Evaluation of seismic properties of water-saturated soils for solving problems in seismic microzoning

Cover Page

Abstract


The experts involved in seismic microzoning (SMZ) have different opinions on whether to take into account the response of water-saturated fine soils upon the assessment of expected seismic effect. When using the method of seismic stiffness (MSS), a number of researchers consider inexpedient to apply the correction for the groundwater level (GWL). In the present paper, we analyze both the results of our own field studies and those of other researchers involved in the development of SMZ methodology. Particular attention is paid to the GWL influence on the increment of seismic intensity (ΔIGWL ) in the S.V. Medvedev’s equation upon MSS calculations by transverse s-waves. The research results provided in this paper prove that the correction for ΔIGWL should not be ignored in calculations of the seismic intensity increment. The authors appear it expedient to continue field tests in the registration of strong movements in water-saturated fine soils.


УЧЕТ УХУДШЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ В МЕТОДЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЖЕСТКОСТЕЙ (ПО С.В. МЕДВЕДЕВУ)

По результатам наблюдений за последствиями землетрясений отмечено, что разрушительный эффект (повышенный процент разрушений и повреждений построек) обусловлен многими факторами: спектральным составом сейсмических колебаний землетрясения; частотой собственных колебаний здания/сооружения; передаточной функцией геологического разреза (скальное основание – толща рыхлых отложений – дневная поверхность) и собственно усилением разрушительного эффекта от наличия в инженерно-геологическом разрезе водонасыщенных дисперсных грунтов по сравнению с маловлажными грунтами.

Из практики исследования последствий сильных землетрясений известно, что интенсивность их проявления зависит от категории грунта по сейсмическим свойствам. При оценке приращения сейсмической интенсивности относительно эталонного грунта, основанного на методе сейсмических жесткостей (МСЖ), вводится дополнительная поправка за уровень подземных вод, и ее величина в зависимости от типа дисперсного грунта изменяется от 0 до 1 балла по макросейсмической шкале сейсмической интенсивности.

В связи с этим для учета влияния на величину сейсмической интенсивности уровня подземных вод (УПВ) С.В. Медведев в 1952 г. [8] предложил эмпирическую зависимость для расчета поправки в приращение сейсмической интенсивности. При этом расчет поправки производится для 10-метровой толщи от дневной поверхности, и ее величина зависит от УПВ и типа водовмещающего грунта. В основу эмпирической зависимости расчета поправки на УПВ заложены опосредованные данные о повреждениях построек во время землетрясений.

Макросейсмические наблюдения показывают, что во многих случаях обводненность грунтов повышает сейсмический эффект. При этом ΔIУПВ для грунтов различных типов изменяется в значительных пределах. При изучении последствий землетрясения 11.09.1927 г. в Алуште С.В. Медведев установил различие в 3 балла между степенью повреждения зданий, расположенных на «худших» (насыпные, морские и аллювиальные песчано-глинистые отложения при УПВ = 2-3 м) и на «лучших» грунтах (коренные глинистые сланцы и дробленые сланцы с УПВ, залегающим на больших глубинах). При землетрясении 11.09.1927 г. повреждения зданий в Ялте были более значительны в районе набережной в местах распространения насыпных грунтов и высоким положением УПВ [7]. В Японии на о. Хонсю от землетрясения 7.12.1944 г. наибольшие разрушения наблюдались также в долинах, где глинистые заболоченные отложения тянутся вдоль нижнего течения рек. По результатам наблюдений, как отечественных, так и зарубежных исследователей, за последствиями разрушений от многих других землетрясений С.В. Медведев сформулировал выводы: при глубине залегания УПВ> 10 м его положение не влияет на величину сейсмической интенсивности проявления землетрясения; в пределах верхней 10-метровой толщи повышение УПВ от 10 до 0 м ведет к увеличению интенсивности проявления землетрясения, причем его интенсивность зависит от типа грунтовой толщи.

В отдельных случаях С.В. Медведев отмечал, что при взрывах по результатам сейсмометрических наблюдений фиксировалось увеличение скорости колебаний почти вдвое на водонасыщенных грунтах по сравнению с грунтами, находящимися в состоянии естественной влажности. Полученные С.В. Медведевым результаты оценки уровня сейсмической опасности для сооружений в зависимости от грунтовых условий корреспондируются с заключениями/результатами других авторов (В.В. Попов, И.А. Гзелишвили, А.Н. Сафарян, В.О. Цшохер, Г. Рейд [12] и А. Зиберг [13]). Совокупность результатов исследований различных авторов приведена в табл. 1, и их анализ показывает отсутствие существенных расхождений в оценке сейсмической интенсивности, связанных с УПВ.

 

Таблица 1. Оценка приращений сейсмической интенсивности относительно эталонных грунтов по данным С.В. Медведева и других авторов

Грунты

По исследованиям

С.В. Медведева [٨]

В.В. Попова, И.А. Гзелишвили,

А.Н. Сафарян В.О. Цшохера [7]

H.F. Рейда [12]

A. Зиберга [13]

Граниты

0

0

0

0

0

0

Известняки, песчаники, сланцы

0.2-1.3

0-1

1

0-1

0-1.2

0.5-1

Гипсы, мергели

0.6-1.4

1

1

1

1-1.5

1-1.5

Крупнообломочные грунты (щебень, галька, гравий)

1-1.6

1-1

2

1-2

1.2-2.1

1.5-2

Песчаные грунты

1.2-1.8

1-2

2

1-2

1.2-2.1

1-2

Глинистые грунты

1.2-2.1

1-2

2

1-3

1.5-2

1.2-2

Насыпные грунты

2.3-3

3

3

2-3

2.1-3.4

2-3

Обводненные грунты (гравийные, песчаные, глинистые)

1.7-2.8

3-4

3

2-3

2-3

2.2-3

Обводненные насыпные и почвенные грунты (болото)

3.3-3.9

4

4

3-4

3.5

3-4

 

В настоящее время, согласно действующим нормативным документам1, регламентирующим выполнение работ по СМР, приращение сейсмической интенсивности относительно эталонных грунтов за счет ухудшения сейсмических свойств грунтов при водонасыщении (ΔIУПВ в баллах) определяется в соответствии с зависимостью:

ΔIУПВ = Кe-0.04h² (1)

где К − коэффициент, зависящий от литологического состава грунта; h − расчетное положение УПВ на период максимума. Коэффициент К принимается равным:

  • 1 − для глинистых и песчаных грунтов;
  • 5 − для крупнообломочных грунтов с содержанием песчано-глинистого заполнителя не менее 30% и сильновыветрелых скальных грунтов;
  • 0 − для плотных крупнообломочных грунтов из магматических пород с содержанием песчано-глинистого заполнителя до 30% и слабовыветрелых скальных грунтов.

Таким образом, приращение интенсивности ΔIУПВ, согласно данным С.В. Медведева, определяется глубиной залегания уровня подземных вод (h, м) и литологическим составом водонасыщенного грунта.

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ В МЕТОДЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЖЕСТКОСТЕЙ

В работах ряда авторов [1, 2, 4, 11] высказывается мнение о независимости приращения сейсмической интенсивности от уровня подземных вод и предлагается отменить (не вводить) поправку ΔIУПВ за обводненность грунтов, представленную в эмпирической зависимости (1) С.В. Медведева.

В то же время указывается, что нет сомнений в результатах макросейсмических обследований С.В. Медведева прошлых лет, на основании которых выведена зависимость приращения сейсмической интенсивности от литологического состава грунта и положения УПВ. Также отмечается, что проявляющиеся при сильных сейсмических воздействиях эффекты не обязательно должны присутствовать при слабых.

В рекомендациях по сейсмическому микрорайонированию транспортных объектов2 авторы также полагают, что при использовании в МСЖ скоростей только поперечных волн (Vs) поправку ΔIУПВ на влияние обводненности грунтов вводить не следует. Считается, что повышенный процент разрушений и повреждений построек при высоком положении УПВ обусловлен главным образом меньшей прочностью структурных связей в водонасыщенных дисперсных грунтах по сравнению с аналогичными маловлажными грунтами.

В работе Н.И. Кригера и др. [5] показано, что на величину скорости упругих волн и соответствующие им упругие модули влияет наличие в грунтах разных категорий влаги (гравитационная, капиллярная, пленочная, рыхлосвязная и прочносвязная). Н.И. Кригером [5] на основании обработки многочисленных записей слабых землетрясений была предложена зависимость амплитуды сейсмических колебаний от положения УПВ в лессовых грунтах. Аналитически полученная зависимость выражается формулой:

ΔI = 2.2∙10-0.2h,

где h – глубина УПВ в лессовых грунтах.

А.Б. Максимов, изучая механизмы разрушения грунта продольными и поперечными волнами [6], сделал вывод, что линейная экстраполяция данных по слабым землетрясениям в область сильных и недоучет нелинейных явлений могут привести к ошибкам в оценке сейсмической опасности при прогнозе поведения рыхлых грунтов во время сильных землетрясений (более 7 баллов). Данный факт свидетельствует о необходимости взвешенного, осторожного подхода к оценке поправки ΔIУПВ в приращение сейсмической интенсивности водонасыщенных дисперсных грунтов.

ОПЫТ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ОБВОДНЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТАХ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РЕГИСТРАЦИИ СЛАБЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Исследования на обводненных дисперсных грунтах проводились авторами под научным руководством И.Г. Минделя при проведении СМР на территориях Киргизии, Туркмении, Таджикистана, Узбекистана, Украины и Азербайджана в 1970-1980 гг. Регистрировались амплитуды смещений грунта от слабых местных землетрясений с эпицентральными расстояниями от 30 до 180 км (средний период колебаний Тс = 0.20÷0.90 с). В качестве сейсмоприемников применялись приборы ВЭГИК и С-5-С, работающие с гальванометрами типа ГБ-IV-C-10. В режиме непрерывной регистрации использовался магнитоэлектрический сейсмический осциллограф ОСБ-VI с механическим приводом. Регистрация землетрясений велась с увеличением до 5000-6000. При обработке, как правило, анализировались записи амплитуд смещений поперечных S-волн.

Результаты регистрации землетрясений малых энергий на участках, сложенных песчано-глинистыми отложениями р. Карасу, рассмотрим на примере СМР г. Кара-Куль (Киргизия). Подземные воды на разных участках залегали на глубинах от 1 до 20 м (табл. 2). Опорный пункт регистрации (эталонный грунт Аэтскал) располагался на скальных грунтах (песчаники, конгломераты, алевролиты со средними значениями скоростей поперечных волн Vs=1000-1100 м/с). Относительно опорного пункта приращения сейсмической интенсивности (ΔIс) составляли 1.75÷2.30 балла на песчано-суглинистых отложениях с НУПВ=1÷3 м и 0.85÷1.15 балла на участках с НУПВ > 10-20 м. Вычисления проводились по формуле, рекомендованной в РСН 65-87 и РСМ 853:

ΔI = 3.3lgАi/Аэтскал.

Сопоставительный анализ результатов регистрации землетрясений малых энергий показал хорошую корреляцию (совпадение) с результатами исследований методами инженерно-геологических аналогий (ИГА – сравнение исследуемых грунтов с описанием грунтов в табл. 1 СП 1413330.2014) и сейсмических жесткостей, выполненных на этом же объекте (см. табл. 2). Песчано-суглинистые отложения поймы, I и II надпойменных террас с высоким уровнем залегания грунтовых вод Нупв=1÷3 м по результатам инженерно-геологических исследований были отнесены к III категории по сейсмическим свойствам, а приращения ΔI по методу сейсмических жесткостей составили более 2 баллов (ΔIмсж =2.10÷2.65 балла, см. табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты обработки записей слабых землетрясений по отношению к станции 5а, расположенной на грунтах I категории по сейсмическим свойствам (г. Кара-Куль, Киргизская ССР, 1985 г.)

Инженерно-геологическая характеристика грунтовой толщи

Категория грунтов по сейсмическим свойствам (метод ИГА)

Среднее приращение ΔIс

(доверительная граница на уровне Р=0.85) по результатам регистрации слабых землетрясений, балл

ΔIмсж по МСЖ,

балл

ΔIмсж по МСЖ без учета ΔIУПВ, балл

ΔIУПВ= ΔIс – Δсж,

по результатам регистрации слабых землетрясений, балл

1

2

3

4

5

6

Станция 5б.

I надпойменная терраса. Озерно-аллювиальные мягкопластичные глины с прослоями пылеватых песков. НУПВ=2-3 м

III

1.95 (±0.17)

2.30÷2.35

1.45÷1.60

0.35÷0.50

Станция 2в.

Конус выноса. Суглинки полутвердые и твердые с включением щебня дресвы до 30% и прослоями щебенистых грунтов. НУПВ=15-20 м

II

0.90 (±0.23)

0.85÷0.90

0.85÷0.90

0.05

Станция 2а.

Пойма р. Карасу. Переслаивание галечников (с суглинистым заполнителем до 40%), мягкопластичных суглинков и мелких песков. НУПВ =1-2 м

III

1.75 (±0.19)

2.10÷2.25

1.20÷1.35

0.40÷0.55

Станция 4в.

III надпойменная терраса р. Карасу. Гравийные и галечниковые отложения с суглинистым заполнителем до 30% и озерные глины полутвердые с гнездами крупного песка. НУПВ=20 м

II

0.86 (±0.20)

0.8÷0.9

0.8÷0.9

0.06

Станция 5в.

Пойма р. Карасу. На озерных мягкопластичных глинах с прослоями рыхлых пылеватых и мелких песков, супесей и суглинков залегают аллювиальные галечниковые и гравийные грунты с песчано-глинистым заполнителем до 30-40% мощностью 1-2 м. НУПВ=1.0 м

III

2.29 (±0.31)

2.45÷2.55

1.6÷1.7

0.59÷0.69

Станция 3в.

Пойма р. Карасу. Суглинки мягкопластичные с прослоями галечника (до 30-35% песчаного заполнителя) общей мощностью 11-15 м подстилаются озерными глинами мощностью 35-40 м. Ниже аллювиальные галечники с песчаным заполнителем. НУПВ=3-4 м

III

2.10 (±0.20)

2.30÷2.40

1.70÷1.80

0.30÷0.40

Станция 3.

Пойма р. Карасу. Переслаивание галечников (с суглинистым заполнителем до 30-40%), мягкопластичных суглинков, глин и мелких песков. НУПВ=1-2 м

III

2.20 (±0.13)

2.55÷2.65

1.65÷1.75

0.45÷0.55

Станция 1б.

III надпойменная терраса.

Суглинки тугопластичные и полутвердые с включением дресвы и щебня до 10% мощностью до 20 м подстилаются галечником с суглинистым заполнителем до 25%. НУПВ=10 м

II

1.15 (±0.09)

1.05÷1.20

1.05÷1.10

0.05÷0.10

Станция 4б.

Пойма р. Карасу. Гравийно-галечниковый грунт с суглинистым заполнителем до 25-30% залегает на озерно-аллювиальных глинах с прослоями песков, супесей, суглинков общей мощность около 50 м. НУПВ=5-7 м

II

1.35 (±0.18)

1.33÷1.37

1.29÷1.31

0.04÷0.06

Станция 7б.

Делювиально-пролювиальный шлейф. Переслаивание мягкопластичных суглинков и глин с супесями и мелкими песками до глубины 15-20 м. Ниже озерная глина. НУПВ=4 м

III

2.05 (±0.07)

2.0÷2.1

1.75÷1.80

0.25÷0.30

Станция 5а.

Коренной склон. На конгломератах и песчаниках залегают щебенистые грунты с супесчано-суглинистым заполнителем до 20% мощностью в несколько метров

I

0

-

-

-

ΔIсж – приращение балльности по формуле С.В. Медведева (метод сейсмических жесткостей, МСЖ) без члена приращения балльности за положение УПВ (ΔIУПВ)

 

Песчано-суглинистые отложения III надпойменной террасы с НУПВ> 10-20 м и полученными значениями ΔIмсж =0.80÷1.20 балла были отнесены к грунтам II категории по результатам методов ИГА и МСЖ.

Из табл. 2 видно, что приращения сейсмической интенсивности, рассчитанные по МСЖ, несколько превышают аналогичные значения при регистрации землетрясений малых энергий (ΔIс). Это, вероятно, связано с тем, что приращения балльности в МСЖ с поправкой ΔIУПВ рассчитывались согласно ф. (1), где коэффициент К в песчано-суглинистых грунтах принимался равным 1.

Аналогичные закономерности были прослежены на других объектах СМР (города Пржевальск, Рыбачье, Кок-Янгак, Майлисай; поселки на северном побережье оз. Иссык-Куль в Киргизии; поселки Фирюза и Чули в Туркмении; г. Ужгород в Украине; г. Кайраккум в Таджикистане; объекты на Апшеронском п-ове в Азербайджане, “Забайкальский апатитовый комбинат” возле г. Улан-Удэ), грунтовые условия которых представлены четвертичными песками от крупных до пылеватых рыхлых и плотного сложения, глинами и суглинками от мягкопластичных до полутвердых и твердых с щебнем и галькой до 15-20%. По результатам обработки записей слабых землетрясений на этих объектах были рассчитаны обобщенные диапазоны изменения значений ΔI=0.25÷0.60 балла при НУПВ>6-7 м и ΔI=0.95÷1.60 балла при НУПВ=1-4 м относительно эталонных (средних) грунтов II категории по сейсмическим свойствам с параметрами Vs=280-350 м/с и ρ=1.7-1.8 г/см4.

Даже при пересчете полученных значений приращений сейсмической интенсивности по новой зависимости, приведенной в п. 8.2.13 СТО 95 12022-20175 для оценки ΔI по записям амплитуд смещений слабых землетрясений, получим округленные значения ΔI=0.10÷0.30 балла при НУПВ>6-7 м и ΔI=0.40÷0.75 балла при НУПВ=1-4 м относительно средних грунтов II категории по сейсмическим свойствам (реперные грунты).

Результаты исследований, проведенные авторами при регистрации слабых землетрясений на обводненных дисперсных грунтах, показывают, что при СМР следует проводить оценку влияния обводнения на изменения приращения сейсмической интенсивности в методе сейсмических жесткостей. Проанализировав имеющиеся данные, были построены графики зависимости приращения сейсмической интенсивности (ΔIУПВ) от глубины залегания УПВ при разных значениях скоростей Vs (рисунок). Для этого в каждом конкретном случае из значений ΔIс, полученных по записям слабых землетрясений, вычитались значения ΔIмсж за сейсмическую жесткость, установленные по результатам сейсмоакустических исследований (ΔIУПВ= ΔIс – ΔIмсж). При этом член в формуле С.В. Медведева за наличие резонанса (ΔIрез) не учитывался, так как на рассмотренных объектах глубина залегания кровли грунтов I категории по сейсмическим свойствам превышает 40 м. Полученные таким образом значения ΔIУПВ использовались при построении графиков.

Повышенная степень повреждения зданий и сооружений, зафиксированная при сильных землетрясениях на участках распространения дисперсных грунтов и с высоким положением УПВ, может быть связана с интенсивной вертикальной компонентой сейсмических колебаний. Этот эффект наиболее вероятен в эпицентральных зонах сильных землетрясений, где вертикальная компонента может быть не меньше горизонтальной. Анализ инструментальных записей сильных землетрясений, проведенный Ф.Ф. Аптикаевым [3], показал, что при максимальных амплитудах на горизонтальной составляющей менее 250 см/с2 амплитуда вертикальной составляющей ускорений колебаний в среднем вдвое меньше. При больших значениях амплитуд ускорений они начинают сближаться. А при ускорениях более 800 см/с2 вертикальная составляющая начинает превышать горизонтальную. В этих условиях водонасыщенный дисперсный грунт, вероятно, может передавать интенсивные вертикальные сейсмические колебания без значительного демпфирования непосредственно на фундаменты зданий и сооружений. С.В. Медведев [7] отмечал, что увеличение сейсмической интенсивности в водонасыщенных грунтах в некоторой мере может быть связано с эффектом, родственным гидравлическому удару. Его предположение основывалось на наблюдаемых при землетрясениях грязевых извержениях в плывунах и водонасыщенных грунтах, покрытых тонкой коркой твердого суглинка. Эти явления наблюдались при землетрясениях 2.11.1946 г. (г. Наманган) и 6.10.1948 г. (г. Ашхабад).

 

Графики зависимости приращений сейсмической интенсивности (ΔIУПВ) от глубины залегания УПВ при разных значениях скоростей Vs по результатам анализа записей слабых землетрясений (регистрировалась амплитуда смещений). Средние значения Vs (м/с) для графиков соответствуют: 1 − 150-200; 2 − 250-300; 3 − 350-500; 4 − 600-800.

 

Результаты исследования авторов на слабых песчано-глинистых грунтах показывают, что не следует полностью отказываться от поправки (ΔIУПВ) в эмпирической зависимости С.В. Медведева [7, 8] при расчетах в МСЖ по скоростям поперечных волн. По мнению авторов, при СМР на плотных песках и глинистых грунтах от тугопластичной до твердой консистенций по методу сейсмических жесткостей ΔIУПВ можно не учитывать. На песчано-глинистых грунтах III категории по сейсмическим свойствам (рыхлые, средней плотности пылеватые, мелкие, средние пески и все глинистые грунты от мягкопластичной до текучепластичной консистенций, залегающие ниже УПВ) изменение сейсмического эффекта от землетрясения при обводнении следует принять равным ΔIУПВ = Кe-0.04h², где коэффициент К не может быть более 0.6. Величина коэффициента К в ф. (1) может быть уточнена при проведении дальнейших исследований.

Наряду с определением ΔIУПВ в водонасыщенных дисперсных грунтах для оценки ухудшения их сейсмических свойств при СМР следует учитывать результаты других процессов, которые могут проявляться на грунтах IV категории по сейсмическим свойствам. Сейсмические воздействия более 7 баллов приводят к изменению первоначального состояния динамически неустойчивых разностей этих грунтов. К таким явлениям относятся нелинейные процессы (большие остаточные деформации), с которыми связано рассеивание и поглощение энергии упругих волн, что особенно заметно при обводнении массива.

На динамически неустойчивых (слабых) грунтах разрушения в зданиях и сооружениях могут быть обусловлены не только уровнем сейсмических колебаний, но и потерей несущей способности грунтов в процессе землетрясения: их оседанием, просадками, осадками в результате разжижения, уплотнения, течения (как, например, при землетрясениях в городах Ниигата, Кобе (Япония) в 1964 и 1995 гг., Мехико в 1985 г.).

Другое явление, которое следует учитывать при оценке сейсмических воздействий и может проявляться на поверхности динамически неустойчивых грунтов, связано с возможным усилением уровня колебаний за счет влияния резонансных явлений. Таким примером может служить землетрясение в Чи-Чи 21.09.1999 г. на Тайване [10].

Для более надежных расчетов по обеспечению безопасности зданий и сооружений, возводимых на динамически неустойчивых грунтах, следует получать сведения о сейсмических параметрах в слоях грунтов и пород до той глубины, где располагается граница с Vs > 700-800 м/с [9]. Это связано с оценкой возможного проявления разнонаправленных тенденций по снижению амплитудного уровня колебаний в результате нелинейных процессов в грунтах и увеличением амплитудного уровня колебаний в результате резонансных явлений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При проведении СМР на водонасыщенных плотных песках и глинистых грунтах от тугопластичной до твердой консистенций по методу сейсмических жесткостей ΔIУПВ можно не учитывать.

На песчано-глинистых грунтах III категории по сейсмическим свойствам ( водонасыщенные рыхлые, средней плотности пылеватые, мелкие и средние пески и глинистые грунты от мягкопластичной до текучепластичной консистенций) изменение сейсмического эффекта от землетрясения при обводнении следует принять равным ΔIУПВ = Кe-0.04h², где коэффициент К не может быть более 0.6.

При проведении СМР на водонасыщенных динамически неустойчивых дисперсных грунтах IV категории следует учитывать, что:

  • при средних и сильных землетрясениях из-за влияния нелинейных процессов амплитудный уровень колебаний может значительно снижаться;
  • при наличии в разрезе слоев с резким различием сейсмической жесткости и проявлении в связи с этим резонансных явлений амплитудный уровень колебаний может значительно увеличиваться;
  • при строительстве зданий и сооружений на неустойчивых дисперсных грунтах необходимо не только оценивать потенциальную опасность от ожидаемых амплитудно-частотных воздействий вероятных сильных землетрясений, но также следует предусматривать инженерные мероприятия по усилению грунтов оснований.

Источник финансирования. Статья подготовлена в рамках выполнения государственного задания и плана НИР ИГЭ РАН по теме № г.р. АААА-А19-119021190077-6.

Примечания:

1 РСН 65-87. Республиканские строительные нормы. Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Технические требования к производству работ. М.: Стройиздат, 1986. 32 с. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294854/4294854919.htm

2 МДС 22-1.2004. Методические рекомендации по сейсмическому микрорайонированию участков строительства транспортных сооружений. МДС 22-1. М.: МИИТ, 2004. 48 с. https://files.stroyinf.ru/Data1/44/44843/

3 РСМ-85. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях в строительстве. М. Госстрой СССР, 1985. 72 с. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293743/4293743852.htm

4 РСН 65-87. Республиканские строительные нормы. Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Технические требования к производству работ. М.: Стройиздат, 1986. 32 с. https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294854/4294854919.htm

5 СТО 95 12022-2017 Стандарт Госкорпорации «Росатом». Сейсмическое микрорайонирование. Общие требования. М., 2017. 42 с. http://sro-atomgeo.ru/wp-content/uploads/file/3GEO/Documents/Standarts/2017/STO_Seismika_Geo_2017.pdf

B. A. Trifonov

Sergeev Institute of Environmental Geoscience, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: igelab@mail.ru

Russian Federation, Ulanskii per., 13, str. 2, Moscow, 101000

V. V. Sevostyanov

Sergeev Institute of Environmental Geoscience, Russian Academy of Sciences

Email: igelab@mail.ru

Russian Federation, Ulanskii per., 13, str. 2, Moscow, 101000

S. Yu. Milanovskiy

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: igelab@mail.ru

Russian Federation, Bolshaya Gruzinskaya ul., 10-1, Moscow, 123242

V. V. Nesynov

Sergeev Institute of Environmental Geoscience, Russian Academy of Sciences

Email: igelab@mail.ru

Russian Federation, Ulanskii per., 13, str. 2, Moscow, 101000

  1. Aleshin, A.S. Seismicheskoe mikroraionirovanie osobo otvetstvennykh ob’ektov [Seismic microzoning of highly responsible objects] Moscow, Svetoch Plyus, 2010, 304 p. (in Russian)
  2. Aleshin, A.S. Kontinual’naya teoriya seismicheskogo mikroraionirovaniya [Continual theory of seismic microzoning]. Moscow, Nauchnyi mir, 2017, 301 p.
  3. Aptikaev, F.F. Instrumental’naya shkala seismicheskoi intensivnosti GOST R 57546-2017 [Instrumental scale of seismic intensity GOST R 57546-2017]. Moscow, Nauka i obrazovanie, 2012.
  4. Barkan, D.D., Trofimenkov Yu.G., Golubtsova M.N. Influence of foundation soils properties in engineering structures calculation for seismic impact. Svoistva gruntov pri vibratsiyakh [Soil properties on vibrations]. Tashkent, FAN, 1975, pp. 55-69
  5. Kriger, N.I., Aleshin, A.S., Kozhevnikov, A.D., et al. Seismicheskie kharakteristiki lessovykh porod v svyazi s geologicheskim okruzheniem i tekhnogenezom [Seismic characteristics of loess soils in relation to geological surroundings and technogenesis]. Moscow, Nauka, 1980, 96 p.
  6. Maksimov, A.B. O reaktsii gruntov na intensivnye kolebaniya [Soil response to intense vibration]. Voprosy inzhenernoi seismologii ,1973, no. 10, pp. 50-62.
  7. Medvedev, S.V. Inzhenernaya seismologiya [Engineering seismology]. Moscow, Gosstroiizdat, 1962, 284 p.
  8. Medvedev, S.V. Otsenka seimsicheskloi ball’nosti v zavisimosti ot gruntovykh uslovii [Assessment of seismic intensity depending on ground conditions]. Proc. Geophysical Institute, 1952, no. 14, pp. 29-52.
  9. Mindel’, I.G., Trifonov, B.A., Sevost;yanov, V.V., Ragozin, N.A. Osobennosti reaktsii slabykh vodonasyshchennykh gruntov na dinamicheskie vozdeistviya pri zemletryakh [Specific response of weak water-saturated soils to dynamic impact upon earthquakes]. Geoekologiya, 2014, no. 5, pp. 387-401
  10. Pavlenko, O.V. Seismicheskie volny v gruntovykh sloyakh: nelineinoe povedenie grunta pri sil’nykh zemletryaseniyakh poslednikh let [Seismic waves in soil layers: nonlinear behavior of soil upon recent strong earthquakes]. Moscow, Nauchnyi mir, 2009, 257 p.
  11. Khachian E. Applied Seismology. Yerevan, “Gitutyun” publicher NAS RA, 2008, 491 p.
  12. Reid, H.F. The mechanics of the earthquakes. The Californian earthquake of April 18, 1906. Rep. of the State Investigation Commission. The Carnegie Inst. Washington, vol. 2, Рt. 1, 1910. 56 p.
  13. Sieberg, A. Die Erdbeben. Handbuch der Geophysik, 1930, vol. 4, Berlin, pp. 527-686.

Supplementary files

Supplementary Files Action
1. Graphs of the dependence of the increments of seismic intensity (ΔIUPV) on the depth of the UPW at different speeds Vs according to the analysis of records of weak earthquakes (the amplitude of the displacements was recorded). The average values of Vs (m / s) for the graphs correspond to: 1 - 150-200; 2 - 250-300; 3 - 350-500; 4 - 600-800. View (196KB) Indexing metadata

Views

Abstract - 20

PDF (Russian) - 39

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies