمرانی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک ایجاد می نمایند. هم چنین این نوع خاک سبب تشدید فرسایش زمین و از بین رفتن پوشش گیاهی می شود. یکی از مهم ترین گروه خاک های رمبنده، لس ها می باشند. خاک های لسی، پوشش اصلی شمال کلاله در استان گلستان را تشکیل می دهند. این محدوده از جمله مناطق تحت فرسایش شدید در استان است که در سال های اخیر چندین سیل مخرب را نیز تجربه کرده است. همچنین تعداد قابل توجهی فروچاله در نهشته های لسی این منطقه تشکیل شده است. در این تحقیق به منظور بررسی و شناخت خاک های لسی، نمونه هایی به صورت دست نخورده تهیه و به آزمایشگاه منتقل و پارامترهای حدود اتربرگ، وزن واحد حجم، توزیع اندازه دانه ها، چگالی مخصوص و پارامترهای مقاومت برشی تعیین شد. قابلیت رمبندگی این خاک ها با استفاده از نتایج آزمایش تحکیم مضاعف و همچنین بر اساس دو معیار هندی و کلونجر به دست آمد. نتایج این آزمایش ها نشان می دهد که این خاک ها جزو لس های رسی با خاصیت خمیری پایین بوده و مستعد رمبندگی می باشند. همچنین نتایج آزمایش های انجام شده نشان میدهد که افزایش نسبت تخلخل در این خاک ها باعث افزایش رمبندگی شده و افزایش میزان فعالیت کانی های رسی باعث کاهش رمبندگی خاک می شود.
    کلیدواژگان: رمبندگی، آزمایش تحکیم مضاعف، لس، کلاله، استان گلستان
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • ارزیابی افزایش مقاومت مکانیکی خاک های ریزدانه در اثر وارد کردن یون کلسیم با استفاده از روش الکترو سینتیک
    محمدهادی داودی *، امین کدیور صفحات 47-60
    بسیاری از خاک های ریزدانه در حالت اشباع فاقد ظرفیت باربری و مقاومت مکانیکی لازم هستند و لذا تقویت آنها از طریق مواد افزودنی اجتناب ناپذیر است. این فرآیند چنان چه از طریق وارد کردن یون کلسیم انجام شود به کندی صورت می گیرد و لذا تسریع آن حائز اهمیت است. در این مقاله امکان استفاده از روش الکتروسینتیک در وارد کردن یون مقاوم ساز کلسیم به خاک ریزدانه به منظور افزایش مقاومت مکانیکی آن مورد بررسی قرار می گیرد. نمونه های خاک با شرایط یکسان آماده شده و به مدت زمان مشابه تحت جریان محلول کلرید کلسیم 66/0 نرمال و جریان برق مستقیم (DC) با ولتاژهای مختلف قرار گرفته اند. سپس یک سری آزمایش های مکانیکی و شیمیایی روی نمونه های خاک و محلول های ورودی و خروجی به عمل آمده و در نهایت به کمک آزمایش برش مستقیم پارامترهای مقاومتی خاک قبل و بعد از اصلاح اندازه گیری شده است. نتایج به دست آمده بیانگر تاثیر فوق العاده این روش در بالا بردن جذب کلسیم خاک و افزایش مقاومت مکانیکی آن است، به گونه ای که با وارد کردن محلول به درون خلل و فرج خاک (VV)، در مقایسه با نمونه شاهد، پارامتر چسبندگی 220% و زاویه اصطکاک داخلی 92% ، تحت ولتاژ 30 ولت افزایش یافته است. این افزایش در پارامترهای مقاومتی با عبور دادن محلول به حجمی معادل یک برابر حجم خلل و فرج خاک (VV) حاصل شده است که طی آن، درصد وزنی کلریدکلسیم اضافه شده نسبت به وزن خاک خشک 9/0% بوده است.
    کلیدواژگان: مقاومت مکانیکی، خاک ریزدانه، کلریدکلسیم، الکتروسینتیک، اصلاح خاک
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بررسی عملکرد تزریق در آبرفت C تهران به روش آزمایشگاهی
    مرتضی اسماعیلی *، مرتضی قارونی نیک، حامد حسین پور صفحات 61-78
    یکی از روش های پایدارسازی زمین به منظور حفر فضاهای زیرزمینی، استفاده از تزریق برای به حداقل رساندن نفوذپذیری و افزایش مقاومت خاک در حین عملیات ساخت است. با توجه به گسترش روزافزون ساخت و ساز مترو و فضاهای زیرزمینی در کشور و امکان برخورد با سازندهای سست، مطالعه اثرات تزریق و پارامترهای موثر بر آن در خاک های آبرفتی در بستر مناطق شهری ضروری به نظر می رسد. در تحقیق حاضر یک مطالعه آزمایشگاهی به منظور بررسی میزان تزریق پذیری روی چند خاک منطبق بر دانه بندی آبرفت C تهران صورت گرفته است. نمونه های ساخته شده استوانه ای بوده و در دو تراکم 50 و70 درصد تهیه شده اند. در این تحقیق در گام نخست با انجام عمل تزریق با دوغاب های با نسبت آب به سیمان مختلف و تحت فشارهای متفاوت، میزان تزریق پذیری نمونه های خاک با توجه به اختلاف وزن نمونه ها قبل و بعد از تزریق بررسی شده است و بر این اساس معیاری عددی برای بیان تزریق پذیری آبرفت C تهران براساس پارامترهای دانه بندی خاک و سیمان، نسبت آب به سیمان دوغاب و درصد ریزدانه خاک و همچنین فشار تزریق و درصد تراکم خاک ارائه گردیده است. در گام بعد با تعیین مقاومت 28 روزه نمونه های تزریق شده و مقایسه مقاومت آن ها با نمونه های شاهد، رابطه ای برای پیش بینی مقاومت نمونه های استوانه های با نتیجه تزریق موفق ارائه شده است. در پایان میزان کاهش نفوذپذیری نمونه های تزریق شده نسبت به حالت قبل از انجام عمل تزریق با استفاده از آزمایش نفوذپذیری بررسی شده است.
    کلیدواژگان: آبرفت C تهران، قابلیت تزریق پذیری، دوغاب سیمانی، فشار تزریق، محتوای ریز دانه خاک
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر ویژگی های فیزیکی نهشته های مارنی حوضه سرخه سمنان بر ایجاد اشکال مختلف فرسایش
    مجید پورکرمان *، امیرحسین چرخابی، فرج الله فیاضی، حمیدرضا پیروان، علی اصغر هاشمی صفحات 79-88
    یکی از بزرگترین مشکلات پروژه تغذیه مصنوعی سرخه در استان سمنان، وارد شدن میزان رسوب به صورت دائم به داخل حوضچه های آن است. این رسوبات حاصل فرسایش مارن های اطراف است که دارای ارتباط هیدروگرافی نزدیک با این سازه هستند؛ لذا هدف این مطالعه بررسی تاثیر ویژگی های فیزیکی و مهندسی نهشته های مارنی حوضه سرخه در به وجود آمدن اشکال مختلف فرسایشی است. متغیر اصلی اندازه دانه ها بوده و متغیرهای وابسته شامل جورشدگی، چگالی و شاخص فرسایش پذیری است. کاهش جورشدگی و افزایش چگالی باعث افزایش مقاومت و کاهش فرسایش پذیری شده و از طرف دیگر افزایش شاخص فرسایش پذیری باعث کاهش مقاومت مکانیکی و افزایش فرسایش شده است. از جمله عوامل اصلی موثر در این فرآیند ماسه متوسط، سیلت متوسط و رس است. ماسه متوسط و سیلت متوسط باعث افزایش جورشدگی، افزایش شاخص فرسایش پذیری و در نهایت کاهش چگالی شده اند. این ذرات در اشکال فرسایش آبراهه ای (R) بیشترین فراوانی را از خود نشان داده اند. از طرف دیگر با افزایش رس، عکس پدیده ی فوق مشاهده می شود. بیشترین فراوانی این متغیر در فرسایش سطحی کم تا متوسط (S) و در فرسایش سطحی شدید (H-S) مشاهده شده است. نتایج به دست آمده با استفاده از آنالیز عاملی به روش (Principal Axis Factoring) مورد تحلیل واقع شد و ارتباط متغیرهای اصلی و وابسته مورد تائید قرار گرفت. با این روش، متغیرهای کنترل کننده و تشدید کننده فرسایش کاملا جدا از یکدیگر قرار گرفته اند و با نتایج به دست آمده کاملا همخوانی دارد.
    کلیدواژگان: فرسایش، مارن، شاخص فرسایش پذیری، حوضه آبخیز سرخه، PASW
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
|
  • The effect of hydrodynamic and morphologic conditions of Bahmanshir river on engineering geological properties of tidal deposits of Bahmanshir series
    Gh. Malek, M. Khamechian *, K. Moradi Pages 1-14
    Bahmanshir river is a two directional tidal river in southwest Khuzestan province (IRAN). This river originates from Karun river near Khoramshahr city (upstream) and traverses downstream about 80 km before falling into the Persian Gulf. Holocene deposits along Bahmanshir river commonly consist of two clayey layers that have been separated by silty sand beds. These complexes have been known as Bhamanshir series which have deposited in tidal environment. Hydrodynamic and sedimentary environments studies of Bahmanshir river show that tidal currents flow upstream from Arvand River and downstream from Persian Gulf also in the middle part of river due to its meandered morphology, the intensity and energy of tidal currents reduces. The main aim of this research is, to investigate the effect of hydrodynamic and morphologic conditions of Bahmanshir river on engineering geological properties of tidal deposits of Bahmanshir series. The results of studies reveal that engineering geological properties of deposits are approximately the same for both upstream and downstream of the river but in the middle part due to its meandered morphology and reduction in energy intensity of flow, percentage of clayey minerals are more than upstream and downstream. This difference in percent of clayey minerals has caused the variety of engineering geological properties middle part rather than other region.
    Keywords: Engineering geological properties, Bahmanshir river, Deposits of bahmanshir tidal series, Hydrodynamic, morphology
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Shear velocity and normal stress level effects on shear stiffness of rock joints
    M. Mousavi, H. Atapour * Pages 15-26
    Shear stiffness is an important parameter of rock joints. This parameter along with normal stiffness is the basic input data of numerical modeling of jointed rock masses. There are several factors that influenced shear stiffness. In this paper, the effects of shearing velocity, normal stress levels and the material of shearing blocks on shear stiffness are investigated. Artificial joint with planar surfaces were prepared with plaster (soft rock-like joints) and concrete (hard rock-like joints) and shear tests were performed on these samples under various normal stress levels and shearing velocities in the range of 0. 3-30 mm/min. Results indicated that with increasing of shear velocity shear stiffness decreased. On the other hand, when normal stress levels increased, shear stiffness increased linearly. This relation was named «shear stiffness linear envelope». It is remarkable that these results are correct for both artificial joints of different materials.
    Keywords: Rock joints, Shear stiffness, Shear velocity
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Evaluation of correlation between internal friction angle and grains shape using laboratory tests and image technique of grains
    A. Cheshmi *, N. Khanmohammadi, E. Nasiri Pages 27-38
    Determination of geotechnical parameter in coarse grained alluvia is important subject in geotechnical study. The paper presented a method that can be used to determine the angle of friction with use from particle shape for coarse grained alluvia. In this paper from 9 location in Tehran alluvia prepared soil samples. The angle of friction was determined based on the results of a number of laboratory test (Classification, triaxial and direct shear tests). Then, images of the grains forming the samples were taken and compared with the chart presented by Krumbein and Sloss (1963). In this manner determined shape grains variable (Sphericity and Roundness). In order to 2520 grains were taken images with use by microscope and without microscope. A relationship between the angles of friction was determined with laboratory tests and shape grains variable is investigated and proposed. With increase of angularity and decrease roundness, angles of friction increases.
    Keywords: Angle of friction, Shape grains variable, Sphericity, Roundness
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Evaluation of collapsibility of loess deposits of Gharnaveh catchment in north of Kalale, Golestan province
    N. Hafezi Moghadas *, Mr. Nikodel, K. Bahrami Pages 39-46
    In engineering geology, collapsible soils are classified in problematic soil group and could be make serious problems for construction projects, especially in arid and semiarid areas. It also causes intensification of soil erosion and loss of vegetation. One of the major of collapsible soil group is losses deposits which are covered main surface area of Kalale in Golestan Province. This area is undergoing severe erosion in recent years also has experienced several destructive floods. There are a significant number of sinkholes in loess deposits of this area. In this research, to investigate and identify the loess soils characteristics, intact samples were taken and atterberg limits, unit weight, particle-size distribution, specific gravity, and shear strength parameters were determined in laboratory. The collapse potential of these soils was obtained by consolidation test results and based on two criteria of Hindi and Clevenger. The results show that these soils are clay loess with low plasticity index and have a high to medium potential of collapsibility. Also it found that the increased in porosity leading to increasing of collapse, whereas increasing in the activity of clay minerals is leading to decreasing of collaps.
    Keywords: Golestan province, Loess, collapsibility, Consolidation test, Kalale
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Evaluation of improvement of mechanical resistance of fine soils due to the intrusion of calcium ions by means of electro kinetic method
    Mh. Davoudi *, A. Kadivar Pages 47-60
    Many fine grain soils suffer from low shearing resistance and need to be improved. In cases the treatment is done using additive materials such as calcium ion, the process is time consuming and any accelerating process is highly valuable. In this article the feasibility of using electro kinetics for intruding reinforcing calcium ions into fine soil, in order to improve its mechanical resistance, is studied. Soil sample were prepared under equal conditions and a calcium chloride solution of 0.66 normal were permeated through them under direct current electricity (DC). Then a series of mechanical and chemical tests were conducted on soil samples and input-output solutions, respectively. Resistance parameters of the soil were measured by means of direct shear test, before and after permeation of calcium chloride solution. The results reveal that this method has an extraordinary effect in increasing the level of calcium absorption in soil along with its mechanical resistance. The cohesion and the internal friction angle of treated soil increased to 220% and 92% respectively under a voltage of 30 volts. This increase in resistance parameters was gained by permeating just one soil porous volume (Vv) of solution. The weight of added calcium chloride to the soil was just as much as 0.9 % of the dry weight of the sample.
    Keywords: Mechanical resistance, Fine soil, Chloride calcium, Electro kinetics, Soil improvement
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Experimental study of grouting performance in Tehran alluvium type C
    M. Esmaeili *, M. Gharouni Nik, H. Hosseinpour Pages 61-78
    One Method of stabilizing the earth to dig underground spaces is using injection to minimize soil permeability and increase resistance during construction. Due to increasing construction subway and underground spaces and need to pass through loose zones, it is essential to study injection effects on loose alluvial soils that make up the bed of urban areas. In the present study, an experimental study is done on the soils based on the aggregation of Tehran alluvium type C which includes making cylindrical soil samples with some density and operations by injecting the slurry with different water to cement ratio and the various pressure, and the rate of soil samples groutability according to difference of samples weight before and after injection is investigated , and base on the various parameters, a numerical criteria for the groutability of Tehran alluvium type C is presented. Then broke the injected samples after reaching the 28-day strength the increasing cargo capacity of soil samples using uniaxial load test, measured, and also decrease soil permeability using the permeability test was evaluated.
    Keywords: Tehran alluvium type C, Groutability, Cement grout, Grouting pressure, Fine content
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Study of physical characteristics effects of marl deposit on various erosional features in Sorkhe basin
    M. Pourkerman *, Ah. Charkhabi, F. Fayazi, Hr. Peiravan, A. Hashemi Pages 79-88
    One of the greatest problems in Sorkheh artificial recharging system of Semnan province is the high amount of sedimentation into the system. Erosion of marl deposits around Sorkheh artificial recharging system supplies the main part of total sediments. Recognition of sensitivity to erosion and identifying effective factors such as physical and chemical properties and atterberg limits in marl deposits is the main target of this study. With reducing of sediment sorting and increasing of density, resistance to erosion of marl deposits increase. Such as effective main variables in eredibility are medium sand, medium silt and clay contents. Medium sand and medium silt increase both sorting and erosion index and ultimately reducing of density. These sizes of particles in marl units in rill erosion show the highest frequency. In the other hand, with increasing of clay parts, occurred opposite of above phenomenon. The highest frequency of this variable has observed in the low to moderate and high intensity of surface erosion. The obtained results were analyzed with factor analysis by Principal axis Factoring method. With this method, the two decreasing and increasing erosion factors are separated from together and confirm previous results.
    Keywords: Erosion, Marl, Erosion index, Sorkheh watershed, PASW
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian