مطالعه زمین لغزش سيمره از ديدگاه مهندسی ژئوتکنيک
بررسی و مطالعه زمین لغزش بسیار بزرگ سیمره که بزرگترین و مهمترین زمین لغزش و رانش زمین در جهان میباشد موضوع پایان نامه فوق لیسانس آقای مهندس حامد رمضانی در دانشگاه علم و صنعت ایران بوده است در ادامه مختصری از بررسی و مطالعه زمین لغزش سیمره از دیدگاه مهندسی ژئوتکنیک که از پایان نامه مذکور انتخاب شده است؛ به عنوان پایه و اساس بررسی و تحلیل خطر زمین لغزشها و رانشها؛ ارائه شده است.
زمین لغزش يك فرآيند زمين شناسي است كه شامل حركت خاك و سنگ از يك شيب و شيرواني به سمت پايين دست ميباشد. زمین لغزش ها يك خطرمشخصه زمين شناسي هستند که موجب خسارت به تجهيزات، ساختمانها و شبكه هاي حمل و نقل مي شوند. هرگاه توازن بين نيروهاي رانشي و نيروهاي مقاومتي مصالح روي شيب از ميان برود، زمین لغزش رخ ميدهد كه البته برخي از تغييرات در شيبها موجب پيدايش اين عدم توازنها مي شوند كه مي تواند شامل افزايش فشار آب حفره اي و يا به صورت تغيير آرايش بار روي شيب و شيرواني باشد. زمين لرزه هم مي تواند يك عامل خيلي مهم در وقوع زمین لغزش در خيلي از مناطق دنيا باشد در واقع علت وقوع يک زمین لغزش تركيبي از عوامل مختلف مي باشد كه با يكديگر عمل ميكنند و موجب ناپايداري يک شيب مي شوند.
يکي از روشهاي مناسب براي تحليل پايداري لرزه اي يک شيب بررسي مبتني بر ميزان تغيير مکانهاي ايجاد شده به هنگام زلزله مي باشد. اين روش تحليلي اولين بار در سال 1965 توسط نيومارک ارائه گرديد. مانند هر روش تحليلي ديگري براي استفاده از روش مذکور ناگزير بايد پارامترهاي مشخصه مصالح نظير مقاومت برشي آن معلوم باشد. با بررسي زمین لغزش هاييکه هنگام زلزله به وجود آمده اند مي توان به اطلاعات ارزشمندي درباره روشهاي تحليل پايداري لرزه اي شيبها و يا پارامترهاي مشخصه مصالح شيب دست يافت. بدين منظور بر روي اين زمین لغزش ها تحليل برگشتي انجام ميشود.
بزرگترين زمین لغزش خشکي که تاکنون در ايران و در دنيا به وقوع پيوسته است زمین لغزش سيمره در حدود يازده هزار سال پيش و در مجاورت شهر تاريخي پلدختر در استان لرستان مي باشد. در اين مقاله با استفاده از مجموعه اطلاعات فراهم شده از اين زمین لغزش تاريخي، پايداري و تغيير مکان و علل وقوع چنين زمین لغزش بزرگي مورد بررسي قرار گرفته است. هدف اصلي انجام تحليل برگشتي بر روي اين زمين لغزه، بررسي مقاومت برشي مصالح شيب لغزيده مي باشد. براي انجام تحليل لرزه اي اين زمین لغزش از روش بلوک صلب لغزان نيومارک استفاده شده است. قبل از انجام تحليل بايد مقدار شتاب زمين در محل زمین لغزش و همچنين ميزان شتاب اعمال شده به بلوک لغزان تعيين گردد. مقدار و بزرگي شتاب افقي زمين با توجه به وقايع لرزه- اي تاريخي و دستگاهي در منطقه و بررسي گسلهاي اطراف زمین لغزش و با استفاده از آناليز لرزه خيزي منطقه سيمره تعيين شده است.
زمین لغزش سيمره بزرگترين زمین لغزش اي است که تا کنون در دنيا اتفاق افتاده است. اين زمین لغزش در دامنه شمال شرقي رشته کوه کبير کوه که جزئي از رشته کوههاي زاگرس ميباشد رخ داده است. در اثر اين لغزش توده هاي عظيم و خيلي بزرگ از سنگهاي آهکي آسماري و بخشهاي فوقاني از سازندهاي پابده (مارن و سنگهاي آهکي)، از تراز حدود 1880 متري به سمت دشت سيمره حرکت کردند.
زمين شناسي و زمان بندي ساخت لايه هاي مختلف شيب کبير کوه
استان لرستان يکي از استانهاي مرزي ميباشد که در قسمت جنوب غرب ايران واقع شده است، رشته کوههاي زاگرس ازمهمترين ارتفاعات اين منطقه محسوب مي شوند که معمولاً ساختاري لايه اي از نوع سنگهاي آهکي دارند که در حالت کلي سيما و طرحي از سنگهاي مقاوم را تداعي ميکنند. يکي از مهمترين رشته کوههاي اين منطقه، کوههاي به هم پيوسته کبيرکوه ميباشند که زمانبندي ساخت و ساختار چينه شناسي آن به قرار زير است:(از بالاترين لايه تا پايين ترين لايه سنگي)
1- بالاترين لايه سنگي که جوانتر ازدوره ميوسن ميباشد و شامل مارنهاي قرمز ، ماسه سنگها و کنگلو مرا ميشوند به همراه مارنهاي قرمز و خاکستري رنگ و در قسمتهاي پايينتر آن سنگ آهک نازک و سنگ گچ (با ضخامتي در حدود 50 متر) به چشم مي خورد. ( بالاترين لايه در مصالح لغزشي)
2- سنگهاي آهکي آسماري ( دوران پايين تر از ميوسن – اليگوسن)، سنگهاي بستري حجيم آهکي با ضخامتي در حدود 330 متر
3- دوران ائوسن- بالاتر از کرتاسه: سنگهاي بستري نازک به همراه شيلهاي آهکي، سنگ مارن و خرده سنگها و قلوه سنگهاي آهکي با ضخامتي در حدود 900 متر
4- سنگهاي آهکي دوره مياني کرتاسه: سنگهاي آهکي خيلي حجيم و بزرگ که به خوبي روي هم قرار گرفته اند و با ضخامتي بيش از 600 متر
رشته کوه کبير کوه، تاقديسي است که در دوران مياني کرتاسه و با ساختاري از نوع سنگ آهکي خيلي لايه اي شکل گرفته است. درقسمت پهلو و دامنه آن يک ناحيه از توده مارني که به سرعت هم هوازده مي شود قرار گرفته است.
رودخانه هاي اصلي منطقه سيمره
مهمترين رودخانه هاييکه از اين منطقه ميگذرند، رود خانه هاي سيمره و کشکان مي باشند. رودخانه کشکان يکي از بزرگترين رودخانه هاي استان لرستان ميباشد، اين رودخانه از کوههاي شمال شرق سرچشمه ميگيرد، در مسير خودش فرسايش شديدي ايجاد ميکند و از دره عميق مله کوه عبور مي کند (تاقديس مله کوه در قسمت شمالي شهر تاريخي پلدختر واقع شده است و در قسمت حاشيه شمالي حوضه رودخانه سيمره واقع شده است، اين تاقديس شامل ساختاري از مارن و شيل مي باشد ولي در قسمت فوقاني و مرتفع اين تاقديس ساختار زمين از نوع سنگهاي آهکي آسماري ميباشد). اين رود در ادامه مسيرش به سمت شمال شرق گسترش پيدا مي کند و وارد حوضه سيمره مي شود و از آن پس در منطقه بابا خوارزم به رودخانه سيمره مي پيوندد. رودخانه سيمره نيز يکي از رودهاي پر آب و مهم استان لرستان ميباشد که از کوههاي شمالي لرستان سرچشمه ميگيرد. رودخانه سيمره در جنوب شرقي شهر پلدختر به رود کشکان متصل ميشود و پس از عبور از پل تاريخي گاوميشان به سمت دامنه شمالي کبير کوه گسترش پيدا ميکند و بعد از عبور از دره باريک و عميق رشته کوه کبير کوه و بريدن پاي شيب کبير کوه وارد نواحي جنوب ايران شده و در نهايت به رودخانه کرخه مي ريزد.
موقعيت جغرافيايي زمین لغزش
زمین لغزش موسوم به زمین لغزش سيمره در محدوده 33 درجه و 0 دقيقه تا 33 درجه و 15 دقيقه طول شمالي و 40 درجه و 30 دقيقه تا 47 درجه و 40 دقيقه عرض شرقي قرار دارد و در پانزده کيلومتري جنوب شرقي شهرستان پلدختر واقع شده است.
ابعاد هندسي زمين لغزه
ابعاد و اندازه هاي هندسي اين زمین لغزش به شرح زير ميباشد:
عرض زمین لغزش برابر با 5000 متر (عرض بلوک لغزان در راستاي سطح گسيختگي)
طول زمین لغزش برابر با 16000 متر (طول تاج زمين لغزه)
ضخامت زمین لغزش در قسمتهاي مختلف بين300 تا 400 متر
رقوم ميانگين حرکت و جابجايي مصالح از تراز 1880 متر بوده است. حداکثر فاصله حرکت مصالح در حدود 20 کيلومتر بوده است (طبق نقشه هاي توپوگرافي منطقه) که اين مصالح لغزشي سطحي در حدود 166 کيلومتر مربع از دشت سيمره را پوشانده اند. حجم مصالح جابجا شده در حدود 18 ميليارد متر مکعب ميباشد که با فرض وزن مخصوص 2.5 تن بر متر مکعب، وزن مصالح جابجا شده در حدود 45 ميليارد تن ميباشد.
زمین شناسی و ژئومورفولوژي ساختگاه زمین لغزش سیمره
زمين لغزش سيمره يکي از بزرگترين و نادرترين زمين لغزه هايي است که تا کنون در دنيا اتفاق افتاده است. اين زمين لغزش در دامنه شمال شرقي رشته کبير کوه که جزئي از رشته کوههاي زاگرس مي باشد رخ داده است. در اثر اين لغزش توده هاي عظيم و خيلي بزرگ از سنگهاي آهکي آسماري و بخشهاي فوقاني از سازندهاي پابده ( مارن و سنگهاي آهکي )، از تراز حدود 1880 متري سطح دريا به سمت دره سيمره حرکت کردند. درادامه ساختار هندسي و زمين شناسي و توپوگرافي زمين لغزش سيمره بررسي مي شود.
چينه شناسي و زمان بندي ساخت لايه هاي مختلف زمين شناسي شيب کبير کوه
استان لرستان در قسمت جنوب غرب ايران واقع شده است، رشته کوههاي زاگرس ازمهمترين ارتفاعات اين منطقه محسوب مي شوند که معمولاً ساختاري لايه اي از نوع سنگهاي آهکي دارند که در حالت کلي سيما و طرحي از سنگهاي مقاوم را تداعي ميکنند. يکي از مهمترين رشته کوه هاي اين منطقه، کوه هاي بهم پيوسته کبير کوه مي باشد که زمانبندي و ساختار چينه شناسي آن به قرار زير است: (از بالاترين لايه تا پايين ترين لايه سنگي)
1- رشته هاي فارس (جوانتر ازدوره ميوسن )که شامل مارنهاي قرمز ، ماسه سنگها و کنگلو مرا ميشوند به همراه مارنهاي قرمز و خاکستري رنگ و در قسمتهاي پايين تر آن سنگ آهک نازک و سنگ گچ (با ضخامتي در حدود 50 متر) به چشم مي خورد .( بالاترين لايه در مصالح لغزشي)
2- سنگهاي آهکي آسماري ( دوران پايين تر از ميوسن – اليگوسن)، سنگهاي بستري حجيم آهکي با ضخامتي در حدود 330 متر
3- دوران ائوسن- بالاتر از کرتاسه : سنگهاي بستري نازک به همراه شيلهاي آهکي، سنگ مارن و خرده سنگها و قلوه سنگهاي آهکي با ضخامتي در حدود 900 متر
4- سنگهاي آهکي دوره مياني کرتاسه: سنگهاي آهکي خيلي حجيم و بزرگ که به خوبي روي هم قرار گرفته اند و با ضخامتي بيش از 600 متر