تحلیل شرایط آب‌وهوایی منطقه‌ای 633 سد بزرگ دنیا که برای نخستین بار انجام شده، نشان می‌دهد احداث سدهای بزرگ، افزایش محسوسی در بارندگی، طوفان و سیلاب منطقه‌ای به‌دنبال دارد.

هشدار به سدسازان! هنگام ساخت ذخائر آبی مراقب باشید، زیرا طوفان‌ها و سیلاب‌های بزرگ‌تری در راه خواهند بود. این هشدار براساس تحلیل بیش از 600 سد ارائه شده که بیشتر این سدها، بارندگی‌ها و خسارات شدیدتری را به همراه داشته‌اند.

این تفکر که مخازن بزرگ آب می‌توانند بر بارندگی تاثیرگذار باشند، موضوع تازه‌ای نیست. اما تاکنون هیچ‌کس اثرات سدهای بزرگ و مخازن آبی آن‌ها را مطالعه نکرده بود.

به گزارش نیوساینتیست، فیصل حسین و همکارانش در دانشگاه فنی تنسی در کوکویل، بزرگی شدیدترین طوفان‌ها را در نزدیکی 633 سد بزرگ دنیا، قبل و بعد از ساخت بررسی کرده‌اند. آن‌ها متوجه شده‌اند که در بیشتر موارد، میزان بارش در پرباران‌ترین فصل سال، یک سال پس از بهره‌برداری از سد به میزان 4 درصد افزایش داشته و همچنین در تعداد روزهای بارانی نیز افزایش محسوسی مشاهده می‌شود.

یوهانس فدما از دانشگاه کانزاس در لاورنس معتقد است این مطالعه نخستین تحقیقی است که رابطه میان سد‌ها و بارندگی‌های شدید را نشان می‌دهد. به گفته وی با وجود این‌که نتایج در سراسر دنیا یکسان نیست، اما این مسئله با توجه به الگوهای آب‌وهوایی منطقه‌ای و بسیاری عوامل دیگر، دور از انتظار نیست.

حسین برای تعیین این اثرات قصد دارد از مدل‌ها کامپیوتری استفاده کرده و سد‌ها را در شرایط متلف شبیه‌سازی کند. وی می‌گوید:" امیدوارم این موضوع تصور ما را روشن‌تر کرده و تردیدها را کمتر کند."

روش ناتم،جدیدترن الگوی جامع تونلسازی

مقدمه:
روش تونلسازی اتریشی (NATM)، در فاصله سالهای 1957 تا 1965 در اتریش ابداع گردید. نام این روش در سال 1962 در سالزبورگ و جهت تمیز از روش قدیمی تونملسازی اتریشی اعطا گردید. نخستین ارائه دهندگان این روش Ladislaus von Rabcewicz, Leopold Müller و Franz Pacher بودند. ایده نخستین این روش عبارت است از استفاده از فشارهای زمین شناسی در برگیرنده توده سنگ جهت مقاوم سازی ونگهداری تونل.

کلیات مکانیک سنگ

تاریخچه

بناها و آثاری چون سدهای مربوط به سده‌های 29 و 30 قبل از میلاد در مصر و عراق ، اهرام ثلاثه مصر ، کاخ تخت جمشید و مقبره‌های نقش رستم که بر سنگ (از سنگ و یا در سنگ) ساخته شده‌اند گواه بکارگیری روشهای دقیق در امر انتخاب ، استخراج و کندوکاو سنگ و لذا کاربرد مکانیک سنگ از دیر زمان‌اند. ارتباط تنگاتنگ ما با سنگ به پیش از تاریخ بر می‌گردد. در آن زمان ، پیکانها ، ابزار معمولی و ظروف ، استحکامات ، خانه‌ها و حتی تونلها از سنگ یا در سنگ ساخته می‌شد. ساختها و مجسمه‌هایی مانند معبد ابوسمبل از مصر نشان دهنده استفاده از روشهای بسیار دقیق در امر انتخاب محل ، استخراج و کندوکاو بر سنگ است.

سیر تحولی و رشد

در قرون هجدهم و نوزدهم تونلهای بزرگ به منظور تهویه و زهکشی معادن ، فاضلاب ، کانال کشی و حمل و نقل با راه آهن زده‌ ‌شد. در همین قرن ما ، ساختن مجسمه‌های عظیم در مونت راشمو میل به درگیری برای ساختن پیکرهای بزرگ سنگی و به همان اندازه انتخاب گرانیت خوب را ، با وجود روی آوردن مهندسان به مصالح دیگر ، به جهانیان ثابت کرد. در این عصر که مهندسان مواد می‌توانند به اقتضای نیازهای خاص و عجیب آلیاژها و پلاستیکها را بسازند ، سنگ کاری هنوز انرژی صنایع و تخیل مهندسان را به خود مشغول داشته است. 
 

مباحث مربوط به مکانیک سنگ

• رده‌بندی زمین شناختی سنگها : سنگها را از نظر نحوه تکوین آنها ، معمولا به سه گروه آذرین ، دگرگونی و رسوبی تقسیم می‌کنند.
• ویژگیهای شاخص سیستمهای سنگ : برای طبقه‌ بندی مهندسی سنگها ، لازم است که ویژگیهای شاخص سنگها ارزیابی شوند و با در نظر گرفتن مجموعه آنها با همدیگر ، شخصی باتجربه می‌تواند، همبستگیهای مفیدی را بین آنها ، برای کاربردهای عملی، بیایبد. بعضی از این ویژگیهای شاخص عبارتند از : تخلخل ، چگالی ، تراوایی و استحکام.
• استحکام و معیارهای ریزش سنگ : در این بحث از مکانیک خاک معیارهای ریزش سنگ مثل خمش ، برش و خرد شدن و یا عوامل دیگری که باعث ریزش می‌شوند، بررسی می‌شوند.
• تنشهای اولیه در سنگها و اندازه‌ گیری آنها : در نزدیکی سطح زمین در نواحی کوهستانی ، تنش در جای سنگ ممکن است در بعضی نقاط به صفر نزدیک شود و در نقاطی دیگر ممکن است نزدیک به استحکام سنگ باشد، دستکاری و برهم زدن میدان تنش از طریق حفر تونل یا حتی گودبرداریهای سطحی ، ممکن است محرک آزاد سازی شدید انرژی ذخیره شده شود. در این قسمت به بررسی و تعیین بزرگی و جهت تنشهای اولیه در ساختگاه یک پروژه می‌پردازند.
• دگرشکل پذیری سنگها : دگرشکل پذیری ، ظرفیت سنگ برای واتنش در مقابل بار اعمال شده یا پاسخ به باربرداری ناشی از گودبرداری است. 
•  
•  

  ارتباط با سایر علوم

  ویژگی مصالحی از قبیل سنگ و خاک در مقایسه با مصالح دیگر مهندسی این است که این مصالح کمتر قابل انتخاب است و به عبارت دیگر مهندسین طراح باید طرح را برای مواد و محیطی در نظر بگیرند که خصوصیات آن محیط الزاما مطابق خواست آنها نیست و نیز این خصوصیات از محلی به محل دیگر متفاوت است، از اینرو شناخت کلیه خواص فیزیکی ، مکانیکی ، زمین شناسی ، هیدرودینامیکی و حتی کانی شناسی و چینه شناسی سنگها معمولا مفید و در مواردی حتما ضروری است.
  

  کاربردهای مکانیک سنگ

  برخی کارهای مهندسی که در حد چشمگیری با مکانیک سنگ در ارتباط هستند، شامل موارد زیر می‌باشند.
  
  
  
  • پروژه‌های سازنده‌های سطحی : این پروژه‌ها شامل مواردی چون پل ، ساختمانهای بلند ، نیروگاهها و سدها می‌باشند.
  • مسیرهای حمل و نقل : مانند بزرگراه ، خط آهن ، کانال و خط لوله
  • گودبرداریهای سطحی : مثل معدن روباز
  • گودبرداریهای زیرزمینی : مثل تونلها ، حجره‌های زیرزمینی و کارهای دفاعی
  • بهره‌ برداری از منابع انرژی : مثل استخراج نفت و دفن زباله‌های اتمی

آزمون سه محوری (Triaxial) - استاندارد ASTM D4767-88 & D2850-87

هدف این آزمایش نیز تعیین پارامترهای مقاومت برشی خاک است آزمایش سه محوری نسبت به آزمایشهای دیگر روش پیچیده تر و قابل اعتمادتری برای تعیین مقاومت برشی خاکها می باشد . دلیل آن اینست که در آزمایش برش مستقیم خاک به اجبار از محل درزبین دو قسمت جعبه گسیخته می شود ولی در آزمایش سه محوری خاک از محل ضعیفترین صفحه خود گسیخته می شود.

این آزمایش به سه شکل به شرح ذیل انجام می گیرد:

آزمایش نفوذ SPT و نمونه گیری ازخاک ها با لوله شکافدار ( نمونه گی

این روش آزمایش طرز پیشروی نمونه گیر لوله ای دو کفه ای ، برای بدست آوردن نمونه خاک معرف و اندازه گیری مقاومت خاک در مقابل نفوذ نمونه گیر ، را شرح می دهد و بطور کلی بعنوان آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) شناخته شده است.این استاندارد تمام موارد ایمنی مربوط به کاربرد آنرا بیان نمی کند ، در مسئولیت استفاده کننده از این استاندارد است تا دستور العمل های تندرستی و ایمنی مناسب را تهیه نماید و قبل از استفاده قابلیت اجرائی محدودیت های تعدیلی را مشخص نماید. مقادیر بیان شده برحسب واحدهای اینچ – پوند بعنوان استاندارد در نظر گرفته می شود

اصول روش ناتم در تونل سازی

  مقدمه:روش تونلسازی اتریشی (NATM)، در فاصله سالهای 1957 تا 1965 در اتریش ابداع گردید. نام این روش در سال 1962 در سالزبورگ و جهت تمیز از روش قدیمی تونملسازی اتریشی اعطا گردید. نخستین ارائه دهندگان این روش Ladislaus von Rabcewicz, Leopold Müller و Franz Pacher بودند. ایده نخستین این روش عبارت است از استفاده از فشارهای زمین شناسی در برگیرنده توده سنگ جهت مقاوم سازی ونگهداری تونل.
باید گفت که امروزه مطالعات گسترده ای از سوی متخصصین علم مکانیک سنگ در ارائه طرحی مطمئن برای نگهداری فضاهای زیرزمینی صورت می گیرد که بتواند سیستم نگهداری را به گونه ای طراحی کند که علاوه بر ایمن بودن، از نظر اقتصادی نیز معقول باشد. نتایج این مطالعات بر ضرورت بکارگیری روشهای مشاهده ای همچون NATM در تونلسازی تاکید دارد.

آزمایش برش مستقیم جهت تعیین مقاومت برشی خاک

یکی از قدیمی ترین آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاکهای تحکیم شده چسبنده ، آزمایش برش مستقیم است در این آزمایش تنشهای وارد بر سطحی که در آن گسیختگی رخ می دهد در سراسر آزمایش مستقیما کنترل می شود دستگاه برش مستقیم اساسا مرکب از یک قوطی  که در جهت افقی به دو قسمت تقسیم شده است قسمت پایین به طور ثابت به پایه دستگاه اتصال یافته وبدون حرکت است در حالیکه قسمت بالایی آزاد است ومی تواند در هر دو جهت افقی و قائم حرکت کند که مقدار حرکت را می توان بوسیله گیج اندازه گیری نمود مقاومت برشی توده خاک ,مقاومت داخلی واحد سطح آن خاک است که می تواند برای مقابله با گسیختگی یا لغزش در امتداد هر صفحه داخلی ,بروز دهد. برای تحلیل مسائل پایداری خاک نظیر ظرفیت فشاری ,پایداری شیروانیها و فشار جانبی بر روی سازه های حائل خاک ,لازم است طبیعت مقاومت برشی بخوبی شناخته شود. آزمایش برش مستقیم یک نمونه از آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاک می باشد این آزمایش  روی نمونه تحکیم شده زهکشی شده انجام می شود و هدف از آن تعیین c  و T  در خاکها می باشد.

در خاکهای  ماسه ای  متراکم  نمودار صعود  می کندبعد به یک نقطه (pic)  می رسد که بعد  از این  نقطه  خاک نرم می شود ونزول می کند هر چه  ماسه  متراکم تر  باشد  شیب نمودار بیشتر می شودچون سختی آن بیشترمی شودپس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع (dilation) دارد. اتساع یعنی افزایش حجم ناشی ازتنش برشی. خاک متراکم وقتی تحت برش قرار می گیرد ابتدا یک مقدار متراکم می شود اما بعد دانه ها شروع به راندن یکدیگر می کنند (مثل شخصی که میخواهد ازجمعیتی عبور کندپس بایدبه اطراف فشار بیاورد)پس تمایل به افزایش حجم پیدا می کند واصطعکاک کمتر می شود وباافت مقاومت برشی مواجه هستیم وخاصیت نرم شوندگی از خود نشان می دهد. پس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع دارد. درخاکهای ماسه ای شل وقتی تحت برش قرار می گیردمتراکم می شود وکاهش حجم می دهد(compation