نشریه شماره ۷۰۲

نشریه شماره ۷۰۲ با عنوان دستورالعمل مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌های راهسازی، سال ۱۳۹۵ منتشر شده است. ضوابط فنی مربوط به مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌ها‌ی راهساز‌ی در دو جلد با عنوان‌های” دستورالعمل مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌ها‌ی راهساز‌ی (ضابطه شماره ۱ -۷۰۲‌) و مستندات و مبانی فنی دستورالعمل مطالعات ژئوفیزیکی‌ در پروژه راهسازی(ضابطه شماره ۲- ۷۰۲‌) با همکاری پژوهشکده حمل و نقل مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و بهره‌مندی از توان علمی و تخصصی جمعی از کارشناسان باتجربه سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور تهیه شده است.

مطالعات ژئوفیزیک در پروژه‌های راهسازی مشابه با هر پروژه عمرانی دیگر، بخشی از مجموعه مطالعاتی است که به منظور بررسی وضعیت زیرزمینی محل با هدف شناخت ویژگی‌های سنگ‌ها، خاک‌ها و مشکلات احتمالی مانند وجود حفرات، بازشدگی‌های طبیعی و مصنوعی زیرزمینی و ناپایداری‌های زمین انجام می‌شود.

‌کمیت و کیفیت این سری مطالعات بستگی به مراحل مختلف طراحی و ساخت پروژه دارد. از طرف دیگر یک پروژه راهسازی از اجزاء مختلف و متنوعی، از خود مسیر و بستر راه گرفته تا سازه هایی مانند پل و تونل‌، تشکیل شده که طراحی و شناخت هر کدام، نیازمند شناسایی‌ها و مطالعات زیرسطحی خاص خود است. لذا شناخت مراحل مختلف یک پروژه راهسازی و نیز اجزاء مختلف آن در تبیین جایگاه مطالعات ژئوفیزیک در اجرای این پروژه‌ها و انتخاب روش درست و شیوه بررسی ژئوفیزیکی، حائز اهمیت است.

مقدمه‌ای بر ژئوفیزیک و کاربردهای آن

ژئوفیزیک علم بکار بردن اصول فیزیک برای مطالعه ساختمان و ویژگی‌های لایه‌های تشکیل دهنده زمین است. زمین از لایه‌ها و مصالح با خواص فیزیکی متفاوت تشکیل یافته است. روش‌ها و ابزارهای ژئوفیزیکی بر مبنای اندازه‌گیری این تفاوت‌ها در خواص فیزیکی مختلف مانند سرعت عبور موج‌های لرزه‌ای، هدایت الکتریکی، ویژگی‌های مغناطیسی و … بنا نهاده شده‌اند تا بتوان در زمانی کوتاه و در گستره‌ای وسیع‌تر نسبت به روش‌های مشاهده مستقیم ژئوتکنیکی به بررسی این تغییرات در ویژگی‌ها و ماهیت و توزیع مصالح به وجود آورنده آنها پرداخت. نقش محقق ژئوفیزیک تفسیر این تغییرات به منظور تهیه مدل مناسب از زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه و ارائه این مدل‌ها به مهندسین زمین‌شناس و ژئوتکنیک به منظور طرح‌ریزی بهتر عملیات اکتشافات ژئوتکنیکی مورد نیاز است.

بررسی‌های ژئوفیزیکی در حوزه‌های کاربردی متعدد و محدوده‌های وسیع از اهداف و مقاصد بکار گرفته شده‌اند. این بررسی‌ها شامل اکتشاف و استخراج مواد معدنی و نفتی‌، نقشه‌برداری آلودگی‌های زیست محیطی، تهیه نقشه شرایط زیرسطحی برای پروژه‌های عمرانی، شناسایی حفرات، تهیه نقشه تاسیسات نزدیک به سطح زمین و مواد انفجاری منفجر نشده و … است. از نظر عمق نیز این مطالعات، بررسی‌های بسیار عمیق (چند هزار متر) تا بررسی‌های چند ده متری و نزدیک به سطح زمین را در برمی‌گیرند. حتی بعضی از جدیدترین کاربردها معطوف به مطالعه مصالح مهندسی در حد چند ده سانتی‌متر مانند بررسی اساس راه‌ها یا عرشه پل‌ها را شامل می‌شود. روش‌های ژئوفیزیکی از سطح زمین، درون گمانه‌ها، در هوا و یا آب انجام می‌شوند.

مزایای مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌های راهسازی

روش‌های ژئوفیزیکی معمولاً ارزانترین و سریعترین ابزار دستیابی به اطلاعات زیرسطحی به خصوص در شناسایی مناطق وسیع به شمار می آید. قابل استفاده بودن در شرایط مختلف، قابلیت حمل تجهیزات، غیر مخرب بودن و ایمنی کاربر اشاره نمود.

تجهیزات ژئوفیزیکی را در زیر پل‌ها و شریان‌های حیاتی، در مناطق جنگلی، مناطق آلوده، مناطق شهری، مناطق شدیداً شیبدار، مناطق باتلاقی، بر روی سنگ، سطح راه‌ها و جاده‌ها و سایر مناطقی که به راحتی امکان استقرار دکل حفاری و انجام آزمایشهایی مانند نفوذ مخروط (CPT (وجود ندارد، می‌توان استفاده نمود. همچنین روش‌های ژئوفیزیکی سطحی و هوایی برخلاف حفاری و ترانشه زنی دارای تاثیر تخریبی اندک یا بدون تاثیر بر محیط اطراف هستند که این موضوع در زمان انجام مطالعات در مناطق حساس از نظر محیطزیست، مناطق آلوده و یا املاک خصوصی، اهمیت دوچندان می یابد. علاوه بر این روش‌های ژئوفیزیکی در مقایسه با حفاری خطر کمتری برای کاربران داشته و در نهایت اینکه این روشها می توانند با کاستن از تعداد گمانه های اکتشافی، هزینه کلی مطالعات را کاهش دهند.

ا‌همیت و ضرورت استفاده از مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌های راهسازی

علیرغم مزایای برشمرده شده برای مطالعات ژئوفیزیک، متاسفانه بهایی که به این قبیل مطالعات در پروژه‌های راهسازی کشور و نیز سایر پروژه‌های عمرانی داده شده ناچیز است. البته این کم توجهی مختص به مطالعات ژئوفیزیک نبوده و سایر مطالعات پایه مانند زمین‌شناسی مهندسی و ژئوتکنیک را نیز در برمی‌گیرد. نتیجه این کم توجهی‌ها بعضاً خسارات قابل توجه، بالارفتن هزینه پروژه و مشکلات در مرحله بهره‌برداری را به دنبال دارد که در مقابل هزینه‌هایی که باید صرف مطالعات پایه مذکور شود بسیار فراتر بوده و اصولاً قابل مقایسه نیستند.

در نظر نگرفتن مطالعات پایه عمدتاً یا به دلیل نگرانی از هزینه انجام مطالعات یا تعجیل کارفرمایان در اجرای هر چه سریعتر پروژه است. درحالی‌که هزینه و زمان مورد نیاز برای این مطالعات در مقابل اشکالات اساسی قابل اغماض هستند.

اهداف نشریه شماره ۷۰۲

نشریه شماره ۷۰۲ به منظور نقیصه در پروژه‌های راهسازی تهیه شده است. هدف این نشریه در درجه اول فراهم آوردن دانش پایه در ارتباط با ژئوفیزیک و چگونگی استفاده از آن برای یافتن بعضی پرسش‌های مطرح در حین شناسایی‌های ژئوتکنیکی، برای مهندسین و کارشناسان دست اندر کار در پروژه‌های راهسازی است تا در زمان تصمیم گیری برای سفارش مطالعات ژئوفیزیک از آن استفاده نمایند. در درجه دوم این دستورالعمل به دنبال معرفی اجمالی مراحل پروژه‌های راهسازی و نیازهای مطالعاتی اجزا مختلف یک پروژه راهسازی برای متخصصین ژئوفیزیک است و در عین حال روند کلی یک پروژه ژئوفیزیکی و انتظارات حاصل از آن نیز ارائه شده است.

فهرست مطالب نشریه شماره ۷۰۲

نشریه شماره ۷۰۲ در شش فصل و ۱۱۴ صفحه منتشر شده است.

کلیات و معرفی دستورالعمل

• اهمیت و ضرورت استفاده از مطالعات ژئوفیزیکی در پروژه‌های راهسازی
• اهداف دستورالعمل حاضر

پروژه‌های راهسازی و نیازهای مطالعاتی

• انواع پروژه‌های راهسازی
• مراحل مختلف یک پروژه راهسازی
• نیازهای مطالعاتی پروژه‌های راهسازی

روند استاندارد انجام مطالعات ژئوفیزیکی

• تشخیص ضرورت مطالعات، انتخاب پیمانکار و مشاوره اولیه
• ارزیابی مقدماتی از محل مورد مطالعه
• انجام پیمایش ژئوفیزیکی آزمایشی
• برنامه مطالعات ژئوفیزیکی اصلی
• گمانه‌های کنترل کننده

انتخاب روش مناسب ژئوفیزیکی برای پروژه‌های راهسازی

• انتخاب روش ژئوفیزیکی، امکان سنجی و طراحی مناسب عملیات صحرایی
• روش‌های ژئوفیزیکی مناسب برای مطالعات مرحله توجیهی پروژه‌های راهسازی
• روش‌های ژئوفیزیکی مناسب برای مطالعات مرحله طراحی تفصیلی پروژه‌های راهسازی

کاربرد، مزایا و محدودیت‌های روش‌های متداول ژئوفیزیکی

• لرزه‌نگاری شکست مرزی
• لرزه‌نگاری بازتابی
• مقاومت الکتریکی
• الکترومغناطیس – حوزه فرکانس
• روش فرکانس خیلی پایین
• آشکارساز لوله‌ها و کابل‌های مدفون
• آشکارساز فلزات یا فلزیاب
• مغناطیسی سنجی
• میکرووترمور انکساری

تهیه گزارش‌های ژئوفیزیک و تحویل داده‌ها

• انواع داده‌های ژئوفیزیکی
• چهارچوب کلی پیشنهادی گزارش‌های ژئوفیزیکی برای پروژه‌های راهسازی
• مشخصه‌های کلی نقشه‌های ژئوفیزیکی