Сейсмическое районирование

Сейсмическое районированиеОпределение конкретных характеристик сейсмического режима территорий является целью сейсмического районирования. Оно выполняется на основании данных геологии (геотектоники и в особенности неотектоники, т. е. данных о новейших движениях земной коры), сейсмологии и инженерной сейсмологии (с использованием материалов инструментальных наблюдений за землетрясениями и общих сведений о минувших землетрясениях). В СССР эту работу выполняет Институт физики Земли АН СССР. Им составлены карты общей сейсмичности СССР и сейсморайонирования для всех сейсмически опасных районов страны: Прикарпатья — максимальный Балл землетрясений 8; Крыма — максимальный балл 8; Закавказья — 8; Туркмении —9; Средней Азии — 9; Алтая и Саян — 9; Прибайкалья—10; Верхоянской зоны—8; Сахалина— 7; Приморья—7; Камчатки и Курильских островов—9 и Чукотки и Корякского нагорья—7. Центральная часть и большая часть севера нашей страны не подвержены сильным землетрясениям. Важной характеристикой является повторяемость землетрясений, которая тем меньше, чем больше интенсивность землетрясения. При проектировании таких ответственных сооружений, как, например, плотины, расчетная вероятность (обеспеченность) землетрясений должна приниматься тем меньшей, чем выше балл землетрясения и класс капитальности плотины. Сейсмическое районирование определяет балльность больших районов территории СССР. Для площадок строительства плотин необходимо уточнение сейсмичности в пределах ограниченных участков. Такое уточнение производится с учетом результатов специальных исследований. Основными местными факторами, влияющими на сейсмичность конкретных участков строительства, являются: состав и физико-механические (включая динамические деформационные и прочностные) характеристики горных пород оснований сооружений и береговых склонов, обводненность» этих пород, рельеф местности, стратиграфия: пород основания и береговых склонов, их сохранность (выветрелость), близость к участку зон тектонических нарушений (сбросов, надвигов и т. п.), а также оползневых участков, осыпей, воз М ОЖІН ость и з м єн єни я се йс м и чн о с т и площадки после наполнения водохранилища (возбужденная сейсмичность). Приращение балльности в зависимости от рода грунтов основания может быть в первом приближении определено по С. В. Медведеву [90]. Энергия сейсмической волны зависит от произведения реи2, где р — плотность пароды, с — скорость распространения волны; V — скорость колебаний. Так как при переходе волны из одного слоя грунта в другой лишь небольшая часть энергии уйдет с отраженной волной,, то по закону сохранения энергии для двух соседних слоев, основного с индексом «0» и лежащего на нем слоя «1», можно написать: Т. е. увеличение квадрата скорости сейсмических колебаний обратно пропорционально изменению рс, называемому сейсмической жесткостью породы. Увеличение же а-мплитуды в 2 раза соответствует приращению балльности на единицу. Сейсмические волны, приходящие в слой грунта ограниченной мощности, будут отражаться от его границ. При толщине слоя, весьма малой по сравнению с длиной волны, амплитуда колебаний в слое будет определяться только его — сейсмической жесткостью. При большей толщине слоя будут проявляться его резонансные свойства и амплитуды могут возрасти в несколько раз [90]. При уточнении сейсмичности участков строительства гидроузлов необходимы инструментальные наблюдения для определения количественных характеристик (частот, амплитуд, скоростей, ускорений) сейсмических колебаний оснований сооружений в выбираемых створах, а также участков береговых примыканий подпорных сооружений и зон водохранилищ. На таких участках следует заблаговременно организовывать сеть временных сейсмических станций, охватывающую значительный район, центром которого является строительная площадка гидроузла. Она должна функционировать и во время строительства. По окончании строительства на крупных объектах должна вступать в действие постоянная система наблюдений за сейсмическими колебаниями сооружений, их оснований и береговых склонов.