كارفرما: شركت آب و فاضلاب قزوين

طرح: مطالعات مرحله شناخت - اول و دوم طرح مقاوم سازي سامانه هاي آبي شهر قزوين در برابر زلزله
تاريخ شروع:‌ 30/04/82
وضعيت: خاتمه يافته

طرح: نظارت كارگاهي و عاليه بر انجام مطالعات ژئوفيزيك طرح مقاوم سازي سامانه هاي آبرساني شهر قزوين در برابر زلزله
تاريخ شروع: 14/04/85
وضعيت: خاتمه يافته

طرح: نظارت بر عمليات ژئوتكنيك و مقاومت مصالح طرح مقاوم سازي سامانه هاي آبرساني شهر قزوين در برابر زلزله
تاريخ شروع: 01/07/85
وضعيت: در دست انجام


طرح: مطالعات تكميلي مرحله اول ، مرحله كمي و مرحله دوم طرح مقاوم سازي سازه هاي آبي شهر قزوين در مقابل زلزله
تاريخ شروع: 20/04/88
وضعيت: در دست انجام

............................................................................................................................

 

 

مقدمه
بررسي گذشته ايران از نظر زلزله‌خيزي و نيز مطالعه مستندات صدمات حاصل از زلزله در قرن اخير بيانگر آن است كه وقوع زمين لرزه‌هاي متوسط و شديد همواره خرابي‌هاي گسترده‌اي از خود به جاي گذاشته است. به گونه‌اي كه ايران جزو كشورهايي است كه وقوع زلزله در آن با تلفات جاني بالا همراه است. لذا حفظ شريان‌هاي حياتي شهر‌ها از قبيل شبكه آبرساني، برق، مسيرهاي دسترسي، بيمارستان‌ها و مراكز مهم شهري نظير ستادهاي خدماتي نظير آب و فاضلاب و استانداري‌ها كه نقش مديريت بحران را بر عهده دارند، در برابر زلزله مي‌تواند جان بسياري از شهروندان را نجات دهد.
با توجه به توضيحات بيان شده و اهميت بسيار زياد دسترسي آب بهداشتي (جهت مصرف شرب و ساير استفاده‌هاي بهداشتي از آن) در مواقع بحراني جهت نجات جان شهروندان، در آب و فاضلاب شهر قزوين پروژه‌اي تحت عنوان "مقاوم‌سازي سامانه‌هاي آبرساني شهر قزوين در برابر زلزله" تعريف گرديد كه اين مشاور كار مقاوم‌سازي و طراحي بهسازي اين سامانه‌ها را بر عهده گرفت.

 

 

 

 

موقعيت جغرافيايي و مشخصات كلي پروژه

 

اين پروژه در شهر قزوین، مرکز استان قزوین، در مختصات حدود X=399492 ،Y=4006688  در محدوده مهدي آباد (در جنوب غرب شهر قزوين) تا مختصات حدود x=412077 ، y=4021120 ، شهرك اسماعيل آباد ( در شمال شرق قزوين) گسترش دارد. فاصله اين شهر تا تهران 150 کیلومتر است. و ارتفاع متوسط آن از سطح دریا به میزان 1278 متر می‌باشد. اين مطالعات شامل 61.5 كيلومتر خطوط انتقال سامانه‌هاي آبرساني، 5 مخزن و 16 سازه شامل ساختمان‌هاي تله متري، ايستگاه‌هاي پمپاژ آب، اتاقك‌هاي سرچاهي، پست‌هاي برق، آزمايشگاه آب، ساختمان‌هاي تأسيسات و مديريت اتفاقات و نيز ساختمان آبفاي شهر قزوين به عنوان مركز مديريت و كنترل مجموعه اين سامانه‌ها كه نقش مديريت بحران را مواقع ضروري بر عهده خواهد داشت،  مي‌شود. تصوير ماهواره‌اي از شهر قزوين و نيز نمايي از وسعت و پراكندگي اين سامانه‌ها را در شكلهاي 1 و 2 مي‌توانيد مشاهده كنيد.

 

 

 

شكل(1): تصوير ماهواره‌اي از شهر قزوين

 

 

شكل(2): گستره مورد مطالعه در بهسازي سامانه‌هاي آبرساني شهر قزوين در برابر زلزله

 

خدمات جنبي
جهت انجام مطالعات ژئوتكنيك، ژئوفيزيك و مقاومت مصالح براي شناسايي و تأمين نياز‌هاي طراحي پروژه، تاكنون بالغ بر 850 متر حفاري (شامل30 عدد تست پيت، 19 گمانه و 63 مورد حفاري جهت نمايان‌سازي اجزاي سامانه)، 8 مورد ژئوفيزيك درون چاهي، 16 مورد ژئوفيزيك سطحي، 837 آزمايش مخرب غير مخرب ( شامل 57 مورد نمونه بتن، 442 مورد التراسونيك، 231 مورد چكش اشميت، 42 مورد نمونه آرماتور، 14 مورد نمونه فولاد، 30 مورد برش ملات، 134 مورد آرماتور يابي، 11 مورد سونداژ پي، 1 مورد سونداژ تير، 10 مورد سونداژ سقف، 1 مورد سونداژ كلاف، 19 مورد نمونه آجر) انجام گرديده است.

مطالعات لرزه‌خيزي و تحليل آبرفت
هدف از مطالعات لرزه‌خيزي و تحليل آبرفت، شناسائي مهم‌ترين چشمه‌هاي لرزه‌زا و بررسي ويژگي‌هاي لرزه‌خيزي و لرزه‌زمين‌ساختي گستره طرح به منظور تخمين بيشينه مقادير پارامترهاي شتاب و طیف‌های طراحی ویژه ساختگاه در سطوح گوناگون لرزه‌ای در طراحی در سطح زمين مي‌باشد. بدين منظور ابتدا پارامترهاي طراحي ابتدا در سنگ بستر لرزه‌اي برآورد مي‌گردند و سپس به كمك تحليل ديناميكي آبرفت پارامترهاي ياد شده در سطح زمين تخمين زده خواهند شد.
در مطالعات مقاوم‌سازي سامانه‌هاي آبرساني شهر قزوين در برابر زلزله، مطالعات لرزه‌خيزي و تحليل آبرفت در محل مخازن زمزم و كوثر و ساختمان مركز اتفاقات و نيز در محل چاه‌هاي مهدي‌آباد تهيه گرديد و در نهايت مطالعات ياد شده براي خطوط انتقال آب شرب شهر قزوين نيز انجام گرديد. در شكل (3) شتابنگاشت اصلاح شده سنگ بستر لرزه‌اي در محل مخزن زمزم نشان داده شده است. طيف پاسخ شتابنگاشت اصلاح شده مذكور و مقايسه آن با طيف هدف در محل مخزن زمزم  نيز در شكل (4) ارائه شده است.
در شكل (5)‌ مدل ساده شده خاك در محل مخزن زمزم نشان داده شده است و در نهايت بر اساس اين  مدل و تحليل ديناميكي خاك شتابنگاشت مورد نظر بر روي سطح زمين حاصل شده است. اين شتابنگاشت در شكل (6)‌ نشان داده شده است. در نهايت طيف طراحي براي سطوح طراحي مورد نظر حاصل شده است. طيف‌هاي ياد شده در شكل (7) ‌نشان داده شده ‌است.

 

 

 

شكل (3): شتابنگاشت اصلاح شده سنگ بستر لرزه‌اي زمين‌لرزه منجيل در ايستگاه آببر در محل مخزن زمزم

 

 

 

شكل (4): مقايسه طيف پاسخ شتابنگاشت اصلاح شده سنگ بستر لرزه‌اي زمين‌لرزه منجيل در ايستگاه آببر با طيف هدف در محل مخزن زمزم

 

 

 

شکل (5): مدل ساده شده خاك در محل گمانه مخزن زمزم

 

 

شكل (6): شتابنگاشت زمين‌لرزه منجيل در ايستگاه آببر در سطح زمين در محل مخزن زمزم

 

 

 

 

شكل (7)‌ : طيف طرح ويژه ساختگاه در مخزن زمزم و مقايسه با ضوابط استاندارد 2800

 

مطالعات کیفی
مرحله اول مطالعات ارزيابي آسيب‌پذيري سازه‌ها در برابر زلزله، ارزيابي كيفي مي‌باشد. در اين مرحله وضعيت ساختگاه منطقه مورد نظر به جهت احتمال وقوع مخاطرات ژئوتكنيكي شامل روانگرايي،‌ حركت جانبي، لغزش و رانش زمين و 000، موقعيت جغرافيايي و آب و هوايي آن، تاريخچه بهره‌برداري گذشته و آينده ساختمان و000، بررسي مي‌گردد. با توجه به اهميت نسبي سازه‌ها موردنظر طبق ملاحظات اقتصادي و اجتماعي از خسارات محتمل و نيز طبق نظر كارفرما،‌ هدف بهسازي براي آن پيشنهاد مي‌گردد. از جمله اقدامات انجام شده ديگر در اين پروژه عبارتند از: جمعآوري اطلاعات و نقشه‌هاي گسلها، برآورد خطر زلزله، جمع آوري آئين نامه‌ها و استانداردهاي مرتبط، تهيه كروكي يا نقشه‌هاي اوليه از سامانه‌ها و بررسي وضعيت پيكربندي، ارزيابي احتمال نشست، ترك خوردگي،‌ كيفيت مصالح و ضعف اجزاء آنها، تعيين ميزان آسيب پذيري و خسارت محتمل در سطوح خطر زلزله با روشهاي مختلف.

مطالعات كمي
اين مطالعات به منظور ارزيابي آسيب‌پذيري عناصر مقاوم و باربر سازه‌اي در انواع مختلف سازه‌ها شامل اتاقكهاي سرچاهي، ايستگاه‌هاي پمپاژ، پستهاي برق، مخازن و 000، در برابر زلزله انجام مي‌پذيرد. اين ارزيابي بر مبناي هدف بهسازي مورد نظر هر سازه، ‌به صورت تعيين حد مقاومت اعضاء سازه‌اي در سطوح عملكرد مورد انتظار و در سطوح خطر وقوع زلزله براي آن هدف بهسازي مي‌باشد. مطالعات كمي، بسته به نوع سازه، بر مبناي دستورالعملها، آيين نامه‌هاي مختلف در زمينه بهسازي و مقاوم سازي سازه‌ها در برابر زلزله انجام مي‌گردد، كه برخي از آنها عبارتند: نشريه360، نشريه FEMA356، آيين نامه2800 و 000

 

در شكل‌هاي 8 و 9 دو نمونه از مدل‌هاي ساخته شده براي طرح مطالعه كمي در مخزن 20000م.م. زمزم نشان داده شده است.

 

 

 

شكل (8)‌ نماي سه بعدي خارجي مدل مخزن 20000م.م. زمزم(مرحله مطالعه كمي)

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل (9)‌ نماي سه بعدي داخلي مدل مخزن 20000م.م. زمزم(مرحله مطالعه كمي، بخش چهارم)

 

مطالعات طرح بهسازي
بعد از تعيين نوع و ميزان آسيب‌پذيري عناصر سازه‌اي در مرحلة مطالعات كمي آسيب‌پذيري سازه‌ها،‌ به مطالعات طرح بهسازي سازه‌ها مي‌پردازيم. اين مطالعات در دو مرحله شامل ارائه گزينه‌هاي مختلف بهسازي و برآورد اقتصادي و انتخاب گزينه برتر و سپس ارائه طرح بهسازي نهايي بر مبناي گزينه برتر و جزئيات فني و اجرايي و اسناد مناقصه، انجام مي‌پذيرد.
در شكل هاي 10 تا 15 نمونه‌هايي از مدل‌هاي طرح بهسازي براي ساختمان‌ها مخازن پروژه  ‌مقاوم‌سازي قزوين نشان داده شده است.

 

 

 

شكل(10): پلان جانمايي عناصر تقويت كننده در ساختمان تله متري كوثر

 

 

 

 

شكل(11):نماي سه بعدي از مدل طرح بهسازي ساختمان تله متري كوثر در نرم افزار

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل(12): نماي سه بعدي از مدل طرح بهسازي ساختمان ايستگاه پمپاژ زمزم در نرم افزار

 

 

 

 

 

 

شكل(13):نمایی از مدل طرح بهسازي شده با مهاربند همگرا براي ساختمان ستادي آبفاي شهر قزوين در نرم افزار

 

 

 

 

 

 

 

شكل(14):نمایی سه بعدي از مدل طرح بهسازي مخزن 10000م.م مينودر(بخش كناري) در نرم افزار

 

 

 

 

 

 

شكل(15):نمایی سه بعدي از مدل طرح بهسازي مخزن 10000م.م مينودر(بخش مياني) در نرم افزار