زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی تأثیر درجۀ سیمانتاسیون بر پارامترهای مقاومتی و سرعت موج برشی آبرفت‌های درشت‌دانه شرق تهران

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران حنوب
2 باشگاه پژوهش‌گران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران حنوب،
3 دانشگاه بوعلی سینا، دانشکدۀ فنی
چکیده
توسعۀ شهری در کلان­شهر تهران باعث­ شده که برای ساخت سازه­های بلند، بزرگ­راه­ها، تونل­ها و سایر تأسیسات شهری، حفاری­هایی با عمق و حجم زیاد انجام گیرد. آبرفت­های شرق تهران (سری A)، نهشته­های درشت­دانه، همگن و سیمانته هستند. در این پژوهش تأثیر درجۀ سیمانتاسیون بر پارامترهای مقاومتی و سرعت موج برشی خاک بر اساس پژوهش‌های انجام شده در بزرگراه شرق تهران انجام شده است. به‌منظور تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی و سرعت موج برشی خاک، از آزمون­های برجا همانند بارگذاری صفحه، برش برجا، پرسیومتری و لرزه­ای درون‌گمانه­ای، برداشت­های صحرایی و آزمون­های آزمایشگاهی استفاده شده است. هم‌چنین تجزیۀ شیمیایی برای شناسایی نوع کانی­ها و جنس مواد سیمانته انجام شده است. نتایج آزمایش­ها نشان داد که سیمانتاسیون این آبرفت­ها متوسط تا زیاد است و جنس مواد سیمانی در این خاک­ها عموما کربناتی و به‌ویژه کلسیتی است. جمع­بندی نتایج نشان داد که با افزایش درجۀ سیمانتاسیون، مدول تغییر شکل حدود 25 درصد، چسبندگی حدود 55 درصد و سرعت موج برشی حدود 30 درصد افزایش می­یابد. افزایش­ها این پارامترها با عمق رابطۀ مستقیم دارد. این در حالی است که درجۀ سیمانتاسیون تأثیری قابل توجهی روی زاویۀ اصطکاک داخلی خاک ندارد.



کلیدواژه‌ها

1. Rieben E. H., "The geology of Tehran plain", American Journal of Science (1955) 617-639.## 2. Rieben E. H., "Geological observations on alluvial deposits in northern Iran", Geological Survey of Iran 9 (1966) 39. ## 3. Engalenc M., "Contribution a la Geologie Geomorphologie. Hydrogeologie, dela region de Teheran (Iran)", C.E.R.H., Montpellier, France (1968) 365. ## 4. Pedrami M., "Pasadenian Orogeny and Geology of Last 700,000 Years of Iran", Geological Survey of Iranian (1981) 273. ## 5. Abbassi M., Farbod Y., "Faulting and folding in quaternary deposits of Tehran’s piedmont (Iran)", Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 34 (4), (2009) 522-531. ## 6. علیایی م.، یثربی س. ش.، امامی م.، "روشی برای بررسی رفتار لرزه‌ای دیواره‌های حفاظت شده گودبرداری‌های عمیق با سیستم دیوار برلنی در آبرفت درشت دانه"، مجلۀ علمی- پژوهشی مهندسی عمران مدرس، ۱۲ (۴) (۱۳۹۱) ۳۷-۴۹.## 7. طارمی م.، حسینی م.، پورهاشمی م.، صادقی م.، "مهندسی ارزش بر اساس رفتارنگاری تونل طی مرحلۀ حفاری (مطالعۀ موردی تونل حکیم)". نشریۀ زمین‌شناسی مهندسی، ۱۱ (۱) (۱۳۹۶) ۵۱-۷۲.## 8. Sharifzadeh M., Kolivand F., Ghorbani M., Yasrobi Sh., "Design of sequential excavation method for large span urban tunnels in soft ground–Niayesh tunnel", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 35 (2013) 178-188. ## 9. حائری م.، یثربی س. ش.، ارومیه‌ای ع.، اصغری ا.، "تأثیر سیمانی شدن بر مقاومت برشی آبرفت‌های درشت دانه تهران"، نشریۀ علمی پژوهشی امیرکبیر، 32 (2) (1384). ## 10. حائری م.، یثربی س.ش.، ارومیه‌ای ع.، اصغری، ا.، "ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی آبرفتهای درشت‌دانه و سیمانی شده تهران"، علوم زمین، 11 (47-48) (1382) 2-15. ## 11. باغبان گل‌پسند م.ر.، نیکودل م.ر.، ارومیه‌ای ع.،" بررسی تأثیر عوامل زمین‌شناسی مهندسی بر پارامترهای مرتبط با ارزیابی تجربی نشست زمین در اثر حفر تونل ابوذر، تهران"، نشریۀ زمین‌شناسی مهندسی، 10 (3) (1395). ## 12. بربریان م.، قریشی م.، ارژنگ روش ا.، مهاجر اشجعی ا. ، "پژوهش و بررسی ژرف نو زمین‌ساخت و خطر زمین‌لرزه- گسلش در گستره تهران و پیرامون"، گزارش شمارۀ 56 سازمان زمین شناسی کشور (1364). ## 13. جعفری م.، اصغری ا.، "ریزپهنه‌ندی ژئوتکنیک لرزه‌ای جنوب‌غربی تهران از دیدگاه تأثیرات ساختگاهی"، نشریۀ 3-98-77 مؤسسه بین‌المللی زلزله‌‌شناسی و مهندسی زلزله (1376). ## 14. جعفری م.، ریز هنه‌بندی ژئوتکنیک لرزه‌ای شمال تهران از دیدگاه تأثیرات ساختگاهی"، مؤسسه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله (1381). ## 15. Akhtarpour A., Mortezaee M., "Dynamic response of a tall building next to deep excavation considering soil–structure interaction", Asian J Civ Eng, (2018) 1-24. ## 16. علاء‌دین ی.، طالبیان م.، آرین، م.، احمدی م. م.، "بررسی ژئوتکنیکی و پهنه‌بندی لرز‌ه‌ای آبرفت در باختر تهران"، نشریۀ علوم زمین (زمین ساخت) 94 (1394) 333-342. ## 17. اصغری ابراهیم، "تأثیر سیمانی شدن بر مقاومت برشی و تغییر شکل خاک‌های درشت‌دانه با نگرشی به آبرفت‌های تهران"، رسالۀ دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، (1381). ## 18. Haeri S. M., Hamidi A., Hosseini S. M., Asghari E., Toll D. G., "Effect of cement type on the mechanical behavior of a gravely sand", Geotechnical and Geological Engineering Journal, Vol.24 (2006) 335-360. ## 19. چشمی ا.، فاخر ع.، خامه‌چیان م.، ا.، "زمین‌شناسی آبرفت‌های تهران و ارزیابی طبقه‌بندی ریبن جهت مطالعات زمین‌شناسی مهندسی"، مجلۀ علوم دانشگاه تهران، 34 (1) (1387) 47-61. ## 20. چشمی ا.، رمضان‌نژاد الیردی ر.، فاخر ع.، "توسعه طبقه‌بندی آبرفت‌های تهران بر اساس ویژگی‌های زمین‌شناسی و پارامترهای ژئوتکنیکی"، فصلنامۀ زمین‌شناسی مهندسی، 11 (1) (1397) 65-79. ## 21. شرکت مهندسی مشاور پردیسان سازه ابنیه، "گزارش جمع‌بندی مطالعات زمین‌شناسی مهندسی و ژئوتکنیک پروژه تونل و آزاد راه شهید شوشتری (مرحلۀ اول و دوم)"، (1397). ## 22. Park S. S., Choi S. G., Nam I. H., "Effect of plant-induced calcite precipitation on the strength of sand", J. Mater. Civ. Eng., Vol. 26 (2014). ## 23. Choi S., Wu S., Chu J., "Bio cementation for sand using an eggshell as calcium source: J. Geotech. Geoenviron. Eng., Vol. 142 (2016). ## 24. Lin H., Suleiman M. T.,‌ Brown D. G., Kavazanjian Jr. E., "Mechanical Behavior of Sands Treated by Microbially Induced Carbonate Precipitation", Vol. 142 (2016). ## 25. جوزانی کهن گ.، نوروزی غ.، سحابی ف. و اوجانی ح.، "مقایسۀ روش‌های شناخت کانی‌های رسی با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و پتروفیزیکی در یکی از میادین گازی شرق کپه‌داغ"، نشریه علمی – پژوهشی مهندسی معدن، 11 (30) (1395) 1-11. ## 26. Tchalenko J. S., Berberian M., Iranmanesh H., Bailly M., Arsovsky M., "Tectonic framework of Tehran region, geological survey of Iran", Report No. 29 (1974) 7-46. ## 27. Vita Finzi C., "Contributions to the Quaternary geology of southern Iran". G.S. of Iran. Rep. No. 47 (1979) 52. ## 28. Asghari E., Toll D. G., Haeri S. M., "Triaxial behavior of a cemented gravely sand", Tehran alluvium, Geotechnical and Geological Engineering Journal, Vol. 21 (2003) 1-28. ## 29. El May M., Souissi D., Ben Said H., Dlala M., "Geotechnical characterization of the quaternary alluvial deposits in Tunis City (Tunisia)", Journal of African Earth Sciences, vol. 108 (2015) 89-100. ## 30. Hamidi A., Yarbakhti P., "Constitutive modeling of cemented gravely sands including the effects of cement type", jeg. Vol.6 (2013) 1525-1544. ## 31. Huber H., "The Quaternary deposits of the Darya-i-Namak, Central Iran, Iranaian Oil Company", Geol. Note 51 (1960). ## 32. Dellenbach J., "Contribution a l etude geologigue de la region situeo a l est de Tehran, Iran", Fac Sci, Univ. Strasbourg (France) (1964). ## 33. Allenbach P., "Geologic and petrographic des Damavand und seiner Umgeburg (Zentral Elburz), Iran". Mitteilung Nr. 63, Geologisches Institut, ETH, Zuurich (1966). ## Shafiee A., Azadi A., "Shear-wave velocity characteristics of geological units throughout Tehran city, Iran", J. Asian Earth Sci., Vol. 29 (2007) 105-115. ## 34. Ouhadi V. R., Yong R. N., "Ettringite formation and behaviour in clayey soils", Applied Clay Science, Vol. 42 (2008) 258-265. ## 35. Hamidi A., Soleimani S., "Shear strength –dilation relation in cemented gravely sands". International Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 6 (2012) 415-425. ## 36. Ghafghazi M., DeJong J. T., Wilson D. W., "Evaluation of Becker penetration test interpretation methods for liquefaction assessment in gravelly soils", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 54 (2017) 1272-1283. ## 37. Santamarina J. C., Klein K., Fam M.,"Soils and waves", Wiley, Chichester, U.K (2001). ## 38. Borcherdt R., Wentworth C. M., Janssen A., Fumal T., Gibbs J., "Methodology for Predictive GIS Mapping of Special Study Zones for Strong Ground Shaking in the San Francisco Bay Region, CA", Proc. 4th Int. Conf. Seismic Zonation, (1991) 545-552. ## 39. International Conference of Building Officials, "Uniform Building Code", Whittier, CA (1997). ## 40. Building Seismic Safety Council, "NEHRP (National Earthquake Hazards Reduction Program) Recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings (and Other Structures)", Washington, DC (1997). ## 41. American Society of Civil Engineers, "Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures", ASCE/SEI 7-15, Reston, VA (2015). 42. مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن (1395)، "آئین نامه طراحی ساختمان‌ها در برایر زلزله"، استاندارد 2800 – ویرایش چهارم. ## 43. Anbazhagan P., Neaz Sheikh M., Parihar A., "Influence of Rock Depth on Seismic Site Classification for Shallow Bedrock Regions", Natural Hazards Review, Vol. 14 (2013). ## 44. Standards Australia, "Structural design actions-earthquake actions in Australia", AS 1170.4-2007, Sydney, Australia (2007). ## 45. China Net for Engineering Construction Standardization, "Code for seismic design of buildings", GB 50011-2010, China Building Industry Press, Beijing (2010). ## 46. Bureau of Indian Standards (BIS), "Indian standard criteria for earthquake resistant design of structures", Part 1-General provisions and buildings.” BIS 1983, New Delhi, India (2002). ## 48. Eurocode 8., "Design of structures for earthquake resistance", European Committee for Standardization (2004). ##