РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ЛАБОРАТОРІЇ ІНЖЕНЕРНОЇ СЕЙСМОЛОГІЇ І СЕЙСМІЧНОГО МІКРОРАЙОНУВАННЯ

Маргарита Толстая 2 роки тому Переглядів:

1 УДК Турдукулов А.Т., Камчібеков М.П., Єгембердієва К.А., Камчібеков І.П. Інститут сейсмології НАН КР, Бішкек, Киргизстан РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ЛАБОРАТОРІЇ ІНЖЕНЕРНОЇ СЕЙСМОЛОГІЇ І СЕЙСМІЧНОГО МІКРОРАЙОНУВАННЯ Анотація У даній роботі розглянуто основні досягнення та перспектив Н КР. ІНЖЕНЕРДИК СЕЙСМОЛОГІЯ ЖАНА СЕЙСМІКАЛИК МІКРОРАЙОНДОШТУРУУ ЛАБОРАТОРІЯСИНИН ІЗІЛДӨӨЛӨРҮНҮН ЖИЙИНТИКТАРИ Кискача мазмуну Бул іште КР УІАн смикалик мікрорайондоштуруу лабораторіясинин негизги жетишкендиктори дружина келечектүүлүгү қараштирилган. INVESTIGATION'S RESULTS OF THE LABORATORY OF ENGINEERING SEISMOLOGY AND SEISMIC MICROZONING Абстрактний у цьому матеріалі основні дії і питання розвитку IS NAS KR laboratoře для створення seismology і seismic microzoning. Лабораторія інженерної сейсмології та сейсмічного мікрорайонування є структурною одиницею Інституту сейсмології НАН КР, яка свого часу була перетворена з Відділу, що складався з двох лабораторій: 1 інженерної сейсмології та 2 сейсмічного мікрорайонування. Основні напрямки діяльності лабораторії: 1. Оцінка сейсмічної небезпеки територій міст та будмайданчиків гідротехнічних споруд та великих промислових об'єктів. 2. Складання карт сейсмічного мікрорайонування територій міст, гідротехнічних споруд та великих промислових об'єктів з метою уточнення вихідної сейсмічної інтенсивності. 3. Спектральний аналіз коливань ґрунтів залежно від типів ґрунтових умов. 4. Амплітудно-частотний діапазон сильних рухів. 5. Дослідження впливуколивань від вибухової хвилі на будівлі та споруди. 6. Складання карт мікросейсм території міст, будівельних майданчиків гідротехнічних споруд та великих промислових об'єктів. 7. Складання карт сейсмічного ризику територій міст, населених пунктів та гідротехнічних споруд. Завданням інженерної сейсмології є вивчення впливу сейсмічних явищ на споруди реалізації сейсмостійкого будівництва. При проектуванні будівель та споруд територій підвищеної сейсмічної активності необхідно вміти 87

4 техногенному збільшенні вологості лесові ґрунти набувають здатності до додаткового ущільнення через ослаблення зв'язків між частинками, руйнування структури та текстури породи, що при землетрусі 6 балів і вище може призвести до сейсмічним просіданням. Тому для території поширення лесових ґрунтів карту СР слід складати з прогнозною оцінкою, що враховує зміну інженерно-геологічної обстановки в результаті забудови та подальших техногенних впливів. е). Тектонічні розломи (або зона розломів) в залежності від віку їх закладення, активності прояву в новітньому етапі (особливо в пізньопліоценовий та голоценовий час), ширини, петрографо-літологічного складу та фізико-механічних властивостей ґрунтів, зони дроблення можуть по-різному впливати на характер проходження через них пружних сейсмічних хвиль і, отже, посилювати чи послаблювати сейсмічний ефект поза зоною розлому і поверхні, що покривають її відкладень. Якщо розлом (або розломна зона) в процесі постмагматичної та гідротермальної діяльності залікований і породи, що складають безпосередньо зону розлому, у фізико-механічному та сейсмічному відношенні, не відрізняються від монолітних скельних та міцних грубоуламкових порід, то на такихрозломах не відбувається збільшення сейсмічної інтенсивності. Об'єктивну оцінку сейсмічності окремих ділянок можна отримати лише внаслідок комплексного застосування різних методів дослідження. Найбільш ефективні результати отримують за дотримання певної послідовності у застосуванні тих чи інших методів. Як правило, сейсмічне мікрорайонування починається з уточнення вихідної бальності досліджуваної території. Основний метод дослідження цьому етапі узагальнення результатів минулих землетрусів. Обстеження міст, населених пунктів та спеціально поставлених інструментальних спостережень показало, що на скельних породах типу вапняків максимальні землетруси фіксуються в межах 7 балів. Це положення слід приймати за пункт відправлення при диференціації сейсмічності окремих ділянок залежно від інженерно-геологічних умов [1]. Для міста Бішкек, як столиці Республіки, лабораторією інженерної сейсмології та сейсмічного мікрорайонування ІС НАН КР у різний час та різними методами проводилися та продовжуються роботи з сейсмічного мікрорайонування. Територія Бішкека відноситься до 8- та 9-бальної сейсмонебезпечних зон за шкалою сейсмічної інтенсивності MSK-64 [21]. Вперше схему сейсмічного мікрорайонування території міста Бішкека (Фрунзе) було складено С.В. Медведєвим 1951 р. [20]. Згідно з цією схемою на території м. Бішкек (Фрунзе) було виділено два мікрорайони з сейсмічностью 8 та 9 балів. Пізніше, 1963 р., було складено нову схему сейсмічного мікрорайонування. На ній територія м. Фрунзе розділена на три зони: 8, 9 балів та 9 балів з несприятливими умовами для будівництва [6]. З 1967 по 1971 р. на підставі сейсмологічних, інженерно-геологічних, сейсморозвідувальних даних складеночергова карта сейсмічного мікрорайонування території міста, на якій виділено три зони з різною бальністю 8, 9 і 10 балів і, при цьому, половина території міста переведена з дев'яти-восьмибальної зони [6]. Уточнення сейсмічності ділянок, призначених під будівництво, можливо проводити за РСМ-75 [22] та РСМ-85 [23] та згідно таблиці 1 СНиП II 7-81*[24], а в даний час - таблиці 5.1 СНиП КР 20-02 :2009 [25]. У зв'язку із збільшенням площі міста у 1989 р. було складено карту комплексного сейсмічного мікрорайонування [7] (рис.1). На ній виділено чотири зони: 8, 9, і більше 9-бальні зони сейсмічної інтенсивності, а також зона динамічного впливу Іссикатинського розлому (перебуває в південній частині міста), що є активною тектонічною диз'юнктивною структурою, що безпосередньо впливає на сейсмічні властивості ґрунтів, що складають зону розлому . Вперше в практиці будівництва, незважаючи на обставину, що історично склалася, розташування населених пунктів у цій 90

5 диз'юнктивної зони, прийнято рекомендацію щодо заборони будівництва будівель та споруд на цій території. Зона динамічного впливу Іссикатинського розлому становить 1.5 км по обидва боки вздовж поздовжньої осі розлому, у межах якої у ґрунтах можливі прояви залишкових деформацій. Рис.1. Схематична карта комплексного сейсмічного мікрорайонування території міста Бішкек: 1 мікрорайон із сейсмічності 8 балів; 2 мікрорайони з сейсмічності 9 балів; 3 мікрорайони з сейсмічності понад 9 балів; 4 - мікрорайон із сейсмічності 9 балів, розташований у зоні впливу сейсмонебезпечного Іссик-Атинського розлому (будівництво не рекомендується); 5 межі мікрорайонів із різною сейсмічності; 6 дільниці з прогнозованою сейсмічності понад 9 балів; 7сейсмонебезпечний Іссик-Атинський розлом; 8 кордон міста за генпланом; 9 ділянки поширення просадних ґрунтів (II типу); 10 залізниці. 91

6 Важливим елементом сейсмічного мікрорайонування є розрахунок локальних посилень ґрунтів щодо базових оцінок сейсмічної інтенсивності. Одним із способів отримання цих даних є реєстрація мікросейсмічних коливань. Для обробки та аналізу записів мікросейсм використовується метод Накамури [37], що дозволяє виключити фактор синхронності, а також необхідність прив'язування посилень до еталонних ґрунтів. Цей метод заснований на визначенні відношення горизонтальних та вертикальних компонентів амплітудного спектру Фур'є зсувів ґрунту і дозволяє досліджувати лише приповерхневий шар земної кори. У цьому напрямі у мм. лабораторією на території міста Каракол виконано роботи з визначення фундаментальних частот на основі записів мікросейсм (рис. 2). Мал. 2. Запис мікросейсм на території м. Каракол. Отримано розрахункові величини товщини ґрунтових відкладень у різних пунктах спостереження. За розрахунковими значеннями товщина верхніх шарів ґрунтових відкладень більша, ніж за даними шурфів, а значення товщини середніх шарів ґрунту менше, ніж за даними глибоких свердловин [32]. Для Бішкека подібну роботу з визначення фундаментальних резонансних частот джерел шуму проведено групою іноземних колег (Паралай та інших.) [38]. Результатом досліджень стала мапа для наступних діапазонів частот: 0,10-0,12; 0,12-0,14; 0,14-0,16; 0,16-0,18; 0,18-0,20; 0,20-0,22; 0,22-0,24; 0,24-0,26; 0,26-0,28; 0,28-0,30; 0,30 0,5; 0,5-0,7; 0,70-0,90; 0,90-1,10; 1,10-6,00 (Гц). На основі аналізу записів слабких землетрусів у 18 пунктах спостережень на території Бішкека виявлено, що у північній частині міста амплітуди запису коливаньземлетрусів виявилися більшими, ніж у південній частині, що ще раз підтвердило раніше отримані аналогічні результати при складанні комплексної карти сейсмомікрорайонування території м. Бішкек [38]. Останнім часом у практику сейсмічного мікрорайонування широко впроваджуються розрахункові методи, основна мета яких полягає в отриманні аналітичним способом усіх кількісних даних, необхідних для обґрунтованого 92