مقدمه نسبت مقاومت تناوبی بر مبنای مطالعات در محل (نشریه روانگرایی 525)
1-2-3-5- مقدمه نسبت مقاومت تناوبی بر مبنای مطالعات در محل
همانطور که پیش از این نیز ذکر شد، اخذ نمونه های دست نخورده و انجام آزمون های برش ساده ی تناوبی با کیفیت بالا بسیار پرهزینه و مشکل می باشد. همچنین شرایط نفوذپذیری خاک های سیلتی، عملا گرفتن نمونه ی منجمد را بدون ایجاد دستخوردگی در آن غیر ممکن ساخته است، چرا که انبساط آب بین ذرات در اثر یخ زدن باعث ایجاد دستخوردگی می شود. از طرف دیگر آزمون های سه محوری تناوبی شرایط بارگذاری مربوط به عامل اصلی بیشتر مسایل لرزه ای را به طور ناقص مدل می نمایند. این در حالی است که استفاده از آزمون های در محل تعیین مشخصات خاک هایی را که امکان نمونه برداری دست نخورده از آن ها وجود ندارد، مانند خاک های دانه ای غیرچسبنده و رسوبات کف دریا و ساحل، ممکن میسازد. از اینرو می توان گفت کاربرد آزمون های آزمایشگاهی در بیشتر موارد پس از مطالعات درمحل و به عنوان مکمل آن مورد توجه طراحان قرار دارد.
سودمندی آزمون های نفوذی برجا در تعیین مشخصات روانگرایی خاک در طی سال های متمادی بارها به اثبات رسیده است. چرا که همانگونه که Seed 1979اشاره میکند نه تنها شاخصی از تراکم ذرات را نشان می دهند بلکه نمایانگر مشخصه های مهم دیگری از جمله بافت، دانه بندی، سیمانی شدن، سن و تاریخچه ی تنش نیز می باشند. همچنین Seed and DeAlba 1986و Robertson 1986با مقایسه ی میان کاربردهای آزمون های آزمایشگاهی و برجا در تعیین متغیرهای دینامیکی خاک به این نتیجه رسیدند که آزمون های برجا روش بسیار سریع و موثری در به دست آوردن مشخصات خاک های روانگرا می باشد.
دستورالعمل های تجربی بر مبنای داده های محلی که برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی در طی زلزله به کار می روند، دو مولفه ی اصلی دارند:
-1ایجاد یک چارچوب تحلیلی برای مرتب کردن و سازماندهی تاریخچه های موردی روانگرایی در طی زلزله های گذشته؛
– 2ارائه ی یک شاخص مناسب در محل برای بیان مشخصه های روانگرایی خاک.
دستورالعمل ساده شده ی اولیه ی Seed and Idriss, 1971 برای تخمین تنش برشی تناوبی ناشی از زلزله همچنان به عنوان یکی از مبانی اساسی چهارچوب تحلیلی مورد استفاده قرار می گیرد؛ اگر هیچ ، مولفه آن های گوناگون با اصلاحاتی همراه بوده است.
پیشرفت مهم دیگری که در طی 4 دهه ی گذشته صورت گرفته است، اصلاح و تکمیل آزمایش های برجا نظیر CPT ،SPT و سرعت موج برشی و نیز جمع آوری تاریخچه های موردی محلی از موارد وقوع و عدم وقوع روانگرایی بوده است. از اینرو، استفاده از آزمایش شاخص برجا، شیوه اصلی در مقاصد معمول مهندسی می باشد. آزمایش های برجای متداول که در ایران برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی از آن ها استفاده می گردد عبارت است از:
- آزمایش نفوذ استاندارد SPT؛
- آزمایش نفوذ مخروطی CPT؛
- آزمایش سرعت موج برشی ؛
جدول 5-2 مقایسه ی مختصری را بین مزایا و معایب این آزمایش ها نشان می دهد. در حال حاضر ساده ترین و معمول ترین شیوه ی تعیین نسبت مقاومت تناوبی استفاده از مقاومت نفوذ SPT است. اگرچه در سال های اخیر CPTو Vs نیز به سبب طبیعت پیوست های که از نیمرخ خاک با دقتی مناسب ارائه می دهند و همچنین افزایش پایگاه دادهای آن ها جایگاه مناسبی را پیدا نموده اند. تعیین مرزی تعینی که نقاط روانگرا و غیرروانگرا را از یکدیگر جدا نماید، از ابتدا با دو چالش عمده روبرو بوده است:
- پایگاه دادهای روانگرایی که به منظور تعیین نسبت مقاومت تناوبی مورد استفاده قرار می گیرد، حاصل رخدادهای لرزه ای مختلف بوده و از یک دیدگاه کلی تر، دارای شرایط لرزه ای به طور مثال بزرگای گشتاوری و مشخصات محلی به طور مثال تنش های سربار و شیب زمین متفاوت می باشد. از اینرو ضرایب اصلاحی گوناگونی به منظور همسنگ نمودن داده های روانگرا و غیرروانگرا برای بزرگای گشتاوری، تنش سربار و شیب زمین مورد استفاده قرار گرفتند که در این راهنما در بخش تعریف ضریب اطمینان مورد بررسی قرار خواهند گرفت
- عدم امکان تفکیک پذیری مشخص میان داده های روانگرا و غیرروانگرا، تشخیص مرزی تعیینی میان داده ها را با مشکل روبرو ساخته است. از این رو روش های اولیه، همواره مرزی محافظه کارانه را که کلیه داده های روانگرا را شامل می شد، پیشنهاد می نمودند.
اما پیشرفت ابزارهای احتمالاتی، تعیین مرزهای منطقی و محاسباتی میان داده های روانگرا و غیرروانگرا را امکان پذیر ساخت. اگرچه روش های احتمالاتی به عنوان پیشرفته ترین روش در ارزیابی پتانسیل روانگرایی مطرح می باشند اما به دلیل تفسیر نسبتا پیچیده در مقاصد اجرایی، پیشنهاد استفاده از آن ها در آیین نامه ها و دستورالعمل های معتبر جهانی بسیار محدود است. با این حال استفاده از مرزهای احتمالاتی به منظور تعیین مرزی تعیینی که در انتها منجر به تعیین ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی می شود، دارای کابرد وسیعی بوده و نسبت به روش های اولیه دارای مفاهیم منطقی تر در تشخیص مرزهای تعیینی می باشد. در قسمت های بعدی از همین بخش به بررسی مرزهای تعیینی اولیه و همچنین روابط تعیینی با مبنای احتمالاتی پرداخته می شود. به علاوه روش های احتمالاتی نیز به طور مختصر مورد بررسی قرار می گیرد.
آخرین پروژه ها
مطالب بیشتر
