موارد متعددی از گسیختگی و نشست در زمینهای سست منطقه رستاق واقع در دشت یزد-اردکان به چشم می خورد. این گسیختگیها که در اثر خاک های مسأله دار ایجاد شده اند، ساختمانهای مسکونی، زمینهای کشاورزی، شریانهای حیاتی و به طور کلی سازه ها و زیرسازه ها را با خطر جدی مواجه ساخته است و در گسترش ناحیه شهری ایجاد مشکل کرده است. در این پژوهش ابتدا به بررسی علل ایجاد گسیختگی در خاکهای این ناحیه پرداخته میشود. رمبندگی، واگرایی و تورم از عواملی بودند که بر روی خاک های این ناحیه بررسی شدند. با توجه به بررسی های انجام شده، خاکهای رمبنده عامل اصلی ایجاد گسیختگی در زمین این ناحیه می باشند. این خاکها با افزایش تنش و درصد رطوبت کاهش حجم بسیار زیادی را از خود نشان میدهند. در مرحله بعد مکانیسمهای گسیختگی و راهکارهای پیشنهادی برای مواجهه با آنها بررسی شده است. از بین راهکارهای موجود تراکم –که یکی از سادهترین و ارزانترین روش های بهبود ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی خاکها است- به عنوان روش اصلاحکننده خاک های منطقه رستاق انتخاب و بررسی شد. نتایج آزمایشهای انجام شده بیانگر آن است که تراکم منجر به کاهش قابل ملاحظه پتانسیل رمبندگی میشود و بنابراین به عنوان یک راهکار اصلاحی پیشنهاد میگردد. با بررسی میزان دانسیته خشک نمونههای مختلف در درصد رطوبتهای طبیعی، کمتر از بهینه و بهینه معیاری جهت ارزیابی میزان رمبندگی با توجه به مقدار دانسیته خشک برای خاک این منطقه ارائه شد.

.آبهای زیرزمینی مهمترین بخش از منابع آبی مورد استفاده بشر می باشند. شرایط مختلف هیدرولوژیکی، توزیع بارش و شرایط توپوگرافی هر منطقه نشان دهنده این است که از منابع آبی فراوان برخوردار است و یا اینکه با کمبود منابع آبی مواجه می باشد. در تحقیق حاضر، بررسی آزمایشگاهی بر روی جریان آبهای زیرزمینی انجام شده و اثرات شرایط مختلف توپوگرافی، هیدرولیکی و ژئولوژی بر روی رژیم جریان آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. گرادیان هیدرولیکی عامل اصلی جریان آبهای زیرزمینی برای مصارف شرب و کشاورزی است که باعث حرکت طبیعی آب در آبخوان ها شده و یا در صورت برداشت از چاه حرکت آب به سمت این زهکش ها را موجب می شود.شیب سنگ بستر نیز می تواند عامل موثری بر حرکت آبهای زیرززمینی باشد زیرا جریان آبهای زیرزمینی بر روی بستری با شیب بیشتر با سهولت بیشتری صورت می گیرد. دانه بندی خاک نیز نقش به سزایی در حرکت آبهای زیرزمینی دارد.در تحقیق حاضر تأثیر گرادیان هیدرولیکی طبیعی آبخوان، شیب سنگ بستر و دانه بندی خاک بر روی آبدهی چاه برای حالتی که فقط برداشت از یک چاه صورت می گیرد و نیز حالتی که برداشت از دو چاه متوالی داریم بررسی شده است. مطالعات با انجام آزمایش بر روی یک مدل به نام دستگاه هیدرولوژی به طول 2 متر ،عرض 1 متر و20 سانتیمتر ضخامت خاک بوده و نتایج نشان دادند که با افزایش گرادیان هیدرولیکی و شیب سنگ بستر، آبدهی نسبی چاه در آبخوان(نسبت دبی خروجی از چاه به دبی کل جریان آبهای زیرزمینی) کاهش یافته ولی ضریب هدایت هیدرولیکی روند خاصی را نشان نمی دهد.

با افزایش تراکم جمعیت در شهرها، لزوم ساخت سازه های بلند و به طبع آن گودبرداری های عمیق، اجتناب ناپذیر می شود. از این رو پایدارسازی گودها به وسیله سیستم های نگهدارنده مناسب، به نحوی که ضریب اطمینان کافی برای پایداری گود فراهم شود، حائز اهمیت است. در نواحی شهری، تغییر شکل های افقی و عمودی به وجود آمده در زمین های نواحی گود و تأثیر سازه ها و تأسیسات مجاور از آن نیز باید مورد توجه قرار گیرد. میخکوبی خاک یکی از روش های مناسب پایدارسازی جداره گودها می باشد که در دهه های اخیر در ایران و سایر کشورها کاربرد وسیعی پیدا کرده است. از آنجایی که بررسی تغییر شکل های مطلق و به خصوص نسبی شیب های میخکوبی شده آنچنان مورد مطالعه قرار نگرفته، از این رو انجام مطالعات جامع برای بررسی این موضوع، ضروری به نظر می رسد. به طور کلی عواملی که اثر آن ها بر تغییر شکل های به وجود آمده در سازه ی مجاور بررسی شد،عبارتند از: تعداد طبقات و بار سازه ی مجاور، زاویه شیب، ارتفاع گود، فاصله سازه از لبه گود، قطر میخ به کار رفته در میخکوبی خاک، فواصل عمودی بین میخ ها و طول میخ. در این مطالعه علاوه بر بررسی تغییر شکل های مطلق به وجود آمده در سازه مجاور گود و عوامل موثر بر آن، میزان تغییر شکل های نسبی نیز بررسی شد. تحلیل های انجام شده نشان داد که با کاهش تعداد طبقات، بار سازه مجاور و زاویه شیب، علاوه بر تغییر شکل های مطلق، تغییر شکل های نسبی نیز کاهش یافت؛ ولی در سایر عوامل مورد بررسی با کاهش تغییر شکل افقی و یا عمودی سازه با تغییر یکی از پارامترهای مذکور، تغییر شکل نسبی آن لزوماً کم نمی شود. از این رو لزوم بررسی همزمان تغییر شکل های مطلق و نسبی ضروری به نظر می رسد.

مطالعه ی پی های سنگی جهت تامین پایداری سازه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پی منبع آب پارک علم و فن آوری یزد و پی سد گتوند از نوع سنگی بوده و نیاز به بررسی های تحلیل های سنگی دارد. در ابتدا بوسیله ی برداشت های صحرایی و آزمایش های آزمایشگاهی اطلاعات مورد نیاز اولیه جمع آوری گردید. بوسیله اطلاعات بدست آمده توده های سنگی طبقه بندی شد. سپس مدل عددی مناطق مورد مطالعه اجرا گردید. نمونه گیری جهت انجام آزمایش های منبع پارک علم و فن آوری یزد در سایت محل احداث آن صورت گرفت و آزمایش های لازم همچون بار نقطه ای، مقاومت تک محوری، مقاومت سه محوری و برش مستقیم و سایر آزمایش های بر روی نمونه های گرفته شده انجام پذیرفت. همچنین آزمایش های مربوط به پی سد گتوند توسط گروه مشاور اجرای سد گتوند انجام شده است. در نتایج گرفته شده از برنامه مشخص گردید که میزان نشست ها و جابجایی ها در پی منبع آب پارک علم و فن آوری یزد حالت بحرانی نداشته و علاوه بر آن حداکثر نشست و جابجایی بر روی دسته درزی خاص صورت پذیرفته است. با این حال در صورت بالا بردن مقاومت درزه ها می توان به حالت پایدارتر دست پیدا کرد. میزان جابجایی ها 2-3 سانتیمتر در پی مزبور بدست آمد. مطالعات مربوط به پی سد گتوند میزان جابجایی را تا 7 سانتیمتر نشان می دهد که با توجه به استانداردهای مربوطه قابل قبول می باشد.

تحلیل دینامیکی دقیق بستری که شهرها و تاسیسات حساس بر روی آن بنا می شوند همواره از اساسی ترین مسائل پیشروی محققان و پژوهشگران علم عمران بوده است. یکی از رایج ترین و پیچیده ترین این بسترها، خاک های لایه ای است. در این مطالعه سعی شده است روشی کارآمد، دقیق و در عین حال سریع برای تحلیل این محیط ها ارائه شود. در مدلسازی عددی انتشار امواج در خاک های لایه ایی دو مساله اساسی مطرح است. مساله اول لایه ای بودن خاک است و مساله ی دوم اعمال شرایط مرزی مناسب. از اینرو در فصل اول مجموعه ای از روش های مختلف برای تحلیل محیط های نامحدود معرفی می شوند و مورد ارزیابی قرار می گیرند. سپس به بررسی انواع مختلف مرزها پرداخته می شود و خصوصیات هر کدام ارزیابی می شود. در انتهای فصل انواع نرم افزارهای قابل استفاده در مدلسازی عددی انتشار امواج در محیط های نامحدود، معرفی و تحلیل می شوند و روشی که هر نرم افزار بر مبنای آن طراحی شده است و نیز مرزهایی که در هر نرم افزار گنجانده شده بیان می شود. از میان روش های معرفی شده روش لایه ی نازک، از میان مرزهای معرفی شده مرز پاراکسیال و از میان نرم افزارهای معرفی شده، نرم افزار punch در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته اند، دلیل انتخاب این روش و نرم افزار، در بخش پایانی فصل اول بیان می شود. در فصل دوم تاریخچه ی مطالعات بیان می شود، ابتدا تاریخچه ی مطالعه ی انشتار امواج و سپس تاریخچه ی روش لایه ی نازک. در فصل سوم معادلات حاکم بر روش لایه ی نازک و نیز معادلات مربوط به مرز پاراکسیال به تفصیل شرح داده می شود. در فصل چهارم صحت سنجی نرم افزار با استفاده از دو مدل مختلف که حل دقیق و تحلیلی برای آنها وجود دارد انجام می گیرد. انطباق نتیجه ی حاصل از حل دقیق و نتیجه ی نرم افزار، عالی ارزیابی می شود که حکایت از دقت بالای روش و مرز انتخاب شده نیز دارد. در فصل پنجم سه مدل خاک لایه ای معمول در نظر گرفته شده و نتایج حاصل از تحلیل این سه مدل ارائه شده است. همچنین برای هر سه مدل ارائه شده، مقایسه ای بین دو حالت مرز ثابت شده و مرز پاراکسیال صورت گرفته است. در ادامه سه مدل خاک دیگر معرفی می شوند به گونه ای که بتوان ارزیابی درستی از زمان لازم برای تحلیل حالت های مختلف انجام داد.

در محیط های شهری، قطارهای زیرزمینی نقش مهمی در حمل و نقل ایفا می کنند. به طور کلی، استفاده از سیستم های حمل و نقل زیرزمینی بجای سیستم های حمل و نقل سطحی می تواند به کاهش سر و صدا و ارتعاشات زمینی کمک کند. با این حال، نزدیکی سازه های مدفون مانند گروه شمع به خطوط ریلی زیرزمینی نشان می دهد که آنها می توانند نقش قابل توجهی در انتقال ارتعاشات زمینی ایفا کنند. هدف از این تحقیق پیش بینی تاثیر شمع روی ارتعاشات زمینی ناشی از قطار های زیرزمینی با استفاده از مدلسازی عددی توسط نرم افزار abaqus می باشد. بنابراین یک مدل سه بعدی عددی با قابلیت مدلسازی انتشار و انتقال ارتعاش زمین در مجاورت خطوط ریلی زیرزمینی ارائه شده است. از آن برای ارزیابی اثر گروه شمع روی ترازهای ارتعاش زمین در فواصل مختلف از خط استفاده شده است. نتایج بر اساس سرعت حداکثر قائم و نسبت کاهش دامنه ارتعاش می باشد. بررسی ها نشان می دهد که دامنه ارتعاش سطح زمین در موقعیت های گروه شمع کاهش یافته است. این کاهش دو دلیل عمده دارد: 1- تغییر امپدانس مصالح و کاهش انرژی منتقله، 2- سختی دینامیکی بالای گروه شمع، بعلت سطح تماس زیاد با خاک. همچنین در شرایط یکسان بارگذاری، گروه شمع با طول کمتر و تعداد شمع بیشتر نسبت به گروه شمع با طول بیشتر و تعداد کمتر عملکرد ایزولاسیونی بهتری در تمام فواصل دارد. بنابراین، ایده استفاده از شمع در پی ساختمان در کنار سایر روش های ایزولاسیون می تواند در کاهش ترازهای ارتعاش زمین در نواحی مجاور خطوط ریلی زیرزمینی موثر باشد

توسعه شبکه حمل و نقل شهری از الزامات توسعه شهرهای بزرگ به شمار می رود. بخشی از این توسعه، مرهون ساخت تونل های مترو و راه اندازی شبکه های قطار شهری می باشد. از طرفی دیگر در زمان بحران می توان از ایستگاه ها و تونل های زیرزمینی مترو به عنوان فضاهای امن استفاده کرد. بنابراین باید پایداری این سازه ها در برابر خطرهای احتمالی ناشی از انفجار و برخورد پرتابه بررسی گردد. در این پژوهش با استفاده از روش تفاضل محدود به بررسی تاثیر انفجار سطحی بر روی مقطع مشخصی از مسیر تونل متروی مشهد پرداخته شده است. سپس تاثیر تغییر پارامترهای ژئوتکنیکی همانند زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، مدول الاستیسیته و مقدار میرایی خاک بر روی رفتار تونل های زیرزمینی بررسی شده است. همچنین با توجه به امکان تغییر عمق قرارگیری تونل، موقعیت ماده منفجره و مقدار ماده منفجره، تاثیر تغییر این پارامترها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که تونل متروی مشهد تحت اثر انفجار سطحی معادل 100 کیلوگرم tnt پایدار می ماند. با مطالعه بر روی میزان تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی مشاهده شده است که افزایش زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، مدول الاستیسیته و مقدار میرایی خاک سبب کاهش تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره تونل، نیروی محوری و لنگر خمشی بوجود آمده در المان قرار گرفته در مرکز تاج تونل می شود. نتایج نشان دادند که با افزایش عمق قرارگیری تونل میزان تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی بوجود آمده در المان تاج تونل افزایش می یابد. از طرفی دیگر با افزایش عمق قرارگیری تونل اختلاف بین این مقادیر در حالت های دینامیکی و استاتیکی کاهش می یابد، که این امر نشان دهنده کاهش میزان تاثیر بار دینامیکی در اثر میرایی می باشد. با افزایش فاصله افقی مرکز انفجار از مرکز تاج تونل، تغییر شکل قائم تاج تونل، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی المان تاج کاهش می یابد. همچنین با افزایش جرم ماده منفجره تغییر شکل قائم تاج، تغییر شکل افقی دیواره، نیروی محوری و لنگر خمشی المان تاج تونل افزایش می یابد.

در این تحقیق به مطالعه آزمایشگاهی ارتباط شدت بارندگی با آستانه حرکت ذرات خاک با در نظر گرفتن دانه بندی آن پرداخته شده است. آزمایشات با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی به نام دستگاه هیدرولوژی که قابلیت شبیه سازی باران بر روی بستر خاک را دارد انجام شده است. مطالعات بر روی پنج نوع خاک غیر چسبنده با دانه بندی مختلف و بدون در نظرگرفتن پوشش گیاهی، در شیب های مختلف و شدت بارش های شبیه سازی شده متفاوت انجام گرفته است. زمان بارش ها در تمام تست ها، 30 دقیقه پس از اشباع کامل خاک، در نظر گرفته شده است. با استفاده از میزان رسوب جمع آوری شده در هر تست و درصد وزنی ذرات موجود در بازه مواد تشکیل دهنده خاک و بررسی اطلاعات بدست آمده توسط نرم افزار spss بهترین منحنی برازش هر خاک برای ارتباط بین شدت و مقدار کل رسوب، در شیب های یکسان در شدت های مختلف بدست آمد. از روی این توابع با در نظر گرفتن 5% مقدار کل خاک فرسایش یافته در هر شیب برای هر نوع خاک را معیاری برای آستانه حرکت آن خاک در نظر گرفته و به شدت بارش آستانه رسیدیم. نهایتاً نتایج تست ها در یک نمودار به صورت تغییرات شیب، شدت بارندگی و دانه بندی (نوع خاک)، ارائه شده است.

تقویت و مقاوم سازی بناها و همچنین کنترل نشست چالشی بسیار مهم است که مهندسین ساختمان با آن درگیرند. بخصوص در مورد بناهای تاریخی این مسئله بیشتر حائز اهمیت می باشد. به طورمعمول در مورد بناهای تاریخی هرگونه دستکاری در سازه و فونداسیون آنها به لحاظ اهمیت بنا یا غیرممکن بوده و یا با وسواس های بسیار همراه می باشد. ازاین رو تقویت فونداسیون و خاک آن از اطراف فونداسیون، به نحوی که هیچ تغییر و دستکاری در اصل فونداسیون انجام نگیرد خود مسئله حائز اهمیت است. در این پایان نامه به مطالعه موردی بنای تاریخی تکیه امیرچخماق یزد پرداخته شده و روش های مقاوم سازی با توجه به شرایط خاص بنا برای آن بررسی می شود. بنای امیرچخماق یکی از مهم ترین ابنیه تاریخی شهر یزد می باشد که اخیراً متحمل آسیب هایی شده است. علت اصلی خرابی ها و ترک های ایجادشده در این بنا وقوع نشست های نسبی می باشد. در این مطالعه با توجه به شرایط خاص این بنا بهترین روش مقاوم سازی برای آن بررسی و انتخاب گردیده، سپس با مدل سازی سه بعدی به بررسی وضعیت نشست های فونداسیون این بنای تاریخی پرداخته و درنهایت با مدل سازی ریزشمع به عنوان بهترین راهکار انتخاب شده برای مقاوم سازی این بنا تأثیر آن در کاهش میزان نشست های کلی و نشست های نسبی بررسی شده است. مدل سازی ریزشمع ها در زیر عمارت امیرچخماق باعث شد تا میزان نشست های نسبی که علت اصلی خرابی ها و ترک های ایجادشده در این بنا می باشد از حدود 1/1 درصد به مقدار 4/0 درصد کاهش یابد. بر اساس نتایج حاصل از آنالیز برای مقاوم سازی این بنای تاریخی نیاز به 342 عدد ریزشمع با طول 15 متر می باشد. هزینه اجرایی این پروژه باقیمت پایه 165 هزار تومان برای هر متر طول ریزشمع حدوداً 900 میلیون تومان برآورد می شود.

گسترش شهرها باعث شده است که اجرای پروژه¬های عمرانی در مناطق شهری با مسئله گودبرداری مواجه باشد. با انجام گودبرداری به دیواره گود فشار وارد می¬شود که ناشی از رانش خاک بر اثر وزن خود آن و نیز سربارهای احتمالی روی خاک کنار گود می¬باشد. از این رو بر اثر حفاری گودها، تغییراتی در تنش¬های زمین اتفاق می¬افتد که نتیجه آن تغییرشکل افقی و قائم گود می¬باشد که در صورت عدم رعایت روش¬های مناسب به منظور حفاظت گودهای در حال اجرا، منجر به خسارات جبران¬ناپذیری خواهد گردید. از این¬رو به منظور جلوگیری از موارد ذکر شده لازم است تا سیستم نگهدارنده موقتی انتخاب شود تا دیواره گود را پایدار نگه دارد. یکی از بهترین این سازه¬های محافظ گود در پروژه¬های ژئوتکنیکی بخصوص در مناطقی که دسترسی به سایت، انتخاب سیستم محافظ گود را محدود می¬سازد، شمع¬های نگهبان می¬باشد. در این نوع سیستم محافظ، شمع¬های نگهبان با فاصله از یکدیگر اجرا شده و سپس گودبرداری صورت می-گیرد و به علت بروز پدیده قوس¬زدگی پایداری جانبی صورت می¬پذیرد. پژوهش¬هایی در خصوص میزان تغییرشکل بیشینه شمع¬های نگهبان و پدیده قوس¬زدگی بر پایه مطالعات تجربی و عددی انجام شده است. تحقیق حاضر مبتنی بر محاسبات نرم¬افزاری به¬کمک تکنیک حل¬عددی اجزا محدود و با استفاده از نرم¬افزار ژئوتکنیکی plaxis 3d foundation نسخه 1/6 است. پس از کنترل صحت مدل¬سازی و عملکرد نرم¬افزار، به مدلسازی عددی و انجام مطالعات پارامتریک در گودبرداری مهار شده با شمعهای نگهبان می¬پردازد تا با استفاده از بررسی عددی صورت گرفته شمع¬های نگهبان از لحاظ فاصله محوری، قطر و عمق مدفون شمع بر مبنای بروز پدیده قوس-زدگی، طراحی شوند. با توجه به تحلیل¬های صورت گرفته، شمع¬های نگهبان با قطر 80 الی 100سانتی¬متری، فاصله محوری 2برابر قطر شمع و عمق مدفون 0/3 برابر ارتفاع گود از لحاظ عملکرد مناسب و از لحاظ اقتصادی مقرون به¬صرفه می¬باشند.

تشخیص صحیح میزان آب عبوری از بدنه و پی سد از مسائل ضروری می باشد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار seep/w، آنالیز نشت در سد خاکی خیرآباد استان سیستان و بلوچستان مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد، میزان تراوش از سد مناسب است. همچنین آنالیز تغییرات پارامترهای دیوار آب بند و زهکش افقی و زهکش دودکشی مورد بررسی قرار گرفت و تغییر پارامترها بر روی دبی نشت از سد بررسی گردید.