RU2162609C2 - Способ сейсмического микрорайонирования - Google Patents

Способ сейсмического микрорайонирования Download PDF

Info

Publication number
RU2162609C2
RU2162609C2 RU99108776A RU99108776A RU2162609C2 RU 2162609 C2 RU2162609 C2 RU 2162609C2 RU 99108776 A RU99108776 A RU 99108776A RU 99108776 A RU99108776 A RU 99108776A RU 2162609 C2 RU2162609 C2 RU 2162609C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic vibrations
wave
seismic
propagation
soil located
Prior art date
Application number
RU99108776A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99108776A (ru
Inventor
В.Б. Заалишвили
О.И. Куранова
Т.В. Заалишвили
К.С. Харебов
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 RU99108776A priority Critical patent/RU2162609C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2162609C2 publication Critical patent/RU2162609C2/ru
Publication of RU99108776A publication Critical patent/RU99108776A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Использование: область инженерной сейсмологии, а именно способы оценки интенсивности с учетом свойств, слагающих площадку строительства. Сущность: в грунте искусственным источником производят возбуждение сейсмических колебаний, регистрируют их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями. Измеряют скорости распространения продольных волн и плотности в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстояниях, меньших и больших длины волны сейсмических колебаний. Определяют приращения балльности из соотношения
Figure 00000001
где ρi1 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3; Vi1 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ΔVi1 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ρi2 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3; Vi2 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ΔVi2 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ρo1 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3; V01 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ΔVo1 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ρo2 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3; V02 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с; ΔVo2 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с. По значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта. Технический результат - повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение неупругих явлений. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области инженерной сейсмологии, а именно к способам оценки интенсивности сотрясений с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства.
Известен способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний в грунте вибрационным источником и регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно- геологическими условиями, определение значения скоростей поперечных волн, плотностей соответствующих грунтов и оценку на основе этих характеристик приращения балльности (патент РФ, 1787276, кл. G 01 V 1/00, 1993).
Недостатком способа является низкая надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному, является способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний в грунте искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение скоростей распространения продольных волн и плотностей исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, меньшем длины сейсмических волн, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта (см. патент РФ N 2099751, кл. G 01 V 1/00, 1998).
Недостатком способа является низкая надежность и точность из-за отсутствия контроля за степенью неупругого поведения грунтов, слагающих исследуемую грунтовую толщу, что весьма важно для оценки их физического состояния или сейсмических свойств, обусловленных особенностями неупругих явлений в грунтах при интенсивных сейсмических воздействиях.
Техническая задача изобретения - повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение неупругих явлений.
Для достижения поставленной технической задачи в способе сейсмического микрорайонирования, включающем возбуждение сейсмических колебаний в грунте искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение скорости распространения продольных волн и плотностей в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, определение приращений балльности и суждение по значениям приращения балльности о степени сейсмического эффекта, измеряют скорости распространения продольных волн и плотностей исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения:
Figure 00000003

где ρi1 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi1 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔVi1 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρi2 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi2 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔVi2 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρ01 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м;
V01 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔV01 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρ02 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3
V02 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔV02 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с.
В основе способа лежит явление тензочувствительности, характеризующей изменение физических свойств горных пород - скорости сейсмических волн, обусловленное изменением напряженного состояния.
Способ сейсмического микрорайонирования осуществляется следующим образом.
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.
В пределах каждого участка располагают искусственный источник (например, вибрационный источник СВ-10/100 с рабочей полосой частот 4-100 Гц, импульсный СИ-32 и т.п.) и производят стандартное воздействие в виде монохроматического сигнала, "свип"-сигнала или импульса в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.
Измеряют скорости продольных волн в отсутствии воздействия и при воздействии искусственного источника в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстояниях, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний.
Определяют приращения балльности из соотношения:
Figure 00000004

где ρi1 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3
Vi1 - скоpocть распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔVi1 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρi2 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3
Vi2 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔVi2 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρ01 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3
V01 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔV01 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ρ02 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3
V02 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
ΔV02 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
и по значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта.
Пример осуществления способа сейсмического микрорайонирования.
На территории г. Гори были проведены геолого-геофизические работы по оценке сейсмической опасности грунтов, слагающих основные зоны города с проявленной интенсивностью сейсмического воздействия.
В качестве источника сейсмических колебаний использовался вибрационный источник со стандартным воздействием в виде монохроматического сигнала или "свип"-сигнала в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям, и измерялась скорость продольной волны в грунте 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. Определялись плотности исследуемого и эталонного грунта. Время воздействия составляло не менее t = 20 c; максимальное воздействие характеризовалось силой 100 кН.
В таблице 1 приведен расчет приращения балльности грунтов территории г. Гори.
В таблице 2 приведены расчеты приращения балльности грунтов территории г.Гори по известным и предложенному способам.
Преимущества предложенного способа сейсмического микрорайонирования заключаются в том, что интенсивности возбуждаемых колебаний приближаются к соответствующим характеристикам при землетрясениях, причем сопоставление показателей нелинейности в грунтах на расстоянии, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний, позволяет непосредственно оценивать и контролировать степень неупругости в грунтах и их связь с сейсмическими свойствами в виде приращения балльности на выделенных участках по сейсмическим жесткостям и тензочувствительности в виде изменения скорости продольных волн, обусловленного изменением напряженного состояния грунтов.

Claims (1)

  1. Способ сейсмического микрорайонирования, включающий возбуждение сейсмических колебаний в грунте искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение скоростей распространения продольных волн и плотностей в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта, отличающийся тем, что измеряют скорости распространения продольных волн и плотностей в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения
    Figure 00000005

    где ρi1 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
    Vi1 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ΔVi1 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ρi2 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
    Vi2 - скорость распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ΔVi2 - изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ρ01 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
    V01 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ΔV01 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ρ02 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
    V02 - скорость распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
    ΔV02 - изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с.
RU99108776A 1999-04-22 1999-04-22 Способ сейсмического микрорайонирования RU2162609C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108776A RU2162609C2 (ru) 1999-04-22 1999-04-22 Способ сейсмического микрорайонирования

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108776A RU2162609C2 (ru) 1999-04-22 1999-04-22 Способ сейсмического микрорайонирования

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2162609C2 true RU2162609C2 (ru) 2001-01-27
RU99108776A RU99108776A (ru) 2001-01-27

Family

ID=20219100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99108776A RU2162609C2 (ru) 1999-04-22 1999-04-22 Способ сейсмического микрорайонирования

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2162609C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102053260B (zh) * 2009-10-29 2013-04-17 中国石油化工股份有限公司 获得地震纵波的方位速度的方法及处理地震数据的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102053260B (zh) * 2009-10-29 2013-04-17 中国石油化工股份有限公司 获得地震纵波的方位速度的方法及处理地震数据的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Binda et al. Sonic tomography and flat-jack tests as complementary investigation procedures for the stone pillars of the temple of S. Nicolò l'Arena (Italy)
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
JPH109847A (ja) 人工または自然構造物の形状診断方法
Hussein et al. A brief history of the application of stress-wave theory to piles
RU2099751C1 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2162609C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
Žaržojus et al. Energy transfer measuring in dynamic probing test in layered geological strata
Lo et al. MEASUREMENT OF UNKNOWN BRIDGE FOUNDATION DEPTH BY PARALLEL SEISMIC METHOD.
RU2162613C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
Chakraborty et al. Use of constant energy source in SASW test and its influence on seismic response analysis
Nazarian et al. Use of seismic pavement analyzer in pavement evaluation
RU2162611C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2105997C1 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
Grizi et al. Pile Driving Vibration Attenuation Relationships: Overview and Calibration Using Field Measurements
Underwood et al. Determination of depth of surface cracks in asphalt pavements
RU2162610C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2162612C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2105998C1 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
Niederleithinger et al. Improved parallel seimic technique for foundation assessment
RU2105996C1 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2162608C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2162607C2 (ru) Способ сейсмического микрорайонирования
RU2038595C1 (ru) Сейсмоакустический способ контроля качества укладки неоднородных грунтов в насыпь
JP2004138447A (ja) 岩盤の物性評価方法