Геология

Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населённых пунктов и больших строительных площадок — Заалишвили В. Б.

Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населённых пунктов и больших строительных площадок
Учебное издание

год издания — 2009, кол-во страниц — 350, ISBN — 978-5-02-034128-9, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 590 гр., издательство — Наука

цена: 1200.00 руб

Р е ц е н з е н т ы:
д-р техн. наук, проф. Т. А. Келоев
к-т техн. наук И. Г. Миндель

Утверждено к печати Учёным советом Центра геофизических исследований Владикавказского НЦ РАН

Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области прикладной геологии в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов, обучающихся по горно-геологическим специальностям по направлениям подготовки 130300 «Прикладная геология» и 130200 «Технология геологической разведки»

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

В учебном пособии рассмотрены физические основы различных методов сейсмического микрорайонирования и дана классификация этих методов. Особо интересен анализ новых способов инструментального и расчётного методов, учитывающих нелинейные и неупругие свойства грунтов. Детально описаны различные источники колебаний грунта, способы возбуждения продольных и поперечных волн, вопросы их идентификации, приведены типичные значения скоростей их распространения и т.д. Рассмотрен новый инструментально-расчётный метод сейсмического микрорайонирования, перспективность которого несомненна. Проанализированы результаты практических работ, выполненных в разные годы, с использованием различных методов сейсмического микрорайонирования.

Для студентов горно-геологических и строительных специальностей, а также аспирантов, учёных и специалистов, занимающихся вопросами инженерной сейсмологии и сейсмостойкого строительства.

In this book analysis of physical bases of various methods of seismic microzonation is considered and the classification of these methods is given. Analysis of new tools of instrumental and calculational methods, taking account of nonlinear and inelastic ground properties, are of a particular interest. Detailed descriptions of soil vibration sources, techniques of generation of P and S waves and matters of their identification are presented, typical propogation velocities of seismic waves are given. The new instrumental-calculational method of seismic microzonation is considered, use of which is undoubtedly perspective. The results of practical works in different years with application of different methods of seismic microzonation are analysed.

For students of mining-geological and engineering professions, and also for post-graduate students, scientists and experts, dealing with the questions of engineering seismology and earthquake engineering.

Вибрационный источник (СВ-10/100) колебаний грунта

Предисловие ответственного редактора	5
Editor's preface	7
Краткий словарь терминов	9
Введение	14

*Часть I*
ОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ГРУНТОВ

Глава 1
Методологические аспекты сейсмического микрорайонирования (СМР)	17
1.1. Макросейсмическое обследование последствий разрушительных землетрясений	18
1.2. СМР. Этапы развития	20
1.3. Инструментальный и расчётный методы СМР. Классификация методов и способов
СМР	25
Выводы	27

Глава 2
Природное и искусственное возбуждение колебаний грунтовой толщи	28
2.1. Природные источники колебаний	28
2.2. Взрывные источники колебаний	28
2.3. Невзрывные источники колебаний	30
2.3.1. Основные типы невзрывного воздействия на грунт	30
2.3.2. Современные мощные невзрывные источники колебаний	32
Выводы	33

Глава 3
Методические вопросы поверхностного возбуждения колебаний грунтовой толщи невзрывными источниками	34
3.1. Импульсный способ возбуждения колебаний грунтовой толщи	34
3.1.1. Поверхностный газодинамический импульсный источник сигналов СИ-32	36
3.2. Вибрационный способ возбуждения колебаний грунтовой толщи	37
3.2.1. Источник сейсмических сигналов вибрационный СВ-10/100	38
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований	39
Выводы	42

Глава 4
Исследование сейсмических волн, возбуждаемых искусственными источниками	43
4.1. Идентификация основных типов сейсмических волн	43
4.1.1. Горизонтальный источник колебаний	43
4.1.2. Вертикальный источник колебаний	47
4.1.3. Идентификация основных типов сейсмических волн с помощью метода
поляризационного анализа	49
4.2. Скорости распространения сейсмических волн в грунтах	51
4.2.1. Влияние степени обводненности грунтов на значения скоростей
распространения объёмных сейсмических волн	51
4.2.2. Вероятностная оценка значений скоростей сейсмических волн в грунтах
различного вида	55
Выводы	60

Глава 5
Спектральные характеристики сейсмических волн в зависимости от строения верхней части разреза	61
5.1. Спектральный анализ сейсмограмм	61
5.2. Средневзвешенное значение периода	63
5.3. Зависимость спектрального состава сейсмических волн от мощности,
физико-механических свойств грунтов, слагающих грунтовую толщу, и
гидрогеологических условий	66
5.3.1. Исследование спектральных характеристик грунтов на моделях	72
5.3.2. Использование численного метода для расчёта спектра колебаний грунтовой
толщи	75
5.4. Энергия сейсмических волн, возбуждаемых невзрывным источником. Поглощение
сейсмических волн	77
5.5. Установление инженерно-геологического разреза грунтовой толщи и её
гидрогеологических условий	84
Выводы	85

Глава 6
Нелинейные свойства грунтов	87
6.1. СМР на основе изучения нелинейных свойств фунтов	87
6.2. Методы исследований нелинейных свойств грунтов	90
6.3. Воздействие искусственного источника на поверхность грунта	91
6.4. Нормализованный и реальный спектры колебаний	97
6.5. Особенности поведения грунтов при сильных сейсмических воздействиях	107
6.6. Нелинейные свойства грунтов и оценка сейсмической опасности	108
Выводы	111

*Часть II*
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Глава 7
Инструментальный метод СМР	113
7.1. Развитие инструментального метода СМР в Грузии	116
7.2. Современные источники при СМР	117
7.3. СМР с использованием инструментального метода	119
7.4. Разработка инструментального метода СМР	122
Выводы	124

Глава 8
Исследование сейсмических свойств грунтов с помощью природных источников	126
&1. СМР на основе инструментальных данных сильных землетрясений	126
8.2. СМР с помощью слабых землетрясений	129
8.3. СМР с помощью микросейсм	130
Выводы	132

Глава 9
Исследование сейсмических свойств грунтов с помощью искусственных источников	133
9.1. СМР с помощью взрывного воздействия	133
9.2. СМР с помощью невзрывного импульсного воздействия	134
9.3. СМР с помощью вибрационного воздействия	140
Выводы	140

Глава 10
Исследование сейсмических свойств грунтов на основе изучения их нелинейных свойств	141
10.1. СМР на основе учёта нелинейных свойств грунтов	143
10.2. СМР на основе учёта неупругих свойств грунтов	146
10.3. СМР при изменяющемся уровне сейсмического воздействия	148
10.3.1. Мягкие и твёрдые грунты	149
10.3.2. Слабые и сильные движения грунта	150
10.3.3. Сейсмическое воздействие и реакция грунта	151
10.3.4. Модели поведения грунтов при изменяющейся интенсивности
воздействия	153
Выводы	156

Глава 11
Исследование частотных особенностей колебаний грунтов при СМР	158
11.1. Определение преобладающих частот колебаний грунтов с помощью
микросейсм	158
11.2. Определение преобладающих частот колебаний фунтов с помощью невзрывных
источников	160
Выводы	164

Глава 12
Исследование сейсмических свойств грунтов на основе учёта топографических условий (рельефа) площадки	165
12.1. Учёт пересечённостей рельефа в строительных нормах и правилах при СМР	165
12.2. Учёт рельефа при сейсмостойком строительстве. Коэффициент рельефности
(R)	166
Выводы	169

Глава 13
Измерительная и регистрирующая аппаратура. Программы обработки сигналов	171
13.1. Приёмники сигналов	171
13.2. Регистрирующая аппаратура	172
13.3. Сейсморазведочные станции	174
13.4. Программа обработки сигналов	175
Выводы	177

Глава 14
Особенности спектров колебаний при воздействии мощных искусственных импульсных и вибрационных источников	178
14.1. Расчётный анализ особенностей колебаний грунтовой толщи при импульсном
воздействии	178
14.2. Расчётный анализ особенностей колебаний грунтовой толщи при вибрационном
воздействии	180
14.3. Моделирование явлений, возникающих в грунтах при сильных динамических
воздействиях с помощью невзрывных источников	181
14.3.1. Моделирование колебаний грунта с помощью невзрывного импульсного
источника	182
14.3.2. Моделирование колебаний фунта с помощью вибрационного источника	183
Выводы	185

Глава 15
Корреляционные взаимосвязи между линейными и нелинейными характеристиками грунтов по инструментальным данным	186
15.1. Корреляционная связь между линейными и нелинейными характеристиками
грунтов по инструментальным данным	186
15.2. Анализ колебаний нелинейной, поглощающей грунтовой среды по данным
инструментального метода СМР	191
15.3. Применение корреляционных зависимостей для СМР	196
Выводы	197

Глава 16
Опыт использования невзрывных источников большой мощности при СМР	198
16.1. СМР территории г. Рустави	198
16.2. СМР территории г. Гори	204
16.3. СМР территории г. Ткибули	212
Выводы	215
16.4. СМР территории г. Кутаиси	215
Выводы	225

*Часть III*
РАСЧЁТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Глава 17
Расчёт колебаний грунтовой толщи на основе линейных уравнений	227
17.1. Одномерное уравнение колебаний грунтовой толщи	227
17.2. Метод тонкослоистых сред	227
17.3. Метод многократно отражённых волн	228
17.4. Передаточные функции. Программы SHAKE и EERA	232
17.5. Метод конечных разностей	233
17.6. Метод конечных элементов	235
Выводы	241

Глава 18
Учёт нелинейных свойств грунтов в расчётных методах	242
18.1. Эквивалентная линейная модель. Программы SHAKE и EERA	242
18.2. IM модель. Программа NERA	243
18.3. Расчёт колебаний нелинейной, поглощающей грунтовой среды способом
многократно-отражённых волн СМР	244
18.4. Нелинейные колебания грунта по данным расчёта численным способом метода
конечных элементов (МКЭ) СМР	250
Выводы	253

*Часть IV*
ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАСЧЁТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Глава 19
Базы данных сильных движений. Способ инструментальных аналогий	254
19.1. База данных сильных движений для целей СМР	254
19.2. Способ инструментальных аналогий	261
Выводы	263

*Часть V*
НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СМР

Глава 20
Факторы, формирующие интенсивность землетрясения	265
20.1. Об использовании величины ускорения грунтов при определении приращения
расчётной интенсивности в задачах СМР	265
20.1.1. Количественная инструментальная оценка проявления сейсмического
воздействия	265
20.1.2. Влияние различных факторов на особенности спектров колебаний при
землетрясении	274
20.2. О величине мощности грунтовой толщи, подлежащей учёту в задачах СМР	278
20.3. Влияние рельефа на интенсивность землетрясений в задачах СМР	280
20.4. Влияние обводнённости на интенсивность колебаний в задачах СМР. Явление
подтопления	283
20.4.1. Подтопление территории	283
20.4.2. Изменение грунтовых условий, искусственные грунты. Грунты с особыми
свойствами	283
20.4.3. Влияние подтопления и производства строительных работ на
инженерно-сейсмические условия вновь застраиваемой территории	284
20.5. Влияние грунтовых условий на спектральный состав колебаний в задачах СМР	286
20.6. К вопросу выбора эталонного грунта в задачах СМР	288
20.7. Об использовании численных способов расчётного метода в задачах СМР	289
20.8. О различных показателях сейсмических свойств грунтов в задачах СМР	290
20.9. Предельные ускорения и скорости движений грунта	292
Выводы	293

Глава 21
СМР территории (на примере г. Владикавказа)	294
21.1. Детальное сейсмическое районирование (ДСР) территории на основе
современных научных воззрений	295
21.1.1. Идентификация зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ)	295
21.1.2. Определение параметров соотношения повторяемости	297
21.1.3. Оценка сейсмического эффекта землетрясения	298
21.1.4. Определение сейсмической опасности (уровень ДСР)	300
21.2. СМР территории г. Владикавказа	302
21.2.1. Инструментальный метод СМР	303
21.2.1.1. Способ сейсмических жёсткостей	303
21.2.1.2. Способ микросейсм	305
21.2.1.3. Способ слабых землетрясений	308
21.2.2. Расчётный метод СМР	312
21.2.2.1. Метод многократно отражённых волн	313
21.2.2.2. Учёт нелинейных свойств грунтов (программа NERA)	314
21.3. Сейсмическая опасность территории г. Владикавказа	318
Выводы	318
Литература	321

Книги на ту же тему

Распространение сейсмических волн, Сердобольский Л. А., 2012
Избранные труды. Геофизика и физика взрыва, Садовский М. А., 1999
Наземная невзрывная сейсморазведка, Шнеерсон М. Б., Майоров В. В., 1988
Отражённые волны в тонкослоистых средах, Кондратьев О. К., 1976
Методика многократных перекрытий в сейсморазведке, Мешбей В. И., 1985
Сейсморазведка на сложных зондирующих сигналах, Кострыгин Ю. П., 1991
Метод миграции в сейсморазведке, Робинсон Э. А., 1988
Системы регистрации и обработки данных сейсморазведки, Полшков М. К., Козлов Е. А., Мешбей В. И., Крейсберг В. М., Борковский Г. М., Цукерник В. Б., Климович Н. И., Иванов В. А., Табаков Г. Г., 1984
Сейсмический мониторинг литосферы, Гамбурцев А. Г., 1992
Физические основы сейсмического метода. Нетрадиционная геофизика, Николаев А. В., Галкин И. Н., ред., 1991
Расчётные модели сейсмических воздействий, Назаров Ю. П., 2012
Протяжённые транспортные сооружения на активных геоструктурах: технологии системного подхода, Быкова Н. М., 2008
Неотектоника и активные разрывы Сахалина, Воейкова О. А., Несмеянов С. А., Серебрякова Л. И., 2007
Геоморфология и строительство, Спиридонов А. И., Сладкопевцев С. А., ред., 1979
Аналитические основы расчёта сооружений на сейсмические воздействия, Назаров Ю. П., 2010
Проблемы геотомографии, Николаев А. В., Галкин И. Н., Санина И. А., ред., 1997
Широкоугольное глубинное сейсмическое профилирование дна акваторий. В 2-х ч. (комплект из 2 книг), Бяков Ю. А., Глумов И. Ф., Коган Л. И., Маловицкий Я. П., Мурзин P. P., 2001
Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. (геофизика сильных возмущениЙ) Сборник научных трудов, Зецер Ю. И., ред., 1999
Сейсмология ядерных взрывов, Родин Г., 1974
Подземные взрывы, Адушкин В. В., Спивак А. А., 2007
Предсказание землетрясений, Рикитаке Т., 1979
Математическая теория подготовки и прогноза тектонического землетрясения, Добровольский И. П., 2009
Структурно-формационная интерпретация сейсмических данных, Мушин И. А., Бродов Л. Ю., Козлов Е. А., Хатьянов Ф. И., 1990
Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач. — 2-е изд., перераб. и доп., Никитский В. Е., Бродовой В. В., ред., 1987

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Геология

Вибрационный источник (СВ-10/100) колебаний грунта

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему