آسیب پذیری حمل و نقل ریلی در برابر زلزله

عبور بخش قابل توجهی از مسیر راه آهن با سازه های گوناگون نظیر پل، تونل و وجود آبرو های و متعددی در ناحیه لرزه خیز و اهمیت ایمنی مسیر حرکت وسائط نقلیه ریلی ضرروت توجه به موضوع مدیریت بحران و آسیب پذیری را نشان می دهد.در تعریف عمومی به حرکت مواد روی شیب ( زمین لغزش) یا ( رانش زمین) گفته می شود. ایران به دلیل توپوگرافی عمدتاً کوهستانی و شیب دار، داشتن پهنه های گسلی فراوان و ویژگی های خاص جغرافیایی و آب و هوایی خود، ظرفیت بالایی برای وقوع زمین لغزش دارد. به طوری که هرسال گزارش های فراوان از وقوع این پدیده اعلام می شود. آمارها نشان دهنده ی خسارات جانی و مالی فراوانی هستند.

خسارات ناشی از زمین لغزش تنها به جمعیت های انسانی محدود نمی شود و آثار جبران ناپذیری روی طبیعت گیاهی، جانوری و شرایط جغرافیایی می گذارد. از این رو، زمین لغزش به همراه آتشفشان، سیل، زلزله، بهمن، طوفان، سونامی و ….در زمره ی بلایای طبیعی قرار می گیرد و لذا توجه به آن و داشتن اطلاعات پایه و کارآمد برای کاهش خطرات و اجتناب از پی آمدهای سنگین آن، لازم به نظر می رسد.

زمین لرزه و زلزله جزء بلایای طبیعی است که بیشترین آسیب را به سازه ها و شریان های حیاتی یا به عبارت ساده به مصنوعات بشری وارد می سازد. به همین دلیل در سازه ها و شریان های حیاتی، بارهای ناشی از زلزله را تخمین زده و در طراحی آن منظور می نمایند.

در شبکه راه آهن نیز برای طراحی سازه ها، پل ها و ابنیه مسیر با استفاده از آیین نامه ها و استانداردهای مربوطه، بارهای ناشی از زلزله را منظور می نمایند. اما در خصوص روسازی راه آهن و سازه خط، عملاً اعمال چنین بارهایی و طراحی مکانیزم مناسب برای مقاومت در برابر این نیروها وجود ندارد و متاسفانه تغییر شکل ها و تغییر مکان های آنی رو سازی می تواند باعث خروج از خط قطار شود.

ممانعت از بروز بلایای طبیعی و آسیب به سازه های راه آهنی خارج از قدرت انسان و غیر ممکن است. اما با اقدامات مناسب می توان آسیب پذیری زیر ساخت ها و وسایل نقلیه ریلی را کمتر نمود. بدین منظور بایستی به طور مداوم از وضعیت خطوط و حریم راه آهن ها آگاه بود و هر کجا که خطر طبیعی آنها را تهدید می کند، گام های مناسبی برداشته شود تا از وقوع سانحه ریلی پس از حادثه طبیعی پیشگیری شود.

از جمله عوامل تأثیر گذار در میزان آسیب پذیری قوس مسیر راه آهن است. زمانی که یک وسیله نقلیه در حال سیر در یک مسیر است، هنگامی که به قوس می رسد در حین حرکت، در قوس نیروی گریز از مرکز مسافر را به سمت بیرون می راند و گاهاً در سرعت زیاد دیده می شود که مسافر به دیوار کناری می چسبد. مهم ترین مانع افزایش سرعت هم حرکت در قوس است.

زیرا در اثر ایجاد این نیرو ممکن است در سرعت های بالا به دلیل زیاد شدن نیروی عرضی و کاهش استاندارد نیروی قائم به نیروی عرضی وسیله نقلیه واژگون شود. از طرفی این نیرو موجب ناراحتی مسافر می شود. در حال حاضر در حمل و نفل ریلی یکی از مشکلات حرکت در قوس است، به علت وجود قوس های متعدد در خطوط و بعضاً قوس های با شعاع بسیار پایین مشکلاتی در راحتی سفر و سرعت می شود.

در زمینه کمانش های به وجود آمده در خط، قوس ها خطر پذیری بالاتری نسبت به مسیر مستقیم دارند و تجارت راه آهن های مختلف نشان می دهد که تعداد خروج از خط های رخ داده در اثر کمانش در محل قوس ها نسبت به مسیر های مستقیم بسیار بیشتر است.

پل ها به عنوان مهم ترین و آسیب پذیرترین سازه های خطوط راه آهن نقش عمده ای در تامین ایمنی و ظرفیت حمل و نقل ریلی دارا هستند. عدم کنترل کیفیت مطلوب در حین اجراء و عبور بارهای بیش از ظرفیت طراحی و بی توجهی به نگهداری در طول سالیان سبب می شود تا پل ها دچار آسیب دیدگی و فرسودگی های شدید در قسمت های مختلف اعم از پایه، عرشه و نشیمن شوند.

با توجه به اینکه پل های بزرگ در معرض بیشترین آسیب های ناشی از زلزله قرار دارند و در صورت آسیب، عملکرد شبکه را به شدت تحت تأثیر قرار می دهند آسیب پذیری پل های با دهانه 10 متر و بالاتر در برابر زلزله و سیل بررسی شده است.

برای بررسی آسیب پذیری راه آهن یا سایر بلایای طبیعی، روش های مختلفی بکار گرفته می شود. یکی از روش های امتیازدهی به عوامل موثر در اینگونه بررسی ها استفاده از روش بولین است که در آن، تخمین قابلیت آسیب پذیری با ابهامات و عدم قطعیت های زیادی مواجهه است و به معیارهای آسیب پذیری اجازه عضویت به صورت یک طیف پیوسته را نمی دهد.

سقوط سنگ

ریزش سنگ یکی از شاخص های بسیار مهم و تأثیر گذار بر میزان آسیب پذیری حمل و نقل در مسیر راه های جاده ای و راه آهن محسوب می‌شود که ایمنی سیر و حرکت را به مخاطره انداخته و به هنگام وقوع زلزله با تشدید شدن این پدیده ممکن است آثار مخرب و ویرانگری از جمله آسیب به سازه های مسیر ( پل ها، آبروها بدنه خطوط و ….) شود. همچنین سقوط این سنگ ها از ارتفاع زیاد برخورد آنها با وسائط نقلیه ریلی ممکن است منجر به تلفات جانی نیز شود.

این موضوع نیز واضح است که بلاک هایی که مستعد بیشترین میزان سقوط سنگ در طول مسیر باشند، بیشتر در معرض آسیب پذیری قرار دارند.یکی از شاخص های مهم دیگری که با وقوع زلزله ممکن است به وجود آید، رانش است. زمین لرزه های گوناگون از جمله عوامل ایجاد رانش هستند که می تواند خسارات قابل توجه به سازه خط، حمل و نقل ریلی و …وارد نماید.

در شاخص رانش هر چه طول آن در هر بلاک بیشتر باشد، میزان آسیب پذیری آن بلاک در برابر زلزله بیشتر خواهد بود. بر این اساس شاخص رانش در هر بلاک به 6 کلاس طبقه بندی می شود. هر کلاس که طول بیشتری از این شاخص را دارا باشد بیشترین امتیاز و بالعکس هر کلاسی که درصد کمتری از این شاخص را داشته باشد کمترین امتیاز را به خود اختصاص می دهد.

یکی از شاخص های مهم و تأثیر گذار در آسیب پذیری خطوط ریلی، قوس های با شعاع کم هستند که می توانند نقاط بحرانی هر بلاک محسوب شوند. هنگام وقوع زلزله نیروی جانبی قابل ملاحظه ای به جسم خط و همچنین وسائل نقلیه ریلی وارد می شود که این پدیده در قوس ها، خصوصاً قوس های با شعاع کوچک می تواند باعث خروج از خط وسائل نقلیه ریلی شود، تأثیرات بیشتری داشته باشد.واضح است که هر بلاک که دارای بیشترین قوس، خصوصاً قوس های با شعاع کم باشد امکان آسیب پذیری بیشتری را دارا است.