پدیده های خطر آفرین طبیعی نظیر زلزله، سیل، طوفان و لغزش لایه های زمین می توانند خطر جدی برای جان و مال انسان ها به دنبال داشته باشند. در این میان رویداد زلزله در طول تاریخ آثار غیر قابل جبرانی را به همراه داشته است. خوشبختانه در حال حاضر با توجه به پیشرفت های علم مهندسی زلزله، در صورت به کارگیری اصول و ضوابط پیشگیری، خسارات ناشی از زلزله می تواند به حداقل ممکن برسد. زمین لرزه، از آزاد شدن ناگهانی انرژی انباشته شده در سنگ های پوسته ی زمین ایجاد می شود. این آزاد شدن انرژی به صورت امواج زلزله از نقطه ای به نام کانون زلزله آغاز و باعث لرزش سطح زمین می گردد. قرار گرفتن ایران در بخشی از کمربند کوه زایی آلپ – هیمالیا، که یکی از جوان ترین نواحی کوه زایی جهان محسوب می شود، باعث شده است که فلات ایران از لحاظ لرزه خیزی، بسیار فعال بوده و به علت عدم ساخت و سازهای مناسب، هر از چند گاهی هزاران نفر با رویداد زمین لرزه های ویران گر به کام نیستی بروند. تهران بزرگ که در دامنه ی جنوبی رشته کوه های البرز قرار گرفته، عموماً بر روی رسوبات آبرفتی عهد حاضر بنا شده است که با وجود گسل های فعال در این ناحیه، این شهر مانند اکثر شهرهای کشور در خطر جدی وقوع زمین لرزه قرار گرفته است....

پرسش و پاسخ در باره زلزله

1- زمین لرزه چیست و چگونه به وجود می آید؟ آزاد شدن ناگهانی انرژی انباشته شده در پوسته ی زمین را زمین لرزه می گویند. این آزاد شدن انرژی از نقطه ای در عمق زمین به نام کانون زمین لرزه آغاز می گردد و با رها شدن انرژی به صورت امواج، باعث لرزش سطح زمین می شود.

2- به چه دلیل در کشور ما ایران، زمین لرزه زیاد اتفاق می افتد؟ ایران بر روی کمربند لرزه خیز آلپ – هیمالیا قرار گرفته است. این کمربند از لرزه خیزترین مناطق جهان محسوب می شود. باز شدن بستر دریای سرخ که باعث حرکت پهنه ی عربستان به سمت ایران و نهایتاً فشردگی فلات ایران بر اثر این حرکت است، باعث تجمع انرژی در پوسته ی ایران و به وجود آمدن زمین لرزه می گردد.

3- به چه دلیل در شهر تهران احتمال وقوع زلزله وجود دارد؟ وجود گسل های فعال اصلی شمال تهران، مشا، ری جنوبی و شمالی و چندین گسل فرعی در سطح شهر تهران از جمله دلایل اصلی احتمال وقوع زلزله در تهران بزرگ می باشد. زلزله های تاریخی این منطقه نیز مؤید این مطلب است.

4- آیا می توان زمین لرزه را پیش بینی کرد؟ با توجه به پیچیدگی های بافت زمین و دانش امروزی کسی نمی تواند به طور دقیق زمان، مکان و بزرگی یک زمین لرزه را پیش بینی کند. اگرچه بر اساس داده های علمی، می توان احتمال رویداد زمین لرزه های آتی را پیش بینی کرد و با روش های احتمالاتی برای یک منطقه، تعیین سطح خطر نمود.

5- گسل چیست و انواع آن کدامند؟ مرز بین دو صفحه ی ناپیوستگی پوسته را اصطلاحاً گسل می گویند. گسل ها به دو گروه عمده: گسل شیب لغز (نرمال و معکوس) و گسل امتداد لغز (راست گرد و چپ گرد) تقسیم می شوند.

6- بزرگ ترین زمین لرزه ای که در دنیا اتفاق افتاده کدام است؟ زمین لرزه 1960 شیلی با بزرگی 5/9 = Mw بزرگ ترین زلزله بوده است.

7- چه تفاوتی بین بزرگی و شدت زمین لرزه وجود دارد؟ بزرگی (Magnitude) یک زمین لرزه، عددی است که میزان انرژی آزاده شده در مرکز زمین لرزه را نشان می دهد. بزرگی یک زمین لرزه از لگاریتم دامنه ی امواج ثبت شده بر روی یک لرزه نگار در یک دوره ی تناوب مشخص به دست می آید. اما شدت (Intensity) یک زمین لرزه نشان دهنده ی قدرت لرزش های ایجاد شده به وسیله ی زلزله در یک مکان مشخص است. شدت به وسیله ی تأثیرات زمین لرزه بر روی مردم و ساخته های دست بشر و محیط طبیعی اندازه گیری می شود.

8- بهترین روش برای اینکه زمین لرزه به ما  و خانواده ی ما آسیب نرساند چیست؟ ساختمان محل زندگی خود را در مقابله با زلزله مقاوم نموده و در این راه از متخصصان مربوطه کمک بخواهیم. آموزش مقابله با زلزله را جدی بگیریم و امکانات لازم در مواقع ضروری را مهیا کنیم. بیمه کردن ساختمان محل سکونت می تواند نقش مهمی در جبران خسارت های ناشی از زلزله داشته باشد.

9- هزینه ی ساخت یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله چقدر است؟ با توجه به نوع ساختمان، این هزینه بین 5 تا 10 درصد هزینه کل ساختمان خواهد بود.

10- چگونه می توانیم ساختمان خود را در مقابله با زلزله، مقاوم بسازیم؟ با استفاده از مهندسان مجرب، رعایت مفاد آیین نامه ها و دستورالعمل ها توسط مجری صاحب صلاحیت و طراحان سازه و معماری ساختمان، در کنار استفاده از مصالح استاندارد و کارگران زبده و حرفه ای.

زلزله را بهتر بشناسیم

پدیده های خطر آفرین طبیعی نظیر زلزله، سیل، طوفان و لغزش لایه های زمین می توانند خطر جدی برای جان و مال انسان ها به دنبال داشته باشند. در این میان رویداد زلزله در طول تاریخ آثار غیر قابل جبرانی را به همراه داشته است. خوشبختانه در حال حاضر با توجه به پیشرفت های علم مهندسی زلزله، در صورت به کارگیری اصول و ضوابط پیشگیری، خسارات ناشی از زلزله می تواند به حداقل ممکن برسد. زمین لرزه، از آزاد شدن ناگهانی انرژی انباشته شده در سنگ های پوسته ی زمین ایجاد می شود. این آزاد شدن انرژی به صورت امواج زلزله از نقطه ای به نام کانون زلزله آغاز و باعث لرزش سطح زمین می گردد. قرار گرفتن ایران در بخشی از کمربند کوه زایی آلپ – هیمالیا، که یکی از جوان ترین نواحی کوه زایی جهان محسوب می شود، باعث شده است که فلات ایران از لحاظ لرزه خیزی، بسیار فعال بوده و به علت عدم ساخت و سازهای مناسب، هر از چند گاهی هزاران نفر با رویداد زمین لرزه های ویران گر به کام نیستی بروند. تهران بزرگ که در دامنه ی جنوبی رشته کوه های البرز قرار گرفته، عموماً بر روی رسوبات آبرفتی عهد حاضر بنا شده است که با وجود گسل های فعال در این ناحیه، این شهر مانند اکثر شهرهای کشور در خطر جدی وقوع زمین لرزه قرار گرفته است. تجربه ثابت نموده است که روش های پیشگیری و آمادگی، نقش موثری در کاهش خسارات ناشی از زلزله دارد. یکی از محورهای مهم برای محقق نمودن روش های پیشگیری و آمادگی در به حداقل رساندن خسارات ناشی از زلزله، آشنایی همگانی با زلزله است. ما قصد داریم مطالب کتاب "آمادگی در برابر زلزله" را که توسط شورای اسلامی شهر تهران تهیه و تدوین شده است، به ترتیب فصول آن برای شما بیان کنیم. بی تردید شناخت پدیده ی زلزله و ارائه ی الگوهای مناسب برای آمادگی و مقابله ی جمعی و فردی از قبل، در هنگام و بعد از زلزله می تواند از آثار مخرب آنها بکاهد. در این نوشتار سعی شده است که ضمن آموزش مفاهیم اولیه ی زمین لرزه، روش های مناسی برای مقابله و آمادگی در برابر آنها ارائه گردد. بدیهی است که در این میان، نقش مسئولان اجرایی کشور در توجه به زمین لرزه و مسئولیت پذیری مهندسان در بالندگی اندیشه ی خود بسیار مهم و حیاتی است، اما شورای اسلامی شهر تهران بر این باور است که در صورت آشنایی عمومی با این پدیده های طبیعی و نهایتا خواست همگانی در رفع آنها، خسارات جانی و مالی ناشی از وقوع زمین لرزه، به حداقل ممکن خواهد رسید. امید است این مطالب بتواند نقشی هر چند ناچیز در آگاهی بخشیدن به جامعه و نیز کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از این سانحه ی طبیعی داشته باشد.

زلزله

زمین لرزه، از آزاد شدن ناگهانی انرژی انباشته شده در سنگ های پوسته ی زمین به وجود می آید. این آزاد شدن انرژی از نقطه ای در عمق زمین به نام کانون زمین لرزه آغاز و با رها شدن انرژی به صورت امواج، باعث لرزش سطح زمین و نهایتاً در صورت عدم ساخت اصولی ساختمان ها و سازه ها باعث تخریب آنها می شود.

علل وقوع زلزله

دانشمندان برای علت وقوع زمین لرزه، چند دلیل ذکر می کنند: برخی از زمین لرزه ها بر اثر فوران گدازه های آتشفشانی روی می دهند. تعدادی دیگری از زمین لرزه ها بر اثر فعالیت های مربوط به بشر روی می دهند، مانند انفجارات هسته ای یا ایجاد سدهای بزرگ در نواحی مختلف که به این نوع زمین لرزه ها، زلزله های القایی گفته می شود. اما مهم ترین و اصلی ترین وقوع زمین لرزه ها را می توان ناشی از حرکات صفحات پوسته ی کره ی زمین دانست. دانشمندان مدت هاست که پی برده اند، پوسته ی سخت کره ی زمین یک پارچه نبوده و از قطعات مجزایی تشکیل شده است. این قطعات که به نام صفحه های زمین ساختی معروف هستند، نسبت به یکدیگر در حال حرکت می باشند. این حرکت از میلیون ها سال پیش آغاز شده و همچنان ادامه دارد. شاید تصور اینکه در سالیان بسیار دور تمام خشکی های کره ی زمین به هم متصل بوده و به تدرج از یکدیگر فاصله گرفته تا شکل کنونی خود را به دست آورده اند بسیار مشکل باشد، ولی هم اکنون این نظریه که به نام "زمین ساخت صفحه ای" شناخته می شود، مورد قبول دانشمندان است. آزاد شدن ناگهانی انرژی ذخیره شده در مرز بین صفحات پوسته ی زمین پدیده ای است که از آن به عنوان زلزله نام می بریم.

گسل و انواع آن

مرز بین دو صفحه ناپیوستگی پوسته را اصطلاحاً گسل می نامند. به عبارت دیگر، گسل ها شکستگی های پوسته ی کره ی زمین هستند که در امتداد آنها جابه جایی صورت می گیرد. برخی از گسل ها در زمان های بسیار دور فعالیت داشته و دیگر فعال نبوده اند، ولی برخی دیگر از آنها، در دوران اخیر فعالیت داشته اند که خطرناک تر محسوب می شوند.

گسل ها انواع مختلفی دارند که براساس نحوه ی تشکیل، حرکت و ساز و کار جابه جایی بین دو لبه ی آن به دو گروه عمده تقسیم می شوند، که عبارتند از:

1- گسل های شیب لغز

گسل های شیب لغز، که دو لبه ی گسل نسبت به یکدیگر جابه جایی قائم دارند و به دو نوع نرمال (شکل 2) و معکوس (شکل 3) تقسیم می شوند.

2- گسل های امتداد لغز

گسل های امتداد لغز، که جابه جایی بین دو لبه ی گسل در راستای افقی است و به دو نوع چپ گرد و راست گرد تقسیم می شوند (شکل 4).

ارزیابی ساختمان در برابر زلزله

چگونه مقاومت ساختمان مسکونی خود را در مقابل زلزله های احتمالی ارزیابی کنیم؟ ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای ساختمان های موجود، عملکرد آنها را در مقابل زلزله های احتمالی آتی پیش بینی می کند. شما می توانید با یک بررسی ساده و بر اساس مراحل ذکر شده در ذیل، ساختمان خود را ارزیابی و در صورت نیاز، با مراجعه به متخصصان مهندسی زلزله، تدابیری برای مقاوم سازی آن اتخاذ کنید.

در مناطق زلزله خیز، ساختمان باید به گونه ای طراحی و اجرا گردد که در مقابل زلزله های متوسط (مثلاً تا شدت VII مرکالی اصلاح شده) به اسکلت ساختمان آسیبی نرسد. البته همان طور که قبلاً نیز گفته شد آسیب های جزئی به اثاثیه ی منزل، شیشه ها، قاب عکس ها، ... قابل قبول است، اما در مقابل زلزله های شدید (مثلاً تا درجه XI مرکالی اصلاح شده) نباید ساختمان فرو بریزد، اگر چه احتمال وارد آمدن آسیب های قابل ملاحظه به اسکلت ساختمان وجود دارد.

* توجه از احداث ساختمان در مناطق زیر پرهیز شود:

● در نزدیکی و روی گسل ها

● در زمین های سست و خاک های رسی و نخاله های ساختمانی

● در لبه ی شیب ها یا پرتگاه ها

● در زمین هایی با شیب تند و ناپایدار

برای یک ارزیابی ساده باید ابتدا بر اساس جدول 1 که در آن معیارها و سئوال های مورد نظر قید شده است، به ساختمان خود نمره دهید و آنگاه این نمره را با جدول 2 مقایسه کنید. در این حالت شما پی خواهید برد که ساختمان شما در یک نگاه کلی چه وضعیتی دارد. نسبت خسارت کل ساختمان را می توان به روش زیر محاسبه کرد(روی تصویر پایین کلیک کنید):

فرمول محاسبه خسارت ساختمان

L1 , L2 , L3 , L4 , L5 , L6 نمرات مربوط به سئوال های شش گانه می باشند که با توجه به شدت زلزله ی مورد نظر انتخاب می شوند. این نسبت قاعدتاً باید بین 0 تا 1 باشد. از این رو اگر نتیجه ی محاسبه بیش از 1 گردید، باید همان عدد 1 در نظر گرفته شود. پس (روی تصویر پایین کلیک کنید) :

معیارها و سئوال های شش گانه عبارتند از:

● شیب زمین

● نوع زمین

● نوع سیستم ساختمان

● نوع سقف طبقات

● پلان ساختمان

● کیفیت ساختمان

در جدول 1 برای هر کدام از موارد فوق نمراتی تعیین شده است که هر چه نمرات پایین تر باشد، بیانگر وضعیت بهتر موارد قید شده است. در صورتی که پاسخ به هر کدام از موارد فوق برای شما میسر نمی باشد، با یک مهندس عمران مشورت نموده و از ایشان کمک بگیرید.

با کمی دقت در جدول 1 پی می بریم که:

می بایست ساختمان در حداقل شیب احداث شود.

ساختمان در زمین های سخت بنا شود.

ساختمان می بایست دارای سیستم سازه ای مناسب باشد که این سیستم می تواند از نوع فلزی، بتونی یا در ساختمان های آجری حتماً با کلاف قائم و افقی باشد.

سقف ساختمان از نوع دال بتونی باشد.

پلان ساختمان متقارن و دارای حداقل بیرون آمدگی و تو رفتگی باشد.

نهایتاً اینکه ساختمان به نحو مطلوب و مهندسی ساز اجرا شده باشد.

ساختمان های مقاوم در مقابل زلزله

اگر اصول کلی و معیارهای ذیل در یک ساختمان به اجرا در آید، این ساختمان می تواند در برابر زلزله های شدید، مقاومت مناسبی را داشته باشد:

● تهیه ی نقشه های معماری و سازه ای همراه با دفترچه ی محاسباتی که به تأیید مهندسان سازمان نظام مهندسی کشور رسیده باشد.

● استفاده از مصالح استاندارد: مصالح استاندارد دارای کیفیت مطلوب بوده و باید به تأیید مؤسسه ی استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران یا مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، رسیده باشد.

● اجرای صحیح کلیه ی مراحل ساخت ساختمان: اجرای ساختمان می بایست توسط مهندسین صاحب صلاحیت به انجام رسیده و در تمام مراحل تحت نظارت مهندس ناظر به انجام رسد.

خوشبختانه در حال حاضر، علم مهندسی زلزله به گونه ای پیشرفت نموده است که در صورت به کارگیری اصول و ضوابط فنی، ساختمان می تواند در مقابل ارتعاشات و حرکات ناشی از زمین لرزه مقاوم باشد و صدمه ای برای ساختمان و ساکنان آن ایجاد نکند.

میزان زلزله در ایران

سرزمین ایران از لحاظ لرزه خیزی در یکی از مناطق فعال کره ی زمین قرار دارد. اگر زمین لرزه های رخ داده در جهان طی سالیان اخیر را بر روی نقشه ای پیاده کنیم، با دو کمربند عمده و بزرگ لرزه خیزی روبرو می شویم که شامل کمربند دور اقیانوس آرام و کمربند آلپ – هیمالیاست. ایران بر روی قسمت میانی کمربند لرزه خیزی آلپ – هیمالیا قرار دارد.

همان طور که قبلاً اشاره شد، روند حرکت قاره ها نسبت به هم در حال حاضر نیز ادامه داشته که یکی از این حرکات مربوط به باز شدن بین دو لبه در بستر دریای سرخ می باشد. این عمل باعث حرکت و تصادم صفحه ی عربستان به سمت ایران و فشردگی پوسته ی فلات ایران بین دو صفحه ی آفریقایی – عربی در جنوب و روسیه در شمال می شود. در نتیجه، این فشردگی باعث تجمع انرژی در گسل های پوسته ی ایران و در نهایت ایجاد زمین لرزه های کوچک و بزرگ در نقاط مختلف کشور می شود. تصویر بالا، نقشه لرزه خیر را در ایران نشان می دهد. ساز و کار این فشردگی به گونه ای است که ایران را به سه منطقه ی متمایز لرزه خیز تقسیم می کند. این مناطق وسیع شامل: زاگرس، ایران مرکزی (لوت) و البرز است. ویژگی های زلزله های احتمالی در این مناطق از نظر بزرگی و عمق با هم متفاوت هستند. برای مثال، زلزله ی منطقه ی زاگرس، عموماً عمیق با بزرگی کم و تعداد رخداد زیاد است و به عکس در منطقه ی شرق کشور عموماً زلزله ها با دوره ی بازگشت طولانی (تعداد رخداد کم در سال)، ولیکن بزرگی زیاد و عمق کم هستند.

لرزه خیزی شهر تهران

اکثر شهرهای کشور، در معرض تهدید زمین لرزه قرار دارند، اما برخی از این شهرها با دارا بودن ویژگی های خاص، پتانسیل خطر بالاتری دارند. شهر تهران با دارا بودن بیشترین جمعیت شهری در کشور، تمرکز اکثر مراکز اداری و اقتصادی در آن و موقعیت ویژه ی زمین شناسی، از جمله نقاط بسیار حساس و در معرض خطرهای ناشی از رویداد زمین لرزه های بزرگ می باشد. تهران در دامنه ی جنوبی رشته کوه های البرز، بر روی رسوبات آبرفتی بنا شده است. این شهر اگر چه بیش از 200 سال سابقه ی شهرنشینی ندارد، تجسم شگرفی از ری باستان را که از بزرگ ترین شهرهای تاریخ ایران بوده و در طول قرن ها، بارها شاهد رویداد زمین لرزه های مخرب بوده است، به دست می دهد. علاوه بر سابقه ی لرزه خیزی تاریخی تهران و پیرامون، وجود گسل های متعدد در اطراف این شهر باعث شده تا خطر رویداد زمین لرزه به صورت تهدیدی جدی برای این شهر و ساکنان شان در آید. باید به این موضوع توجه کنیم که ما در شهری زندگی می کنیم که در آن احتمال وقوع زلزله وجود دارد. لذا می بایست هر شهروند با مد نظر قرار دادن این موضوع، این مسئله را به موازات سایر مسائل روزمره ی خود بدون هیچ ترس و واهمه ای به طور پیوسته دنبال کند و آگاهی های لازم را تا رسیدن به مرز آمادگی کسب نماید. گسل های اصلی سطحی منطقه ی تهران و پیرامون آن عبارتند از:

گسل مشا

این گسل طویل ترین گسل لرزه زای نزدیک به شهر تهران محسوب می شود. زمین شناسان اعتقاد دارند با توجه به روند این گسل و شواهد فعالیت آن، در حال حاضر این گسل خطر بالقوه ای برای شهر تهران محسوب می شود. برخی از محققان طول این گسل را حدود 400 کیلومتر برآورد کرده اند.

گسل شمال تهران

این گسل همان طور که از نام آن برمی آید، در شمال تهران قرار داشته و به نظر محققان علوم زمین، بر اثر فعالیت های این گسل اختلاف ارتفاع بین شهر تهران و ارتفاعات نزدیک آن به وجود آمده است. طول این گسل بیش از 58 کیلومتر برآورد شده است و مطالعات زمین شناسی و لرزه خیزی نشان می دهد که این گسل، گسلی جوان و لرزه زاست که احتمالاً در سال های گذشته باعث رویداد زمین لرزه های چندی شده است.

گسل های شمال و جنوب ری و کهریزک

این سه گسل که در جنوب تهران قرار دارند، هر سه جزو گسل های فعال اند و به لحاظ محاسبات زمین لرزه، خطری جدی برای جنوب شهر تهران محسوب می شوند. نکته ی حایز اهمیت در مورد گسل های شهر تهران این است که علاوه بر این گسل های اصلی، تعدادی گسل های فرعی و کوچک نیز در اطراف و بستر شهر تهران وجود دارد، و احتمال اینکه بر اثر فعال شدن گسل های اصلی، این گسل ها نیز فعال شوند، وجود دارد. با توجه به مطالب ذکر شده باید به این موضوع توجه کنیم که ما در شهری زندگی می کنیم که در آن احتمال وقوع زلزله وجود دارد. لذا می بایست هر شهروند با مد نظر قرار دادن این موضوع، این مسئله را به موازات سایر مسائل روزمره ی خود بدون هیچ ترس و واهمه ای به طور پیوسته دنبال کند و آگاهی های لازم را تا رسیدن به مرز آمادگی کسب نماید. ادامه دارد...