بخشی از مقاله
چكيده
لرزه نگاري درون چاهي روشي مناسب جهت محاسبة مقادير سرعت امواج تراكمي و برشي براي بررسي اطلاعات زيرسطحي مي باشد. اين پارامترها مي توانند در جهت سنگ شناسي، تعيين ويژگي خاك و آناليزهاي مرتبط براي عمقهاي مختلف در محل سازه استفاده شوند. همچنين پروفيلهاي لرزهنگاري انكساري نيز براي تعيين اين پارامترها در طول يك پروفيل مناسب ميباشند.
در اين مقاله از نتايج حاصل از برداشت ١٤ گمانه درون چاهي و ٤ پروفيل لرزه انكساري براي تشخيص روند كلي تغييرات سرعت متوسط موج برشي در شهر تهران به منظور تعيين جنس خاك استفاده شده است. در نهايت، نقشه سرعت متوسط موج برشي تا عمق ٣٠ متر براساس آيين نامه ٢٨٠٠ ساختماني تهيه گرديد. اين نقشه بيانگر افزايش سرعت متوسط موج برشي از جنوب به طرف شمال شرقي و شمال غربي مي باشد.
١ - مقدمه
در تمام پروژهها و طرحهاي عمراني، ويژگي و خصوصيتي كه به مهندسين در جهت طراحي سازه كمك ميكند، مدول هاي الاستيك ديناميكي مواد در محدودهاي است كه سازه بر روي آن اجرا خواهد شد. اين كميتها را علاوه بر انجام آزمايش هاي ژئوتكنيكي، ميتوان با داشتن اطلاعاتي از دانسيته، سرعت موج طولي و سرعت موج عرضي - برشي - در مواد مورد نظر محاسبه نمود.
بنابراين براي به دست آوردن كميتهاي ياد شده در يك منطقه، لازم است علاوه بر اندازهگيري سرعت امواج طولي - Vp - ، سرعت موج برشي - Vs - نيز برداشت شود - بيستون و مزولي، ١٩٧٧ - . تست دانهول يا روش لرزهنگاري درون چاهي يكي از روش هاي لرزه نگاري است كه براي اندازه گيري مستقيم سرعت امواج كشسان مورد استفاده قرار ميگيرد
اين روش در مقايسه با ساير روش هاي دانهول يا درون چاهي به دليل سهولت و سرعت اجرا و هزينه پائين، در مطالعات مهندسي و شهري كاربرد بيشتري دارد. در برخي از موارد براي محاسبه سرعت امواج و تعيين ضخامت لايه ها در طول يك پروفيل از روش لرزهنگاري انكساري استفاده ميشود، كه دراين مطالعه از چهار پروفيل لرزهنگاري انكساري استفاده شده است.
٢ - روش تحقيق
به منظور ارزيابي شرايط زير سطحي ساختگاه شهر تهران، سرعت موج برشي در طي١٤ گمانه درون چاهي و ٤ پروفيل لرزه انكساري مورد بررسي قرار گرفت
شكل ١. نقشه گوگل ارث محدوده مورد مطالعه و موقعيت مكانهاي مورد برداشت
آزمايش درون گمانهاي به هدف شناسايي لايهبندي خاك و مقاومت آنها استفاده ميگردد. اين روش بر مبناي اندازه گيري سرعت انتشار امواج فشاري و برشي و استفاده از آن جهت تفكيك لايهها و تخمين پارامترهاي ديناميكي خاك ميباشد. در اين آزمايش گمانهها ميبايست به روش ماشيني حفاري شده و پس از قرارگيري لوله از جنس PVC متناسب با قطر ژئوفون هاي درون گمانه، اطراف لوله از ماسه ريزدانه با دانهبندي يكنواخت پر ميگردد به نحوي كه لوله كاملاً در جاي خود ثابت شود. اساس كار در اين روش، اندازه گيري زمان سير موج از سطح زمين تا اعماق مختلف است.
جدول ١. تقسيم بندي نوع زمين از نظر لرزهاي بر اساس آيين نامه طرح ساختمانها در برابر زلزله
روش لرزهنگاري انكساري در طول يك پروفيل شامل وارد آوردن ناگهاني نيرو در نقطهاي در سطح - چشمه - و در همان حال اندازه گيري زمان رسيد. با آگاهي از هندسه مسير موج، فاصله گيرنده ها از چشمه و زمان رسيد موج هاي مستقيم و شكست مرزي به محل گيرنده هاي مختلف، از ديدگاه نظري مي توان لايه بندي زير سطحي و سرعت انتشار موج در هر لايه را بدست آورد. از آنجا كه سرعت انتشار اين موجها بطور مستقيم به ويژگيهاي كشساني لايه ها و چگالي آنها بستگي دارد، در صورت اندازه گيري سرعت موجهاي P, S براي لايه ها و آگاهي از چگالي آنها مي توان مدولهاي كشساني ديناميك لايه ها - مدول يانگ، مدول بالك و مدول برشي - را محاسبه كرد.
جدول ١ بيانگر طبق بندي خاك بر اساس آئين نامه هاي استاندارد ٢٨٠٠ ايران برپايه سرعت امواج برشي تا عمق ٣٠ متر براي يك گمانه نشان ميدهد. يك نمونه از سرعتها و ضرايب الاستيكي يكي از گمانههاي برداشت شده، در جدول ١ آورده شده است. در اين گمانه، چشمة موج P از دهانه چاه ٢ متر و فاصله نقطة چشمة موج S از دهانه چاه ٥/٢ متر تعيين و هر دو چشمه در يك راستا نسبت به گمانه قرار داشتند. محل گيرنده ي كمكي دقيقاً در مجاورت گمانه و در فاصلة ٢ متري از چشمة موج P و ٥/٢ متري از چشمة موج S واقع گرديده است.درجدول ٣ درجه بندي گمانه نمونه را نشان ميدهد.
جدول ٢. اطلاعات سرعتها و ضرايب الاستيكي در حالت ديناميكي براي هر متر براي يك گمانه تا عمق ٣٠ متر
شكل ٢. نمودارسرعت بازه اي موج P به موج S به همراه لايه بندي
جدول ٣. طبقه بندي خاك گمانه نمونه براساس آئين نامه هاي استاندارد ٢٨٠٠ ايران
