۱-۱ معرفی موضوع تحقیق

امروزه رفتار سنجی سازه های بزرگ و حساس همچون سدها، نیروگاهها و برجها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشد. بنابراین امروزه در کشورهای پیشرفته تقریباً هیچ سازه بزرگی را نمیتوان یافت که فاقد مشاهدات پایش پایداری باشد. در ایران نیز این موضوع همواره مَـد نظر قرار داشته، به طوریکه همه سدها و سازه های عظیم صنعتی و مهندسی دارای ابزارهای دقیق کنترل و مشاهدات ژئودزی مهندسی برای رفتارسنجی میباشند. رفتارسنجی این گونه سازه ها معمولاً به دو صورت ژئوتکنیکی و ژئودتیکی انجام میگیرد. در روش ژئوتکنیکی، ابزارهای سنجنده کشش، بُـرش و انحراف در داخل سازه در حین ساخت نصب گردیده و اطلاعات حاصل از این سنجنده ها به طور مستمر در حین و پس از بهره برداری از سازه به منظور کنترل پایداری مورد مطالعه قرار میگیرد. این ابزارها امکان کنترل درونی سازه را فراهم میسازد.

در روش ژئودتیکی، شبکهای از نقاط بر روی بدنه و محیط اطراف سازه ایجاد شده و از طریق مشاهدات ژئودتیکی عمدتاً طول، زاویه و مختصات در اپکهای زمانی متفاوت، رفتار سازه مورد پایش و کنترل قرار میگیرد. این گونه مشاهدات امکان کنترل تغییر شکل بیرونی سازه را مهیا میسازند.
یکی از مهمترین کاربردهای شبکه های ژئودتیک، شبکه های کنترل جابجایی یا شبکه های میکروژئودزی است. شبکه های میکروژئودزی را میتوان به دو دسته شبکه های مطلق و نسبی تقسیمبندی نمود. این شبکه ها بسیار پر کاربرد هستند و در موارد بسیاری کاربرد دارند، از جمله آنها میتوان حداقل به موارد زیر اشاره کرد:
۱) تعیین جابجایی پوسته زمین در اطراف بدنه سدها
۲) مطالعه تغییر شکل سازه های مهندسی نظیر سدها و پلها و تأسیسات و نیروگاههای هستهای
۳) کنترل نشست زمین در مناطقی که استخراج معادن صورت میگیرد
۴) حرکات ناشی از پدیده زمین لغزش مخصوصاً در مناطق کوهستانی
۵) تعیین جابجایی فلاتها و ساختارهای تکتونیکی درپروژههای مربوط به ژئوفیزیک و زمین شناسی
۶) تأثیرات جزر و مدی که در آن پوسته زمین در اثر این تأثیرات تا حداکثر نیم متر تغییر شکل پیدا میکند.
در شبکه های مطلق، بحث جابجایی مطلق نقاط مطرح است، بنابراین در این شبکه ها میبایست تعدادی نقطه پایدار وجود داشته باشد. انتخاب نقاط پایدار از اهمیت بالایی برخوردار است که در فصلهای بعدی به تفصیل شرح داده خواهد شد. بر خلاف شبکه های مطلق، در شبکه های نسبی بحث جابجایی نسبی نقاط مطرح است.
بکارگیری مشاهدات میکروژئودزی به جهت رفتارسنجی خارجی سازه ها در سالهای اخیر خصوصاً با افزایش دقت وسایل اندازه گیری، به ویژه GPS از اهمیت و توجهی بیش از پیش برخوردار گردیده است. در رفتارسنجی سازه ها به کمک مشاهدات ژئودتیکی، نوعاً کار با ارائه بردارهای جابجایی خاتمه یافته و مهندسین از طریق تفسیر این بردارهای جابجایی رفتار سازه را تحلیل میکنند. برای تعیین میزان جابجاییها تعدادی نقطه روی سازه و اطراف آن در نظر گرفته میشوند؛ دو یا چندین سری مشاهده در اپکهای زمانی متفاوت برای مطالعه تغییر شکل و حرکت سازه صورت میگیرد. در این گونه شبکه ها لازم است یک سری نقاط پایدار، سیستم مختصات را تشکیل دهند تا بتوان جابجاییها را نسبت به آنها محاسبه کرد. در صورت نبود این نقاط جابجاییهای محاسبه شده بین نقاط کاذب خواهد بود. اما باید در نظر گرفت که احتمال دارد تعدادی از نقاط پایدار نیز در عمل، در فاصله زمانی بین مشاهدات دو اپک از جای خود حرکت نمایند. پس لازم است نقاطی که جابجا شدهاند قبل از انجام مشاهدات و محاسبه میزان جابجایی، شناسایی شوند و از فهرست نقاط پایدار که سیستم مختصات را تشکیل میدهند حذف شوند. چنانچه این نقاط را حذف کنیم به یک سیستم مختصات بدون جابجایی دست مییابیم. این کار به ما کمک میکند تا میزان جابجایی هر نقطه را به صورت دقیق و بدون تأثیر جابجایی نقاط مبنا بر آنها محاسبه کنیم. در بخش بعدی به مروری بر کارهای انجام شده در گذشته در زمینه کشف و تعیین میزان جابجایی خواهیم پرداخت.