فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال سی و پنجم شماره 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/24
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سهراب خضریان، علی رییسی استبرق*، محدثه امینی، جمال عبدالهی صفحات 1-17

    در این کار تحقیقاتی، ارتباط مکش ماتریک با پتانسیل تورمی و فشار تورمی یک خاک متورم شونده تهیه شده با مایعات منفذی مختلف (آب مقطر، سدیم کلرید و کلسیم کلرید) با انجام آزمایش های لازم، مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه هایی از خاک متورم شونده که حاوی مایع منفذی آب مقطر و محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت g/l  250 بودند، به روش تراکم استاتیکی تهیه شدند و منحنی مشخصه آب و خاک با استفاده از روش فیلتر کاغذی برای هر یک از آن ها تعیین شد. با انجام آزمایش های مربوط، میزان تورم آزاد و فشار تورمی در رطوبت های مختلف برای هر نمونه به دست آمد. هم چنین با استفاده از منحنی مشخصه هر نمونه برای هر رطوبت، مکش معادل آن به دست آمد. سپس منحنی تغییرات مقادیر تورم و فشار تورمی با مکش تعیین گردید. نتایج نشان داد که کیفیت های گوناگون مایع منفذی سبب ایجاد منحنی های مشخصه آب و خاک مختلف می گردد. از طرفی مقایسه نتایج مشخص نمود که در هر مکش مشخص، پتانسیل تورمی و فشار تورمی نمونه های با مایع منفذی سدیم کلرید بیشتر از سایر مایعات منفذی می باشد. علاوه بر این نتایج SEM نشان داد که ساختار خاک برای مایعات منفذی مختلف یکسان نمی باشد و برای یک مایع منفذی مشخص نیز، ساختار خاک در ابتدا و انتهای آزمایش متفاوت است.

    کلیدواژگان: خاک متورم شونده، تورم آزاد، منحنی مشخصه، سدیم کلرید و کلسیم کلرید
  • حسن خاکسار*، حسین بهارزاده، الهام اشرفی صفحات 19-33

    شناسایی پارامترهای موثر بر تراکم جریان ترافیک می تواند در تصمیم سازی و سیاست گذاری های مدیران در جهت سرمایه گزاری و اولویت بندی طرح ها و پروژه های اجرایی موثر باشد. در این مقاله به شناسایی تاثیرات مشخصات خودرو بر تراکم ترافیک در شبکه معابر بزرگراهی شهر تهران پرداخته شده است. جزییات هندسی و مشخصات حرکتی خودروها می تواند بر کیفیت ترافیک موثر باشد. این موضوع در معابر بزرگراهی و شریانی که پارامترهای دیگر نظیر تاخیر و توقف ناشی از تقاطع ها و تداخل ها کمتر است تعیین کننده تر است. پژوهش حاضر از نوع هدف از نوع تحقیقات کاربردی محسوب می شود و از لحاظ جمع آوری داده ها تحقیقی پیمایشی است. روش تجزیه و تحلیل داده های پژوهش به صورت کمی است و برای تجزیه و تحلیل داده ها از مدل های آماری استفاده شده است. در این پژوهش رابطه جزییات و خصوصیات هندسی خودروها و تراکم ترافیک مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه موردی این پژوهش مقطعی از بزرگراه همت بوده است. بر اساس خروجی های مطالعه انجام شده، نسبت طول مقطع به طول خودرو، مدت زمان عبور، سرعت خودرو و تعداد عبور خودروها بیشترین تاثیر را بر تراکم خودروها داشته اند.

    کلیدواژگان: تراکم ترافیک، بزرگراه، حجم تردد، مشخصات هندسی، خودروی سواری
  • هادی فتاحی*، فاطمه جیریایی صفحات 35-48

    در پیش بینی رفتار سازه های ژیوتکنیکی که بر خاک های غیر اشباع احداث می شوند، دانستن خواص ژیومکانیکی به ویژه تنش موثر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تاثیر مکش در خاک های غیراشباع موجب تغییر در رفتار حجمی و برشی خاک می شود. از این رو در تعیین مقاومت برشی در خاک های غیراشباع، پارامتر تنش موثر (χ) به عنوان تابعی از مکش نقش اساسی دارد. تعیین این پارامتر نیازمند زمان و هزینه زیادی است که در آزمون های آزمایشگاهی صرف می شود. هدف از این تحقیق ارزیابی چند روش هوشمند برای ایجاد مدل هایی است که از طریق غیرمستقیم پارامتر χ را به طور دقیق تخمین بزند. بدین منظور از 120 داده (که از نتایج آزمایش های سه محوره، برشی، صفحه فشار و کاغذ فیلتر است) و روش های هوشمند جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و نزدیک ترین همسایگی در نرم افزار هوشمند WEKA استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که مدل های توسعه یافته توسط سه روش هوشمند جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و نزدیک ترین همسایگی، از عملکرد و دقت بسیار خوبی برخوردار هستند. اما مدل جنگل تصادفی در ارزیابی بر روی داده های آزمون با R2=0.918 و RMSE=0.079، بهتر از دو مدل دیگر است. به علاوه در این تحقیق آنالیز حساسیت به منظور تعیین اهمیت پارامترهای موثر بر روی پارامتر χ انجام شد که از بین پارامترهای ورودی در مدل سازی، مشخص شد که پارامتر محتوای آب حجمی بیشترین تاثیر را بر روی پارامتر χ دارد.

    کلیدواژگان: تنش موثر، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، نزدیک ترین همسایگی، آنالیز حساسیت، نرم افزار WEKA
  • حسین اعتمادفرد*، نعمه الدیراوی، حامد خرقانی صفحات 49-61

    رود شط العرب حدودا به طول 200 کیلومتر است و از به هم پیوستن دو رود دجله و فرات در شهر قرنه که در 74 کیلومتری شمال غربی شهر بندری بصره در جنوب عراق واقع شده است، شکل می گیرد. این رود تحت تاثیر تغییرات اقلیمی، باران های مکرر و مستعد خطر و ریسک طغیان رود و همچنین جاری شدن سیل است. حوضه رودخانه شط العرب در محدوده شهرستان بصره شاهد وقوع سیلاب ها و نتایج مخرب آن بوده است. هدف از این پژوهش ارزیابی و تحلیل مکانی خطر طغیان رود شط العرب در محدوده شهرستان بصره عراق با بهره گیری از سیستم اطلاعات مکانی (GIS) می باشد. در این پژوهش از GIS برای برآورد و ارزیابی مکانی و پهنه بندی مناطق طغیان رود شط العرب در منطقه بصره با بهره از داده های موجود استفاده خواهد شد. با مشخص نمودن انواع کاربری های اطراف رودخانه، تحلیل دقیقی از نحوه توزیع آن ها در مناطق با خطرپذیری مختلف ارایه می کند. نتایج نشان می دهد که کاربری زمین های کشاورزی با توجه به مساحت زیادی که دارند بیش از سایر کاربری ها در معرض خطر طغیان قرار دارد. نتایج این تحقیق می تواند تاثیر زیادی در پیشگیری از ایجاد صدمات جبران ناپذیر طغیان در این محدوده داشته باشد.

    کلیدواژگان: تحلیل مکانی، طغیان رودخانه، سامانه اطلاعات مکانی، شط العرب، بصره
  • مرتضی مظفری*، مریم جمالی دیزجی، الهام فیجانی، رویا اسکندری صفحات 63-74
    هدایت هیدرولیکی مهمترین متغیر در معادله های جریان آب زیرزمینی است که در برآورد سرعت جریان آب، پیش بینی چگونگی انتقال آلاینده، حل مشکلات ژیوتکنیکی و تعیین برنامه های مدیریت منابع آب زیرزمینی نقش دارد. در این پژوهش کوشش شده تا با استفاده از روش رابطه های تجربی، میزان هدایت هیدرولیکی در بخشی از آبخوان عسلویه برآورد گردد. به این منظور، از دستاوردهای 20 آزمایش دانه بندی آبرفت و ترسیم منحنی توزیع اندازه ذرات خاک، برای تهیه داده های مورد نیاز استفاده شده است. مقادیر هدایت هیدرولیکی بدست آمده از روش تجربی بین 1/0 تا 3/4 سانتی متر بر روز متغیر است که در محدوده مقادیر هدایت هیدرولیکی رایج مواد ریزدانه می باشد. با توجه به میزان گراول و ماسه قابل توجه در نمونه ها، به نظر می رسد که مقادیر هدایت هیدرولیکی محاسبه شده تا حدی کمتر از مقدار واقعی آن باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به شرایط و محدودیت های موجود برای استفاده از روابط تجربی، مقادیر هدایت هیدرولیکی محاسبه شده دامنه گسترده ای از تغییرات را در بر می گیرد. بنابراین انجام آزمایش پمپاژ برای صحت سنجی مقادیر هدایت هیدرولیکی محاسباتی پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: آبخوان دشت عسلویه، هدایت هیدرولیکی، روابط تجربی، منحنی دانه بندی
  • ایرج برگ گل*، محمد رحمانی نژاد اصیل، سعید فاطمی، سید امیر سعادتجو صفحات 75-85

    با توجه به رشد جمعیت و افزایش تعداد وسایل نقلیه در راه های برون شهری، تصادفات رانندگی یکی از مهمترین مشکلات سیستم حمل و نقل می باشد. وسایل نقلیه سنگین تاثیر زیادی در پیشرفت اقتصادی کشور های در حال توسعه مانند ایران دارند. وسایل نقلیه سنگین حجم زیادی از کالا را در داخل کشور جا به جا می کند. راه های برون شهری در استان گیلان، به دلیل امکان بازرگانی با کشور های حاشیه دریای خزر و وجود زمین های کشاورزی، تردد حجم زیادی از وسایل نقلیه سنگین را تجربه می کنند. این پژوهش به بررسی تصادفات وسایل نقلیه سنگین در راه های برون شهری و بررسی عوامل تاثیرگذار بر شدت تصادف با استفاده از آزمون های آماری کولموگروف اسمیرنوف و آزمون فریدمن و همچنین رگرسیون لاجیت می پردازد. نتایج نشان می دهد وجود قوس در هندسه راه، برخورد جلو به جلو، تصادفات ساعات غیر اوج (یک تا شش صبح) و ساعات اوج عصر (19 تا نیمه شب)، بومی بودن راننده و برخورد با ماشین آلات کشاورزی باعث افزایش شدت تصادفات می شود. همچنین موتورسواران آسیب پذیرترین کاربران راه در برخورد با وسایل نقلیه سنگین هستند. از سوی دیگر، عواملی نظیر وجود میانه راه، نوع برخورد بغل به بغل و آب و هوای صاف باعث کاهش شدت تصادفات می شود.

    کلیدواژگان: شدت تصادفات، وسایل نقلیه سنگین، راه های برون شهری، رگرسیون لاجیت
|
  • Sohrab Khezrian, Ali Raeesi Estabragh *, Mohadeseh Amini, Jamal Abdollahi Pages 1-17

    In this research work, the relationship between suction and swelling potential and swelling pressure of an expansive soil with different chemical pore fluid qualities was investigated through experimental tests. Different soils were prepared with different chemical qualities of pore fluid (distilled water, sodium chloride, and calcium chloride solutions with concentration of 250 g/l). The samples were made by the static compaction method for testing. Soil-Water characteristic curves were determined by the filter paper method for each prepared soil sample. By performing the swelling tests, the amount of free swelling and swelling pressure for different water content were obtained for each sample with different pore fluid. By using the Soil-Water characteristic curve of each sample, the equivalent suction was obtained for each water content. Then the curve of variations of free swelling and swelling pressure versus suction were obtained for each pore fluid. The results showed that the pore fluid with different qualities causes different Soil-Water characteristic curves. On the other hand, comparing the results showed that, at a given suction the swelling potential and swelling pressure of the samples with NaCl solution as a pore fluid was more than the samples with the pore of distilled water or CaCl2 solution. In addition, the SEM results revealed that the soil structure is dependent on the used pore fluid quality. Also, for a specific pore fluid, the soil structure is not the same at the beginning and end of the test.

    Keywords: Expansive soil, Free Swelling, characteristic curve, Sodium Chloride, Calcium chloride
  • Hassan Khaksar *, Hosein Baharzade, Elham Ashrafy Pages 19-33

    Identifying the parameters affecting traffic flow density can be effective for decisions makers and policies for investment and prioritization of executive plans and projects. In this research, the effects of vehicle specifications on traffic density in the highway network of Tehran have been identified. For this purpose, information of Hemat highway has been collected and modeled. Geometric details and movement characteristics of cars can affect the quality of traffic flow. The present study is an objective research type and is survey research in terms of data collection. This issue is more crucial in highway and arterial crossings where other parameters such as delays and stops due to intersections and interferences are less. The method of research is quantitative and statistical models have been used to analyze the data. According to the results of the study, the length of vehicle, travel time, vehicle speed and volume of vehicles had the greatest impact on traffic density.

    Keywords: Density, Highway, geometric design, private vehicle
  • Hadi Fattahi *, Fatemeh Jiryaee Pages 35-48

    In predicting the behavior of geotechnical structures that are constructed on unsaturated soils, knowing the geomechanical properties, especially effective stress, is of particular importance. The effect of suction in unsaturated soils changes the volumetric and shear behavior of soil. Therefore, in determining the shear strength in unsaturated soils, the effective stress parameter (χ) plays an essential role as a function of suction. Determining this parameter requires a lot of time and money that is spent on laboratory tests. The purpose of this study is to evaluate several intelligent methods for creating models that indirectly accurately estimate parameter (χ). For this purpose, 120 data (which are the results of thriaxial, shear, pressure plate and filter paper tests) and intelligent methods of random forest, support vector machine and k-nearest neighbor were used in WEKA intelligent software. The results show that the models developed by the three intelligent methods of random forest, support vector machine and k-nearest neighbor, have excellent performance and accuracy. But the random forest model is better than the other two models in evaluating the test data with R2 = 0.918 and RMSE = 0.079. In addition, in this study, sensitivity analysis was performed to determine the importance of the parameters affecting parameter (χ). Among the input parameters in modeling, it was found that the volume water content parameter (θ_r/θ_s ) has the greatest effect on parameter (χ).

    Keywords: Effective Stress, random forest, Support vector machine, k-Nearest Neighbor, WEKA Software
  • Hossein Etemadfard *, Neamah Aldirawi, Hamed Kharaghani Pages 49-61

    The Shatta al-Arab River is approximately 200 km long and is formed by the confluence of the Tigris and Euphrates rivers in the city of al-Qarna, 74 km northwest of the port city of Basra in southern Iraq. The river is affected by climate change and frequent rains, it shows the risk of flooding and overflowing at the riverside. The Shatta al-Arab River Basin in the city of Basra has been faced with floods and devastating consequences. The purpose of this study is to evaluate and analyze the spatial risk of river overflow of the Shatta al-Arab River in the city of Basra, Iraq, using the Geospatial Information System (GIS). GIS was used to estimate and evaluate the location and zoning of the Shatt al-Arab floodplain in Basra using the available data. By identifying the types of land uses around the river, provided a detailed analysis of how they are distributed in different risk areas. The results show that the agricultural landuse due to its large area is more at risk than other uses. The results of this study can have a significant impact on preventing irreparable flood damage in this area.

    Keywords: Spatial Analysis, River Food, Spatial Information System, Shatta al-Arab, Basra
  • Morteza Mozafari *, Maryam Jamali Dizji, Elham Fijani, Roya Eskandari Pages 63-74
    Hydraulic conductivity is the most important variable in groundwater flow equations that is applied in estimating water flow velocity, predicting pollutants transport, solving geotechnical problems, and determining groundwater resource management plans. In this research, an attempt has been made to estimate the amount of hydraulic conductivity in a part of Assaluyeh Aquifer using the empirical equations. For this purpose, the results of particle size distribution provided for 20 alluvial samples have been used. The values of hydraulic conductivity obtained from the empirical methods vary between 0.1 to 4.3 cm/day, which is in the range of common hydraulic conductivity of fine grained soil. Due to the significant amount of sand and gravel in the samples, it seems that the calculated hydraulic conductivity are somewhat less than its actual value. The results of this study show that according to the existing conditions and limitations for the use of each of empirical relations, the calculated hydraulic conductivity may cover a wide range of variations. Therefore, it is recommended to perform pumping test to verify the calculated hydraulic conductivity.
    Keywords: Asaluyeh Aquifer, Hydraulic conductivity, experimental relation, particle size distribution curve
  • Iraj Bargegol *, Mohammad Rahmaninezhad Asil, Saeed Fatemi, Seyed Amir Saadatjoo Pages 75-85

    Due to population growth and the increasing number of vehicles on rural roads, traffic accidents have become one of the most important problems in the transportation system. Heavy vehicles have a great impact on the economic progress of developing countries such as Iran. Due to the possibility of trade with the Caspian littoral countries and the existence of agricultural lands, rural roads in Guilan province experience a large volume of heavy vehicles. This study aims to investigate the factors that influence the severity of heavy vehicle crashes on rural roads using Kolmogorov-Smirnov and Friedman tests as well as a logit regression model. The results show that the presence of curves in road geometry, head-on collisions, off-peak crashes (1 AM to 6 AM), and peak crashes (7 PM-midnight), familiar drivers, and agricultural vehicles are associated with more severe injuries. Furthermore, motorcyclists are the most vulnerable road users in crashes involving heavy vehicles. On the other hand, some factors such as the presence of road median, side-swipe collision type, and clear weather reduce the severity of crashes.

    Keywords: Crash severity, Heavy vehicles, Rural roads, Logit regression