Сейсмическое микрорайонирование - Seismic microzonation

Карта сейсмического микрорайонирования Большого Бангкок подготовлено на основе преобладающего периода участка, полученного из наблюдений за микротремором [1]
Основная статья: Землетрясение

Сейсмическое микрорайонирование определяется как процесс подразделения потенциальной сейсмический или же землетрясение склонная область на зоны относительно некоторых геологический и геофизический характеристики участков, такие как сотрясение земли, разжижение восприимчивость, оползень и опасность камнепадов, наводнения, связанные с землетрясениями, чтобы можно было правильно идентифицировать сейсмические опасности в различных местах в пределах области. Микрозонирование обеспечивает основу для анализа рисков для конкретных участков, который может помочь в смягчении последствий землетрясение повреждать.[1] В самых общих чертах сейсмическое микрорайонирование - это процесс оценки реакции слоев почвы на землетрясения и, следовательно, изменения характеристик землетрясений на поверхности земли.[2]

Региональная геология может иметь большое влияние на характеристики движения грунта.[3] Реакция участка на движение грунта может отличаться в разных частях города в зависимости от местной геологии. Таким образом, карта сейсмического районирования для всей страны может быть неадекватной для подробной оценки сейсмической опасности городов. Это требует разработки карт микрозонирования больших городов для детального анализа сейсмической опасности.[4] Карты микрозонирования могут служить основой для оценки анализа рисков для конкретных участков, что важно для критически важных сооружений, таких как атомные электростанции, метро, ​​мосты, эстакады, наземные поезда и плотины. Сейсмическое микрорайонирование можно рассматривать как предварительную фазу исследований по снижению риска землетрясений. Это требует междисциплинарного участия, а также всестороннего понимания последствий землетрясений, вызванных колебаниями грунта, на искусственные конструкции.[5] Многие крупные города по всему миру приложили усилия для разработки карт микрозонирования для лучшего понимания землетрясение опасность в городах.[6]

Влияние условий площадки на колебание грунта при землетрясении

в Землетрясение 1985 года в Мехико, сооружения, построенные на мягких грунтовых отложениях, получили серьезные повреждения

Давно признано, что на интенсивность сотрясений земли во время землетрясений и связанное с ними повреждение конструкций в значительной степени влияют местные геологические и почвенные условия.[3] Неконсолидированный отложения обнаружено, что они усиливают движение грунта во время землетрясений и, следовательно, более подвержены землетрясениям, чем грунт с твердыми слои. Современные города, построенные на рыхлых наносах, особенно уязвимы для повреждений, вызванных усиленными колебаниями грунта.

В Землетрясение 1985 года в Мехико от 19 сентября 1985 г. - хороший пример ущерба, нанесенного землетрясением современному городу, построенному на рыхлых наносах. Хотя землетрясение эпицентр был расположен примерно в 350 км от города, участки с отложениями мягкой глины сильно усилились, что привело к серьезным повреждениям. Мехико построен на толстом слое мягкой почвы над твердым слоем. Западная часть города расположена на краю старого дна озера, тогда как отложения мягкой глины, заполняющие бывшее дно озера, подчеркивают восточную часть. В районе дна озера мягкие глинистые отложения имеют скорости поперечных волн от 40 до 90 м / с, а нижележащие твердые пласты имеют скорость поперечных волн от 500 м / с или больше. Во время землетрясения 1985 года сейсмические волны были захвачены мягкими слоями. Мягкий слой почвы позволял легко распространяться восходящим поперечным волнам; однако твердые пласты на дне действовали как отражатель и отражали распространяющиеся вниз волны. Такой вид улавливания волн создавал резонанс и, как следствие, приводил к огромному усилению движения земли. В результате дна озера был нанесен катастрофический ущерб; однако в юго-западной части города колебания грунта были умеренными, а повреждения зданий были незначительными. В ускорение в холмистых зонах были зарегистрированы относительно низкоамплитудные короткопериодические колебания грунта по сравнению с высокой амплитудой и длительные колебания грунта регистрируется на станциях, расположенных в зоне озера.[7]

Отложения глины по периметру Окленда значительно усилили движение грунта в Землетрясение Лома-Приета в 1989 г.

Подобные виды локального усиления колебаний грунта наблюдались в Землетрясение Лома-Приета в октябре 1989 г.[8] Глубокие глинистые отложения под участками по периметру Залив Сан-Франциско area значительно усилила колебания грунта в районе Сан-Франциско и Окленда, нанеся серьезный ущерб. Мост Сан-Франциско-Окленд-Бей, основанный на глубоком глиняном участке, сильно пострадал в результате этого землетрясения.

Явление усиления на площадке, наблюдаемое во время этих землетрясений, четко выявило возможность сильных подвижек грунта на участках с мягкими профилями грунта, расположенных на большом расстоянии от причинных разломов, и подчеркнуло важность анализа рисков для конкретных участков.

Методы сейсмического микрорайонирования

Динамические характеристики сайта, такие как преобладающий период, коэффициент усиления, скорость поперечной волны, стандартный тест на проникновение значения могут быть использованы для целей сейсмического микрорайонирования. Скорость поперечной волны измерение и стандартный тест на проникновение, как правило, дороги и нецелесообразно проводить на большом количестве участков с целью микрозонирования. Окружающие вибрации измерение (также называемое Микротремор ) стал популярным методом определения динамических свойств слоев почвы и широко используется для микрорайонирования. Наблюдения за микротремором просты в выполнении, недороги и могут применяться в местах с низкой сейсмичностью, следовательно, измерения микротремора можно удобно использовать для микрозонирования.

Рекомендации

  1. ^ а б Туладхар, Р., Ямазаки, Ф., Варнитчай, П и Сайта, Дж., Сейсмическое микрорайонирование района Большого Бангкока с использованием наблюдений микротремора, сейсмостойкости и структурной динамики, v33, 2004: 211-225 [1]
  2. ^ Финн, W.D.L. (1991) Инженерно-геологические аспекты микрозонирования, Proc. 4-я Международная конференция по сейсмическому зонированию, (1): 199-259
  3. ^ а б Сид, Х. Б. и Шнабель, П. Б., 1972. Почвенное и геологическое влияние на реакцию площадки во время землетрясений. Proc. Первой Международной конф. по микрозонированию для безопасного строительства - исследования и применение, т. I, стр 61-74
  4. ^ Шелл, Б. А. и др., 1978. Сейсмотектоническое микрорайонирование для снижения риска землетрясений. Proc. Второй Международной конф. по микрозонированию для более безопасного строительства - исследования и применение, т. I, стр 571-583
  5. ^ Ансал, А. И Слейко, Д. (2001) Долгая извилистая дорога от землетрясений до разрушений, Динамика почвы и сейсмостойкость, (21) 5: 369-375.
  6. ^ Шима, Э., 1978. Карта сейсмического микрорайонирования Токио. Proc. Второй Международной конф. по микрозонированию для безопасного строительства - исследования и применение, т. I, стр 433-443
  7. ^ Сид, Х. Б., Ромо, М. П., Сан, Дж. И., Хайме, А. и Лисмер, Дж., 1988. Землетрясение в Мексике 19 сентября 1985 г. - Взаимосвязь между почвенными условиями и землетрясениями. Спектры землетрясений, EERI, Vol. 4, No. 4, pp. 687-729
  8. ^ Бенуска, Л., 1990. Отчет о разведке землетрясения в Лома Приета. Спектры землетрясений, EERI, Дополнение к т. 6 мая