گزارش زمین‌لغزه و آسیبهاى ساختمانى در روستاى زناسوج (استان قزوین)

توضیحات

  گزارش زمین‌لغزه و آسیبهاى ساختمانى در روستاى زناسوج (استان قزوین)                  مقدمه:      در پى نامه شماره 11460- مورخه 2/6/1382 سازمان مسکن و شهر سازى استان قزوین مبنى بر رویداد زمین لغزه در روستاهاى زناسوج و سفیدآب از توابع رودبار شهرستان و وارد آمدن آسیب به منازل روستایى و زمین هاى کشاورزى و درخواست اعزام کارشناس جهت بررسى پدیده ، مناطق یاد شده مورد بررسى کارشناسان گروه زمین شناسى مهندسى سازمان زمین شناسى و اکتشافات معدنى کشور قرار گرفت که گزارش حاضر حاصل این بررسى ها در مورد روستاى زناسوج مى باشد . در مورد روستاى سفیدآب نیزگزارش جداگانه‌اى تهیه گردیده است.       پیش از تهیه گزارش هاى یاد شده،گزارش خلاصه اى از بررسى هاى انجام شده در هر دو روستا و دلایل رویداد لغزش وهمچنین توصیه هاى لازم جهت اطلاع و اخذ تصمیم مناسب از سوى مسئولین محترم استان توسط این گروه تهیه و ارسال گردیده بود.      گزارش حاضر شامل جزئیات بیشترى در مورد این پدیده ها بوده و با نقشه ها و عکس هایى همراه گردیده است. ویژگیهاى طبیعى :          روستاى زناسوج در فاصله تقریبى 35 کیلومترى شمال خاورى قزوین در مجاورت کوه زجه و در حوضه آبریز شمالى استان قزوین واقع شده است (شکل 1). آب و هواى منطقه از سیستم باخترى و مدیترانه اى که بیشترین عامل بارندگى در استان بوده و سیستم پرفشار شمالى که عامل سردى و رطوبت است تاثیر میپذیرد. میانگین بارش استان در حدود 310 میلیمتر و میانگین دما 5/13 درجه سانتیگراد با حداقل مطلق 24- و حداکثر مطلق 43 درجه سانتیگراد میباشد. میانگین رطوبت نسبى سالانه در استان 7/57 درصد بوده و داراى 111 روز یخبندان سالانه میباشد.          روستاى زناسوج با ارتفاع تقریبى 1800 مترى بدلیل قرارگیرى در منطقه اى کوهستانى داراى بارندگى بیش از حد میانگین استان و درجه حرارت به مراتب پائین تر از حد میانگین است. بعلاوه دامنه اى که روستا برروى آن واقع شده رو به شمال بوده و آفتابگیر نیست (شکل 2). چشمه هاى زیادى در این منطقه جریان دارند که عامل تراکم روستاها و آبادى ها میباشند. معروفترین این چشمه ها که آب آشامیدنى روستا را تامین کرده و نیز براى آبیارى باغهاى روى شیب از آن استفاده میگردد چشمه آب زندگانى نام دارد که آب آن بوسیله کانال هاى متعددى در روستا جارى بوده و به رودخانه سرخه چار در قسمت شرقى روستا زهکش میگردد.     ویژگى هاى زمین شناسى و زمین ریخت شناسى :            محدوده مورد بررسى در کوه هاى البرز در شمال قزوین واقع شده و ساختار زمین شناسى آن شامل یک سرى چین ها و راندگى هاى خاورى- باخترى است که در راستاى محور مرکزى کوه هاى البرز بسوى شمال و جنوب چین خورده و یا رانده شده اند. شدت دگرریختى در دو کناره شمالى (گسله خزر) و جنوبى (گسله شمال قزوین – در نزدیکى روستاى زناسوج) به بیشترین مقدار خود میرسد.          این پهنه کوهستانى از دیدگاه جنبش توده هاى ناپایدار مانند لغزش ، ریزش و جریان گلى نیز قابل توجه است. آثار خاکسره   (Solifluction) و تله هاى برفى که در دامنه هاى اطراف روستاى زناسوج (بویژه در دامنه هاى پشت به آفتاب) بوضوح قابل مشاهده میباشند و همچنین آثار فرسایش مکانیکى نظیر خردشدگى ناشى از یخبندان و فرسایش پوست پیازى در سنگ هاى همگن، نشانگر فعال بودن یخبندان در منطقه هستند (عکس1) . به این ترتیب وجود شیب هاى تند، خردشدگى زمین ساختى، فرسایش مکانیکى شدید سنگ ها حاصل از یخبندان هاى مکرر و حضور آب فراوان زمینه مساعدى را براى رویداد ناپایدارى هاى دامنه اى فراهم ساخته است. نویسندگان گزارش حاضر به تازگى در حین تهیه نقشه هاى زمین شناسى مهندسى قزوین (در جنوب باخترى روستاى زناسوج) نهشته هاى یخچالى و پدیده هاى مرتبط با فرآیند یخچال نظیر تله هاى برفى، خاکسره، یخشکست   (Gelifract)و زمین لغزه را شناسایى و بطور مختصر بررسى نموده اند.          واحدهاى زمین شناسى در محدوده روستاى زناسوج را میتوان در 3 دسته اصلى به شرح زیر جاى داد (شکل 3):   1-    واحد ناهمگن  (Q) :          با جورشدگى بسیار ضعیف و نابرجا متشکل از رس و سیلت تا قلوه سنگ و تخته سنگهایى با قطر یک متر که میتواند منشاء لغزشى (بهمن سنگى  (Rock Avalanch) و یا یخچالى داشته باشد. این واحد به علت سیمان شدگى ضعیف داراى تخلخل زیادى بوده و تراکم پذیرى و تراوایى بالایى دارد (با اینکه مصالح جورشده معمولاً تراوایى کمى را نشان میدهند) . این واحد بین 2 تا 6 متر ضخامت داشته و تقریباً همه جا بطور مستقیم در زیر خانه هاى روستا واقع شده است (عکس 2).   2-     واحد توف شیلى سازند ائوسن کرج  (E Sh) :          با لایه هاى شیلى تا مادستون که با رنگ تقریباً سبز خود مشخص میباشد. این واحد در رودخانه واقع در خاور روستا به واسطه گسلش در مجاورت واحد شیلى شمشک    (Jsh) متعلق  به ژوراسیک قرار گرفته است (شکل 2 و 3). احتمالاً در بخش شمال باخترى روستا (چند متر پس از مسجد) این واحد در زیر واحد    Qقرار داشته و سنگ بستر را تشکیل میدهد. این واحد بطور نسبى از واحد شیلى ژوراسیک شمشک مقاوم تر است.   3- واحد شیلى سازند شمشک ژوراسیک   (Jsh) :      این واحد سیاه رنگ در خاور روستا در زیر واحد  Q  قرار دارد و روستائیان آنرا خاک سیاه مینامند که نشان از هوازدگى شدید آن دارد (عکس 3). در گزارش نقشه زمین شناسى 1:250000 قزوین- رشت این واحد شیلى – مادستونى از مستعدترین واحدهاى منطقه از دیدگاه رویداد زمین لغزه دانسته شده است.          احتمالاً  این شیل ها و مادستون ها در اثر هوازدگى شدید فرسوده شده و رفتار مهندسى شبیه خاک ها از خود نشان میدهند. محصول هوازدگى و فرسایش شیل ها و مادستون ها کانى هاى رسى و بطور عمده مونت موریلونیت است که قابلیت جذب آب زیادى دارد. تغییرات حجمى ناشى از آبگیرى و آبدهى کانى هاى مذکور بسیار زیاد بوده و بدلیل مقاومت برشى کم معمولاً در عملیات مهندسى و ساخت و ساز مشکلات زیادى ایجاد میکنند. احتمالاً سطح لغزش اصلى در این واحد و یا برروى آن واقع شده است.   تاریخچه مختصر و ویژگیهاى روستاى زناسوج :            به گفته ساکنین سالمند روستاى زناسوج در زمانى بین 150 تا 300 سال پیش بدلیل مرتفع و خنک بودن مکانى ییلاقى بوده و ساختمان دائمى در آن وجود نداشته است، ولى براى نگهدارى دام 3 تونل یا زاغه در زمین حفر کرده بودند. این زاغه ها کاربردهاى متفاوت داشته و با طول هاى مختف (52 ، 45 و 25 مترى) حفر شده بودند (شکل 3) . در حدود 100 تا 150 سال پیش اولین ساختمان ها بصورت اسکان ثابت ساخته شده و بدلیل رشد تدریجى روستا 4 زاغه جدید با طول بین 8 تا 12 متر حفر میشود. این زاغه ها با راستاى شمالى – جنوبى تا خاورى- باخترى داراى ارتفاعى در حدود 2 تا 5/2 متر و پهناى 5 تا 6 متر بوده و در زیر نهشته هاى نابرجا (واحد  Q) و در واحدهاى  J shو  E shحفر شده اند. کف آنها تراز بوده، دهانه ورودى آنها در پائین دست شیب دامنه قرار داشته و انتهاى آنها بن بست بوده است.          آبراهه هایى بمنظور آبیارى در روستا جارى اند. نشت فراوان آب از دیواره ترانشه هاى کوتاه در جاهاى مختلف روستا (عکس 4) نشانه اى از پر آب بودن زمین است که منشاء آن میتواند علاوه بر رطوبت طبیعى مصالح، تزریق آب توسط آبراهه هاى مذکور نیز باشد. با حفر زمین در روستا در عمق 1 مترى رطوبت خاک افزایش مى یابد و حدود 4 مترى به آب میرسد.   آسیب هاى ساختمانى:            شیوه ساخت و ساز در زناسوج کاملاً روستایى بوده و مصالح مورد استفاده از کیفیت مناسبى برخوردار نیستند. کوچه ها و معابر فاقد طرح مشخص بوده و وضعیت آشفته اى دارند. تخریب ها از حدود 3 سال پیش بطور آشکار آغاز شده و در سال جارى که سال پرآبى بوده شدت یافته اند. آسیب ها بصورت فروریختن کامل ساختمان ها (عکس 5) ، ریزش سقف یا دیوارها (عکس 6) و یا دست کم ایجاد ترک در ساختمان ها (عکس 7) میباشد. ترک هاى قائم بیشتر از نوع ترک هاى با بازشدگى بیشتر در بالا هستند که غالباً تا کف ساختمان امتداد نمى‌‌یابند.          تمامى ساختمان هاى روستا آثارى از ترک خوردگى را نشان میدهند. از تعداد 38 خانه روستا حدود 18 خانه 100% تخریب شده و در حدود نیمى از خانه هاى باقیمانده نیز آسیب هاى جدى را متحمل شده و براى سکونت خطرناک هستند. بطور کلى میتوان یک طبقه بندى عمومى در مورد الگوى تخریب خانه ها در روستاى زناسوج در نظر گرفت:   1-    بخش جنوبى و جنوب خاورى:          در این بخش بیشترین خانه هاى تخریب شده قرار دارند و تخریب گسترده و شدید است (شکل 3). برخى خانه ها و انبارها بطور کامل فرو ریخته اند. تمام زاغه هاى قدیمى و دو زاغه جدید در این بخش قرار دارند. به گفته ساکنین زاغه ها در این بخش در خاک تیره حفر شده اند. این خاک تیره میبایست مربوط به واحد شیلى – مادستونى ژوراسیک  (J sh) باشد که برروى آن بطور متوسط 4 متر نهشته هاى ناهمگن  (Q) تشکیل شده است.   2-    بخش شمالى و شمال باخترى:          بیشتر شامل خانه هاى شمال مسجد روستاست. خانه ها در این بخش خسارت کمترى دیده اند.          دو زاغه جدید در این بخش قرار دارند که در خاک ها یا نهشته هاى به رنگ خاکسترى روشن حفر شده اند. این نهشته ها میتوانند مربوط به بخش شیلى واحد  E sh (شیل هاى سازند کرج) باشند. بر روى سنگ کف در این محل نیز در حدود 4 متر نهشته هاى ناهمگن  (Q) قرار دارد.          حد و مرز دو بخش مذکور را گسله اى با روند عمومى خاورى- باخترى مشخص میکند که واحد شیلى ژوراسیک (J sh) در جنوب و واحد توف شیلى ائوسن    (E sh)در شمال آن قرار گرفته است (شکل 3).          بهر حال در هر دو بخش یادشده سنگ بستر شیلى است، اما واحد شیلى ژوراسیک بدلیل رس بیشتر (نسبت به توف هاى شیلى ائوسن) احتمالاً رفتار نامطلوب ترى دارد، همانگونه که تخریب شدیدترى در منطقه اى که این واحد سنگ بستر را تشکیل میدهد صورت گرفته است.       ساز و کار و عوامل موثر در ایجاد لغزش :            آثار اولیه گسیختگى از سه سال پیش با لغزش و سقوط سنگ ها در شیب هاى بالادست روستا و مجاور جاده آغاز گشته که آثار آن همچنان دیده میشود (عکس 8). لغزش اصلى که عامل موثر در تخریب ساختمان ها بوده شواهدى از حرکت بطئى در حد خزش  (Creep) نشان میدهد که بعلت تراکم پذیرى واحد سست  Q و ساخت و سازهاى غیر اصولى بصورت تخریب کامل و یا وارد آمدن آسیب هاى جدى به منازل روستائیان خود را آشکار ساخته است. اندازه گیرى دقیق این خزش نیاز به پایش   (Monitoring) شیب در طول زمان دارد. بنظر میرسد که این خزش از نوع خزش هاى نسبتاً عمیق بوده و احتمالاً بخش از لایه هاى شیلى هوازده و خردشده، و تمام حجم واحد سست نابرجاى روى آنرا درگیر حرکت نموده است. هوازدگى شدید همراه با تزریق مداوم آب سبب فرسایش شیل ها شده تا حدى که ویژگى هاى سنگى خود را از دست داده و رفتار مکانیکى آنها به خاک نزدیک شده است. تداوم تزریق آب از طریق کانال هاى آبیارى بهمراه تاثیر تغییرات فصلى (شامل بارش هاى شدید و عمل یخبندان) میتواند حرکت را در لایه هاى دستخوش خزش تشدید نماید. ادامه خزش مصالح بصورت پیوسته میتواند به ناپایدارى گسترده شیب و قرارگیرى آن در مرز گسیختگى کامل بیانجامد.          در توضیح چگونگى ایجاد ناپایدارى در زمین روستا و یا دست کم تشدید این ناپایدارى، نقش زاغه هاى موجود غیر قابل انکار است. به گفته ساکنین در حدود 12 سال پیش یک منزل مسکونى درست برروى محور زاغه 52 مترى ساخته میشود که فاضلاب آن بطور صحیح دفع نشده و بخشى از آن بدرون زمین تزریق مى شده است. در حدود 13 سال پیش سقف زاغه فروریخته و ساختمان یا ساختمان هاى روى آن تخریب میشوند (عکس 9). پس از این زمان است که روند تخریب سایر خانه ها شدت میگیرد ، بعبارت دیگر تقریباً تخریب تمامى خانه ها از سه سال پیش به اینسو صورت گرفته است که همچنان ادامه دارد. احتمالاً با نفوذ تدریجى فاضلاب منزل یادشده (و یا منازل دیگر) بدرون زمین، آب به زاغه مذکور سرایت کرده و بدلیل رفتار ناپایدار شیل در مقابل آب و کاهش مقاومت برشى آن گسیختگى صورت گرفته و سبب فروریزش سقف زاغه و ساختمان هاى روى آن شده است.          لازم به یادآورى است که وجود زاغه ها با طول ها و جهت هاى مختلف در زیر خانه ها، سستى و تراکم پذیرى واحد نابرجاى سطحى و ساخت و سازهاى غیر اصولى ، همگى در تشدید خرابى ها و آسیب ها نقش دارند، اما نمیتوان نقش خزش، بویژه در بخش سطحى واحد شیلى را در بروز ناپایدارى ها نادیده انگاشت.          معمولاً در رویداد یک زمین لغزه یا خزش مجموعه اى از عوامل و شرایط تاثیر گذار هستند. این عوامل میتوانند در برگیرنده دامنه وسیعى از عوامل تسهیل کننده زمین شناسى، ریخت شناسى، فیزیکى و انسانى باشند. عوامل اصلى در رویداد زمین لغزه و تخریب ساختمان ها در روستاى زناسوج را میتوان بصورت زیر برشمرد: 1-    وجود لایه شیلى ضعیف هوازده بعنوان سنگ بستر که از دیدگاه مهندسى جزو مصالح مسئله ساز به حساب میآید. 2-     وجود نهشته هاى ناهمگن با ضخامت میانگین 4 متر برروى سنگ بستر شیلى که ساختمان هاى روستا عموماً برروى آن قرار دارد. این نهشته ها بطور ضعیف سیمانى شده، سست بوده، تخلخل و نفوذپذیرى و تراکم پذیرى زیادى دارند. 3-     در همه جاى روستا میتوان نشتاب ها و آبراهه هاى متعددى را مشاهده نمود که بمنظور آبیارى مورد استفاده واقع شده و مقادیر زیادى آب را به زمین زیر روستا تزریق میکنند. 4-    بالا بودن سطح آب زیرزمینى به همراه تاثیر رودخانه سرخه چار در تزریق آب به سنگ بستر شیلی. 5-     بارندگى هاى قابل توجه سال جارى بویژه پس از یک دوره نسبتاً طولانى خشکسالى، سبب نفوذ بیشتر آب به سطوح برش مصالح درگیر لغزش و نیز سرایت آن به زاغه ها شده که نقش مهمى در تخریب ها داشته است. 6-     شیب تند توپوگرافى (در حدود 35 درجه) که زمینه مناسب حرکت را ایجاد نموده است. 7-     خردشدگى ناشى از گسلش در پى سنگ منطقه به سبب قرار داشتن در یک پهنه زمین ساختى فعال. 8-     رویداد زمین لرزه هاى بزرگ (نظیر زمین لرزه سال 1369 منجیل – رودبار) و یا زمین لرزه هاى کوچک محلى میتواند در خردشدگى بیشتر مصالح و تشدید حرکت ها نقش داشته باشد.   پیشنهادها:             در ارائه راه حل هاى عملى و اقتصادى جهت پایدارى سازى زمین لغزه ها میبایست عوامل مختلفى مدنظر قرار گیرند. این راه حل ها میتوانند دامنه وسیعى از فن آورى هاى کاربردى را در بر داشته باشند اما بطور معمول سه روش عملى و در عین حال اقتصادى عبارتند از: زهکشى سطحى و عمقى، تغییر هندسه شیب و استفاده از دیوارهاى حایل. در مورد روستاى زناسوج از بین این روش ها شاید زهکشى سطحى و عمقى با هدف خشک نگاه داشتن زمین در حال حرکت روش مناسب ترى باشد. همچنین در صورت مهار آب هاى سطحى و هدایت آنها به آبراهه هاى پیرامون روستا همزمان با زهکشى عمقى میتوان روند حرکت توده در حال حرکت را کند کرده و یا متوقف نمود.          اما باید خاطر نشان ساخت موفقیت این روش مستلزم طراحى دقیق و حساب شده شبکه زهکشى شامل تونل ها، چاه هاى زهکش و نیز کانال هاى سطحى است که میبایست با اجراى اصولى دنبال گردد. چنین شبکه اى همواره نیاز به مراقبت و نگهدارى خواهد داشت.          با توجه به وضعیت آشفته ساخت و ساز در روستا، سنگ بستر شیلى ناپایدار، مصالح ناهمگن سست زیر روستا، وجود زاغه هاى متعدد با موقعیت نامعلوم، آب هاى سطحى فراوان ، انبوه مصالح ساختمانى پراکنده حاصل از تخریب منازل، شیب تند دامنه، وجود پرتگاه در حاشیه روستا و بارش هاى فراوان منطقه، اجراى این روش و یا روش هاى دیگر پایدارسازى، پیچیده و پرهزینه خواهد بود و توصیه نمیشود، ضمن آنکه به دلایل ذکر شده ممکن است کاملاً موفقیت آمیز نباشد.          افزون بر این بسیارى از منازل روستا در وضعیت خطرناکى بوده و با توجه به رفتار فروریزشى زمین و ساختمانها در موارد پیشین احتمال دارد تخریب هاى آتى بدون بروز نشانه هاى اولیه صورت گرفته و فرصتى براى تخلیه منازل وجود نداشته باشد. این مسئله در صورت رویداد زمین لرزه (هر چند با شدت کم) حادتر خواهد بود زیرا بسیارى از منازل در آستانه تخریب قرار دارند و حتى با لرزش هاى خفیف فرو خواهند ریخت.          بهر حال چنانچه الزاماتى مبنى بر بازسازى و حفظ روستا در مکان فعلى وجود داشته باشد، میبایست نسبت به تهیه نقشه هاى توپوگرافى پایه در مقیاس مناسب، بررسى های  زمین شناسى مهندسى و ژئوتکنیکى، طراحى و اجراى شبکه زهکشى جهت متوقف یا کند نمودن حرکت توده در حال لغزش و در صورت نیاز اجراى دیگر روش هاى تثبیت اقدام گردد که هزینه هاى آن میبایست برآورد و پیش بینى شده باشد. شاید بهتر باشد چنین هزینه اى صرف واگذارى زمین و ساخت و ساز مناسب و ایمن در مکان دیگرى گردد که شرایط لازم براى اسکان پایدار را داشته باشد. در این صورت با توجه به وضعیت عمومى زمین شناسى منطقه و گسترش زیاد نهشته هاى نابرجا و شرایط مستعد زمین براى ناپایدارى هاى دامنه اى و نیز توجه به این مسئله که روستائیان را نمیتوان در منطقه اى دور ساکن نمود، مکان جدید میبایست مورد بررسى دقیق قرار گیرد تا از مشکلات مشابه در آینده پیشگیرى شود.          در بازدید مقدماتى از محل در نظر گرفته شده براى انتقال روستا روشن شد که این محل نیز برروى نهشته هاى سست با منشاء مشابه محل فعلى روستا قرار دارد  و آثارى از ناپایدارى هاى ویژه مناطق سردسیر (پدیده خاکسره و پله هاى آن) مشاهده گردید که در هر صورت نیاز به بررسى دقیق ترى دارد. در صورت عدم بررسى و پیش بینى هاى لازم، ساخت روستا در این مکان میتواند با تحریک دامنه سبب بروز مشکلاتى هر چند در ابعاد محدودتر گردد.     شکل 1 – موقعیت جغرافیایى و راه دسترسى به روستاى زناسوج     عکس1: آثار فرسایش یخى،تله هاى برفى و لغزش‌ در شیبهاى مجاور روستاى زناسوج.     عکس2:  واحد ناهمگن (Q) که مستقیمآ در زیر خانه هاى روستا واقع شده است.     عکس3: واحد شیلى سازند شمشک ژوراسیک (Jsh ) ، حاوى شیل و مادستون .   عکس4: نمائى از نشت آب در قسمت‌هاى مختلف روستا .     عکس5 :  نمائى از فروریزش کامل ساختمان‌ها در روستاى زناسوج.     عکس6: نمائى از ریزش سقف و نوع مصالح ساختمانى متداول درساخت منازل روستا‌.   عکس7: نمائى از ترکهاى عمودى که بر دیوار‌ منازل روستا به  فراوانى دیده مى شوند.     عکس8 : نمائى دور از  روستا و محل لغزش‌هاى سال هاى اخیر.     عکس9: نمائى از تخریب منازل روى یک زاغه  و ظاهر شدن دهانه اى در سقف آن .     عکس10: نمائى از شیبى که روستا بر آن بنا شده ( اندازه شیب در حدود ˚35  است).