دانلود پایان نامه

از جمله روابط تجربی ارزیابی پتانسیل روانگرایی، روابط بر مبنای دادههای حاصل از آزمایشات صحرایی نظیر آزمون نفوذ استاندارد (SPT)، آزمون نفوذ مخروط (CPT) و اندازهگیری سرعت موج برشی میباشد. انتخاب روش تحلیل پتانسیل روانگرایی، بر اساس نوع دادههای موجود صورت میگیرد [5]. با استفاده 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 استفاده از یک سری داده محدود از نظر تعداد است. این روش قابل کاربرد برای دادههایی است که دارای توزیع فضایی هستند. در این روش، با استفاده از تکنیک کریجینگ 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 پایاننامه در پنج فصل تنظیم شده است. فصل اول که فصل حاضر میباشد؛ مقدمه، اهداف و ساختار پایاننامه را معرفی میکند؛ 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 میشود.
فصل چهارم به معرفی وضعیت لرزهخیزی، سطح ایستابی، زمینشناسی و نیز دادههای حاصل از مطالعات ژئوتکنیکی صورت گرفته در مسیر خط دو متروی تبریز اختصاص یافته است.
در فصل پنجم، با ترکیب روش کریجینگ معمولی و رابطه تجربی یود و همکاران مقادیر فاکتور ایمنی در برابر روانگرایی در نهشته خاک واقع در مسیر خط دوی مترو تبریز تخمین زده میشود؛
در نهایت در فصل ششم ضمن نتیجهگیری از مجموع بررسیها و محاسبات انجام شده، پیشنهادهایی جهت ادامه مطالعات ارائه میشود.

مطلب مرتبط :   پایان نامه شرایط آب و هوایی و ترمینولوژی حقوق

فصل دوم
پدیده روانگرایی و روشهای مختلف بررسی آن
2-1-پدیده روانگرایی
روانگرایی به معنی پدیده شکلگیری لرزهای فشارهای آب منفذی بزرگ در خاکهای دانهای است که طی آن خاک از یک وضعیت جامد به حالت مایع تبدیل میشود [7].
2-2-مکانیزم روانگرایی
در خاکهای ماسهای، قبل از وقوع زلزله ذرات خاک در تماس با یکدیگر قرار دارند (شکل 2-1-الف). این امر موجب میشود که مقاومت برشی خاک، τ، پایداری سازهای که در سطح زمین قرار دارد را تامین نماید. نهشته 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 میکنند. 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 میشود. 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 استفاده 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 میشود (شکل 2-1-ب) [8 ، 9].
(2-2) τ= σ’ tanφ’
که درآن، به معنی زاویه اصطکاک داخلی خاک میباشد.
پس از وقوع روانگرایی، همزمان با خروج آب، تماس بین ذرات خاک مجددا برقرار شده و حالتی مانند آنچه که در شکل 2-1-ج نشان داده شده است، بوجود میآید که همان گیرش مجدد توده خاک، لیکن پس از وقوع مقدار زیادی نشست است. کاهش حجم در خاک نشست کرده، برابر حجم آب حفرهای است که از خاک خارج شده است. مکانیزم پدیده روانگرایی در خاکهای واقعی بسیار پیچیدهتر هست، زیرا از روی هم قرار گرفتن ذرات با اندازههای مختلف تشکیل یافتهاند [8].

مطلب مرتبط :   تحقیق رایگان درمورد ویژگی های شخصیتی و هنجارهای اجتماعی

شکل2-1- شماتیک رفتار ذرات خاک الف) قبل، ب) بعد، ج) حین روانگرایی [8].
2-3- آسیب های ناشی از روانگرایی خاکها
به طور تقریبی میتوان گفت که در پی تمامی زمینلرزههای بزرگ، شواهد روانگرایی وجود داشته است [10]. این پدیده اغلب در عمق اتفاق میافتد که به دلایل مختلفی ممکن است تا سطح زمین توسعه نیابد. بنابراین شواهد سطحی بیانگر وقوع روانگرایی خاک هستند، اما عدم وجود مشاهدات سطحی الزاما به معنای عدم وقوع آن نیست [11]. آسیبهای ناشی از روانگرایی در حالت کلی شامل دو دسته میباشد: الف) آسیبهای سطحی، ب)آسیبهایی که بر سازههای زیرزمینی وارد میشود. با توجه به اینکه خرابیهای سطحی پس از زمینلرزه قابل رویت میباشند، مطالعات گستردهای در ارتباط با آنها صورت گرفته است. با این وجود به دلیل کمبود شواهد صحرایی حاصل از ابزاربندی و نیز پیچیدگی مدلسازی خسارات ناشی از روانگرایی بر روی سازههای زیرزمینی، مطالعات صورت گرفته در زمینه دسته دوم آسیبها محدود و گاها بحثبرانگیز است [14-12].
در ادامه این بخش، در ابتدا به آسیبهای سطحی ناشی از روانگرایی به اختصار اشاره میگردد و سپس آسیبهایی که امکان وقوع آنها در سازههای زیرزمینی وجود دارد، با تفصیل بیشتری مورد بحث قرار میگیرند.
2-3-1-آسیبهای سطحی
از جمله آسیبهای سطحی ناشی از روانگرایی خاکها، میتوان به فوران ماسه، نشست و گسترش جانبی زمین و خسارات ناشی از حرکت رو به بالای سازههای زیرزمینی اشاره نمود [10 و 3]. در شکل 2-2 نمونه واقعی این خرابیها نشان داده شده است.