محاسبه پروفیل سرعت موج‌برشی با استفاده از برگردان بیضی‌وار امواج رایلی

Abstract

امروزه در ایران به جهت انباشت منابع و امکانات در محدوده‌های شهری رشد شهرنشینی افزایش یافته و به‌تبع آن محدوده شهرهای کشور توسعه زیادی داشته‌اند؛ بنابراین با توجه به توزیع جمعیتی در این مناطق و همچنین واقع شدن تعداد زیادی از این مناطق بر روی نهشت‌های رسوبی اهمیت مطالعه زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله برای مقاوم‌سازی و کاهش خطر زمین‌لرزه افزایش می‌یابد. یکی از مواردی که موجب افزایش خسارت در زمان وقوع زمین‌لرزه حتی در فواصل بسیار زیاد از مرکز زمین‌لرزه است، اثرات ساختگاهی و تشدید خاک است. خسارت شهر مکزیکوسیتی ناشی از زمین‌لرزه‌ای که در فاصله رومرکزی بیش از 300 کیلومتر رخ‌داده بود نمونه بارزی از خسارت ناشی از اثر ساختگاهی است. لذا امروزه مطالعه اثر ساختگاه و به دست آوردن اطلاعات ساختارهای زیرزمینی (سرعت موج‌برشی) اهمیت ویژه‌ای یافته است. بیضی‌وار امواج رایلی به عنوان تابعی از فرکانس رابطه نزدیکی با ساختارهای زیرزمینی از جمله ضخامت لایه رسوبی و پروفیل سرعت موج‌برشی دارد و استخراج این اطلاعات با استفاده از برگردان بیضی‌وار امواج رایلی امکان‌پذیر است. در روش برگردان بیضی‌وار امواج رایلی با استفاده از نوفه‌های محیطی بیضی‌وار امواج رایلی در یک محدود فرکانسی قابل قبول استخراج می‌شود. در این روش که بر اساس روش کاهش تصادفی است با کاهش اثرات تمامی امواج به غیر از امواج رایلی امکان استخراج این بیضی‌وار را ممکن می‌سازد. در این پژوهش اطلاعات مربوط به نوفه‌های محیطی برای ۲۴ ایستگاه در محدود شهری کرمان جمع‌آوری شد. سپس با استفاده از الگوریتم بهینه شده همسایگی موجود در افزونه نرم­افزار Geopsy پروفیل سرعت موج برشی و عمق سنگ بستر لرزه‌ای از بیضی‌وار امواج رایلی استخراج شد. مقادیر میانگین سرعت موج برشی تا عمق 30 متری در محدوده 199 تا 245 متر بر ثانیه به دست آمد و طبق آیین‌نامه‌های موجود خاک منطقه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین محدوده عمق سنگ بستر لرزه‌ای در حدود 230 متر تخمین زده شد.