رفتار خاک
رفتار خاک در برابر زمین لرزه
بر اثر اعمال تنش برشی چرخهای به خاک ، که ناشی از امواج رسیده از سنگ بستر است، خاک تحریک میشود.
- نشست و آبگونگی :
لرزشهای ناشی از زمین لرزه میتواند چند پدیده مهم را در خاک باعث شود که شامل تراکم خاکهای دانهای که منجر به نشست سطح زمین میشود و میتواند در محدوده وسیعی اتفاق بیافتد، است. آبگونه شدن ماسههای ریز و ماسههای لایدار که منجر به از بین رفتن کامل مقاومت خاک شده و باعث نشست و حتی برگشتن سازهها و گسیخته شدن دامنهها میشود و کاهش مقاومت در خاکهای چسبنده نرم که منجر به نشست سازه شده و میتواند برای سالها ادامه داشته باشد. - نشست حاصل از تراکم :
تنجشهای برشی چرخهای باعث تراکم خاکهای دانهای میشود که نشست زمین را به همراه دارد. حرکات افقی ناشی از لرزشها تا زمانی که چرخهها نسبتا نزدیک به هم باشند، حتی اگر تنجشهای برشی چرخهای نسبتا کوچک باشد، باعث تراکم خاک میشوند. - پدیده روانگریی :
روانگرایی (روانگونگی یا آبگونگی) چرخهای ، به واکنش خاک در برابر بارهای دینامیکی یا تحریک ناشی از امواج برشی زود گذر اطلاق میشود که در نتیجه آن مقاومت خاک بطور کامل از بین رفته و خاک حالتی آبگونه به خود میگیرد. پدیده آبگونگی در آلاسکا و ژاپن در سال 1964 در شیلی و در سال 1960 باعث نشست و کج شدن ساختمانها ، فرو رفتن و محو جزایر ، تبدیل زمینهای خشک بهدریاچهها ، نشست راهها و دیگر خاکریزها و سرانجام فرو رفتن و غرق شدن وسایل نقلیه و کامیونها در زمین شد.
مثالی در مورد آبگونی بخشی ، وضعیت یک ساختمان در شهر مکزیکو است که بر روی رس لایدار نرم بنا شده بود. این ساختمان تا زمان وقوع زمین لرزه در سال 1957 هیچگونه نشستی نداشته است. بر اثر این زمین لرزه ساختمان 5 سانتیمتر نشست نمود. از آن پس نشست سالانه آن بین 3 تا 5 سانتیمتر در سال بوده است.نشست زمين ناشي از عمليات معدنكاري زير زميني، از پديده هايي است كه به محيط زيست آسيب رسانده و علاوه بر تخريب ساختمان ها و تاسيسات سطحي در محدوده نشست ، آثار زيانبار ديگري از جمله تاثير منفي بر جريان آب هاي سطحي دارد. مطالعات حاضر به منظور بررسي آثار نشست با استفاده از مدل سازي عددي به روش اجزاي محدود و مقايسه نتايج آن با روش تجربي انجام شده است. مطالعه موردي اين تحقيق، بررسي نشست در معدن ذغالسنگ تاريك دره و تاثير آن بر محدوده روستاي اطراف مي باشد. در اين مقاله ابتدا با انجام علميات ميداني اطلاعات لازم براي اين بررسي ها گردآوري، سپس با استفاده از روش هاي تجربي به بررسي نشست منطقه پرداخته شده است. در روش هاي تجربي اساس كار، روش هاي نمودارهاي پيشنهاد شده از سوي كميته ملي ذغالسنگ انگلستان بوده و پس از كسب نتايج روش تجربي، در مرحله بعد با بهره گيري ازنرم افزار ANSYS شرايط زمين شناسي و كارگاه هاي استخراج در اين معدن مدلسازي عددي و شرايط نشست در آن مورد تحليل قرار گرفته است. نتايج بدست آمده از دو روش تحليلي و مدل سازي نشان داده شده است كه اين دو روش يكديگر را تاييد مي كنند. با استفاده از مدل سازي عددي علاوه بر دستيابي به دقت بيشتر، برخي مسائل كه در روش تجربي نمي توان بخوبي آنها را مورد ارزيابي داد قابل حل مي باشند، از جمله، شرايطي كه جنس لايه هاي متفاوت و شيب دار بوده و چند كارگاه استخراج در بالاي يكديگر قرار گرفته باشد. در نهايت با توجه به تاثير عوامل مختلف، راهكارهايي براي جلوگيري از تغيير شكل نامطلوب سطح زمين بالاي كارگاه هاي استخراجي و ايجاد تخريب يا خسارت در اين منطقه ارائه شده است.
