انجام یک ارزیابی منظم و جامع از کل بدن مصدوم را همراه با گرفتن شرح حال ارزیابی ثانویه گویند. نشانه(sympton)همان گفته هایی است که مصدوم درباره بیماری خود بیان می کند.(بعنوان مثال: حالت تهوع. درد پشت. عدم وجود لامسه در انتها ها).

علامت (sign) همان یافته هایی است که امداد گر در طی معاینه از مصدوم در می یابد.( به عنوان مثال: چهره رنگ پریده . نداشتن تنفس یا پوست سرد).

ارزیابی ثانویه جهت پیدا کردن عواملی که به عنوان تهدید کننده فوری حیات مطرح نمی باشند ولی ممکن است در صورت عدم رسیدگی به آنها تبدیل گردند انجام می شود.( ۳ م )

• م صاحبه و گرفتن شرح حال
• م عاینه علائم حیاتی
• م عاینه بالینی کامل ( از فرق سر تا نوک پا )

  مصاحبه و گرفتن شرح حال:

    ابتدا خود را به عنوان امداد گر دوره دیده به مصدوم و اطرافیان معرفی کنید و اعتماد مصدوم را برای انجام معاینه به دست آورید. شرح حال معمولا" با پرسش در مورد مشخصات مصدوم ( نام ونام خانوادگی سن  جنس آدرس) شروع کنید.چون قبل از ارائه کمکهای اولیه رضایت اطرافیان مصدوم نیز مطرح می باشد به همین دلیل نام و نام خانوادگی شاهدان حادثه را منظور نمایید سپس شکایت اصلی مصدوم هوشیار را سوال کنید. بدین منظور می توان از سوالات باز مانند: چه شده؟ یا مشکل شما چیست؟ استفاده نمایید.پس از پرسش به مصدوم وقت بدهید تا در این مورد صحبت کند و صحبت او را قطع نکنید مگر اینکه از مسیر مورد بحث خارج شود. بیشترین شکایات اصلی درد یا اختلال کارکرد اعضاء می باشد .

  در مورد مصدومین بیهوش تنفس و ضربان قلب را تحت نظر بگیرید و در صورتی که لازم است تنفس مصنوعی و یا احیاء قلبی ریوی را آغاز نمایید.

  بعد از پیدا کردن شکایت اصلی ـ اگر زمان اجازه دهد ـ دو روش به شما کمک می کند که مشکل مصدوم را مشخص کنید:

۱ـ گرفتن یک شرح حال به روش S-A-M-P-L-E

۲ـدر صورتي كه درد از شكايات اصلي باشد به كار بردن روش P-A-I-N به عنوان راهي براي شرح دادن درد مصدوم.

(واژه SAMPLE به معناي نمونه و PAIN  به معناي درد مي باشد.)

   روش گرفتن شرح حال به روش SAMPLE:

نشانه هاي بيمار                                                             SYMPTOMS

حساسیت ها و آلرژی ها                                                      ALLRGIES

داروهاي مصرف شده                                                    MEDICATIONS

بيماري هاي قبلي بيمار                                PREEXISTING ILLNESSES

آخرين غذاي خورده شده                                                  LAST FOOD

حوادثي كه قبل از جراحت روي داده اند       EVENTS PRIOR TO THE INJUR   

   گرفتن شرح حال از بيماران داراي درد به روش PAIN:

مدت زمان درد                                                       PERIOD OF PAIN

مكان درد                                                                              AREA

شدت درد                                                                     INTENSITY

از بين رفتن درد ( چه چيزي درد را متوقف كرده؟)                       NULLIFY

لازم به ياد آوري است كه اين تنها براي بيماراني است كه درد دارند و به صورت اضافي به انجام مي رسد.

در اينجا لازم مي دانم از دوستاني كه در بحث هاي قبلي با ارائه نظرات خويش مرا  راهنمايي نمودند  كمال تشكر را داشته و آرزوي سلامتي برايتان دارم.

به اميد روزي كه با آمادگي امدادي از خسارات ناشي از حوادث بكاهيم. موفق باشيد.

ارزیابی اولیه:

الف :ایجاد راه هوایی باز                  A=Airway

ب   :بر قراري تنفس                    B=Breathing

ج    :جريان خون مناسب            C=Circulation

د     :درمان خونريزي               H=hemorrhage

ارزيابي اوليه : اولين قدم در بر خورد با يك مصدوم نجات يافته به شمار مي آيد و هدف از آن كشف و تصحيح عوامل تهديد كننده حيات مي باشد. از اين اقدامات يافته هاي مهمي حاصل مي شود اما نبايد بيش از چند ثانيه وقت بگيرد.

عوامل تهديد كننده حيات:

به عوملي مي گويند كه در عرض چند لحظه زندگي فرد با مخاطرات اساسي روبرو كرده و در صورت عدم اصلاح بلافاصله به مرگ مي انجامد مانند بسته شدن راه هوايي. پارگي شريانهاي بزرگ. برق گرفتگي. ايست ضربان قلب و.....

                                                      ايجاد راه هوايي باز

پرسش: آيا راه هوايي باز است؟

اگر مصدوم صحبت مي كند و يا آگاهي دارد راه هوايي او باز است.اگر راه هوايي او باز نبود اقدام به باز كردن راه هوايي مي كنيم.

                                                        بر قراري تنفس

پرسش: آيا مصدوم نفس مي كشد؟

مصدوم هاي هوشيار و آگاه تنفس دارند اگر چه ممكن استاين تنفس همراه با سختي و صداهاي تنفسي غير معمول باشد. اگر مصدوم هوشيار نبود راه هوايي را باز كنيد و با دقت بن قفسه او نگاه كنيد صداي تنفس او را بشنويد و بيرون آمدن هوا را از دهان و بيني مصدوم احساس كنيد.                                                                                                                                   در صورتي كه مصدوم تنفس نداشت دادن تنفس مصنوعي را آغاز نماييد.

                                                     جريان خون مناسب

پرسش:آيا قلب مصدوم طپش دارد؟

با لمس ضربان قلب در كنار گردن(نبض كاروتيد) از وجود ضربان قلب اطمينن حاصل كنيد. در صورتي كه قلب مصدوم ضربان نداشت انجام ماساژ قلبي را آغاز نماييد.

                                                        درمان خونريزي

پرسش: آيا مصدوم خونريزي شديد دارد؟

مصدوم را از نظر خونريزي بررسي كنيد.اگر نمي توانستيد لباسهاي مصدوم را از بدنش خارج نماييد به عنوان نشانه خونريزي لباس آغشته به خون را كنترل كنيد.

يك ارزيابي اوليه كامل داشته باشيد و كليه تهديد كننده حيات را بررسي كنيد.

اميدوارم كه خسته نشده باشيد تا درود ديگر بدرود.

در این قسمت می خواهم در مورد ارز یابی مصدوم با شما صحبت کنم.

فرد مصدوم یا بیمار را انتقال ندهید مگر زمانی که حادثه و مصدوم را ارزیابی کرده وکمکهای اولیه را انجام داده باشید.تنها مورد استثنا این حالت زمانی است که مصدوم در صحنه در معرض خطرات حادی باشد و شرایط منطقه بسیار نا امن بوده و امکان دسترسی به خدمات اورژانس پزشکی در زمانی کوتاه میسر باشد.امداد گر در تمام مراحل انجام ارزیابی مصدوم باید کاملا" دقت داشته باشد که به هیچ عنوان مصدوم رابیشتر از حدی که لازم است جابجا نکند و از هر گونه انتقال غیر ضروری و یا جابجا کردن نا درست باید اجتناب شود زیرا ممکن است که شکستگیهای غیر واضح و یا صدمات نخاعی تشدید شود.

قبل از ارزیابی مصدوم امداد گر باید به سه نکته زیر توجه نماید:

۱ـگفته های شاهدان در مورد نحوه وقوع سانحه

۲ـمشاهده وضعیت مصدوم

۳ـگفته های مصدوم

انجام ارزیابی پیش از کمکهای اولیه ضروری است زیرا بدون تشخیص نمی توان به درمان پرداخت و تشخیص غلط نیز اقدامات نا مناسب را به همراه دارد.اما شناخت اینکه در صحنه چه اقدامی صحیح و جه اقدامی نادرست است مستلزم گذرانیدن دوره های اموزشی خاص امداد گر و کسب تجربه می باشد.

نکته:

قبل از  اغاز ارزیابی مصدوم باید به نکات زیر دقت نمود:

• ابتدا باید خود را به عنوان امداد گر دوره دیده معرفی کرده سپس جهت ارزیابی مصدومین هوشیار از او برای انجام کمکهای اولیه کسب اجازه نمایید.
• جهت ارزیابی مصدومین هوشیاری که مانع از انجام کمک های اولیه ضروری می شوند باید ضمن تشریح مشکلات و پیامد های عارضه اقدام به جلب رضایت از بستگان یا اطرافیان او نمود و در کنار مصدوم ماند.
• در هر صورت قبل از ارزیابی مصدوم هوشیار بدست اوردن اعتماد و اطمینان مصدوم یا بستگان او لازم است.
• برای ارزیابی مصدومین بیهوش اتلاف وقت جهت کسب اجازه یا رضایت ضروری نیست.
• هدف از ارزیابی مشخص کردن مشکلات مصدوم و تعیین مشکلاتی است که نیازمند ارائه کمکهای اولیه می باشد.
• یکی دیگر از اهداف ارزیابی مصدوم گرفتن اطلاعاتی در رابطه با مصدوم می باشد که ممکن است بعدا" مورد استفاده سرویسهای پزشکی و اورژانس قرار گیرد.
• اضطراب و دستپاچگی دشمن ارزیابی صحیح بوده و با افزایش مهارتها می توانید کارایی خود را افزایش دهید.

ارزیابی مصدوم یا بیماری که از نظر مسائل پزشکی داخلی مشکل دارد به دو قسمت تقسیم می شود:

                                          ۱ـ ارزیابی اولیه

                               ۲ـ ارزیابی ثانویه

خوب دوستان عزیز امیدوارم که خسته نشده باشید ادامه هین بحث را در آینده نزدیک دنبال خواهیم کرد.موفق پیروز و سر بلند باشید.

آموزش همگانی مقابله با بلایای طبیعی

بخش دوم

فصل اول : امداد و کمکهای اولیه

فصل دوم : بهداشت زمان اضطرار

فصل اول

ایست قلبی و تنفسی

منظور از ایست قلبی، حالتی است که ضربان قلب کاملاً از بین می رود و منظور از ایست تنفسی از کار افتادن تنفس خود به خودی در فرد است. این حالات می تواند به دنبال سکته قلبی، شوک، خونریزیهای بسیار شدید، گیر کردن اجسام خارجی در حلق، غرق شدگی، برق گرفتگی و ... رخ دهد.

بیشترین شانس برای زنده ماندن اُرگانهای حیاتی بدن خصوصاً مغز در صورت ایست قلبی و تنفسی 3الی4 دقیقه است و در این فرصت باید سریعاً اقدامات اولیه برای مصدوم انجام شود.

اقدامات اولیه : احیای اولیه

احیای قلبی ریوی (CPR)

همانگونه که ذکر شد چنانچه پس از وقوع ایست قلبی ـ تنفسی در کمتر از 4 دقیقه به فرد مصدوم رسیدگی شود و عملیات احیای وی شروع گردد، شانس زنده ماندن وی بالا خواهد رفت. قبل از شروع عملیات احیای قلبی ـ ریوی باید مطمئن شد آیا فرد واقعاً دچار ایست قلبی ـ ریوی شده است یا خیر، چرا که انجام عملیات اقدامات اولیه بر روی فردی که دچار ایست قلبی نشده باشد، می تواند منجر به ایست قلبی و مرگ وی شود. جهت اطمینان از ایست تنفسی با مشاهده حرکات تنفسی قفسه سینه می توان به وجود تنفس در مصدوم پی برد و یا می توان گوش یا گونه خود را نزدیک دهان وی قرار داد تا صدای تنفس وی را شنیده یا جریان آن را حس کرد. سپس نبض بیمار، بررسی می شود. بهترین محل لمس نبض در بچه های کوچک نبض شریان رانی است که در ناحیه کشاله ران لمس می شود و بهترین محل نبض در بچه های بزرگتر نبض گردنی است که در ناحیه گردن و پشت نای قرار دارد. لمس نبض باید با دو انگشت نشانه و میانی صورت گیرد. در صورتی که هیچگونه نبضی احساس نشود و یا مصدوم تنفس خود به خودی نداشته باشد، عملیات احیا باید مطابق دستور ذیل انجام شود:

1. بیمار را به پشت بخوابانید و به آرامی تکان دهید تا پاسخ به تحریک، مشخص شود.

2. اگر بیمار بدون پاسخ باشد راههای تنفسی او را کنترل کنید. چنانچه راه تنفسی بسته است با کمک انگشت، راه تنفسی وی را باز کنید و چنانچه راه تنفسی باز است ولی بیمار نفس نمی کشد تنفس مصنوعی را شروع کنید.

3. سر مصدوم را به عقب خم نمایید.

4. دو تنفس مناسب دهان به دهان به وی بدهید.

5. نبضها را لمس نمایید. اگر ضربان نبضها لمس شود باید به تنفس مصنوعی ادامه داد و اگر لمس نشود، باید ماساژ قلبی شروع شود.

6. جهت انجام ماساژ قلبی، دست چپ خود را به حالت ضربدر پشت دست دیگر گذاشته پاشنه دست راست را بر روی جناغ سینه به اندازه دو بند انگشت بالاتر از محل دو شاخه شدن جناغ قرار دهید. آرنجها نباید خم شوند، به کمک وزن بدن، فشار محکمی به قفسه سینه وارد کنید تا جناغ سینه به اندازه تقریبی 4 تا 5 سانتی متر به داخل برود. تعداد ماساژ قلبی باید حدود 80 بار در دقیقه باشد و به ازای هر 15 ماساژ قلبی 2 تنفس مصنوعی با روش دهان به دهان داده شود. در صورتی که فرد دیگری به امدادگر کمک می کند باید به ازای هر 5 ماساژ قلبی یک تنفس مصنوعی داده شود. امروزه بر اساس نظر متخصصین و بسیاری از مراجع علمی در عملیات احیای قلبی ریوی دو نفره نیازی به قطع ماساژ قلبی برای انجام تنفس مصنوعی نیست و همزمان با انجام ماساژ قلب توسط یک فرد، فرد دیگر می تواند تنفس مصنوعی را انجام دهد. در ضمن، بنا به نظر ایشان در انجام عمل احیای قلبی ریوی چه به شکل یک نفره و چه به شکل دو نفره برای افراد زیر هشت سال به ازای هر پنج ماساژ قلبی یک تنفس مصنوعی لازم است (5 به 1).

7. پس از بازگشت یک دقیقه عملیات را به مدت 4 ـ 5 ثانیه جهت لمس نبض گردنی متوقف نمایید. اگر نبض لمس شود، ماساژ قلبی را قطع نموده و چنانچه تنفس هم برقرار شده باشد تنفس مصنوعی را متوقف کنید. در صورت عدم لمس نبض و عدم برقراری تنفس خود به خودی ماساژ قلبی و تنفس مصنوعی را مجدداً شروع کنید و هر 3 دقیقه یک بار عملیات را جهت لمس نبضها به مدت 4 تا 5 ثانیه متوقف نمایید.

نکات مهم :

1. فرد را نباید روی سطح نرم مثل تشک و یا تختخواب بخوابانید؛ بلکه سطح سختی مثل کف اتاق بهتر است.

2. در تنفس دهان به دهان باید بینی مصدوم را با دو انگشت خود ببندید تا هوایی که به ریه ها دمیده می شود مستقیماً از آن خارج نشود.

3. موقعیت سر و گردن را درست تنظیم کنید.

4. طی عملیات احیاء، فردی را جهت تماس با اورژانس یا پزشک مأمور نمایید.

5. باید دهان شما با دهان مصدوم کاملاً مماس باشد تا هوایی از بین آنها خارج نشود. برای پیشگیری از انتقال بیماریها در حین انجام تنفس مصنوعی می توان از ماسک ویژه این کار یا پارچه طوری مناسب استفاده نمود.

6. عملیات احیاء را تا زمانی که فرد با تجربه یا پزشک بر بالین بیمار برسد و یا تا زمانی که وی به درمانگاه منتقل شود ادامه دهید.

7. چنانچه مصدوم مشکوک به ضایعه نخاعی است، سر را مختصری به عقب کشیده به آرامی کمی به عقب خم نمایید. سپس تنفس مصنوعی و ماساژ قلبی را ادامه دهید.

8. حداکثر زمان انجام عملیات احیای قلبی ریوی در منابع علمی مختلف، گوناگون ذکر شده؛ اما  مدت زمانی بین 30 تا 45 دقیقه زمانی مناسب به نظر می رسد که پس از این مدت اگر عملیات احیاء، موفق به نجات مصدوم یا بیمار نگردید می توان از ادامه عملیات خودداری نمود.

امداد به دنبال حوادث

گیر کردن جسم خارجی در مجاری تنفسی

در بالغین، انسداد راههای تنفسی بیشتر به دلیل لقمه غذای نجویده و بزرگ است و در اطفال و عقب مانده های ذهنی می تواند به علل متنوعی روی دهد.

اقدامات اولیه :

در مواجهه با فردی که جسمی راه تنفسی وی را مسدود کرده است، باید بلافاصله و به سرعت اقدام به خارج کردن آن نمایید. اگر مصدوم بیهوش نباشد، ابتدا وی را به سرفه وادار کنید. در صورت عدم خروج جسم در حالی که مصدوم مختصری به جلو خم شده است، با کف دست چند ضربه محکم لبن دو کتف وی وارد کنید تا باعث سرفه و خروج جسم گردد. در صورت عدم خروج جسم باید پشت مصدوم ایستاده و دستها را دور شکم بیمار حلقه کنید. دست چپ خود را زیر قفسه سینه وی به حالت مشت نگهداشته دست راست را روی آن بگذارید و با یک حرکت سریع و قوی به سمت داخل و بالا باعث خروج ناگهانی هوا از ریه ها و در نهایت خروج جسم از مجاری تنفسی شوید. این اعمال را، در صورت عدم موفقیت، چندین بار تکرار کنید. پس از انجام اقدامات فوق مصدوم را به مرکز فوریتهای پزشکی اعزام کنید.

چنانچه فرد مصدوم بیهوش شده باشد، ابتدا داخل دهان وی را از نظر وجود جسم خارجی بررسی کنید و در صورت امکان هرگونه جسم خارجی بررسی کنید و در صورت امکان هرگونه جسم خارجی مزاحم از قبیل لقمه غذا، دندان یا زبان، که به حلق برگشته و مانع تنفس وی شده باشد از دهان خارج نمایید. سپس او را به پهلو برگردانده با کف دست چند ضربه محکم به ناحیه بین دو کتف وی وارد کنید و در صورت عدم موفقیت، بیمار را به پشت خوابانیده دو دست خود را به صورت ضربدر در بالاترین قسمت شکم، درست در ناحیه زیر جناغ سینه قرار دهید و یک ضربه سریع و قوی به سمت بالا و داخل شکم وارد نمایید تا راه تنفسی وی باز شود. این اعمال را، در صورت عدم موفقیت، چند بار تکرار کنید چنانچه با این عملیات بیمار استفراغ کند او را به سرعت به پهلو برگردانیده تا محتویات استفراق شده از دهان خارج شود و وارد راههای تنفسی نشود. در صورت عدم موفقیت باید بیمار را فوراً به مرکز فوریتهای پزشکی رساند. چنانچه مصدوم شیرخوار باشد، ابتدا او را از پاها آویزان کرده با کف دست چند ضربه به پشت او وارد کنید. سپس دهان او را باز نموده و جسم خارجی را بیرون بیاورید. باید دقت کنید تا جسم را عقب تر نراند و وضعیت را بدتر نکنید. در اطفال زیر یکسال هرگز نباید از فشار شکمی استفاده شود و در اطفال بزرگتر فشار شکمی باید آرامتر انجام گیرد.

پیشگیری :

هنگام غذا خوردن، از هیجانات روحی و صحبت کردن پرهیز نمایید. اجسام کوچک را از دسترس شیرخواران که معمولاً آنها را به دهان می برند، دور نگه داشته و از خوردن لقمه غذای بزرگ پرهیز کنید. در فرد بیهوش یا دچار غش، جهت جلوگیر از برگشت محتویات دهان و معده به مجاری تنفسی، بهتر است وی را به پهلو خوابانده و سر را در موقعیت پایین تری قرار دهید.

آتش سوزی

برنامه ریزی کنید و آماده باشید

آتش سوزی یکی از حوادثی است که بیش از هر حادثه طبیعی دیگر موجب مرگ می شود. با رعایت نکات ایمنی قبل، حین و بعد از وقوع آتش سوزی، می توانید خسارتهای مالی و جانی حادثه را کاهش دهید. همراه با اعضای خانواده دور هم جمع شوید و در مورد چگونگی انجام اقدامات لازم به شرح زیر، قبل و هنگام وقوع آتش سوزی، با هم مشورت کنید.

آشکارگرهای دود (دستگاههای نشانگر دود) را خروج از هر اتاق خواب در جاهای دیگر محل اقامت خود نصب کنید و باتریهای جدید در دسترس داشته باشید.

آشکارگرهای جدید دود نصب شده اند؟

بلی                                   خیر

باتری خریداری شده است؟

بلی                                   خیر

آشکارگرهای دود را ماهی یک بار امتحان کنید. نموداری رسم کنید و بعد از انجام آزمایشهای هر دوره روی آن علامت بگذارید.

آشکارگرهای دود، کنترل شده است؟

بلی                                   خیر

به کپسول آتش نشانی خود توجه کنید. مطمئن شوید کپسول آتش نشانی به اندازه کافی پر شده است. از درجه یا دکمه آزمایش استفاده کنید. اگر فشار دستگاه کم یا دستگاه خراب است آن را تعویض و یا تعمیر کنید. در مورد نحوه استفاده از کپسول آتش نشانی آموزش ببینید و به اعضای خانواده نیز آموزش دهید.

کپسول آتش نشانی امتحان شده است؟

بلی                                   خیر

برای استفاده از کپسول آموزش دیده اید؟

بلی                                   خیر

محلی امن در خارج از خانه انتخاب کنید تا بعد از گریز از آتش، یکدیگر را در آنجا ببینید. تصمیم بگیرید خانواده به هنگام تخلیه کجا بروند. تمرین گریز از آتش را حداقل دو بار در سال انجام دهید.

تعریف

بدن انسان بطور عادی ، دارای یک مکانیسم تنظیمی گرمایی میباشد و بر هم خوردن تعادل در این مکانیسم به نحوی که درجه حرارت بدن به طور غیر عادی بالا رود را گرمازدگی می نامند .

علائم

بالا رفتن دمای هوا موجب افزایش تبخیر آب بدن می شود و همراه با این تبخیرات، الکترولیت های سدیم و پتاسیم که جزء مواد ضروری بدن هستند نیز از بدن انسان خارج می شوند.

 تبخیر بیش از حد آب از بدن به علت گرمای زیاد،  سبب کاهش فشار خون می شود و درنتیجه خون به موقع  به کلیه ها و مغز نخواهد رسید.

 هنگامی خون به مقدار کافی و در زمان خود به کلیه ها نرسد، میزان ادرار کاهش یافته و مقدار سم های  اوره و کراتین در بدن افزایش می یابد و در صورت زنده ماندن، فرد دچار نارسایی حاد کلیه خواهد شد که باید به طور مداوم دیالیز شود.

درصورت پایین آمدن فشار خون و نرسیدن خون به مغز فرد دچار سرگیجه شده و در این صورت فرد گرما زده با بی هوشی نیمه کامل بر زمین خواهد افتاد.

در صورت عدم تشخیص یا انجام ندادن مراقبت های لازم ، احتمال بروز عوارض و حتی مرگ و میر در این افراد بالاست.

 فرد گرمازده اغلب خسته و گیج می شود و ممکن است دچار برخی علائم شاخص در گرما زدگی

اختلال در هوشیاری ، دمای بالای بدن که گاه تا 41 درجه می رسد ، در شرایط حاد عدم تعرق  ، سردرد ، گرفتگی عضلات، پوست خشک و داغ ، تهوع یا استفراغ ، ، تشنج ، اختلالات ریتم قلب که میتواند منجر به سنکوپ گردد ، اختلال در تکلم و گاه هزیان ، رنگ پریدگی و افت فشار خون ، نبض ضعیف ، ، کاهش حجم ادرار

دربحث امدادی گرمازده شدن در دو طیف کلاسیک و فعالیتی مورد بررسی قرار میگیرد

الف - کلاسیک یا non exertional.

در فرم کلاسیک گرمازده شدن مربوط به طیفی از افراد هستند که بدون داشتن فعالیت حرکتی خاص هستند پس از چند روز تماس با محیطهایی که داری هوای گرم و فاقد امکان تهویه مناسب هستند

رخ میدهد

این عزیزان معمولا بعلت استفاده از داروهای همچون ( آرامبخش و خواب آور، آنتی کولینرژیک، آنتی هیستامین و داورهای مدر) و یا دچار بودن به بیماریهایی همچون بیماری قلبی عروقی ، بیماریهای مزمن ، بیماریهای روانی و یا دچار بودن به چاقی مزمن و یا بالا بودن سن در معرض چنین خطری هستند .

ب ) فعالیتی یا exertional.

در فرم فعالیتی شاهد گرمازدگی در سنین پائین تر هستیم معمولا این مشکل برای کارگران ساختمانی خصوصا آنان که در معرض تابش نور خورشید هستند و یا افرادی که مجبورا ساعتها در زیر آفتاب راه بروند و یا ورزشهای سنگینی همچون فوتبال انجام بدهند  اتفاق می افتد..

آسيبهاي حاصل از گرما به تناسب شدت آن به سه گروه تقسيم مي شوند .

1- گرمازدگي خفيف     2- گرمازدگي متوسط      3- گرمازدگي شديد

1- گرمازدگي خفيف : اين حالت وقتي پيش مي آيد كه فردي به مدت طولاني در معرض حرارتي نسبتا بالا قرار گيرد. .

علايم آن اغلب به صورت: گرفتگي عضلاني، خستگي مفرط و گاهي سرگيجه و غش مي باشد .

  كمكهاي اوليه :

1-    مصدوم را به محل خنكي منتقل سازيد.

2-    به مصدوم محلول ORS يا محلول آب و نمك و شكر (1 قاشق چايخوري نمك با 8 قاشق چايخوري شكر در يك ليتر آب) بدهيد.

3-    عضلات گرفته گرمازده را ماساژ دهيد.

4-    حوله مرطوب روي پيشاني و عضلات گرفتار مصدوم قرار دهيد.

5-    اگر علايم بهبود نيافت يا وخيمتر شد مصدوم را به مركز درماني منتقل كنيد.

6-   بیمار باید استراحت نماید و در صورت لزوم از پنکه برای خنک کردن او استفاده شود.

2- گرمازدگي متوسط : اين حالت به دليل قرار گرفتن فرد در معرض گرماي زياد و فعاليت بدني شديد در محيط، مثل: ملاحان، كشاورزان، آتش نشانها، پيش مي آيد. علايم بصورت: سرگيجه و عدم هوشياري است و به دنبال آن پوست رنگ پريده مي شود . ساير علايم به صورت تنفس سريع و سطحي، نبض ضعيف، ضعف و تعريق بدن مي باشد.

   كمكهاي اوليه

1- باید وی را به مکانی خنک مثل زیرسایه بان یا اتاق برده ، لباس های وی را از بدن خارج نمود .

2- مصدوم را وادار به دراز كشيدن كرده و پاهاي او را بالا آوريد .

3- بوسيله پارچه مرطوب و باد زدن و يا هر وسيله ديگر مصدوم را خنك كنيد . از روشهای متداول برای خنک کردن فرد گرمازده استفاده از یک ملحفه نازک مرطوب است بهتر است ابتدا ملحفه را خیس کرده و روی بدن وی کشیده و هر چند دقیقه یکبار ملحفه را مرطوب کرده و یا تکان دادن ملحفه مرطوب موجب پائین آمدن دمای بیمار شوید تا بتدریج بدن فرد گرما زده خنک شود .

4- به مصدوم محلول ORS يا محلول آب و نمك و شكر بدهيد. ( مشروط بر اينكه هوشيار بوده و استفراغ نكند)

5- به هنگام ضرورت باید از کپسول اکسیژن استفاده نمود و در نبود اکسیژن ، اگر لازم شد به مريض تنفس مصنوعي بدهيد .

6- همواره در این مواقع که با فرد گرما زده روبرو هستید توجه داشته باشید که استفاده از داروهای تب بر در اینگونه موارد هیچگونه اثری نمی گذارد چرا که در این افراد سیستم تنظیم مرکزی دما مشکلی ندارد و در واقع بالا بودن دمای بدن ناشی از محیط است.

7-  و پس از انجام اقدامات اولیه میبایست در صورت عدم بهبودي فرد گرمازده او را سريعا به مركز درماني منتقل سازيد

 3- گرمازدگي شديد : اين حالت بسيار خطرناك است بيشتر در روزهاي گرم و مرطوب اتفاق مي افتد .

   علايم :

 قيافه گرمازده، تب دار بوده، پوست گرم و خشك و تنفس سطحي و نبض ضعيف مي شود . درجه حرارت بدن مصدوم افزايش يافته، عدم هوشياري و احتمالا اغما و تشنج نيز جزو ساير علايم ميباشند.

   اقدامات اوليه :

1-    تمام لباسهاي مصدوم را درآورده و او را در حوله يا پارچه مرطوب قرار دهيد . مي توان مصدوم را داخل وان یا لگن آب سرد قرار داد .(مواظب باشيد مصدوم غرق نشود) در مواقع حاد با تجویز و نظارت پزشک می توان از قرار دادن كيسه هاي يخ در كشاله ران زير بغل زانو مچ دست و پا نيز استفاده كرد.

2-    اگر مريض دچار شوك است شوك را درمان كنيد.

3-  در صورت داشتن امکانتات استحمام توجه کنید که استحمام با آب سرد ممکن است سبب شوک و مرگ بیمارشود ، لذا بهتر است با آبی که ۲ تا ۳ درجه خنک تر از دمای بدن بیمار باشد بیمار را خنک کرد تا وقتی که دمای بدن او به ۳۹ درجه سانتیگراد برسد به این نکته توجه داشته باشید که از گذاشتن بیمار در وان یخ بدون دستور مستقیم پزشک جدا خوداری کنید !

4- در این مواقع باید به بیمار مایعات خنک خورانده شود تا دمای بدن وی به حدود دمای طبیعی برسد . توجه داشته باشید تا پائین آمدن دمای بدن ، مرطوب کردن ملحفه و بدن را می باید ادامه داده و پس از انجام کمک های اولیه حتما باید فرد مصدوم را به مرکز فوریت های پزشکی رساند .

چگونه از گرمازدگی پیشگیری کنیم

 ۱ - پوشش افراد در دچار شدن انها به گرما زدگی بسیار تاثیر گذار است ! استفاده از البسه با زنگ روشن و خصوصا پنبه ای می تواند در حفاظت از جان شما موثر باشد ! از پوشیدن لباسهای تنگ و یا دارای الیاف مصنوعی جدا خوداری نموده و سعی کنید تا میتوانید از پوشیدن لباسهای تیره خوداری نمائید . از پوشیدن لباسهای ضخیم و غیرقابل نفود در فصل گرما که مانع تبخیر عرق و دفع گرما می شود جدا خودداری نمائید.

 ۲ –نوشیدن را هرگز فراموش نکنید  !! در زمان فعالیت شدید بدنی به قدر کافی مایعات بنوشید .

 ۳ – میبایست توجه نمود که اگر مجبور به فعالیت سنگین در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب به مدت طولانی هستید حتما میبایست برای احتمال دچار شدن به گرمازدگی دارای برنامه پیشگیری بوده و خصوصا با یک برنامه منظم سعی نمائید که بدن شما با فعالیت و شرایط سخت محیط کار خود امکان انطباق را پیدا نماید  .

 ۴ – توجه داشته باشید در کارهایی که افراد در معرض گرمای مستقیم و یا تابش نور آفتاب قرار دارند همچون ، کارگاههای ساختمانی و یا فعالیت های ورزشی گروهی ، گرمازده شدن یکی از افراد به معنای هشدار جدی به تمامی کارگران و دوستانی است که سرگرم کار میباشند و می باید مسئولان در این مواقع اقدامات احتیاطی را برای بقیه افراد در نظر داشته باشند  .

5- میبایست توجه داشته باشید که اگر هوا گرم و خشک باشد و تهویه کافی هم وجود داشته باشد احتمال گرمازدگی به نسبت از محیطهای گرم و مرطوب و یا دارای سیستم تهویه نامناسب کمتر میباشد

 ۶ - داروهائی که فرد را مستعد گرمازدگی می کند باید با نظر پزشک معالج با داروهای دیگری جایگزین شود یا به طرز مناسب از آنها استفاده شود

7- بهترین نوشیدنی بی گمان آب میباشد و بهتر است همواره قبل از احساس تشنگی آب نوشید . توجه داشته باشید برای افرادی که دارای فعالیتهای سنگین بدنی هستند توصیه می شود که در برنامه غذایی خود از نمک و شکر و لیموی تازه به طور متناوب استفاده نمایند

مدیریت بحران چیست؟

بحران عبارتست از عدم انطباق بین نیازها و منابع. بدین معنی که در شرایط عادی، توازن بین نیازهای جامعه از یک طرف و توانمندیها و منابع موجود از طرف دیگر برقرار است. با بروز شرایط بحرانی که می­تواند نتیجه بروز هر اتفاق غیرعادی و پیش بینی نشده طبیعی و غیر طبیعی همچون زلزله، سیل، طوفانهای بزرگ، جنگ و ... باشد، بدلیل شرایط خاصی که بر جامعه تحمیل می­شود، دیگر شاهد توازن بین نیازها و منابع نخواهیم بود. مدیریت بحران، یعنی بازگرداندن تعادل دوباره بین منابع و نیازها. از شکل 1 کاملا آشکار است که سه ابزار مهم برای برقراری شرایط موازنه وجود دارد: 1- افزایش منابع 2-کاهش نیازها 3- جابجایی تکیه­گاه  (فرماندهی بحران)

7- برآورد خطر پذیری تونلها

7-1-   برآورد خطر بر اساس HAZUS99:

در مجموعه HAZUS99 که توسط NIBS آمریکا تهیه گردیده، بصورت کامل آسیب پذیری سازه‌های مختلف در برابر زلزله مورد بررسی قرار گرفته است، این مجموعه بر اساس داده‌های آمریکا تهیه شده و بصورت مجموعه‌ای در 30 سی دی منتشر گردیده است.HAZUS99 دارای راهنمای کاملی است که فصل هفتم آن به شریانهای حیاتی اختصاص دارد. در بررسی آسیب پذیری شریانهای حیاتی، آنها را به هفت زیر مجموعه تقسیم می‌نماید که عبارتند از:

·        بزرگراه

·        راه آهن

·        قطار برقی

·        حمل و نقل اتوبوسی

·        بندر

·        حمل و نقل آبی

·        فرودگاهها

در تقسیم بندی فوق، هرکدام از سیستم های حمل و نقل دارای اجزائی می‌باشند که تونل جزو اجزای بزرگراهها و سیستم راه آهن میباشد. لذا ما نیز بصورت جداگانه نقش تونل را در هر کدام از تقسیم بندی‌های شریانهای حیاتی مورد بررسی قرار می‌دهیم.

تونل در سیستم بزرگراهی :

تونل یکی از اجزای سیستم بزرگراهی می‌باشد که به همراه سیستم راه و پلهای بزرگراهی، مجموعه بزرگراهها را تشکیل می‌دهد. از میان اجزای مختلف سیستم بزرگراهی ما فقط به بررسی آسیب پذیری تونلها می‌پردازیم.

1-   داده های ورودی مورد نیاز

·        مکان ژئوفیزیکی تونلها (طول و عرض)

·        حداکثر شتاب زمین و حداکثر جابجائی زمین (PGD , PGA) در محل تونل.

·        کلاس بندی تونل

2-   تونلها در بحث آسیب پذیری بر اساس نحوه ساخت کلاس بندی می‌شوند:

·        تونل حفاری شده (سوراخ شده)

·        تونل خاکبرداری شده

3-   تعاریف مربوط به سطح آسیب به تونلها

·        Ds1 : بدون آسیب

·        Ds2 : آسیب جزئی

آسیب جزئی به تونلها شامل ترکهای جزئی در پوشش تونل ( خرابی فقط نیاز به یک تعمیر سطحی داشته باشد) و افتادن چند سنگ  و یا نشست جزئی در زمین در ورودی تونل

·        Ds3 : خرابی متوسط

بصورت ترکهای متوسط در پوشش و فروریزش سنگ تعریف می‌شود.

·        Ds4 : خرابی گسترده

بصورت نشستهای جدی در یک ورودی تونل و ترکهای گسترده در پوشش تونل

·        Ds5 : خرابی کلی

ترکهای جدی در پوشش تونل که ممکن است شامل ریزش احتمالی باشد.

4-   منحنی های تعمیرات اجزا

بر اساس تعداد روزهای مورد نیاز برای تعمیر خرابی های حاصل از زلزله پارامترهایی تعریف گردیده که برای تونل بصورت جداول و شکل زیر میباشد.

جدول (7-1) توابع بازسازی پیوسته برای اجزای بزرگراهی

جدول (7-2)  توابع بازسازی منقطع برای اجزای بزرگراهی

5-   توابع خرابی تونلها

خرابی تونلها بر اساس خرابی زیر اجزای آن می‌باشد که عبارتست از پوشش و ورودی تونل (G&E 1994).یافته های  شرکت G&E بر اساس داده‌های زلزله گزارش شده توسط دودینگ و همکارانش می‌باشد در سال 1978 و اون در سال 1981 می‌باشد. خرابی این زیر سازه‌ها در جداول زیر ارائه شده است.

کلا 10 تابع خرابی برای تونلها بدست آمده است که چهار تابع برای PGA و شش تابع برای PGD می‌باشد. ( توجه شود که هر کلاس تونل بصورت جداگانه مورد بحث قرار گرفته است). مقادیر متوسط و انحراف معیار این توابع در جدول دیگری ارائه شده است.

جدول (7-3) الگوریتم های خرابی برای تونلها (G&E 1994)

شکل (7-1) منحنی های بازسازی برای تونلهای بزرگراهی

شکل (7-2) منحنی خرابی در سطوح مختلف برای تونلهای حفاری شده بر اساس حداکثر شتاب زمین

شکل (7-3) منحنی خرابی در سطوح مختلف برای تونلهای خاکبرداری شده  بر اساس حداکثر شتاب زمین

شکل (7-4) محنیی خرابی در سطوح مختلف برای همه انواع تونلها  بر اساس جابجائی ماندگار زمین

تونل در سیستم راه آهن :

در مورد تونل در HAZUS99 تاکید زیادی نشده است و فقط عنوان شده که تونلهای راه‌آهن معمولا مانند پلها، باعث بند آمدن ترافیک و ... نمی‌شوند مگر اینکه کاملا عملکرد خود را از دست داده باشند.

بسیاری از تعاریف در تونلهای راه‌آهن دقیقا همان تعاریف تونلهای بزرگراهی می‌باشد، باید توجه نمود که ایستگاههای راه آهن شهری جزو اجزای این سیستم حمل و نقل می‌باشد قسمتهای مورد نیاز در اینجا بیان می‌شود.

در راه‌آهن نیز تونلها به دو نوع حفاری شده و خاکبرداری شده تقسیم می‌شوند. در مورد ایستگاههای شهری در این ایین نامه گفته شده است که ایستگاههای مترو در حکم اتصالات حیاتی سیستم هستند و از نظر عملکرد سیستم بسیار مهم می‌باشند. در آمریکای غربی، این تسهیلات معمولا به صورت دیوارهای برشی بتنی مسلح و یا قابهای خمشی ساخته می‌شوند در حالی که در آمریکای شرقی ایستگاههای کوچک اغلب چوبی هستند و ایستگاههای بزرگتر معمولا با مصالح بنایی و یا قاب فلزی مهاربندی شده هستند.

1-   داده های ورودی مورد نیاز

·        برای تونلهای راه آهن :

o       همانند تونلهای بزرگراهی

·        برای ایستگاههای شهری :

o       مکان جغرافیایی تسهیلات

o       PGA و PGD در محل تسهیلات

o       کلاس بندی تسهیلات

2-   شکل توابع خرابی

توابع خرابی و یا منحنی های خرابی برای تمام اجزای راه آهن  که در زیر توضیح داده شده است، بصورت تابع لوگ نرمال تعریف شده اند که احتمال رسیدن و یا گذشتن از سطوح خرابی مختلف برای یک سطح مشخص شده حرکت زمین می‌باشد. هر منحنی خرابی با یک مقدار میانگین از سطح حرکت زمین و مقدار انحراف معیار مشخص می‌شود. حرکت زمین با پارامتر بیشینه شتاب زمین (PGA) و خرابی زمین با پارامتر جابجائی ماندگار زمین (PGD) تعیین میشود.

·        برای تونلها، منحنی های خرابی بر اساس PGA و PGD تعیین می‌شود.

·        برای تسهیلات راه‌آهن مانند ایستگاههای شهری نیز PGA و PGD مشخص کننده هستند.

3-   تعاریف مربوط به سطح آسیب

سطوح آسیب تونلها همانند تعاریف مربوط به تونلهای بزرگراهی         می‌باشد. و در مورد ایستگاهها :

·        Ds1 : بدون آسیب

·        Ds2 : آسیب جزئی به سازه

·        Ds3 : خرابی متوسط سازه

·        Ds4 : خرابی گسترده

·        Ds5 : آسیب کلی و خرابی گسترده

4-   منحنی های تعمیرات اجزا

منحنی های بازسازی بصورت زیر می‌باشد.

جدول (7-4) توابع بازسازی پیوسته برای اجزای راه آهن

جدول (7-5) توابع بازسازی منقطع برای اجزای سیستم حمل نقل ریلی

شکل (7-5) منحنی های بازسازی برای تونلهای راه آهن

6- تاثیر ارتعاشات زلزله بر تونلها

آسیب پذیری سازه‌های زیر زمینی در برابر زلزله هم می‌تواند به واسطه گسیختگی زمین در هنگام وقوع زلزله و هم به دلیل ارتعاشات ناشی از زلزله روی دهد. گسیختگی زمین در هنگام وقوع زلزله عمدتا شامل گسلش، زمین لغزش و روانگرایی می‌باشد.

بحث مربوط به گسلش در فصل قبل بصورت جداگانه مورد بررسی قرارگرفت، ولی بجز گسلش، زمین لغزش و روانگرایی نیز از پدیده‌های طبیعی ناشی از زلزله می‌باشد. زمین لغزش ‌ها که معمولا توسط زلزله تحریک می‌گردند، بخصوص در ورودی-خروجی تونلها می‌توانند صدمات زیادی را به فضاهای زیر زمینی وارد نمایند. بسیاری از گزارشات مربوط به آسیب فضاهای زیر زمینی در اثر زلزله، به واسطه ایجاد لغزش در مدخلهای تونلها بوده‌اند. روانگرایی نیز بخصوص چنانچه فضای زیر زمینی در رسوبات سست دارای درصد بالای ماسه و سیلت احداث شده باشد، می‌تواند صدمات زیادی را به فضای زیر زمینی وارد نماید. این آسیبها بیشتر در رابطه با تونلهای مترو در نواحی شهری که از رسوبات منفصل عبور میکنند دیده شده است.

3-1-     اهمیت مطالعه ارتعاشات زلزله

 هر چند که گسیختگی زمین در اثر گسلش، روانگرایی و زمین لغزش می‌تواند اثرات ویرانگری را بر سازه‌های زیر زمینی وارد نماید، ولی صدمات ناشی از ارتعاشات زلزله به دلایل زیر به مراتب مهمتر از این صدمات هستند:

§        صدمات ناشی از گسیختگی (نظیر گسلش یا زمین لغزش) در نواحی خاصی اتفاق می‌افتند که می‌توان با مطالعات دقیق زمین شناسی مهندسی از قبل این نواحی را شناسایی نموده و تمهیداتی را در آنها در نظر گرفت ولی ارتعاش می‌تواند در اثر جنبش هر گسلی در فواصل دور یا نزدیک به فضای زیر زمینی ایجاد گردد و شدت آن نیز می‌تواند بسیار متغیر باشد.

§        ارتعاش منحصر به قسمت خاصی از تونل یا فضای زیر زمینی نمی‌شود و خسارات حاصله در کل مسیر تونل یا فضا می‌تواند ایجاد شود ولی گسلش یا زمین لغزش (و تا حدودی روانگرایی) در قسمتهای محدودی از مسیر اثر می‌گذارند و به کل سیستم آسیب نمی‌رسانند.

§       ارتعاشات ناشی از زلزله می‌تواند به شکل امواج مختلف طولی، عرضی یا برشی فضای زیر زمینی را تحت تاثیر قرار دهند و لذا تغییر شکلهای گوناگونی در مقاطع یا سازه‌های زیر زمینی در اثر ارتعاش امکان وقوع دارد. امواج اولیه یا P که به موزات محور طولی تونل یا سازه زیر زمینی انتشار می‌یابند، تونل را در جهت طولی دچار فشار یا کشش می‌کنند که می‌تواند باعث ایجاد ترکهای کششی یا خرد شدگی‌های فشاری در امتداد آن گردد. امواج برشی یا  S که بخش اصلی انرژی را انتقال می‌دهند، چنانچه در جهت طولی تونل انتشار یابند باعث ارتعاش در جهت عمود بر محور تونل شده و یا ایجاد جابجایی‌های برشی، آسیب های زیادی را به فضای زیر زمینی وارد می‌کنند. چنانچه جهات برخورد این امواج با تونل مایل یا عمود بر محور تونل باشد، باز هم اشکال دیگری از تغییر مکان در فضای زیر زمینی ایجاد می‌گردد. در حالیکه گسیختگی‌های ناشی از گسلش یا زمین لغزش معمولا جهت تغییر شکل از بررسی‌های ساختگاهی قابل پیشبینی است.

6-2-     اثر امواج مختلف بر سازه زیر زمینی

با توجه به بررسی امواج زلزله در فصل چهارم، امواج زلزله دارای انواع مختلفی است که هر کدام از این امواج تاثیر خاص خود را بر سازه زیر زمینی اعمال می‌کند. با توجه به این موضوع، هر کدام از امواج بصورت جداگانه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

6-2-1.          امواج فشاری:

امواج فشاری PW، معمولا همراه با امواج برشی افقی HSW می‌باشند.HSW مولفه قائم و PW مولفه محوری امواج فشاری می‌باشد.PW بر روی سازه‌های زیر زمینی فشار و کشش طولی ایجاد می‌کند در حالی که HSW سازه خاکی را به جنبش جانبی وادار میکند.HSW اثر جدی بر روی سازه‌های بلند دارد ولی تاثیر چندانی بر روی سازه های زیر زمینی ندارد. تونلها و سازه‌های زیرزمینی طولی انعطاف پذیر، بر اساس انعطافپذیری اتصال حلقوی بر اثرات امواج HSW فائق می‌ایند.PW سریعترین موج انتشار یافته از زلزله است. بنابراین اولین موجی است که ساختگاه سازه خاکی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در شکل (6-1-a) اثر این گونه امواج بر تونل و تغییر شکلهای حاصله نشان داده شده است.

6-2-2.          امواج برشی قائم:

امواج برشی قائم اصلیترین نوع امواج هستند که حدودا شامل دوسوم (2/3) انرژی آزاد شده هستند.VSW باعث جابجائی قائم سیستم سازه‌ای می‌شود که برای سازه‌های بزرگ بسیار خطرناک است ولی تاثیر زیادی بر روی تونلها و سازه‌های زیر زمینی ندارد را که اثر آن را بر بوسیله اتصالات انعطاف پذیر جذب میکند.VSW نسبت به HSW کندتر حرکت می‌کند، لذا فاصله زمانی بین VSW و HSW کاملا وابسته به فاصله ساختگاه تا رومرکز است. به شکل (6-1-b) مراجعه نمایید.

6-2-3.          امواج رایلی RW :

در امواج رایلی، جهت چرخش ذرات در بالاترین قسمت آنها، در خلاف جهت حرکت موج می‌باشد و حرکات ذرات در سطح مسیر به صورت بیضی است که قطر بزرگ آن عمود بر انتشار موج است. امواج رایلی همانند امواج برشی قائم برای سازه‌های بزرگ عمل می‌کنند. سیستمهای زیر زمینی متحمل تغییر مکانهای قائم بر اساس ارتفاعشان می‌شوند.

6-2-4.          امواج لاو LW :

این امواج شکل ویژه‌ای از امواج HSW هستند، که جابجائی‌های جانبی با عمق خاک کاهش می‌یابد.  بطور کلی امواج تنها عامل تهدید کننده سازه‌های زیر زمینی هستند. سازه تحت اثر این امواج متحمل تغییرات دینامیکی جانبی می‌شود. مقدار جابجائی جانبی بین بالا و پایین سازه متفاوت است. اگر اضافه تنش ایجاد شده توسط امواج لاو، از مرز ایمنی فزونی یابد، سختی جانبی سازه زیر زمینی باید برای متناسب شدن با شرایط بارگذاری افزایش یابد. شکل (6-1-c) تغییر شکل نظیر این موج اعمال شده بر تونل را نشان می‌دهد.

 شكل  6-1 اثر امواج مختلف و انواع تغییر شکلهای ناشی از ارتعاش زمین در هنگام زلزله

6-3-     بررسی تغییر شکلهای ایجاد شده در تونل

همانطور که بیان شد، پاسخ فضاهای زیر زمینی در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله می‌تواند به سه شکل تغییر شکلهای محوری، انحنایی و حلقه‌ای (Hoop) باشد.

تغییر شکل محوری با کرنشهای فشاری و کششی همراه می‌باشد و همراه با عبور موج در طول محور تونل یا فضای زیر زمینی جابجایی انجام می‌گیرد. تغییر شکلهای انحنایی باحث ایجاد انحناهای مثبت و منفی در امتداد تونل می‌گردند. در انحنای مثبت جدار فضای زیر زمینی در قسمت فوقانی دچار فشردگی و در قسمت تحتانی دچار کشیدگی می‌شود. تغییر شکلهای حلقه‌ای نیز در اثر رخورد امواج به صورت عمودی یا تقریبا عمودی نسبت به محور تونل یا فضای زیر زمینی ایجاد می‌گردد. این حالت تنها زمانی که طول موج لرزه‌ای کمتر از شعاع فضای زیر زمینی باشد ایجاد می‌شود.

6-3-1-  تغییر شکلهای محوری و انحنایی

تنشهای دینامیکی حاصل از امواج لرزه‌ای به تنشهای استاتیکی موجود در جدار تونل یا فضای زیر زمینی و سنگهای مجاور آن افزوده می‌گردند. در اثر افزایش تنشهای فشاری حاصل از بارگذاری دینامیکی امکان ایجاد خرد شدگی و حالت پوسته شدن (Buckling) در محیط فضای زیر زمینی وجود دارد. تنشهای لرزه‌ای کششی باعث کاهش تنشهای استاتیکی فشاری موجود در محل شده و این خود ایجاد تنشهای کششی می‌نماید که نتیجه آن باز شدن درزه‌ها و در نتیجه کاهش مقاومت برشی، سست شدن پیچ سنگها (Rock bolts) و نهایتا ریزش سنگ از سقف یا جداره‌های تونل می‌باشد. برای تعیین تغییر شکلهای محوری و انحنایی می‌توان از مدلهای یک بععدی استفاده نمود. شاید ساده‌ترین راه بدین منظور در نظر گرفتن تونل بعنوان ین تیر سازه‌ای و انجام تحلیل های مربوطه روی آن باشد. اما برای مغاره‌ها یا تونلهای بزرگتر لازم است از مدلهای سه بعدی جهت برآورد این تغییر شکلها استفاده نمود. روابط زیر میتوانند جهت تخمین تنشهای میدان آزاد بکار روند :

(6-1)       

(6-2)       

در این روابط:

 حداکثر تنش محوری

 حداکثر تنش برشی

 دانسیته مصالح

Vp            سرعت موج P

Vs سرعت موج S

V_Peak سرعت اوج ذره‌ای در جهت انتشار

V_n,Peak سرعت اوج ذره‌ای در جهت عمود بر انتشار

6-3-2-  تغییر شکل حلقه‌ای:

تمرکز تنشهای حلقه‌ای حاصل از تغییر شکل را می‌توان با استفاده از روابط مربوط به میدان آزاد تنش به شرح زیر برآورد نمود:

(6-3)       

(6-4)       

در این روابط K1 فاکتور تمرکز تنش دینامیکی برای موج P می‌باشد و مطابق شکل (6-2) تعیی می‌شود و K2 فاکتور تمرکز تنش دینامیکی برای موج S است و مطابق شکل (6-3) تعیین می‌شود.

شکل (6-2) رابطه بین فاکتور تمرکز تش دینامیکی K1 برای موج P و نسبت پوآسون

شکل (6-3) رابطه بین فاکتور تمرکز تش دینامیکی K2 برای موج S و نسبت پوآسون

روابط فوق برای برآورد تنشهای دینامیکی حداکثر در اطراف فضاهای زیر زمینی استوانه‌ای شکل بدون جدار ارائه شده‌اند که البته با اندکی تغییر می‌توان از آنها برای تونلهای دارای جدار نیز استفاده نمود.

6-4-  بررسی رفتار لرزه‌ای سازه‌های مدفون در رسوبات منفصل

مهمترین فرضی که برای تحلیل رفتار سازه‌های مدفون در رسوبات منفصل انجام می‌شود این است که خاک در مقایسه با سازه زیر زمینی صلب است و لذا تغییر شکل حاصل از زلزله در خاک به فضای زیر زمینی منتقل می‌شود و سازه‌ هماهنگ با زمین اطرافش حرکت می‌کند. با توجه به اینکه معمولا در اثر زلزله تغییر شکلهای مختلفی در جهات مختلف بصورت تصادفی ایجاد می‌شود لذا امکان مقاوم سازی سیستم جهت مقابله با این تغییر شکلها بسیار دشوار بوده و در بسیاری موارد امکان پذیر نیست. از طرفی صلبیت بیش از حد سازه زیر زمینی تنها آسیب پذیری آن را در برابر زلزله افزایش می‌دهد و لذا معمولا در طراحی سازه‌های زیر زمینی لازم است که سیستم به صورت انعطاف پذیر و دارای قطعات شکل پذیر طراحی شود به شرطی که پایداری استاتیکی آن به مخاطره نیفتد.

همچنین لازم است به مسایلی نظیر امکان تشدید و اثر اندر کنش سازه با محیط اطراف نیز توجه نمود. این عوامل می‌توانند باعث افزایش جنبشهای لرزه‌ای گردند. اندر کنش خاک – سازه در سازه‌های زیر زمینی اثرات مهمی دارد، اما اگر سازه طوری طراحی گردد که سیستم از جنبش زمین تبعیت کند، آنگاه اثر اندر کنش به حداقل کاهش می‌یابد. در بسیاری از معیارهای طراحی فضاهای زیر زمینی در رسوبات منفصل سعی می‌شود اثر اندر کنش با طراحی سیستم به نحوی که سیستم از جنبشهای زمین تبعیت کند، خنثی شود اما اگر فضای زیر زمینی در خاک خیلی سست احداث شده باشد، اثر اندرکنش نسبتا زیاد می‌باشد و باید مورد توجه قرار گیرد.

عامل دیگری که در رفتار فضاهای زیر زمینی در برابر ارتعاش حاصل از زمین لرزه حائز اهمیت است زاویه برخورد امواج با جدار تونل می‌باشد. امواج لرزه‌ای به سازه‌های خطی نظیر تونلها می‌توانند با زوایای مختلفی برخورد کنند و هر چه (به واسطه کاهش زاویه برخورد موج با تونل) طول تحت تاثیر قرار گرفته تونل بیشتر باشد، دامنه تغییر مکان زمین کاهش می‌یابد. این اثر در شکل (7-4) نشان داده شده است.

شکل (6-4) اثر زاویه برخورد موج با یک سازه خطی نظیر تونل و پارامتر های مرتبط با آن

زاویه برخورد موج با تونل اثر قابل توجهی در مقادیر انحنا و خمیدگی تونل و در نتیجه در تغییر شکل تونل هنگام وقوع زلزله دارد.  

6-4-1- نواع تغییر شکلهای لرزه‌ای خاک

دو نوع تغییر شکل عمده حاصل از زلزله می‌تواند روی سیستم های حمل و نقل زیر زمینی تاثیر نماید که عبارتند از تغییر شکلهای انحنایی و تغییر شکلهای برشی. تغییر شکلهای انحنایی در اثر قرارگیری مستقیم محل انحنای خاک (حاصل از زلزله) روی سازه زیر زمینی بوجود می‌اید. سازه زیر زمینی باید ظرفیت جذب کرنشهای حاصله را داشته باشد. تغییر شکل برشی نیز نشان دهنده تاخیر زمانی در پاسخ به یک شتاب پایه وارده به آن از سنگ بستر می‌باشد. این حالت را می‌توان به حرکت یک کاسه ژله در پاسخ به تکان ظرف آن تشبیه نمود. اثر این حرکت تغییر شکل مقطع مستطیلی فضا به شکل لوزی می‌باشد. این تغییر شکلها در شکل (6-5) نشان داده شده است.

شکل (6-5) تغییر شکلهای حاصل از امواح برشی لرزه‌ای در خاک

باید توجه داشت که هرچند دامنه جابجائی زلزله می‌تواند زیاد باشد ولی در سازه‌های زیر زمینی خطی نظیر تونلهای مترو، این جابجایی در طول نسبتا زیادی انجام می‌شود و لذا نرخ بهم ریختگی حاصل از زلزله معمولا کم و در حد تغییر شکلهای الاستیک قرار می‌گیرد.

مقادیر حداکثر این تغییر مکانها (انحنایی و برشی) و روش طراحی این گونه سازه ها در برابر این بارهای وارده، در فصل طراحی لرزه‌ای تونلها بصورت کامل بیان می‌گردد.

5- تاثیر گسلش بر تونلها:

گسلش یکی از عواملی است که میتواند در هنگام وقوع زلزله خسارات زیادی را به سازه‌های زیر زمینی و بخصوص سازه‌های خطی زیر زمینی وارد نماید.

5-1-     اهمیت مطالعه گسلش در طراحی سازه‌های زیر زمینی

جابجائی برشی در یک پهنه باریک در دو طرف گسل آثار تخریبی شدیدی بر روی سازه‌های زیر زمینی خواهد داشت. تنشهای حاصل از گسلش در مقاطع تونل یا سایر سازه‌های زیر زمینی می‌تواند به مراتب از تنشهای حاصل از لرزش و لغزش بیشتر باشند. طراحی تونلها به نحوی که بتواند در برابر جابجایی‌های چند سانتیمتری تا چند متری ناشی از گسلش مقاومت کنند، نیز از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست؛ بدین لحاظ مطالعه خطر گسلش در مسیر یک تونل و یا سایر سازه‌های زیر زمینی از اهمیت خاصی برخوردار است.

در واقع بسیاری از سازه‌های زیر زمینی و بخصوص تونلها دارای تقاطع‌هایی با گسلها می‌باشند که این امر باعث آسیب پذیری آنها بر اثر حرکت گسل می‌گردد. به همین جهت در حین بررسیهای ساختگاه برای ساخت سازه‌های زیرزمینی باید به وجود گسلها توجه خاصی مبذول شود تا بتوان با شناخت کامل آنها، پیش گیریهای لازم را در جهت کاهش میزان صدمات ناشی از گسلش انجام داد. در این راستا، نه تنها مکان گسلهای فعال باید دقیقا شناسایی گردند، بلکه باید نوع گسل و نحوه حرکت آن، نحوه حرکت گسل در گذشته، نحوه انتخاب رویداد مناسب برای طراحی و اهمیت و یا تاثیر گسلش در کاربری سازه زیر زمینی نیز دقیقا بررسی گردد. بررسی نوع گسل نحوه حرکت آن را در جهات افقی یا قائم و یا هر دو، مشخص می‌کند. جابجائی گسل میزان حرکت آن را در جهات مختلف نشان می‌دهد. رویدادهای تاریحی میتوانند برای  پیش بینی نوع حرکت، میزان جابجائی و زمان احتمالی گسلش در اینده مورد استفاده قرار گیرند و انتخاب رویداد مناسب نیز می‌تواند امکان طراحی بهینه و اقتصادی سازه‌ را فراهم آورد. همچنین تاثیر گسلش بر کاربری طرح باید به دقت مشخص گردد. به عنوان مثال، در تونلهای راه آهن حساسیت زیادی در برابر جابجائی وجود دارد؛ زیرا، امکان قطع شدن ریلها یا مختل شدن سیستم آنها به واسطه جابجائی حاصل از گسلش وجود دارد و این امر می‌تواند حوادث ناگواری را بوجود آورد. در مقابل در تونلهای انتقال آب حتی اگر جابجائی قابل توجهی نیز رخ دهد خطر جانبی به همراه نخواهد داشت و سیستم انتقال آب نیز می‌تواند با مقداری نفاوت دبی به کار خود ادامه دهد.

5-2-     انواع جابجایی های گسلی

معمولا جابجایی گسلها به سه شکل نرمال، معکوس و امتداد لغز انجام می شود که در نوع امتداد لغز جابجائی افقی و در دو نوع دیگر جابجایی قائم می‌باشد. البته معمولا در طبیعت حالات ترکیبی از این حرکات مشاهده می‌شود و به ندرت می‌توان گسلی را یافت که صرفا در جهت افقی یا قائم حرکت کند. قسمتهای مختلف یک گسل و انواع حرکات گسل در شکل 5-1 نشان داده شده است.

شکل 5-1 قسمتهای مختلف یک گسل و انواع جابجائی آن

5-3-     جابجائی گسل در چند رویداد مهم لرزه‌ای:

هر چند در اکثر واقع در هنگام زلزله جابجائی گسها در حد چند ده سانتی متر میباشد ولی در رویدادهای بزرگ لرزه‌ای این جابجائی می‌تواند به چند متر نیز برسد. در این قسمت مثالهایی از برخی زلزله های مهم جهانی و داخلی جهت روشن شدن اهمیت گسلش ارائه می‌گردد:

§        زلزله سان فرانسیسکو (1906): در این زلزله حرکت گسل سان آنریاس موجب تخریب و برهم خوردگی وضعیت بسیاری از راهها، حصارها، خطوط لوله، پل و تونلها در امتداد گسل شد. پهنای زون شکستگی در این مورد از چند ده سانتی متر تا بیش از 15 متر متغیر بود و ترکهای زیادی نیز در دو طرف گسل اصلی تا شعاع چند ده متری ایجاد شد. مقدار جابجائی افقی با آنچه که توسط جابجائی حصارها و یا راهها قابل اندازه‌گیری بود از 5/2 متر تا 5/4 متر متغیر بوده است که در بعضی نقاط به 5/6 متر هم میرسیده است.

§        زلزله سان فرناندو (1971): نوع گسل در این زلزله شیب لغز معکوس بوده است. گسلش در ناحیه‌ای به وسعت 15 کیلومتر ایجاد شد و با حرکات لغزشی معکوس و امتداد لغز چپ گرد همراه بوده است. در ناحیه سان فرناندو  حداکثر جابجائی بصورت چپ گرد 9/1 متر و بصورت شیب لغز 5/1 متر بوده است. اختلاف سطح عمودی حاصله برابر با 39/1 متر بوده و کوتاه شدگی در جهت قائم بر روند زون 55/0 متر بوده است.

§        در زلزله کوبه ژاپن (1995) با بزرگای 2/7 گسل نوجیما در جهت قائم 3/1 متر و در جهت افقی 8/1 متر جابجا شده است.

§        در زلزله های ایران نیز جابجائی های قابل توجهی در گسلها در برخی از زلزله‌های بزرگ دیده شده است که خلاصه‌ای از آن در جدول (5-1) آورده شده است.

جدول (5-1) برخی از زلزله‌های مهم ایران در سالهای 1900 تا 1980 که همراه با گسلش قابل توجه بوده‌اند.

5-4-     جابجائی در سطح و جابجائی در عمق :

نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که در اکثر موارد میزان جابجائی در عمق با میزان آن در سطح فرق می‌کند. به عنوان مثال، میزان جابجائی حاصل از گسلش در زلزله 1952 کالیفرنیا در سطح زمین حدود یک متر و در عمق 160 متری این مقدار 5/2 متر بوده ‌است.در زلزله 1978 ژاپن نیز میزان جابجایی در عمق حدود 5/0 متر و در سطح زمین تنها برابر 19/0 متر بود. در تمام موارد اندازه‌گیری شده، میزان جابجائی در عمق بیش از سطح زمین بوده است؛ ولی در حال حاضر با توجه به کمبود اطلاعات از میزان جابجائی‌ در عمق نمیتوان رابطه‌ای را بین عمق و جاجائی حاصل از گسلش تعیین کرد. لذا، معمولا از همان مقادیر سطحی با ضرایبی که به اهمیت طرح بستگی دارند برای عمق استفاده می‌گردد. به عنوان مثال، در یک مطالعه کاربردی در رابطه با متروی لوس آنجلس که با گسل هالیوود و چین خوردگی کویوت (Coyote) برخورد دارد از حداکثر جابجایی سطحی برای طراحی تونل در محل برخورد با گسل استفاده شده است. در این مورد حداکثر جابجایی سطحی برای طراحی تونل در محل برخورد با گسل استفاده شده است. در این مورد حداکثر جابجایی سطحی ثبت شده در مورد گسل هالیوود برابر دو متر و برای چین خوردگی کویوت برابر 5/0 متر بوده است. باید توجه داشت که تونل در عمق 50 متری با این ساختارهای زمین شناسی برخورد می‌کند.

لازم به توضیح است که بررسی خصوصیات جابجائی و گسیختگی در طول یک گسل نشان می‌دهد که میزان جابجایی در نقاط مختلف در طول گسل یکسان نیست. باتوجه به متغیر بودن مقدار جابجائی در نقاط مختلف یک گسل، لازم است جهت تحلیل میزان جابجایی از روشهای آماری استفاده شود. تا کنون کلیه روابطی که برای برآورد جابجایی با استفاده از بزرگا ارائه شده‌اند بر اساس تحلیلهای انجام شده بر روی حداکثر مقادیر جابجائی بوده‌اند. مقادیر جابجائی که با این روابط بدست می‌اید درواقع مطابق با وضعیتی می‌باشد که سازه در محلی ساخته شده است که حداکثر جابجائی در آن محل وجود دارد؛ ولی محاسبات نشان می‌دهند که  این مقدار جابجائی حداکثر تنها در قسمت کوچکی از کل طول گسیختگی و در حدود 3 تا 5 درصد آن ایجاد می‌شود. لذا احتمال برخورد حداکثر جابجائی با ساختگاه طرح کم است و طراحی بر این اساس مقرون به صرفه نیست. امروزه روشهای آماری مختلفی در طراحی سازه‌ها و فضاهای رو و زیر سطحی روی گسلها ارائه شده‌اندکه می‌توان از آنها استفاده نمود.

5-5-     روشهای کاهش صدمات ناشی ار گسلش روی تونلها و سازه‌های زیر زمینی

معمولا طراحی تونلها یا سایر سازه‌های زیر زمینی به گونه‌ای که بتوانند در برابر گسلش مقاومت نمایند، اقتصادی نیست؛ لذا سعی می‌شود که با تعیین محل دقیق گسلها با روشهای زمین شناسی و ژئوفیزیکی از برخورد تونلها با آنها ممانعت بعمل اید. این عمل بخصوص در نواحی فعال زمین ساختی در مورد سازه‌های خطی نظیر تونلها که حداقل صدها متر طول دارند مشکل است. چنانچه امکان دوری از گسل مقدور نباشد معمولا با قبول مقداری جابجایی در مقطع تونل سعی می‌شود که در محل برخورد تونل با گسل اتصالاتی تعبیه گردد تا صدمات را به حداقل ممکن کاهش دهد و امکاناتی نیز برای بازسازی سریع در نظر گرفته شود.

 بدین منظور می‌توان با استفاده از نقاط ضعف عمدی در تونل (نظیر درزه‌های ساختمانی و ... ) صدمات را در قسمتهای خاصی متمرکز نمود. روش دیگر کاهش صدمات ناشی از گسلش در تونلها، افزایش سطح مقطع در محل تقاطع با گسل می‌باشد. در این مورد در محل برخورد تونل و گسل سطح مقطع را با اندازه جابجائی قابل انتظار بر اثر گسلش بزرگتر در نظر می‌گیرند و قسمت اضافی را با سنگ ریزه پر می‌کنند. چنانچه گسلش اتفاق افتد سطح مقطع حاصله برابر با سطح مقطع مفید مورد نظر است. این عمل در مورد خط متروی لوس آنجلس انجام شده است. در این تونل زیر زمینی در محل برخورد تونل با گسل هالیوود، سطح مقطع به اندازه دو متر که برابر با حداکثر جابجایی محتمل ناشی از گسلش بود بزرگتر از سطح مقطع سایر نقاط، طراحی و اجرا شد و قسمت اضافی با سنگ ریزه پر شد.  شکل 5-2 نحوه انجام این کار را روی مقطع تونل نشان می‌دهد.

 شکل (5-2) طراحی تونل متروی لوس آنجلس در محل برخورد با گسل هالیوود

در محل برخورد با گسلها پیشنهادهایی توسط هرادیلک ارائه شده است:

§        درزه‌های لرزه‌ای در فواصل نزدیکی فرار داده شوند.

§        مقاومت برشی کل اطراف درزه‌ها طوری باشد که رابطه 2R<ql صادق باشد. در این رابطه R مقاومت برشی درزه، q حداقل بار طراحی عرضی بر واحد طول مجرا و L فاصله بین درزه‌ها می‌باشد.

§        اگر ناحیه گسله، فعال تشخیص داده شده است و یا مجرا بسیار حائز اهمیت باشد، در انتهای قطعات و نواحی ضعیف مجرا باید مقاوم سازی انجام گیرد.

§        اگر امکان تغییر مکان زیادی وجود دارد، سطح مقطع بزرگتر از حد مورد نیاز طراحی و ساخته شود.

§        در نواحی گسله تغییرات در هندسه یا خواص مجرا (بجز در درزه‌های لرزه‌ای) تغییرات ناگهانی جهت، تقاطع ها و ... نباید انجام شود.

§        درزه‌های دارای زهکشهای جانبی باید کمی حرکت را تحمل کنند. بدین منظور می‌توان از اتصالات یقه‌ای نئوپرن (Neoprene) یا مصالح مشابه استفاده کرد.

4-  تعاریف مربوط به تونلها و ساختگاه

مشخصات و ویژگیهای تونلها و نحوه ساخت آنها در تاثیر پذیری آنها از زلزله موثر است. در این قسمت تعاریف مربوط به تونلها بیان شده و اثر هرکدام در تاثیر پذیری تونلها بررسی می‌شود.

4-1-     عمق تونل :

بطور کلی تونلها در مقابل زلزله، نسبت به سایر سازه‌های سطحی بسیار پایدارترند. چرا که جابجائی زمین، دامنه حرکات، شتاب و سرعت ذره‌ای زمین عموما با زیاد شدن عمق، کاهش می‌یابد (مخصوصا اگر زمین نرم باشد)؛ بطوری که در مواردی شتاب زلزله در عمق بیش از 50 متر، حدود 40 درصد کاهش بافته است. البته ذکر این نکته نیز ضروری است که اگر چه شتاب و بعضی پارامترهای دیگر در عمق کمتر از لایه سطحی است، اما مشخصاتی مثل فرکانس زلزله به منبع تولید موج بستگی دارد و تابع عمق زمین نمیباشد.  البته باید به این نکته نیز توجه داشت که میزان جابجائی ناشی از گسلش در عمق بیشتر از سطح است که این موضوع در بخش جداگانه‌ای مورد بحث قرار خواهد گرفت.

4-2-     شکل و اندازه تونل :

همانطور که در بخش قبل اشاره شد، هر چه مقطع تونل بزرگتر باشد، حساسیت آن به زلزله بیشتر است. یکی از موارد بزرگ بودن موضعی تونلها، در تقاطعها و ایستگاههای مترو می‌باشد. همچنین وجود دو یا چند تونل در کنار هم معمولا باعث تمرکز تنشهای استاتیکی در محیط بین تونلها می‌گردد. همین حالت در هنگام گذر موج زلزله که نوعی تنش است، اتفاق می‌افتد.

4-3-     وضعیت لایه بندی و جنس زمین:

امواج تولید شده در حین حرکت، تحت تاثیر خواص زمین قرار می‌گیرند. امواج فشاری و برشی در سطح برخورد با لایه‌های مختلف دچار انکسار و انعکاس می‌شوند و این باعث افزایش یا کاهش دامنه نوسانها می‌گردد. از طرف دیگر، شرایط و وضعیت خاک تحت الارضی و حتی توپوگرافی یک ناحیه ممکن است عامل افزایش اساسی در شدت جنبشهای سطح زمین گردد. تقویت شتاب در انباشته‌ای نرم بزرگتر از مقدار آن در انباشته‌های سفت می‌باشد.

4-4-     نحوه ساخت تونل

روشهای مختلفی برای ساخت تونل (کندن تونلها) وجود دارد که بستگی به شرایط ساختگاهی و زمین ساختی روش مناسب انتخاب می‌شود. روشهایی که بیشتر معمول هستند روش حفاری شده و خاکبرداری شده است. در مورد تاثیر نحوه ساخت بر رفتار تونلها جدول زیر در HAZUS99 که توسط NIBS آمریکا ارائه شده است (جدول 4-1). نحوه ساخت تاثیر بسیار زیادی بر اثر پذیری از امواج زلزله دارد، چرا که در روش حفاری، خاک اطراف کاملا دست نخورده باقی می‌ماند و از طرف دیگر این گونه تونلها معمولا در جائی ساخته می‌شوند که عمق قرار گیری تونل زیاد باشد. ولی در تونلهای سطحی مانند تونلهای مترو، اغلب از روش خاکبرداری و پوشش استفاده می‌شود.

جدول (4-1) پارامترهای توابع خرابی تونل HAZUS99

4-5-     پوشش داخلی تونل (Lining)

پس از حفاری تونل در صورت نیاز از پوشش داخلی برای محافظت در مقابل ریزش استفاده می‌شود. البته مواردی نیز وجود دارد که در صورت استحکام کافی سنگها، از پوشش استفاده نمیشود، ولی در غیر این صورت امکان استفاده از شاتکریت، بتن درجا، و یا اجزای پیش ساخته وجود دارد.

از نظر زلزله شناسی، زلزله دارای مفاهیم و خصوصیات متعددی از جمله کانون زلزله، شدت و بزرگی زلزله و ... می‌باشد که بررسی هر کدام در جای خود مهم است. اما در اینجا به مشخصات تاثیر گذار عمده و مفاهیم کلیدی مربوط به بحث اشاره می‌شود و تاثیر هرکدام از پارامترها در رفتار سازه‌های زیر زمینی مورد بررسی قرار میگیرد.

3-1-     امواج زلزله :

انرژی آزاد شده در زلزله، بصورت امواج در زمین منتقل گردده و باعث تحریک سازه‌های دور از کانون زلزله میشود. بررسی این امواج بصورت کلی، امری است بسیار دشوار که در عمل برای سهولت، امواج به یکسری امواج ساده‌تر تجزیه می‌گردد.

امواج زلزله از نوع امواج الاستیک هستند و بر حسب کرنش ایجاد کننده به دو نوع حجمی (مانند امواج فشاری و برشی) و سطحی (مانند امواج لاو و ریلی) تقسیم می‌گردند. شکل (3-1) بصورت شماتیک، انواع امواج ایجاد شده در زلزله را نشان می‌دهد.

بر اساس مشاهدات، قدرت و توان هر کدام از امواج کاملا وابسته به بزرگای زلزله، فاصله بین رو مرکز و ساختگاه و مشخصات خاک در این فاصله می‌باشد. از طرف دیگر امتدادهای مختلف برخورد موج با امتداد اصلی تونل سبب ایجاد تغییر شکلهای مختلفی در سازه می‌گردد. بدلیل اهمیت موضوع امواج و ارتعاشات، این موضوع در فصلی جداگانه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

(a)   امواج حجمی

 (b)      امواج سطحی

شکل (3-1) : دیاگرام شماتیک از انواع مختلف امواج ایجاد شده در یک زلزله

3-2-     بیشینه شتاب زمین (PGA)

از معیارهای مهم در طراحی و علت اصلی آسیبها، بیشینه شتاب سطح زمین در هنگام زلزله می‌باشد که بر اساس ضریبی ار g شتاب جاذبه زمین سنجیده می‌شود. علاوه بر این، معیارهای دیگری از جمله بیشینه سرعت ذره‌ای در سطح زمین نیز در تعیین میزان خرابی‌ها تعریف شده‌اند. بطور کلی بررسی‌ها نشان میدهند که اگر شتاب سطحی بیشینه تا 0/2g باشد، آسیبی به تونل وارد نمی‌شود و چنانچه این شتاب بین 0/2g تا 0/5g باشد، صدمات خفیف و قابل تعمیر را شاهد خواهیم بود و از شتاب 0/5g به بالا، انتظار آسیبهای شدیدتری خواهد بود.

3-3-     فرکانس و طول موج زلزله:

نزدیک بودن فرکانس ارتعاش سازه به فرکانس مولد ارتعاش، سبب پدیده تشدید می‌گردد. تحقیقات نشان می‌دهند که امواج زلزله دارای فرکانس کم و طول موج زیاد هستند. هر چه اندازه طول موج برخوردی به تونل نزدیک به قطر تونل باشد (حداکثر تا 4 برابر قطر تونل)، امکان تقویت نوسان وجود دارد، بطوری که طول موج تا دو برابر قطر تونل می‌تواند موجب آسیبهایی به تونل گردد. اگر تونلی به قطر 10 متر و در محیط ماسه سنگی که سرعت موج در آن 8/1 کیلومتر بر ثانیه است، در نظر گرفته شود، با فرض برخود موجی که دو برابر قطر تونل، طول موجش است، مقدار فرکانس لازم برای تحریک سقف به ریزش برابر است با 90 هرتز (f=c/λ)؛ که تولید این فرکانس برای زلزله‌های متداول ممکن نیست. مگر اینکه تونل به کانون زلزله و محل وقوع گسیختگی گسل بسیار نزدیک باشد و شاید فقط در انفجارهای عظیم امکانپذیر باشد.

3-4-     فاصله از مرکز زلزله:

 بدیهی است که هرچقدر تونل از مرکز زلزله فاصله می‌گیرد، امکان آسیب کمتر می‌شود. توجه به این نکته لازم است که در فرکانسهای پایین، میرایی دامنه نوسانها شدیدتر است بطوری که افت انرژی در امواج حجمی متناسب با عکس مجذور فاصله و در امواج سطحی متناسب با عکس فاصله می‌باشد.

3-5-     دوام نوسانها (Duration) :

 عموماً پدیدة زلزله دارای فركانسهای كم و تعداد سیكلهای تنش زیاد می‌باشد. تعداد دفعات نوسان سازه- به خصوص آن تعدادی كه سازه را وارد محدودة غیرخطی می‌كند- عامل بسیار مهمی در بالا رفتن میزان آسیبهای وارده به تونل می‌باشد. دوام و تعداد زیاد نوسانها باعث پدیده خستگی (Fatigue) می‌شود و این پدیده موجب تغییرشكلهای بزرگ در اطراف تونل می‌گردد.

3-6-     شدت و بزرگی زلزله :

بزرگی زلزله را نمی‌توان به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار داد زیرا این عامل مربوط به دامنة امواج ارتجاعی و انرژی تولید شده در مركز زلزله می‌باشد. اگر بزرگی زلزله با پارامتر فاصله از مركز زلزله در نظر گرفته شود، می‌توان نمودارهایی مانند شكل 3-2 تهیه نمود. در این شكل بطور مثال اگر زلزله‌ای با بزرگی 5/7 ریشتر (Richter) مبنا باشد، در فواصل بیش از 60 كیلومتر انتظار آسیب‌دیدگی نخواهیم داشت. برخلاف بزرگی زلزله، شدت زلزله را می‌توان به‌تنهایی به ‌عنوان معیاری در تعیین آسیب‌دیدگی مطرح ساخت زیرا بر اساس میزان تخریب زلزله تدوین شده است.

شكل  3-2 : ارتباط شدت و بزرگی . شتاب بیشینه زلزله با فاصله از گسل

3-7-     گسلش

گسلش از ویژگیهای زلزله به شمار نمیرود، و در واقع عامل ایجاد کننده زلزله است. در حوزه‌های مختلف مهندسی عمران و ساخت و ساز و در مطالعات آسیب پذیری شهری، بدلیل محدود بودن ابعاد سازه‌ها و احتمال بسیار کم تقاطع این سازه‌ها با خط گسلش، این قسمت از اهمیت زیادی برخوردار نیست. ولی در حوزه تونل سازی، بدلیل ویژگی اصلی این سازه‌ها که طولانی بودن آنها می‌باشد، احتمال تقاطع این سازه‌ها با محل گسلش، بسیار زیاد و تقریبا امری اجتناب‌ناپذیر است. بدلیل اهمیتی که گسلش در امر تونل سازی دارد، این موضوع بصورت جداگانه مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

بر اساس یک پندار کهن، سازه‌های زیر زمینی ایمن‌ترین سازه‌ها در برابر زلزله می‌باشند. در تمام نقاط جهان خطوط متروی زیر زمینی به عنوان پناهگاه برای نجات و اسکان در زمان وقوع زلزله مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برای اثبات صحت و سقم این پندار، لازم است عملکرد تونلها و سازه‌های زیر زمینی در برخی از کشورهای پیشرفته در طول قرن گذشته مورد مطالعه و بررسی قرار بگیرد.

در کشور ژاپن تونلهای بسیاری احداث شده است، از این رو از دیدگاه تونلسازی در زمره پیشرفته‌ترین کشورها قرار دارد. با توجه به شدت زلزله خیز بودن ژاپن و اهمیتی که پدیده زلزله در آن کشور دارد، گزارشهای متعددی در زمینه صدمات وارده بر تونلها در اثر زلزله در این کشور منتشر نموده‌اند. اولین زلزله‌ای که صدمات زیادی را به تونلها وارد نمود زلزله کانتو (Kanto) در سال 1923 بود. در این زلزله به بیش از 100 زلزله آسیب وارد آمد. پس از آن مجددا بر اثر زلزله‌های 1930 کیتا-ایزو (Kita-Izu)، 1964 نیگاتا (Nigata) و 1978 ایزو-اوشیما-کینکایی (Izu-Oshima-Kinkai) صدمات شدیدی در بسیاری از تونلهای موجود در ناحیه‌های زلزله زده گزارش گردید. جدول (3-1) صدمات مربوط به تونلها را در زلزله‌های مختلف کشور ژاپن از سال 1923 تا سال 1993 را نشان می‌دهد.

یکی از جدیدترین رویدادهای لرزه‌ای در ژاپن که منجر به صدمات شدیدی به تونلهای زیر زمینی در منطقه زلزله زده گردید، زلزله 1995 کوبه یا هیوگوکن-نانبو بوده است. عمده‌ترین صدمات به تاسیسات زیر زمینی در این زلزله مربوط به سه ایستگاه راه آهن زیرزمینی در شهر کوبه بود. در محل ایستگاه دایکایی ستونهای مرکزی بر اثر تغییر شکل حاصل از زلزله دچار شکستگی برشی گردیده و قابلیت باربری خود را از دست دادند و در نتیجه سقف بر اثر وزن خود ریزش نمود. از آنجایی که برای طراحی این ایستگاه بر اساس استاندارد طراحی موجود تنها بارهای استاتیکی در نظر گرفته شده بود، لذا دیوارهای کناری و ستونهای مرکزی فاقد مهارهای برشی بودند. همچنین بر اثر وقوع این زلزله بیش از 30 تونل از مجموع 100 تونل موجود در منطقه دچار صدمات نسبتا شدیدی شدند. عمده‌ترین نوع این صدمات ایجاد ترکهای برشی روی تاج و سقوط گوه‌‌های سنگی از آن، شکستگی همراه با سقوط سنگ از سقف و دیواره‌ها و سقوط سنگ از محل اتصال قطعات بتنی به یکدیگر بوده است. در این زلزله خسارتهای ایجاد شده به حدود 110 تونل در این منطقه بالغ بر نیم بیلیون دلار ارزیابی شد.

با بررسی زلزله‌های بزرگ قرن اخیر در ایران، مشاهده میکنیم که تقریبا هیچ گونه گزارشی مبنی بر وارد آمدن خرابی بر تونلها ارائه نشده است. آنچه در گزارش‌ها در مورد تونلها می‌یابیم حاکی از رفتار مناسب تونلها در این زلزله‌ها می‌باشد. در مورد زلزله گلباف تنها گفته شده که تونل 7/2 کیلومتری در نزدیکی کانون زمین لرزه رفتار خوبی داشته است همچنین بنابر گزارشها در زلزله منجیل، تونل 950 متری نزدیک منجیل رفتار خوبی نشان داده، منتهی دو دروازه آن در اثر ریزش سنگ از کوه آسیب دیده است [ برجیان-1377 – ص 34 و 35].

جدول (3-1) صدمات وارده به تونلهای حمل و نقل و انتقال آب بر اثر وقوع زلزله از سال 1923 تا سال 1993 در کشور ژاپن

امروزه با پیشرفت فن آوری، سهولت نسبی در حفاری و ساخت سازه‌های زیرزمینی، محدودیتهای فضاهای سطحی برای اجرای طرحهای عمرانی و نیز به واسطه مسائل سیاسی و امنیتی، توجه بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه به احداث سازه‌های زیر رمینی برای کاربریهای عمرانی، نظامی و معدنی معطوف شده است. راهها و بزرگراههای زیرزمینی، انواع تونلها، شبکه متروی شهری، نیروگاهها و سایر مغارهای زیر زمینی برای دفن زباله‌های هسته‌ای و یا به عنوان مخازن نفت، معادن، پناهگاهها و انبارها، تعدادی از سازه‌هایی هستند که در کشورهای مختلف به سرعت در حال ساخت و اجرا می‌باشند.

با توجه به توسعه روز افزون سازه‌های زیر زمینی و هزینه‌های فراوانی که برای ساخت هر یک از این سازه‌ها صرف می‌گردد و نیز اهمیت آنها در شبکه حمل و نقل بین شهری و داخل شهری و خطری که در صورت آسیب دیدگی آنها متوجه جان مردم میشود، لازم است که پایداری آنها در برابر خطرات ناشی از زلزله مورد مطالعه قرار گیرد.

در این گزارش پس از نگرشی اجمالی به تاریخ صنعت سازه‌های زیر زمینی و آسیبهای گذشته این سازه‌ها در زلزله، به بررسی  تعاریف مربوط به تونلها و نیز مشخصات کلی امواج زلزله  و نحوه تاثیر آنها بر تونلها می‌پردازیم و برآورد خطر پذیری این گونه سازه‌ها را بیان می‌نماییم.

بخش دوم این گزارش، به تونلها و ایستگاههای زیر زمینی مترو اختصاص دارد که پس از بیان تفاوت عملکردی اینگونه تونلها نسبت به سایر تونلها، به مطالعه موردی تونل متروی دایکایی که در زلزله کوبه دچار آسیب شده بود و نیز بررسی خطرپذیری تونل متروی شهر قاهره خواهیم پرداخت. سپس معیارهای طراحی لرزه‌ای تونلها بیان میگردد.

بخش اول – بررسی آسیب پذیری سازه‌های زیر زمینی در زلزله

- تاریخچه تونل سازی و سازه‌های زیر زمینی

مقدمه :

     در سال 1981 ميلادي نوعي بيماري ناشناخته در آمريكا گزارش گرديد . عامل اين بيماري نوپديد كه در سال 1983 توسط محققين انستيتو پاستور فرانسه مشخص گرديد ويروس HIV و بيماري مذكور را ايدز ناميدند .

 موج گسترش نگران كننده اين بيماري به سرعت مرزهاي جغرافيايي را در نورديده و تمامي كشورهاي جهان را آلوده كرده است اين بيماري لاعلاج و خانمانسوز كه ايدز يا بلاي قرن ناميده مي شود ، با سرعت غير قابل تصور به تهديد سلامت كليه جوامع پرداخته به گونه اي كه تلفات ناشي ازاين بيماري تا آخر قرن حاضر بيش از تلفات وبا و طاعون در قرن نوزدهم بوده است .

     طبق برآوردهاي سازمان جهاني بهداشت تا دسامبر 2001 ميلادي حدود 63ميليون نفر در جهان به ويروس H IV مبتلا شده اندتعداد فوت شدگان بر اثر اين عفونت بالغ بر 22 ميليون نفر بوده است . تنها در سال 2001 غريب به پنج ميليون نفر به جمعيت افراد آلوده به اين ويروس افزوده شد و نزديك به 3 ميليون نفر نيز طي اين سال جان خود را به دليل ابتلاءبه ايدز از دست داده اند . بيش از 90% از افراد آلوده جديد ،متعلق به كشورهاي در حال توسعه مي باشند . چهارمين موج همه گيري كه از حدود سال 1995 در خاور ميانه و آسياي مركزي ظاهر گرديده در اوايل قرن به حد اكثر رسيده است . در حال حاضر در آسيا بخصوص آسياي جنوبي و جنوب شرقي متجاوز از6 ميليون نفر آلوده وجود دارد .

     سرعت رشد آلودگي در آسيا چند برابر ساير قاره ها است و در هر دقيقه پنج نفر جوان به اين ويروس آلوده مي شوند . انتظار مي رود كه در6 سال آينده اين رقم به12-10 ميليون نفر برسد  و ايدز تا سال 2020 ميلادي همچنان اولين علت مرگ خواهد بود .

     سازمانهاي بين المللي كه متولي سياست گذاري بهداشتي در دنيا اعلام مي نمايد كه موارد گزارش شده متاسفانه فقط مقدار اندكي ازكميت واقعي آلودگي و بيماري ايدز را در دنيا مشخص نموده است .

     تنها در سال 1999 ميلادي 6/5 ميليون نفر مورد جديد به موارد آلودگي با HIV اضافه شده كه حدود نيمي از آنها بين 24-15 سال سن دارند . لذا شناخت بيماري براي كليه خانواده ها و خصوصيات جوانان امروزي ضروري است .

  ايدز چيست ؟         
  what is AIDS ?