خاک ها در معرض آلودگی های بسیاری قرار دارند. آلودگی در اثر نشت مخازن نفت آلودگی در اثر انفجار چاه های نقت و آلودگی خاک در سدهای باطله از این موارد می باشند. آلودگی در خصوصیات فیزیکی و ژیوتکنیکی خاک تاثیرگذار است. بویژه خاک هایی که از لحاظ شیمیایی فعال به حساب می آیند این تاثیر به مراتب پیچیده تر و گسترده تر خواهد بود. در این تحقیق با انجام آزمایش های تحکیم ادیومتر خصوصیات تراکم پذیری خاک های رسی آلوده با سیال آلی تحقیق شده است. از دو نوع خاک رس کایولونیت به عنوان مصالح پایه استفاده شده و آلاینده های آلی شامل نفت سفید و نفت گاز در درصدهای وزنی صفر 3، 6 و 9 به آن اضافه شده است. آزمایشها در دو تراکم نسبی 50 و 70 درصد بر خاک انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشانگر ازدیاد تورم اولیه خاک آلوده به سیال آلی در هنگام اشباع شدن آن است. نتایج آزمایش ها نشانگر ازدیاد تورم اولیه خاک آلوده به سیال آلی در هنگام اشباع شدن آن است. بعلاوه روغن کاری ذرات خاک بدلیل حضور سیال نفتی موجب افزایش تراکم پذیری خاک خواهد شد. دلیل این امر ویژگیهای شیمیایی سیال منفذی ازدیاد فعالیت کانیهای رسی و افزایش ضخامت لایه چذب سطحی شده است. همچنین آزمایش های تراکم استاندارد و حدود برگ برای خاک های آلوده انجام کرفت که نتایج حاکی از افزایش تراکم پذیر ی خاک در حالت آلودگی به نفت سفید و نفت گاز می باشند حد روانی و حد خمیری خاک های آلوده نیز در اثر آلودگی افزایش یافتند که این نتایج مطابقت خوبی با بافته های سایر محققین دارند.

چکیده ندارد.

اندازه گیری و تعیین مقاومت برشی خاک‏ها، به ویژه برای خاک‏های مخلوط شن و ماسه‏ای، در مباحث پایداری شیروانیها و ترانشه ها اهمیت و کاربرد زیادی دارد و از مباحث مهم مطرح در مکانیک خاک می باشد. خاک های مخلوط درشت دانه در محدوده ی وسیعی از پروژه های عمرانی از قبیل پوسته ی سد های خاکی، مصالح قرضه، شیب ها، ترانشه ها و ... مورد استفاده قرار می گیرند. حضور مصالح با اندازه دانه درشت تر از شن سبب بروز تغییراتی در رفتار میشود که از مهم ترین آنها میتوان به افزایش مقاومت، سختی و رفتار اتساعی خاک اشاره نمود. در خصوص بررسی رفتار این قبیل مصالح تا کنون مطالعات آزمایشگاهی متعددی انجام شده است. اما به نسبت، درصد بسیار پایینتری از مطالعات برای ارائه یک مدل رفتاری مناسب صورت پذیرفته و عمده مدل های ارائه شده، رفتار خاک ماسه ای فاقد شن دانه را مورد بررسی قرار می دهند. در بسیاری از آنالیزهای عددی در پروژه های عمرانی، از مدلهای مرسوم موجود برای خاکهای دانه ای مانند مدل موهر-کولمب یا دراگر-پراگر استفاده می گردد. در عمده این مدلها، رفتار خاک بدون در نظر گرفتن تاثیرات شن دانه بر رفتار کلی آن تبیین می گردد. استفاده از مدلهای رفتاری با قابلیت درنظرگیری تاثیرات درشت دانه ها در نرم افزار های ژئوتکنیکی امکان برآورد صحیحتر رفتار این قبیل مصالح را ممکن می سازد. بدین ترتیب ارائه یک مدل رفتاری که بتواند رفتار خاک مخلوط را با تاکید بر در نظر گیری تاثیر شن دانه به خوبی پیش بینی کند، گامی مفید در تحلیلهای ژئوتکنیکی خواهد بود. در این تحقیق پس از مرور مطالعات گذشته در ارتباط با اثر حضور شن دانه بر رفتار مکانیکی خاک مخلوط ماسه و شن، مدل های رفتاری ارائه شده برای خاک های درشت دانه حاوی شن تشریح شده است. سپس کاربرد پلاستیسیته عمومی در تبیین رفتار مکانیکی خاک ها که مبنای مدل سازی رفتار خاک مخلوط ماسه و شن در تحقیق حاضر می باشد پرداخته شده است. در ادامه مدل رفتاری پلاستیسیته عمومی پاستور و همکاران (1990) تشریح شده است. سپس سایر مطالعات صورت گرفته در خصوص مدل پلاستیسیته عمومی پاستور و همکاران (1990) معرفی شده و نهایتا مدل پلاستیسیته عمومی مانزانال و همکاران (2011) به عنوان مدل پایه جهت مدل سازی رفتار خاک مخلوط تشریح شده است. پس از معرفی مدل رفتاری پایه، اصول مدل سازی رفتاری خاک های ماسه حاوی شن دانه تشریح شده است. مدل رفتاری اصلاح شده بر اساس فرض تفاوت میان منحنی تحکیم ایزوتروپ برای خاک ماسه ای فاقد شن دانه و خاک ماسه ای حاوی شن استوار است. مدل رفتاری ارائه شده در شرایط زهکشی شده و زهکشی نشده، برای خاک ماسه ای شن دار بد دانه بندی شده ارائه شده است. در پایان جهت ارزشیابی عملکرد مدل در پیش بینی رفتار خاک ماسه ای حاوی مقادیر مختلف شن دانه، مقایسه میان نتایج آزمایشگاهی محققین پیشین و پیش بینی مدل از رفتار تنش محوری اضافی- کرنش محوری، نسبت تخلخل (کرنش حجمی)- کرنش محوری و تنش محوری اضافی- تنش موثر میانگین صورت گرفته است. انطباق نسبی نتایج بدست آمده از مدل با نتایج مطالعات آزمایشگاهی قابلیت مدل جهت استفاده در کاربردهای ژئوتکنیکی را نشان می دهد.

تراکم دینامیکی روشی مفید برای بهسازی بویژه در خاک های دانه ای است. در این روش، وزنه سنگین از ارتفاع مشخص سقوط کرده و باعث متراکم شدن خاک می گردد. از مزایای این روش می توان به متراکم سازی لایه ای از خاک با ضخامت بالا اشاره نمود. عامل موثر در تراکم خاک انتشار امواج کالبدی و برشی است که موجب تغییر مکان ذرات و افزایش تراکم می شود. این پدیده، در صورت مجاورت سازه ها می تواند موجب بروز ترک و شکست در پی و گسیختگی احتمالی گردد. بدین منظور رعایت حداقل فاصله ایمن از سازه های مجاور جهت اجرای عملیات تراکم دینامیکی ضروری است. در تحقیق حاضر از مدلسازی عددی تراکم دینامیکی خاک های ماسه ای خشک با تراکم های گوناگون و عمق آبرفت های متعدد توسط نرم افزار abaqus استفاده شده است. در این بررسی با مدلسازی 3 بعدی خاک و اعمال کوبش، سرعت در در نقاط متفاوت ثبت شده و فاصله ی ایمن که در آن سرعت ذرات به حد مجاز گزارش fhwa رسیده، محاسبه شده است. در ابتدا صحت عملکرد نرم افزار در مدلسازی تراکم دینامیکی و سرعت بوجود آمده در ذرات خاک در اثر ضربه مورد بررسی قرار گرفت پس از آن آنالیز در دو بخش تک ضربه و چند ضربه انجام شده است. نتایج حاصل از آنالیز تک ضربه برای اعداد متفاوت منارد و آبرفت های گوناگون ارائه شده و دریافت گردید، فاصله بحرانی در تمامی خاک ها برای عمق آبرفت 5 متر در محدوده 30 تا 45 متر، برای عمق 10 متر بین 15 تا 25 و برای عمق 15 متر 10 تا 15 متری بدست آمده است. و با افزایش عمق آبرفت محدوده تغییرات فاصله بحرانی کمتر می شود. به علت اینکه تراکم دینامیکی در چند ضربه اجرا می شود. در نتیجه تاثیر تعداد ضربات در تعیین فاصله ایمن بررسی و مشاهده شد که از کوبش 5 در فاصله ایمن تغییر چندانی مشاهده نمی شود و فاصله ایمن در هر عمق خاک به یک عدد ثابت میل می کند. همچنین، پس از بررسی نتایج در آبرفت های گوناگون، مشاهده شد که تا عمق 10 متر، به علت تاثیر شرایط مرزی و بازگشت از مرزها به داخل محیط تشدید رخ می دهد. فاصله ایمن با افزایش عمق، افزایش می یابد. پس از 10 متر به علت حذف اثر شرایط تکیه گاهی، فاصله ایمن درتمامی اعماق به یک مقدار ثابت میل می کند. مقدار این عدد در تمامی خاک ها با تراکم های گوناگون، نزدیک به هم می باشند.

نقش سیمانتاسیون بر روی رفتار مکانیکی خاکها قابل صرفنظر نبوده و پارامترهای مختلفی نظیر درصد سیمانتاسیون، نوع عامل سیمان، تراکم و اندازه دانه ها بر روی خواص مکانیکی خاک های سیمانته اثرگذار می باشند. در هر حال سیمانتاسیون در خاک باعث افزایش چسبندگی، افزایش مقاومت، افزایش سختی و تغییر رفتار خاک به حالت اتساعی همچنین تغییرات جزیی در زاویه اصطکاک داخلی می گردد. مطالعه تحقیقات پیشین نشان می دهد که بررسی اثر دانه بندی خصوصاً خاک با دانه بندی منفصل بر روی رفتار خاک مورد توجه نبوده است. از این رو در این تحقیق رفتار یک خاک ماسه ای شن دار بددانه بندی شده سیمانته تحت شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. خاک مورد آزمایش شامل ماسه مخلوط شده با 30 درصد شن تک سایز با ماکزیمم اندازه دانه 5/12 میلیمتر بوده که در سیستم طبقه بندی یونیفاید ماسه بددانه بندی شده همراه با شن(sp) نامگذاری می گردد. در آزمایش های برش مستقیم نمونه ها با افزودن سیمان پرتلند در 4 دانسیته نسبی 30، 50، 70 و 90 درصد به همراه سه درصد سیمان 0، 1و 2 تحت سربارهای 77 و 150 کیلوپاسکال مورد آزمایش قرار گرفتند، تمام نمونه ها در داخل جعبه برش مستقیم آماده شده و مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمایش های برش مستقیم نشان می دهد که مقاومت خاک با افزایش درصد سیمان و دانسیته افزایش یافته و همچنین افزایش مقدار سیمان در سربار ثابت باعث افزایش رفتار اتساعی نمونه ها می گردد. در مطالعه حاضر بر روی رفتار ماسه شن دار بددانه بندی شده سیمانته مشاهده شد که زاویه اصطکاک حجم ثابت نمونه های سیمانته بالاتر از نمونه های غیرسیمانته بوده اما افزایش تراکم و درصد سیمان، زاویه اصطکاک حجم ثابت را چندان دستخوش تغییر نمی کند. نتایج آزمایش های سه محوری با خاک پایه یکسان با آزمایش های برش مستقیم و درصد سیمان 0، 1، 2و 3 درصد در فشاردورگیرهای 50، 100و 150 کیلوپاسکال تحت شرایط زهشکی شده و زهکشی نشده که به مدت 7 روز در شرایط مرطوب و دمای ثابت عمل آوری شده اند، نشان می دهد که افزایش درصد سیمان باعث افزایش مقاومت ماکزیمم، اتساع نهایی و مکش در نمونه های سیمانته می گردد. در هر حال افزایش فشار دورگیر سبب افزایش مقاومت ماکزیمم، کاهش اتساع و فشار آب حفره ای منفی در نمونه های سیمانته می گردد، علاوه بر آن افزایش درصد سیمان تأثیر چندانی بر روی شکنندگی نداشته زیرا ماهیت مخلوط شن- ماسه بددانه بندی شده شکننده می باشد. مقایسه پارامترهای زهکشی نشده با معیار a ?=0 معرفی شده توسط بکستر و همکاران (2011) نشان می دهد که در تحقیق حاضر استفاده از معیار بکستر باعث سازگاری پارامترهای زهکشی شده و نشده می گردد. انرژی جذب شده در شرایط زهکشی نشده بالاتر از زهکشی شده بوده و بدان معناست که در شرایط زهکشی نشده انرژی بیشتری برای تغییر شکل خاک نیاز می باشد و افزایش درصد سیمان سبب افزایش انرژی جذب شده میگردد.

در حرکت آلاینده ها در محیط متخلخل عوامل انتقال و زوال حاکم می باشد. انتقال شامل فرآیندهای همرفت و انتشار و زوال شامل فرآیندهای شیمیایی و جذب می باشد. معادله انتقال به معادله جریان در قانون دارسی وابسته بوده که آن نیز نیازمند حلّ سه بعدی جهت معادله جریان آب زیرزمینی جهت به دست آوردن هد هیدرولیکی می باشد. پدیده انتقال را می توان در دو قالب معادله تک فازی و معادلات دو فازی بررسی کرد که قالب دوم شبیه سازی واقع بینانه تری از محیط با درنظرگیری فاز ساکن و متحرّک می باشد. برای حلّ مسائل پیچیده انتقال آلاینده در محیط متخلخل به جای استفاده از روابط تحلیلی، از روش های عددی مناسب استفاده می گردد که شامل انواع روش های المان محدود )شامل روش های اولری، لاگرانژی و اولری لاگرانژی( و تفاضل محدود می باشد. نرم افزارهای - گوناگونی برای حلّ مسائل انتقال آلاینده با استفاده از این روش ها موجود است که یکی از آن ها ctran/w می باشد. این نرم افزار با استفاده از روش های المان محدود مسائل را حل می نماید. انواع تحلیل های مورد استفاده در ctran/w ، همرفت انتشار، وابسته به چگالی و ردیابی مسیر ذرّات می باشد. در این پایان نامه در ابتدا معادلات - انتقال و اجزای آن مورد بررسی قرار گرفته، سپس مطالعات گذشته در دو بخش مطالعات و آزمایش های تجربی و مطالعات تحلیلی و مدل سازی عددی بیان گردیده و در نهایت کاربرد نرم افزار ctran/w در حلّ مسائل انتقال آلاینده در محیط متخلخل اشباع و تأثیر پارامترهای فیزیکی خاک از جمله نفوذپذیری، تراکم و تخلخل بر نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته است که تحلیل های انجام شده از نوع همرفت انتشار می باشد.

روش آلیاژسازی مکانیکی و متالورژی پودر یکی از روش های موفق در تولید پودر های نانو کامپوزیتی با زمینه فلزی می باشد. در تحقیق حاضر پودر های میکرونی al و b4cبا استفاده از آسیاب ماهواره ای با انرژی بالا به مدت20 ساعت و با نسبت وزنی گلوله به پودر 15:1 به منظور خردایش، ریز شدن ساختار و توزیع یکنواخت ذرات b4c در زمینه فلزی آسیاب شدند. با افزایش زمان آسیاب بررسی ریزساختار و کرنش شبکه ای با آنالیز های پراش اشعه ایکس(xrd) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام شد.در ادامه به منظور دستیابی به قطعات چگال بر روی پودر های کامپوزیتی فرآیند پرس گرم صورت گرفت. آزمایش سختی سنجی و تعیین دانسیته قطعات حاصل از فرآیند پرس گرم انجام شد. نتایج آزمایشات نشان دادند که با گذشت 20 ساعت از زمان آسیاب پودر های نانو کامپوزیتی با توزیع مناسب ذرات b4c در زمینه آلومینیمی ایجاد شده اند. با افزایش زمان آسیاب و میزان فاز تقویت کننده، کرنش شبکه به میزان 44/5تا 61/6در صد افزایش و میانگین اندازه کریستالیت های فاز آلومینیمی به میزان 44-33 نانومتر کاهش یافته و افزایش میزان فاز تقویت کننده سبب افزایش سرعت فرآیند آسیا کاری شده است. همچنین مشخص شد فرآیند پرس گرم فرآیندی مناسب برای تولید مواد چگال از پودر های کامپوزیتی می باشد.

در این پایان نامه نتایج آزمایش های سه محوری استاندارد زهکشی شده و نشده که روی خاک مخلوط شن و ماسه ای مسلح شده با سیمان و الیاف پلی پروپیلن انجام داده شده، شرح داده شده است. ماسه بابلسر همراه با 30 و50 درصد شن رودخانه ای اطراف کرج جمع آوری شده، مخلوط شده است که خاک پایه آزمایش ها می باشد. خاک مورد نظر با 3 درصد سیمان پرتلند نوع 2 مخلوط شده است و با تراکم ثابت 70 درصد متراکم شده است. برای عمل آوری خاک سیمانته، نمونه ها به مدت یک روز درون قالب و 6 روز بدون قالب در اتاق بخار قرار می گیرند. طول الیاف و قطر آن به ترتیب 12 و 023/0 میلیمتر می باشد و با ماسه شن دار سیمانته مخلوط می شود. آزمایش های سه محوری تحت فشارهای دورگیر 100، 200 و 300 کیلوپاسکال قرار گرفته است. منحنی های تنش محوری اضافی-کرنش محوری، حجم ویژه-تنش میانگین، اضافه فشار آب منفذی-تنش میانگین، نرخ تنش-نرخ کرنش، شاخص تردی، سختی، پتانسیل جذب انرژی و قابلیت تغییر شکل پذیری در خاک اندازه گیری شده و با نتایج مطالعات قبلی مقایسه شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که الیاف اضافه شده به ماسه شن دار باعث افزایش مقاومت برشی اوج و پسماند می شود و رفتار شکننده را به رفتار شکل پذیر تغییر می دهد. کرنش حجمی حداکثر مثبت (انقباضی) و منفی (اتساعی) با افزایش درصد الیاف، افزایش می یابد. همچنین در شرایط زهکشی نشده، ازدیاد الیاف موجب افزایش فشار آب حفره ای مثبت اولیه در کرنشهای کمتر و همچنین مکش نهایی در کرنشهای بالاتر خواهد شد. قابل توجه است که با افزایش درصد شن دانه نیز مقاومت اوج و پسماند افزایش می یابد. همچنین با اضافه کردن الیاف پلی پروپیلن و افزایش درصد شن دانه، پتانسیل جذب انرژی افزایش یافته است. همچنین شاخص شکنندگی با افزایش درصد شن دانه افزایش می یابد و شرایط شکننده تری برای خاک مخلوط شن و ماسه ملسح شده با سیمان و الیاف ایجاد می کند.

امروزه به دلیل نیاز روز افزون به ساز های زیر زمینی و با توجه به لرزه خیزی کشور ایران ، بررسی رفتار این سازه ها در برابر زلزله از اهمیت خاصی بر خوردار است. با توجه به اینکه در ایستگاه های مترو تراکم جمعیت زیاد است این سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشند با توجه به اهمیت موضوع در سال های اخیر،مطالعاتی در مورد خسارات ناشی از زلزله بر روی فضا های زیر زمینی صورت گرفته است و در این مورد اسنادو مدارک محدودی موجود می باشد.اوکاموتو ، دوک و لیدز ، استیونز ، داودینگ و روزن و ... همگی خسارات ناشی از زلزله را بر روی فضاهای زیرزمینی مختلف مورد بررسی قرار دادند. اکثر مطالعات بر روی سازه های زیر زمینی به موضوع تغییر شکل اعوجاجی تمر کز داشته تئوری hashashبرای تونل با طول نا محدود ، می باشد ولی در ایستگاه ها در محل دیوار انتهایی فرضیات طول نامحدود تونل بهم می خورد پس لازم می باشد به بررسی تئوری hashashبرای تونل با طول محدود در محل ایستگاه های مترو پرداخت و اعتبار آن را برای طرح بخش های انتهایی ایستگاه های مترو سنجیده شود. در این تحقیق سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی و با دیوار انتهایی انتخاب شد و حالت های مختلفی ازتحلیل در نظر گرفته شده، مدل های تحلیل به صورت زیر دسته بندی شد: 1. . مدل اول: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی خطی (hashash) 2. مدل دوم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی خطی 3. مدل سوم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی غیرخطی 4. مدل چهارم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل استاتیکی غیر خطی 5. مدل پنجم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی خطی 6. مدل ششم: : سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی خطی 7. مدل هفتم: سازه ایستگاه مترو بدون دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی غیرخطی 8. مدل هشتم: سازه ایستگاه مترو با دیوار انتهایی تحلیل دینامیکی غیرخطی در نمونه های استاتیکی بار زلزله به صورت بار مثلثی خطی مدل شد و در تحلیل های دینامیکی نمونه ها تحت تاثیر طیف زلزله معینی قرار گرفت. تحلیل نمونه ها به وسیله نرم افزار اجزاء محدود abaqusانجام گرفت. تاثیر زلزله بر اساس مقایسه نیروها، تغییر شکل و تنش ها بین تحلیل های دینامیکی و استاتیکی صورت می گیرد. نمونه های مربوط به هر یک از این 8 حالت توسط نرم افزار مدل سازی و تحلیل شده، نتایج حاصله نشان می دهد که افزایش دیوار انتهایی به سازه ایستگاه مترو مقادیر تنش و تغییر شکل را تغییر داده و در مدل های بدون دیوار انتهایی مقادیر ابتدا و انتهای ایستگاه با هم برابر است. از طرفی روش کاربردی hashash در مدل کردن نیروی زلزله به صورت بار معادل مثلثی را نمی توان برای ایستگاه با طول محدود بکار برد و برای سازه های زیر زمینی که از اهمیت خاصی برخوردار هستند از تحلیل های دینامیکی خطی وغیر خطی استفاه شود__

ایجاد بیشترین کارایی با استفاده از کمترین مصالح، به طور حتم از مهمترین اهداف علوم مهندسی است. مهندسـی ژئوتکنیک نیز از این قاعده مستثنـی نیست و گستـرش این علم توجه به تکنیک های جدید و کمتر شناخته شده در سیستم های نوین سـاخت فونداسیون را طلب می کند. از انواع سیستم های مدرن فونداسیون می توان به فونداسیون های پوسته ای اشاره کرد. شکل پوسته به طور کلی امکان استفاده از کمترین مصالح با بیشترین عملکرد را فراهم می آورد و این برای فونداسیون سازه ها نیز صادق است. همچنین فرم خاص پوسته موجب افـزایش ظرفیت باربری به ویژه در زمین های سست می شود، لذا استفاده از شـالوده های پوسته ای یک گزینه مناسب برای فونداسیون سازه های بلند بخصوص برج های مخابراتی در زمین های سست و ضعیف است. در این نوشتار، ضمن معرفی فونداسیون های پوسته ای، ظرفیت باربری و نشست این پی ها در مقایسه با شالوده های مسطح مشابه، صرفه اقتصادی این فونداسیون ها، تاثیر تیر لبه، پارامترهای مقاومتی خاک، ضخامت و زاویه راس پوسته بر ظرفیت باربری شالوده پوسته ای مطالعه و بررسی می شود، همچنین با مقایسه فرم های هندسی متداول این شالوده ها، مناسبت ترین فرم از لحاظ ظرفیت باربری، نشست و حجم مصالح مصرفی معرفی می گردد. برای مدل سازی این فونداسیون ها از نرم افزار abaqus/cae 6.11-3 بهره گرفته شد. تحلیل ها به دو صورت دو و سه بعدی و برای حـالت های مختلف المان های سطح تماس انجام گرفت. نتایج آنالیزها نمایانگر آن است که افزایش ضریب اصطکاک در المان های سطح تماس، کاهش زاویه راس و ضخامت پوسته و عدم استفاده از تیر لبه، افزایش ظرفیت باربری پی پوسته ای را بدنبال خواهد داشت، اما باید سایر شرایط نیز کنترل شود تا از ترک خوردگی و آسیب پوسته بتنی نیز جلوگیری شود.

با پیشرفت صنعتی کشورها، مسائل گوناگونی که فهم دقیقی از رفتار خاک در دمای بالاتر از دمای محیط را نیاز خواهد داشت پدید آمده است. تحقیقات نشان می دهد که قرار گرفتن رس اشباع در دماهای بالا سبب تغییراتی در حجم و همچنین در مقاومت برشی می شود که این تغییرات را به دهیدراسیون و هیدراسیون مجدد رس که به ترتیب در اثر گرم کردن و سرد کردن می باشد مرتبط دانسته اند . دفن پسماند های هسته ای در اعماق زمین، فناوری ذخیره و بازیافت انرژی، ذخیره انرژی گرمایی در سفره های آب زیرزمینی و چاه ها، سازه های ژئوترمال، حفاری های نفتی و فعالیت های تزریق و تولید، حرارت ایجاد شده در اطراف کابل های فشار قوی، تغییر دمای خاک با تغییر دمای محیط، القای حرارت در اثر حرکات زمین، روش های حرارتی برای بهبود خواص خاک و یا پاکسازی خاک از آلاینده همگی از مواردی هستند که لزوم بررسی دقیق رفتار خاکها را در دماهای بالا به اثبات می رسانند. تاثیرات حرارت بر رفتار تحکیمی رس های اشباع از زمان campanella and mitchell (1968) مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج تحقیقات نشان دهنده این موضوع است که تغییرات نسبتاً کوچکی در دما می تواند موجب تغییرات اساسی در فشار آب حفره ای به ویژه برای تنش های موثر بالا در شرایط غیر اشباع شود. همچنین تغییر در ساختار رس، در اثر پدیده فیزیکی شیمیایی متداول به همراه – تغییرحرارت اغلب شامل تورم در خلال کاهش درجه حرارت در فشار همسان ثابت و تراکم در حین گرمایش می باشد، که عینا معکوس آن چیزی است که توسط انبساط/انقباض تنها در دانه های خاک مورد انتظار است. تحکیم معمولاً در خاکهای عادی تحکیم یافته کاملا اشباع به مجرد گرمایش اتفاق می افتد. همچنین خاکهای بیش تحکیم یافته می توانند کرنش حجمی غیر قابل برگشتی به همراه بالا بردن درجه حرارت نشان بدهند، که احتمالا با انبساط حفرات ماکرو و توسعه شکستگی های ذرات در نتیجه افزایش سریع فشار حفره ای که معمولا - این تاثیر با نسبت بیش تحکیمی افزایش می یابد مرتبط است. تحکیم حرارتی خاکهای کاملا اشباع اساساً به تکامل )انقباض( سطح تسلیم با حرارت نسبت داده می شود. در این پایان نامه یک مدل رفتاری ترمو مکانیک برای پیش بینی رفتار غیر ایزوترمال خاک های رسی غیر اشباع ارائه شده است. در ابتدا یک – مدل ترموالاستو پلاستیک در قالب ساختاری مکانیک خاک حالت بحرانی و مدل کم کلی اصلاح شده برای خاک های رسی کاملا اشباع ارائه - شده و سپس تعمیم مدل موجود برای پیش بینی رفتار خاک های غیر اشباع در دماهای بالا و مکش های بافتی مختلف از طریق وارد کردن تنش بیشاپ و مکش به عنوان پارامتر های مستقل تنش، اصلاح پارامتر سخت شوندگی و شرایط تسلیم برای در نظر گرفتن اثرات مکش انجام گرفته است. در این پایان نامه سعی بر این بوده است که تمامی خصوصیات رفتاری خاک های غیر اشباع و اشباع در دماهای بالا در مدل مد نظر گرفته شود و همچنین تعداد پارامتر های مدل به حداقل رسیده و تفسیر روشن فیزیکی داشته باشند. در نهایت صحت پیش بینی های مدل توسط نتایج آزمایش های موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در دهه های اخیر روش تراکم دینامیکی روش مناسبی برای بهسازی خاک به شمار می رود. کاربرد این روش در ابتدا به خاک های دانه ای خشک محدود می شد اما به تدریج در خاکهای دانه ای اشباع، خاکهای رسی سیلت دار، خاک های بادرفتی و ضایعات حاصل از معادن و ساخت و ساز گسترش زیادی پیدا کرد. در این روش که شامل پرتاب کوبه های متوالی سنگین از ارتفاع مشخصی برروی خاک می باشد، عمق بهبود مناسبی در حدود 6 الی 9 متر حاصل می شود. تاکنون مطالعات عددی و آزمایشگاهی زیادی در زمینه بررسی پارامترهای طراحی این روش در خاکهای متفاوت صورت گرفته است. به دلیل ارتعاشات زیاد تولید شده در این عملیات ناشی از امواج سطحی و آثار مخرب آن، تاکنون مطالعات زیادی در زمینه فاصله ایمن کوبش از سازه های متفاوت برروی زمین های مسطح صورت گرفته است. اما تاکنون مطالعه ای در مورد اتمام عملیات تراکم در مجاورت شیروانی ها انجام نشده است. در این تحقیق، با استفاده از نرم افزار المان محدود و مدلسازی دو بعدی، عملیات تراکم دینامیکی در مجاورت شیب های ماسه ای که دارای ضریب اطمینان استاتیکی یکسان می باشند، مدلسازی شده است. 3 حالت انرژی کوبش برای این مدلسازی در نظر گرفته شده که برای هر حالت یک ارتفاع شیروانی در نظر گرفته شده و در هر حالت زوایای شیروانی متغیر می باشد. همچنین در هر مدل فواصل کوبش از لبه شیب از یک تا 33 متر متفاوت می باشد. به منظور تعریف فاصله ایمن مناسب، شش معیار برای پایداری شیروانی در نظر گرفته شده است. در این معیار ها تغییرمکان افقی شیروانی و سرعت ماکزیمم ذرات روی شیب با معیار های تغییرمکان و سرعت مجاز مقایسه شده است. همچنین کانتور های کرنش پلاستیک اصلی ماکزیمم در شیروانی ها ترسیم شده و پایداری شیروانی بر اساس گسترش کامل این کانتورها در ارتفاع شیروانی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین از پارامترهای اصلی در طراحی تراکم دینامیکی که شامل عمق فروچاله و تراکم مورد نیاز در لایه های خاک می باشد برای تعریف فاصله ایمن استفاده شده است. در انتها فواصل ایمن معرفی شده از معیارهای گفته شده مقایسه می گردد و فاصله ایمن مناسب تعیین می گردد.

روشهای گوناگونی برای بهسازی ویژگیهای خاک وجود دارد. امروزه استفاده از مواد سیمانی کننده و الیاف به دلایل زیادی از جمله اقتصاد پروژه¬های عمرانی در بهسازی خاک کاربرد پیدا کرده است. استفاده از این روش در ساخت زیرسازی راه¬، راه آهن و فرودگاه¬ها می¬تواند سبب صرفه¬جویی در هزینه و نیز بهبود وضعیت فنی پروژه گردد. محققین زیادی اثر عوامل مختلف را بر روی رفتار مکانیکی انواع خاکهای سیمانته و سیمانته مسلح شده با الیاف بررسی نموده¬اند. بررسی محققین نشان می¬دهد که سیمانی شدن خاکها سبب افزایش مقاومت و سختی آنها می¬شود. از طرفی حضور الیافها در خاک سیمانته علاوه بر آن که سختی نمونه-ها را کاهش می¬دهد باعث افزایش مقاومت و نیز پتانسیل تغییر شکل¬پذیری نمونه¬ها می¬شود. در این پایان¬نامه رفتار مکانیکی ماسه سیمانته مسلح شده با الیاف با استفاده از آزمایش سه محوری تحت فشار دورگیرهای 100، 200 و 300 کیلوپاسکال بررسی شده است. به همین منظور ماسه بد دانه¬بندی شده بابلسر با استفاده از سه نوع ماده سیمانی کننده (سیمان پرتلند، آهک هیدراته و گچ) به مقدار 3 درصد وزن خشک ماسه و سه درصد مختلف الیاف تک رشته¬ای پلی پروپیلن (صفر، 5/0 و 0/1 درصد وزن خشک مخلوط ماسه و ماده سیمانی کننده) مسلح شده و مورد آزمایش سه محوری قرار گرفته¬اند. تمامی نمونه¬ها در تراکم نسبی 70 درصد آماده شده¬اند. نمونه¬های سیمانته با سیمان پرتلند به مدت 7 روز در حمام بخار، نمونه¬های سیمانته با آهک هیدراته 7 روز در دمای ثابت 40 درجه سانتی گراد در پلاستیک و نمونه¬های سیمانته با گچ 24 ساعت در دمای ثابت 50 درجه سانتی گراد نگهداری شده¬اند. نمونه¬های سیمانته با سیمان پرتلند و آهک هیدراته تحت شرایط اشباع و نمونه¬های گچی در شرایط کاملا خشک آزمایش شده¬اند. نتایج آزمایشها نشان می¬دهند که نمونه¬های سیمانته با سیمان پرتلند بیشترین مقاومت برشی را داشته¬اند و اثر خالص حضور الیاف بر مقاومت برشی نمونه¬های سیمانته با آهک از بقیه نمونه¬ها بیشتر بوده است. همچنین عرض باند برشی نمونه¬ها برای نمونه¬های سیمانته با سیمانهای مختلف با یکدیگر متفاوت بوده است. نمونه¬های سیمانته با سیمان پرتلند بیشترین جذب انرژی را داشته¬اند.

اندازه گیری و تعیین مقاومت خاک ها بویژه برای خاکهای شن و ماسه ای که در مباحث پایداری خاک اهمیت و کاربرد زیادی دارد جزء مباحث پیچیده مطرح در مکانیک خاک می باشد. مقاومت خاک در قسمتهای مختلف منحنی موهر کولمب که معرف معیار گسیختگی مصالح است اسامی مختلفی دارد که شامل مقاومت کششی، مقاومت برشی و مقاومت فشاری می باشد. تا کنون تحقیقات متعددی برای تبیین رفتار برشی مخلوطهای شن وماسه ای انجام شده است اما برخی تناقض ها بین نتایج محققان مختلف دیده می شود. پایان نامه شامل فصل اول کلیات - فصل دوم مرور متون فنی پیشین - فصل سوم نحوه انجام آزمایش ها - فصل چهارم تفسیر نتایج آزمایش ها - فصل پنجم تفسیر نتایج آزمایش ها

هدف اصلی در این تحقیق بررسی رفتار تنش - کرنش و تغییر حجم خاکهای ماسه ای سیمانته مسلح با الیاف می باشد. فصل اول کلیات پایان نامه ارائه شده است. بررسی مطالعات گذشته در زمینه موضوع مورد طرح بدون شک یکی از مهمترین بخش های هر پایان نمه به حساب می آید. در فصل دوم متون فنی موجود در خصوص رفتار ماسه سیمانته مسلح با الیاف مورد مطالعه قرار گرفته است. در فصل سوم به دلیل اهمیت موضوع توضیحاتی پیرامون تجهیزات و مواد استفاده شده در آزمایشگاه ارائه خواهد شد. در فصل چهارم به ارائه و تحلیل داده های حاصل از انجام آزمایش ها پرداخته شده است. در این فصل سعی شده است تا علاوه بر بررسی تاثیر درصد تراکم و درصد الیاف و فشار همه جانبه بر رفتار تنش-کرنش و تغییر حجم خاکهای ماسه ای سیمانته مسلح با الیاف تاثیر عوامل مذکور بر روی پارامترهای مقاومتی نیز بررسی گردد. در نهایت در فصل پنجم و آخر این پایان نامه به جمع بندی نتیجه گیری و ارائه پیشنهادهایی جهت تحقیقات آتی پرداخته خواهد شد.

در این پایان نامه رفتار مکانیکی و برشی ماسه رس دار مسلح شده با الیاف پلی پروپیلن تحت آزمایش های سه محوری مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهایی نظیر درصد رس در نمونه (صفر، 10 و 20 درصد)، درصد الیاف در نمونه (صفر، 5/0 و 1 درصد) و فشار دورگیر (100، 200 و 300 کیلوپاسکال) در دو حالت تحکیم یافته زهکشی شده و تحکیم یافته زهکشی نشده مورد بررسی قرار گرفته است. قطر و ارتفاع نمونه ها به ترتیب برابر 100 و 200 میلیمتر می باشد که برای یکنواختی هر چه بیشتر درصد تراکم، نمونه ها در 8 لایه کوبیده شده اند. سرعت بارگذاری 2/0 میلیمتر بر دقیقه می باشد تا امکان زهکشی برای نمونه ها فراهم باشد. پس از آزمایش نمودارهای تنش محوری اضافی-کرنش محوری و تغییرات حجم-کرنش محوری و تغییرات فشار آب حفره ای-کرنش محوری بدست آمده و مورد تحلیل و تفسیر قرار گرفته است. از مهم ترین نتایج بدست آمده آن است که با افزایش درصد رس، مقاومت برشی و اتساع کاهش می یابد. افزایش درصد رس مخلوط با ماسه، چسبندگی موثر را افزایش و زاویه اصطکاک داخلی و زاویه اتساع را کاهش داده است. علاوه بر این، در حالت تحکیم یافته زهکشی نشده، افزایش فشار آب حفره ای با افزایش درصد رس مخلوط در ماسه مشاهده شده است. با اینکه نمونه های رس دار نسبت به نمونه های ماسه ای از مقاومت برشی کمتری برخوردارند، اما مقاومت نمونه های رس دار مسلح شده با 1 درصد الیاف، بیشتر از مقاومت نمونه های ماسه ای غیرمسلح است. از این رو می توان از مسلح سازی با الیاف در بهبود مقاومت برشی ماسه های رس دار استفاده کرد. همچنین مشخص شد، با اضافه شدن 1 درصد الیاف، مقاومت برشی نمونه های مسلح شده، به طور متوسط 4/2 برابر مقاومت برشی نمونه های غیرمسلح است. مسلح سازی روی پارامترهای مقاومت برشی یعنی چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی نیز موثر بوده و با افزایش درصد الیاف، هر دوی این پارامترها را افزایش می دهد.

پاسخ تنش-کرنش ماسه ها در سطوح مختلف تغییر شکل به تراکم نسبی، فشار همه جانبه، ساختار خاک، شکل و اندازه دانه ها، سطح مشخصه دانه ها و نوع کانی های ماسه بستگی دارد. با توجه به اینکه ماسه های موجود در طبیعت معمولاً کاملاً تمیز نبوده و شامل مقادیر قابل توجهی ریزدانه رسی هستند، پارامتر های مذکور را دست خوش تغییر نموده و موجب تغییراتی در پاسخ مکانیکی این خاک¬ها در مقایسه با ماسه تمیز می شود. بدین ترتیب طراحی ایمن پی سازه¬ ها، مستلزم دانش مکفی از رفتار ماسه رس دار تحت بارهای اعمالی می باشد. آزمایش برش مستقیم یکی از قدیمی ترین آزمایش های تعیین مقاومت، در خاک است. این آزمایش برای تعیین مقاومت برشی، زاویه اصطکاک داخلی و زاویه اتساع خاک ها انجام می شود. در این مطالعه به بررسی رفتار مقاومتی و اتساع یک خاک ماسه ای رس دار پرداخته شده است. این مطالعه با استفاده از دستگاه برش مستقیم کوچک مقیاس انجام شده است. خاک مبنا مورد استفاده در این مطالعه ماسه بابلسر می باشد و از خاک رس کائولن نیز استفاده شده است. جهت بررسی تاثیر رس بر روی میزان مقاومت و اتساع خاک ماسه ای، درصد های صفر، ۱۰، 20 و 30 درصد رس به ساختار خاک اضافه گردیده و همچنین جهت بررسی تاثیر تراکم بر میزان مقاومت و اتساع، نمونه ها در درصد تراکم های ۷۰، ۸۰، 90 و 100 درصد کوبیده شده و در نهایت تحت سربارهای 90، 120 و 150 کیلوپاسکال تحت برش قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان دهنده کاهش مقاومت، زاویه اتساع و زاویه اصطکاک داخلی حداکثر بر اثر افزایش درصد رس در نمونه ها بودند. همچنین افزایش درصد رس در خاک ماسه ای باعث افزایش پارامتر چسبندگی در نمونه ها می شود. در پایان این مطالعه رابطه بولتون (1986) جهت خاک های ماسه ای رس دار اصلاح شد و رابطه آن نیز ارائه شد.

آلودگی خاک و آب های زیرزمینی به مواد ارگانیک و سمی، یک مشکل شایع و زیست محیطی است. در این میان، مواد نفتی یکی از مهمترین آلوده کننده های محیط زیست به حساب می آیند و به دلیل تاثیراتی که ممکن است بر زندگی انسان بگذارند و اهمیت این موضوع، به تحقیق و بررسی در این زمینه پرداخته شده است. تحقیق در این زمینه، موجب آگاهی از رفتار خاک آلوده می شود و به استفاده بهینه از این خاک در زندگی بشر کمک می کند. تحقیق حاضر به بررسی تحکیم خاک های رسی آلوده به نفت و مشتقات آن پرداخته است. هدف از تحکیم خاک، اندازه گیری میزان نشست حاصله و پارامترهای تحکیمی خاک می باشد. جهت تحلیل رفتار تحکیمی خاک آلوده، اثر متغیرهای مختلفی از جمله درصد آلودگی، نوع آلودگی و نسبت تراکم بر روی خاک رس بررسی شده است و نتایج حاکی از آن است که با افزایش درصد آلودگی، تراکم پذیری و میزان تورم خاک افزایش، حجم ویژه و نفوذپذیری آن کاهش می یابد. همچنین با افزایش درصد آلودگی، مقادیر ضریب فشردگی افزایش و ضرایب تحکیم و نفوذپذیری کاهش خواهد داشت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.