تحليل عددي نرخ آب هجومي به داخل تونل عميق زاگرس در محدوده رودخانه زيمكان

خلاصه
از آنجايي در پروژه هاي زيرزميني محصور در زير سطح ايستابي همچون تونل ها، آب همواره به عنوان يك عوامل منفي و مزاحم در روند حفاري شناخته مي شود، ضروري است تا در مراحل شناخت هيدروژئولوژي مسير تونل ها، مقدار و حجم آب ورودي به داخل تونل كه همواره تابع عمق قرارگيري تونل، ميزان نفوذپزيري زمين و همچنين تراز آب زيرزميني مي باشد، مورد ارزيابي و محاسبه قرار گيرد. در پروژه هاي مكانيزه با توجه به وجود مشكلات و موانع متعدد همچون طويل بودن طول تونل ها، وجود تأسسات الكتروموتور و ...)، لزوم ،PLC و بخش هاي مكانيكي و الكتريكي حساس به آب دستگاه حفاري و لوكوموتيوها (سيستم هاي نصب سريع پوشش ثانويه (سگمنت) همزمان با حفاري، ترزيق مواد پركننده پشت سگمنت ها (پي گراول و دوغاب)، حمل و نقل مصالح به داخل و خارج تونل و به ويژه تأمين ايمني تردد عوامل حفار و ... مقوله تخمين ميزان آب ورودي به داخل تونل بجهت پيش بيني تمهيدات خاص (همچون طراحي سامپ و سيستم هاي آبكشي) از اهميت ويژه اي برخوردار است. با اين ديد و با در نظر گرفتن 1) عمق قرار گيري تونل زاگرس در تراز بيش از 200 متر پايينتر از سطح زمين، 2) شرايط درزه داري واحدهاي آهكي در برگيرنده تونل و همچنين 3) تقاطع تونل با رودخانه پر آب دره زيمكان، در اين پروژهش سعي شده تا ابتدا برمبناي ويژگي هاي ،(Q) و شاخص رده بندي كيفي توده سنگ (JCS) مهندسي ناپيوستگي هاي توده سنگ همچون مقاومت تراكمي سطح درزه به ازاي عمق قرارگيري تونل برآورد سپس با بكارگيري روش هاي نوين، محيط پيرامون تونل با (k) ارزش ضريب نفوذپذيري زمين تمامي جزييات در نرم افزار عددي مدلسازي و در نهايت نرخ آب ورودي به داخل فضاي زيرزميني در فضاي دو بعدي و تحت شرايط بدون نصب پوشش ثانويه (لاينينگ) تخمين زده شود.

كلمات كليدي:

آب زيرزميني . تونل مكانيزه . ضريب نفوذپذيري . ناپيوستگي . تحليل عددي . لاينينگ

نویسندگان :

مهران معماريان ، مهدي رسولي ملكي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مدلسازي تونل با روش حفاري NATM در خاك رسي با استفاده از مدل رفتاري مناسب

خلاصه
از آنجايي كه در مناطق شهري با توجه به رشد روز افزون جمعيت و نياز به ساخت زير بنا هايي براي حمل و نقل سريع و راحت نياز به ساخت تونل مي باشد. ساخت تونل در مناطق شهري از زير ساختمان هاي متعددي عبور مي كند و حفر تونل باعث ايجاد نشست هايي در سطح زمين مي شود كه اين مقادير بايد كنترل شده باشد تا به سازه ها آسيبي وارد نشود، هدف اين تحقيق بدست آوردن اين نشست ها از طريق مدلسازي و راهكاري براي كاهش آن مي باشد.امروزه براي آناليز و طراحي تونل ها از روش هاي متعددي استفاده مي شود كه معمولا براي تونل هايي كه در زمين هاي ريزدانه اجرا مي شوند، بهترين روش استفاده از روش هاي عددي است. بررسي اثرات حفاري بر توزيع تنش ها در اطراف تونل ها و همچنين بررسي نشست هاي سطحي نيزد در زمين هاي ريزدانه مسئله مهمي است كه بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد.FLAC در اين مقاله سعي بر بدست آوردن بهترين مدل رفتاري و مقايسه آن ها با مدلسازي تونل در خاك رس با استفاده از نرم افزار المان محدود بوده كه در اين روش مراحل حفاري هم از نظر زمان و هم از نظر ابعاد بايستي NATM 2 مي باشد، همچنين در اين مدلسازي حفاري به روش D كوتاه باشد. در انجام اين تحقيق مد نظر است كه با بررسي مدل هاي رفتاري مختلف براي خاك رس، بهترين گزينه براي بررسي و مدلسازي تونل بدست آيد، همچنين نشست هاي قابل قبولي را بدست آوريم. مقايسه نتايج مدلسازي با مدل هاي رفتاري گوناگون از جمله كم كلي اصلاح شده ،موهر كلمب و در نهايت صحت سنجي آن با يك نمونه واقعي مد نظر مي باشد.

كلمات كليدي:

مدلسازي عددي . NATM . خاك رس . FLAC . تنش و نشست

نویسندگان :

علي اكبر گلشني ، حميدرضا اميري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مقايسه روشهاي تحليل دو بعدي و سه بعدي در حفاري تونلها در محيط خاكي (مطالعه موردي تونل شيبلي)

خلاصه
در تحقيق حاضر، درصد آزادسازي تنش در تونل شيبلي واقع در راه آهن ميانه – تبريز تعيين شده است. براي اين منظور، ابتدا با تحليل سه بعدي تونل، رفتار آن در سينه كار حفاري بررسي و تغيير شكلهاي زمين تعيين شده است. سپس با مدلسازي دو بعدي، نمودار نسبت تغيير شكل سينه كار به تغيير شكل نهايي جداره حفاري رسم شده و با استفاده از تغيير مكانهاي بدست آمده از تحليل سه بعدي، مقدار ترخيص تنش محاسبه شده است. همچنين در بخش ديگري از اين تحقيق در جهت مقايسه نتايج بدست آمده با روشهاي تجربي، درصد آزاد سازي تنش با استفاده از روش پنت محاسبه شده است. طبق نتايج بدست آمده، ترخيص تنش بدست آمده از روش پنت در نيم مقطع بالاي حفاري تونل، با اختلاف اندكي بزرگتر از ترخيص ارائه شده در اين تحقيق است. اما ترخيص تنش بدست آمده از هر دو روش در نيم مقطع پايين، يكسان است.

كلمات كليدي:

تونل شيبلي . ترخيص تنش . روش پنت . نمودار همگرايي . GRC 

نویسندگان :

امير ابراهيم ، سيد ميثم ايماني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مقايسه نتايج حاصل از نرمافزار  Rockworks و شبكهي عصبي در ميانيابي گمانههاي ژئوتكنيكي در تونل نيايش

چكيده
قبل از احداث يك سازه، مهندس ژئوتكنيك بايد از شرايط و خواص ژئوتكنيكي مصالح خاكي منطقه موردنظر شناخت كافي داشته باشد. بنابراين حفر گمانههاي اكتشافي براي اين منظور يك ضرورت محسوب ميشود. روشهاي مرسومي كه براي بدست آوردن ارتباط بين گمانهها بكار ميروند، قابليت اعتماد بالايي ندارند. حفر گمانههاي بيشتر نيز هزينهبر و پر زحمت است. شبكه عصبي توانايي زيادي در تخمين روابط غيرخطي دارد. هدف اصلي اين تحقيق، بهرهبردن از روش شبكه عصبي بهعنوان يك روش مكمل در ميانيابي گمانهها و مقايسه آن با نتايج حاصل از نرمافزارRockworks  ميباشد. همچنين در برخي از موارد، ممكن است عليرغم حفر گمانه، با توجه به جنس مصالح، اخذ نمونه مناسب ميسر نباشد. براي اين امر از اطلاعات گمانههاي حفر شده در پروژه تونل نيايش استفاده شده است. در اين تحقيق، مختصات لايهها بهعنوان دادههاي ورودي و جنس لايهها به عنوان خروجي شبكه و نرمافزار لحاظ گرديده است. براي با مقادير واقعي Rockworks آموزش شبكه از الگوريتم انتشار سريع استفاده شده است. مقايسه نتايج شبكه و نرمافزار معيار بررسي موفقيت بوده است.

واژگان كليدي:

گمانه . شبكه عصبي مصنوعي . نرخ صحيح طبقهبندي . مهندسي ژئوتكنيك

نویسندگان :

عليرضا ميهن نژاد ، كاوه آهنگري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي پتانسيل روانگرايي ساختگاه سد خاكي ليلان چاي تحت سطوح مختلف طراحي

خلاصه
يكي از عوامل اصلي خرابيهاي ناشي از زلزله ناپايدار شدن زمين ميباشد. در روانگرايي ناپايدار شدن زمين به واسطهي از دست دادن مقاومت آن به وقوع پيوسته و از بين رفتن مقاومت زمين در زمينهاي ماسهاي به علت افزايش فشار آب منفذي اتفاق ميافتد. از با توجه به قرارگيري ايران در مناطق لرزهخيز جهان و رويكرد به احداث سدهاي خاكي اين موضوع از اهميت خاصي برخوردار است. با (SPT) در اين مقاله پتانسيل روانگرايي پي آبرفتي ساختگاه سد خاكي ليلان چاي، بر پايه نتايج حاصل از آزمايش نفوذ استاندار ارزيابي شده است. منطقه مورد مطالعه در دو سطح طراحي مختلف بررسي شده و نتايج Liquefy Pro 4.5D استفاده از نرم افزار نشان ميدهند كه هر چه سطح طراحي افزايش مييابد ضريب اطمينان در مقابل روانگرايي كاهش و در نتيجه باعث افزايش احتمال وقوع پديده روانگرايي ميشود. در اين تحقيق تعدادي از گمانههاي داراي اطلاعات كافي انتخاب و سپس هر يك از گمانهها با آناليز گرديدند. Idriss/Seed بهرهگيري از تحليل عددي، به دو صورت بدون تصحيح ريزدانه و با اصلاح ريزدانه با استفاده از روش نتايج بيانگر اين مطلب ميباشند كه وجود ريزدانه (غالباً رسي) باعث افزايش ضريب اطمينان در مقابل روانگرايي شده كه نتيجه اين وقوع پديدهي روانگرايي DBE امر سبب كاهش احتمال وقوع پديده روانگرايي ميگردد. مطابق نتايج بدست آمده در سطح طراحي MDE منتفي وليكن در سطح طراحي وقوع پديدهي روانگرايي محتمل ميباشد.

كلمات كليدي:

پتانسيل روانگرايي . آزمايش SPT . نرم افزار Liquefy Pro . سطوح طراحي . سد ليلان چاي

نویسندگان :

توحيد اخلاقي ، محمد مردشجاعي نوبري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي اثر اندركنشي حفرههاي زيرزميني با خاك در اثر اشكال مختلف و عمق حفرهها بر پاسخ ديناميكي سطح زمين به روش عددي

چكيده
ارتعاش يك ساختمان براثر امواج زلزله برخلاف ارتعاش ناشي از يك موج ساده با وجود عوارضي مانند حفرات زيرزميني از پيچيدگي خاصي برخوردار است. مطالعه درباره حركات ناگهاني زمين موسوم به زلزله سابقهاي طولاني دارد با توجه به كمبودهاي زياد، بسياري كه آييننامههاي مرسوم ساختماني نياز به تحليلهاي ويژه ساختگاهي درمناطق با وجود حفرات زيرزميني و اثرات آن برروي اندركنش و رفتار لرزه اي سازه هاي طراحي شده و زمين دارند كه هيچگونه اشارهاي به آن نشده است. ميزان خرابي ايجاد شده دراثر وقوع زلزله به عوامل بسياري از جمله مكانيزم شكست، فاصله گسل تا محل، نوع خاك و خصوصيات ركورد زلزله شامل محتواي فركانسي ، مدت زمان و دامنه و همچنين خصوصيات ديناميكي سازه وابسته است. روشن است به حداقل رساندن خسارت هاي جاني، اقتصادي و اجتماعي و.... نيازمند مطالعات پارامترهاي مختلف در اين زمينه و تدوين و گسترش ديدگاه هاي تحليلي نسبت به ارتعاشات زلزله مي باشد. محدوديت روش هاي تحليلي و تجربي ضرورت استفاده از روش عددي جهت حل مسائل برآورد اندركنش و رفتار لرزه اي سازه ها به ويژه در حضور حفرههاي زيرزميني و بدون حضور حفرههاي زيرزميني را ايجاب مي كند. در اين مقاله با استفاده از روش عددي به كمك نرم افزار آباكوس مبتني بر روش اجزاي محدود، به عوامل موثر بر پاسخ لرزه اي سازه هاي موجود با وجود و يا عدم وجود حفرات زيرزميني پرداخته خواهد شد و نتايج حاصله مورد بررسي و مقايسه قرارخواهد گرفت، نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه با افزايش بزرگاي زلزله پاسخ ها به شدت تحت تاثير قرار خواهد گرفت، به طوري كه پاسخ هاي به دست آمده با توجه به تغييرات نوع خاك و تونل و فركانس تفاوت چشمگيري دارند.

كلمات كليدي:

اندركنش . تونل . پاسخ لرزه اي . المان محدود . زلزله

نویسندگان :

رستمي آرش ، مجتبي فيروزند

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

اثر مشخصات بستر بر پاسخ ديناميكي ديوارهاي حائل خاك مسلح

چکیده :
با انجام تحليل لرزهاي عددي ديوارهاي حائل خاك م سلح ميتوان اثر خ صو صيات مكانيكي ب ستر ديوار را بر رفتار ديوار ديناميكي ديوار مورد برر سي قرار داد. در اين مطالعه يك مدل آزماي شگاهي بزرگ مقياس بر روي يك بستر صلب بصورت عددي مدلسازي و با اضافه كردن يك لايه بستر انعطاف پذير به مدل، اثر تغييرات پارامترهاي ب ستر از جمله عمق لايه ب ستر، زاويه ا صطكاك داخلي و چ سبندگي بر مقادير تغيير شكلهاي جانبي نماي ديوار و بي شينه نيروي م سلح كنندهها مورد برر سي قرار گرفت. نتايج اين مطالعه ن شان داد عمقي بحراني براي لايه ب ستر وجود دارد بطوريكه اگر عمق لايه خاك بر روي سنگ ب ستر در زير ديوار نزديك به اين عمق باشد، تشديد در لايه بستر رخ داده و باعث ايجاد تغيير شكلهاي زياد و افزايش قابل توجه نيروي مسلح كنندهها خواهد شد. همچنين افزايش مشخصات مقاومتي بستر شامل زاويه اصطكاك داخلي و چسبندگي موجب كاهش جابجايي نماي ديوار و نيروي مسلح كنندهها ميشود.

كلمات كليدي:

ديوار خاك مسلح . تحليل ديناميكي . مدلسازي عددي . بستر انعطاف پذير

نویسندگان :

امير طهماسبي ، مهدي درخشندي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارائه روابط نوين در پيش بيني پتانسيل گسترش جانبي خاك

خلاصه
با توجه به لرزه خيزي كشور ايران و از طرفي بالا بودن سطح آب زيرزميني و وجود بنادر و سواحلي كه از نظر استراتژيك از اهميت بالايي برخوردارند، بررسي پديده گسترش جانبي خاك ناشي از زلزله ضروري به نظر ميرسد. در بررسيهاي اوليه، به نظر ميرسد براي پيش بيني پتانسيل روانگرايي و ميزان گسترش جانبي خاكها، فرمولهاي پيچيده اي مطرح شده است كه بيشتر آنها فرمول هاي تجربي ميباشند. براي ارائه الگوريتمهاي قابل قبول ميتوان از روشهاي مختلف محاسبات نرم استفاده كرد. روابط سادهتر با دقت قابل قبول، بسيار مطلوب تر از روابط پيچيدهي چندخطي است كه تا به حال ارائه شده است، همچنين اگر روابط ارائه شده به نحوي باشند كه از ظاهر آنها به سادگي بتوان اهميت هر پارامتر در پاسخ نهايي را دريافت، روابط، كاربرديتر خواهد بود. در اين مقاله سعي بر آن است كه رابطهاي بهتر در مقايسه با روابط قبلي ارائه شده براي پيش بيني گسترش جانبي خاكها ارائه گردد.

كلمات كليدي:

پتانسيل گسترش جانبي . محاسبات نرم . روانگرايي خاكها

نویسندگان :

ياسمن جعفري اوّل ، علي درخشاني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي تغييرشكلهاي جانبي ناشي از پديدهي روانگرايي

خلاصه
وقتي كه خاكهاي ماسهاي اشباع در معرض ارتعاش ناشي از زلزله قرار ميگيرد و تعادل استاتيكي خاك در اثر بارهاي ديناميكي به هم ميخورد، منجر به ايجاد پديده روانگرايي ميشود. تغييرشكلهاي جانبي هنگام رخ ميدهد كه تنشهاي برشي ديناميكي ناشي از زلزله به طور موقت از مقاومت جاريشدگي خاك روانگرا شده بيشتر شوند. اين پديده ميتواند خسارات جبران ناپذيري را به دنبال داشته باشد. عليرغم وجود برخي روشها جهت ارزيابي تغييرشكلهاي جانبي، اما عدم قطعيت در نتايج حاصل و اثر عوامل مختلف بر ميزان تغييرشكلهاي جانبي، لزوم برآورد اين پديده به كمك روشهاي جديد را روشن ميسازد. در اين تحقيق با استفاده از روش محاسبات نرم، ميزان تغييرشكلهاي جانبي محاسبه شده و مدلي جهت ارزيابي اين پديده ارائه گرديد. بررسي دقت مدلهاي پيشنهادي نشان از دقت قابل قبول اين مدل در ارزيابي تغييرشكلهاي جانبي داشته است.

كلمات كليدي:

روانگرايي . تغييرشكل جانبي . خاك ماسهاي . محاسبات نرم.

نویسندگان :

حامد جاودانيان ، محمود صيدالي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزيابي ظرفيت باربري لرزهاي پيهاي سنگي با استفاده از روش مرز بالاي آناليز حدي و بهينهسازي خطي الگوريتم ژنتيك

خلاصه
ظرفيت باربري فاكتوري مهم براي طراحي سدها، پلها، جادهها و ساير سازههاي مهندسي است، مخصوصا وقتي پي آنها برروي توده سنگهاي عظيم قرار دارد. باتوجه بهاينكه روشهاي تجربي پرهزينه و پرزحمت هستند، روشهاي ديگري توسط محققين مختلف براي تخمين ظرفيت باربري تاكنون ارائه شده است. با اينوجود همچنان نياز به توسعه مدلهاي پيشبيني قدرتمند ملموس است. در تحقيق حاضر، ظرفيت باربري استاتيكي و لرزهاي پيهاي سنگي مطالعه و ارزيابي شده است. در اين راستا بر اساس روش"اصلاحشده معيار شكست هوك – براون در يك چارچوب سينماتيكي و روش آناليز حدي" براي توده سنگهاي مختلف، و همچنين با بهرهگيري از روش شبه ديناميك، اثرات بارهاي لرزهاي و تأثير ضرايب افقي و عمودي شتاب لرزهاي را بر روي ميزان ظرفيت باربري پيهاي سنگي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از روشهاي تحليلي بيانگر آن است كه با افزايش شتاب افقي و عمودي لرزهاي، ميزان ظرفيت باربري توده سنگ كاهش خواهد يافت.

كلمات كليدي:

پي سطحي . ظرفيت باربري لرزهاي . توده سنگ . آناليز حدي

نویسندگان :

مجيد نيكخواه ، مهدي شيرزاد

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)