تحقیق درمورد اثر زلزله بر سازه هاي زير زميني و تونل مترو42صفحه بافرمت word

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 ۷۰ کيلومتر و يا بيشتر نيز مي‌رسد. تعداد قنات هاي ايران بالغ بر۵۰۰۰۰ 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 ۱۸ و ۱۹ 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 ۱۵۷ متر برروي کانال دوميدي در جنوب فرانسه اولين تونلي بود که در دوره‌هاي مدرن در سال ۱۶۸۱ ساخته شد. همچنين اولين تونل ساخته شده با کاربرد حفاري و انفجار باروت بود. در انگلستان، قرن ۱۸ نيز جيمز بريندلي از خانواده اي مزرعه دار با نظارت بر طراحي و ساخت بيش از ۵۸۰ کيلومتر کانال و تعدادي تونل به عنوان پدر کانال و تونل هاي کانالي ملقب شد. وي در سال ۱۷۵۹ با ساخت يک کانال به طول ۱۶ 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.