آزمایش دانهول (DHT)
روش لرزه نگاری Down Hole که به آزمایش درون چاهی (دانهول) معروف است یکی از روش های لرزه شناسی می باشد که برای اندازه گیری مستقیم سرعت امواج کشسانی مورد استفاده قرار می گیرد. این روش در مقایسه با سایر روش های درون چاهی به دلیل سهولت ،سرعت اجرا و هزینه پایین، در مهندسی کاربرد زیادی دارد. اساس کار در این روش، اندازه گیری زمان سیر موج از سطح زمین تا اعماق مختلف است.
اساس کار روش لرزه نگاری دانهول
اساس روش لرزه ای تست دانهول در ژئوفیزیک بر مبنای انتشار امواج مکانیکی در محیط الاستیک است. موج تولید شده توسط چشمه لرزه ای (نظیر ضربه چکش) به گیرنده امواج (ژئوفون) می رسد و سپس توسط دستگاه لرزه نگار تقویت و ثبت می شود. بر مبنای جهت حرکت موج در داخل زمین دو نوع موج در فاز طراحی پروژه های مهندسی عمران بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. امواج تراکمی یا طولی که جهت حرکت ذره در جهت انتشار موج است. امواج برشی یا عرضی که جهت حرکت ذره عمود بر جهت انتشار موج است. با در دست داشتن سرعت امواج تراکمی و سرعت امواج برشی ، همچنین چگالی محیط انتشار می توان مدول های دینامیکی لایه های خاک را محاسبه نمود.
الف) امواج تراکمی
ساز و کار انتشار موج تراکمی به گونه ای است که جهت انتشار موج با جهت حرکت ذرات یکسان است. این موج سریعتر از دیگر امواج لرزه ای ، منتشر می شود. از این رو به آن موج اولیه نیز گفته می شود. سرعت موج اولیه با مقاومت سنگ در برابر متراکم شدن متناسب است. اطلاعات به دست آمده از موج اولیه یک تخمین خام از جنس ماده، در اختیار قرار می دهد.
ب)امواج برشی
ساز و کار انتشار موج برشی به گونه ای است که جهت انتشار موج عمود بر جهت حرکت ذرات است. نکته قابل توجه این است که همیشه این موج بعد از موج تراکمی منتشر می شود. از این رو به آن موج ثانویه نیز گفته می شود. برآوردهای به دست آمده از سرعت موج ثانویه اطلاعات مفیدتری را از سرعت موج اولیه برای طراحی های مهندسی در اختیار می گذارد.
ج) امواج سطحی
امواج سطحی در محیط نزدیک به سطح زمین منتشر می شوند. دامنه این امواج با فاصله گرفتن از سطح زمین ، شدیدا کاهش یافته و محو می شوند.
کاربرد آزمایش درون چاهی (دانهول)
- عملیات لرزه درون چاهی (دانهول) با استفاده از ژئوفون درون چاهی GFA جهت محاسبه مدولهای دینامیکی و تعیین تیپ خاک بر اساس آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله (مدل برشی، نسبت پواسون و …)
- عملیات توموگرافی (برش نگاری) بین چاهی (cross-well tomography)
- لرزه نگاری شکست مرزی (انکساری) در مقیاس کوچک
- مطالعات آنالیز امواج لرزه ای سطحی (MASW)
تجهیزات آزمایش درون چاهی دانهول (DHT)شرکت مهندسین مشاور ساتگین ایستا
- دستگاه لرزه نگار ۶ کاناله
- ژئوفون های سه مولفه ای درون گمانه ای SP3D
- پتک ، الوار و ورق برای تولید امواج تراکمی و برشی
روش انجام آزمایش لرزه نگاری دانهول بر اساس ASTM D7400
اساس روش های لرزه نگاری بر این حقیقت استوار است که امواج الاستیک با سرعت های متفاوت در لایه های مختلف زیر سطح سیر می کنند. لذا در این روش ها، امواج در یک نقطه تولید شده و در یک سری نقاط دیگر، زمان رسیدن انرژی منعکس یا منکسره از ناپیوستگی ها یا فصل مشترک لایه های مختلف اندازه گیری می شود. با استفاده از روش لرزه نگاری موقعیت و ساختار لایه های زیرسطحی، مشخص می شود. مهم ترین مزیت روش های لرزه نگاری نسبت به سایر روش های ژئوفیزیکی، این است که با بکارگیری مناسب این روش تفسیر دقیق تر و با وضوح بیشتری از ساختار زیر سطح حاصل می شود.
در کلیه روش های لرزه نگاری پس از ایجاد انفجار و یا ضربات مکانیکی، لرزه هایی که بر اثر این انفجار یا ضربات ایجاد شده اند، ثبت می شوند. انفجار در پوستهی بیرونی و در سطح زمین، توسط یک چشمه لرزه ای با توانایی ایجاد یک موج با انرژی بالا ایجاد می شود و تشخیص لرزه ها به منظور ثبت آن ها به شکل سیگنال نیز به کمک سنسورهای صوتی مخصوص انجام می شود. روش های لرزه نگاری برای شناسایی لایهبندی خاک در حالت کلی به سه گروه درون گمانه ای، بین گمانه ای و سطحی قابل تقسیم بندی هستند که تست دانهول از نوع درون گمانه ای است.
کارشناسان شرکت مهندسین مشاور ساتگین ایستابا توجه به تجربه کاری در امر فوق بر این عقیده بوده که امواج برشی از طریق یک منبع تولید لرزه که در سطح زمین قرار گرفته، تولید شده و توسط گیرنده ژئوفن که در ته گمانه جاسازی شده است، دریافت می گردد. منبع تولید لرزه، شامل یک چکش و صفحه ای فلزی که به صورت افقی در سطح زمین قرار دارد، می باشد. با اصابت چکش به صفحه فلزی در امتداد طول صحفه، لرزه ایجاد می شود.
