کاربرد روش‌ لرزه‌نگاری مهندسی در محاسبه پارامترهای دینامیکی، مطالعه موردی: شهر امیریه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در این مقاله به بررسی کاربرد روش لرزه‌نگاری مهندسی در تعیین پارامتر‌های دینامیکی پرداخته شده ‌است. منطقه مورد مطالعه شهر امیریه از توابع استان سمنان می‌باشد. تعیین پارامتر‌های دینامیکی از موارد اصلی و مهم در مطالعات ژئوتکنیکی می‌باشد هم­چنین پارامترهای دینامیکی زمین­شناسی ساختگاهی، نقش مهمی در تشدید یا کاهیدگی امواج زمین‌لرزه دارند. برای برآورد پارامترهای دینامیکی، به‌ویژه سرعت امواج برشی در شهر امیریه از ترکیب روش‌های لرزه‌نگاری مهندسی به صورت پروفیل‌های سطحی و درون چاهی استفاده شده است. در نقاطی که چاه وجود داشته، برداشت‌های درون چاهی لرزه‌نگاری انجام شده و در بقیه موارد از پروفیل‌های سطحی استفاده شده است. پس از پردازش و تفسیر نتایج  به دست آمده، تعداد، ویژگی‌های هندسی و دینامیکی هر یک از لایه‌ها و وضعیت زمین­شناسی برای ژرفاهای مختلف در محدوده شهر امیریه تعیین شده است. سرعت امواج برشی از 140 تا 400 متر برثانیه و امواج فشاری از 250 تا 1200 متر برثانیه در لایه­های سطحی تا عمیق­ترین لایه متغییر است. با توجه به سرعت ­امواج برشی و سایر پارامترهای دینامیکی محاسبه شده، می­توان گفت که محدوده مورد مطالعه بر روی یک آبرفت ریزدانه واقع شده­است. آبرفت گفته شده دارای تراکم ضعیف در سطح بوده و در بخش­های عمیق دارای تراکم متوسط می­باشد. از نتایج به دست آمده از این مطالعات، می‌توان برای تعیین نوع خاک در نقاط مختلف براساس گروه­بندی ارائه شده در استاندارد2800 ایران، مطالعات ژئوتکنیکی، زلزله­شناسی مهندسی و برآورد خطر زلزله، طراحی ساختمان­ها در برابر زمین­لرزه، برنامه­ریزی‌های شهری و مدیریت بحران استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of engineering seismic method in calculation of dynamic parameters, case study: Amiriyeh

نویسندگان [English]

  • K Mostafaei
  • H.R. Ramazi
چکیده [English]

This paper was devoted to application of engineering seismic method in calculation of dynamic parameters. The study area is Amiriyeh tow, Semnan province. Dynamic parameters are the major part of geotechnical studies. Dynamic parameters of geological site have an important role in the resonant or attenuation of earthquake waves. To estimate the dynamic parameters, especially the velocity of shear waves, the combination of seismic engineering methods in the form of surface profiles with down-hole was used. In locations where wells exist, down-hole seismic survey was done and in the other cases surface profiles have been used. After processing and interpreting the results; number, geometry and dynamic properties of each layer and geological status in various depths in Amiriyeh area was determined. Wave velocity is increased from surface to depth –Vs: 140 to 400 m/s and Vp: 250 to 1200m/s-. According to wave velocity and other calculated parameters, it can be said that the study area is located on a fine grained alluvial. Mentioned alluvial in the surface layers has low compaction and in the deeper layers has medium compaction. The results of these studies can be used to determine the type of soils according to the Iranian 2800 standard in different parts, design of buildings, engineering seismology and earthquake hazard analysis, urban planning and management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Engineering Geophysics
  • Surface Seismic
  • Down-hole Seismic
  • Dynamic Parameters
  • Amiriyeh

[1] حسینی.ف (1384) درآمدی بر مکانیک سنگ ترجمه کتاب وتوکوری کاتسویاما، نشر دانشگاهی

[2] رمضی.ح. ر (1385)  چاه‌پیمایی، چاپ دوم، انتشارات صفحه تهران

[3] رمضی.ح.ر (1387)"گزارش مطالعات لرزه نگاری راه آهن یزد-بافق، شرکت مهندسین مشاور زمین موج گستر.

[4] رمضی،ح.ر.، مصطفائی.ک (1390) مطالعات لرزه‌نگاری مهندسی از دیدگاه مکانیک سنگی در مسیر راه آهن یزد-بافق  چهارمین کنفرانس انجمن مکانیک سنگ ایران. تیرماه 1390. دانشگاه تربیت مدرس. تهران.

[5] شفیع زاده.ن (1384) استفاده از روش های غیر مخرب لرزه ای در برآورد ضرایب فیزیکی و مکانیکی توده سنگ‌ها   با نگرشی ویژه بر منطقه ناغان، مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران1384 دانشگاه تربیت مدرس،بخش اول: ویژگی های مهندسی سنگ ها و خاک ها، صفحه25-33.

[6] صالحی.ا.، جمالی.ج.، جواهریان.ع.ا (1389) برآورد نسبت پواسون با استفاده از اطلاعات لرز ه نگاری و پروفیل لرز ه ای قائم، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، تهران،  21- 23اردیبهشت 89 ، موسسه ژئوفیزیک، مقالات پوستری، لرزه، صفحه  847-852 .

[7] مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی (۱۳۹۳) آیین نامه طراحی ساختمان­ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰)،ویرایش ۴ ،انتشارات مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی، شماره نشر ض ۲۵۳.

[8] مصطفائی، ک( ۱۳۹۱) ریزپهنه­بندی لرزه­ای شهر امیریه با استفاده از روش­های ژئوفیزیکی و تکنیک­های زمین آماری. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ۱۸۴ص.

[9]     Addo. K.O. and Robertson, P.K (1992) Shear Wave Velocity measurement of Soils using Rayleigh waves. Canadian Geotechnical Journal, 29: 558-568.

[10] Anbazhagan P, Sitharam TG, Vipin KS (2009) Site classification and estimation of surface level seismic hazard using geophysical data and probabilistic approach. Journal of Applied Geophysics: 68, 219–230

[11] Gadallah .M.R., Fisher. R. (2009) Exploration Geophysics, 31, DOI 10.1007/978-3-540-85160-8 4, c_ Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

[12] Hanuman. t,   Ramana. G. V(2008) Dynamic soil properties for microzonation of Delhi, India, J. Earth Syst. Sci. 117: 719–730.

[13] Kayabali .K, (1996) Soil liquefaction evaluation using shear wave velocity; Eng. Geol. 44(1):121–127.

[14] Luna, R. and H. Jadi  (2000)  Determination of Dynamic Soil Properties Using Geophysical Methods,  Proceedings of the First International Conference on the Application of Geophysical and NDT Methodologies to Transportation Facilities and Infrastructure, St. Louis, MO.

[15] Min, D.j, Kim, H.S (2006) Feasibility of the surface-wave method for the assessment of physical properties of a dam using numerical analysis. Journal of Applied Geophysics, 59:236– 243.

[16] Patella.D, Maria. S. P (2009) Geophysical Tomography in Engineering Geological applications: A Mini-Review with Examples, The Open Geology Journal, 3: 30-38.

[17] Rollins. K. M., Evans .M. D, Diehl. N. B, Daily. W. D (1998 Shear modulus and damping relationships for gravels; J. Geotech. Geoenv. Eng., ASCE 124: 396–405

[18] Sharma .P. V   (2002) Environmental and engineering geophysics. Cambridge university press, first published 1997, reprinted (2002)

[19] Soupios .P.M., Papazachos .C.B., Vargemezis G. and Fikos I (2005) Application of seismic methods for geotechnical site characterization, International Workshop in Geoenvironment and  Geotechnics , September 2005, Milos island, Greece.

[20] Soupios, P.M, Georgakopoulos. P, Papadopoulos. N, Saltas. V, Andreadakis. A, allianatos. F, Sarris. A., Makris. J. P (2007) Use of engineering geophysics to investigate a site for a building foundation. Journal of Geophysical Engineering, 4: 94–103.