Патент на изобретение №2162613
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ
(57) Реферат: Использование: область инженерной сейсмологии, а именно способы оценки интенсивности с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства. Сущность: в грунте вибрационным источником производят возбуждение сейсмических колебаний, регистрируют их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями. Измеряют скорости распространения продольных волн в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстояниях, меньших и больших длины волны сейсмических колебаний. Определяют приращения балльности из соотношения  где  Vi1 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; Vi2 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с; V01 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с; V02 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с. По значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта. Технический результат: повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение неупругих явлений. 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 искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение скоростей распространения продольных волн исследуемого и эталонного грунтов, находящихся на расстоянии, меньшем длины сейсмических волн, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта (см. патент РФ N 2099751, 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 искусственным источником, регистрацию их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями, измерение скорости распространения продольных волн в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, определение приращений балльности и суждение по значениям приращений балльности о степени сейсмического эффекта, измеряют скорости распространения продольных волн в исследуемом и эталонном грунтах, находящихся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, а приращения балльности определяют из соотношения  где Vi1 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;Vi2 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V01 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V02 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с.
В основе способа лежит явление тензочувствительности, характеризующей изменение физических свойств горных пород – скорости сейсмических волн, обусловленное изменением напряженного состояния.
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 датчики ультразвукового дефектоскопа.
В пределах каждого участка располагают искусственный источник (например, вибрационный источник СВ-10/100 с рабочей полосой частот 4-100 Гц, импульсный источник СИ-32 и т.п.) и производят стандартное воздействие в виде монохроматического сигнала, “свип”-сигнала или импульса в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.
Измеряют скорости продольных волн в отсутствии воздействия и при воздействии искусственного источника в исследуемом и эталонном грунтах, примыкающих к источнику и находящихся на расстояниях, больших длины волны сейсмических колебаний.
Определяют приращения балльности из соотношения где Vi1 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;Vi2 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V01 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V02 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;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 или “свип”-сигнала в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям, и измерялась скорость продольной волны в грунте с помощью ультразвукового дефектоскопа (например, УК-14П и т.п.). Сопоставление скоростей продольных волн в грунте, измеренных в напряженном и ненапряженном состоянии, определяет изменение скорости продольной волны. Определялись плотности исследуемого и эталонного грунта. 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. 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 их связь с сейсмическими свойствами в виде приращения балльности на выделенных участках по тензочувствительности в виде изменения скорости продольных волн, обусловленное изменением напряженного состояния грунтов. Формула изобретения
 где Vi1 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;Vi2 – изменение скорости распространения продольной волны в исследуемом грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V01 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, меньшем длины волны сейсмических колебаний, м/с;V02 – изменение скорости распространения продольной волны в эталонном грунте, находящемся на расстоянии, большем длины волны сейсмических колебаний, м/с.
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
|
||||||||||||||||||||||||||
