بررسی اثرات گسترش جانبی ناشی از روانگرایی بر پایداری پی های عمیق بنادر

گسترش جانبی ناشی از روانگرایی بصورت جابجایی جانبی و گسترده زمین دارای شیب ملایم و یا منتهی به یک بازشدگی، در اثر روانگرایی ناشی از زلزله در لایه های زیرسطحی زمین توصیف می شود. آسیب های ناشی از گسترش جانبی زمین به پی سازه های مختلف پدیده ای است که معمولا در زلزله های بزرگ مشاهده می شود. هم اکنون بسیاری از سازه های موجود و یا در حال ساخت همانند بنادر، اسکله ها، پلها و بسیاری دیگر از سازه های متکی بر شمع در نواحی مستعد روانگرایی و گسترش جانبی واقع شده اند. اثرات گسترش جانبی زمین بر شمعها و سازه های مرتبط با آنها بسیار مخرب بوده بنحویکه تغییرشکلهای جانبی دایمی زمین ناشی از گسترش جانبی، یک عامل اصلی ایجاد تنش در شمعها به شمار می رود. ترک و گسیختگی شمعها در اعماق سطحی و عمیق، گسیختگی اتصالات شمع، حرکت و چرخش دایمی افقی و عمودی سرشمع به همراه اثرات مرتبط در سازه فوقانی از جمله اثرات مخربی است که تاکنون در اثر این پدیده مشاهده شده است. این پدیده تجهیزات و ساختمانهای بنادر، پلها و سایر سازه های متکی بر شمع را در ایران، ژاپن، آمریکا و سایر کشورها در زلزله هایی همچون منجیل ایران (1369)، نیگاتای ژاپن (1964)، لوماپریتای آمریکا (1989) و کوبه ژاپن (1995) تحت تاثیر قرار داده است و خسارات بسیار زیادی را بوجود آورده است. هزینه های زیاد آسیب مرتبط با پدیده گسترش جانبی را می توان با ارزش زیاد تجهیزات و سازه های صنعتی موجود در بنادر و سایر مناطق مستعد این پدیده نیز مرتبط دانست. مشاهده تخریب و شکست شمعها در اثر بارگذاری لرزه ای طی زلزله های گذشته لزوم شناخت کامل پدیده گسترش جانبی را کاملا آشکار ساخته است. بگونه ای که مطالعه پاسخ لرزه ای شمعها در خاک روانگرا و بخصوص پدیده گسترش جانبی، هم اکنون یکی از موضوعات اساسی و به روز تحقیق در مهندسی ژیوتکنیک لرزه ای به شمار می رود. اثرات پدیده گسترش جانبی بر پاسخ شمعها و سازه های مرتبط با آنها تا کنون در تحقیقات متعددی با استفاده از آزمایشات مختلف از جمله آزمایشات سانتریفیوژ، آزمایشات میزلرزه در محیط g1 و آزمایشات با مقیاس واقعی در محل با استفاده از انفجارهای کنترل شده مطالعه شده است. مطالعات تحلیلی، عددی و همچنین روشهای تحلیل و طراحی متعددی نیز برای تخمین بارهای جانبی ناشی از روانگرایی در حال حاضر بر پایه این تحقیقات در حال گسترش است. مجموعه این تحقیقات و مطالعات، داده های آزمایشگاهی و میدانی ارزشمندی را برای کالیبراسیون و تعیین صحت روشهای تحلیل و طراحی فراهم آورده و به درک مکانیزم پیچیده پاسخ شمعها در اثر گسترش جانبی کمک شایانی نموده است. با این حال اگرچه نتایج قابل توجهی در سالهای اخیر در این مورد بدست آمده است ولی سوالات متعددی کماکان در مورد مکانیزم اصلی اندرکنش خاک – سازه در خاکهای روانگرا و اثرات آنها بر عملکرد سازه فوقانی وجود دارد. درک این مکانیزمها و برآورد کفایت روشهای تحلیل با استفاده از مقایسه نتایج آنها با داده های فیزیکی (رخدادهای تاریخی و مطالعات مدل فیزیکی) از گامهای اساسی در توسعه روشهای طراحی ایمن و اقتصادی به شمار می رود. در این راستا پروژه حاضر با موضوع بررسی اثرات گسترش جانبی ناشی از روانگرایی بر پایداری پی های عمیق بنادر تعریف شده است. نتایج مراحل مختلف پروژه تحقیقاتی حاضر در قالب مجموعه گزارشات تحقیقاتی مراحل مختلف پروژه )5 گزارش مرحله ای( ارایه گردیده است.

کلیدواژه ها:

روانگرایی ، پایداری پی های عمیق بنادر