فهرست مطالب

مجله زمین شناسی مهندسی
سال چهارم شماره 2 (پاییز و زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/12/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • جلال بازرگان، سید داریوش اسمعیلی صفحه 917
    از جمله روش های تشخیص پتانسیل واگرایی خاک های رسی، آزمایش های شیمیایی هستند. این آزمایش ها بر اساس تاثیر یون سدیم به عنوان عامل شیمیایی اصلی در واگرایی خاک رس، بنا نهاده شده اند. بررسی های انجام شده نشان می دهند که بین نتایج آزمایش ها فیزیکی و معیارهای شیمیایی تشخیص پتانسیل واگرایی خاک های رسی، تطابق چشم گیری وجود ندارد. در پژوهش حاضر پس از تهیه نتایج آزمایش های انجام شده بر روی 18 منابع قرضه مصالح رسی سدهای خاکی، ابتدا هم خوانی معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول بررسی شده و سپس با مبنا قرار دادن نتایج آزمایش پین هول، معیار اصلاح شده در شکل کلی معیار پیشنهادی توسط معیار شیمیایی دکتر رحیمی پیشنهاد شده است. نتایج بررسی های انجام شده در محدوده اطلاعات آزمایشگاهی موجود در این پژوهش نشان می دهند در حالی که میزان تطابق معیار شیمیایی دکتر رحیمی با نتایج آزمایش پین هول 63% است، میزان تطابق معیار اصلاح شده پیشنهادی با نتایج آزمایش پین هول 74% است. شایان ذکر است که معیار شیمیایی دکتر رحیمی بر اساس نتایج 24 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده در حالی که معیار پیشنهادی در پژوهش حاضر بر اساس نتایج 234 نمونه آزمایشگاهی تدوین شده است.
    کلیدواژگان: سد خاکی، واگرایی، معیار شیمیایی، آزمایش پین هول
  • امیر حمیدی، نیما سلیمی، وحید یزدانجو صفحه 943
    امروزه محدودیت منابع قرضه دارای ذرات خاک استفاده شده در فعالیت های رایج مهندسی، باعث رواج هر چه بیش تر استفاده از دانه های شنی با اندازه های درشت تا مرز قلوه سنگ در خاک ریزها شده است. به کارگیری ذرات درشت دانه در شیب ها و خاک ریزها مستلزم در نظر گرفتن تاثیرات آن ها در مخلوط شدن با خاک های ریزتر است. محدودیت ابعاد دستگاه های آزمایشگاهی متعارف مانع از انجام آزمایش بر روی نمونه های دانه درشت می شود. به همین سبب در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس، تاثیر درصد، شکل و اندازه شن دانه بر رفتار مکانیکی مخلوط های ماسه ای مشخص شود. تعداد 39 آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس، بر مخلوط خاک ماسه ای و شن دانه های گردگوشه و تیزگوشه با حداکثر قطر دانه های 5/12 و 4/25 میلی متر در درصدهای شن صفر، 20، 40 و 60 ترتیب داده شد. نتایج نشان داد که مقاومت برشی خاک ماسه ای با افزایش درصد شن دانه افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که شن های تیزگوشه و درشت تر نسبت به شن های گردگوشه و کوچک تر به میزان بیش تری مقاومت برشی و زاویه اصطکاک مخلوط های شن و ماسه را افزایش می دهند. در این راستا روابطی نیز برای تقریب زاویه اصطکاک و مقاومت برشی خاک مخلوط شن و ماسه ای بر حسب درصد و نوع شن دانه ارائه شد.
    کلیدواژگان: مقاومت برشی، مخلوط شن و ماسه، درصد شن دانه، شکل شن دانه، اندازه شن دانه
  • حسین رزاززاده، سیدمحمود فاطمی عقدا، علی نورزاد صفحه 955
    ساخت گاه سد البرز از سنگ های مارنی و ماسه سنگی تشکیل شده است. با توجه به این نکته که طرح ارائه شده برای پرده آب بند در سنگ های مارنی (نسبتا نرم با خصوصیات پلاستیکی) نسبت به سنگ های سخت و شکننده حداقل از نظر فاصله های گمانه ها (شعاع تاثیر دوغاب)، فشار تزریق (باربری و مقاومت سنگ) و حتی ترکیب و غلظت دوغاب متفاوت هستند، در این مقاله با تاکید بر دو پارامتر مهم نفوذپذیری و خورند سیمان به ارزیابی طرح تزریق پرده آب بند سد البرز پرداخته شده است. بررسی نتایج خورند سیمان حاکی از فاصله زیاد گمانه های اولیه و عدم ارتباط مناسب بین گمانه های اولیه و ثانویه است. همچنین بررسی نتایج تزریق در گمانه های سری پنجم و ششم نشان می دهد که بعضی از گمانه های سری ششم تا سطح آب بندی اجرا نشده اند. با بررسی نمودارهای نرخ خورند- زمان- فشار و خورند- زمان در تکیه گاه راست سد، می توان به این نتیجه رسید که فشارهای تزریق متناسب با سنگ های مارنی و نفوذناپذیر پی اعمال نگردیده است و باعث شده پدیده هایی نامطلوب، از قبیل باز و بسته شدن درزه ها1 و شکست هیدرولیکی2 با فراوانی زیاد، خورندسیمان در این بخش از ساخت گاه را به طرز چشم گیری افزایش دهند. شایان ذکر است که نتایج گمانه های کنترلی در تکیه گاه سمت راست بیان گر آن است که آب بندی در این محدوده تا حد قابل قبولی فراهم شده است.
    کلیدواژگان: سد البرز، سنگ مارن، نفوذپذیری، خورند سیمان، اتساع درزه، شکست هیدرولیکی
  • جواد شریفی، محمدرضا نیکودل صفحه 971
    هدف این تحقیق بررسی تاثیر کانی شناسی و خواص ژئوشیمیایی سنگ دانه ها بر خصوصیات مکانیکی بتن است. برای تحقق این امر، سنگ دانه هایی با خواص پترولوژی مختلف از معادن فعال گردآوری شده و به آزمایشگاه منتقل شده است. نمونه های انتخاب شده شامل آندزیت، بازالت، گرانیت، گنایس، آهک، لوماشل، ماسه سنگ، دولومیت، توف و دیوریت است که دارای خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی مختلفی هستند. نتایج این تحقیق نشان داد که خواص فیزیکی و مکانیکی کانی ها خواص مقاومتی بتن را تحت تاثیر قرار می دهند و مشخص شد که خصوصیات نامطلوب بتن با چه کانی هایی کنترل می شود. همچنین در این تحقیق مشخص شد که سنگ دانه های با کانی های سوزنی و ورقه ای و همچنین کانی های که در معرض فرسایش قرارگرفته اند در خواص نامطلوب بتن تاثیر زیادی دارند. در این تحقیق بیش ترین مقاومت 28 روزه بتن مربوط به سنگ دانه دولومیتی با مقاومت فشاری 33 مگاپاسکال، و کم ترین مقاومت مربوط به سنگ دانه لوماشلی با 13 مگاپاسکال است.
    کلیدواژگان: بتن، مقاومت، سنگ دانه، پترولوژی، کانی شناسی
  • علی حسن شریفی، سیدمحمود فاطمی عقدا، علی ارومیه ای صفحه 987
    تحلیل تراکم حاصل شده از عملیات تراکم در خاک های ریزدانه در تحلیل برگشتی اهمیت به سزایی دارد. روش متداول در محاسبه درصد تراکم خاک؛ شیوه های معمول مانند روش مخروط ماسه، روش بالون لاستیکی و روش چگالی سنج هسته ای است. که به عنوان روشی مناسب جای گزین، شبکه عصبی آموزش دیده شده بر مبنای الگوهای تحلیل شده است. با روش های مذکور محاسبه تراکم، علاوه بر این که به دقت مورد نیاز در روش های مرسوم می رسد، سادگی و سهولت استفاده از آن از سایر روش ها بیش تر بوده و سرعت محاسبه آن نیز بیش تر است. در این تحقیق مدلی مبتنی بر شبکه عصبی چندلایه پرسپترون برای پیش بینی رفتار تراکمی خاک های ریزدانه در سد مخزنی سرابی در حین اجرا، و متراکم کردن لایه های خاک ارائه شد. متغیرهای ورودی شامل4 پارامتر ژئوتکنیکی رطوبت بهینه، درصد عبوری از الک200، حد روانی و حد خمیری و 4 پارامتر اجرایی تعداد دفعات عبور غلتک، ضخامت لایه، رطوبت خاک در محل و دانسیته حاصل شده در محل، در نظر گرفته شد. این مدل که مبتنی بر شبکه عصبی چند لایه با روی کرد پس انتشار خطا ارائه شده، قادر است بدون داشتن حداکثر دانسیته آزمایشگاه که از ملزومات حتمی محاسبه درصد تراکم در حالت معمولی است؛ با استفاده از دیگر پارامترهای ژئوتکنیکی و اجرایی (8 مورد اشاره شده) درصد تراکم و بالطبع حداکثر وزن مخصوص آزمایشگاه را با تقریب نزدیک به 100 درصد محاسبه کند.
    کلیدواژگان: درصد تراکم خاک، شبکه عصبی، پارامتر ژئوتکنیکی، پارامتر اجرایی، حداکثر وزن مخصوص آزمایشگاه
  • مسعود عامل سخی، فرزام زائری صفحه 1011
    حجم عظیم لاستیک های فرسوده با توجه به تجزیه نشدن در طبیعت باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوان شده است که رفع آن از دغدغه های اصلی کارشناسان این حوزه است. در سال های اخیر به استفاده مجدد از این مواد در صنایع مختلف بسیار توجه شده است. این مواد به دلیل حالت الاستیک و توانایی زیاد در جذب انرژی به عنوان یکی از شناخته شده ترین میراگر ها محسوب می شوند. با توجه به این که کاهش لرزش های رسیده ناشی از زلزله، به سازه، از موثر ترین روش های مقابله با نیروی های زلزله است، لذا به نظر می رسد استفاده از مخلوط خاک-تراشه های لاستیک فرسوده در زیر پی می تواند به عنوان نوعی میراگر عمل کرده و اثرات امواج حاصل رسیده به زیرسازه را کاهش دهد. در این تحقیق مصالح مذکور به عنوان میراگر در زیر پی، مدل شده و تاثیر عمق سنگ بستر بر روی عمل کرد مخلوط در حوزه زمان و فرکانس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد این مصالح دامنه تشدید، شتاب و انرژی رسیده به سطح زمین را به شدت کاهش می-دهد. همچنین با افزایش عمق سنگ بستر عمل کرد این مصالح به عنوان جداساز لرزه ای کاهش می-یابد. مصالح مذکور در زلزله های شدید نسبت به زلزله های ضعیف، عمل کرد بهتری دارد. مزیت این روش نسبت به روش های مشابه هزینه پایین، دسترسی آسان به منابع، عدم نیاز به تکنولوژی بالا و رفع هم زمان دو مشکل (لرزش های زلزله و مسائل زیست محیطی) است.
    کلیدواژگان: میراگر، مخلوط خاک، لاستیک، فرکانس، رفتار لرزه ای
  • رضا میکائیل، رضا یوسفی، محمد عطایی صفحه 1031
    در این تحقیق سعی شده است تا با توجه به پارامترهای مهم و موثر در فرایند برش سنگ، یک سیستم طبقه بندی جامع برای ارزیابی قابلیت برش سنگ ها ارائه شود. در سیستم طبقه بندی جدید 4 مشخصه مهم از سنگ شامل مقاومت فشاری تک محوری، سختی موهس، فاکتور سایندگی شیمیازک و مدول الاستیسیته برای ارزیابی فابلیت برش سنگ انتخاب شدند که در مجموع به سنگ ها امتیازی از 10 تا 100 اختصاص داده و قابلیت برش سنگ ها را در دو گروه سخت و نرم به پنج کلاس خیلی خوب، خوب، متوسط، ضعیف و خیلی ضعیف طبقه بندی می کند. شاخص به دست آمده از سیستم طبقه بندی جدید می تواند به عنوان شاخصی مهم و کاربردی برای ارزیابی قابلیت برش سنگ-های ساختمانی استفاده شود. در مقاله حاضر، ارتباط میان شدت جریان مصرفی و شاخص قابلیت برش و پارامترهای ماشین کاری با استفاده از برازش چند متغیره بررسی شد. بدین منظور دوازده نوع سنگ ساختمانی در آزمایشگاه با دستگاه برش تحت شرایط مختلف ماشین کاری (عمق های مختلف برش و نرخ های مختلف پیشروی) آزمایش شدند. نتایج حاصل از بررسی های آزمایشگاهی به عنوان ورودی نرم افزار آماری SPSS در نظر گرفته شدند و در نهایت مدل های پیش بینی شدت جریان مصرفی با توجه به پارامترهای ماشین کاری و شاخص قابلیت برش ارائه شدند. با استفاده از این مدل ها در کارخانجات فراوری می توان به دیدگاه نسبتا خوبی از نظر نرخ مصرف انرژی برای برش سنگ های ساختمانی دست پیدا کرد.
    کلیدواژگان: سیستم طبقه بندی، قابلیت برش سنگ های ساختمانی، شدت جریان مصرفی، مدل های آماری، نرم افزار SPSS
|
  • Page 917
    One of the main methods of determining dispersive potential of clay is chemical tests. These tests are found on the basis of sodium ion as a main chemical element in dispersive clay. The examinations show that there is no correlations between results of physical tests and chemical criterions. In present research after preparing the results of tests on 18 borrow pit sources of clay materials of earth dams, we investigate the Dr. Rahimi's criterion with results of Pinhole Test and then bases on pinhole test results, we suggested the modified criterion of Dr. Rahimi's proposed general criterion. The results of investigations on the range of laboratory data shows that the correlations of Dr. Rahimi's proposed criterion with pinhole test is 63%, while this rate is 74% for our suggested modified criterion. Also it should be considered that Dr. Rahimi's criterion compiled according the results of 24 laboratory samples while suggested criterion in present research compiled according the results of 234 laboratory samples.
  • Page 943
    A regular set of large scale direct shear tests were performed to study gravel particle effects on shear strength characteristics of sands. The tests were conducted using direct shear apparatus with 300 mm × 300 × 170 mm shear box. Uniform, fine sand was used as the base material and mixed with 20, 40 and 60 percent of angular and rounded gravel grains with maximum size of 12.5 and 25.4 mm as oversized particles. All tests were performed on dry samples in drained condition. Samples were prepared in a relative density of 60 percent and tested using three surcharge pressures of 150, 300 and 450 kPa. According to the results, mixtures with angular and larger gravel grains show more shear strength and dilation compared to the mixtures contain rounded and smaller oversized particles. Enhancement of gravel content increases the effects of oversized particle on shear behavior of mixture. In this regard, some correlations for estimation of mixture's friction angle and shear strength were suggested based on gravel type and gravel content.
  • Page 955
    The Alborz dam rock foundation is composed of marl and sandstone. With regard to the proposed plan for the grout curtain in marly rocks (relatively soft and plastic(which is significantly different from the hard and brittle rocks, the boreholes spacing (influence radius slurry), injection pressure (resistance rock), and even the composition and concentration of slurry are important. In the present paper, in order to evaluate the grout curtain of Alborz Dam, emphasis has been placed on two important parameters, namely, the coefficient of permeability and cement take. The results of cement take suggest that the distance between the primary boreholes is long and there is no proper connection between the primary and secondary boreholes. Moreover, grouting results of the fifth and sixth series of grout holes imply that the depth of some of the sixth series of grout holes has not been attained at the water tightening surface. A review of the rate of the cement take - time - pressure graphs and cement take - time graphs on the right abutment indicates that the injection pressure has not been applied in accordance to marly rocks leading to unfavorable phenomenon of opening and closing of joints (hydrojacking). Notably, the check holes results on the right abutment indicate that water tightening at this area has been provided a satisfactory and acceptable job.
  • Page 971
    The main objective of this research is to provide information about the effects of mineralogical characteristics of aggregates on concrete properties. Crushed aggregates were selected with different petrographics from different resources. Aggregates such as, Marble, Dolomite, Tuff, Granite, Genasis, Basalt, Andesite, Lumashele, Sand Stone and Diorite which have different chemical, physical and mechanical properties were used in this study. The results of the study showed that physical and mechanical properties of minerals control properties of concrete and undesirable properties of concrete influenced with which of mineral. Also, the results indicated that aggregates with flaky and elongated minerals subjected to weathering have a great effect on undesirable properties of concretes. The highest uniaxial compressive strength (33 MPa) at 28 curing days was measured in the specimens prepared with dolomite aggregates while the lowest strength (13 MPa) was measured in the specimen prepared with lumashele aggregates at the same age.
  • Page 987
    One of the most important issues in the Reverse Analysis is analyzing the density resulting from the compaction of in fine soils. The conventional methods in d etermination of soil density are: sand cone, rubber balloon and nuclear density gauge. Trained neural network, as a suitable alternative for conventional methods based on models analyzed by those methods, is not only as accurate but it is also easier to calculate and implement. In the present article, a model based on multilayer perceptron of neural network is presented for prediction of the behavior of fine soils density in Sarabi Dam. The paper presents the implementation process and density of the soil layers. The input variables include 4 geotechnics and 4 implementation parameters. The geotechnic parameters consist of: optimum moisture content, maximum specific gravity, liquid and plasticity limit; implementation parameters consist of: the number of cross rollers, thickness of the layers and density and moisture of the soil obtained from the site. The model is based on multilayer neural network, using the error back propagation approach and it is capable of calculating the density. As a result, the maximum specific gravity laboratory, using the aforementioned geotechnic and implementa-tion parameters, is presented. The method compates the maximum specific gravity laboratory accurately at almost 100 percent.
  • Page 1011
    Huge amount of scarp tires have made a big environmental problem that its reduction assessment is an important aim for researchers. Reusing of these materials in different branch of industrial is concentrated. Because of elastic behavior and absorbing the energy, waste tires are concerned as a famous damper. As a more effective manner to check the seismic forces is reducing the entered movements to the structure, it seems that using soil-scrap tire mixtures acts as seismic damper and these mixtures can reduce the earthquake forces acting to the structure. In this research this mixture is modeled as a damper under the foundation and the bed rock depth is analyzed in both time and frequency domains. Obtained results show that using soil-tire mixture reduces the resonance amplitude, energy and the acceleration reached to the ground surface. It should be mentioned that increasing the depth of the bed rock, the act of the mixture as a damper reduces. The results show that this mixture has a better operation in strong ground motions. Using these materials is cheaper compared with other base isolation systems, more available, not requiring high technology and also it reduces both earthquake forces and environmental problems.
  • Page 1031
    In this research, it is attempted to develop a new classification system for evaluating the rock sawability with respect to affective and major parameters. In this new classification system, four major characteristics of rock are selected for evaluating the rock sawability. In total, each rock takes a new score from 10 to 100 and classified into five classes: very poor, poor, fair, good and very good by new classification system. The new calculated rock sawability index (RSi) can be use as a useful index for evaluating the rock sawability. In the present paper, the relationship between ampere consumption, RSi and machine parameters are investigated by multiple regression. For this propose, 12 stones are tested by new sawing machine under different machining conditions (different depth of cut and feed rate). The results of this step are used as input data in SPSS software. Finally, two predicted models are presented with respect to machining parameters and RSi. These new models in stone factories can give a good viewpoint of energy consumption