فهرست مطالب

  • سال دوازدهم شماره 2 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجتبی محمدی*، محمد غفوری، غلام رضا لشکری پور صفحات 1-16

    برای مطالعه خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک های موجود در محور خور-عرب آباد تعداد 7 ایستگاه نمونه برداری در طول مسیر به فاصله 10 کیلومتر از هم و در حاشیه جاده انتخاب گردید. به دلایل اقتصادی و دسترسی آسان معمولا گزینه اول تثبیت خاک در پروژه های راه سازی آهک می باشد. با توجه به وجود کارخانه تولید اکسید منیزیم در استان خراسان جنوبی، این گزینه نیز به عنوان یک عامل تثبیت کننده در تحقیق حاضر مورد بررسی قرار گرفت. وجود معدن مس قلعه زری در نزدیکی محور خور-عرب آباد انگیزه ای شد تا پتانسیل کاربرد باطله های کارخانه فرآوری مس این معدن نیز برای تثبیت خاک مورد بررسی قرار گیرد. درصد بهینه برای دو ماده منیزیت و باطله مس طبق مطالعات و پیشنهادات قبلی 5% انتخاب شد و 2% آهک نیز به نیمی از نمونه های به عنوان کاتالیزور اضافه شد. با توجه به نتایج بدست آمده سه ترکیب افزودنی آهک 5 درصد، منیزیت ریزدانه 5 درصد به همراه 2 درصد آهک و باطله مس 5 درصد بهترین عملکرد را از لحاظ افزایش CBR، یکنواختی تاثیر برروی همه نمونه ها، و عدم تورم از خود نشان داده اند. از لحاظ یکنواختی عملکرد در افزایش CBR وضعیت منیزیت ریزدانه بهتر از باطله مس و ضعیف تر از آهک می باشد.

    کلیدواژگان: منیزیت ریز دانه، باطله مس، خور -عرب آباد، خاک های شور، بهسازی
  • احمدرضا قربانی، منصور پرویزی، رضا نقی ها، مسعود رابطی * صفحات 17-25

    گسترش روزافزون زیرساخت های مهندسی جهت تامین نیازهای بشر در ارتباط مستقیم با نیاز به خاک مقاوم جهت اجرای ساخت و سازها است. از طرفی اهمیت مسائل زیست محیطی باعث شده تا همواره تقاضا برای روش های جدید و سازگار با محیط زیست برای بهسازی و تقویت خاک افزایش یابد. روش رسوب بیولوژیکی کربنات کلسیم (MICP) به عنوان یکی از روش های سازگار با محیط زیست مورد توجه محققین می باشد. این پژوهش با هدف مطالعه ی آزمایشگاهی تاثیر MICP بر مقاومت تک محوره ی ماسه های کربناته انجام شده است. از این رو نمونه هایی از خاک ماسه ای کربناته بوشهر ساخته شد و پس از تزریق باکتری و محلول سیمانی عمل آوری گردید. سپس بر روی آن ها آزمایش تک محوره جهت ارزیابی مقاومت فشاری انجام گرفت. همچنین تاثیر پارامترهای غلظت محلول سیمانی و زمان عمل آوری بر نتایج روش MICP بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که حداکثر مقاومت تک محوره ی ماسه تثبیت شده با MICP در حدود 3/5 کیلوگرم بر سانتیمترمربع می باشد که نشانگر عملکرد مناسب روش MICP در بهسازی ماسه کربناته است. میزان مقاومت تک محوره به غلظت محلول سیمانی بستگی دارد. نمونه های تثبیت شده با غلظت محلول سیمانی بالاتر نسبت به نمونه های تثبیت شده با غلظت محلول سیمانی کمتر مقاومت تک محوره ی بیشتری داشتند. زمان عمل آوری بیش از 14 روز، تاثیر قابل توجهی در افزایش مقاومت تک محوره نداشت.

    کلیدواژگان: تثبیت زیستی، باکتری اسپورسارسینا پاستوری، کربنات کلسیم، مقاومت فشاری تک محوره، ماسه ی کربناته
  • نازیلا داداش زاده، ابراهیم اصغری *، حدیثه منصوری صفحات 27-41

    سد خاکی حاجیلر در بخش خاروانا از توابع شهرستان ورزقان در حال احداث است. هسته این سد خاکی با ارتفاع 95 متر از نوع رسی می باشد. برای تامین مصالح هسته این سد تعداد 11 منبع قرضه رسی بررسی شده که برخی از آنها به دلیل بالا بودن خاصیت واگرایی خاک مورد استفاده واقع نشده است. بیشتر خاک های ریزدانه منطقه دارای خاصیت واگرایی بالایی می باشند. برونزد سازندهای تبخیری در منطقه پروژه زیاد بوده و شواهد صحرایی مبنی بر واگرایی خاکها همچون فرسایش شیاری، فرسایش کوزه ای، ایجاد گودال و تونل در خاک و گل آلود شدن آب ها پس از بارندگی دیده می شود. در این تحقیق به بررسی مشخصات خاک 5 منبع قرضه هسته رسی سد با تاکید بر سنگ مادر خاک ها، کانی شناسی و نتایج آزمایشات واگرایی پرداخته شده است. بدین منظور ضمن بررسی های محلی همراه با تعیین سنگ مادر مرتبط با منابع قرضه، نمونه هایی از منابع قرضه برداشت شده و پتانسیل واگرایی آن ها در آزمایشگاه با آزمایشات کرامب، هیدرومتری دو گانه، پین هول و تجزیه شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که خاک های رسی با سنگ منشا رسوبات تبخیری نئوژن، دارای پتانسیل واگرایی بالایی بوده و بر اساس نتایج آزمایشات هیدرومتری دوگانه، درصد واگرایی خاک ها بین 45 تا 68 درصد و بر اساس نتایج آزمایشات پین هول در گروه D1 قرار دارند. خاک های ریزدانه اطراف رودخانه حاجیلر (از جمله منبع قرضه نزدیک روستای کلو) که سنگ منشا آذرین دارند، غیرواگر می باشند.

    کلیدواژگان: خاکهای واگرا، آزمایش پین هول، سد حاجیلر، دشت لیلاب، مصالح قرضه
  • محمد رضایی*، شیما لطیفی صفحات 43-54
    طبقه بندی توده سنگ یکی از معیارهای مهم و کاربردی در طراحی حفریات زیرزمینی و تخمین سیستم های نگهداری مربوطه است. دو سیستم Q و RMR از کاربردی ترین سیستم های طبقه بندی توده سنگ هستند که برای تعیین دقیق مقدار عددی آنها، بررسی های زمین شناسی و مطالعات مکانیک سنگی مختلف لازم می باشد. با توجه به اهمیت این دو سیستم طبقه بندی، پرهزینه و زمان بر بودن جمع آوری داده های لازم به منظور تعیین پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه آنها، توسعه روابط تجربی معتبر بین دو سیستم مذکور ضروری است. در این تحقیق ابتدا بر اساس تحلیل آماری داده های اندازه گیری شده در تونل آب بر سد آزاد مریوان، روابط تجربی مختلفی به صورت خطی، چند جمله ای، نمایی، لگاریتمی و توانی بین دو سیستم Q و RMR ارائه شده است. سپس بر اساس شاخص ضریب تصمیم گیری، سطح معنی داری و آزمون فیشر (F) در تحلیل واریانس (ANOVA)، رابطه لگاریتمی به عنوان رابطه معتبر پیشنهاد شده است. رابطه پیشنهادی مشابه با رابطه بینیاوسکی می باشد با این تفاوت که در ضرایب آن اصلاحاتی به منظور محلی سازی رابطه و به دست آوردن نتایج بهتر انجام گرفته است. در نهایت، اعتبارسنجی نتایج حاصله با استفاده از شاخص های آماری نشان داد که دقت رابطه پیشنهادی در این تحقیق بالاتر از روابط قبلی بوده و تطابق آن با داده های واقعی بیشتر می باشد.
    کلیدواژگان: سد آزاد، طبقه بندی توده سنگ، تحلیل آماری، رابطه تجربی
  • مهدی ترابی *، علی حیدری صفحات 55-69

    وجود خاک های مارنی مشکلات متنوعی را در اجرای پروژه های مهندسی ایجاد می نماید. بنابراین موضوع تثبیت این خاک ها با استفاده از افزودنی های مختلف به یکی از مهمترین موضوعات پژوهشی حوزه ژئوتکنیک تبدیل شده است. از این رو این پژوهش با هدف بررسی اثر بهبود بخشی آهک و نانوذرات بر روی رفتار مهندسی خاک های مارنی اطراف شهر سنقر انجام شده است. بدین صورت که پس از اخذ نمونه های خاک مارنی از محل مورد مطالعه، نمونه ها به آزمایشگاه منتقل شده و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی آنها قبل و بعد از تثبیت توسط افزودنی آهک و نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج بدست آمده، با افزایش درصد وزنی آهک، مقدار شاخص خمیری خاک در اثر واکنش های پوزولانی کاهش پیدا کرده است. همچنین با افزایش مقادیر درصد وزنی آهک و مدت زمان عمل-آوری، مدول الاستیسیته و مقاومت تک محوری روند افزایشی نشان داده اند. نتایج نشان داد که با افزایش میزان نانوکامپوزیت تا مقدار 4 درصد بدلیل پر شدن فضای خالی خاک توسط ذرات نانوکامپوزیت، مقاومت فشاری خاک افزایش یافته است و با عبور از این مقدار و در نتیجه ی فلوکوله شدن ذرات، روند کاهشی مشاهده می شود. در نهایت مشخص گردید که اضافه کردن آهک اثربخشی بیشتری در مقایسه با نانوکامپوزیت در بهبود ویژگی های مقاومتی داشته است.

    کلیدواژگان: خاک مارنی، تثبیت خاک با آهک و نانوذرات، ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی
  • هادی احمدی*، حمید اکرامی صفحات 73-85

    خاک های واگرا از جمله مهم ترین خاک های مساله دار در سازه های خاکی بویژه پروژه های سدهای خاکی به شمار می آیند. آهک و سولفات آلومینیوم به دلیل ایجاد جایگزینی مناسب یون های کلسیم یا آلومینیوم بجای سدیم، از افزودنی های سنتی و رایج در بهسازی خاک های واگرا به شمار می روند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی نانو و استفاده از آن در بهسازی خاک ها، در این مطالعه از نانواکسید آلومینیوم جهت بهسازی خاک واگرا استفاده شده است. برای این منظور ترکیبات مختلفی از ماده نانو به مقدار وزنی 0، 2/0، 4/0، 8/0 و 0/1 درصد به رس واگرا و رس واگرای مخلوط شده با 2، 4 و 6 درصد آهک افزوده شده و تاثیر آن در واگرایی خاک ها از طریق آزمایش هیدرومتری دوگانه بررسی شده است. نتایج نشان داده است که با افزایش نانواکسید آلومینیوم، درصد واگرایی به شدت کاهش می یابد. بطوریکه برای رس واگرای مورد آزمایش، ماده نانو اکسید آلومینیوم به تنهایی تا 64 درصدی پتانسیل واگرایی را کاهش داده است و در نمونه های دارای 2 درصد آهک، با افزودن تنها 2/0 درصد ماده نانو، خاک مورد نظر در رده خاک های غیرواگرا قرار گرفته است. تصاویر SEM تهیه شده از نمونه ها نشان می دهد که نانواکسید آلومینیوم با تجمع و کلوخه ای نمودن خاک بطور قابل توجهی سطح ویژه را کاهش داده و از جذب آب توسط خاک کاسته است.

    کلیدواژگان: خاک واگرا، تثبیت خاک، هیدرومتری دوگانه، نانواکسید آلومینیوم، آهک
|
  • Mojtaba Mohammadi *, Mohammad Ghafoori, Gholamreza Lashkaripour Pages 1-16

    In order to study the physical and mechanical properties of available soils in the Khor-Arab Abad road, the seven sampling stations were selected along the way at the distance of 10Km from each other that located on the edge of the road. Then lime is usually the first option for soil stabilization in road construction projects as an economic reason. Considering the existence of Magnesium Oxide production factory in southern Khorasan province, this option has been studied also as a stabilizing agent in the present study.the existence of the Qaleh-Zari copper mine near Khor-Arab Abad road was a motivation to study the application of utilizing copper waste of processing factory for stabilizing soil .In order to specify the optimum amount of lime, the samples containing 2%, 5% and 10% of Lime were prepared. The optimum percentage was selected to be 5% according to previous studies and related recommendations was proposed 2% of lime adding to half of the samples as an accelerator for magnesite and copper waste respectively. Three additive combinations of 5% lime, 5% fine-grained magnesite with 5% lime, 5% copper waste have shown the best performance in order to increase CBR, uniformity of effect on all samples and non-inflation of 7 days treated samples. In terms of uniformity of performance on increasing CBR, the condition of fine- grained magnesite situation is better than copper waste and weaker than lime.

    Keywords: Fine-Grained Magnesite, Copper Waste, Khor-Arab Abad Road, Salted Soil, improvement
  • Mansour Parvizi, Reza Naghiha, Ahmadreza Ghorbani, Masoud Rabeti * Pages 17-25

    Fast growing of engineering infrastructure to meet human requirements is directly related to the need for a resistant soil to carry out construction load. On the other hand, the importance of environmental issues has led to an ever-increasing demand for new and environmentally friendly methods for soil remediation. The method of microbial induced calcium carbonate precipitation (MICP) is considered by the researchers as one of the most environmentally friendly methods. The purpose of this study was to investigate the effect of MICP on the uniaxial strength of carbonate sand. Therefore, samples of Bushehr carbonate sand were cured after the injection of bacteria and cement solution. Then a uniaxial compression tests were carried out to evaluate the compressive strength. Also, the effect of cement solution concentration and curing time on the results of MICP method was investigated. The results show that maximum uniaxial strength of sand stabilized with MICP is about 3.5 kg/cm2, which indicates the proper performance of MICP method for stabilization of carbonate sand. The UCS of the samples depends on the concentration of cement solution. Stabilized samples with a higher cementation of concentration solution had more uniaxial resistance than samples with lower cement concentrations. The curing time more than 14 days did not significantly affect the uniaxial resistance.

    Keywords: Biological Treatment, Sporosarcina pasteurii Bacteria, Calcite Precipitation, Calcium Carbonate, UCS of Carbonate Sand
  • Nazila Dadashzadeh, Hadiseh Mansouri, Ebrahim Asghari * Pages 27-41

    The Hajilar earth dam is under construction near the Kharvana Town of Varzaghan County. The height of this earth dam is 95 meters from foundation level. During dam studies have been identified 11 borrow material sources. As for, the evaporative formations outcrops in the project region and the presence of field evidence such as erosion of the sluice, erosion of the jars, the formation of pit and tunnel in the soil, and the flooding of the water after rainfall, it is necessary to study the potential of the dispersion of fine-grained soils in the area. In this research, the soil characteristics of five borrow sources of the clayey core of dam have been investigated, with emphasis on parent rocks, mineralogy and dispersive tests. For this purpose, field investigation and sampling and determination of parent rock related to borrow material resources, dispersive tests such as Crumb, double hydrometer, Pinhole and chemical analysis were performed on the samples. The results of this study show that clayey soils with the origin of Neogene evaporation deposits in the Leylab plain have a high dispersive potential and are classified according to the results of pinhole tests in group D1. Based on the results of double hydrometer tests, the percentage of dispersion in the Leylab plain is between 45 and 68%. The fine-grained soils around the Hajilar River, which are often the source of igneous rocks, have a low dispersive to non-dispersive.

    Keywords: dispersive soils, Pinhole Test, Hajilar dam, Leylab plain, Borrow material
  • Mohammad Rezaei *, Shima Latifi Pages 43-54
    Rock mass classification is one of the most important and practical criteria in designing of underground excavations and estimating the related support systems. RMR and Q classifications are the most utilized rock mass classification systems in which different geological surveys and rock mechanics studies have been required for precise determination of their numeric values. Considering the significance of these two classification systems, costly and time-consuming process of data collection in order to determine the required parameters to calculate these systems, development of valid relations between the above classification systems is essential. In this research, different empirical relations in the forms of linear, polynomial, exponential, logarithmic and power equations between the RMR and Q classification systems are firstly developed based on the measured data in the several parts of the Marivan Azad dam tailrace. Then, the logarithmic relation is proposed as the most precision and reliable empirical relation between the above classification systems based on the determination coefficient criterion, significance level and F-test in the ANOVA. Proposed relation is similar to the Bieniawski equation but some modifications have been made in its coefficients for localization and obtaining the better results. Finally, results verification using the evaluation performance indices showed that estimation accuracy of the proposed relation and its conformity with the measured values are better than those of the previous relations and has the higher conformity with the measured data.
    Keywords: Azad dam, Rock mass classification, Statistical analysis, Empirical relation
  • Mehdi Torabi, Ali Heidari* Pages 55-69

    The presence of marly soils causes various problems in the implementation of engineering projects. Therefore, treatment of these soils, using various types of additives, has become to one of the most important research topics in the field of geotechnics. Hence, this study has been done with aim of investigating the effect of treatment by lime and nanoparticle on the engineering behavior of marly soils located around the Sonqor city. After taking marly soil samples from the study area, the samples were transferred to the laboratory and their physical, chemical and mechanical properties have been investigated before and after stabilization by the lime and nanocomposite additives. Based on the obtained results, the soil plasticity index decreases by increasing lime percentage due to pozzolanic reactions. Also, with increasing lime percentage and curing time, the modulus of elasticity and the uniaxial compressive strength have been increased. The results showed that with increasing the percentage of nanocomposite up to 4%, due to the filling of the soil's pore space by nanocomposite particles, the compressive strength of the soil increases, and after that a decreasing trend is observed as a result of the flocculation of the particles. Finally, it was found that addition of lime has more efficiency in improving the strength properties than the nanocomposite.

    Keywords: Marly soil, Stabilization by lime, nanoparticles, Physical, chemical, mechanical properties
  • Hadi Ahmadi *, Hamid Ekrami Pages 73-85

    Dispersive soils are among the most important problematic soils in earth structures, especially earth dam projects. Lime and aluminum sulfate are common and traditional additives for stabilization of dispersive soils due to the proper replacement of calcium or aluminum ions instead of sodium ions. Considering the progress of nanotechnology and using its in soil improvement, in this study, nano-sized aluminum oxide powder was used to improve dispersive soil. Five different nano material ratios (0, 0.2, 0.4, 0.8 and 1% by weight of dry clay) were mixed with a dispersive clay and four different lime contents (0, 2, 4 and 6% by weight of dry clay) and the dispersion potential of mixtures are obtained from double hydrometer test. The results show that increasing nano Al2O3 greatly reduced the percentage of dispersion. Adding 1% nano-Al2O3 in dispersive clay has diminished 64% the potential of dispersion. In samples with containing 2% lime, only 0.2% of the nano material has been able to place the soil in non-dispersive category.

    Keywords: Dispersive soil, Soil stabilization, double hydrometer test, nano-Al2O3, lime