آزمایش MASW
در سطح کشور روزانه پروژه های عمرانی زیادی مانند معدن، سد سازی، ساختمان سازی و غیره انجام می شود. اما قبل از انجام پروژه های عمرانی باید در محل احداث آزمایش های متعددی صورت گیرد. برای این منظور مهندسان و پیمانکاران بر روی خاک و سنگ محل مورد نظر آزمایشاتی انجام می دهند تا اطلاعات دقیقی از رفتار آنها به دست آورند. سپس بعد از تحلیل داده ها اقدام به ساخت می کنند. یکی از این آزمایشات، آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW است. این آزمایش باید قبل از کلید خوردن پروژه بر روی خاک محل احداث صورت گیرد. اطلاعات به دست آمده از این آزمایش به مهندسان کمک می کند تا پیش بینی کنند که زمان وقوع زلزله، سازه های بزرگ مثل سد و نیروگاه چه رفتاری خواهند داشت. سپس با انجام محاسبات دقیق تر اقدام به احداث این سازه ها با استحکام بیشتر و هزینه کمتر نمایند. یکی از خدمات ژئوکاو آزمایش MASW است در ادامه با ما همراه باشید تا در مورد MASW اطلاعات بیشتری کسب کنید.
آزمایش MASW چیست؟
خاک از چندین لایه تشکیل شده است که هر کدام رفتار متفاوتی دارند. لایه های زیر سطحی خاک قابل دیدن نیستند و رفتار متفاوتی در مقابل فشار، کشش و تنش از خود نشان می دهند. بنابراین دانستن خصوصیات دینامیکی لایه های زیرسطحی خاک در پروژه های مهندسی عمران و زلزله بسیار مهم است. آزمایشMASW آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی است که با آن می توان پارامتر های دینامیکی خاک را تخمین زد و پروفیل سرعت موج برشی را تعیین کرد. نخستین بار آزمایش MASW توسط آقای پارک در سال 1999 به عنوان روش لرزه نگاری سطحی معرفی شد. این روش بر مبنای خاصیت پاشندگی امواج سطحی (رایلی) استوار است.
آزمایش تحلیل چندگانه امواج سطحی MASW
یکی از آزمایش های لرزه نگاری به روش سطحی، آزمایش تحلیل چندگانه امواج سطحی یا MASW است. آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی یا MASW یکی از روش های نوین در تخمین پارامترهای فیزیکی و تعیین سرعت میان لایه ای موج برشی است. امروزه داشتن اطلاعات در مورد خصوصیات دینامیکی لایه های زیرسطحی در مناطق مختلف، در پروژه های زلزله شناسی و پروژه های عمرانی بسیار ضرورت دارد. از روش های اصلی در تعیین خصوصیات دینامیکی خاک می توان استفاده از روش های مهندسی ژئوفیزیک خصوصا روش لرزه نگاری جهت به دست آوردن مدول های مربوط به پارامترهای دینامیکی خاک اشاره کرد.
مزایای استفاده از آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی
- در این آزمایش نیازی به حفر چاه نیست.
- زمان زیادی برای انجام این آزمایش نیاز نیست.
- می توان این آزمایش را در خاک هایی که امکان حفاری نیست انجام داد.
- با این آزمایش می توان توپوگرافی سنگ بستر خاک را تعیین کرد.
- آزمایش ام ای اس دبلیو می تواند با بررسی خاک های زیرسطحی امکان تقویت سازه و تزریق ملات را ایجاد کند.
- مدولهای دینامیکی خاک با این آزمایش به طور دقیق تخمین زده می شوند.
- و ...
عملکرد آزمایش MASW چگونه است؟
در این آزمایش از یک منبع لرزه ای استفاده می شود و این منبع طول موج های مختلفی از امواج آکوستیکی مانند امواج حجمی P و S را انتشار می دهد. در اثر برهم کنش امواج حجمی، موج های سطحی به وجود می آیند. نوع حرکت این امواج شبیه به موج دریا است اما به صورت پاد ساعت گرد حرکت می کند. از آنجایی که هنگام زلزله لایه های سطحی زمین نقش مهمی در تقویت امواج زلزله دارند به همین دلیل اطلاعاتی که در این لایه با آزمایش MASW به دست می آید بسیار مهم خواهد بود. هدف از این آزمایش این است که مهندسان ژئوفیزیک و ژئوتکنیک با اطلاعاتی که از این آزمایش به دست می آورند، خصوصیات زیر سطحی زمین را بشناسند و با استخراج پارامترهایی مثل سرعت موج برشی، مدول برشی و … اقدام به ساخت کنند. در نتیجه به تبع آن مقاومت سازه ها را می توان افزایش داد.
مجموعه ای از امواج سطحی در لایه های نزدیک به سطح زمین منتشر می شوند و چون در بررسی های لرزه نگاری لایه های سطحی نقش بسیار تاثیر گذاری در تقویت امواج ناشی از زمین لرزه دارند از این جهت حاوی اطلاعات بسیار مهم و ارزشمندی هستند
هزینه آزمایش MASW چقدر است؟
شرایط مختلفی که ممکن است در انجام پروژه و منطقه مورد مطالعه وجود داشته باشد، می تواند روی قیمت نهایی انجام این آزمایش تاثیر گذار باشد. برای مثال بعد مسافتی که باید آزمایش صورت گیرد و راه های دسترسی به منطقه مورد مطالعه هر چه قدر بیشتر باشد هزینه ها بالاتر خواهد بود.توپوگرافی منطقه، عمقی که باید مورد بررسی قرار گیرد و پیچیدگی های زمین شناسی که در منطقه ممکن است وجود داشته باشد نیز در قیمت نهایی آزمایش MASW موثر است. برای آگاهی از هزینه های این آزمایش بهتر است قبل از اجرای پروژه با مهندسان این پروژه در شرکت زمین کاو بنیان مشورت کنید.
لرزه نگاری MASW و شناخت خصوصیات زیرسطحی
همانطور که گفته شد یکی از روش های کشف شده در لرزه نگاری سطحی روش MASW است که برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ توسط آقای پارک و همکاران معرفی گردید. مهندسان ژئوفیزیک و ژئوتکنیک از اطلاعات که توسط امواج مصنوعی در آزمایش ایجاد می شوند در جهت شناخت خصوصیات زیرسطحی از طریق تحلیل پارامترهای اساسی از قبیل سرعت موج میان لایه ای برشی و تراکمی، مدول برشی، مدول پواسون و … استفاده می کنند. این پارامترها نقش کلیدی در توصیف ژئومکانیکی محل مورد مطالعه دارند که با کسب این اطلاعات مهندسان قادر خواهند بود تا رفتار سازه های عظیم مانند سدها، نیروگاه ها و سازه های کوچکتر را در برابر زلزله های بزرگ و مخرب پیش بینی نمایند. با انجام محاسبات دقیق و تدابیر ویژه میتوان در هزینه های استحکام سازی صرفه جویی کرد.
تجهیزات و دستگاه آزمایش MASW
تجهیزاتی که برای انجام آزمایش تحلیل چند کاناله امواج سطحی نیاز است و ما در ژئوکاو جهت انجام اين مطالعات از این ابزار و تجهيزات استفاده می کنیم عبارت است از:
دستگاه لرزه نگار 12 کاناله ABEM MK6 24 Ch ساخت کمپانی ABEM کشور سوئد
24 عدد ژئوفن 4.5 هرتز نوع P مدل ساخت کمپانی ZFGEO (لرزه نگاشت یا لرزه سنج)
پتک مخصوص و ورق فلزی براي توليد امواج تراکمی
کامپیوتر / لپ تاپ
نحوه کار با این تجهیزات به این صورت است که چشمه های لرزه ای را در دو طرف پروفیل و مرکز آن می گذارند و ژئوفون ها با فاصله مشخص ( معمولا1 الی 3 متری ) در کل سطوح مورد بررسی قرار می گیرند. سپس با استفاده از پتک های فلزی، امواج منتشر می شود و پاسخ امواج توسط رایانه جمع می گردد. در نهایت با تحلیل داده های کامپیوتری، پروفیل سرعت موج برشی در لایه های مختلف خاک به دست می آید.
مراحل انجام آزمایش MASW
01
مرحله اول
مرحله اول عملیات صحرایی برداشت داده ها نامیده می شود که در آن ژئوفون ها را روی زمین با تعداد و فاصله های مشخص قرار می دهند. تعداد و فاصله ژئوفون ها بستگی به عمق خاک و همچنین قدرت دستگاه لرزه نگار دارد.
02
مرحله دوم
پردازش و تحلیل داده ها دومین مرحله از آزمایش MASW است. در این مرحله اطلاعاتی که از لرزه نگاشت ها به دست می آید توسط کامپیوتر و نرم افزارهای خاص ثبت و پردازش می شود.
03
مرحله سوم
مرحله سوم و پایانی این آزمایش استخراج پارامترهای دینامیکی و تفسیر اطلاعات است. در این مرحله از میان تمام داده های لرزه ای ک توسط کامپیوتر ثبت شده است نتایج تحلیلی استخراج می شود و با تفسیر اطلاعات، پارامترهای مد نظر و پروفیل سرعت موج برشی به دست خواهد آمد.
مشاوره رایگان و ارتباط مستقیم با کارشناس اصلی
با تکیه بر دانش فنی و اجرایی مهندسین دانشگاه های معتبر کشور
شمایی از عمليات MASW
شمایی از عمليات MASW در شکل زیرنمايش داده شده است:
تفاوت آزمایش MASW با آزمایش دانهول
از آزمایشات دیگری که در بررسی پروفیل سرعت موج برشی در لایه های خاک انجام می شود آزمایش دانهول است. این آزمایش بر خلاف آزمایش MASW برای به دست آوردن اطلاعات نیاز به حفر گودال دارد. به همین دلیل این آزمایش را نمی توان در تمام پروژه ها استفاده کرد چون در برخی مکان ها امکان حفر وجود ندارد. همچنین آزمایش دانهول ممکن است آسیب ها و خطراتی برای محیط زیست نیز بوجود آورد. گودالی که برای آزمایش دانهول باید حفر شود علاوه بر داشتن هزینه، زمان بر است در حالی که آزمایش MASW این مشکلات را ندارد و می تواند اطلاعات دقیقی از خاک در اختیار مهندسان قرار دهد.
نکات مهم در انجام آزمایش تحلیل امواج سطحی
به کمک آزمایش masw می توان با دریافت و تحلیل امواج سطحی عمدتا از نوع رایلی می تواند سرعت موج برشی را تا سی متر زیر تراز پی به دست آورد. نکته مهم در زمان انجام تست این است که به علت سطحی بودن امواج نویزهای الکتریکال و ریز لرزه ای می تواند تاثیر بسزایی در داده های دریافت شده داشته باشد. بنابراین برای انجام آزمایش اپراتور برداشت یا کارفرما باید نکات زیر را در نظر داشته باشند:
۱: زمان ضربه و انتشار موج دقت کنید در محدوده پروژه دستگاه سنگین عمرانی در حال کار نباشد یا کارگران ساختمانی در محدوده ایجاد ضربه نکنند.
۲: لپ تاپ یا تبلت و همچنین دستگاه ژئوفیزیک به برق متصل نباشد.
۳: اگر خودرویی در محدوده پروژه در حال حرکت است صبر کنید خودرو از منطقه دور شود و بعد برداشت را انجام دهید.
۴: حتی الامکان ژئوفون ها در محدوده ای چیده شود که کمترین تردد در آنجا صورت گیرد و همچنین جابجایی نداشته باشد.
۵: اپراتور باید توجه داشته باشد که چشمه انتشار را حداقل در دوفاصله مختلف از اولین ژئوفون قرارداده (۳-۵) و برداشت به دفعات زیاد انجام دهد که در زمان تحلیل و تهیه گزارش در صورت خراب بودن یک برداشت، دیتای ایده آل دیگری از برداشتهای متعدد از پروژه وجود داشته باشد.
نکات مهم دیگر
برای به دست آوردن نتایجی صحیح و دقیق از این آزمایش باید به نکاتی توجه داشته باشید. اولین نکته که بسیار مهم است دانش و تجربه اپراتور و تفسیر مهندس ژئوفیزیک است. در صورتی که دانش اپراتور کم باشد اطلاعاتی که تفسیر می کند ممکن است گمراه کننده باشد. دومین نکته ای که باید به آن دقت کنید این است که عمقی که مورد بررسی قرار می گیرد به طور معمول تا 50 متر یا تا 100 متر می تواند باشد. میزان عمق بررسی شده به فرکانس گیرنده، قدرت دستگاه لرزه نگار و انرژی چشمه تولید امواج بستگی دارد.
آزمایش MASW توسط شرکت معتبر
ژئوکاو از شرکت های پیشرو و باتجربه در زمینه کارهای عمرانی است و آمادگی همکاری با تمام ارگان های دولتی و خصوصی را دارد. مهندسان این مجموعه با دانش کافی و به روز و البته با تجربه بالا می توانند انواع آزمایش خاک از جمله آزمایش MASW، دانهول، پی آی تی و بسیاری از آزمایشات دیگر را ارائه دهند. از ویژگی های مهم یک شرکت داشتن کادری مجرب و متخصص و بهره جویی از تجهیزات ژئوفیزیکی پیشرفته است. با توجه به قدرت دستگاه های لرزه نگاری این مجموعه می توان اطلاعات مربوط به عمق های بالاتری را بررسی کرد. همچنین به دلیل با تجربه بودن اپراتورهای این مجموعه می توانید به تفسیر داده های حاصل از آزمایش ها اطمینان کافی را داشته باشید.
برای مشاوره در خصوص خدمات ژئوفیزیک، لرزه نگاری، عملیات لرزه درون چاهی (دانهول) با استفاده از ژئوفون درون چاهی جهت محاسبه مدولهای دینامیکی و تعیین تیپ خاک، آزمایش کراس هول، عملیات توموگرافی (برش نگاری) بین چاهی (cross-well tomography) ، لرزه نگاری شکست مرزی (انکساری) در مقیاس کوچک، مطالعات آنالیز امواج لرزه ای سطحی (MASW) ، ReMi، تحلیل لرزه ای، به کارشناسان شرکت زمین کاو بنیان تماس حاصل فرمایید.