هر آنچه درباره برج میلاد می خواهید بدانید (بخش های مختلف ، نحوه ساخت و مصالح بکار رفته)

تعاریف مربوط به تونلها و ساختگاه( عمق تونل ، شکل و اندازه لایه بندی زمین ، نحوه ساخت)

روش استاندارد آزمايش براي آزمايش نفوذ (SPT)و نمونه گيري ازخاك ها با لوله شكافدار ( نمونه گير دو كفه

مهمترین منابع شن و ماسه برای کارهای ساختمانی و عمرانی

مهمترین منابع شن و ماسه برای کارهای ساختمانی و عمرانی

رسوبات آبرفتی جوان مهمترین منابع تامین شن و ماسه ساختمانی‌اند. این رسوبات از یک طرف به دلیل رخنمون وسیعشان در سطح و از طرفی به دلیل ناچیز بودن پیوند ذراتشان به یکدیگر به سادگی قابل بهره‌برداری‌اند. حدود نیمی از سطح کشور ما را رسوبات جوان متعلق به کواترنر با سنی کمتر از 2 میلیون سال پوشانده است. منشا این رسوبات متفاوت است و تنها گروههای بخصوصی از آنها می توانند منبع تامین شن و ماسه ساختمانی باشند. در ادامه مطلب منابع مختلف شن و ماسه را به تفضیل بیان می کنم :  

تثبیت دامنه‌های خاکی ( روش های پیشگیری و ترمیم )

تثبیت دامنه‌های خاکی - روش های پیشگیری و ترمیم

گسیختگی دامنه‌ای بطور ساده ، ناشی از عملکرد گرانش زمین بر روی توده‌ای از مصالح است که می‌توانند به آهستگی بخزند (خزش)، بطور آزاد فرو افتند (ریزش)، در امتداد یک سطح گسیختگی بلغزند (لغزش) و یا مانند دوغابی جریان پیدا کند (جریان). نیروی گرانش زمین بطور دائم بر توده‌های سنگ و خاک واقع در دامنه‌ها اثر می‌کند. تا زمانی که مقاومت توده سنگ یا خاک مساوی یا بزرگتر از نیروهای گرانشی باشد، نیروها در حال تعادل بوده و حرکتی رخ نمی‌دهد.

در غیر این صورت دامنه گسیخته شده و به یکی از اشکال خزش ، ریزش ، لغزش و جریان جابجا می‌شود. حرکات دامنه‌ای ممکن است جزئی و منحصر به ریزش یک قطعه سنگ منفرد بوده یا اینکه بسیار بزرگ و فاصله آفرین باشند. دامنه‌هایی که بر اثر حفاری در خاک بوجود می‌آیند، دامنه‌هایی که آثاری از حرکت و گسیختگی از خود نشان می‌دهند و سرانجام خاکریزهایی که به روی دامنه‌ها ایجاد می‌شوند، هم نیاز به تثبیت و پایداری دارند.    . ادامه مطلب را بنگرید

انواع روشها و تکنیکهای حفاری

بشر به علت احتیاج به آب که یک مایع حیاتی پرارزش است، در هر شرایطی به جستجوی آن اقدام نموده و به آن دسترسی پیدا کرده است. بدون شک ایرانیان باستان اولین کسانی بوده‌اند که در حفر چاه و قنات پیشقدم بوده‌اند. علاوه بر حفر چاه به روش دستی که هم اکنون نیز در بسیاری از جاها رایج است، فنون حفر چاههای مکانیکی نیز به وفور استفاده می‌شود. حفاریهای مکانیکی که معمولا به دو صورت انجام می‌گیرد، شامل حفاری ضربه‌ای و دورانی می‌باشد. مته‌های ضربه‌ای که تا اواسط قرن نوزدهم برای حفر چاههای نفت مورد استفاده قرار می‌گرفت و به متد کانادایی معروف بود، به دیلم بلند و قطوری شباهت داشت که قادر بود تا چندین صد متر به درون زمین رخنه نماید.

گرچه اکنون اکثر چاههای نفت با روش دورانی حفر می‌گردد، لکن هنوز در برخی کشورهای نفت خیز مخصوصا ایالات متحده آمریکا هنوز از روش ضربه‌ای استفاده می‌شود و حدس می‌زنند نزدیک به 25 تا 30 درصد چاههای نفت آمریکا با روش ضربه‌ای حفر می‌گردد. حفاری دورانی اولین بار در سال 1901 در میدان نفتی Spindletop ، نزدیک تگزاس مورد استفاده قرار گرفت و به سبب مزایایی که نسبت به ضربه‌ای داشت، دامنه کاربرد آن به زودی گسترش یافت. بطوری که در دهه 1920 اکثر حفاریهایی که برای استخراج نفت در سراسر جهان صورت می‌گرفت با این روش بود.

بررسیهای زمین شناسی با وجود تمام دقتی که می‌شود، تنها امکان وجود مخازن را پیش بینی می‌کند. برای اطمینان از وجود نفت تنها وسیله حفر چاه است. حفر چاه همچنین برای استخراج آبهای زیزمینی نیز استفاده می‌شود.

 

انواع روش های حفاری که در ادامه مطلب به تفضیل بیان می کنم :

 

1) حفاری شوئیدنی (Wash boring)

2) مته دورانی (Ratary drill)

3) اوگر مارپیچی ممتد

4) اوگر میان تهی

5) اوگرهای با قطر زیاد

6) حفاری ضربه‌ای

7) مته چکشی

8) مته ضربه‌ای بادی

9) روش توربینی

10) ماشین های حفر تونل ( نحوه تخلیه ، قیمت آنها ، اجزاء این ماشین ها )

آشنایی با رشته زمین شناسی مهندسی « ژئوتکنیک » ( تاریخچه و کاربردها)

 

آشنایی با رشته زمین شناسی مهندسی « ژئوتکنیک » ( تاریخچه و کاربردها)

 

زمین شناسی مهندسی از دو کلمه Engineering به معنی مهندسی و Geology به معنی زمین شناسی گرفته شده است.زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر «محیط زمین شناسی» بر سازه‌های مهندسی یا زمین شناسی مهندسی ، راه‌حلهای مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که محیط زمین شناسی اطراف یک سازه به دو صورت با آن در ارتباط است. یکی توسط مصالح زمین شناسی ، یعنی سنگ ، خاک و آب ، دیگری فرآیندها و مخاطرات زمین شناسی مثل سیل ، زمین لرزه ، حرکات دامنه‌ای و مانند آن. برخی از مولفین زمین شناسی مهندسی را سهوا به جای «ژئوتکنیک» به کار می‌برند. بطور کلی زمین شناسی مهندسی به توسط روشهای اکتشافی متنوع تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه مهندسی یا پروژه عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص می سازد.

 

تاریخچه و سیر تحولی

 

از قرنها پیش معماران و سازندگان بناها بر این نکته معترف بودند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا فرو ریختن ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند. البته ساختمانهای قدیمی همواره با توجه به تجربیات سازنده بنا و اغلب به روش آزمون و خطا احداث می‌شد. در سال 1776 و زمانی که «کولن» برای اولین بار تئوریهای مربوط به فشار زمین را ارائه داد، استفاده از روشهای تحلیلی در بررسی زمین آغاز شد.

بررسی‌های کولن بر روی دیواره‌های حائل نشان داد که وقتی دیوار حائلی کج می‌شود، گوه‌ای از خاک ناپایدار در پشت آن ایجاد می‌گردد که یک طرف آن ، دیوار و سمت دیگر آن یک سطح گسیختگی است. کولن فشار اولیه وارده به دیوار را به وزن گوه و مقاومت برشی در امتداد سطح برش ، که برحسب اصطکاک داخلی بیان نمود، مربوط کرد. در سال 1871 «اتو مور» فرضیه‌ای عمودی برای مقاومت مصالح زمین شناسی در برابر گسیختگی ارائه داد.

سالها گذشت تا آنکه «ترزاقی» مکانیک خاک را به صورت شاخه‌ای از مهندسی عمران مطرح نمود. دانش مکانیک خاک با اولین کنفرانس بین المللی در مورد مکانیک خاک و مهندسی پی که در سال 1936 میلادی در دانشگاه هاروارد آمریکا برگزار شد، در سطح جهانی تثبیت گردید.

از سالهای دور مهندسان و زمین شناسان مفاهیم مربوط به رفتار مکانیکی سنگها را در معدن‌کاری و صنعت نفت به کار می‌گرفتند، ولی این رشته تا اوایل دهه 60 میلادی مخصوصا تا سال 1996 که اولین کنفرانس بین المللی مکانیک سنگ در شهر لیسبون پرتغال برگزار شد، هنوز به طور رسمی به عنوان شاخه‌ای از دانش مهندسی به حساب نمی‌آمد.

واژه «ژئوتکنیک» اولین بار در سال 1948 میلادی توسط انستیتوی مهندسان ساختمان بریتانیا به کار گرفته شد و به تدریج مفهوم آن غنای بیشتری یافت، تا اینکه در سال 1974 «مهندسی ژئوتکنیک» به عنوان رشته‌ای خاص توسط انجمن مهندسان ساختمان ایالات متحده امریکا نیز به رسمیت شناخته شد.

امروزه واژه ژئوتکنیک به مفهوم مجموعه‌ای مشتمل بر سه دانش مکانیک خاک ، مکانیک سنگ و زمین شناسی مهندسی به کار گرفته می‌شود.

 

زمین و سازه‌های مهندسی

سازه‌های مهندسی صرفنظر از آن که ما آن را مجموعا «محیط شناسی» می‌نامیم ، تاثیر می‌پذیرند. شاید بتوان عناصر تشکیل دهنده محیط زمین شناسی را به نحو زیر به چهار جز مختلف تقسیم کرد:

« فرآیندهای زمین شناسی: چون فرسایش ، رسوب گذاری ، زمین لرزه و آتشفشان

« ساختمانهای زمین شناسی: چون لایه بندی ، گسلها ، کوه یا دره یک رود

« مواد زمین شناسی: چون سنگ و خاک و آب و هوا

«زمان: که همه چیز در ارتباط با آن در تغییر دائم است.

 

مواد و مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی

مواد جامد و طبیعی تشکیل دهنده ، بخشهای خارجی زمین را به دو گروه اصلی سنگ و خاک تقسیم می‌کنند.

سنگ : از نقطه نظر زمین شناسی ، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده است.

خاک : خاک توده‌ای از ذرات یا دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ بطور بر جا تشکیل شده است درجه سخت و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی است و گیاهان می‌توانند بر روی آن رشد کنند.

 

ژئودینامیک

یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین لرزه ، که شاید بتوان آنها را «بلایای زمین شناسی» نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکلات می‌شود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتمال رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند.

 

نقش زمین شناسی مهندسی و مسئولیت ‌های حرفه‌ای

زمین شناسی مهندسی واقعیت‌های علمی مشاهده شده یا اندازه گیری شده را که سرشت فیزیکی یگانه پوسته زمین را توصیف می‌کند به صورت اطلاعات زمین شناسی در می‌آورد و این اطلاعات را بر تشخیص مرز محدودیت‌های مهم فیزیکی که می‌تواند در طراحی ، ساخت و نگهداری هر پروژه مهندسی موثر باشد به دانسته‌های مهندسی تبدیل می‌کند. زمین شناسی مهندسی با ایفای این نقش ویژگیهای زمین شناختی محل اجرای پروژه را که در صورت داشتن شرایط نامطلوب سبب افزایش هزینه و در صورت داشتن شرایط مطلوب سبب کاهش هزینه خواهند شد، مشخص می‌کند. بدین ترتیب زمین شناسی مهندسی را می‌توان صاحب حرفه‌ای دو سویه نگر در نظر گرفت که از یک سو فرآیندهای زمین شناسی را در نظر دارد و از طرفی محصولات مهندسی مورد نظر اوست. بطورکلی مسئولیت‌های حرفه‌ای او را بصورت زیر می‌توان خلاصه کرد:

 

1) توصیف محیط زمین شناختی مربوط به پروژه مهندسی

2) توصیف مواد زمین ، توزیع آنها ، و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی آنها

3) استنتاج پیشینه رویدادهای موثر در زمین مواد

4) پیش بینی رویدادهای آتی و شرایطی که می‌تواند ایجاد شود.

5) توصیه مواد معرف برای نمونه برداری و آزمون

6) توصیه نحوه‌های کار و عمل با مواد و فرآیندهای گوناگون زمین .

7) توصیه یا ارائه معیارهای طراحی استخراج بخصوص در مورد زاویه شیبهای برش در موادی که آزمون مهندسی آنها نامناسب بوده است، یا در جاهایی که عناصر زمین شناسی عامل کنترل پایداری هستند.

8) وارسی حین کار ساختمانی برای تحقیق شرایط.

 

انواع روش ها و وسایل حفر گمانه

انواع روش ها و وسایل حفر گمانه

به منظور آگاهی از شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیکی اعماق بیشتر زمین ، معمولا گمانه‌هایی حفر می‌شود. گمانه در واقع چاه قائمی است که توسط وسایل مکانیکی در خاک یا سنگ حفر می‌شود. گمانه‌های کم عمق گاه توسط دستگاه ساده‌ای به نام اوگر (auger) که طرز کار آن مانند مته بخاری است، حفر می‌شوند. حفاری گمانه‌ها به صورتهای مختلف انجام می‌شود. در روش حفاری ضربه‌ای پیشروی توسط ضربات پی در پی به سر مته تیغه‌ای شکل انجام می‌شود و مدار کنده شده و خرد شده هر چند مدت یکبار بوسیله ابزار مخصوصی به نام گل کش از چاه خارج می‌شود. حفاری ضربه‌ای بیشتر در آبرفتها و رسوبات ناپیوسته ، مخصوصا اکتشاف زیر زمینی بکار می‌روند. نمونه‌هایی که به این ترتیب بدست می‌آید، کاملا دست خورده است.

 

در ادامه مطلب به تشریح موارد زیر می پردازم :

 

وسایل حفر گمانه

ماشین حفاری

لوله‌های جدار

لوله‌های حفاری

مته حفاری

روش حفر گمانه

برنامه ریزی عملیات حفاری

انتخاب وسایل

فاصله بین گمانه‌ها

عمق گمانه

جهت یابی گمانه

گل حفاری و نقش آن در حفاری های اکتشافی نفت و گاز

فهرست مطالب :

»موارد استفاده ازگل حفاری

»نقش مواد در گل حفاری

»مواد معدنی مورد استفاده در حفاری

»انواع گل حفاري

»موادي كه به گل اضافه مي شود 

»مشخصات گل حفاري

»آنالیز گل حفاری

»سيستم گردش گل

»گردش گل حفاري

 

اثر امواج مختلف زمین لرزه بر سازه های زیر زمینی

تاریخچه تونل سازی و سازه‌های زیر زمینی

تعيين ضخامت حقيقى طبقات حفارى شده

بررسی تغییر شکلهای ایجاد شده در تونل در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله