معرفی نقشه های زمین شناسی مهندسی

[m_shirin 279]

نقشه های زمین شناسی مهندسی

 

 

داده های گرد آوری شده مناسب از منابع مختلف واطلاعات کسب شده از نقشه های زمین شناسی ،نقشه های توپوگرافی و عکس های هوایی را می توان در نوع خاصی از نقشه به نام«نقشه زمین شناسی مهندسی» گردآوری کرد.این نقشه ها که با پیشرفت بررسی ها تکمیل میشود، می توانند در موارد زیر مفید واقع شوند:

الف)در شرایطی که وضعیت محل انتخاب شده (ساختگاه)مخاطره آمیز است و نتوان از آن صرف نظر کرد.

ب)وقتی که لازم است تا سازه در نقطه ای قرار داده شود که شرایط نامناسب به حداقل کاهش یابد.

ج)برای کسب اطلاعات عمومی در مورد پی ها وحفاریها.

ه)برای بدست آوردن داده های لازم جهت طراحی شبکه اکتشافات زیر زمینی.

برای تهیه نقشه زمین شناسی مهندسی،معمولا یک نقشه توپوگرافی،که مقیاس آن با توجه به وسعت منطقه مورد مطالعه و هدف بررسی ها انتخاب شده است،به عنوان مبنا در نظر گرفته میشود.سپس اطلاعات در دسترس ،مثل نوع و مشخصات سنگ و خاک،اشکال ناهمواری ها ی عمده،شرایط آب سطحی و زیرزمینی و نقاط مخاطره آمیزی چون زمین لغزه ها و حفرات ریزشی،به روی آن رسم می شود. به منظور تسهیل بررسی های آتی ،کلیه ی حفاری ها و برشهای موجود و دیگر رخنمون ها به همراه نقاط سوال برانگیز نیز به نقشه در می آید.در این نقشه ها خاک ها را می توان بر مبنای منشا و نحوه تشکیلشان طبقه بندی نمود و در همین راستا قضاوتی مقدماتی درباره تاثیر آنها بر سازه به عمل آورد.سنگها نیز بر مبنای جنس و ساختشان دارای ویژگی های مهندسی متفاتی اند.در مورد سنگها نیز میتوان قضاوتی در مورد تاثیری که بر سازه خواهند داشت به عمل آورد. نقشه زمین شناسی مهندسی حاصل و نتیجه نهایی به کارگیری روش های بررسی و شناسایی سطحی است.نقشه زمین شناسی مهندسی مقدماتی،بعدها و پس از انجام عملیات شناسایی صحرایی و احتمالا در مراحل اولیه اکتشافات زیرزمینی به تدریج کامل تر می شود.

به طور کلی یک نقشه زمین شناسی مهندسی باید بتواند اطلاعاتی در مورد همه یا بخشی از موارد زیر ارائه نماید:

الف)اطلاعات واقعی و قابل استفاده در فعالیت های عمرانی مختلف چون برنامه ریزی منطقه ای،انتخاب محل سازه و مناسب ترین روش احداث آن و بهره برداری از معادن،را فراهم کند.

ب)تغییرات منفی را که ممکن است بر اثر اجرای طرح پیشنهاد شده در وضعیت زمین حاصل شود ،پیش بینی نموده و توصیه های لازم را برای پیشگیری ارائه نماید.

ج)اطلاعات را به گونه ای نمایش دهد که برای متخصصانی که لزوما زمین شناس نیستند نیز به راحتی قابل استفاده باشد.

 

محتوی نقشه های زمین شناسی مهندسی

 

این نقشه گونه ای نقشه زمین شناسی است که در آن عناصری از محیط زمین شناسی که در مراحل مختلف فعالیت های عمرانی چون برنامه ریزی ،طراحی ساختمان و نگه داری سازه ها دارای اهمیت اند،نشان داده شده است.مجموعه ویژگی های زمین شناسی که بر روی نقشه های زمین شناسی مهندسی نشان داده میشوند می توان به چهار گروه اصلی:مصالح زمین شناسی،شرایط آبهای سطحی و زیر زمینی،اشکال نا همواریهای سطح زمین و بالاخره فرآیند های مخرب زمین شناسی تقسیم نمود.عمده ترین مواردی که در هریک از این گروه ها مورد توجه قرار می گیرد به قرار زیر است:

 

الف)مصالح زمین شناسی: نحوه توزیع و گسترش،آرایش چینه شناسی و زمین ساختی و سن و منشا سنگها و خاکها وهمچنین حالت فیزیکی و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها.

 

ب)آب زمین شناسی:نحوه توزیع خاکها و سنگهای آبدار،مناطق دارای ناپیوستگی های باز و اشباع از آب،عمق سطح ایستایی و میزان نوسان آن،مناطق دارای آب تحت فشار و سطح پیزومتریک آنها،ضریب ذخیره ی سفره آب و جهت جریان آن،چشمه ها ،رودخانه،دریاچه ها،حدود گسترش و دوره تناوب سیل ها ،شوری،خورندگی و ph آبها.

 

ج)زمین ریخت شناسی:نمایش و توضیح توپوگرافی سطحی و عناصر مهم پستی و بلندی زمین.

 

د)زمین پویایی:منظور آن دسته از ویژگیها و اشکال محیط زمین شناسی است که از فرآیندهای زمین شناسی فعال در زمان حاضر نتیجه می شود.مانند فرسایش و رسوب گذاری،پدیده های بادی ،حرکات دامنه ای،تشکیل شرایط کارستی،شسته شدن ذرات ریز خاک(رگاب) ،فرونشست زمین،تغییرات حجمی خاک،داده هایی درباره پدیده های مربوط به زمین لرزه از جمله گسل های فعال،جنبش های تکتونیکی ناحیه ای کنونی و فعالیت های آتشفشانی.

 

ه)علاوه بر چهار مورد فوق اطلاعات مربوط به فعالیتهای بشری (عمرانی و معدنی) نیز در این نقشه ها وجود دارد.که مهمترین آنها عبارتست از : داده های حاصل از عملیات اکتشافی قبلی یا حفر چاههای آب،به همراه چاه نمودار ها و نتایج آزمایشها،محل معادن روباز،مناطق فرونشسته معدنی، زمین های دست خورده،راهها،سدها و ساختمان ها و دیگر تاسیسات مهندسی.

 

نحوه طبقه بندی سنگ و خاک در نقشه زمین شناسی مهندسی

 

یکی از مشکلاتی که از دیر زمان بر سر راه تهیه نقشه های زمین شناسی مهندسی قرار داشته انتخاب مرزهای مناسب برای واحدهای سنگی و خاکی با ویژگی های مختلف بوده است. تجربه نشان داده که مفاهیم چینه شناسی سنگی (لیتواستراتی گرافی) مثل بخش سازنده و گروه که در نقشه های زمین شناسی به کار میروند، نمیتوانند ویژگی های مهندسی مصالح را القا نمایند. به طور کلی مرز های میان واحد های سنگی و خاکی که بر روی نقشه های زمین شناسی مهندسی دارای مقیاس های مختلف نشان داده می شود،باید مشخص کننده محدوده واحد هایی باشد که از نظر خواص اساسی زمین شناسی مهندسی کم و بیش همگن اند.

دشواری اصلی در تهیه نقشه های زمین شناسی مهندسی گزینش آن دسته از ویژگی های سنگ و خاک است که با خواص فیزیکی آنها مانند مقاومت،تغییر شکل پذیری،دوام و نفوذ پذیری پیوند نزدیک داشته باشد. به این منظور باید از گروهی از خواص زمین شناسی که میتوانند شاخصی از ویژگیهای فیزیکی یا زمین شناسی مهندسی سنگ و خاک باشند،استفاده کنیم.مهمترین این ویژگی ها عبارتست از:

الف)ترکیب کانی شناسی که رابطه نزدیکی با وزن مخصوص ،حدود آتربرگ و شاخص خمیرسانی دارد.

ب)ویژگی های بافتی و ساختی مانند دانه بندی که با وزن مخصوص و تخلخل ارتباط دارد.

ج)میزان رطوبت و رطوبت اشباع ،پایندگی،درجه هوازدگی و دگرسانی،شکستگی و درز داری که با حالت فیزیکی سنگ و خاک در ارتباط اند و میتوانند معرف خواص مقاومتی و ویژگی های مربوط به تغییر شکل ،نفوذپذیری و دوام آنها باشند.