بررسی و ارزیابی روش پتیت سیسمیک و کاربرد آن در ساختگاه سر کارون 3 در ایران

در این پایان نامه روش ژئوفیزیکی برجائی بنام پتیت سیسمیک (1) معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفته است . از طریق این روش لرزه ای میتوان مدول استاتیک تغییر شکل توده سنگ را برآورد نمود. برخلاف دیگر روشهای لرزه ای ژئوفیزیک مهندسی که با اندازه گیری سرعت امواج کشسان خصوصیات لرزه ای سنگ ها را مورد بررسی قرار میدهند، به کمک روش پتیت سیسمیک و استفاده از همبستگی خطی بین فرکانس امواج برشی و مدولها استاتیک تعییر شکل توده سنگ میتوان به خواص استاتیک سنگ ها پی برد. گرچه روش پتیت سیسمیک اولین بار توسط اشنایدر (2) در فرانسه معرفی شد، بنیاووسکی (3) 1984، اما بدلیل مشکلات موجود در تولید و دریافت امواج برشی بطور گسترده مورد استفاده قرارنگرفته است . در حال حاضر گسترش و پیشرفت دستگاههای اندازه گیری ژئوفیزیکی و نتایج تجربیات گذشته این فرصت را بدست داده است تا این روش بصورت بهتری مورد ارزیابی قرار گیرد. به منظور بررسی این روش آزمایشاتی بروی سنگ آهک در درون گالریهای ساختگاه سد کارون 3 در ایران انجام شدند. در این آزمایشات پس از اطمینان از دریافت امواج برشی که به کمک آرایش خاص ژئوفونها و چشمه های مختلف انرژی حاصل شد، مناسبترین چشمه برای ادامه عملیات در کف گالری، سقوط آزاد یک وزنه از ارتفاع ثابت بروی یک صفحه فلزی در نظر گرفته شد . برای اندازه گیریهای روی دیوار گالری از ضربات مستقیم وزنه بصورت پاندول بروی سنگ دیوار استفاده شد. از دو روش گرافیکی و تبدیل فوریه سریع برای تعیین فرکانس امواج برشی، روش دوم بسیار مناسبتر است . گرچه تغییر فاصله گیرنده از چشمه بروی فرکانس دریافتی اثر میگذارد، اما در ارزیابی نقش انرژی چشمه (تغییر ارتفاع سقوط آزاد وزنه) و نوع چشمه (تغییر سطح مقطع برخورد وزنه و شکل صفحه برخورد) بروی فرکانس امواج برشی دریافتی تاثیر قابل ملاحظه ای نشده است . تاثیر نوع ژئوفون بروی فرکانس دریافتی با استفاده از دو نوع ژئوفون با فرکانس طبیعی 30 و 100 هرتز ازمایش شد. گرچه روند خاصی در تغییر فرکانس دریافتی برای هریک از ژئوفونها دیده نشد اما باتوجه به مطالعات بلسکی (1)، بنیاووسکی و گرین فیلد (2) (1981) استفاده از ژئوفونهای با فرکانس طبیعی 100 هرتز مناسبتر خواهد بود. در این پایان نامه پس از بررسی نتایج جک زنی در درون گالریها ساختگاه سد کارون 3 و انتخاب فرکانسهای مناسب حاصل از روش پتیت سیسمیک که در محل هر جک زنی حاصل شدند، روابط جداگانه ای بین مدولهای استاتیک تغییر شکل توده سنگ و فرکانسهای امواج برشی برای فواصل مختلف بین چشمه و گیرنده در اندازه گیریهای کف و دیوار گالری بدست آمدند که بهترین فاصله بین چشمه و گیرنده 6 متر تعیین شده است . اندازه گیریهائیکه بروی دیوار گالریها انجام شده اند دارای ضریب اطمینان بیشتری میباشند. رابطه خطی بدست آمده در این پایان نامه برای فاصله 6 متر بین چشمه و گیرنده تفاوت زیادی با رابطه اشنایدر دارد و ضریب زاویه آن خیلی کمتر میباشد. برای بررسی صحت فرکانس دریافتی، استفاده از منحنیهای زمان مسافت ، مقطع لرزه نگاری و نقشه زمین شناسی مهندسی گالریها ضروریست . برای تهیه مقطع لرزه نگاری دقیقتر و تعیین سرعت امواج طولی و عرضی، اندازه گیری همزمان در چند فاصله از چشمه تا فاصله 10 متری و همچنین استفاده از ضربه های متقارن برای هر پروفیل اندازه گیری پیشنهاد شده است . سرانجام رابطه تجربی خطی بین مدولهای استاتیک تغییر شکل و فرکانس امواج برشی که در این پایان نامه بدست آمده با نتایج دیگری از همان ساختگاه سد کارون 3 محک زده شده و صحت آن به تائید رسیده است .