بخشی از مقاله
چکیده:
از قرن ها پیش تا کنون معماران و سازندگان ابنیه برای جلوگیری از نشست ، کج شدن و فرو ریختن و جانمایی مناسب ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند ، و آگاهی از زمین و شرایط نقش مهمی در دوام بنا دارد . در این مقاله به روش شناخت و آسیب شناسی و تشخیص و پیشنهادات و راهکارهای رفع آسیب زمین و پی پرداخته شده است . در بخش نخست به مشکلات فنی و مهندسی به دلایل مربوط به زمین و انواع خاک های مساله دار و آزمایشات مربوط به شناسایی زمین و نشست های زمین اشاره شده است . در بخش دیگر مقاله به آسیب شناسی زمین و علل آن و در نهایت دستیابی به یک چهارچوب علمی جهت روند آسیب شناسی و تشخیص پیشنهادات و راهکارهای رفع آسیب زمین و پی ارائه گردیده است . روش تحقیق کیفی ونوع پژوهش توصیفی - تحلیلی است و جمع آوری اطلاعات بر اساس مطالعات کتابخانه ای و اسنادی و بررسی های میدانی صورت گرفته است .
کلید واژه ها: زمین ، آسیب شناسی ، خاک های مساله دار ، نشست ، بهسازی
مقدمه :
ازقرنها پیش معماران و سازندگان ابنیه بر این نکته معترف بودند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا فروریختن ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند.وآگاهی از زمین نقش مهمی در دوام بنا داشته است.بعنوان نمونه انتخاب زمین برای احداث گنبد سلطانیه با شناخت بوده و بررسی شیب لایه های زیرزمینی نشانگر آن است که زمین آن با اطلاعات دقیق بوده و انتخاب بستر سنگی سبب کاهش عمق پی و ماندگاری بنا گردیده است . قرار دادن مناره هایی در اطراف گنبد این مناره ها با وزن خود از رانش گنبد جلوگیری کرده و نیروی رانشی گنبد را به زمین منتقل می نماید و همچنین در هنگام زلزله با بهره گیری از خاصیت الاستیک جوب در مهار نیروی افقی زمین موفق عمل می کند.
تصویر زمین گنبد سلطانیه
نمونه دیگر ازشناخت زمین گنبد قابوس می باشد، طبق مطالعات مشخص گردید که ساخت برج با احداث خاکریز صورت گرفته و این خاکریز پس از اتمام ساخت برج برداشته شود و حدود 15 متر از ارتفاع آن باقی مانده است ، در واقع وزن خاکریز ها انجام شده سبب تراکم خاک و سفت شدن زمین گردیده است و با بررسی نتایج آزمایشات انجام شده هیچ گونه آثار نشست بیش از حد و یا ناپایداری جزئی و کلی در زیر فونداسیون برج دیده شده است
تصویر برج قابوس
البته ساختمانهای قدیمی همواره با توجه به تجربیات سازنده بنا و اغلب به روش آزمون و خطا احداث می شد. در سال 1776 و زمانی که - - کولمب - - برای اولین بار تئوریهای مربوط به فشار زمین را ارائه دادو استفاده از روشهای تحلیلی در بررسی زمین آغاز شد.. - معماریان1372/ - .اهمیتی که شناخت زمین و همچنین آسیبهای ناشی از زمین به ساختمان دارد یکی از مهم ترین دلایل این پژوهش است.در این پژوهش تلاش خواهد شد به این سوالات پاسخ داده شود:
-1 مشکلات فنی و مهندسی به دلایل مربوط به زمین و علل آسیب رسان به زمین چیست؟
-2 آزمایشات و روشهای شناخت آسیبهای زمین و زمین شناسی کدام اند؟
-3 روند علمی آسیب شناسی و راهکار های رفع آسیب زمین و پی چگونه است؟
نتیجه حاصل از پژوهش پس از شناخت زمین و مشکلات فنی و مهندسی خاک های مسئاله دار و علل آسیب و تغییر تعادل زمین ارائه یک چارچوب علمی جهت شناخت زمین وروند آسیب شناسی ، تشخیص، پیشنهادات و راهکارهای رفع آسیب زمین و پی میباشد.
زمین شناسی:
وظیفه اصلی زمین شناسی مهندسی تعیین رابطه فعالیتهای عمرانی با محیط زمین شناسی است. برخی از فعالیت ها مستقیماً ناشی از احداث سازه است، در صورتی که برخی دیگر به طور طبیعی صورت گرفته یا توسط فعالیت های بشری تحریک و تشدید می شود. سازه مهندسی به توسط مصالح زمین شناسی - سنگ، خاک و آب - و همچنین فرایندهای مخربی چون زمین لرزه، فرسایش و سیل با محیط زمین شناسی رابطه دارد. این واسطه ها ممکن است مستقیماً یا به طور غیر مستقیم بر فعالیت های بشری تاثیر بگذارد.دستیابی به روش های موثر جهت مرتفع نمودن یا کنترل این گونه مشکلات مستلزم انجام بررسیهای دقیق به منظور شناسایی محیط زمین شناسی است.
این بررسی ها شامل توصیف انواع سنگ و خاک و تعیین ویژگیهای توده های سنگی و سازندهای خاکی، تعیین وضعیت آب زیرزمینی و بالاخره آگاهی از امکان وقوع پدیده های مخربی چون سیل، فرسایش، گسیختگی دامنه ای نشست زمین و زمین لرزه است. دستیابی به مجموعه این اطلاعات محتاج یک برنامه اکتشافی سازمان یافته است . برای سالهای متمادی اکتشاف محیط زمین شناسی جهت ایجاد یک سازه جدید توسط مهندسان خاک و پی و تنها با استفاده از دانش مکانیک خاک انجام می شد. امروزه دانش ژئوتکنیک، که از ترکیب سه رشته مکانیک خاک، مکانیک سنگ و زمین شناسی مهندسی درست شده است، روشهای اکتشافی کاملتری را ارائه می دهد که بازده به مراتب بیشتری دارد. - معماریان - 8 / 1372 /
-1 مشکلات فنی و مهندسی به دلایل زمین شناسی عبارتند از :
- 1 نشست و گسیختگی در سطح زمین
-2 ریزش و یا ترک خوردگی ساختمان ها
-3 نشست نا همگون ساختمان
-4 بالا آمدن سطح آب زیرزمینی که در نقاط پست می تواند مشکلاتی را برای پی ساختمانها به وجود آورد .
-5 گسل ها و پتانسیل لرزه خیزی
-6 روان گرایی خاک در هنگام زلزله
-7 زمین های سست مانند زمین های دفن زباله های شهری و زمین های باتلاقی مشکل زمین از ایجاد کردن آنها
-2 نشست و گسیختگی در سطح زمین
-1-2 تعریف نشست
نشست یعنی جابه جایی نسبی میان دو نقطه که بخشی از زمین می باشد.
-2-2 عوامل نشست
-2-2-1 افزایش بارها روی پایه های ساختمان ، که عبارتند از :
الف - افزایش وزن خود بنا
ب - تغییر در پخش بارها به علت عملیات ساختاری
ج - افزایش بار روی خاک به دلیل ساختمان های جدید و یا انباشت خاک ها
-2-2-2 تغییر بارها در محوطه اطراف بنا : به علت خاک برداری در اطراف بنا و کاهش مقاومت زمین در برابر تنش های افقی -2-2-3 عوامل ژئوتکنیکی : برای مطالعه مقدماتی پدیده نشست و گسیختگی می توان سه عامل کلی ژئوتکنیکی را در نظر گرفت که به قرار زیراند : - کمک پناه - 183 / 1385 / -2-2-3-1 تغییر شرایط هیدرولیکی الف - پائین آمدن سفره آب - نشست بر اثر استخراج آبهای زیرزمینی - - سوبسیدنس - :
