فهرست مطالب

زمین شناسی مهندسی ایران - سال هفتم شماره 1 (بهار و تابستان 1393)

نشریه زمین شناسی مهندسی ایران
سال هفتم شماره 1 (بهار و تابستان 1393)

  • 112 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1393/05/14
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مریم دهبان ایوان استخری*، محمدغفوری، غلامرضا لشکری پور، مجتبی زارع صفت، امیر سیار صفحه 1
    هدف از این مطالعه ارزیابی پتانسیل زمین لغزش در مخزن سد خاکی پل رود با استفاده از رویکرد چند معیاره فازی می باشد. پس از بررسی و بازدید میدانی و با توجه به اطلاعات موجود، ده متغیر شامل شیب زمین، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، فاصله از جاده، بارش باران، شتاب افقی زلزله، شاخص پوشش گیاهی و انحنای دامنه جهت ارزیابی پتانسیل وقوع زمین لغزش در نظر گرفته شد. با استفاده از مدل احتمالی نسبت فراوانی سطح همبستگی بین نقاط لغزشی موجود و هریک از عوامل موثر تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل نسبت فراوانی، مدل ساده و خوبی برای محاسبه شاخص حساسیت زمین لغزش متغیرها می باشد. با محاسبه مقدار LSI (شاخص حساسیت زمین لغزش) برای متغیرهای گوناگون، مشخص شد که جهت شیب دارای بیشترین مقدار LSI می باشد. در این مطالعه از دو نوع تابع (user define، Gaussian) جهت فازی کردن متغیرها استفاده شده است. با استفاده از وزن های به دست آمده از روش AHP و پنج عملگر فازی نقشه های حساسیت زمین لغزشی تولید شده است. با در نظر گرفتن مقادیر و کارایی خوب عملگر Gamma جهت پهنه بندی، نقشه تولید شده با تابع User define و عملگر Gamma0.95 دارای بهترین کیفیت است.
    کلیدواژگان: زمین لغزش، پل رود، رویکرد چند معیاره فازی، شاخص حساسیت زمین لغزش
  • مصطفی محمدی واوسری، غلامرضا شعاعی*، فرهاد شهیدی صفحه 15
    زمین لغزش های تحریک شده توسط بارندگی همه ساله موجب تحمیل خسارات جانی و مالی فراوان در سراسر دنیا می گردد. عامل اصلی تحریک زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه ای در شرق مازندران نیز رخداد های بارندگی است. این پژوهش به بررسی زمین لغزش های تحریک شده توسط رخداد های بارندگی که در حوزه آبریز رودخانه های تجن و نکارود روی داده اند می پردازد. 23 رخداد ثبت شده بارندگی در دوره 6 ماهه دوم سال 1391 در شرق مازندران رخ داده اند. 15 رخداد از 23 رخداد بارندگی مورد پژوهش که از نوع کوتاه یا میان مدت است، موجب بروز ده ها زمین لغزش شده اند. شدت و مدت رخدادهای بارندگی محرک زمین لغزش های کم عمق و جریان های واریزه ای در نموداری تمام لگاریتمی رسم گردیدند. سپس آستانه شدت-مدت بارندگی برای لغزش هایی که در اثر بارندگی تحریک شده اند به دست آمد. این آستانه با استفاده از روش آماری رگرسیون چندک، به وسیله خط رگرسیون صدک پنجم به مرز پایینی داده بارندگی های محرک لغزش برازش شده و به صورت I=0.51×D-0.60 بیان می شود که I شدت بارندگی برحسب میلی متر بر ساعت و D مدت بارندگی برحسب ساعت است. همچنین آستانه به دست آمده با آستانه های جهانی موجود مقایسه گردید و مشاهده شد که این آستانه، رویداد لغزش های با شدت میانگین بارندگی کمتری را پیش بینی می کند. از بین رخدادهای بارندگی مورد پژوهش، رخدادهای بارندگی کوتاه مدت با شدت بیشتر نسبت به رخداد های بارندگی طولانی تر که شدت کمی دارند سبب تحریک زمین لغزش های بیشتری شده اند. این پدیده احتمالا به دلیل زهکشی بالا در توده خاک کم عمق و نیز خردشدگی سنگ بستر مارنی و مارن آهکی است.
    کلیدواژگان: پیش بینی زمین لغزش، آستانه شدت، مدت بارندگی، استان مازندران
  • بهناز دهر آزما*، ناصر حافظی مقدس، مائده حسنوند، رامین کرمی صفحه 29
    سد گتوند علیا بر روی رودخانه کارون در 25 کیلومتری شمال شهر شوشتر در استان خوزستان واقع شده است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تاثیرگذاری سازندهای رخنمون یافته در مخزن سد گتوند بر کیفیت آب سد در سه تراز 150، 200 و 250 متری بعد از آبگیری می باشد. نتایج نشان داد که سازندهای گچساران و میشان در هر سه تراز بالاترین مقادیر آنیون ها و کاتیون ها را در آب آزاد می کنند. با توجه به تاثیرگذاری سازند گچساران در تراز 150 و 200 متر پس از آبگیری سد، EC آب مخزن سد به ترتیب 36632 و 28872 میکروزیمنس بر سانتی متر و جزء آب های با شوری بسیار بالا برآورد گردید. همچنین نتایج نشان از کاهش EC به میزان قابل توجه درآب مخزن سد در تراز 250 متری دارد و آب مخزن سد در این تراز در رده آب های با شوری بالا رده بندی می گردد. در مورد سازند میشان، رده بندی آب در سه تراز، مشابه سازند گچساران بوده با این تفاوت که EC در تراز 200 متری بیش از دو تراز دیگر است.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، فلزات سنگین، سازند گچساران، سازند میشان، سد گتوند
  • سیدداوود محمدی*، خلیل محرم زاده سرای صفحه 41
    نفوذ مواد نفتی در خاک علاوه بر اثرات زیست محیطی می تواند باعث تغییر خصوصیات زمین شناسی مهندسی خاک ها شود. در این پژوهش رفتار زمین شناسی مهندسی خاک های سطحی آلوده محدوده پالایشگاه نفت تبریز بررسی شده است. مواد نفتی آلوده کننده نمونه های خاک مورد مطالعه از نوع هیدروکربن های آلکانی جامد با بیش از 14 زنجیره اتم کربن (C14) می باشند. بر اساس نتایج حاصل از آزمایش های دانه بندی، نمونه ها در رده خاک های SM و CL قرار می گیرند. نتایج آزمایش حدود آتربرگ در نمونه های CL نشان می دهد که شاخص خمیری (PI) در نمونه خاک دارای آلودگی بیشتر، کمترین مقدار بوده و با کاهش غلظت آلودگی، افزایش می یابد و تمامی نمونه های آلوده SM رفتار غیرخمیری داشته اند. در آزمایش های تراکم استاندارد، نمونه های با آلودگی بیشتر با درصد رطوبت بهینه کمتری به وزن واحد حجم خشک حداکثر رسیده اند. همچنین نتایج آزمایش های نسبت باربری کالیفرنیا بیانگر کاهش مقدار CBR با افزایش میزان آلودگی بوده که این کاهش در نمونه های CL به مراتب بیشتر از نمونه های SM می باشد. بر اساس داده های حاصل از آزمایش های برش مستقیم و تحکیم، با افزایش میزان آلودگی خاک، به ترتیب پارامترهای مقاومت برشی (چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی) کاهش و نشست تحکیمی افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: کروماتوگرافی گازی، تراکم استاندارد، نسبت باربری کالیفرنیا (CBR)، مقاومت برشی، نشست تحکیمی
  • مرضیه داورپناه، علی یساقی*، شهریار صادقی صفحه 57
    مقاومت سنگ ها در طراحی و ساخت سازه هایی همچون تونل ها و سد ها اهمیت فراوانی دارد. دگرریختی حاصل از پهنه های گسله ی شکننده که سبب تخریب مکانیکی سنگ ها می شود عامل اصلی در کاهش مقاومت آن ها است. گسله سنگ های شکننده جز سنگ های مخلوط محسوب می شوند به این معنا که دارای بلوک های سنگی به نسبت بزرگ و مقاومی هستند که درون یک زمینه ی ریزدانه و دارای بافت ضعیف تر قرار گرفته است. نسبت حجمی این بلوک ها بر مقاومت کلی گسله سنگ موثر است. در این تحقیق گسله سنگ های موجود در دو پهنه ی گسله ی شکننده ی پورکان و نمرک با سازوکار معکوس و راستالغز و میزان جابه جایی متفاوت در جنوب البرز مرکزی مورد مطالعه قرار گرفت و مقاومت تک محوری و نسبت حجمی بلوک های آن ها بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد نسبت حجمی و توزیع اندازه ی بلوک ها در گسله سنگ های مورد مطالعه تابع روابط فرکتالی است. نسبت حجمی و مقاومت تک محوری بلوک های پهنه ی گسله ی پورکان از پیشانی به سمت خارج از پهنه ی گسله تغییرات منظمی را آنگونه که مورد انتظار است نشان نمی دهد در حالی که در پهنه ی گسله ی نمرک این تغییرات با نظم مشخصی از داخل به خارج از پهنه ی گسله قابل مشاهده است، این امر با میزان جابه جایی ایجاد شده توسط گسل، عرض پهنه ی گسله و حضور ریز گسل ها و همچنین ترکیبات سنگ شناسی متفاوت در پهنه های گسله در ارتباط می باشد.
    کلیدواژگان: مقاومت گسله سنگ، سنگ واجد بلوک و زمینه، پهنه ی گسله ی شکننده
  • شکوفه رحیمی، مهدی حسینی* صفحه 71
    سنگ نمک، متعلق به گروه سنگ های رسوبی شیمیایی غیرآلی بوده و عمدتا از هالیت تشکیل شده است. گنبدهای نمکی یکی از مهم ترین تله های نفتی مطرح هستند. حفاری در مقاطع نمکی با مشکلات زیادی همراه است. از مشکلات چالش برانگیزی که در عملیات حفاری این سازندها روی می دهد می توان به گیر افتادن رشته حفاری، کاهش قطر چاه و در نتیجه سیمان کاری نامناسب، گیر افتادن و گسیختگی لوله جداری اشاره کرد. همگرایی دیواره چاه در نمک ها در اثر پدیده خزش به وجود می آید. خزش یک پدیده وابسته به زمان است که تحت تنش ثابت رخ می دهد. در این پژوهش به بررسی اثر فشار محصور کننده و تنش تفاضلی بر روی رفتار خزش و سرعت کرنش سنگ نمک پرداخته شده و در نهایت رابطه ای که بر اساس پارامترهای فوق بتوان مقدار سرعت کرنش را تخمین زد ارائه شده است. بررسی ها نشان می دهد با افزایش تنش تفاضلی و افزایش فشار محصور کننده سرعت کرنش افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: نمک، خزش، فشار محصور کننده، تنش تفاضلی، کرنش جانبی، استوانه توخالی
  • حسن بخشنده امنیه*، سعید طایی سمیرمی، مرتضی رحیمی دیزجی، حکیمه پیرمرادیان صفحه 83
    تحلیل پایداری سیستم نگهداری تونل ها یکی از موضوعات مهم در طراحی عملیات حفر تونل ها می باشد. با استفاده از روش همگرایی- همجواری، مقدار بار اعمال شده به سیستم نگهداری نصب شده در پشت سینه کار تونل تخمین زده می شود. از طرفی با کنترل میزان همگرایی توده سنگ های درزه دار که باعث کاهش مقاومت توده سنگ می شود می توان رفتار این گونه سنگ ها را بررسی کرد. Carranza-Torres and Fairhurst با استفاده از جدیدترین رابطه Hoek - Brown که برای شکست توده سنگ ارائه شده روش تجربی برای تعیین رابطه ی بین پارامترهای معرف مقاومت توده سنگ و عکس العمل مکانیکی فضاهای زیرزمینی استوانه ای شکل ارائه کرده اند. در این مقاله با استفاده از روش Carranza-Torres and Fairhurst منحنی واکنش زمین برای تونل بلند سد سردشت برآورد گردید. با توجه به نتایج حاصل از روش تجربی و نرم افزار عددی تفاضل محدود FLAC 3D، مشخص شد که روش Carranza-Torres and Fairhurst و معیار شکست Hoek - Brown برای تونل بلند سد سردشت کاربردی بوده و محاسبه ضریب اطمینان برابر با 14/ 3 نشان دهنده پایداری پوشش سگمنتی تونل بلند سد سردشت در برابر بارهای اعمال شده است.
    کلیدواژگان: تونل بلند، روش همگرایی همجواری، معیار Hock Brown، روش Carranza Torres and Fairhurst
  • امیر خبازی*، محمد غفوری، اکبر چشمی، یونس کرمی ازندریانی صفحه 93
    کلاگینگ (Clogging) یا انسداد یکی از مشکلاتی است که در حفاری تونل با دستگاه TBM به دلیل چسبیدن زمین های رسی به پیشانی برشی و ابزار تخلیه دستگاه ها در سطوح مختلف رخ می دهد. مرور طرح های ارزیابی ارائه شده و ابزار ابداعی به کار گرفته شده جهت اندازه گیری چسبناکی خاک و برآورد پتانسیل کلاگینگ، دستگاه جدایش پیستون را از میان روش های پیشنهادی کارا و مستعد توسعه نشان می دهد. در تحقیق حاضر دستگاه جدایش پیستون برای اندازه گیری چسبناکی خاک رسی به سطح فلز و تعیین وقوع یا عدم وقوع انسداد طراحی و ساخته شد. سپس به منظور بررسی عملکرد دستگاه و اطمینان از نتایج به دست آمده از خروجی های دستگاه، مقدارچسبناکی (Adhesion) بین سطوح فلزی و ماده های طبیعی و مصنوعی (آب، عسل، چسب آهن و خاک رس) اندازه گیری گردید. نمودارهای رفتار جمعی و روش های آماری دقت و تکرارپذیری نتایج آزمایش ها را تایید نمود.
    کلیدواژگان: خاک رس، چسبانکی، کلاگینگ، TBM
  • راهنمای نگارش مقالات
    صفحه 100
|
  • M. Dehban Avan Stakhri *, M. Ghafoori, G.R. Lashkaripour, M. Zare Sefat, A. Sayyar Page 1
    The purpose of this study is to produce the landslide susceptibility zonation map for Poulrood earth fill dam reservoir with using AHP/Fuzzy method. To obtain the Fuzzy relations for producing the susceptibility map, a landslide inventory database is obtained by both field surveys and desk studies. To produce susceptibility map with user define and Gaussian functions then landslide related factors such as litology, distance from faults, distance from drainage, slope angle, slope aspect, slope curvature, distance from road, NDVI, earth quick horizontal acceleration and Precipitation were used in the landslide susceptibility analysis. The results obtained in this study showed that the frequency ratio can be used as a simple tool in assessment of landslide susceptibility when a sufficient number of data were obtained. According to landslide susceptibility index for different factors, it was found that the aspect, lithology and drainage system are the most effective factors in the study area. The prediction performance of the susceptibility map is checked by considering quality sum amount ().With investigation get amount of quality sum index() for two types function in Fuzzy multi criteria decision analysis and attention to good work of operator Gamma in landslide susceptibility mapping, is produced map with user define function and Gamma0.95 operator having topmost quality. The results obtained also showed that the user define function is more reliable then Gaussian function in the study area.
    Keywords: landslide, Poulrood, Fuzzy multi criteria decision analysis, landslide susceptibility index
  • M. Mohamadi Vavsari, G.R. Shoaei*, F. Shahidi Page 15
    Rainfall induced landslides result in economical losses and casualties all over the world anualy. The main triggering factor of shallow landslides and debris flows in the rainy Province of Mazandaran (northern Iran) is the rainfall events. This study investigates the landslides triggered by rainfall throughout the watersheds of Tajan and Nekarud rivers. Twenty three recorded rain events occurred during the October 2012 to March 2013 in the eastern Mazandaran. Out of the 23 rainfall events during this 6-month period, 15 short to middle rainfall resulted in slope failures. Intensity-duration (I-D) of the rainfall events which induced landslides and debris flows were plotted in logarithmic scale. The threshold of I-D was determined for those rainfall events that induced landslides. This threshold is acquired by statistical analysis of quantile regression via plotting fifth percentile regression line to the lower bound of data of rainfall events that inducing landslides. The 5th percentile equation of the regression line is defined as I=0.51×D-0.60, where I is the intensity (mm/h) and D is the duration (h). Comparing this threshold with the global thresholds obtained through other researches indicates a lower local threshold in this area. The results shows that the rainfall events with shorter duration and higher intensity caused more landslides compare to those with longer duration and thus lower intensity. This might be due to the high drainage potential of the soil mass, and the highly fractured bedrock of marl and marly limestone.
    Keywords: Landslide prediction, Rainfall threshold, Mazandaran province
  • B. Dahrazma*, N. Hafezi Moghaddas, M. Hasanvand, R. Karami Page 29
    Gotvand-Olya Dam is located near Gotvand City, 25 km north of Shooshtar city in Khozestan province. The present research aimed at investigation on the influence of outcrop formations in the reservoir on the water quality (concentration of anions and cations, TDS, EC, and concentration of heavy metal strontium) at three levels of 150, 200, and 250 m. The results showed that Gachsaran and Mishan formations release the highest concentrations of anions and cations to the water in all three levels respectively. Concentration of strontium was especially high in the Gachsaran formation which is justified by the significant correlation between strontium and basic and sulfate environments. According to the effect of solubility rate of the Gachsaran formation in the levels of 150 and 200 m on the water quality after filling the dam, EC of water was estimated to be 36632 and 28872 S/cm respectively which is classified as very high saline water. The results have also shown that the salinity drops significantly at the level of 250 m and the water at this level is classified as high saline water. In the case of the effect of the Mishan formation, the classification of water in the three levels are the same as Gachsaran formation, only EC at the level of 200 m is more than the two other levels.
    Keywords: water quality, heavy metals, Gachsaran formation, Mishan formation, Gotvand Dam
  • S. D. Mohammadi*, K. Moharamzade Saraye Page 41
    Infiltration of oil materials into the soils has environmental impacts and changes engineering geological properties of soils. This paper has investigated the engineering geological behaviour of contaminated soils from the Tabriz Oil Refinery. The oil materials contaminations were alkenes hydrocarbon that had more than 14 carbon atoms (C14) and is classified in the solid – phase. Based on the results of particle size analysis, there were two types of contaminated soils including silty sand (SM) and lean clay (CL). The results of Atterberg test on CL sample show that the plasticity index (PI) decreased for more contamination and all of SM samples were none plastic. In standard compaction tests, the samples with more contamination was reached to maximum dry unite weight in lower optimum water content. Also, the CBR test results show that with increase of contamination, the CBR was decreased and the reduction for CL sample was more than the SM sample. Based on obtained data from direct shear and consolidation tests, the shear strength parameters (cohesion and internal friction angle) were decreased and the consolidation settlement was increased, respectively.
    Keywords: Gas Chromatography, Standard compaction, California Bearing Ratio (CBR), Shear strength, Consolidation settlement
  • M. Davarpanah, A. Yassaghi*, S. Sadeghi Page 57
    Evaluation of rock strength is key information on design and construction of infrastructures such as tunnels and dams. Brittle fault zones in which mechanical properties of rocks reduces can be considered as bimrock. The bimrocks consists of large rock fragments with greater strength within fine grained texture with lesser strength. The volume proportion of the fragments with respect to texture affects the strength of bimrocks within the fault zones. In this paper, fault rocks from the Purkan and Namrak faults with different reverse and strike-slip mechanisms, respectively, located in south Alborz range are studied in detail. The volume proportion and uniaxial strength of fault rocks across these fault zones are investigated. The results showed that the volume proportion and distribution of fragment block sizes vary across the fault zone. The volume proportion and uniaxial strength of fault rocks blocks across the Purkan fault zone doesn’t show regular changes while in the Namrak Fault zone these changes have a specific order from inside to outside of the fault zone. This is interpreted to indicate that is related mainly with the amount of fault displacement, width of the fault zone and the presence of micro faults as well as different rock units across the fault zones.
    Keywords: Fault rock strength, Bimrock (large rock fragments in fine grained matrix), Brittle fault zone
  • S. Rahimi, M. Hosseini* Page 71
    Rock Salt belongs to the group of inorganic chemical sedimentary rocks, which is mainly composed of halite. Salt domes are considered as one of the most important oil traps. Drilling in the salt regions is associated with many problems. Challenging problems in drilling include trapping of the drill pipe string and reducing diameter of the wellbore. Convergence of wellbore’s wall in rock salts is mainly attributable to creep phenomenon. Creep is a time dependent phenomenon that occurs under constant stress. In this research, the effect of confining pressure, deviator stress, and strain rate on creep behavior of rock salt was studied. Furthermore, a mathematical equation was developed to estimate the strain rate in various stress fields. The results revealed that strain rate increases by increasing the deviatoric stress and confining pressure.
    Keywords: Rock salt, Creep, Confining pressure, deviatoric stress, Lateral strain, Hollow Cylinder
  • H. Bakhshandeh Amnieh *, S.Taei Semiromi, M.Rahimi Dizadji, H.Pirmoradian Page 83
    Stability analysis of the support systems in tunnels is an important designing issue. Convergence-confinement method is used to estimate the applied load to the installed support system. The behavior of encountered jointed rockmass (which reduces the strength) could be studied, having established the degree of their convergence. Carranza-Torres and Fairhurst having used the latest version of Hoek-Brown correlation presented an analytical method to determine the relationship between factors describing the rockmass strength and mechanical reflections concerning the cylindrical underground spaces. In this article, using similar approach, the ground reaction curve was obtained for Sardasht long tunnel. Having compared the results with those prepared from a numerical method using FLAC 3D, it was clear that the above approach could be used for this tunnel where a safety factor of 3.14 was obtained for the stability of the segmented lining in the face of the applied loads.
    Keywords: Sardasht long tunnel, Convergence, Confinement, Hoek, Brown, Carranza, Torres, Fairhurst
  • A. Khabbazi Basmenj *, M. Ghafoori, A. Cheshomi, Y. Karami Azandariani Page 93
    The adhesion of clay minerals to metal surfaces leads to clogging of equipment during mechanized tunneling through clay-bearing formations. Among proposed methods to measure adhesion and evaluate clogging potential, Piston Separation Device is found practical and capable to be developed. The Device was designed based on literature and built in this study. Performance of test device was investigated by natural and synthetic materials (water, honey, stick and clayey soil). Statistical study confirmed accuracy and reproducibility of test results. Study of wetness effect in adhesion of Montmorillonite showed adhesion increases with decrease in moisture to twice as much Plasticity Limit (=2PL). Also it is perceived that clogging will occur in wetness much than twice as much Plasticity Limit but in less not.
    Keywords: Clay, Adhesion, Clogging, TBM