چكيده
چكيده:
اكثر زلزلههاي قدرتمند بر اثر جابجاييگسلها روي ميدهند. اثر اين جابجايي در سنگ
بستر، در عمق خاكادامه يافته و جابجايي تفاضلي ايجاد مي نمايد. جابجاييهاي تفاضلي در
عمق و سطح خاك با سازههاي مهندسي اندركنشداشته و سببتخريباين سازه ها ميشوند.
با اين وجود ، تحقيقات و مطالعاتمهندسي ژئوتكنيكلرزه اي در چهار دهه اخير بيشتر بر
اندركنشديناميكي خاكو سازه تاكيد دارد تا جابجايي هاي ماندگار ناشي از حركتپوسته
زمين.
كه در آن (Kocaeli, Duzce and Chi-Chi) پساز سه زلزله مهم 1999 در تركيه و تايوان
سازههاي سطحي و زيرسطحي زيادي در اثر جابجاييهاي ماندگار آسيبديدند، علاقهمندي
زيادي براي تحقيق در اينباره شكل گرفت. سازههاي مورد بررسي از سازههايي با فونداسيون
منفرد تا مقاطع جعبهاي، شمعها، لوله هاي مدفون و تونلها را تشكيل ميدادند كه هركدام
نمونهاي از اندركنش گسلشرا با سازهها نشان ميدادند.
براي بررسي اين پديده تحقيقات مختلفي در سه حوزه 1- بررسي مطالعاتميداني در
زلزلههاي گذشته، 2- مطالعات آزمايشگاهي و 3- آناليزهاي عددي انجام گرفته است. تجربيات
زلزلههاي گذشته، مثالهاي متعددي از اندركنشسازههاي مختلفبا گسلشرا نشان ميدهد.
1- سعي g بر اين اساسدر حوزه آزمايشگاهي، با استفاده از تستهاي سانتريفيوژ و آزمايشات
گرديده است تا پارامترهاي مهم در اندركنشسازه- گسلشاز قبيل موقعيتنسبي فونداسيون يا
لوله هاي مدفون نسبتبه گسل، سربار فونداسيون، عمق مدفون لوله ها و ... مورد بررسي قرار
گيرد. براساسنتايج مطالعات آزمايشگاهي و بررسي مطالعاتميداني در زلزلههاي گذشته،
مدلهاي عددي براي بررسي اين پديده گسترشيافت. اين مدلها قادر هستند تا مسير گسلش و تغيير شكلهاي سطحي را مدل نمايند. عليرغم برخي از مشكلات، مدلهاي عددي توانستهاند اين
مكانيزم را با دقت تقريبا مناسبي مدل نمايند.
در آييننامههاي طراحي سازهها در مقابل زلزله نيز عموماً بر پرهيز از ساخت و ساز در
نواحي با خطر گسلشتأكيد شده است، در حاليكه در ساختتونلهاي حمل و نقل، آب، نفت،
گاز و... عبور از ناحيه ي در معرضگسلشغير قابل اجتناباست . از طرفديگر، بسياري از
تونلها كه در گذشته ساخته شدهاند، در منطقه با خطر وقوع گسلشقرار دارند. لذا كاربرد اين
قانون بصورت كلي، با مشكلاتي همراه است.
تاكنون كارهاي انجام شده در اين حوزه، بيشتر به بررسي مكانيزم گسلشو اندركنشآن با
فونداسيونهاي سطحي، عميق و لوله هاي مدفون پرداخته است. در حاليكه كارهاي بسيار اندكي
در زمينه اندركنشتونل و گسلشوجود دارد. از اين ميان مي توان به تحقيقاتبسيار محدود
اشاره نمود كه به مطالعه اندركنشتونل و گسلشمعكوسبا استفاده از مدلسازي Line et al.
.[ 1- پرداختند[ 1] و[ 2 g آزمايشگاهي
در تحقيق حاضر به مطالعاتتفضيلي اندركنشتونل و گسلشبا استفاده از مدلسازي
آزمايشگاهي سانتريفيوژ و عددي براي اولين بار در دنيا پرداخته شده است . در فرصتمطالعاتي
در دانشگاه بين المللي تايوان براي اولين بار Professor Chung Jung Lee انجام شده، زير نظر
تونل در جعبه گسلشسانتريفيوژ مدل گرديد و ايده انحرافمسير گسلشهاي معكوسو نرمال
در خاكماسه اي خشكبا استفاده از 13 تست سانتريفيوژ در اثر وجود تونل زيرزميني مورد
بررسي قرار گرفت كه نتايج آن بسيار رضايتبخش ميباشد.
نوآوري موجود در تحقيق حاضر، بررسي اولين مدلسازي تونل تحتخطر گسلشمي
باشد، هنگامي كه تونل به صورتموازي با خط گسل در بالاي سنگبستر باشد. در جعبه
گسلشاز تونلي با جنسآلومينيوم براي مدلسازي استفاده شد و تونل در معرضپديده گسلش
- در خاكماسه اي خشك- قرار گرفت. وجود تونل سبب تغيير مسير گسلشگرديد و آسيب جدي سازه اي به تونل وارد آمد. همچنين ناحيه برشي در سطح و داخل لايه خاكبا وجود
تونل گسترشوسيعي داشته است.
با استفاده از برنامه كامپيوتري تهيه شده و ليزرهاي سطحي، تغيير شكلهاي سطحي به صورت
پيوسته بعنوان خروجي از سانتريفيوژ داده ميشود. تصاوير اخذ شده از آزمايشزمينه را براي
تحليل انحرافمسير گسلشفراهم نمود و با بهرهگيري از نرم افزار پردازشتصوير از
آزمايشاتمدلسازي فيزيكي سانتريفيوژ، براي بررسي پديده گسلشو اندركنشآن با تونل زير
سطحي استفاده شده است. در انتها پساز كاليبراسيون مدل عددي و با انجام آناليز پارامتريك،
عوامل موثر بر اندركنشتونل و گسلشمعكوسمورد بررسي قرار گرفتهاند. نتايج
مدلسازيهاي آزمايشگاهي و عددي، مؤثر بودن عمق مدفون تونل، صلبيت تونل و دانسيته
خاكماسه اي در انحراف مسير گسلشو افزايشخطر گسلشمعكوسبر سازههاي سطحي
را بخوبي نشان ميدهد.
