مطالعات ژئوتکنیکی جهت شناسایی نقاط ضعف پی‌سنگ صحن مسجد امام اصفهان با استفاده از روش رادار نفوذی به زمین

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اراک

2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

روش ژئوفیزیکی رادار نفوذی به زمین (GPR) از طریق ارسال امواج الکترومغناطیسی با فرکانس زیاد (عموماً در محدوده یک مگاهرتز تا بیش از یک گیگاهرتز) به درون زمین و ثبت امواج بازتابی عبوری از محیط­های دی­الکتریک کم­اتلاف، تصاویر زیرسطحی با تفکیک­پذیری بسیار بالا ارائه می­کند. در پژوهش حاضر از این روش غیرمخرب به عنوان یک روش تصویربرداری مناسب، با هدف تعیین محل، میزان گسترش عرضی و عمقی پی سنگ­های احتمالاً نواری دیوارها و ستون­ها و شناسایی نقاط ضعف آنها در محدوده­های صحن اصلی (ایوان جنوبی) و سه ایوان دیگر (شرقی، غربی و شمالی) مسجد امام اصفهان استفاده شده است. برای این منظور با استفاده از یک سیستم GPR مجهز به آنتن­های پوشش­دار با فرکانس مرکزی 250 مگاهرتز، تعداد 38 پروفیل بر روی شبکه­های متعامد، طراحی و برداشت گردید. تفسیر نگاشت­های راداری نشان داد که بیشترین حجم پی­سنگ­های به کار گرفته شده در صحن اصلی مسجد، از نوع نواری، دارای عرض کمتر از یک متر و واقع در عمق نیم متری و زیرسازی دیوارهای شرقی صحن اصلی، دارای پی­های سنگی پهن به عرض 5/5 متر و از عمق 30 سانتی­متری تا عمق حدود 2/1 متری می­باشند. نشست­های متعدد مشاهده شده در ایوان­های شرقی و غربی نیز به­ندرت از 20 سانتی­متر تجاوز می­کنند. نتایج این تحقیق به منظور تهیه طرح بازسازی، مرمت و نگهداری این بنای بسیار ارزشمند فرهنگی، تاریخی و باستانی توسط سازمان میراث فرهنگی به عنوان متولی امر مربوطه، مورد استفاده قرار می­گیرد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Geotechnical Investigations to Detect Basement Defects at Imam Mosque in Isfahan using Ground- Penetrating Radar

نویسندگان [English]

  • Reza Ahmadi 1
  • Nader Fathianpour 2
  • Adibeh Karimi 1
1 Mining Engineering Department, Arak University of Technology, Arak
2 Faculty Member of Isfahan University of Technology
چکیده [English]

     Many engineering decisions must be made on the basis of non-destructive evaluations (NDE). In addition, these assessments should be based on an acceptable engineering criterion. Although, the use of any inspection system is costly, but one of the obvious benefits of employing accurate non-destructive tests, is identification of deficiencies which leaving unidentified in the environment will cause events and as a result, a lot of financial and life losses. The geophysical method called Ground-penetrating radar (GPR) is a new, useful and very powerful method for non-destructive testing of retaining walls, buildings, bridges, tunnels, pavements, roads, railways, pipelines, tunnel lines, highways, substructures, sewage pipes, various types of other installation pipes and man-made artifacts such as concrete, asphalt, rebar, bricks and so on (Ahmadi et al., 2014; Annan et al., 2002).
     This method produces very high-resolution subsurface images via sending high-frequency electromagnetic waves (usually in the range of 1 MHz to more than 1 GHz) into the earth and recording reflected waves transmitted through low-loss dielectric media (Annan, 2001).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground-penetrating radar (GPR)
  • Imam Mosque in Isfahan
  • Non-destructive method
  • GPR Profile
  • Banded basements

مراجع

احمدی ر، فتحیان­پور ن، نوروزی غ ح، "کاربردهای ژئوتکنیکی رادار نفوذی زمین در شناسایی ناهمگنی­های زیر سطحی مسیر حفر تونل انتقال تأسیسات برقی اصفهان"، اولین همایش ملّی رادار نفوذی به زمین، کرمان، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 1393.
احمدی ر، فتحیان­پور ن، نوروزی غ ح، "کاربردهای ژئوتکنیکی روش رادار نفوذی زمین (GPR) در شناسایی پارامترهای فیزیکی و هندسی ناهمگنی­های زیر سطحی"، اولین کنفرانس مهندسی الکترومغناطیس ایران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، 1391.
احمدی ر، فتحیان­پور ن، نوروزی غ ح، "مطالعه ژئوتکنیکی بنای تاریخی سی و سه پل اصفهان با استفاده از روش ژئوفیزیکی رادار نفوذی زمین"، همایش ملی معماری، عمران و توسعه نوین شهری، تبریز، 1393.
گزارش­ها و نقشه­های مسجد امام تهیه شده توسط سازمان میراث فرهنگی استان اصفهان.
Ahmadi R, Fathianpour N, Norouzi GH, “Detecting physical and geometrical parameters of some common geotechnical targets through their effects on GPR responses”, Arabian Journal of Geosciences, 2015, 8, 4843-4854.
Annan AP, “Ground-penetrating radar workshop notes”, Sensors and Software Inc. Mississauga, ON, Canada, 2001, 1-192.
Annan AP, Cosway SW, De-Souza T, “Applications of GPR to map concrete to delineate embedded structural elements & defects”, Ninth International Conference on Ground Penetrating Radar, Koppenjan SK, Lee H (eds.), Proceeding of SPIE, 2002, 4758, 359-364.
Bakker MAJ, Maljers D, Weerts HJT, “Ground-penetrating radar profiling on embanked floodplains”, Netherlands Journal of Geosciences, 2007, 86 (1), 55-61.
Benedetto A, Benedetto F, “GPR Experimental Evaluation of subgrade soil characteristics for rehabilitation of roads”, Ninth International Conference on Ground Penetrating Radar, Koppenjan SK, Lee H (eds.), Proceeding of SPIE, 4758, 708-714, 2002.
Bungey JH, Millard SG, Shaw MR, “The use of sub-surface radar for structural assessment of insitu concrete”, A.C.I., SP128/31, 2, 497-514, 1991.
Geraads S, Charachon B, Loeffler O, Omnes G, “Applying a wave number notch filter to remove interferences caused by railway sleepers from a GPR section”, Ninth International Conference on Ground Penetrating Radar, Koppenjan SK, Lee H (eds.), Proceedings of SPIE, 2002, 4758, 715-718.
Heiler M, McNiel S, Garret J, “Ground penetration radar for highway and bridge deck condition assessment and inventory”, SPIE. 2456/195, 195-208, 1995.
Huston D, Pelczarski N, Esser B, “Damage detection in roadways with Ground Penetrating Radar”, Proceeding of Eigth International Conference on GPR, Gold Coasts, Australia, 91-95, 2000.
Lai WL, Tsang WF, “Characterization of pore systems of air/water-cured concrete using ground penetrating radar (GPR) through continuous water injection”, Construction and Building Materials, 2006, 22, 250-256.
Lorenzo H, Rial FI, Novo AN, “Evaluation of the Roman masonry arch bridge of Lugo (Spain)”, NDT&E International, 2010, 44 (1), 8-12.
Ranalli D, Scozzafava M, Tallini M, “Ground penetrating radar investigations for the restoration of historic buildings: the case study of the Collemaggio Basilica (L’Aquila, Italy)”, Journal of Cultural Heritage, 2004, 5, 91-99.
Saarenketo T, Scuillion T, “Road evaluation with ground penetrating radar”, Journal of Applied Geophysics, 2000, 43, 119-138.
Solla M, Lorenzo H, Rial FI, Novo A, “Ground-penetrating radar for the structural evaluation of masonry bridges: Results and interpretational tools”, Construction and Building Materials, 2012, 29, 458-465.
www.malags.com
Xingxin Xu, Qiaosong Zeng, Dong Li, Jin Wu, Xiangan Wu, Jinyin Shen, “GPR detection of several common subsurface voids inside dikes and dams”, Engineering Geology, 2010, 111, 31-42.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 50.1، شماره 98 - شماره پیاپی 98
بهار 99
خرداد 1399
صفحه 95-105

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار