Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2451305

(19)

RU

(11)

2451305

(13)

C1

(51) МПК G01V1/00 (2006.01)

G01V9/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011117650/28, 03.05.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

03.05.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 03.05.2011

(45) Опубликовано: 20.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: «Пояснительная записка к карте - схеме сейсмического микрорайонирования территории г.Владикавказа», подготовлено Владикавказским научным центром РАН и Правительства Республики Северная Осетия - Алания Центром Геофизических исследований (ЦГИ), 2010 год, подраздел 4.1.2. «Определение приращения интенсивности с помощью способа слабыхземлетрясений», с.12, подраздел 4.2.2. «Способ инструментальных аналогий», с.14, 15 (найдено 20.10.2011). Найдено в Интернет: files/2010-2-tech-01.pdf. RU 2399934 C2, 20.09.2010. RU 2389044 C1, 10.05.2010. RU 2162608 C2, 27.01.2001. EP 1956147 A1, 13.08.2008.

Адрес для переписки:

362002, Республика Северная Осетия - Алания, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93а, ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А, директору В.Б. Заалишвили

(72) Автор(ы):

Заалишвили Владислав Борисович (RU),

Мельков Дмитрий Андреевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Учреждение Российской академии наук геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия - Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) (RU)

(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области сейсмологии и инженерной сейсмологии, а именно к способам оценки интенсивности сотрясений с учетом сейсмической обстановки района и свойств грунтов, слагающих площадку строительства. Для повышения точности определения приращений сейсмической интенсивности, вызываемых сильными землетрясениями, подбираются записи, зарегистрированные на участках с близкими грунтовыми условиями, величинами магнитуд, глубинами очагов ожидаемых землетрясений и эпицентральными расстояниями, и в отобранные записи вводится поправка в соответствии со значением величины показателя поглощения сейсмических волн для данного района и пересчетом амплитуды колебаний на заданное эпицентральное расстояние определяют приращение сейсмической интенсивности (балльности) для участков с типичными грунтовыми условиями территории в баллах. Технический результат - повышение точности определения приращения сейсмической интенсивности в условиях сильных землетрясений. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области сейсмологии и инженерной сейсмологии, а именно к способам оценки интенсивности сотрясений с учетом сейсмической обстановки района и свойств грунтов, слагающих площадку строительства.

Известен способ определения сейсмичности методом инженерно-геологических аналогий (ИГА) [Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях для строительства / ПНИИИС. - М., 1985. - 73 с.].

Однако в известном способе отсутствует инструментальная оценка приращения балльности (интенсивности) в условиях реальных сильных землетрясений

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором приращение сейсмической интенсивности определяется по записям землетрясений [Заалишвили В.Б. Физические основы сейсмического микрорайонирования / ОИФЗ РАН. - М., 2000. - 367 с.].

Недостатком известного способа-прототипа является неадекватный учет проявления нелинейных свойств в грунтах в случае использования параметров записей слабых землетрясений, когда такие явления практически малозаметны и отсутствует возможность их учета в силу того, что регистрация сильных землетрясений требует весьма длительных периодов наблюдений, как правило, вообще исключающих получение необходимых данных, что снижает точность определения приращения балльности (интенсивности).

Технический результат - повышение точности определения приращений сейсмической интенсивности, вызываемых сильными землетрясениями.

Техническое решение достигается тем, что для исследуемого и эталонного (представленного средними для данной территории грунтовыми условиями) участков с фоновой или исходной сейсмичностью, отнесенной к средним грунтовым условиям, из базы данных записей сильных землетрясений подбираются записи, регистрируемые на участках с близкими грунтовыми условиями, величинами магнитуд, глубинами очагов ожидаемых землетрясений и эпицентральными расстояниями, и в отобранные записи вводится поправка в соответствии с величиной показателя поглощения сейсмических волн для данного района и пересчетом амплитуды колебаний на заданное эпицентральное расстояние определяют приращение сейсмической интенсивности (балльности).

Способ осуществляется следующим образом.

Пусть необходимо оценить приращение сейсмической интенсивности (балльности) для двух участков на территории г. Владикавказа, первый из которых сложен глинистыми грунтами мощностью 6 метров, подстилаемых валуно-галечниками, второй сложен глинистыми грунтами мощностью до 20 метров, включая просадочные грунты (рис.1). Эпицентральное расстояние для ожидаемого землетрясения (расстояние до активного разлома) составляет =10 км (Владикавказский разлом, рис.2).

Из базы данных сильных движений были выбраны станции, расположенные на участках со схожими грунтовыми условиями. Грунтовые условия станций KGS001 и KGS004 сети K-NET (Япония) приведены на рис.3. Грунтовые условия станции KGS001 характеризуются наличием глинистых грунтов мощностью порядка 8 м, подстилаемых галечниками, что позволило выбрать данную станцию в качестве эквивалентной участку 1. Станция KGS004 была выбрана в качестве эквивалентной участку 2 в силу наличия песчаных и глинистых грунтов мощностью порядка 20 м. Пески, присутствующие в разрезе, в условиях сильного воздействия по своим сейсмическим свойствам близки к глинам текучей консистенции, присутствующим в разрезе участка 1.

Отобранными станциями одновременно зарегистрировано сейсмическое событие 26.03.97 г. (17:31:00 GMT), магнитудой М=6,3 (рис.4).

Амплитуды колебаний составляют:

Участок 1 (станция KGS001) - A max1 =129 гал (эпицентральное расстояние 1 =30 км);

Участок 2 (станция KGS004) - А mах2 =293 гал (эпицентральное расстояние 2 =19 км).

Пересчет амплитуды колебаний A 1 на заданное эпицентральное расстояние 2 производится по известной формуле:

где A 1 и А 2 - амплитуды колебаний на эпицентральных расстояниях 1 и 2 , соответственно

- коэффициент поглощения;

e=2,7 - основание натурального логарифма.

Используя значение коэффициента поглощения , для наших условий составляет =0,0196 (км -1 ), и пересчитав амплитуду максимальных ускорений для эпицентрального расстояния от Владикавказского разлома =10 км, получим амплитуду колебаний ускорений на обоих участках:

Участок 1-A max 1 (10 км)=129·e -0,0196·(10-30) =191 (гал);

Участок 2-A max 1 (10 км)=293·e -0,0196·(10-19) =350 (гал).

Далее, используя вышеприведенную формулу, рассчитаем приращение балльности (интенсивности) для грунтовых условий участка 2 по отношению к участку 1 для одного и того же расстояния, которое составит:

Основные параметры, используемые в расчетах, и данные расчетов сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Расчет приращения балльности

Код станции

Эквивалент станции

, км

A max , гал

A mах ( =10 км), гал

Приращение I относительно KGS001

KGS001

Участок 1

30

129

191

0

KGS004

Участок 2

19

293

350

0,87

Примечание: магнитуда землетрясения М=6,3; глубина очага h=8 км.

Предлагаемый способ позволяет на основе использования амплитуд колебаний реальных записей сильных землетрясений значительно повысить точность определения приращения сейсмической интенсивности (балльности) на типичных грунтах исследуемой территории.

Формула изобретения

Способ сейсмического микрорайонирования, включающий оценку сейсмической интенсивности, определяемой по записям землетрясений, отличающийся тем, что для исследуемого и эталонного (представленного средними для данной территории грунтовыми условиями) участков с фоновой или исходной сейсмичностью, отнесенной к средним грунтовым условиям, из базы данных записей сильных землетрясений подбираются записи, регистрируемые на участках с близкими грунтовыми условиями, величинами магнитуд, глубинами очагов ожидаемых землетрясений и эпицентральными расстояниями, в отобранные записи вводится поправка в соответствии с величиной показателя поглощения сейсмических волн для данного района и пересчетом амплитуды колебаний на заданное эпицентральное расстояние определяют приращение сейсмической интенсивности (балльности).

РИСУНКИ