СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО МИКРОРАЙОНИРОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01V9/00 

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

Известен способ определения влияния рельефа местности на формирование интенсивности сейсмического воздействия с помощью угла наклона рельефа (крутизны склона) (Строительные нормы и правила. Строительство в сейсмических районах. СНиП II-7-81*. Москва: Госстрой России, 2001, стр.1).

Однако известный способ отличается отсутствием количественной меры оценки опасности в виде приращения сейсмической интенсивности.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором оценка влияния рельефа местности на сейсмический эффект землетрясения в виде приращения интенсивности (увеличения амплитуды) определяется в соответствии с углом наклона рельефа (Строительные нормы Республики Армения. Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования. СНРА II-6.02-2006. Министерство градостроительства Республики Армения. Ереван, 2006, стр.5).

Недостатком известного способа является отсутствие учета высоты местности, угла наклона рельефа и типа грунтов, в результате чего снижается точность определения приращения сейсмической интенсивности.

Технический результат - повышение точности определения приращений сейсмической интенсивности.

Техническое решение заключается в том, что на исследуемом участке определяют углы наклона рельефа и относительную высоту положения точек участка, тип грунтов (скальные, глинистые, крупнообломочные), формирующих массив, и на их основе определяют приращение интенсивности ΔI по эмпирической формуле:

ΔI=C₁+C₂lg(αH)+K,

где α - угол наклона;

H - относительная высота;

K - параметр, зависящий от типа грунта;

C₁ и С₂ - постоянные коэффициенты, которые определяются на основании статистической обработки инструментальных данных для различных форм рельефа и в дальнейшем используются для оперативной оценки приращения сейсмической интенсивности.

Для «простого рельефа» используются следующие значения:

C₁=-0,71; С₂=0,53.

Параметр K определяет поправку на тип грунта, слагающего рельеф:

K=0 - для скальных грунтов;

K=0,3 - для крупнообломочных грунтов и сильновыветрелых скальных, глинистых грунтов с показателем консистенции I_L≤0,5 при коэффициенте пористости e<0,9;

Для остальных типов грунтов (для песков, глинистых грунтов с показателем консистенции I_L>0,5; глинистых грунтов с показателем консистенции I_L≤0,5 при коэффициенте пористости е≥0,9) большие значения коэффициента рельефности R=αH не могут встречаться в связи с высокой неустойчивостью склонов, образованных подобными грунтами, и поэтому для них формула не рассматривается.

Различия в поведении различных типов грунтов при сейсмических нагрузках приведены на чертеже, где представлена зависимость усиления амплитуды колебаний от параметра αH.

Пример осуществления способа сейсмического микрорайонирования

На участке геодезическими методами определены крутизна склона (угол наклона) α=10° и высота исследуемого участка H=15 м на склоне по отношению к основанию склона, для которого известна интенсивность, определены свойства слагающих склон грунтов (пород).

Пусть склон образован слабовыветрелыми скальными породами. Приращение интенсивности составит ΔI=-0,71+0,53lg(10·15)=0,4 балла.

В случае если склон образован крупнообломочными грунтами (галечники), ожидаемое приращение интенсивности составит ΔI=-0,71+0,53lg(10·15)+0,3=0,7. В результате сейсмическая интенсивность может достигать 1 балла (0,7≈1).

Таким образом, предложенный способ позволяет более точно определять возможное увеличение сейсмической интенсивности участка в зависимости от типа грунтов, образующих рельеф (участвующих в формировании массива в целом).

Изобретение относится к области инженерной сейсмологии и может быть использовано для определения приращений сейсмической интенсивности, обусловленных влиянием свойств грунтов, слагающих участок. Сущность: определяют углы наклона рельефа и высоту положения точек участка относительно основания склона с известной сейсмической интенсивностью. На основе полученных данных рассчитывают приращение сейсмической интенсивности участков, сложенных грунтами с большими значениями коэффициента рельефности. Технический результат: повышение точности определения приращений сейсмической интенсивности. 1 ил.

Способ сейсмического микрорайонирования участков, сложенных грунтами с большими значениями коэффициента рельефности, заключающийся в измерении углов наклона рельефа и определении приращения сейсмической интенсивности ΔI по эмпирической формуле, отличающийся тем, что определяют углы наклона рельефа и высоту положения точек участка относительно основания склона, для которого известна интенсивность, на их основе определяют приращение интенсивности участков, сложенных грунтами с большими значениями коэффициента рельефности, с учетом типа грунта по формуле ΔI=С₁+С₂ lg(αH)+K, где α - угол наклона, Н - относительная высота, С₁ и С₂ - постоянные коэффициенты, определяемые для различных форм рельефа, K - поправка на тип грунта, слагающего рельеф.