✅ بعد از این سه سخنرانی، دو سخنران از مسئولین استانی البرز به تشریح دلایل ایجاد فرونشست در محدوده استان، عوامل اصلی دخیل در این موضوع و راه‌کارهای اتخاذ شده در این مورد پرداختند. به‌ترتیب آقای مهندس بدرزاده از معاونین جهاد کشاورزی البرز و آقای مهندس کیاپاشا از مدیران آب منطقه‌ای استان مواردی را ذکر کردند. مهمترین موارد مطروحه در این خصوص به قرار ذیل بودند.

✳️ آقای مهندس بدرزاده از جهاد کشاورزی استان البرز:

طبق توضیحات ایشان، یکی از مهمترین عوامل گسترش فرونشست در استان، افزایش قطعه‌بندی و فروش زمین‌‌های کشاورزی جهت ویلاسازی در منطقه است. با ساخت هر ویلا، یک حلقه چاه به منطقه اضافه می‌شود و نرخ برداشت از آب‌های زیرزمینی را افزایش می‌دهد. نرخ زیاد افزایش جمعیت استان و کشاورزی بدون امکان کنترل توسط برخی اتباع خارجی نیز از سایر موارد در افزایش نرخ فرونشست است.

1- تغییر در روشهای کشاورزی و اصلاح الگوی کشت
2 - بهینه سازی مصرف آب در بخش کشاورزی با اصلاح سیستم‌های مدرن آبیاری و روش‌های کشت
بدون خاک
3 - ترویج و آموزش کشاورزان و بهره برداران واحدهای تولیدی
4 - جلوگیری از ساخت و سازهای غیر مجاز در اراضی زراعی و باغی

✳️ آقای مهندس کیاپاشا از شرکت آب منطقه‌ای استان البرز:

1 - تهیه و ارائه گزارش کلیه اقداماتی که منجر به افت سطح آب زیرزمینی در دشت‌ها و آبخوان ها شده و ارئه پیشنهادهای کلی برای جلوگیری ار روند افت سطح آب زیرزمینی
2 - پر و مسلوب المنفعه کردن چاه های غیر مجاز در منطقه
3- نصب کنتورهای هوشمند چاه های آب با اولویت مناطق با نرخ فرونشست بالا و کنترل بهره برداری چاه‌ها در حد مجاز
4- پایش بر خط تراز آب‌های زیرزمینی و بازنگری در میزان دبی استحصالی چاه‌های مجاز با اولویت زون‌های فرونشست زمین
5- تغذیه مصنوعی سفره‌های آب زیرزمینی با روان‌آب‌های غیر لازم و بازچرخانی آب در محدوده‌های فرونشست زمین
6 -جلوگیری از نشت و آب‌شستگی ناشی از خروج آب از شبکه لوله‌کشی شهری

✳️ با تشکر از آقای مهندس افشین ظاهری، دانشجوی دکتری ژئوتکنیک دانشگاه خوارزمی بابت تهیه گزارش و عکس از این رویداد

✅ لینک دریافت بیش از 900 مقاله ارائه شده در بیستمین کنفرانس بین‌المللی مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک (سیدنی، استرالیا، 2022)
https://www.issmge.org/publications/online-library

https://t.me/soil_modeling

🟩 بخشهای پایانی از سخنرانی شماره 61 رانکین باقی مانده که سعی میکنم در این چند روز جمع‌بندی نمایم.

یکی از مواردی که پروفسور کارتر در بخش‌های پایانی سخنرانی به آن اشاره کرد ملزومات مدل رفتاری جهت کاربرد در مسائل ژئوتکنیکی با تغییرشکلهای بزرگ بود.

🟢 همانطور که نوشته شده، رعایت 3 شرط در مدلهای رفتاری که برای مسائل تغییرشکل بزرگ به‌کار می‌رود می‌تواند به اخذ پاسخ صحیح کمک شایانی نماید:
1. قابلیت مدلسازی فروپاشی ساختار
2. توجه به نرخ بارگذاری
3. رفتار نرم‌شونده

🟢 البته در خصوص این موارد می‌توان بحث بسیار کرد. مثلا درنظرگیری بحث فروپاشی ساختار برای هر خاکی الزامی نیست. به عبارت دیگر نمی‌توان گفت هر جا تغییر شکل زیادی ایجاد شود حتما فروپاشی ساختار داریم چراکه ممکن است از ابتدا اصلا ساختار خاصی وجود نداشته باشد. معمولا این بحث در خاک‌های سیمانته یا رس‌های نرم بیشتر حائز اهمیت است.
نرخ بارگذاری بحث مهمی است و در عمده مسائل می‌تواند تاثیرگذار باشد و توجه به اینکه مسئله در شرایط زهکشی شده یا زهکشی نشده است حائز اهمیت است. اما باز باید به این نکته توجه شود که تعداد مدلهای رفتاری قابل کاربرد، با توجه به نرخ بارگذاری، محدود است و جا برای کار بیشتر در این زمینه بسیار است.

مسائل تغییرشکل بزرگ در ژئوتکنیک زیاد هستند و مثالهای فراوانی در این مورد را می‌توان مورد بحث قرار داد. البته پروفسور کارتر بحث مدلسازی عددی عملیات تعبیه خط لوله در بستر دریا را (به‌عنوان یک مسئله نفوذ) مطرح کرده است که در شکل مشاهده می‌شود.

🟢 همانطور که شکل نشان می‌دهد 3 مرحله متفاوت در این خصوص قابل بررسی است:
مرحله قرار دادن لوله در کف دریا
تحکیم به دلیل وزن لوله
جابه‌جایی به علت طوفان و تغییرات دما

🟢 در مرحله قرارگیری لوله در کف، با توجه به زمان کوتاه بارگذاری مسلما فرض رفتار زهکشی نشده برای خاک منطقی است، هرچند پس از آن، تا مدت زمان بسیار طولانی‌تر می‌توان تحکیم به‌علت وزن لوله را شاهد بود. در خصوص جابه‌جایی به‌علت طوفان و ... هم توصیه به استفاده از پارامترهای مقاومت برشی پسماند به علت جابه‌جایی های بزرگ شده است.

در شکل نمونه پاسخ مدل عددی برای تغییرات نفوذ در برابر نیروی نفوذ، در مرحله قرارگیری (نصب) لوله با استفاده از مدلهای رفتاری مختلف ترسیم شده است.

🟢 ظاهرا پاسخ مدل عددی با پاسخ آزمایشگاهی (به‌دست آمده از تست‌های سانتریفوژ) مقایسه شده است. نتایج برای 3 مدل رفتاری مختلف برآورد و مورد مقایسه قرار گرفته است.
مدل Cam Clay اصلاح شده (MCC)
مدل Saniclay با قابلیت مدلسازی فروپاشی ساختار (S-Saniclay)
و یک ورژن دیگر از مدل S-Saniclay که با توجه به نام آن یک مدل الاستو-ویسکو-پلاستیک است یعنی بحث نرخ بارگذاری یا تغییرشکل نیز می‌تواند در آن مورد توجه قراربگیرد (EVP-S-Saniclay)

🟢 مقایسه 3 مدل با نتایج آزمایشگاهی نشان داده که مدل سوم، که قابلیت مدلسازی فروپاشی ساختار و همچنین نرخ بارگذاری-تغییرشکل را را دارد مناسب‌ترین پاسخ را داده است.
شکل نشان داده که با افزایش نفوذ، پیش‌بینی مدل MCC از پاسخ آزمایشگاهی فاصله گرفته ولی پاسخ دو مدل دیگر به پاسخ آزمایشگاهی نزدیک شده است.
با توجه به وجود رسوبات نرم در کف دریا و افزایش فروپاشی ساختار خاک با ازدیاد نفوذ لوله در کف، منطقی است دو مدلی که امکان مدلسازی بحث فروپاشی ساختار را داشته باشند نسبت به مدل MCC پاسخ‌های منطقی‌تری را ارائه نمایند.

🟢 البته همانطور که گفته شد درنظر گرفتن بحث فروپاشی ساختار در هر نوع خاکی مورد نیاز نیست. یعنی اگر قرار باشد مثلا بحث کوبش شمع در یک خاک ماسه‌ای مدل شود الزامی ندارد سراغ مدل رفتاری با قابلیت در نظر گرفتن فروپاشی ساختار برویم. توجه شود که پیچیدگی مدل رفتاری یعنی تعداد پارامترهای بیشتر و مشکلات بیشتر در پروسه کالیبراسیون آن. بنابراین مجددا توصیه می‌شود بحث فروپاشی ساختار در مواردی که قطعا امکان آن وجود دارد لحاظ شود.
در این مسئله هم با توجه به رسوبات نرم موجود در کف دریا و امکان از بین رفتن ساختار اولیه موجود در آن حین قرارگیری لوله، درنظرگیری چنین مدلی منطقی است. همانطور که دیده شد، MCC قادر نبود کاهش و تثبیت نیروی نفوذ را با ازدیاد میزان نفوذ، مدلسازی نماید.

این مسئله نفوذ لوله در بستر دریا با استفاده از مدل پلاستیسیته دو سطحی هم تحلیل شده است که شکل نمایی از سطح تسلیم مدل را ارائه می‌نماید.

🟢 مدل‌های پلاستیسیته دو سطحی (TSP) هم با توجه به امکان مدلسازی رفتار نرم‌شونده (Softening behavior) معمولا در مسائل تغییرشکل بزرگ جواب‌های مناسبی را ارائه می‌نمایند که نمونه آن توسط Chakraborty et al. (2013) ارائه شده است.