👈 فروشگاه فایل 👉

بررسی اثر زلزله بر سازه هاي زير زميني و تونل مترو

ارتباط با ما

... دانلود ...

بررسی اثر زلزله بر سازه هاي زير زميني و تونل مترو

چکيده:

امروزه با پيشرفت فن آوري، سهولت نسبي در حفاري و ساخت سازه‌هاي زيرزميني، محدوديتهاي فضاهاي سطحي براي اجراي طرحهاي عمراني و نيز به واسطه مسائل سياسي و امنيتي، توجه بسياري از کشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه به احداث سازه‌هاي زير رميني براي کاربريهاي عمراني، نظامي و معدني معطوف شده است. راهها و بزرگراههاي زيرزميني، انواع تونلها، شبکه متروي شهري، نيروگاهها و ساير مغارهاي زير زميني براي دفن زباله‌هاي هسته‌اي و يا به عنوان مخازن نفت، معادن، پناهگاهها و انبارها، تعدادي از سازه‌هايي هستند که در کشورهاي مختلف به سرعت در حال ساخت و اجرا مي‌باشند.

با توجه به توسعه روز افزون سازه‌هاي زير زميني و هزينه‌هاي فراواني که براي ساخت هر يک از اين سازه‌ها صرف مي‌گردد و نيز اهميت آنها در شبکه حمل و نقل بين شهري و داخل شهري و خطري که در صورت آسيب ديدگي آنها متوجه جان مردم ميشود، لازم است که پايداري آنها در برابر خطرات ناشي از زلزله مورد مطالعه قرار گيرد.

در اين گزارش پس از نگرشي اجمالي به تاريخ صنعت سازه‌هاي زير زميني و آسيبهاي گذشته اين سازه‌ها در زلزله، به بررسي تعاريف مربوط به تونلها و نيز مشخصات کلي امواج زلزله و نحوه تاثير آنها بر تونلها مي‌پردازيم و برآورد خطر پذيري اين گونه سازه‌ها را بيان مي‌نماييم.

بخش دوم اين گزارش، به تونلها و ايستگاههاي زير زميني مترو اختصاص دارد که پس از بيان تفاوت عملکردي اينگونه تونلها نسبت به ساير تونلها، به مطالعه موردي تونل متروي دايکايي که در زلزله کوبه دچار آسيب شده بود و نيز بررسي خطرپذيري تونل متروي شهر قاهره خواهيم پرداخت. سپس معيارهاي طراحي لرزه‌اي تونلها بيان ميگردد.

تاريخچه تونل سازي و سازه‌هاي زير زميني

احتمالا اولين تونل‌ها در عصر حجر براي توسعه خانه‌ها با انجام حفريات توسط ساکنان شروع شد . اين امرنشانگر اين است که آنها در تلاشهايشان جهت ايجاد حفريات به دنبال راهي براي بهبود شرايط زندگي خود بوده اند. پيش ازتمدن روم باستان ، در مصر ، يونان ، هند و خاور دور و ايتالياي شمالي ، تماما تکنيکهاي تونلسازي دستي مورد استفاده قرار مي‌گرفت که در اغلب آنها نيز از فرايندهاي مرتبط با آتش براي حفر تونل هاي نظامي ، انتقال آب و مقبره‌ها کمک گرفته شده است. در ايران نيز از چند هزار سال پيش، به منظور استفاده از آبهاي زير زميني تونل هايي موسوم به قنات حفر شده است که طول بعضي از آنها به 70 کيلومتر و يا بيشتر نيز مي‌رسد. تعداد قنات هاي ايران بالغ بر50000 رشته برآورده شده است. جالب توجه است که اين قنات هاي متعدد، طويل و عميق با وسايل بسيار ابتدايي حفر شده اند.

رومي ها نيز در ساخت قنات‌ها و همچنين در حفاري تونل هاي راه پرکار بودند. آنها در ضمن اولين دوربينهاي مهندسي اوليه را در جهت کنترل تراز وحفاري تونل ها به کار بردند.

اهميت احداث تونل ها دردوران هاي قديم ، تا بدين جاست که کارشناسان کارهاي احداث تونل درآن تمدن‌ها را نشانگر رشد فرهنگ و به ويژه رشد تکنيکي و توان اقتصادي آن جامعه دانسته‌اند. تمدنهاي اوليه به سرعت ، به اهميت تونل‌ها ، به عنوان راه‌هاي دسترسي به کاني ها و مواد طبيعي نظير سنگ چخماق به واسطه اهميتش براي زندگي، پي‌بردند. همچنين کاربرد آنها دامنه گسترده‌اي از طاق زدن بر روي قبرها تا انتقال آب و يا گذرگاههايي جهت رفت و آمد را شامل مي شد. کاربردهاي نظامي تونل‌ها ، به ويژه از جهت بالابردن توان گريز يا راههايي جهت يورش به قرارگاهها و قلعه هاي دشمن ، ازديگر جنبه هاي مهم کاربرد تونلها در تمدن هاي اوليه بود.

تونل سازي همزمان با انقلاب صنعتي، به ويژه به منظور حمل و نقل ، تحرک قابل ملاحظه اي يافت. تونلسازي به گسترش و پيشرفت کانال سازي کمک کرد و اين امر در توسعه صنعت به ويژه در قرون 18 و 19 ميلادي در انگلستان سهم بسزايي داشت. کانال‌ها يکي از پايه هاي انقلاب صنعتي بودند وتوانستند در مقياس بسيار بزرگ هزينه‌هاي حمل و نقل را کاهش دهند. تونل مال پاس با طول 157 متر برروي کانال دوميدي در جنوب فرانسه اولين تونلي بود که در دوره‌هاي مدرن در سال 1681 ساخته شد. همچنين اولين تونل ساخته شده با کاربرد حفاري و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن 18 نيز جيمز بريندلي از خانواده اي مزرعه دار با نظارت بر طراحي و ساخت بيش از 580 کيلومتر کانال و تعدادي تونل به عنوان پدر کانال و تونل هاي کانالي ملقب شد. وي در سال 1759 با ساخت يک کانال به طول 16 کيلومتر مجموعه معدن زغال دوک بريدجواتر را به شهر منچستر متصل نمود. اثر اقتصادي تکميل اين کانال نصف شدن قيمت زغال در شهر و ايجاد يک انحصار واقعي براي معدن مذکور بود.

در اوايل قرن نوزدهم به منظور عبور از قسمتهاي پايين دست رودخانه تايمز هيچ سازه اي موجود نبود و 3700 عابر مجبور بودند با طي يک راه انحرافي 3 کيلو متري با قايق مسير روترهايت به ويپنيگ را طي کنند. اقدام به ساخت يک تونل نيز به دليل ريزشي بودن ومناسب نبودن رسوبات کف رودخانه متوقف شد. تا اينکه در حدود سال 1820 فردي بنام مارک ايرامبارد برونل از فرانسه ايده استفاده از سپر را مطرح نمود و در سال 1825 کار احداث تونل بين روترهايت و ويپنيگ را آغاز و علي رغم جاري شدن چند نوبت سيل در سال 1843 آن را باز گشايي نمود. اين تونل تامس نام گرفته و اولين تونل زير آبي بود که بدون هر گونه رودخانه انحرافي حفر شد.

در ديگر موارد تونلهاي زهکشي بزرگ ، نظير تونلي با طول 7 کيلو متر در هيل کارن انگلستان ، اهميت زيادي در توسعه صنعت معدنکاري داشته‌اند. البته بررسي تاريخچه پيشرفت در روش ها و تکنيک ها و به عبارتي در هنر تونل سازي نشانگر اين مطلب است که مانند بسياري ديگر از علوم و فنون بيشتر رشد اين هنردر قرن گذشته صورت گرفته و تا حال نيز ادامه دارد.

ويژگي هاي فضاهاي زيرزميني و نمونه هاي بارز آنها

هم اکنون در زمينه هاي مختلف کاربرد تونل‌ها ، مزاياي متفاوت و گوناگوني را بر مي شمرند. از آن جمله ويلت، استفاده فزاينده فعلي از فضاهاي زير زميني را به دلايل زير رو به افزايش دانسته است.

1- تفوق محيط ساختاري به معناي وجود يک حصار وساختار طبيعي فراگير.

2-عايق سازي با سنگهاي فراگير که داراي ويژگيهاي عالي عايق‌ها مي باشند.

3- محدوديت کمتر دراحداث سازه هاي بزرگ به دليل نياز کمتر به استفاده از وسايل نگهداري عمده در مقايسه با احداث همان سازه بر روي سطح زمين.

4- کمتر بودن تأثيرات منفي زيست محيطي.

از ديگر مزاياي تونل ها در راههاي ارتباطي مي توان به :

1- کوتاهتر شدن مسيرها و افزايش راند مان ترافيکي

2-بهبود مشخصات هندسي مسير

3-جلوگيري از خطرات ريزش کوه و بهمن

4-ايمني بيشتر در برابر زلزله،

اشاره کرد .

مثال هاي متعددي مي توان از نقش وتأثير عمده تونلسازي و پروژه هاي بزرگ اين صنعت از گذشته تا حال ذکر کرد . تونل مشهور مونت بلان دو کشور فرانسه و ايتاليا را به هم متصل مي سازد. عمليات ساختماني آن در سال 1959 آغاز گرديد و حفر اين تونل فاصله بين ميلان و پاريس را به طول 304 کيلو متر کوتاهتر نموده است. از ديگر نمونه ها کشور فنلاند است که سازه هاي زير زميني را به صورت غارهاي عظيم بدون پوشش بتني ، به منظور انبار مواد نفتي مورد استفاده قرار داده و در حال حاضر بيش از 75 انبار نفتي در سراسر کشور فنلاند با گنجا يشي بيش از 10 ميليون متر مکعب ساخته شده.

تعاريف مربوط به تونلها و ساختگاه

مشخصات و ويژگيهاي تونلها و نحوه ساخت آنها در تاثير پذيري آنها از زلزله موثر است. در اين قسمت تعاريف مربوط به تونلها بيان شده و اثر هرکدام در تاثير پذيري تونلها بررسي مي‌شود.

4-1- عمق تونل :

بطور کلي تونلها در مقابل زلزله، نسبت به ساير سازه‌هاي سطحي بسيار پايدارترند. چرا که جا..................................................................................

👇محصولات تصادفی👇

پاورپوینت سقف کاذب در معماری (100 اسلاید) جزوه کامل فیزیک دهم رشته تجربی پاورپوینت درس (8) هشتم تاریخ معاصر ایران پایه یازدهم (29 اسلاید) اطلاعاتی جامع در مورد چغندر قند بررسي هاي جديد زمين شناسي، ژئوکرونولوژي و ژئوشيميايي افيولت هاي خوي و سازندهاي مربوط به آن در شمال