پهنه‌بندی پارامترهای مقاومتی خاک شهر رشت با استفاده از سیستم اطلاعات مکانی (GIS)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان - دانشکده فنی

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران (راه و ترابری)، دانشکئه فنی، دانشگاه گیلان

چکیده

یکی از بخش­های کلیدی در پروژه­های مهندسی عمران، مطالعات ژئوتکنیک می­باشد. این مطالعات، تأثیرات اقتصادی و کیفی در سازه­ها و افزایش ایمنی ساختمان را در مراحل ساخت و بهره­برداری به همراه خواهند داشت. حفر گمانه، نمونه­برداری و انجام آزمایش­های ژئوتکنیکی علاوه بر صرف هزینه و زمان، گاهی منجر به تلفات و خسارات جبران ناپذیری مثل انفجار لوله­های گاز، واژگونی ساختمان­های مجاور و غیره می­شود. در ساختمان­های متعارف می­توان با استفاده از توابع تحلیلی سیستم اطلاعات مکانی (GIS)، بدون انجام آزمایش­های لازم این مشکل را حل نمود. در این پژوهش تلاش شده با مختصات­دار کردن مکان مطالعات ژئوتکنیک سازه­های مسکونی و تولید یک پایگاه داده مناسب، با بهره­گیری از توابع درون­یابی سیستم‌ اطلاعات مکانی، با تهیه نقشه­های پهنه­بندی، تجسمی کلی از وضعیت ژئوتکنیک منطقه ارائه گردد. لذا در این تحقیق با جمع­آوری اطلاعات ژئوتکنیکی 170 گمانه حفاری شده در رشت شامل پارامترهای مقاومتی خاک به تفکیک لایه­های خاک تا عمق 12 متر از سطح زمین و انتقال داده­ها به توابع درون­یابی سیستم اطلاعات مکانی، لایه­های رستری (شبکه­ای) ایجاد و پس از انتخاب بهترین روش درون­یابی، نقشه­های پهنه­بندی پارامترهای ژئوتکنیکی ترسیم گردید. نتایج به ‌دست ‌آمده در این تحقیق بطور کلی نشان می­دهد که بیش از 99 درصد از محدوده مورد مطالعه دارای عدد SPT بیش از 10 و زاویه اصطکاک داخلی خاک کمتر از 28 درجه می­باشد. از نظر توصیفی نیز در منطقه مورد مطالعه، عموم خاک­های دانه­ای از نظر تراکم نسبی در رده خاک­های ماسه­ای متوسط و عموم خاک­های چسبنده از نظر پایداری در رده خاک­های سفت و خیلی سفت قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Zoning of Soil Strength Parameters in Rasht using Geographical Information System (GIS)

نویسندگان [English]

  • Nasrin Saberelizei 1
  • Mehran Karimpour-Fard 2
  • Meysam Effati 3
1 University if Guilan
2 Iran University of Science and Technology
3 Ph.D. in Geospatial Information Systems (GIS) Assistant Professor, Department of Civil Engineering (Road & Transportation), Faculty of Engineering, The University of Guilan, Iran
چکیده [English]

Geotechnical studies constitute a key part of civil engineering projects that have economic and qualitative implications for the structure and its safety during both construction and operational phases. In addition to requiring time and expenses, borehole drilling, soil sampling, and geotechnical testing can at times lead to irreparable losses and damage, such as the explosion of gas pipes or the collapse of adjacent buildings. For typical buildings, such tests can be skipped with the help of geographical information system (GIS) analysis functions. In this study, the geographical coordinates about the location of previous geotechnical studies conducted during the construction of residential structures have been determined, to create an appropriate database and with the use of GIS interpolation functions, zoning maps are prepared and presented to offer a general visualization of the geotechnical status of the area. Therefore, in this study, the geotechnical data of 170 boreholes drilled in Rasht, including soil strength parameters for individual soil layers to a depth of 12 m from ground level were collected and implemented in GIS interpolation functions. Thus, raster layers were created and after selecting the best interpolation method, zoning maps for geotechnical parameters were plotted. Results showed that overall, more than 99% of the study area has an SPT number higher than 10 and an internal friction angle lower than 28 degrees. Qualitatively, aggregate soils in the study area were generally composed of medium sandy soils while most cohesive soils in the area fall in the category of stiff.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strength Parameter
  • Mapping
  • Geographical Information System (GIS)
  • Rasht City
  • Geotechnical Studies
[1] M. Ahmad, Q. Iqbal, F.A. Khan, Profiling and zoning of geotechnical sub-soil data using geographic information system, Science International, 25(3), 2013, 15-20.
[2] S. Tadios, GIS-based Geotechnical Microzonation Mapping using Analytic Hierarchy Process: a case study in Shire-Endasilasie City, Tigray, Northern Ethiopia, Momona Ethiopian Journal of Science, 5(2), 2013, 101-116.
[3] H. Al-Ani, E. Oh, G. Chai, B.N. Al-Uzairy, GIS-interpolated geotechnical zonation maps in surfers paradise, australia, in:  6th International Conference on Advanced Geographic Information Systems, Applications, and Services (GEO-Processing 2014), Spain, Barcelona, Citeseer, 2014, pp. 148.
[4] F. Nasiri, Evaluation of Different Interpolation Methods for Groundwater Quality Zoning Using GIS, in:  32nd National and the 1st International Geosciences Congress, Tabriz, Iran, 2014.
[5] M.H. Kadkhodazade, J. Rahnamarad, The Zoning of Nehbandan soil shear strength parameters using GIS, Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences, 5(S1), 2015, 2911-2915.
[6] B. Sharma, S.K Rahman, Use of GIS Based Maps for Preliminary Assessment of Subsoil of Guwahati City, Journal of Geoscience and Environment Protection, 4(05), 2016, 106-116.
[7] S. Mottaqi, A. Alesheikh, Using GIS Spatial Information System in Mahabad Geotechnical Zoning Maps, Miaad University National Conference on Civil Engineering, Architecture, Shahid Beheshti University, 2017, Tehran, Iran.
[8] A. Razmyar, A. Eslami, Geotechnical characterization of soils in the eastern and western areas of Tehran, Engineering, Technology & Applied Science Research, 7(4), 2017, 1802-1810.
[9] E. Arabani, Book of Guilan, Iranian Research Group Publications, 1996.
[10] M. Saber, Shear wave velocity zoning based on in-situ test in Rasht, University of Gilan University Campus 2, 2012.
[11] Geological Survey & Mineral Exploration of Iran, Ministry of Industries and Mines, https://www.gsi.ir.
[12] Guilan Province Management and Planning Organization, Map of Rasht city by district, city and village, 2017, http://www.mpogl.ir.
[13] S. Sanjari, ARC GIS Application Guide, Abed, Tehran, 2012.
[14] M.E. May, M. Dlala and I. Chenini, Urban geological mapping, Geotechnical data analysis for rational development planning, Engineering Geology, 2010, Vol. 116, 1–2, 27, pp. 129–138.
[15] K. Johnston, J.M. Ver Hoef, K. Krivoruchko, N. Lucas, Using ArcGIS geostatistical analyst, Esri Redlands, 2001.
[16] O.A. Nalivan, F. Haydari, A. Sour, A. Shahbazi, R. Kavandi, S. Gheiasi, Investigation of groundwater contamination trend in Silveh basin in terms of drinking applications, International Journal of Agronomy and Plant Production, 4(8), 2013, 1826-1834.
[17] M. Mirafshari, Arshadnejad, S, Comparison of Different Interpolation Methods in Topographic Mapping of Open Mines, in:  2nd Conference on Earth Sciences, Ashtian, Iran, 2011.
[18] R.B. Peck, W.E. Hanson, T.H. Thornburn, Foundation engineering, Wiley New York, 1974.
[19] M.A.B.F. Ghahrudi Tali, A., An Introduction to GIS, Payam Noor University, 2010.
[20] V. Murthy, Advanced Foundation Engineering, CBS Publishers & Distributors, 2007.
[21] B.M. Das, Principles of geotechnical engineering, PWS Publishing Company, 1990.
[22] Road, Housing and Urban Research Center, Building Design Regulations against Standard Earthquake 2800, Fourth edition.
[23] J.E. Bowles, Foundation Analysis and Design, 4th Edition, McGraw Hill. 1988.