ژئوتکنیک لرزه‌ای؛ سپری در برابر زلزله در زنجان

دکتر سعید مجتبی‌زاده حسنلوئی، پسادکترای مهندسی عمران-ژئوتکنیک لرزه‌ای، بمناسبت ۵ دی روز ایمنی در برابر زلزله و کاهش اثرات و بلاهای طبیعی در خصوص زلزله و راهکارهای کاهش خسارات در استان زنجان به عنوان متخصص زمینه ژئوتکنیک لرزه‌ای به گفتگو با خبرنگار خبرگزاری سلامت(طبنا)زنجان نشست.

ژئوتکنیک لرزه‌ای؛ سپری در برابر زلزله در زنجان

وی در خصوص موضوع زلزله به‌ویژه در استان‌های زلزله‌خیزی مانند زنجان،که همواره از اهمیت بالایی برخوردار است باتوجه به وضعیت لرزه خیزی استان زنجان، اظهار کرد: استان زنجان به دلیل قرارگیری در پهنه البرز مرکزی و مجاورت با گسل‌های مهمی مانند گسل سلطانیه و گسل شمال زنجان، از مناطق زلزله‌خیز کشور محسوب می‌شود. این منطقه تحت تأثیر رژیم تکتونیکی پیچیده‌ای قرار دارد که ناشی از همگرایی صفحه عربستان با صفحه اوراسیا است.

تاریخچه لرزه‌خیزی منطقه نشان می‌دهد که زلزله‌های متعددی با شدت‌های مختلف در این منطقه رخ داده است. برای مثال، زلزله رودبار و منجیل در سال ۱۳۶۹ که تأثیرات آن در استان زنجان نیز احساس شد، نمونه‌ای از این رخدادهاست. همچنین، وجود گسل‌های فرعی و گسلش‌های محلی نیز پتانسیل وقوع زلزله‌های با بزرگای متوسط را در مناطق مختلف استان افزایش می‌دهد.

بررسی پارامترهای لرزه‌خیزی مانند دوره بازگشت زلزله‌ها، حداکثر بزرگای محتمل و طیف پاسخ طراحی، برای طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زلزله در این منطقه ضروری است.

راهکارهای کاهش خسارات زلزله؛ از مقاوم‌سازی تا مدیریت بحران

با توجه به این وضعیت، مهم‌ترین راهکارهای کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله چیست؟

مجتبی زاده حسنلوئی پژوهشگر و متخصص ژئوتکنیک لرزه‌ای در این خصوص بیان کرد: کاهش خسارات زلزله نیازمند یک رویکرد جامع و چند جانبه است که شامل موارد زیر می‌شود:

۱- مقاوم‌سازی ساختمان‌ها؛ اولویت اصلی: مهم‌ترین عامل در کاهش خسارات، ساخت و ساز اصولی و مقاوم در برابر زلزله است. رعایت دقیق آیین‌نامه‌های ساختمانی مانند استاندارد ۲۸۰۰ ایران (ویرایش جدید)، استفاده از مصالح استاندارد و نظارت دقیق بر اجرای پروژه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

در ساختمان‌های موجود نیز باید به مقاوم‌سازی آنها با روش‌های مناسب مانند استفاده از FRP (الیاف پلیمری تقویت‌شده)، جداسازهای لرزه‌ای و میراگرهای ویسکوز توجه شود. استفاده از تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی برای ارزیابی دقیق‌تر رفتار سازه‌ها در برابر زلزله توصیه می‌شود.

۲- شناخت گسل‌ها؛ گامی مؤثر در پیشگیری: مطالعات دقیق‌تر در خصوص گسل‌های منطقه، تعیین دقیق پارامترهای لرزه‌ای آنها مانند نرخ لغزش، طول گسل و عمق گسل، و تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی لرزه‌ای با دقت بالا با استفاده از روش‌های احتمالاتی(Probabilistic Seismic Hazard Analysis - PSHA) ، می‌تواند در تعیین ضریب زلزله در طراحی سازه‌ها و همچنین برنامه‌ریزی شهری بسیار مؤثر باشد. استفاده از داده‌های GPS و InSAR برای پایش حرکات گسل‌ها نیز می‌تواند اطلاعات ارزشمندی فراهم کند.

۳- آموزش و مدیریت بحران؛ رمز مقابله با بحران: آموزش همگانی در خصوص نحوه مقابله با زلزله، انجام مانورهای آمادگی و تدوین برنامه‌های جامع مدیریت بحران، می‌تواند در کاهش تلفات انسانی و مدیریت شرایط پس از زلزله بسیار مؤثر باشد. آموزش در مورد نحوه پناهگیری صحیح، شناسایی نقاط امن در ساختمان و نحوه قطع کردن انشعابات آب، برق و گاز از اهمیت بالایی برخوردار است.

۴- فناوری‌های نوین؛ سپری در برابر زلزله: استفاده از سیستم‌های هشدار سریع زلزله (Early Warning Systems)، سیستم‌های پایش سلامت سازه‌ها (Structural Health Monitoring) با استفاده از سنسورهای مختلف مانند شتاب‌سنج‌ها و کرنش‌سنج‌ها، و تکنیک‌های نوین در طراحی و اجرای سازه‌ها مانند استفاده از بتن‌های مسلح با الیاف (Fiber Reinforced Concrete) و مصالح هوشمند می‌تواند در کاهش خسارات مؤثر باشد.

نقش بی‌بدیل ژئوتکنیک لرزه‌ای؛ از روانگرایی تا اندرکنش خاک و سازه

با این اوصاف نقش مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای در کاهش خسارات زلزله چیست؟

وی اظهار داشت: مهندسی ژئوتکنیک لرزه‌ای نقشی حیاتی در تحلیل رفتار خاک و سازه در شرایط زلزله ایفا می‌کند. این حوزه به بررسی موارد زیر می‌پردازد و راهکارهای مهندسی برای مقابله با آنها ارائه می‌دهد:

۱- روانگرایی خاک؛ خطری پنهان در زلزله: روانگرایی پدیده‌ای است که در خاک‌های اشباع سست تحت اثر تکان‌های زلزله رخ می‌دهد و باعث از دست رفتن مقاومت خاک و نشست‌های شدید و حتی واژگونی سازه‌ها می‌شود. مهندسی ژئوتکنیک با انجام آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی، پتانسیل روانگرایی خاک را ارزیابی کرده و روش‌های بهسازی خاک مانند تراکم دینامیکی، تزریق و استفاده از ستون‌های سنگی را برای کاهش این خطر ارائه می‌دهد.

۲- پایداری شیب‌ها؛ چالش ژئوتکنیک در مناطق کوهستانی: زلزله می‌تواند باعث ناپایداری و لغزش شیب‌های طبیعی و مصنوعی شود. مهندسی ژئوتکنیک با تحلیل دینامیکی شیب‌ها و در نظر گرفتن اثرات زلزله، راهکارهایی مانند اجرای دیوارهای حائل، مسلح کردن خاک و اصلاح هندسه شیب را برای افزایش پایداری آنها ارائه می‌دهد.

۳- اثرات توپوگرافی؛ تشدید امواج لرزه‌ای: شکل زمین و وجود پستی و بلندی‌ها می‌تواند بر شدت امواج لرزه‌ای و توزیع آنها تأثیر بگذارد. مهندسی ژئوتکنیک با مدل‌سازی عددی و تحلیل‌های تخصصی، این اثرات را بررسی کرده و در طراحی سازه‌ها در مناطق با توپوگرافی پیچیده، لحاظ می‌کند.

۴- اندرکنش خاک و سازه؛ تأثیر متقابل خاک و ساختمان: رفتار سازه تحت اثر زلزله به شدت تحت تأثیر خصوصیات خاک زیر آن قرار دارد. مهندسی ژئوتکنیک با تحلیل اندرکنش خاک و سازه، تأثیر حرکت خاک بر پاسخ سازه را بررسی کرده و در طراحی فونداسیون‌ها و سیستم‌های سازه‌ای، این اندرکنش را در نظر می‌گیرد.

۵- فونداسیون‌های مقاوم؛ زیربنای ایمنی در برابر زلزله: طراحی فونداسیون‌ها با در نظر گرفتن اثرات زلزله و خصوصیات خاک، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مهندسی ژئوتکنیک با استفاده از روش‌های نوین طراحی مانند استفاده از شمع‌های مقاوم در برابر خمش و کشش، فونداسیون‌های گسترده مسلح و سیستم‌های جداساز لرزه‌ای، فونداسیون‌هایی پایدار و مقاوم در برابر زلزله طراحی می‌کند.

در پایان، توصیه شما به مردم و مسئولین در خصوص پیشگیری و مقابله با زلزله چیست؟

پاسخ: توصیه من به مردم، افزایش آگاهی در خصوص زلزله و رعایت نکات ایمنی در ساخت و ساز و همچنین آمادگی برای مقابله با این پدیده طبیعی است.

از مسئولین نیز انتظار می‌رود که با تدوین و اجرای برنامه‌های جامع و تخصیص بودجه مناسب، در جهت مقاوم‌سازی ساختمان‌ها، بهبود مدیریت بحران و توسعه تحقیقات در زمینه زلزله گام‌های مؤثرتری بردارند. همچنین، ایجاد بانک اطلاعاتی جامع از مشخصات گسل‌ها، خاک منطقه و ساختمان‌ها، برای مدیریت بهتر ریسک زلزله ضروری است.

انتهای پیام/