RU2099751C1 - Process of seismic microzoning - Google Patents

Process of seismic microzoning Download PDF

Info

Publication number
RU2099751C1
RU2099751C1 RU96115083A RU96115083A RU2099751C1 RU 2099751 C1 RU2099751 C1 RU 2099751C1 RU 96115083 A RU96115083 A RU 96115083A RU 96115083 A RU96115083 A RU 96115083A RU 2099751 C1 RU2099751 C1 RU 2099751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic
soil
velocity
longitudinal wave
studied
Prior art date
Application number
RU96115083A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96115083A (en
Inventor
В.Б. Заалишвили
А.В. Николаев
Original Assignee
Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН filed Critical Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН
Priority to RU96115083A priority Critical patent/RU2099751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2099751C1 publication Critical patent/RU2099751C1/en
Publication of RU96115083A publication Critical patent/RU96115083A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: structural seismology, evaluation of intensity of vibrations with allowance for properties of grounds of which construction site is made up. SUBSTANCE: seismic vibrations are excited in ground by vibration source, they are recorded by geophones positioned on sections with various geological conditions. Spectra of vibrations of examined and standard grounds are constructed, velocities of propagation of lateral waves and densities of examined and standard grounds are measured. Nonlinear increments of evaluation are calculated by obtained data. Values of nonlinear increments are used to judge degree of seismic effect. EFFECT: improved reliability of process. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области инженерной сейсмологии, а именно к способам оценки интенсивности сотрясений с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства. The invention relates to the field of engineering seismology, and in particular to methods for assessing the intensity of tremors taking into account the properties of the soils composing the construction site.

Известен способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний невзрывным маломощным импульсным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, определение значения скоростей поперечных волн, плотностей соответствующих грунтов и оценке на основе этих характеристик, приращения балльности [1]
Недостатком способа является низкая надежность.
A known method of seismic micro-zoning, including the excitation of seismic vibrations by an non-explosive low-power pulse source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, determining the values of shear wave velocities, densities of the corresponding soils and evaluating based on these characteristics, increment in scoring [1]
The disadvantage of this method is the low reliability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному, является способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний в грунте вибрационным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, построение спектров колебаний исследуемого и эталонного грунтов [2]
Недостатком способа является низкая надежность и точность за счет отсутствия контроля за степенью нелинейного поведения грунтов, слагающих исследуемую грунтовую толщу, что весьма важно для оценки ее физического состояния и сейсмических свойств, связанных с особенностями степени проявления нелинейности в грунтах при интенсивных воздействиях.
The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is the method of seismic microzoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a vibration source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, the construction of vibration spectra of the studied and reference soils [2]
The disadvantage of this method is the low reliability and accuracy due to the lack of control over the degree of non-linear behavior of the soils composing the studied soil stratum, which is very important for assessing its physical state and seismic properties associated with features of the degree of manifestation of non-linearity in soils under intense impacts.

Техническая задача изобретения повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение явлений нелинейности. The technical task of the invention is to increase reliability and accuracy by controlling the contribution to the resulting ground movement of non-linearity phenomena.

Для достижения поставленной технической задачи в способе сейсмического микрорайонирования, включающем возбуждение сейсмических колебаний в грунте вибрационным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измеряют скорости распространения продольных волн в области меньшей длины сейсмических волн и плотности исследуемого и эталонного грунтов и определяют нелинейные приращения балльности из соотношения:

Figure 00000001

где:
ρ1 плотность исследуемого грунта, кг/м,
V1 скорость продольной волны в исследуемого грунте, м/с,
Δv1 изменение скорости продольной волны в исследуемом грунте, м/с,
ρ2 плотность эталонного грунта, кг/м,
V2 скорость продольной волны в эталонного грунте, м/с,
Δv2 изменение скорости продольной волны в эталонном грунте, м/с.To achieve the technical task in the method of seismic microzoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a vibration source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, measure the propagation velocity of longitudinal waves in the region of shorter seismic waves and the density of the studied and reference soils and determine the nonlinear increment of the score from the ratio:
Figure 00000001

Where:
ρ 1 the density of the investigated soil, kg / m,
V 1 the velocity of the longitudinal wave in the studied soil, m / s,
Δv 1 change in the velocity of the longitudinal wave in the studied soil, m / s,
ρ 2 the density of the reference soil, kg / m,
V 2 the speed of the longitudinal wave in the reference soil, m / s,
Δv 2 the change in the velocity of the longitudinal wave in the reference soil, m / s

и по значениям нелинейных приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта. and the values of the nonlinear increments of the score are used to judge the degree of seismic effect.

В основе способа лежит явление тензочувствительности, характеризующей изменение физических свойств горны пород скорости сейсмических волн, обусловленное изменение напряженного состояния. The method is based on the phenomenon of strain sensitivity, which characterizes the change in the physical properties of the hearth rocks of the speed of seismic waves, due to a change in the stress state.

Способ сейсмического микрорайонирования осуществляется следующим образом. The method of seismic microzoning is as follows.

На территории, подлежащей сейсмическому микрорайонированию, производятся инженерно-геологические исследования, на основании которых выделяются типичные участки с различными инженерно-геологическими условиями. После этого, в пределах выделенных участков располагают датчики ультразвукового дефектоскопа. In the territory subject to seismic micro-zoning, geotechnical studies are carried out, on the basis of which typical sites with different engineering and geological conditions are identified. After that, within the selected areas are sensors of an ultrasonic flaw detector.

В пределах каждого участка располагают сейсмической вибрационный источник и производят им стандартное воздействие в виде монохроматических колебаний или "свип"-сигнала в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжения не менее 5 кг/см, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям. Within each section, a seismic vibration source is located and it produces a standard effect in the form of monochromatic oscillations or a “sweep” signal within the maximum action of the source, creating a voltage of at least 5 kg / cm in the ground, which allows you to get closer to real seismic effects.

Измеряют скорости продольных волн в отсутствии воздействия и при воздействии вибрационного источника в исследуемых и эталонных грунтах. Определяют плотность грунтов. The velocity of longitudinal waves is measured in the absence of exposure and when exposed to a vibration source in the studied and reference soils. Determine the density of soils.

Определяют нелинейные приращения балльности из соотношения:

Figure 00000002

где:
ρ1 плотность исследуемого, кг/м,
V1 скорость продольной волны в исследуемом грунте, м/с,
Δv1 изменение скорости продольной волны в исследуемом грунте, м/с.Determine the nonlinear increment of the point from the ratio:
Figure 00000002

Where:
ρ 1 the density of the investigated, kg / m,
V 1 the velocity of the longitudinal wave in the investigated soil, m / s,
Δv 1 change in the velocity of the longitudinal wave in the studied soil, m / s

ρ2 плотность эталонного грунта, кг/м,
V2 скорость продольной волны в эталонном грунте, м/с,
Δv2 изменение скорости продольной волны в эталонном грунте, м/с.
ρ 2 the density of the reference soil, kg / m,
V 2 the speed of the longitudinal wave in the reference soil, m / s,
Δv 2 the change in the velocity of the longitudinal wave in the reference soil, m / s

Пример осуществления способа сейсмического микрорайонирования. An example implementation of the method of seismic microzoning.

На территории г. Гори были проведены геолого-геофизические работы по оценке сейсмической опасности грунтов, слагающих основные зоны города с проявленной интенсивностью сейсмического воздействия. On the territory of the city of Gori, geological and geophysical work was carried out to assess the seismic hazard of soils composing the main zones of the city with a manifested intensity of seismic impact.

В качестве источника создаваемого напряжения использовался вибрационный источник со стандартным воздействием в виде монохроматических колебаний или "свип"-сигнала в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см, что приблизится к реальным сейсмическим воздействиям и определялась скорость распространения продольных волн в грунте ("прослеживание") с помощью ультразвукового дефектоскопа (например, УК-14п и т.п.). Сопоставление скоростей продольных волн в грунте, измеренных в напряженном и ненапряженном состоянии определяет изменение скорости продольной волны. Определялась плотность исследуемого и эталонного грунтов. A vibration source with a standard effect in the form of monochromatic oscillations or a “sweep” signal was used as a source of generated voltage within the maximum action of a source creating a voltage of at least 5 kg / cm in the ground, which would approach real seismic effects and the propagation velocity of longitudinal waves was determined in the ground ("tracking") using an ultrasonic flaw detector (for example, UK-14p, etc.). A comparison of the velocities of longitudinal waves in the soil, measured in a stressed and unstressed state, determines the change in the velocity of a longitudinal wave. The density of the investigated and reference soils was determined.

Время воздействия сейсмического вибратора составляло t=20 с. максимальное воздействие составляло 100 кН. The exposure time of the seismic vibrator was t = 20 s. the maximum impact was 100 kN.

В таблице 1 приведен расчет приращения балльности грунтов территории г. Гори. Table 1 shows the calculation of the increment in the grade of soils in the territory of Gori.

В таблице 2 приведены расчеты приращения балльности грунтов территории г. Гори по известным и предлагаемым способам. Table 2 shows the calculations of the increment of the soil ballast of the territory of the city of Gori by known and proposed methods.

Преимущества способа сейсмического микрорайонирования заключается в том, что интенсивности возбуждаемых колебаний приближаются к соответствующим характеристикам землятрясений, причем сопоставление введенных показателей нелинейности позволяет непосредственно оценивать и контролировать степень нелинейных явлений в грунтах и связь их с сейсмическими свойствами в виде приращения балльности на выделенных участках по сейсмическим жесткостям и тензочувствительности в виде изменения скоростей продольных волн в связи с изменением напряженного состояния грунтов. The advantages of the seismic microzoning method are that the intensities of the excited oscillations approach the corresponding characteristics of earthquakes, and a comparison of the introduced nonlinearity indicators allows you to directly evaluate and control the degree of nonlinear phenomena in soils and their relationship with seismic properties in the form of increment in seismic stiffness and selected seismic stiffness strain sensitivity in the form of a change in the velocity of longitudinal waves in connection with a change in yazhennogo state of soil.

Claims (1)

Способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний в грунте вибрационным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, построение спектров колебаний исследуемого и эталонного грунтов, отличающийся тем, что измеряют скорости распространения продольных волн в области меньшей длины сейсмических волн и плотности исследуемого и эталонного грунтов и определяют нелинейные приращения балльности из соотношения
Figure 00000003

где ρ1 - плотность исследуемого грунта, кг/м;
V1 скорость продольной волны в исследуемом грунте, м/с;
ΔV1 - изменение скорости продольной волны в исследуемом грунте, м/с;
ρ2 - плотность эталонного грунта, кг/м;
V2 скорость продольной волны в эталонном грунте, м/с;
ΔV2 - изменение скорости продольной волны в эталонном грунте, м/с,
и по значениям нелинейных приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта.
A method of seismic microzoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a vibration source, recording them by seismic receivers located in areas with different engineering and geological conditions, the construction of vibration spectra of the studied and reference soils, characterized in that they measure the propagation velocity of longitudinal waves in the region of shorter seismic wavelengths and densities of the studied and reference soils and determine nonlinear increments of the point from the ratio
Figure 00000003

where ρ 1 is the density of the investigated soil, kg / m;
V 1 the velocity of the longitudinal wave in the studied soil, m / s;
ΔV 1 - change in the velocity of the longitudinal wave in the test soil, m / s;
ρ 2 is the density of the reference soil, kg / m;
V 2 the velocity of the longitudinal wave in the reference soil, m / s;
ΔV 2 - the change in the velocity of the longitudinal wave in the reference soil, m / s,
and the values of the nonlinear increments of the score are used to judge the degree of seismic effect.
RU96115083A 1996-07-25 1996-07-25 Process of seismic microzoning RU2099751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115083A RU2099751C1 (en) 1996-07-25 1996-07-25 Process of seismic microzoning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115083A RU2099751C1 (en) 1996-07-25 1996-07-25 Process of seismic microzoning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2099751C1 true RU2099751C1 (en) 1997-12-20
RU96115083A RU96115083A (en) 1998-01-20

Family

ID=20183784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96115083A RU2099751C1 (en) 1996-07-25 1996-07-25 Process of seismic microzoning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2099751C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006130933A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 Telman Abbas Oglu Aliev Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes
RU2459220C1 (en) * 2011-06-29 2012-08-20 Юрий Николаевич Жуков Microseismic zoning method
CN104406681A (en) * 2014-11-21 2015-03-11 中国矿业大学 Testing method for determining microquake wave velocity in real time
RU2686514C1 (en) * 2018-05-22 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for seismic micro-zoning
RU2771156C1 (en) * 2021-04-23 2022-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for seismic microdistricting using the vulnerability coefficient

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию. - М.: Наука, 1985, с. 72. 2. SU, патент, 1787276, кл.G 01V 1/00, 1993. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006130933A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 Telman Abbas Oglu Aliev Method for monitoring the beginning of anomalous seismic processes
EA012803B1 (en) * 2005-06-09 2009-12-30 Тельман Аббас Оглы Алиев Method for monitoring the beginning anomalous seismic processes
RU2459220C1 (en) * 2011-06-29 2012-08-20 Юрий Николаевич Жуков Microseismic zoning method
CN104406681A (en) * 2014-11-21 2015-03-11 中国矿业大学 Testing method for determining microquake wave velocity in real time
CN104406681B (en) * 2014-11-21 2015-11-18 中国矿业大学 A kind of method of testing determining microseism velocity of wave in real time
RU2686514C1 (en) * 2018-05-22 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for seismic micro-zoning
RU2771156C1 (en) * 2021-04-23 2022-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for seismic microdistricting using the vulnerability coefficient

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dutta Seismic refraction method to study the foundation rock of a dam
Hudson et al. P-wave velocity measurements in a machine-bored, chalk tunnel
Ni et al. Low-strain integrity testing of drilled piles with high slenderness ratio
US5996414A (en) Method of determining the length of a pile
RU2099751C1 (en) Process of seismic microzoning
Lo et al. MEASUREMENT OF UNKNOWN BRIDGE FOUNDATION DEPTH BY PARALLEL SEISMIC METHOD.
Žaržojus et al. Energy transfer measuring in dynamic probing test in layered geological strata
RU2105997C1 (en) Process of seismic microzoning
RU2162611C2 (en) Method of seismic microzoning
RU2162609C2 (en) Method of seismic microzoning
RU2162613C2 (en) Method of seismic microzoning
Nazarian et al. Use of seismic pavement analyzer in pavement evaluation
RU2162610C2 (en) Method of seismic microzoning
RU2162612C2 (en) Method of seismic microzoning
RU2162608C2 (en) Method of seismic microzoning
RU2105998C1 (en) Process of seismic microzoning
RU2105996C1 (en) Method of seismic microzoning
RU2162606C2 (en) Procedure of seismic microzoning
RU2105995C1 (en) Process of seismic microzoning
Underwood et al. Determination of depth of surface cracks in asphalt pavements
RU2162614C2 (en) Method of seismic microzoning
Zagyapan et al. Continuous surface wave and impact methods of measuring the stiffness and density of railway ballast
Ghani et al. Classification of Rigid Pavement at Airport Taxiway Using Shear Wave Velocity and Elastic Modulus Derived from Spectral Analysis of Surface Waves (SASW) Method
RU96115083A (en) METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING
RU2038595C1 (en) Seismoacoustic method of control over quantity of laying of inhomogeneous soils in embankment