Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Методы сейсмологической регистрации землетрясений и взрывов

 

3.3 Методы сейсмологической регистрации землетрясений и взрывов являются основными в комплексе сейсмологических методов, применяемых при сейсмическом микрорайонировании. Методы базируются на сравнении амплитуд сейсмических колебаний (смещений, скоростей, ускорений), спектров Фурье и спектров действия для количественной оценки относительных изменений сейсмической интенсивности на участках с различными инженерно-геологическими условиями.

В районах с низкой сейсмической активностью или высоким фоном сейсмических помех допускается частичная или полная замена регистрации землетрясений регистрацией промышленных или специальных взрывов.

Для установления соотношений количественных характеристик между параметрами сейсмических воздействий различной интенсивности и выявления роли остаточных деформаций в общем сейсмическом эффекте параллельно с регистрацией землетрясений малых энергий и взрывов рекомендуется производить регистрацию сильных землетрясений в ждущем режиме.

3.4 Для регистрации землетрясений и взрывов с целью определения количественных характеристик сейсмических колебаний следует применять временные сейсмические станции, оснащенные соответствующей аппаратурой, работающей в непрерывном или ждущем режиме. Основным требованием, предъявляемым к аппаратуре, является идентичность каналов регистрации и достаточная их чувствительность. Амплитудно-частотные характеристики каналов должны обеспечивать малоискаженную запись в диапазоне периодов от 0,1 до 2 с.

В зависимости от характеристик применяемой аппаратуры регистрируются амплитуды смещений, скоростей или ускорений грунта.

3.5 Пункты установки временных сейсмических станций (пункты наблюдений) выбираются в соответствии со схемой районирования территории по грунтовым условиям (п. 2.6). На каждом из основных типичных грунтовых комплексов (включая эталонный грунт) располагается не менее одного пункта наблюдений.

3.6 В каждом пункте наблюдений должны регистрироваться три (две горизонтальные и одна вертикальная) или две (только горизонтальные) составляющие колебаний.

3.7 Количество пригодных для обработки записей землетрясений или взрывов, зарегистрированных идентифицированной аппаратурой в каждом пункте наблюдений, должно быть достаточным для обоснованной оценки приращения сейсмической интенсивности с помощью статистического анализа, относительно пункта, расположенного на эталонном грунте. Обработке подлежат те землетрясения, при которых расстояние между пунктами регистрации меньше 0,1 гипоцентрального. При хорошей сходимости результатов (расхождение между отдельными оценками в одном пункте не превышает 0,5 балла) достаточно обработать 10-20 записей землетрясений. При значительном разбросе индивидуальных оценок следует получить большее число записей (до 50) с целью выяснения зависимости амплитуд и периодов от энергии землетрясений, эпицентральных расстояний и других факторов.

3.8 При окончательной обработке материалов приращение сейсмической балльности и частотные характеристики грунтов следует получать в результате вычисления на ЭВМ спектров Фурье зарегистрированных колебаний.

3.9 Следует раздельно оценивать приращения сейсмической интенсивности по записям близких землетрясений, отражающих поведение грунтов при колебаниях с частотой f = 3 - 5 Гц, удаленных землетрясений - в более низкочастотной области спектра и взрывов - в высокочастотной области спектра.

В случае значительных расхождений оценок приращений сейсмической интенсивности в различных частотных диапазонах спектра необходимо эти данные приводить раздельно.

3.10 Каждой из основных сейсмических зон, выделенных при сейсмическом микрорайонировании территории по инженерно-геологическим и инструментальным данным, должна быть присвоена обобщенная частотная характеристика.

3.11 Результаты изучения землетрясений и взрывов, регистрируемых при сейсмическом микрорайонировании, могут быть использованы для приближенного прогноза характеристик сильных землетрясений.

 

Изучение микросейсм

 

3.12 Метод регистрации фона высокочастотных микросейсм следует применять как вспомогательный для оценки резонансных характеристик грунтов путем регистрации и сопоставления преобладающих периодов и амплитудного уровня микроколебаний для различных типовых грунтовых условий. Подобные наблюдения необходимо проводить той же аппаратурой и в том же диапазоне частот, что и при слабых землетрясениях, но на больших увеличениях.

3.13 Количество пунктов наблюдений выбирается из расчета 2- 3 на каждые типовые грунтовые условия, выделенные по инженерно-геологическим данным, но не менее 3-х на каждый квадратный километр территории сейсмического микрорайонирования. Количество записей в каждом пункте наблюдений должно быть не менее 3-х при продолжительности записи не менее 120 с по трем компонентам движения грунта - двум горизонтальным и одной вертикальной или двум горизонтальным.

3.14 При наличии на изучаемой территории единого локализованного источника микросейсм должны быть проведены синхронные записи колебаний на эталонном и исследуемых пунктах. Кроме того, должны быть изучены законы затухания колебаний с расстоянием и амплитудно-частотные характеристики, возбуждаемые этим источником.

3.15 Невозможность соблюдения необходимой стандартности условий регистрации микросейсм и относительно высокий разброс значений максимальных амплитуд позволяют использовать метод микросейсм при сейсмическом микрорайонировании только в комплексе с другими инструментальными методами.

 

Метод сейсмических жесткостей

 

3.16 Метод сейсмических жесткостей (произведение скорости продольной или поперечной волны на плотность грунта) является обязательным на объектах сейсмического микрорайонирования всех классов и применяется в комплексе с другими инструментальными методами для количественной оценки приращений сейсмической интенсивности на участках с различными инженерно-геологическими условиями.

3.17 Оценка приращений балльности по методу сейсмических жесткостей основана на сравнении сейсмических жесткостей изучаемых и эталонных грунтов (с поправкой за обводненность и резонансные явления).

3.18 Метод сейсмических жескостей дополняет результаты изучения амплитуд и спектров колебаний грунтов, полученные путем регистрации землетрясений малых энергий и взрывов. Опираясь на корреляционную зависимость в пределах изучаемой территории между результатами, полученными этими методами, следует провести серию определений для уверенного определения границ участков с различной сейсмической интенсивностью.

3.19 Измерения скоростей распространения сейсмических волн и определение плотности необходимо проводить в верхней толще изучаемого и эталонного грунта. Мощность расчетной толщи принимается равной 10 м, считая от планировочной отметки, либо другой обоснованной, но не более 20 м.

3.20 Скорости распространения сейсмических волн определяется с помощью сейсморазведочных наблюдений многоканальными станциями на дневной поверхности или во внутренних точках массива. Плотности грунтов определяются лабораторными методами или по результатам радиоизотопных измерений.

3.21 Оценку значений приращения сейсмической интенсивности по отношению сейсмических жесткостей грунтов на изучаемом и эталонном участках рекомендуется использовать как для грунтов в естественном состоянии, так и измененных техногенными процессами.

При изучении неводонасыщенных грунтов для расчетов можно использовать скорости распространения продольных и поперечных волн. При изучении водонасыщенных грунтов следует использовать только значения поперечных волн.

3.22 При назначении объемов сейсморазведочных наблюдений следует учесть необходимость получения сейсмических характеристик грунтов для каждого из выделенных по данным инженерно-геологических и геофизических работ участков с соответствующим геоморфологическим и геологическим строением, литологическим составом, состоянием и физико-механическими свойствами грунтов и гидрогеологическими условиями. Сейсморазведочные наблюдения на каждом из выделенных участков должны обеспечить оценку изменчивости сейсмических характеристик грунтов в пределах участка (с учетом сейсморазведочных работ, проведенных при инженерно-геологическом картировании).

3.23 Количество точек сейсморазведочных наблюдений на 1 кв. км площади карты сейсмического микрорайонирования соответствующего масштаба составляет:

при масштабе 1:25 000 – 3÷5;

при масштабе 1:10 000 – 8÷10;

при масштабе 1:5 000 – 12÷15;

при масштабе 1:2 000 – 20÷25.

 

Примечание –В особо сложных инженерно-геологических условиях допускается увеличение количества точек до 30% при соответствующем обосновании в программе.

 

3.24 Комплекс инструментальных наблюдений, применяемый для уточнения сейсмического эффекта, помимо наземных методов инженерной сейсмологии и сейсморазведки, включает наблюдения в скважинах и шурфах, позволяющие изучать как скорости распространения продольных и поперечных волн, так и характеристики их затухания и поглощения в грунтах. Наблюдения проводятся способами сейсмокаротажа, акустического просвечивания, вертикального сейсмического профилирования, регистрации землетрясений и взрывов на различных глубинах и др.

 

РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ

 

4.1Теоретические расчеты спектральных характеристик среды и синтетических акселерограмм для различных моделей следует применять для решения задач сейсмического микрорайонирования с целью прогноза колебаний грунта на участке сейсмического микрорайонирования под воздействием возможных наиболее сильных землетрясений для данного района.

4.2 Количество моделей при теоретических расчетах, как правило, должно соответствовать количеству выделенных по инженерно-геологическим данным участков.

4.3 Для горизонтальнослоистых, плоскопараллельных разрезов применяется аналитический метод расчета спектральных характеристик и акселерограмм на поверхности и во внутренних точках среды.

Для участков с криволинейными границами раздела следует применять численные методы конечных элементов и конечных разностей и аналитический метод с полуэллиптической границей раздела.

4.4 Для теоретических расчетов при уточнении сейсмичности используются параметры, полученные экспериментальным путем при сейсмическом микрорайонировании.

 

ВЫБОР ЭТАЛОННЫХ ГРУНТОВ

 

5.1В качестве эталонных грунтов рекомендуется выбирать средние грунты II категории по сейсмическим свойствам, к которым условно относится величина исходного балла, определенная по Карте сейсмического районирования Республики Казахстан (СР - 2000) и СНиП РК 2.03-04-2001. Такими грунтами чаще всего являются наиболее характерные для верхней части разреза необводненные супесчано-суглинистые грунты с включением дресвяно-щебнистого или гравийно-галечникового материала, либо гравелисто-крупно- и среднезернистые песчаные грунты средней плотности, имеющие следующие параметры:

 

Vs = 250 - 300 м/с;

VР/VS от 1,7 до 2,2

ρ = 1,7 - 2,0 т/м3.

 

5.2 При выборе средних грунтов необходимо учитывать материалы макросейсмического обследования последствий сильных землетрясений с учетом требований п. 2.14 настоящих Норм.

5.3 При наличии на участке сейсмического микрорайонирования выходов скальных грунтов, относящихся к 1-ой категории по сейсмическим свойствам и имеющих параметры:

 

Vs ≥ 650 м/с;

VР/VS от 1,8 до 2,2;

ρ ≥ 2,2 т/м3.

 

в качестве эталонных следует принимать эти грунты, уменьшая на один балл величину исходной сейсмичности согласно СНиП РК 2.03-04-2001.

 

СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

6.1 В состав отчетных материалов по сейсмическому микрорайонированию входят:

- текст, содержащий подробное описание результатов проведенных работ;

- текстовые приложения;

- графические приложения.

6.2 Текст отчета включает следующие разделы:

- введение;

- инженерно-геологические условия;

- инструментальные исследования;

- сейсмическое микрорайонирование по комплек-

су методов.

Примечание –Количество и наименование разделов отчета может уточняться в зависимости от сложности условий территории исследования и кондиционности работ.

 

6.3 В приложения к отчету следует включать текстовый и графический материал, являющийся результатом инженерно-геологических изысканий и инструментальных наблюдений, а также материал, иллюстрирующий основные положения отчета.

6.4 В состав текстовых и табличных приложений входят:

- техническое задание заказчика, включая его изменения и дополнения;

- сводные таблицы результатов лабораторных определений свойств грунтов и специальных анализов, предусмотренных программой;

- таблица расчетов приращений сейсмической интенсивности;

- данные расчетов геофизических параметров на ЭВМ;

- записи землетрясений (сейсмограммы, велосиграммы или акселерограммы), кривых ВЭЗ, годографы; геосейсмические и геоэлектрические разрезы и другие первичные материалы включаются только в экземпляр исполнителя.

6.5В состав графических приложений входят:

- карта фактического материала;

- комплект вспомогательных карт, используемых при построении инженерно-геологической карты (геоморфологическая, карта глубин залегания первого от поверхности водоносного горизонта - как правило, грунтовые воды и другие, в зависимости от категории сложности территории);

- карта инженерно-геологического районирования с характеристикой выделяемых таксономических единиц (пояснительная таблица);

- карта комплексного сейсмического микрорайонирования с пояснительной таблицей.

6.6 Во «Введении» приводятся данные, необходимые для обоснования постановки работ, организациях - соисполнителях и т.п., указываются все изменения программ, необходимость которых возникла в процессе проведения работ.

6.7 В разделе «Инженерно-геологические условия территории» приводятся методика и технология выполненных работ, анализ их результатов, инженерно-геологическое строение территории, грунтовые условия, обуславливающие сейсмический эффект. Особое внимание уделяется характеристике просадочных, водонасыщенных, структурно-неустойчивых, промерзающих и протаивающих грунтов. Приводятся сведения об уровне грунтовых вод и возможном его изменении в результате техногенных воздействий. Дается описание физико-геологических процессов и явлений, наблюдаемых на исследуемой территории и прогноз их развития. Сообщаются физико-механические свойства грунтов с точки зрения их использования для дальнейшего районирования территории по сейсмическим свойствам в соответствии с требованиями табл. 2.1 СНиП РК 2.03-04-2001. Выделяются участки, на которых при сейсмических воздействиях наиболее вероятно развитие или активизация опасных для зданий и сооружений остаточных сейсмодеформаций в грунтах. Дается прогноз изменения существующих грунтовых условий территории.

Итогом инженерно-геологических исследований является карта инженерно-геологического районирования, где наиболее дробная единица - участок - характеризуется однородными грунтовыми условиями.

На основании результатов инженерно-геологических исследований уточняется размещение пунктов и профилей инструментальных наблюдений, определяются участки распространения средних (эталонных) грунтов и уточняются их характеристики.

6.8 В разделе «Инструментальные исследования» приводятся результаты сейсмологических наблюдений за землетрясениями малых энергий, взрывами и фоном высокочастотных микросейсм, материалы сейсморазведки по методу сейсмических жесткостей, а также материалы других геофизических методов, используемые для уточнения строения разреза и характеристик грунтов. Приводятся отмеченные зарегистрированные увиденные спектры, частотные характеристики, данные о скоростях распространения упругих волн в выделенных грунтовых комплексах, расчеты приращения сейсмической интенсивности в различных диапазонах частот. Приводятся теоретические расчеты по определению количественных характеристик колебаний грунтов, обосновывается выбор эталонных грунтов.

6.9 В разделе «Сейсмическое микрорайонирование по комплексу методов» проводится анализ сходимости результатов расчетов приращений сейсмической интенсивности по различным методам, излагаются принципы построения карты сейсмического микрорайонирования, ее содержание и дается подробное описание выделенных по комплексу методов участков (микрорайонов) с различной сейсмической интенсивностью.

6.10 Карта сейсмического микрорайонирования, составляется в кондиции масштаба, предусмотренного в техническом задании и в соответствии с приложением 2. Карта сопровождается пояснительной таблицей с описанием выделенных сейсмических единиц.

6.11 На карту наносится следующая специальная информация (нагрузка) где цветом выделяются сейсмические зоны с различной интенсивностью сейсмического воздействия (в баллах шкалы MSK-64), которые обозначаются римскими цифрами:

I - сейсмичность 6 баллов (голубой);

II - сейсмичность 7 баллов (светло-зеленый);

III - сейсмичность 8 баллов (желтый);

IV - сейсмичность 9 баллов (светло-коричневый);

V - сейсмичность 10 баллов (красный);

6.12 В зависимости от сейсмических свойств грунтов (категория грунтов по сейсмическим свойствам) сейсмические зоны делятся на сейсмические подзоны, которые обозначаются арабскими цифрами:

1 - первая категория грунтов по сейсмическим свойствам;

2 - вторая категория грунтов по сейсмическим свойствам;

3 - третья категория грунтов по сейсмическим свойствам.

6.13 В подзонах выделяются сейсмические участки, которые не являются прямым аналогом инженерно-геологических участков, а объединяют несколько последних по признаку общности основных факторов, определяющих сейсмический эффект. Обозначаются они прописными буквами русского алфавита (а, б, в, ...).

6.14 На картах также необходимо отражать наличие факторов, неблагоприятных в сейсмическом отношении в соответствии с п. 1.3 СНиП РК 2.03-04-2001 (склоны крутизной более 15°, участки распространения просадочных грунтов, участки с проявлением опасных процессов и явлений экзогенного характера).

Неблагоприятность показывается цветным крапом. Кроме того, должны быть выделены зоны влияния тектонических разломов на дневной поверхности (штриховкой).

Примечания

1 В итоге карта сейсмического микрорайонирования включает несколько характеристик сейсмических особенностей территории исследований (сейсмическая интенсивность, категория грунтов по сейсмическим свойствам, инженерно-геологические условия и неблагоприятность в сейсмическом отношении).

2 Дополнительно на картах сейсмического микрорайонирования могут быть отражены в виде индексов и символов другие количественные характеристики сейсмических воздействий (частотные характеристики, резонансные периоды и т.д.).

 

6.15 Материалы по уточнению сейсмичности площадок строительства должны содержать:

- техническое задание заказчика с приложением к нему карт с нанесенными контурами объектов, в пределах которых необходимо уточнение, а также другие обосновывающие материалы;

- отчет, содержащий подробное описание выполненных работ;

- текстовые и графические приложения.

6.16 Для объектов, оценка сейсмичности которых выполнялась методом аналогий, представляется отчет или заключение о сейсмичности территории с обосновывающими текстовыми и графическими материалами.

 

7 ПОРЯДОК РАССМОТРЕНИЯ, ЭКСПЕРТИЗЫ И УТВЕРЖДЕНИЯ ОТЧЕТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

7.1 В целях повышения качества работ по сейсмическому микрорайонированию отчетные материалы проходят рассмотрение и экспертизу.

7.2 По окончании работ отчетные материалы проходят экспертизу и при положительных отзывах принимается решение передачи материалов для утверждения в качестве нормативного документа Республики Казахстан в Архитектурно-градостроительный Совет Республики Казахстан в установленном порядке.

7.3 Утвержденная в качестве нормативного документа РК карта сейсмического микрорайонирования может служить для определения сейсмичности участков градостроительного освоения и отдельных площадок строительства и при реконструкции существующих зданий и сооружений.

 

 

Приложение 1

(обязательное)

 

КЛАССИФИКАЦИЯ

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...