Патент на изобретение №2162607
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ
(57) Реферат: Использование: в инженерной сейсмологии, а именно для оценки интенсивности сейсмических колебаний с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства. Способ направлен на повышение надежности оценок и снижение затрат. Сущность изобретения: в грунте искусственным источником производят возбуждение сейсмических колебаний, регистрируют их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями. Измеряют углы наклона земной поверхности исследуемого и эталонного грунтов, примыкающих к вибрационному источнику и находящихся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, и определяют приращение балльности. 2 табл. 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 вибрационным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение углов наклона земной поверхности исследуемого и эталонного грунтов, примыкающих к вибрационному источнику, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта (см. патент РФ N 2105995, 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 вибрационным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение углов наклона земной поверхности исследуемого и эталонного грунтов, примыкающих к вибрационному источнику, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта, измеряют углы наклона земной поверхности исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения:  где  i1 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, примыкающего к вибрационному источнику, радиан;i2 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, радиан;01 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, примыкающего к вибрационному источнику, радиан;02 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, радиан.
В основе способа лежит нелинейный эффект в виде возникновения постоянной составляющей поля смещений в зоне больших деформаций. Нелинейная связь напряжения и деформации рыхлого грунта обуславливает неодинаковое искажение фаз сжатия и растяжения, увеличение фазы разрежения в более “слабых” грунтах, приводящее при работе вибратора на земной поверхности к преобладающему движению грунта вверх.
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 идентичные или протарированные наклономеры.
В пределах каждого участка располагают вибрационный источник (например, СВ-10/100 с рабочей полосой частот 4-100 Гц и т.п.) и производят стандартное воздействие в виде монохроматического сигнала в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.
Измеряют углы наклона земной поверхности исследуемого и эталонного грунтов, примыкающих к вибрационному источнику и находящихся на расстояниях больших длины волны сейсмических колебаний.
Определяют приращения балльности из соотношения: где i1 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, примыкающего к вибрационному источнику, радиан;i2 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, радиан;01 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, примыкающего к вибрационному источнику, радиан;02 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, радиан,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 в пределах максимального действия источника, создающего в грунте, примыкающем к вибрационному источнику, напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям. С помощью пузырьковых наклономеров измерялись углы наклона земной поверхности. 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. Преимущество предложенного способа сейсмического микрорайонирования заключается в том, что интенсивности возбуждаемых колебаний приближаются к соответствующим характеристикам при землетрясениях, причем сопоставление показателей нелинейности в грунтах на расстояниях, примыкающих к вибрационному источнику 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 величине углов наклона земной поверхности на стандартное вибрационное воздействие. Формула изобретения
 где i1 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, примыкающего к вибрационному источнику, рад;i2 – угол наклона земной поверхности исследуемого грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, рад;01 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, примыкающего к вибрационному источнику, рад;02 – угол наклона земной поверхности эталонного грунта, находящегося на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, рад.
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.04.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 34-2002
Извещение опубликовано: 10.12.2002
|
||||||||||||||||||||||||||
