ДЕТАЛЬНОЕ СЕЙСМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ Ф.Ф. Аптикаев, О.О. Эртелева

В настоящее время единственным нормативным документом, задающим сейсмическую опасность, связанную с теми или иными зонами ВОЗ, являются карты общего сейсмического районирования (ОСР). Эти карты достаточно надежно характеризуют опасность, связанную со структурами, способными генерировать землетрясения с магнитудами, превышающими Мs =6,0.

Этот лимит выбран по двум причинам: Этот лимит выбран по двум причинам: 1). Выделение и картирование сейсмогенерирующих структур высоких рангов возможно без проведения дорогостоящих полевых работ. 2). Ущерб, связанный с землетрясениями малых магнитуд, сравнительно мал. Существует мнение, что малым магнитудам соответствуют малые интенсивности. Однако, землетрясение в Колумбии (М = 5,0) 31 марта 1983 г., вызвало эффект в 8 баллов и нанесло ущерб в 0.5 млрд. долларов.

Из уравнения макросейсмического поля I = 1,5M - 3,5 lg R + 3,0 следует, что влияние расстояния существенно сильнее влияния магнитуды. Другое дело, что площадь поражения при малых магнитудах мала. Однако, для конкретного объекта это не имеет значения

ПРИМЕРЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С МАГНИТУДАМИ М S 4.5 И ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ I

ПРИМЕРЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С МАГНИТУДАМИ М S 4.5 И ВЫСОКИМИ УСКОРЕНИЯМИ ГРУНТА PGA, см/с 2

Итак, пренебрегать опасностью землетрясений с малыми магнитудами нельзя. Выделение таких структур методами, применяемыми при ОСР, невозможно. Понижение ранга картируемых сейсмогенерирующих структур и есть основная задача ДСР. Понижение ранга картируемых сейсмогенерирующих структур и есть основная задача ДСР.

ДЛЯ КАКИХ ОБЪЕКТОВ ПРОВОДИТСЯ ДСР Проведение дорогостоящих работ по ДСР целесообразно только для особо важных объектов. Такими объектами могут быть не только отдельные производства, мосты, тоннели и т.п., но и крупные города и даже области.

В КАКИХ СЛУЧАЯХ ПРОВОДИТСЯ ДСР ДСР проводится в обязательном порядке независимо от существующих представлений о сейсмичности района.

ПРИМЕРЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В «СПОКОЙНЫХ» РАЙОНАХ В Тан-Шане в течение 2 тыс. лет не было сильных землетрясений. Землетрясение 1986 г. уничтожило город, убито более человек. В Тан-Шане в течение 2 тыс. лет не было сильных землетрясений. Землетрясение 1986 г. уничтожило город, убито более человек. Сеть станций, выставленная в 1996 г., записала в Чернобыле множество слабых землетрясений Сеть станций, выставленная в 1996 г., записала в Чернобыле множество слабых землетрясений

Картирование 2-го класса На расстоянии 100 км землетрясение с магнитудой 6,0 вызовет интенсивность около 5,5 баллов. Поскольку зоны ВОЗ с М>6 уже выделены при ОСР, при ДСР рассматривается территория в радиусе 100 км от внешней границы объекта. Землетрясения с М = 5 вызовет на объекте сотрясения с такой же интенсивностью на расстоянии около 40 км Поэтому в интервале км выделяются зоны, способные генерировать землетрясения с магнитудами 5

На расстояниях до 40 км выделяются зоны, способные генерировать землетрясения с магнитудами M

КОНЕЧНАЯ ЦЕЛЬ ДСР – - оценка сейсмической опасности прилегающей к объекту территории - оценка параметров сейсмического движения грунта на объекте и построение синтетической акселерограммы - оценка опасности геологических процессов, которые могут активизироваться в результате землетрясения КОНЕЧНАЯ ЦЕЛЬ ДСР – - оценка сейсмической опасности прилегающей к объекту территории - оценка параметров сейсмического движения грунта на объекте и построение синтетической акселерограммы - оценка опасности геологических процессов, которые могут активизироваться в результате землетрясения

ЧТО ИЗУЧАЕТСЯ ПРИ ДСР Чтобы оценить параметры сейсмического движения грунта необходимо оценить следующие характеристики зон ВОЗ, необходимые для прогноза параметров сейсмических колебаний грунта:

В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОВЕДЕНИЯ ДСР должны быть получены следующие оценки - расстояния от поверхности разлома до объекта; до объекта; -ожидаемой магнитуды землетрясения; -типа подвижки в очаге (взброс, взбросо- сдвиг, сдвиг, сдвиго-сброс, сброс); -ожидаемой глубины очага; -ожидаемой скорости продольных волн на глубине очага.

ОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ После проведения сейсмического микрорайонирования к характеристикам очага добавятся характеристики грунтовых условий, в частности, резонансные свойства грунта. Это позволит построить для строительной площадки синтетическую акселерограмму, соответствующую характеристикам очагов и грунтов

Какими методами будут решены задачи ДСР, не так уж и важно. Такое утверждение необходимо включить в нормативы, чтобы не было попыток включить в число необходимых работ всевозможные виды исследований с целью удорожания стоимости. Такое утверждение необходимо включить в нормативы, чтобы не было попыток включить в число необходимых работ всевозможные виды исследований с целью удорожания стоимости.

МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ДСР По сути применяются те же методы, что и По сути применяются те же методы, что и при ОСР, но ДСР требует обязательного проведения полевых работ (тренчинг, организация сети сейсмических станций, при ОСР, но ДСР требует обязательного проведения полевых работ (тренчинг, организация сети сейсмических станций, GPS-наблюдения и др.). GPS-наблюдения и др.). Например, тип подвижки в очаге можно определить по тектоническим данным, по геологическим данным (тренчинг), по сейсмограммам, по повторным геодезическим наблюдениям. Например, тип подвижки в очаге можно определить по тектоническим данным, по геологическим данным (тренчинг), по сейсмограммам, по повторным геодезическим наблюдениям.

Оценки сейсмической интенсивности при ДСР следует проводить с учетом продолжительности колебаний: I = 2.5 (PGA, см/c 2 ) lg d(A) Необходимость учета продолжительности колебаний для повышения точности оценки сейсмических воздействий отмечается во многих зарубежных работах, в том числе и в программном документе USGS.

Связь сейсмической интенсивности с ускорением грунта Как было показано выше, сейсмическая интенсивность зависит не только от уровня ускорения, но и от продолжительности колебаний. Продолжительность, в свою очередь, зависит, главным образом, от магнитуды землетрясения, расстояния до источника и категории грунта. Меньшее влияние оказывает тип подвижки в очаге. Поэтому переход от интенсивности к ускорению грунта неоднозначен. На площадке объекта все параметры колебаний и, следовательно, акселерограмма, определяются однозначно

Построение банка акселерограмм Из сказанного выше следует, что построение банка акселерограмм, пригодного для любой точки картируемой территории бессмысленно. Нам пришлось бы в инженерном диапазоне Провести градацию магнитуд с М=3,5 до М=8,5; с М=3,5 до М=8,5; провести градацию по расстояниям; провести градацию по типу подвижки в очаге; провести градацию по категории грунта; провести микрорайонирование.