RU2162612C2 - Method of seismic microzoning - Google Patents
Method of seismic microzoning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162612C2 RU2162612C2 RU99108779A RU99108779A RU2162612C2 RU 2162612 C2 RU2162612 C2 RU 2162612C2 RU 99108779 A RU99108779 A RU 99108779A RU 99108779 A RU99108779 A RU 99108779A RU 2162612 C2 RU2162612 C2 RU 2162612C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wavelength
- seismic
- vibrations
- seismic vibrations
- soil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инженерной сейсмологии, а именно к способам оценки интенсивности сотрясений с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства. The invention relates to engineering seismology, and in particular to methods for assessing the intensity of tremors taking into account the properties of 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 оценке 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 geophones located in areas with different engineering and geological conditions, the construction of spectra of seismic vibrations, the corresponding soil and the assessment based on these characteristics of the increment of points (RF patent application No. 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 искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение плотности исследуемого и эталонного грунтов, построение спектров колебаний грунтов, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта (патент РФ 1787276, кл. G 01 V 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 an artificial source, recording them by seismic receivers located in areas with different engineering and geological conditions, measuring the density of the studied and reference soils, building spectra of soil vibrations, determination of increment of point and judgment by the value of increment of point on the degree of seismic effect ( atent RF 1787276, cl. G 01
Недостатком способа является низкая надежность и точность из-за отсутствия контроля за степенью неупругого поведения грунтов, слагающих грунтовую толщу, что весьма важно для оценки их физического состояния или сейсмических свойств, обусловленных особенностями проявления неупругих 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 inelastic behavior of soils composing the soil stratum, which is very important for assessing their physical condition or seismic properties, due to the peculiarities of the manifestation of inelastic 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 искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение плотности исследуемого и эталонного грунтов, построение спектров колебаний грунтов, определение приращения балльности и суждение по значениям приращения балльности о степени сейсмического эффекта, определяют скорости распространения поперечных волн и частоту колебаний исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения:
где ρi1 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi1 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)1 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρi2 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi2 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)2 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ01 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V01 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)o)1 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ02 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V02 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)o)2 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц,
при этом частоту колебаний исследуемого и эталонного грунтов, определяют путем деления спектра горизонтальных колебаний на спектр вертикальных колебаний.To achieve the technical task in the method of seismic microzoning, including the excitation of seismic vibrations in the soil by an artificial source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, measuring the density of the studied and reference soils, constructing spectra of soil vibrations, determining the increment of points and judgment according to the values of the increment of points on the degree of seismic effect, determine the propagation velocity cing wave and the oscillation frequency of the test and reference ground, at a distance of less than and greater than the wavelength of seismic vibrations, and-intensity increment is determined from the relationship:
where ρ i1 is the density of the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i1 is the shear wave propagation velocity in the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 1 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ i2 is the density of the reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i2 is the shear wave velocity in a reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 2 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 01 - the density of the investigated soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 01 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) o ) 1 - oscillation frequency of the test soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 02 is the density of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 02 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) o ) 2 - oscillation frequency of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, Hz,
in this case, the oscillation frequency of the investigated and reference soils is determined by dividing the spectrum of horizontal vibrations by the spectrum of vertical vibrations.
В основе способа лежит установленное повышение надежности и достоверности данных из-за адекватного учета явлений неупругости в условиях интенсивных сейсмических воздействий сопоставлением параметров колебаний грунтов в ближней и дальней зонах источника и определения частоты колебаний грунтовой толщи путем деления спектра горизонтальных колебаний на спектр вертикальных колебаний. The method is based on the established increase in the reliability and reliability of the data due to the adequate consideration of the phenomena of inelasticity under intense seismic effects by comparing the parameters of soil vibrations in the near and far zones of the source and determining the frequency of vibrations of the soil strata by dividing the spectrum of horizontal vibrations by the spectrum of vertical vibrations.
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.
В пределах каждого участка располагают искусственный источник (например, СИ-32, ГСК-6, СВ-10/100 и т.д.) и производят стандартное воздействие в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.Within each section, an artificial source is located (for example, SI-32, GSK-6, SV-10/100, etc.) and produce a standard effect within 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 impacts.
Определяют плотности, скорости поперечной волны и частоты колебаний грунтов, причем последние путем деления спектра горизонтальных колебаний на спектр вертикальных исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний. The densities, shear wave velocities, and vibration frequencies of soils are determined, the latter by dividing the spectrum of horizontal vibrations by the spectrum of vertical investigated and reference soils located at a distance shorter and shorter than the wavelength of seismic vibrations.
Определяют приращения балльности из соотношения:
где ρi1 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi1 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)1 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρi2 - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi2 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)2 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ01 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V01 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)o)1 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ02 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V02 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)o)2 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц,
и по значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта.The increment of the point is determined from the ratio:
where ρ i1 is the density of the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i1 is the shear wave propagation velocity in the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 1 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ i2 is the density of the reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i2 is the shear wave velocity in a reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 2 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 01 - the density of the investigated soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 01 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) o ) 1 - oscillation frequency of the test soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 02 is the density of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 02 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) o ) 2 - oscillation frequency of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, Hz,
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 СИ-32 (энергия воздействия 50 кДж) со стандартным воздействием в виде импульса в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям, и определялись плотности, скорости распространения поперечных волн и частоты колебаний исследуемых и эталонных грунтов, находящихся на расстоянии, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний.An SI-32 pulsed non-explosive source (exposure energy 50 kJ) with a standard pulse effect within the maximum action of a source creating a voltage of at least 5 kg / cm 2 in the ground was used as a source of voltage, which allows approaching real seismic effects, and the densities, shear wave propagation velocities and oscillation frequencies of the studied and reference soils located at a distance shorter and shorter than the wavelength of seismic vibrations were determined.
В табл. 1 приведен расчет приращения балльности грунтов территории г. Гори. In the table. Figure 1 shows the calculation of the increment in the score of soils in the territory of Gori.
В табл. 2 приведены расчеты приращения балльности грунтов территории г. Гори по известным и предлагаемым способам. In the table. 2 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 нелинейности в грунтах на расстояниях, меньшем и большем длины волны сейсмических колебаний, позволяет непосредственно оценивать и контролировать степень неупругости в грунтах и связь их с сейсмическими свойствами в виде приращения балльности на выделенных участках по величине изменения частот колебаний грунтов в связи с изменением напряженного состояния грунтов. The advantages of the proposed method of seismic microzoning are that the intensities of the excited vibrations approach the corresponding characteristics during earthquakes, and a comparison of the nonlinearity in soils at distances shorter and longer than the wavelength of seismic vibrations allows us to directly evaluate and control the degree of inelasticity in soils and their relationship with seismic properties in the form of an increment of the score in the selected areas according to the magnitude of the change in the vibration frequencies soils due to changes in the stress state of the soil.
Claims (1)
где ρi1 - - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi1 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)1 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρi2 - - плотность эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
Vi2 - скорость распространения поперечной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)i)2 - частота колебаний эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ01 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V01 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)0)1 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, Гц;
ρ02 - плотность исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, кг/м3;
V02 - скорость распространения поперечной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;
(f(H/V)0)2 - частота колебаний исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, Гц,
при этом частоту колебаний исследуемого и эталонного грунтов определяют путем деления спектра горизонтальных колебаний на спектр вертикальных колебаний.A method of seismic micro-zoning, including excitation of seismic vibrations in the soil by an artificial source, recording them by geophones located in areas with different engineering and geological conditions, measuring the density of the studied and reference soils, plotting the spectra of soil vibrations, determining the increment of scores and judging by the value of the increment of the severity of the degree seismic effect, characterized in that they determine the propagation velocity of transverse waves and frequency of the test and reference ground, at a distance of less than and greater than the wavelength of seismic vibrations, and increment-intensity is determined from the relation
where ρ i1 - is the density of the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i1 is the shear wave propagation velocity in the reference soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 1 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ i2 - is the density of the reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V i2 is the shear wave velocity in a reference soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) i ) 2 - oscillation frequency of a standard soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 01 - the density of the investigated soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 01 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) 0 ) 1 - oscillation frequency of the investigated soil located at a distance less than the wavelength of seismic vibrations, Hz;
ρ 02 is the density of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, kg / m 3 ;
V 02 is the shear wave propagation velocity in the test soil located at a distance greater than the wavelength of seismic vibrations, m / s;
(f (H / V) 0 ) 2 is the oscillation frequency of the investigated soil located at a distance greater than the wavelength of seismic oscillations, Hz,
in this case, the oscillation frequency of the test and reference soils is determined by dividing the spectrum of horizontal vibrations by the spectrum of vertical vibrations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108779A RU2162612C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Method of seismic microzoning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108779A RU2162612C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Method of seismic microzoning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162612C2 true RU2162612C2 (en) | 2001-01-27 |
| RU99108779A RU99108779A (en) | 2001-02-10 |
Family
ID=20219103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108779A RU2162612C2 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Method of seismic microzoning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162612C2 (en) |
-
1999
- 1999-04-22 RU RU99108779A patent/RU2162612C2/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2162611C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2099751C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| RU2162612C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162610C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2105997C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| Žaržojus et al. | Energy transfer measuring in dynamic probing test in layered geological strata | |
| RU2162614C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162608C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162609C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2162606C2 (en) | Procedure of seismic microzoning | |
| RU2162613C2 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2105998C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| AU2002249800B2 (en) | Method for customizing seismic explosives | |
| RU2162607C2 (en) | Procedure of seismic microzoning | |
| RU2105995C1 (en) | Process of seismic microzoning | |
| RU2105996C1 (en) | Method of seismic microzoning | |
| RU2038595C1 (en) | Seismoacoustic method of control over quantity of laying of inhomogeneous soils in embankment | |
| RU2359289C2 (en) | Method for modelling of earthquake seismic action | |
| RU96115083A (en) | METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING | |
| RU99108778A (en) | METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING | |
| RU1787276C (en) | Method for seismic microzoning | |
| Grizi et al. | Understanding the Energy Transfer Mechanism in the Near Field of Impact Driven Piles | |
| Chen et al. | In-situ ground vibration tests in Southern Taiwan Science Park | |
| Amoroso et al. | Site characterization by Seismic Dilatometer (SDMT) in the area of L’Aquila following the April 6, 2009 earthquake | |
| RU2075095C1 (en) | Method of seismic microzoning |