گزارشات مکانیک خاک
مقدمه

به دلیل قرارگیری شهر تهران در پهنه با خطر لرزه‌ای بالا و وجود مخاطرات طبیعی خاص اين شهر و محدودیت منابع و امكانات برای مقابله مؤثر در رویاروئی با بحران‌ها، بايد ریسک مخاطرات با اعمال تمهیداتی کاهش یابد. عدم اعمال نظارت و كنترل لازم بر روي كيفيت ساختمان‌سازي در حال افزايش در شهر تهران و عدم رعايت دقيق آيين‌نامه‌ها و دستورالعمل‌هاي تدوين شده مربوطه، منجر به ساخت ساختمان‌هايي شده است كه اغلب آن‌ها علي‌رغم نوساز بودن به علت مقاومت اندك در برابر بارهاي جانبي باعث افزايش آسيب‌پذيري شهر در برابر زلزله شده‌اند. روشن است كه رفع اشكالات متعدد در روند فعلي ساخت و ساز مستلزم اتخاذ تدابير اصلاحي مناسب و صرف زمان و كوشش زياد و هماهنگي لازم در جنبه‌هاي مختلف بين سازمان‌ها و افراد دست‌اندركار در ساخت ساختمان‌ها مي‌باشد.

با بالا رفتن ارزش زمین در شهر تهران، ساخت و سازهای جدید برخلاف گذشته با افزایش تعداد طبقات ساختمان و به طبع آن نیاز به پارکینگ و سایر مشاعات و در نتیجه افزايش تعداد طبقات زیرزمین همراه است. به همین دلیل شناسایی اختصاصات زمين شناسي مهندسی محل احداث بنا و طراحی ساختمانها بر اساس شرایط محلی، نقش اساسی در ارتقای كيفيت ساخت و ساز و كاهش مخاطرات شهري ایفاء می‌نماید. بر همين اساس، سازمان پيشگيري و مديريت بحران شهر تهران حسب وظيفه قانوني و ذاتي خود مبني بر کاهش آسیب پذیری شهر تهران از طریق انجام اقدامات لازم جهت افزايش و ارتقاء سطح كيفي ساخت‌و‌سازها، بررسي‌ها و کنترل گزارشات ژئوتکنیکي را جزء برنامه‌های خود قرار داده است.

از جمله دستاوردهاي اين طرح مي‌توان به موارد زير اشاره نمود:

  • ارتقاء كيفيت بررسي‌ها و گزارشات ژئوتكنيكي تهيه شده با هدف استفاده از نتايج بررسي‌ها در بانك اطلاعات ژئوتكنيكي شهر تهران؛
  • فراهم شدن امکان اعمال راهکارهای اجرايی در برخورد با شرکت‌های متخلف؛
  • شناسايي انواع دستورالعمل‌هاي فني و مديريتي مورد نياز براي كنترل كيفيت گزارشات ژئوتكنيكي؛
  • معرفي رويه‌هاي موثر كنترل كيفيت گزارشات ژئوتكنيكي در مناطق شهرداري؛
دلایل اهمیت انجام مطالعات ژئوتکنیکی در پروژه‌های مسکونی شهر تهران
شناسایی محدوده‌های دارای خاکهای مسأله‌دار (خاک دستی، خاک نباتی، خاک سست و ...)

عدم توجه به وجود و شناسایی مشخصات خاک‌هاي مسأله‌دار زیر پی ساختمان‌ها موجب نشست ساختمان‌هاي واقع بر روی آن مي‌شود كه نمونه آن نشست ساختمان‌هاي كوي کارکنان مجلس مي‌باشد. ساختمان‌هاي كوي مجلس بدون انجام مطالعات شناسايي خصوصيات ژئوتكنيك خاك محل و تمهيدات بهسازي بستر، بر روي محدوده ناپايدار احداث شده بود كه در سال 1382 شواهد نشست به صورت ايجاد ترك خوردگي و بروز آسيب‌هاي شديد به ساختمان‌ها ‌ظاهر گرديد.(تصوير شماره1)

تصوير 1: ايجاد ترك و بروز آسيب‌هاي شديد در ساختمان هاي كوي كاركنان مجلس
شناسایی مسیر قنوات و حفره‌هاي زيرزميني در محدوده احداث ساختمانها

در شهر تهران بیش از 1000 رشته قنات وجود دارد)طول برخي از آنها تا بيش از ده‌ها كيلومتر مي‌رسد) كه بخشی از آنها به صورت متروکه در آمده و تخریب شده اند. با گسترش ساخت و ساز شهر تهران و عدم رعایت حریم این قنوات، تعداد زیادی ساختمان بر روی آنها ساخته شده است. مشکلات مربوط به تاثیر قنوات بر مستحدثات و زیان‌های متعاقب آن، به ویژه در فصول و سال‌های پر آبی و یا در هنگام وقوع زلزله بسیار شایع و گسترده بوده و سوابق بی شماری از آن وجود دارد. اثرات قناتها عمدتاً به صورت‌های زیر مشاهده مي‌شود:

  • ریزش قنات و تأثیر بر سازه‌ها و مستحدثات بنا شده بر روی آن و یا در حریم آن در شرایط عادی به دلیل فرسودگی پوشش گالری قنات و یا آب شستگی آن؛
  • مسدود شدن مسیر قنوات در پائين دست در جریان عملیات ساختماني در سال‌های اخیر و در نتیجه بالازدگی آب در بالادست و ایجاد مشکلات فراوان در پی آن؛
  • معضل رها کردن فاضلاب ساختمان‌ها در قنات؛
  • ریزش قنات و تأثیر بر سازه‌ها و مستحدثات بنا شده بر روی آن و یا در حریم آن در شرایط بارندگی‌های زیاد و یا رخداد زلزله، مصداق این امر زلزله سال1382 درشهر بم می باشد که باعث ایجاد، فرونشست‌های زیادی در اثر ریزش اطراف میله‌ها و مسیرهای قنوات در این شهر شد.
  • تجمع و نفوذ جریان آب زیرزمینی در اطراف سازه‌ها که در بعضی موارد با شرایطی شبیه به پدیده آرتزین، به سطح زمین نیز جریان می یابد.

علاوه بر شناسایی قناتها باید سایر خطرات احتمالي نظير چاه‌ها و حفره‌هاي زيرزميني واقع در محدوده محل احداث ساختمان نیز شناسايي شده و عمق، موقعيت و تأثير احتمالی آنها بر ساختمان و نحوه مقاوم‌سازي آنها جهت رفع خطر به تفصيل بيان گردد. فرونشست زمین و آسیب دیدگی ساختمانهای نوساز در جنوب میدان فتح (منطقه 9 شهرداري تهران) نمونه‌ای از عدم توجه به این مهم می باشد(تصوير شماره 2). لذا لازم است در صورت مشخص شدن مسیر قنات و یا سایر حفرات زیر زمینی در محدوده کارگاه ساختمانی در جریان انجام مطالعات ژئوتکنیکی، دستورالعمل مناسب جهت پايدارسازي حفرات موجود ارائه گردد.

تصوير 2: فرونشست زمین و آسیب دیدگی ساختمانهای نوساز در جنوب میدان فتح
شناسایی محدوده‌هایی با ناپایداری‌های شیبی

جهت ارزيابي پتانسيل ناپايداري‌هاي شيبي (نظير رانش زمين، ريزش سنگ،‌ جريان گل و نظاير آن)،‌ در گزارشات ژئوتکنیکی لازم است شيب زمين و مشخصات زمين‌شناسي محدوه، مورد بررسي قرار گيرد و در صورتي كه احتمال وجود خطرات فوق در محل پروژه وجود داشته باشد، ضمن ارزيابي تأثير ناپايداري مشاهده شده بر ساختمان مورد احداث،‌ توصيه‌هاي اجرايي در مورد رفع خطرات مربوطه ارائه شود. آسیب‌های وارده به ساختمان‌هاي واقع در دامنه غربي دره فرحزاد كه بر روی توده رانشي فعال ساخته شده بودند، نمونه ای از تبعات عدم توجه به انجام مطالعات ژئوتکنیکي و بررسي‌هاي خاص محدوده‌هاي مستعد ناپايداري شيبي می‌باشد.(تصوير شماره 3)

تصوير 3: آسیب‌های وارده به ساختمان‌هاي واقع در دامنه غربي دره فرحزاد
شناسایی محدوده‌های با سطح بالای آبهای زیرزمینی و نیز مناطق دارای مشکل بالازدگی آب

ارزيابي وضعيت هيدروژئولوژيكي و مشخص كردن سطح آبهای زیرزمینی از مسائل مهم در بحث مطالعات ژئوتکنیکي بوده که عدم توجه به آن می تواند مشکلات اساسی در دفع فاضلاب برای ساختمانها ایجاد نماید. محله باغ آذري در منطقه 16 شهرداري تهران به دليل قرارگيري در منطقه فروافتادگي، با مشكل بالا بودن سطح آب زيرزميني و محله زرگنده در منطقه 3،‌ به دليل قرار گيري بر روي واحدهاي زمين شناسي نفوذ ناپذير، با مشكل دفع فاضلاب و بالازدگي فاضلاب مواجه مي‌باشند كه نمونه‌اي از اين دست قلمداد مي‌شود(تصوير شماره 4 و 5). در مناطق با سطح بالاي آب زيرزميني در صورت وجود خاک دستی و ضعیف،‌ نشست ساختمان‌ها در اثر اشباع شدن خاك، سبب بروز آسيب‌هاي ساختماني مي‌گردد. همچنين بالا بودن آب سطح آب زيرزميني علاوه بر ايجاد عمليات اختلال در گودبرداری می تواند برای ساختمان‌ها و تأسيسات مجاور گود نيز ایجاد خطر نماید.

تصوير 4: بالازدگي سطح آب زيرزمين در محله باغ آذري در منطقه 16 شهرداري تهران
تصوير 5: بالازدگي سطح آب زيرزمين در محله زرگنده در منطقه 3 شهرداري تهران
شناسایی اختصاصات لرزه‌ای ساختگاه

یکی از مهمترین موارد مورد بررسي در گزارشات ژئوتكنيكي، تعيين تیپ زمين جهت برآورد نيروهاي زلزله در طراحي ساختمان است كه تأثير زيادي در كاهش يا افزايش ايمني لرزه‌اي و نيز هزينه‌هاي احداث ساختمان دارد. نادیده گرفتن این موضوع و احتساب زمین نوع ضعیف (تیپ"3" یا "4") به جاي نوع سخت (تیپ"2" یا "1") در ساختمان‌های متداول باعث کاهش نیروهای زلزله طراحی ساختمان تا حدود 30% مي‌شود كه اين امرسبب ایجاد سازه ای ضعیف در مقابل زلزله احتمالی خواهد شد.

ارزیابی خطر گودبرداری

عدم توجه به ا صول ایمنی و ناآگاهی از خطرات مرتبط با گودبرداری‌های ساختمان، همه روزه باعث ریزش گود و وارد آمدن آسیب به کارگران، تأسيسات ساختمان‌های مجاور گود و ساکنین آنها می‌گردد. بدین منظور لازم است خطر گود از طريق انجام مطالعات ژئوتكنيكي و با توجه به عمق گودبرداري مورد نياز، مشخصات ساختمان‌ها و تأسيسات مجاور (نظير معابر، خطوط گاز، فاضلاب و سایر شریان‌های حیاتی) ارزيابي شده و توصيه‌هاي اجرائي به منظور طراحي گودبرداري، و طراحي روش تأمين پايداري گود ارائه شود.

سابقه كنترل گزارشات ژئوتكنيكي

با توجه به لزوم شناسایی اختصاصات زمین و مشخصات خاک برای احداث ساختمانهای جدید، انجام مطالعات ژئوتکنیکی در اواخر دهه 70 برای ساختمان‌های 6 طبقه و بالاتر توسط شهرداری تهران الزامی گردید. همچنین معاونت شهرسازی و معماری شهرداری تهران در سال1380 طي بخشنامه شماره 80007217/80 از شهرداري‌هاي مناطق درخواست نمود كه نسخه‌اي از گزارش‌هاي ژئوتكنيكي تهيه شده به منظور طراحي و صدور پروانه ساختمان‌ها را به مركز مطالعات زيست محيطي و زلزله شهر تهران ارسال نمايند. بعد از ادغام اين مركز با دبيرخانه طرح جامع مديريت بحران و شكل‌گيري مركز و سازمان پيشگيري و مديريت بحران شهر تهران، گزارشهاي ژئوتكنيكي به اين سازمان ارسال مي‌گردد. هدف از اين اقدام در ابتداي امر، ‌بهره برداري از اطلاعات موجود در گمانه‌هاي ژئوتكنيكي جهت تهيه نقشه زمين‌شناسي شهر تهران و شناسايي اختصاصات لرزه‌اي شهر تهران كه به دليل كيفيت نازل اكثر گزارشات ژئوتكنيكي ارسالي،‌ انجام اين مهم ميسر نگرديد. به همين منظور از سال 1385 در راستاي اجراي طرح ارتقاء كيفيت ساخت‌و‌ساز، كنترل فني گزارشات ژئوتکنیکي در منطقه 8 شهرداری تهران آغاز گرديد كه در ادامه با همكاري معاونت شهرسازي و معماري شهرداري تهران، از سال 1386 اقدامات اجرايي لازم در این خصوص در تمامي مناطق 22 گانه شهرداري به انجام رسيد.