بررسی اثر شرایط ساختگاهی بر بیشینه شتاب سطح‌زمین در حوزه نزدیک

یکی از مهمترین مباحث ژئوتکنیک لرزه‌ای مسئله "اثرات محلی ساختگاه"می‌باشد. عوامل مؤثر بر حرکت لرزه‌ای سطح زمین را می‌توان در سه گروه‌تقسیم‌بندی نمود : 1 - اثرات مربوط به منبع زلزله 2 - اثرات مسیر حرکت‌امواج در داخل پوسته سنگی 3 - شرایط محلی ساختگاه. حرکت ارتعاشی بسترسنگی تابع عوامل گروه یک و دو می‌باشد، اما در مورد حرکت ارتعاشی برروی سطح زمین، عامل سوم یعنی شرایط محلی ساختگاه از اهمیت خاصی‌برخوردار می‌باشد. غالبا" امواج زلزله با عبور از لایه‌های آبرفتی تقویت‌شده و حداکثر شتاب بر روی سطح زمین بیشتر از مقدار بیشینه شتاب بر روی‌بستر سنگی خواهد بود. میزان تقویت امواج زلزله توسط آبرفت با بیشینه‌شتاب سنگ بستر و در نتیجه فاصله از مرکز زمین لرزه رابطه نزدیکی دارد.در صورتیکه فاصله رو مرکزی کم و یا بیشینه شتاب سنگ بستر زیاد باشد،رفتار آبرفت غیرخطی شده و در نتیجه مقدار متوسط تقویت کاهش می‌یابد.بهمین دلیل میزان تقویت امواج در حوزه‌های دور و نزدیک زلزله متفاوت‌است . در تحقیق حاضر برای بررسی رفتار لرزه‌ای محیطهای آبرفتی در حوزه‌نزدیک و به عبارت دقیق‌تر تاثیر فاصله رو مرکزی بر روی مکانیسم تقویت‌امواج توسط آبرفت ، علاوه بر مطالعه تحقیقات محققین مختلف و همچنین‌برخی مثالهای موردی از زمین لرزه‌های گذشته، مجموعه‌ای از اطلاعات ثبت‌شده از زلزله‌های گذشته فراهم آمده است . این اطلاعات شامل 554 نگاشت از79 زمین لرزه می‌باشد که در فاصله سالهای 1933 تا 1989 در سرتاسر دنیا رخ‌داده‌اند. مجموعه اطلاعات فوق مربوط به زمین لرزه‌هایی با بزرگی بیشتر از5 بوده و کلیه نگاشتها محدود به فاصله 50 کیلومتری از مرکز زمین لرزه‌بوده‌اند. در این مجموعه شرایط ساختگاهی محل شتابنگاشت به دو گروه کلی‌خاک و سنگ تقسیم شده‌اند. با تحلیل برگشتی بر روی این اطلاعات ، موضوع‌اثر شرایط ساختگاهی بر بیشینه شتاب سطح زمین مورد دقت قرار گرفته‌است . براساس نتایج بدست آمده نواحی اطراف گسل را می‌تواند به سه‌منطقه متفاوت تقسیم نمود : 1 - منطقه‌ای محدود به شعاع 5 تا 8 کیلومتراز گسل مسبب زلزله، که در اثر وقوع زمین لرزه‌های شدید رفتار خاک دراین ناحیه غیرخطی شده و در نتیجه بیشینه شتاب بر روی سطح زمین کمتر ازمقدار آن بر روی بستر سنگی خواهد بود و آبرفت بعنوان تضعیف کننده‌شتاب بستر سنگی عمل خواهد نمود. ضریب بزرگنمایی ساختگاه در این محدوده‌ثابت نبوده و با افزایش بزرگی زمین لرزه کاهش می‌یابد. 2 - درمحدوده‌ای فراتر از شعاع 5 تا 8 کیلومتری از مرکز زمین لرزه، در اثرزمین لرزه‌های شدید خاک هنوز در مرحله رفتار غیرخطی خود قرار داشته امابعنوان تقویت کننده شتاب بستر سنگی عمل می‌نماید، یعنی بیشینه شتاب‌بر روی سطح زمین بیشتر از مقدار آن بر روی بستر سنگی خواهد بود. در این‌ناحیه ضریب بزرگنمایی ساختگاه مقدار ثابتی ندارد، اما با دور شدن ازمرکز زمین لرزه آهنگ تغییرات آن کاهش می‌یابد. 3 - پس از گذر ازناحیه دوم، بتدریج و به آرامی وارد محدوده رفتار خطی خاک می‌شویم. دراین محدوده آبرفت بعنوان تقویت کننده شتاب بستر سنگی عمل می‌نماید وضریب بزرگنمایی ساختگاه نیز مقدار ثابتی خواهد داشت