بازسازی ارگ تاریخی بم پس از زلزله بم – دکتر ژوبین معتمد

نویسنده: دکتر ژوبین معتمد، استاد دانشگاه باس اسپا انگلستان

هدف از این پژوهش، بررسی و پیشنهاد یک روش مرمت همدلانه با تقویت لرزه‌ای قابل قبول و با کمترین تغییر ممکن در ساختار اصلی برای نگهداری بلندمدت بافت تاریخی ارگ بم است. در هر برنامه بازسازی، توجه به تدابیر سازه‌ای موقت لازم برای ایمنی افرادی که در محل کار می‌کنند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
در 26 دسامبر 2003، زلزله‌ای با بزرگی 6.5 ریشتر و شدت حداکثری 9 EMS باعث تخریب تقریباً کامل شهر باستانی بم و منطقه اطراف باراوات شد که حدود 800 کیلومتر در جنوب شرقی تهران قرار دارد. گسل‌های ایجاد کننده زلزله‌ها در شعاع 250 کیلومتری بم در حداقل 25 سال گذشته فعال بوده‌اند و این روند ممکن است در آینده نیز ادامه یابد. زلزله‌های ثبت شده در این دوره عبارتند از: زلزله‌ای با بزرگی 6.4 ریشتر در 22 فوریه 2005، که منجر به مرگ 600 نفر شد؛ زلزله‌های 11 ژوئن و 28 ژوئیه 1981 با بزرگی‌های 6.6 و 7.3 ریشتر، که منجر به مرگ 3000 و 1500 نفر شد. از جمعیت 180,000 نفری، گزارش رسمی دولت در 29 دسامبر 2004 اعلام کرد که بیش از 30,000 نفر کشته و 50,000 نفر زخمی شده‌اند. حدود 18,000 خانه و صدها کسب و کار به طور غیر قابل تعمیر آسیب دیده‌اند که خسارت آن حدود 10 میلیارد دلار برآورد شده است.
بنای تاریخی ارگ بم که بخش‌هایی از آن به 2000 سال قبل برمی‌گردد، به شدت آسیب دیده است. این بنا با مساحت 220,000 متر مربع شامل 25 بنای متمایز است که شامل ساختمان‌های مسکونی، اجتماعی، آموزشی و تجاری، یک اردوگاه نظامی، مساجد، بازار، مدرسه، زندان، مرکز ورزشی، یخچال و بخش حکومتی می‌شود. این بنا با دیوارهایی به طول 2000 متر و ارتفاع تا 18 متر احاطه شده است. ارتفاع دیوارها و برج‌ها در قلعه از 6 تا 18 متر متغیر است، با عرض پایه‌ای که از 2 تا 6 متر متغیر است. در خارج و در امتداد دیوارها، خندق‌های دفاعی به عمق 1.4 متر وجود داشت. ارگ بم تا حدود سال 1910 مسکونی بوده و سپس به عنوان یک اردوگاه نظامی قاجار استفاده می‌شده و در حال حاضر به عنوان میراث جهانی توسط یونسکو ثبت شده است.

پیش‌زمینه
قدیمی‌ترین بخش قلعه بر روی سنگ بنا شده و بخش‌های بعدی بر روی خاک آبرفتی نرم در پایین تپه ساخته شده‌اند. ساخت آن بر اساس یک روش سنتی معروف در منطقه به نام «چینه» انجام شده است. این روش که بیش از بیست قرن پیش در ایران آغاز شده و سرانجام به عربستان و آفریقا نیز گسترش یافته است، شامل ساخت لایه‌های 40 سانتیمتری از مخلوط سنگ، مواد مختلف، خاک رس، آهک و پوزولان است که با بلوک‌های گل خشک شده بسته‌بندی می‌شود و هر لایه با یک پوشش مداوم گرفته می‌شود.
مزیت این تکنیک این است که نیاز به داربست ندارد. اتصالات افقی بین لایه‌ها صاف بودند تا حرکت نسبی بین لایه‌ها را امکان‌پذیر کنند و از ترک‌های عمودی ناشی از جمع‌شدگی یا دیگر اشکال نشست و حرکات لایه‌های بالایی جلوگیری کنند. معمولاً هر لایه باید یک هفته خشک شود تا چرخه جمع‌شدگی خود را کامل کند قبل از اینکه لایه بالایی روی آن قرار گیرد. چند ردیف خشت در بین لایه‌ها در هر پنج لایه قرار داده می‌شود. تعدادی از دیوارها یا پشت‌بندها از خشت ساخته شده‌اند که سقف‌های گنبدی یا قوسی نیز از خشت پشتیبانی می‌کنند.

آسیب‌های زلزله
زمین خاک نرم در قسمت پایین تپه باعث شده است که بناهای واقع در قسمت‌های جنوبی سایت مانند ورودی اصلی بیشتر در معرض نیروهای لرزه‌ای قرار گیرند. توسعه‌های انجام شده در دوره‌های بعدی در طول گسترش قلعه و مرمت‌ها در نیمه دوم قرن بیستم بدون ورودی‌های کافی مهندسی معماری و لرزه‌ای، دلیل اصلی وسعت تخریب در زلزله بوده است. بنای ورودی اصلی که بر روی خاک نرم قرار دارد با پوشش سنگین رس، آهک و گچ بدون در نظر گرفتن اتصالات حرکتی عمودی یا افقی و بست‌ها پوشیده شده بود تا امکان حرکت یکنواخت پوشش سطحی با لایه‌های پشتیبانی کننده فراهم شود. این سختی مواد پوشش‌دهنده منجر به آسیب شدید به دیوارها شد که با شتاب عمودی زمین لرزه آغاز شد و باعث فشرده‌سازی و خمیدگی خارجی دیوار گلی شد. در مواردی پوشش سطحی از دیوار باستانی در صفحات بزرگ جدا شد.
در مرمت‌های یخچال یک گنبد پله‌پله پس از سال 1974 بر روی دیوارهای موجود ساخته شد. این بار اضافی ممکن است باعث آسیب اضافی به قسمت داخلی دیوار باستانی داخلی و همچنین ترک عمودی نزدیک به ورودی آن شده باشد. دیوارهای لایه‌ای خاک با حضور موریانه‌ها تضعیف شده بودند. این آلودگی موریانه‌ها نیز باعث ایجاد تونل‌های باریک توخالی شده بود که استحکام تیرهای سقفی تنه درخت نخل را کاهش داده بود. در مرمت‌های بعدی، پوشش سطحی گل و کاه به تعدادی از بناها اعمال شد که جمعیت بیشتری از موریانه‌ها را نیز جذب کرد.

توصیه‌ها
اکثر منشورهای بین‌المللی حفاظت از میراث فرهنگی به شدت توصیه می‌کنند که مداخله‌های سازه‌ای حداقلی انجام شود تا بافت اصلی بنا حفظ شود در حالی که نیاز به تأمین استحکام سازه‌ای بلندمدت برای فراهم کردن ایمنی سایت را نیز می‌پذیرند. منشور ونیز (1964) اساس مداخله‌های حفاظتی در بناهای تاریخی است، اما همچنان دارای ابهامات و تناقضاتی در اظهارات خود در مورد ایمنی سازه‌ای آینده بناها است. منشور بورا (استرالیا 1985) مفاهیم حفاظت، مرمت و بازسازی را به شرح زیر دسته‌بندی کرده است:

• حفاظت: حفظ بافت تاریخی در حالت فعلی آن با کنترل تخریب آن. هر گونه کار تقویت لرزه‌ای باید با کمترین تغییرات غیرقابل بازگشت به سیستم سازه‌ای تاریخی انجام شود.
• مرمت: بازگرداندن بافت تاریخی به حالت قبلی خود بدون معرفی مواد جدید.
• بازسازی: بازگرداندن یک مکان به حالت قبلی شناخته شده خود تا حد امکان و تفاوت اصلی آن با دو مورد قبلی، شامل شدن مواد جدید و باستانی در بافت تاریخی است. بازسازی زمانی مناسب است که یک مکان به دلیل آسیب‌ها و تغییرات ناقص شده باشد و از طریق این روش ارزش فرهنگی بنا بازیابی شود. این ممکن است به یک مکان محدود شود و لازم نیست که بخش عمده‌ای از بافت را تشکیل دهد. این باید به تولید شواهد فیزیکی یا مستند محدود شود و فقط در صورت بررسی دقیق از اصلی متمایز شود.
گسل‌های زلزله محلی اکنون فعال هستند و زلزله‌های مکرری در این منطقه رخ می‌دهند. تقویت لرزه‌ای باید ایمنی تعداد زیادی از بازدیدکنندگان از بنا را فراهم کند.

مصالح ساختمانی
مزایای بالقوه ملات آهک در ساخت و ساز در زمینه فناوری حفاظت از بناها شناخته شده است، اما به طور کافی اثرات آن بر عملکرد لرزه‌ای بررسی نشده است. مخلوط ملات آهک، خاک رس و پوزولان در ایران برای ساخت آجرهای نپخته و همچنین برای بستر ملات به مدت دو هزار سال با موفقیت استفاده شده است.
تجربه کشمیری ارزش بررسی مفهوم “بالشتک پلاستیکی” را دارد که ممکن است به عنوان یک مفهوم مناسب برای دیوارهایی که تحت نیروهای زلزله قرار دارند ثابت شود. ملات ضعیف استفاده شده در کشمیر، با انعطاف‌پذیری کلی ساختار ساختمان، مقاومت کششی ارائه شده توسط تیرهای چوبی و پیش‌فشاری ارائه شده توسط وزن ممکن است به توزیع ترک‌ها در دیوار کمک کرده و از شکست و فروپاشی فاجعه‌بار جلوگیری کند.
بررسی جایگزین‌های تقویتی فیبر پلیمری به جای استفاده سنتی از کاه که موریانه‌ها را جذب می‌کند ممکن است مفید باشد. موریانه‌ها که در آب و هوای گرم یافت می‌شوند از کاه تغذیه می‌کنند و به میزان کمتری از تیرهای سقفی تغذیه می‌کنند، اگرچه سوزن‌های روی سطح تنه درختان نخل نفوذ آن‌ها را کند می‌کند.
استفاده از آجر خاک رس پخته در بازسازی ارگ بم که با چینه و خشت ساخته شده، باید ممنوع شود.

پژوهش
اهداف پژوهش باید ایجاد یک پایه محکم برای حفظ یکپارچگی دیوارهای لایه‌ای و آجری نپخته تاریخی باشد. پروژه پژوهشی زیر ممکن است مورد بررسی قرار گیرد:
• فراهم کردن دسترسی و خروج ایمن به هر بنای تاریخی با کمترین اختلال در آوار موجود و سازه باقی‌مانده.
• حمایت‌های موقت، شمع‌بندی و حمایت از سازه باقی‌مانده.
• مدیریت و استفاده از آوار تولید شده توسط زلزله در هر بنا.
• مطالعه اثرات ملات‌های با مقاومت و اجزای مختلف و رفتار و مقاومت درون‌صفحه‌ای دیوارهای لایه‌ای پس از الاستیک.
• تحقیق در مورد حالت‌های شکست موجود تحت بارگذاری زلزله اخیر.
• جمع‌آوری داده‌های بناهای تاریخی بم (خواص مواد، پیکربندی‌های معماری، فناوری‌های ساخت، اهمیت باستان‌شناسی) برای تعیین پیکربندی سازه‌ای.
• ساخت مدل‌های مختلف سازه‌های منحنی، دیجیتالی کردن مدل‌ها به نقشه‌ها برای ارائه بخش دقیق برای تحلیل سازه‌ای و برای بحث در مرحله طراحی.
• تحقیق در مورد رفتار لرزه‌ای سازه‌های گلی با استفاده از مدل‌های المان محدود شامل سختی مدل بارگذاری استاتیک و دینامیک، و اثر نرم‌شدگی و بی‌ثباتی بارها بر روی دیوار گلی.
• مطالعه جامع سختی دیوارهای گلی به عنوان تابعی از نحوه تعامل عناصر آن.
• بهبود مقاومت لرزه‌ای با در نظر گرفتن جایگزین‌های تقویتی.
• بیانیه‌های روش و طرح مداخله دقیق برای هر بنا.

کدهای عملی
اختلافاتی بین اسناد حفاظت تاریخی که توصیه می‌کنند از ضعیف‌ترین و غنی‌ترین فرمول آهک ASTM (K) استفاده شود (1 واحد سیمان به 2.25-4 واحد آهک برای کار مرمت) و کد ساختاری یکسان (UBC) که استفاده از ملات ضعیف‌تر از سه دسته قوی‌ترین را ممنوع می‌کند (ASTM نوع M, S & N: 1 واحد سیمان به 0.25-1.25 واحد آهک برای هر ملاتی که در سازه‌های بنایی استفاده می‌شود) وجود دارد. این شامل اکثر دیوارهای بنایی تاریخی است.
کد لرزه‌ای ایران (IS2800) به طور کلی استفاده از ملات آهک و دیوارهای گلی را مستثنی می‌کند. استفاده از ملات آهک هیدرولیک و سازه‌های گلی که در برخی موارد دوام قابل مقایسه‌ای با دیوارهای بلوک سیمانی نشان داده‌اند، نیاز به بررسی دارد. در حالی که کدها بر اساس عملکرد دیوار تحت بار در مرحله طراحی آن در زمان ساخت، توسعه یافته‌اند، اسناد حفاظت به حداکثر رساندن دوام بلندمدت دیوارها با مواد نسبتاً ضعیف‌تر در پاسخ به محیط را هدف قرار می‌دهند.
نتیجه‌گیری
می‌توان گفت که بزرگ‌ترین شکوه یک بنا در عمر آن نهفته است و حس عمیق تاریخ را ایجاد می‌کند. ارگ بم نیاز به تیمی از معماران، مهندسان و باستان‌شناسان معتبر حفاظت دارد تا یک پروژه بازسازی و مرمت جامع را برنامه‌ریزی کنند. این پروژه باید بین‌رشته‌ای و به‌روز باشد، به رهبری افرادی که اهمیت حفظ بافت تاریخی را درک می‌کنند و همچنین کنترل ایمنی، پوسیدگی آینده و مقاومت لرزه‌ای این بنا را تا حد ممکن مد نظر دارند.
درک رفتار سازه‌های لایه‌ای (چینه) و خشت نپخته (خشت) می‌تواند ما را به سوی روش‌هایی هدایت کند که کمترین تخریب را برای بافت اصلی دارند. هدف از حفاظت تاریخی، حفظ تداوم در تکامل آهسته سنت‌های ساختمانی در حالی که مؤثرترین مقاومت جامع طولانی مدت در برابر حرکت در طول زمان، نشست تدریجی پایه‌ها و فرسایش آهسته آهک و همچنین زلزله‌های آینده را فراهم می‌کند، است.
بازسازی بناهایی مانند ارگ بم ممکن است سال‌ها طول بکشد و بودجه قابل توجهی را مصرف کند. در یک مورد مشابه، آکروپولیس در آتن که از همان دوره است اما مساحت کمتری دارد، از سال 1975 در حال بازسازی است. تاکنون 35 میلیون دلار هزینه شده و پیش‌بینی می‌شود حداقل 20 سال دیگر و تا 70 میلیون دلار برای تکمیل آن نیاز باشد. کارشناسان برآورد می‌کنند که بازسازی کامل ارگ بم ممکن است تا 1 میلیارد دلار هزینه داشته باشد.

جز بومی‌های بم و کرمان که حدود ۹۰ درصد از بازسازی ارگ را انجام دادند، سه کشور یعنی فرانسه، ژاپن و ایتالیا و خود یونسکو کمک‌های شایانی به ساخت دوباره ارگ بم کرمان کردند. یکی هزاران یورو پول و نقشه سه‌بعدی ارگ را تهیه کرد، دیگری بخش عمده‌ای از تحقیقات و تامین هزینه‌ها را به‌عهده گرفت و در آخر، این مردم بودند که دستان خود را مثل نیاکانشان در گِل بردند تا این‌بار ارگ بم جدید را مستحکم‌تر از قبل بسازند. با تشکر از همکار عزیز دکتر امیر میبدی، مدرس در دانشگاه باس اسپا، برای ترجمه این مقاله که در کنفرانس Concrete Solution 2011 در شهر درزدن آلمان به نشر رسید.