پهنه‌بندی ژئوتکنیک لرزه‌ای گسترۀ شهر سمنان براساس نتایج آزمایش‌های ژئوفیزیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد

2 دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

چکیده

پهنه‌بندی ژئوتکنیک لرزه‌ای به‌عنوان یکی از فاکتورهای لازم درجهتِ آمایش و توسعۀ مناطق، قادر به ارائۀ اطلاعات ارزشمندی از نواحی شهری مورد مطالعه است. در این پژوهش، براساس مجموعۀ وسیعی از نتایج آزمایش‌های ژئوفیزیکی شهر سمنان، نقشه‌های هم‌سرعت موج برشی و همچنین نقشه‌های هم‌عمق برای سرعت موج برشی با استفاده از نرم‌افزارArcGIS ارائه شده است. با استفاده از نقشه‌های هم‌سرعت موج برشی، عمق سنگ بستر لرزه‌ای با سه معیار متفاوت برای گسترۀ شهر سمنان تعیین شد. ژرفای سنگ‌بستر لرزه‌ای در این گستره براساس استاندارد 2800، از حدود 5 تا 30 متر اندازه‌گیری شده است. با استفاده از این پهنه‌بندی‌ها مشخص شده است که مناطق جنوب شرقی شهر سمنان بنا‌بر ماهیت و نوع آبرفت آن منطقه دارای بیشترین ژرفا و مناطق شمال شرقی دارای کمترین ژرفای سنگ‌بستر لرزه‌ای است. میانگین سرعت موج برشی تا ژرفای 30 متر، بین 427 تا 804 متر بر ثانیه متغیّر است. به‌طورِ کلی با پیشروی از مناطق شمالی به‌سمتِ مناطق جنوبی شهر، میانگین سرعت موج برشی کاسته شده و عمق سنگ‌بستر لرزه‌ای نیز افزایش می‌یابد. در ادامه با استفاده از نتایج حاصل از این پژوهش و براساس استاندارد 2800 و همچنین آیین‌نامۀ اروپا به رده‌بندی زمین پرداخته شد. نتایج نشان می‌دهد که گسترۀ شهر سمنان با توجه به استاندارد 2800 غالباً در گروهIIو براساس آیین‌نامۀ اروپا، به‌طورِ عمده در گروه B رده‌بندی می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geotechnical Earthquake Zonation of Semnan Region Based on Geophysical Tests Results

نویسندگان [English]

  • Dr.Hamed Javdaniyan 1
  • Dr.Abdolhosein Hadad 2
  • Alireza Mirnejad 3
چکیده [English]

Geotechnical earthquake zonation as one of the most important factors necessary for town and country arrangement and also development of different region, is able to provide valuable information on the studied areas. In this study, based on a wide range of geophysical test results in Semnan City, iso-velocity maps of shear wave and iso-depth maps of shear wave velocity were provided using ArcGIS program. Using iso-velocity maps of shear wave, seismic bedrock depth was determined through three different criteria for Semnan City area. Seismic bedrock depth in Semnan City was measured from about 5 to 30 meters according to the Standard 2800. Based on zonation and according to the nature and type of sediments, southeast of Semnan have greatest depth and northeast have the lowest depth of seismic bedrock. The average shear wave velocity varies between 427 and 804 meters per second in the depth up to 30 meters. In general, from the northern to the southern part of the city, the average shear wave velocity decreases and the depth of seismic bedrock increases. Furthermore, soil was classified using the study results and based on the Standard 2800 and European Regulation. The results showed that Semnan City area often falls into group II according to the Standard 2800 and mainly into group B based on the European Regulation.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zonation
  • Geotechnical earthquake
  • Geophysics test
  • ArcGIS
  • Semnan
آقانباتی، سید علی (1385). زمین­شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، ص 334.

ثنایی مبین، نرگس و همکاران (1392). بررسی قابلیت های محیطی حوضه های آبی دامنۀ جنوبی توچال برای تبدیل به ژئو پارک، جغرافیا و آمایش شهری-منطقه­ای، سال سوم، شماره نهم، صص 110-97.

خواری، مهدی و محمدحسن بازیار (1387). پهنه­بندی ژئوتکنیک شهر سمنان، چهاردهمین کنفرانس دانشجویان مهندسی عمران سراسر کشور، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.

درویش­زاده، علی (1392). زمین­شناسی ایران. انتشارات امیرکبیر، ص 434.

شجاعیان، علی و هادی علیزاده (1393). مکانیابی فضاهای چند منظوره با هدف مدیریت بحران بعد از زلزله مورد شناسی: بافت فرسوده شهر شوشتر، جغرافیا و آمایش شهری-منطقه­ای، سال چهارم، شماره یازدهم، صص 140-127.

قائدرحمتی، صفر و همکاران (1391). ارزیابی حریم امن شهری در ارتباط با آسیب پذیری لرزه ای مورد شناسی: شهرهای استان یزد، جغرافیا و آمایش شهری-منطقه­ای، دوره دوم، شماره چهارم، صص 40-27.

کمیته دائمی بازنگری آیین­نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (1384). آئین­نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 ایران)، ویرایش سوم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.

کوکبی، لیلا و مجتبی قدیری معصوم (1391). دستیابی به توسعه پایدار به کمک مکان‌یابی بهینه تأسیسات بر اساس پهنه‌بندی در مقیاس منظر مورد مطالعه: نواحی خشک ایران- شیراز، آمایش سرزمین، دوره چهارم، شماره ششم، صص 45-35.

مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی (1392). گزارش مطالعات ژئوتکنیک لرزه­ای.

مشک سار، پریسا و همکاران (1394). مدل‌سازی آسیب‌پذیری فیزیکی بافت‌های شهری در برابر زلزله در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد شناسی: منطقۀ ۳ شهرداری شیراز، جغرافیا و آمایش شهری-منطقه­ای، دوره پنجم، شماره چهاردهم، صص 194-177.

میمندی پاریزی، صدیقه و عبدالرضا کاظمی­نیا (1394). پهنه‌بندی آسیب‌پذیری شهر کرمان بر اساس اصول پدافند غیرعامل، آمایش سرزمین، دوره هفتم، شماره اول، صص 144-119.

هاشمی طباطبایی، سعید (1392). راهنمای تهیه نقشه­های زمین‌شناسی مهندسی برای ریزپهنه‌بندی ژئوتکنیک لرزه‌ای در مناطق شهری: انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.

هاشمی طباطبایی، سعید و همکاران (1390). رده­بندی نوع زمین با استفاده از سرعت موج برشی در گستره شهر شیراز بر اساس آیین­نامه­های ساختمانی، مجله علوم زمین، دوره بیست و یکم، شماره هشتاد و دو، صص 222-215.

هاشمی، سیامک و همکاران (1389). استفاده از تحلیل آماری و محیط سامانه­ای اطلاعات جغرافیایی (GIS) در ریزپهنه‌بندی ژئوتکنیکی جنوب تهران، چهارمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک ایران، تهران.

Anbazhagan. P, Parihar. A and Rashmi. HN (2012). Review of correlations between SPT N and shear modulus: A new correlation applicable to any region. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 36, pp. 52-69.

Boominathan. A (2004). Seismic site characterization for nuclear structures and power plants, Journal of Current Science, Vol. 87, pp. 1388-1397.

CEN, BS, (2004). EN: Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, European Committee for Standardization, ISBN: 0580458725.

Eker. AM, Akgun. H and Kockar. MK (2012). Local site characterization and seismic zonation study by utilizing active and passive surface wave methods: A case study for the northern side of Ankara, Turkey, Engineering geology, Vol. 151, pp. 64-81.

ESRI (2013). ArcGIS 10.2 Software (1985-2013).

Fabbrocino. S, Lanzano. G, Forte. G, de Magistris. FS and Fabbrocino, G (2015). SPT blow count vs. shear wave velocity relationship in the structurally complex formations of the Molise Region (Italy), Engineering Geology, Vol. 187, pp. 84-97.

Haddad. A, Javdanian. H and Ebrhimpour. F (2017). Identification and Stabilization of Dispersive Soils: Case Study of Water Transfer Canal of Simindasht-Garmsar. Journal of Engineering Geology, Vol. 11, No. 1, pp. 29-50.

Ishihara. K and Ansal. AM (1982). Dynamic behavior of soil, soil amplification and soil–structure interaction", Final Report for Working Group D, UNDP/UNESCO Project on Earthquake Risk Reduction in the Balkan Region.

ISSMGE (1999). The technical committee for earthquake geotechnical engineering, TC4, Manual for Zonation on Seismic Geotechnical Hazards (Revised Version), Japanese Geotechnical Society.

Javdanian H, Haddad A and Mirnezhad A (2017). Evaluating properties of soil deposits for transportation infrastructures based on geotechnical boreholes (Case Study: Semnan City). Transportation Infrastructure Engineering, Vol. 2, No. 4, pp. 73-93.

Shima. E (1977). On the Base Rock of Tokyo Metropolis, Proceedings of the 6th World Conference on Earthquake Engineering, Vol. 2, pp. 433-443.