RU2162606C2 - Procedure of seismic microzoning - Google Patents
Procedure of seismic microzoning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162606C2 RU2162606C2 RU99108320A RU99108320A RU2162606C2 RU 2162606 C2 RU2162606 C2 RU 2162606C2 RU 99108320 A RU99108320 A RU 99108320A RU 99108320 A RU99108320 A RU 99108320A RU 2162606 C2 RU2162606 C2 RU 2162606C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seismic
- impact
- soil
- oscillations
- seismic impact
- Prior art date
Links
Images
Abstract
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 в грунте вибрационным источником и регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, построение спектров сейсмических колебаний соответствующих грунтов и оценку на основе этих характеристик приращения балльности. (Патент РФ по заявке N 5018124/25(065239), приоритет 1991, кл. G 01 V 1/00, 1995). A known method of seismic micro-zoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a vibration source and recording them by seismic receivers located in areas with different engineering and geological conditions, the construction of spectra of seismic vibrations of the corresponding soils and the assessment based on these characteristics of the increment of points. (RF patent on application N 5018124/25 (065239), priority 1991, CL G 01
Недостатком способа является низкая надежность. 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 источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, определение средневзвешенной частоты колебаний исследуемого и эталонного грунтов и приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта (патент РФ 1787276, кл. G 01V 1/00, 1993). 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 source, recording them by seismic receivers located in areas with different engineering and geological conditions, determining the weighted average frequency of oscillations of the studied and reference soils and increments of scores and judgment according to the values of the increments of scores on the degree of seismic effect (RF patent 1787276,
Недостатком способа является низкая надежность и точность из-за отсутствия контроля за степенью нелинейного поведения грунтов, слагающих грунтовую толщу, что весьма важно для оценки их физического состояния или сейсмических свойств, обусловленных особенностями нелинейных явлений в грунтах при интенсивных сейсмических воздействиях. 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 soils composing the soil stratum, which is very important for assessing their physical condition or seismic properties due to the features of non-linear phenomena in soils under intense seismic effects.
Техническая задача изобретения - повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение нелинейных явлений. The technical task of the invention is to increase reliability and accuracy by controlling the contribution to the resulting ground movement of non-linear phenomena.
Для достижения поставленной технической задачи в способе сейсмического микрорайонирования, включающем возбуждение сейсмических колебаний в грунте источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, определение средневзвешенной частоты колебаний исследуемого и эталонного грунтов и приращения балльности и суждение по значениям приращения балльности о степени сейсмического эффекта, определяют магнитуды воздействия, измеряют пиковые ускорения и длительности колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения
где δI - приращение балльности при изменяющейся энергии воздействия, δI = ΔIi-ΔI0; ,
ΔIi - приращение балльности на исследуемом грунте, балл;
ΔI0 - приращение балльности на эталонном грунте, балл;
M1 - магнитуда n-го сейсмического воздействия;
ti1 - длительность колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi1 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
аi1 - пиковое ускорение колебаний исследуемого грунта при n-ом сейсмическом воздействии, м/с2;
М2 - магнитуда (n+1)-го сейсмического воздействия;
ti2 - длительность колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi2 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, Гц;
аi2 - пиковое ускорение колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, м/с2;
t01 - длительность колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсв01 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
a01 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при n-ом сейсмическом воздействии, м/с2;
t02 - длительность колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсв02 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, Гц;
a02 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, м/с2.To achieve the technical task in the method of seismic microzoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, determining the weighted average frequency of oscillations of the studied and reference soils and increment of point and judgment by the values of the increment of the o scores degrees of seismic effect, determine the magnitude of the impact, measure the peak acceleration and the duration of the count fucking, and the increment of the point is determined from the ratio
where δI is the increment of the score with a changing energy of exposure, δI = ΔI i -ΔI 0 ; ,
ΔI i - increment of the score on the studied soil, point;
ΔI 0 - increment of the score on the reference soil, point;
M 1 - magnitude of the n-th seismic impact;
t i1 - the duration of the oscillations of the investigated soil under the n-th seismic impact, s;
f swi1 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the nth seismic impact, Hz;
and i1 is the peak acceleration of vibrations of the investigated soil under the n-th seismic impact, m / s 2 ;
M 2 - magnitude of the (n + 1) -th seismic impact;
t i2 is the duration of the oscillations of the investigated soil under the (n + 1) -th seismic impact, s;
f swi2 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the (n + 1) -th seismic impact, Hz;
and i2 is the peak acceleration of vibrations of the investigated soil under the (n + 1) -th seismic impact, m / s 2 ;
t 01 - the duration of the oscillations of the reference soil with the nth seismic impact, s;
f sv01 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the nth seismic impact, Hz;
a 01 - peak acceleration of oscillations of the reference soil with the n-th seismic impact, m / s 2 ;
t 02 - the duration of the oscillations of the reference soil during the (n + 1) -th seismic impact, s;
f sv02 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the (n + 1) -th seismic impact, Hz;
a 02 - peak acceleration of the oscillations of the reference soil under the (n + 1) -th seismic impact, m / s 2 .
В основе способа лежит установленная методами многовариантного статистического анализа инструментальных записей сильных землетрясений зависимость волнового поля сейсмических воздействий от грунтовых условий регистрации и характеристик сейсмического воздействия. В табл. 1 приведены результаты сопоставления материалов инженерного макросейсмического обследования эпицентральной зоны Рачинского землетрясения (Грузия, 1991) и параметров инструментальных записей, полученных сетью цифровых акселерографов SMACH, в различных грунтовых условиях. Расчеты приращений балльности производились с помощью предлагаемого соотношения. Нелинейная связь напряжения и деформации рыхлого грунта обуславливает неодинаковое искажение фаз сжатия и растяжения, увеличение фазы разрежения в более "слабых" грунтах, приводящее к зависимости динамических показателей движения грунта от энергии воздействия. The method is based on the dependence of the wave field of seismic actions on the ground conditions of registration and characteristics of seismic effects established by the methods of multivariate statistical analysis of instrumental records of strong earthquakes. In the table. Figure 1 shows the results of comparing materials from an engineering macroseismic survey of the epicentral zone of the Rachinsky earthquake (Georgia, 1991) and the parameters of instrumental records obtained by the SMACH network of digital accelerographs under various ground conditions. Calculations of the increment of points were made using the proposed ratio. The nonlinear relationship between the stress and deformation of loose soil causes unequal distortion of the compression and extension phases, an increase in the rarefaction phase in weaker soils, which leads to a dependence of the dynamic indicators of soil motion on the impact energy.
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 сейсмоприемники. 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 distinguished. After that, geophones are located within the selected sections.
Регистрируют стандартное воздействие в пределах от минимального до максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.The standard impact is recorded in the range from the minimum to the maximum action of the source, creating a voltage of at least 5 kg / cm 2 in the soil, which allows you to get closer to real seismic effects.
Определяют магнитуды воздействия, измеряют пиковые ускорения и длительности колебаний, определяют средневзвешенные частоты колебаний исследуемого и эталонного грунтов. The magnitude of the impact is determined, the peak accelerations and durations of the oscillations are measured, the weighted average vibration frequencies of the test and reference soils are determined.
Определяют приращения балльности из соотношения
где δI - приращение балльности при изменяющейся энергии воздействия, δI = ΔIi-ΔI0; ;
ΔIi - приращение балльности на исследуемом грунте, балл;
ΔI0 - приращение балльности на эталонном грунте, балл;
M1 - магнитуда n-го сейсмического воздействия;
ti1 - длительность колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi1 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
аi1 - пиковое ускорение колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, м/с2;
М2 - магнитуда (n+1)-го сейсмического воздействия;
ti2 - длительность колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi2 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, Гц;
аi2 - пиковое ускорение колебаний исследуемого грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, м/с2;
t01 - длительность колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсв01 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
a01 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, м/с2;
t02 - длительность колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсв02 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, Гц;
а02 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при (n+1)-м сейсмическом воздействии, м/с2,
и по значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта.The increment of the score is determined from the ratio
where δI is the increment of the score with a changing energy of exposure, δI = ΔI i -ΔI 0 ; ;
ΔI i - increment of the score on the studied soil, point;
ΔI 0 - increment of the score on the reference soil, point;
M 1 - magnitude of the n-th seismic impact;
t i1 - the duration of the oscillations of the investigated soil under the n-th seismic impact, s;
f swi1 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the nth seismic impact, Hz;
and i1 is the peak acceleration of vibrations of the test soil under the nth seismic impact, m / s 2 ;
M 2 - magnitude of the (n + 1) -th seismic impact;
t i2 is the duration of the oscillations of the investigated soil under the (n + 1) -th seismic impact, s;
f swi2 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the (n + 1) -th seismic impact, Hz;
and i2 is the peak acceleration of vibrations of the investigated soil under the (n + 1) -th seismic impact, m / s 2 ;
t 01 - the duration of the oscillations of the reference soil with the nth seismic impact, s;
f sv01 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the nth seismic impact, Hz;
a 01 - peak acceleration of the oscillations of the reference soil with the n-th seismic impact, m / s 2 ;
t 02 - the duration of the oscillations of the reference soil during the (n + 1) -th seismic impact, s;
f sv02 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the (n + 1) -th seismic impact, Hz;
and 02 - peak acceleration of the oscillations of the reference soil during the (n + 1) -th seismic impact, m / s 2 ,
and by the values of the increments of the points judge the degree of seismic effect.
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 импульсный невзрывной источник со стандартным n-м воздействием в виде импульса в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, и со стандартным (n+1)-м воздействием в виде импульса в пределах минимального действия источника, создающего в грунте напряжение 0,5-1,0 кг/см2, что позволяет исследовать реакцию грунтовой толщи на сейсмические воздействия с изменяющейся энергией.As the source of the generated voltage, we used a pulsed non-explosive source with a standard nth action in the form of a pulse within the maximum action of a source creating a voltage of at least 5 kg / cm 2 in the soil, and with a standard (n + 1) -th effect in the form of a pulse within the minimum action of the source, creating a voltage of 0.5-1.0 kg / cm 2 in the soil, which allows us to study the reaction of the soil stratum to seismic effects with varying energy.
В таблице 2 приведен расчет приращения балльности грунтов территории г. Гори. Table 2 shows the calculation of the increment in the score of soils in the territory of Gori.
В таблице 3 приведены расчеты приращения балльности грунтов территории г.Гори по известным и предлагаемым способам. Table 3 shows the calculations of the increment of the soil grade of the territory of the city of Gori by known and proposed methods.
Преимущества предложенного способа сейсмического микрорайонирования заключаются в том, что интенсивности возбуждаемых колебаний приближаются к соответствующим характеристикам при землетрясениях, причем сопоставление показателей движения грунтов, при различных энергиях воздействий, позволяет непосредственно оценивать и контролировать степень нелинейности в грунтах и связь их с сейсмическими свойствами в виде изменения приращения балльности на выделенных участках по величине изменения напряженного состояния грунтов. The advantages of the proposed method of seismic micro-zoning are that the intensities of the excited vibrations approach the corresponding characteristics during earthquakes, moreover, a comparison of the indicators of soil motion at different impact energies allows us to directly evaluate and control the degree of nonlinearity in soils and their relationship with seismic properties in the form of a change in increment points in the selected areas according to the magnitude of the change in the stress state of the soil.
Claims (1)
где δI - приращение балльности при изменяющейся энергии воздействия, δI = ΔIi-ΔIo;
ΔIi - приращение балльности на исследуемом грунте, балл;
ΔIo - приращение балльности на эталонном грунте, балл;
М1 - магнитуда n-го сейсмического воздействия;
ti1 - длительность колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi1 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
аil - пиковое ускорение колебаний исследуемого грунта при n-ом сейсмическом воздействии, м/с2;
М2 - магнитуда (n + 1)-го сейсмического воздействия;
ti2 - длительность колебаний исследуемого грунта при (n + 1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсвi2 - средневзвешенная частота колебаний исследуемого грунта при (n + 1)-м сейсмическом воздействии, м/с2;
t01 - длительность колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, с;
fсв01 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, Гц;
а01 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при n-м сейсмическом воздействии, м/с2;
t02 - длительность колебаний эталонного грунта при (n + 1)-м сейсмическом воздействии, с;
fсв02 - средневзвешенная частота колебаний эталонного грунта при (n + 1)-ом сейсмическом воздействии, Гц;
а02 - пиковое ускорение колебаний эталонного грунта при (n +1 )-ом сейсмическом воздействии, м/с2.A method of seismic micro-zoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by a source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, determining the weighted average frequency of oscillations of the studied and reference soils and increments of scores and judging by the values of the increments of scores about the degree of seismic effect, that determine the magnitude of the impact, measure the peak acceleration and duration of the oscillations, and the increment te is determined from the ratio
where δI is the increment of the score with a changing energy of exposure, δI = ΔI i -ΔI o ;
ΔI i - increment of the score on the studied soil, point;
ΔI o - increment of the score on the reference soil, point;
M 1 - magnitude of the n-th seismic impact;
t i1 - the duration of the oscillations of the investigated soil under the n-th seismic impact, s;
f swi1 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the nth seismic impact, Hz;
and il is the peak acceleration of vibrations of the test soil under the n-th seismic impact, m / s 2 ;
M 2 - magnitude of the (n + 1) -th seismic impact;
t i2 is the duration of the oscillations of the investigated soil under the (n + 1) -th seismic impact, s;
f swi2 — weighted average oscillation frequency of the test soil under the (n + 1) -th seismic impact, m / s 2 ;
t 01 - the duration of the oscillations of the reference soil with the nth seismic impact, s;
f sv01 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the nth seismic impact, Hz;
and 01 - peak acceleration of the oscillations of the reference soil under the n-th seismic impact, m / s 2 ;
t 02 - the duration of the oscillations of the reference soil during the (n + 1) -th seismic impact, s;
f sv02 - weighted average oscillation frequency of the reference soil under the (n + 1) th seismic impact, Hz;
and 02 is the peak acceleration of the oscillations of the reference soil during the (n +1) th seismic impact, m / s 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108320A RU2162606C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Procedure of seismic microzoning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108320A RU2162606C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Procedure of seismic microzoning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162606C2 true RU2162606C2 (en) | 2001-01-27 |
| RU99108320A RU99108320A (en) | 2001-02-10 |
Family
ID=20218867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108320A RU2162606C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Procedure of seismic microzoning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162606C2 (en) |
-
1999
- 1999-04-22 RU RU99108320A patent/RU2162606C2/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mahvelati et al. | Time-rate variation of the shear wave velocity (site stiffness) following blast-induced liquefaction | |
| Hussein et al. | A brief history of the application of stress-wave theory to piles | |
| RU2162606C2 (en) | Procedure of seismic microzoning | |
| RU2099751C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| RU2105997C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| Kegyes-Brassai et al. | Effects of local ground conditions on site response analysis results in Hungary | |
| RU2162608C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162611C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162610C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162612C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162614C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2105998C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| RU2105996C1 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2105995C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| RU2162609C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162607C2 (en) | Procedure of seismic microzoning | |
| Davis et al. | Dynamic properties of marine sediments | |
| RU2162613C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| Zagyapan et al. | Continuous surface wave and impact methods of measuring the stiffness and density of railway ballast | |
| RU1787276C (en) | Method for seismic microzoning | |
| Grant et al. | An investigation of the influence of charge length upon blast vibrations | |
| Balan et al. | The Necessity of Considering Nonlinear Seismology in Site Evaluation | |
| Sabatier et al. | Linear and nonlinear acoustic velocity profiles over buried land mines | |
| Apostol et al. | Investigations of the seismic site response for safer urban environment | |
| Presti et al. | Geophysical and geotechnical investigations for ground response analyses |