Патент на изобретение №2162614
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ
(57) Реферат: Использование: инженерная сейсмология, а именно способы оценки интенсивности с учетом свойств грунтов, слагающих площадку строительства. Сущность: в грунте искусственным источником производят возбуждение сейсмических колебаний, регистрируют их сейсмоприемниками, расположенными на участках с различными инженерно-геологическими условиями. Определяют параметры исследуемого и эталонного грунтов, строят спектры колебаний, определяют приращения балльности и судят по значениям нелинейных приращений балльности о степени сейсмического эффекта. В качестве одного из параметров исследуемого и эталонного грунтов используют частоту колебаний исследуемого и эталонного грунтов, определяемую из соотношения:  где f(H/V)i – частота колебаний исследуемого грунта, Гц; [S(  )i]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3; [S()i]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3; f(H/V)o – частота колебаний эталонного грунта, Гц; [S()o]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/c3; [S()o]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3. По значениям приращений балльности судят о степени сейсмического эффекта. Технический результат: повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение нелинейных явлений. 1 ил., 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 оценке 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, определение параметров исследуемого и эталонного грунтов, построение спектров колебаний, 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 точностью определения частоты колебаний, исследуемой грунтовой толщи, что весьма важно для оценки их физического состояния или сейсмических свойств, обусловленных особенностями нелинейных явлений в грунтах при интенсивных сейсмических воздействиях. Техническая задача изобретения – повышение надежности и точности за счет контроля за вкладом в результирующее грунтовое движение нелинейных 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, определение параметров исследуемого и эталонного грунтов, построение спектров колебаний, определение приращений балльности и суждение по значениям приращения балльности о степени сейсмического эффекта, в качестве одного из параметров исследуемого и эталонного грунтов используют частоту колебаний грунтов, определяемую из соотношения:   где f(H/V)i – частота колебаний исследуемого грунта, Гц; [S( )i]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;[S( )i]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;f(H/V)0 – частота колебаний эталонного грунта, Гц; [S( )0]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3;[S( )0]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3.
В основе способа лежит повышение надежности и достоверности определения приращения балльности из-за учета частоты колебаний грунтов, определяемой путем деления спектра горизонтальных колебаний на спектр вертикальных колебаний.
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 сейсмоприемники.
В пределах каждого участка располагают искусственный источник (например, СИ-32, ГСК-6, СВ-10/100 и т.д.) и производят стандартное воздействие в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям.
Определяют параметры исследуемого и эталонного грунтов, строят спектры колебаний грунтов, определяют частоты колебаний и приращения балльности исследуемых и эталонных грунтов.
Определяют частоты колебаний грунтов из соотношения:  где f(H/V)i – частота колебаний исследуемого грунта, Гц; [S( )i]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;[S( )i]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;f(H/V)0 – частота колебаний эталонного грунта, Гц; [S( )0]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3;[S( )0]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3.
и по значениям приращений балльности, соответствующих частотам колебаний грунтов, 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 создаваемого напряжения использовался импульсный невзрывной источник СИ-32 (энергия воздействия 50 кДж) со стандартным воздействием в виде импульса в пределах максимального действия источника, создающего в грунте напряжение не менее 5 кг/см2, что позволяет приблизиться к реальным сейсмическим воздействиям, определялись параметры исследуемого и эталонного грунтов, строились спектры колебаний. Определялась частоты колебаний исследуемых и эталонных грунтов.
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 предлагаемым способам.
На чертеже приведена зависимость приращения балльности от частоты колебаний.
Преимущества предложенного способа сейсмического микрорайонирования заключаются в том, что интенсивности возбуждаемых колебаний приближаются к соответствующим характеристикам при землетрясениях, причем сопоставление частоты сейсмических колебаний грунтов позволяет непосредственно оценивать и контролировать степень нелинейности в грунтах и связь их с сейсмическими свойствами в виде вариаций приращений балльности на выделенных участках в зависимости от частоты колебаний грунтов в связи с изменением напряженного состояния грунтов.
Формула изобретения
  где f(H/V)i – частота колебаний исследуемого грунта, Гц; [S( )i]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;[S( )i]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний исследуемого грунта, м/с3;f(H/V)0 – частота колебаний эталонного грунта, Гц; [S( )0]H – спектр сейсмических, горизонтально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3;[S( )0]V – спектр сейсмических, вертикально ориентированных колебаний эталонного грунта, м/с3.
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
|
||||||||||||||||||||||||||
