نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 استاد دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشددانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران
3 دکترای دانشگاه رازی،کرمانشاه،ایران
چکیده
تازه های تحقیق
روش SPT یکی از شیوههای رایج و کمهزینه برای نمونهبرداری از فونداسیونها بهمنظور ارزیابی پتانسیل نشست است. با این حال، بر اساس دستورالعملهای ژئوتکنیکی، تعداد برداشتهای SPT به نوع خاک، میزان ناهمگنی منطقه و اهمیت پروژه وابسته است. این مسئله بهویژه در مخروطافکنهها که از ناهمگونترین محیطهای رسوبی محسوب میشوند، اهمیت بیشتری مییابد و در بسیاری از موارد، ضرورت نمونهبرداری با فواصل کمتر، پیچیدگی اجرایی و هزینههای پروژه را افزایش میدهد.
در منطقه کرمانشاه، بیشترین نمونهبرداری انجامشده بر روی مخروطافکنهای به مساحت حدود ۱/۵ کیلومتر مربع، شامل ۵۶ گمانه بوده است؛ بهگونهای که هر گمانه بهطور متوسط نماینده بیش از ۲۶۰۰۰ متر مربع از سطح منطقه است. این موضوع نشان میدهد که تعیین تعداد نمونه مورد نیاز و هزینههای مرتبط با آن همواره یکی از چالشهای اساسی در پروژههای ژئوتکنیکی بوده است. در این زمینه، بهرهگیری از تحلیلهای تخصصی ژئومورفولوژیکی و شناسایی دقیق متغیرهای پیشبینیکننده میتواند به برآورد علمیتر و ارائه پیشنهادهای بهینه برای کاهش تعداد نمونهها، بدون افت دقت، منجر شود.
نتایج این پژوهش نشان داد که فاصله از جبهه کوهستان متغیری کلیدی در تبیین ویژگیهای رسوبات و رفتار نشست زمین است. دادهها بیانگر آن است که نهشتهگذاری رسوبات دانهدرشت و سیمانیشده در بخشهای نزدیک به کوهستان و تجمع رسوبات ریزدانه در مجاری و دشتهای سیلابی دورتر، چارچوبی قانونمند برای تغییرات مکانی نشست فراهم کرده است. بر این اساس، مدل خطی مبتنی بر فاصله از جبهه کوهستان و ضخامت رس بهعنوان مؤثرترین متغیر مرتبط با نشست معرفی شد.
پایداری این مدل در شرایط کاهش تعداد نمونهها نشان میدهد که تلفیق تحلیلهای مکانی و ژئومورفولوژیکی میتواند زمینهساز نمونهبرداری هوشمند و هدفمند باشد. در این رویکرد، هر گمانه نماینده یک پهنه رسوبی و ژئومورفولوژیکی مشخص خواهد بود و در نهایت، مدلی برای پیشبینی نشست زمین حاصل میشود که با حداقل دادههای ورودی، بیشترین توان پیشبینی را داراست. افزون بر این، افزودن متغیرهایی نظیر فاصله از محدودههای پرفعالیت رودخانه و مسیرهای قدیمی آنها میتواند در مطالعات آتی به شناسایی دقیقتر و کمهزینهتر پهنههای مستعد نشست کمک کند.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Economic considerations and sustainable urban development require accurate identification of the geotechnical properties of soils before any construction. Alluvial fans exhibit highly variable geotechnical characteristics due to historical changes in sedimentation conditions and lateral and vertical variations in sediment types, creating complexities in the assessment of foundation settlement potential. The analysis of geomorphological processes and the evolution of alluvial fans facilitates soil distribution analysis and reduces sampling costs. In this study, 56 boreholes were drilled in the northern alluvial fan of Kermanshah city, and soil samples were collected every 2 meters up to a depth of 24 meters. SPT tests were performed, and soil settlement potential was determined using the empirical DAS equation. Soil texture characteristics were obtained by sampling and measuring the maximum grain volume. Relationships among data were analyzed using Excel and SPSS software, and distribution maps of sediment types along with foundation settlement potential maps—based on both actual data and model predictions—were created using Arc GIS. The results showed that the best predictive model is a linear model incorporating three variables: “distance from the mountain,” “clay thickness,” and “sand thickness.” Sensitivity analysis demonstrated the model’s robustness even with reduced data, highlighting the increasing key role of the “distance from the mountain front” variable. Based on these findings, new indices based on geomorphological data can be defined, enabling improved prediction accuracy with fewer measurements and providing practical guidance for engineers in selecting optimal sampling locations over larger areas.
کلیدواژهها [English]
ملاحظات اقتصادی و توسعه پایدار در طرحهای توسعه شهری مستلزم شناسایی ویژگیهای ژئوتکنیکی خاکها پیش از هر ساختوسازی است. مخروطافکنهها بهدلیل تغییرات تاریخی در شرایط رسوبگذاری و تغییرات جانبی و عمودی نوع رسوبات، ویژگیهای ژئوتکنیکی بسیار متغیری دارند که پیچیدگیهایی را در ارزیابی پتانسیل نشست فونداسیون ایجاد میکند. بررسی فرآیندهای ژئومورفولوژیکی و تحولات مخروطافکنهها تحلیل توزیع خاکها و ویژگیهای آنها را تسهیل و هزینههای نمونهبرداری را کاهش میدهد. در این پژوهش برای بررسی تحول مخروطافکنه شمال شهر کرمانشاه و رابطه آن با پتانسیل نشست، ۵۶ گمانه حفر و با آزمایش SPT هر ۲ متر تا عمق ۲۴ متر نمونهبرداری شده و قابلیت نشست خاک با استفاده از رابطه تجربی DAS تعیین گردید. ویژگیهای بافت خاک نیز از طریق نمونهبرداری و تعیین بیشینه حجم دانهها استخراج شد. دادهها با نرمافزارهای Excel و SPSS تحلیل شدند و نقشههای توزیع رسوبات و پتانسیل نشست فونداسیون بر اساس دادههای واقعی و مدلها با استفاده از نرمافزار Arc GIS ترسیم شد. نتایج نشان داد بهترین مدل پیشبینی، مدل خطی مشتمل بر سه متغیر «فاصله از کوهستان»، «ضخامت رس» و «ضخامت ماسه» است. تحلیل حساسیت این مدلها بیانگر پایداری پیشبینیها حتی با کاهش دادهها و اهمیت کلیدی متغیر «فاصله از جبهه کوهستان» است. بر اساس این یافتهها میتوان با تعریف شاخصهای نوین مبتنی بر دادههای ژئومورفولوژیکی و کاهش تعداد نمونهبرداری، دقت پیشبینی را بهبود داد و مشاوره کاربردی برای انتخاب هوشمند محل نمونهبرداری و استفاده بهینه در پهنههای وسیعتر ارائه کرد.
)