۳-۵
اگر ضریب اطمینان به دست آمده از رابطه ۳-۵ بیشتر از ۱ باشد روانگرائی اتفاق نمی افتد ولی اگر از یک کمتر باشد دلیل بر رخداد روانگرائی نیست بلکه بدین معناست که لغزش همه جانبه ای بر روی سطح تماس دانه ای اتفاق خواهد افتاد که این امر یک شرط لازم برای تولید اضافه فشار منفذی ودر نتیجه پیش نیازی برای وقوع روانگرائی است.
۳-۴-۳- روش انرژی
روش انرژی به دلایل زیر میتواند به عنوان یکی از روش های ارزیابی روانگرائی در نظر گرفته شود، به دلیل اینکه مدت زمان زیادی است که متخصصان لرزه شناسی انرژی آزاد شده در طی زلزله ها را بررسی و به صورت رابطه هائی ارائه کرده اند. مطالعاتی انجام شد که ارتباط بین انرژی تلف شده و فشار منفذی ایجاد شده در نمونه های آزمایشگاهی را نشان می دهد.
به طور کلی دستورالعملهای ارزیابی روانگرائی براساس انرژی را میتوان به دو گروه اصلی تاریخی و آزمایشگاهی که در ادامه توضیح داده شده تقسیم نمود.
در کلیه شیوه های ارزیابی روانگرایی بر اساس داده های تاریخی زلزله که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرند، دو پارامتر کلیدیِ فاصله ساختگاه تا منبع لرزه ای و بزرگای زلزله وجود دارند، با این حال این روشها از تعاریف متفاوتی برای فاصله ساختگاه تا منبع و مقیاسهای مختلفی برای بزرگای زلزله استفاده میکنند. از این رو برای آسان نمودن ارائه دستورالعملها و درک هرچه بهتر آ نها، مقایسه میان مقیاسهای مختلف بزرگای زلزله و واحدهای متداول اندازه گیری فاصله ساختگاه تا منبع به ترتیب در شکلهای ۳-۹ و ۳-۱۰ ارائه شده است.
شکل (۳-۹)- نمودار ارائه شده جهت مقایسه انحراف مرکزی مقیاس های مختلف بزرگای زلزله با بزرگای گشتاوری [۳]
شکل (۳-۱۰)- مقیاس متداول برای اندازه گیری فاصله ساختگاه تا منبع .
روش های تاریخچه ای و آزمایشگاهی به صورت زیر اند.
الف)روش های به دست آمده براساس تاریخچه های موردی زلزله
در این گروه از داده ها دو پارامتر کلیدی فاصله ساختگاه تا مرکز زلزله ودیگری بزرگای زلزله وجود دارد. در این روش با دو دید در مورد انرژی بحث میشود که یکی تخمین انرژی براساس است و دیگری تعیین انرژی به روش می باشد. جهت دید بهتر در مورد فاصله تا ساختگاه و بزرگای زلزله به شکلهای ۳-۹ و ۳-۱۰به دقت نگاه کنید.
رابطه گتنبرگ ریچتر در مورد انرژی کل آزاد شده به صورت زیر است.
۳-۶
ب)روش های به دست آمده براساس داده های آزمایشگاهی.
۳-۴-۳-۱- روش
روش یکی از روش های به دست آمده براساس داده های آزمایشگاهی می باشد که در آن جهت به دست آوردن عامل تحریک و ظرفیت به ترتیب زیر عمل می شود.
۳-۴-۳-۱-۱- عامل تحریک
ضمن اینکه رابطه ۳-۶ را قبول کردند سه فرض دیگر نیز ارائه کردند. الف)مقدار انرژی با نرخی متناسب با کاهش می یابد، به طوریکه r فاصله ساختگاه تا مرکز آزاد شدن انرژی میباشد. این مدل کاهندگی اتلاف انرژی، میرائی مصالح را شامل نمی شود و تنها پراکندگی هندسی یک جبهه موج کروی را در نظر می گیرد. ب)افزایش فشار منفذی یک تابع خطی از انرژی تلف شده است. پ)اتلاف انرژی ناشی از میرائی مصالح در خاک متناسب با()می باشد.
۳- ۷
r: فاصله ساختگاه تا مرکز آزادسازی انرژی(m)
M : بزرگای زلزله(ریشتر) ، : عامل تحریک
: تنش موثر قائم در عمق z(kpa)
۳-۴-۳-۱-۲- عامل ظرفیت
مشابه روش مورد استفاده در تعیین منحنی CRR، تاریخچه های موردی زلزله را برحسب روانگرا و غیرروانگرا از یکدیگر جدا نمودند. سپس با بهره گرفتن از رابطه (۳-۷)، مقدار انرژی وارد بر خاک برای هر ساختگاه تخمین زده شد. سپس در ارائه نمودار نهائی معکوس انرژی وارده را نسبت به N1 رسم کردند. (نمودار شکل ۳-۱۱)
در نمودار ارائه شده، مقدار N1 مقدار اصلاح شده عدد نفوذ استانداردبرای فشار سربار موثر (atm1) می باشد (نحوه اصلاح در فصل ۴ توضیح داده خواهد شد(.
عدد نفوذ استاندارد تصحیح شده (N1)
شکل ۳-۱۱- نمودار روانگرائی پیشنهادی توسط
با توجه به اینکه معکوس عامل تحریک را رسم نمودند ، مرز منطقی جدا کننده نقاط روانگرا و غیر روانگرا بیانگر معکوس ظرفیت خاک با بهره گرفتن از رابطه زیر تعیین می شود.
۳-۸ Capacity =
Capacity : ظرفیت خاک یا عامل پاسخ در مقابل تحریک
۳-۴-۳-۱-۳- ضریب اطمینان
با توجه به روابط ۳-۷و۳-۸ ضریب اطمینان به صورت زیر حاصل میگردد.
۳-۹ FS=
۳-۵- ارزیابی روش های ارائه شده
با وجود تمام ضعفهای موجود در روش ساده شده تنش، این دستورالعمل تنها روشی است که تقریبا مورد تایید کلیه شرکت کنندگان کارگاه NCEER در سال ۱۹۹۷قرار گرفت، مجددا آنرا برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی پیشنهاد نمودند. با توجه به این اجماع فنی در استفاده از روش ساده شده برای کاربردهای معمول مهندسی، به ارائه و توضیح کامل این روش جهت ارزیابی پتانسیل روانگرائی در منطقه مورد بررسی در این تحقیق پرداخته می شود.
فصل چهارم
انتخاب روش ساده شده تنش جهت ارزیابی اطلاعات ژئوتکنیکی ودستیابی به معیار لازم جهت طراحی دیواره دیافراگمی
۴-۱- مقدمه
گسترده ترین روش مورد استفاده برای ارزیابی پتانسیل روانگرایی، روش تنش تناوبی است که در آن هر دو عامل تحریک و ظرفیت در قالب تنش برشی دوره ای بیان میشوند.
مراحل ارزیابی پتانسیل روانگرایی بر مبنای تنش تناوبی به شکل زیر است.
الف)تعیین نسبت تنش برشی تناوبی ایجاد شده در اثر حرکات لرزه ای در اعماق مختلف خاک و تبدیل تاریخچه تنش نامنظم به تعدادی از سیکل های تنش یکنواخت معادل، به این وسیله شدت تکانهای لرزه ای، مدت زمان لرزش و تغییرات تنشهای برشی ایجاد شده با عمق در نظر گرفته می شود .تنش های برشی تناوبی از طریق تحلیل های پاسخ زمین(با احتساب وزن مخصوص خاک، مدول دینامیکی و مشخصه های میرایی خاک) و یا به وسیله دستورالعمل محاسباتی ساده شده به دست می آیند.
ب) تعیین نسبت مقاومت تناوبی با انجام آزمونهای آزمایشگاهی تناوبی بر روی نمونه های شاخص دست نخورده در فشا رهای همه جانبه مختلف.
پ) مقایسه تنش های برشی به دست آمده در دو گام قبل به گونه ای که اگر در یک عمق مشخص تنش برشی تعیین شده در گام نخست(عامل تحریک) از مقدار مشابه در گام دوم (عامل مقاوم) بیشتر باشد، انتظار می رود خاک در این ناحیه روانگرا شود.
۴-۲ -ضریب تنش دوره ای
روش ساده شده در آغاز برای ارزیابی مقاومت روانگرایی نهشته های خاکی کم عمق در زمینهای مسطح و یا با شیب کم ایجاد شد. بنابراین بدیهی است که محدوده ی کاربرد معتبر و قابل اطمینان این روش به شرایط مذکور محدود شود. اگرچه این دستورالعمل توسط برخی مهندسان برای ارزیابی مخاطرات روانگرایی در زمین های با شیب تند، خاکریزهای مصنوعی و یا لایه های عمیق خاک به کار گرفته شده است، اما این چنین برون یابی هایی خارج از محدوده داده های تجربی ای هستند که روش اولیه بر اساس آنها پایه ریزی شده است.
با بهره گرفتن از روش ضریب تنش دوره ای مورد نیاز محاسبه میشود. این روش برای اولین بار در سال ۱۹۷۱معرفی شده است و از آن تاریخ تا کنون ارزیابی و بروزرسانی شده است.
روش ساده شده تنش در سال ۱۹۷۷توسط مرکز ملی تحقیقات مهندسی زلزله [۱۲] که در آن شرکت کنندگان در کارگاهی که در مورد ارزیابی پتانسیل روانگرائی تشکیل شده بود ، معادلات مربوطه را بازنگری و در نهایت به شکل زیر در آوردند.
۱-۴ ر
که CSR ضریب تنش تناوبی القاء شده توسط زلزله طرّاحی می باشد و ۰/۶۵ فاکتور وزنی است که به وسیله سید و ادریس برای محاسبه تعداد سیکل های تنش های دوره ای یکسان مورد نیاز معادل جهت تولید همانقدر فشار آب حفره ای، به طور نامنظم ناشی از حرکت زمین در اثر زلزله، معرفی شده است.
ﻧﮕﺎرش ﻣﻘﺎﻟﻪ ﭘﮋوهشی درباره بدست آوردن دیتاهای ژئوتکنیکی لازم جهت طراحی کی وال، ...
