3-1- مقدمه 33
3-2- واریوگرام 33
3-2-1- کلیات.. 33
3-2-2- واریوگرام جهتی و غیر جهتی. 37
3-2-3- روند. 39
3-2-4- ناهمسانگردی. 39
3-2-5- مدلسازی واریوگرام 40
3-2-5-1- مدل کروی. 40
3-2-5-2- مدل گوسی. 41
3-2-5-3- مدل نمایی. 41
3-2-5-4- مدل خطی بدون سقف.. 42
3-2-5-5- مدل خطی سقف­دار 42
3-2-5-6- مدل سینوسی (اثر سوراخ) 43
3-3- واریانس تخمین. 44
3-4- کریجینگ… 45
3-4-1- مقدمه 45
3-4-2-انواع کریجینگ… 45
3-4-2-1- انواع کریجینگ بر حسب مشخصات ساختار فضایی. 45
3-4-2-2- انواع کریجینگ بر حسب حجم پایه 47
3-4-2-2-1- کریجینگ نقطه­ای. 47
3-4-2-2-2- کریجینگ بلوکی. 47
3-4-2-3- سایر انواع کریجینگ… 47
3-5- مراحل تخمین به روش زمین آماری 47
3-6- مطالعات پیشین صورت گرفته در خصوص استفاده از زمین­آمار در ارزیابی پتانسیل روانگرایی 49
3-6-1- ییگوسگیل و همکاران (2006) 49
3-6-2- داوسون و بایز (2005) 50
3-7- جمع­بندی 52
فصل چهارم: معرفی مسیر خط دو مترو تبریز. 53
4-1- مقدمه. 54
4-2- وضعیت لایه ­های زیرسطحی مسیر خط دو مترو تبریز. 54
4-3- زمین شناسی عمومی منطقه. 57
4-4- تکتونیک و لرزه­خیزی منطقه. 58
4-5- وضعیت آب زیرزمینی در محدوده مورد مطالعه 59
4-6- آزمایش­های صحرایی صورت گرفته در ناحیه مورد مطالعه 59
4-7- آزمایش­های آزمایشگاهی صورت گرفته در ناحیه مورد مطالعه 59
4-8- جمع­بندی. 60
فصل پنجم: تعیین پتانسیل روانگرایی رسوبات مسیر خط دو مترو تبریز با بهره گرفتن از زمین­آمار 61
5-1- مقدمه 62
5-2- آماده ­سازی و تحلیل آماری داده ­ها 62
5-3-واریوگرافی. 66
5-3-1- محاسبات واریوگرام تجربی و برازش مدل. 66
5-3-2- اعتبارسنجی داده ­ها 68
5-4- تخمین کریجینگ… 69
5-5- جمع­بندی. 75
فصل ششم: نتایج و پیشنهادها 76
6-1- نتایج. 77
6-2- پیشنهادها 78
منابع و مآخذ. 79
پیوست.. 83
امروزه با پیشرفت فن­آوری، سهولت نسبی در حفاری و ساخت سازه­­های زیرزمینی، محدودیت­ در فضاهای سطحی برای اجرای طرح­های عمرانی و نیز به واسطه مسائل سیاسی و امنیتی توجه بسیاری از کشورهای توسعه­یافته و در حال توسعه به احداث سازه­های زیرزمینی برای کاربردهای عمرانی، معدنی و نظامی جلب شده است. راه­ها و بزرگراه­های زیرزمینی، انواع تونل­ها و شبکه متروی شهری از جمله سازه ­هایی هستند که در کشورهای مختلف به سرعت در حال ساخت و اجرا می­باشد. با توجه به توسعه روزافزون سازه­های زیرزمینی و هزینه­ های فراوانی که برای ساخت هر یک از این سازه­ها صرف می­گردد و نیز اهمیت آنها در شبکه حمل و نقل بین شهری و داخل شهری و خطری که در صورت آسیب­دیدگی آنها متوجه جان مردم می­ شود، لازم است که پایداری آنها در برابر خطرات ناشی از زلزله مورد مطالعه قرار گیرد [1].
یکی از مهمترین پدیده­هایی که به هنگام زلزله خسارات شدیدی به سازه­های زیرزمینی وارد می­ کند، پدیده روانگرایی[1] است. روانگرایی، پدیده افت آنی مقاومت برشی خاک در طی ارتعاش سنگین زمین­لرزه­هاست که طی آن، خاک رفتاری شبیه یک مایع از خود نشان می­دهد [2]. این پدیده در سازه­های زیرزمینی واقع در خاک روانگرا شده، به صورت­هایی نظیر نشست­ها[2]ی جدی و برکنش[3] سازه ظاهر می­ شود و بسیار محتمل است که به­عنوان یکی از پیامدهای زلزله مطرح شود.
در پی خسارات چشمگیری که این پدیده در طی زمین­لرزه­های نیگاتا[4] و آلاسکا[5] در سال 1964 بر جای گذاشت، مطالعات گسترده­ای در رابطه با آن صورت گرفته و روش­های متعددی برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی نهشته­های خاکی ارائه شده است [3] که در حالت کلی به دو دسته الف) روش­های آزمایشگاهی؛ ب) روش­های تجربی، تقسیم می­شوند. بدلیل مشکلات موجود در تهیه نمونه­های دست نخورده از خاک­های فاقد چسبندگی و ایجاد شرایط صحرایی نظیر حالت­های تنش در نمونه­ها، بسیاری از مهندسین ترجیح می­ دهند که روش­های تجربی را برای مطالعه خود انتخاب نمایند [4].
از جمله روابط تجربی ارزیابی پتانسیل روانگرایی، روابط بر مبنای داده ­های حاصل از آزمایشات صحرایی نظیر آزمون نفوذ استاندارد[6](SPT)، آزمون نفوذ مخروط[7] (CPT) و اندازه ­گیری سرعت موج برشی می­باشد. انتخاب روش تحلیل پتانسیل روانگرایی، بر اساس نوع داده ­های موجود صورت می­گیرد [5]. با بهره گرفتن از این روش­ها، مقادیر فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی در اعماقی از خاک که اطلاعات ژئوتکنیکی آن­ها در دسترس باشد قابل محاسبه خواهد بود.
زمین­آمار یک روش درونیابی برای تخمین مقادیر یک پارامتر دلخواه با بهره گرفتن از یک سری داده محدود از نظر تعداد است. این روش قابل کاربرد برای داده ­هایی است که دارای توزیع فضایی هستند. در این روش، با بهره گرفتن از تکنیک کریجینگ[8] می­توان مقادیر پارامتر مورد نظر را در نقاطی که نمونه­برداری نشده است با توجه به نقاط اطراف آن تخمین زد [6].
در این پژوهش سعی شده است به ارزیابی پتانسیل روانگرایی در مقاطع مختلف واقع در مسیر خط دو متروی تبریز پرداخته شود.
این پایان نامه در پنج فصل تنظیم شده است. فصل اول که فصل حاضر می­باشد؛ مقدمه، اهداف و ساختار پایان نامه را معرفی می­ کند؛ در فصل دوم پس از نگرش اجمالی به پدیده روانگرایی و آسیب­های سطحی ناشی از آن و نیز نحوه تاثیر روانگرایی بر سازه­های زیرزمینی و راهکارهای مقابله با این اثرات، روش­های مختلف ارزیابی پتانسیل روانگرایی مورد بررسی قرار می­گیرد. در فصل سوم به تئوری روش زمین­آمار و مرور مطالعات موردی صورت گرفته در زمینه استفاده از روش کریجینگ در ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک­ها پرداخته می­ شود.
فصل چهارم به معرفی وضعیت لرزه­خیزی، سطح ایستابی، زمین­ شناسی و نیز داده ­های حاصل از مطالعات ژئوتکنیکی صورت گرفته در مسیر خط دو متروی تبریز اختصاص یافته است.
در فصل پنجم، با ترکیب روش کریجینگ معمولی[9] و رابطه تجربی یود و همکاران[10] مقادیر فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی در نهشته خاک واقع در مسیر خط دوی مترو تبریز تخمین زده می­ شود؛
در نهایت در فصل ششم ضمن نتیجه ­گیری از مجموع بررسی­ها و محاسبات انجام شده، پیشنهادهایی جهت ادامه مطالعات ارائه می­ شود.
2-1-پدیده روانگرایی
روانگرایی به معنی پدیده شکل­ گیری لرزه­ای فشارهای آب منفذی بزرگ در خاک­های دانه­ای است که طی آن خاک از یک وضعیت جامد به حالت مایع تبدیل می­ شود [7].

در خاک­های ماسه­ای، قبل از وقوع زلزله ذرات خاک در تماس با یکدیگر قرار دارند (شکل 2-1-الف). این امر موجب می­ شود که مقاومت برشی خاک، τ، پایداری سازه­ای که در سطح زمین قرار دارد را تامین نماید. نهشته­[11]های ماسه­ای نسبتا سست ریزدانه که در زیر سفره آب زیرزمینی قرار گرفته­اند، هنگامی که تحت اثر بارهای لرزه­ای قرار ­گیرند تمایل به کاهش حجم پیدا می­ کنند. در صورتیکه زمان کافی جهت خروج آب منفذی از بین دانه­های خاک موجود باشد، خاک حالت متراکم­تری گرفته و مقداری آب از آن خارج می­گردد. با توجه به اینکه در حین زلزله و بارگذاری­های سریع زمان کافی جهت زهکشی وجود ندارد، در اثر تمایل به تراکم فشار آب منفذی، u، افزایش می­یابد. با تداوم ارتعاش، بر میزان فشار آب به تدریج افزوده شده و به مقدار تنش کل سربار، σ، نزدیک می­ شود. در نهایت زمانی فرا می­رسد که تنش کل برابر فشار آب منفذی گردد. در این حالت بر اساس رابطه زیر تنش سربار موثر، ، برابر صفر شده و تماس بین دانه­ها از بین می­رود:
(2-1)
از طرف دیگر با توجه به اینکه در خاک­های دانه­ای اشباع، مقاومت برشی با بهره گرفتن از معادله 2-2 بدست می­آید، با از بین رفتن تنش موثر، ماسه ناگهان مقاومت برشی خود را از دست داده و رفتاری شبیه رفتار یک مایع از خود نشان می­دهد. این پدیده روانگرایی نامیده می­ شود (شکل 2-1-ب) [8 ، 9].

خرید فایل متن کامل در سایت zusa.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *