Сейсмическое микрорайонирование ( СМР) в классическом определении имеет целью прогнозировать поведение грунтов при сильных землетрясениях и определение на исследуемой территории зон с различной расчетной интенсивностью.
Интенсивность сейсмического воздействия на сооружения зависит от грунтовых условий, рельефа, тектоники, наличия неблагоприятных процессов. В настоящее время понятие СМР приобретает более широкое значение: определение интенсивности суммарного динамического воздействия от природных и техногенных нагрузок. При высоких динамических нагрузках зависимость деформаций от напряжений (закон Гука) становиться нелинейной, что изменяет характер поведения грунта и в ряде случаев приводит к потере его несущей способности. Переход грунтового массива из одного состояния в другое определяется понятием его динамической неустойчивости.
Работы по сейсмическому микрорайонированию проводятся в виде комплекса инженерно-геологических изысканий , инструментальных и расчетных методов. Инструментальные методы включают : метод сейсмических жесткостей (сейсморазведка, ВСП), измерение микросейсм и слабых землетрясений. Расчетные методы (моделирование сценарных землетрясений) позволяют определить реакцию в виде аксельрограммы (велосиграммы) для построенной сейсмогеологической модели при воздействии на нее динамической нагрузкой (сейсмической и техногенной) характерной для данного участка. Для изучения сейсмотектонического строения могут использоваться также методы электроразведки и георадиолокации. Для проведения инструментальных исследований компания “НПЦ ГЕОТЕХ” предлагает все необходимое оборудование и программное обеспечение. (Можно перечислить сейсмостанции, сейсмологические станции, скважинное оборудование, электроразведка, георадары)
СМРпроводится в обязательном порядке при проектирование и строительстве зданий и сооружений на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. Для гидротехнических сооружений и атомных станций расположенных в районах с нормативной сейсмичностью , равной 6 баллам и более по карте С (со средним периодом повторяемости воздействия один раз в 5000 лет) комплекта карт ОСР-2015.
Если по результатам инженерных изысканий на площадке, расположенной в районе с нормативной сейсмичностью 6 баллов по карте А ОСР-2015, грунты по их описанию соответствуют грунтам категории III или IV по сейсмическим свойствам, расчетную сейсмичность площадки следует определять по результатам СМР, выполняемого в составе инженерных изысканий. Для особо ответственных сооружений (высотных и большепролетных) СМР проводится в районах 5 и более баллов.
Методика проведения работ по СМР и вид представляемого результата регламентируется следующими нормативными документами:
Результатом сейсмического микрорайонирования является определение приращения балльности к его исходному значению, построение карты сейсмической интенсивности площадки строительства, построение сейсмо-геологических моделей, определение аксельрограмм вероятных землетрясений.
Для определения нормативной сейсмичности участка была использована карта ОСР-2015-В, согласно которой исходная сейсмичность составляет 9 баллов. Уточнённая с учётом сейсмического режима сейсмичность участка строительства по данным УИС составляет 8,2 балла для периода повторяемости 1000 лет.
Наземные сейсморазведочные работы проводились методом преломлённых волн (МПВ) на поперечном типе волн. Цель работ состояла в получении скоростных характеристик грунтов в верхней 10-ти метровой толще.
Регистрация наземных сейсмических данных осуществлялась на 24-х канальную сейсмостанцию «Лакколит 24-М3» производства ООО «ЛОГИС». Станция предназначена для производства сейсморазведочных работ методами преломленных и отраженных волн при проведении геолого-геофизических исследований. Станция состоит из блока регистратора “Лакколит 24-М4” и персонального компьютера «ноутбук».
По данным интерпретации сейсморазведки методом преломленных волн на участке работ на всех профилях выделена одна контрастная преломляющая граница, соответствующая кровле песчаников (ИГЭ 4). Глубина залегания границы составляет от 2 до 6 метров, скорость поперечных волн в слое от 900 до 2200 м/с. Покрывающая толща сложена супесями, песками и щебнистыми грунтами (ИГЭ 1, 2 и 3). Скорости поперечных волн в покрывающих скальные породы грунтах меняются в довольно широких пределах и составляют от 320 до 800 м/с.
Основной задачей сейсморазведки применительно к микросейсморайонированию является определение скоростных характеристик грунтов в 10-ти метровой толще и построение сейсмогеологических моделей.
Измерение параметров поля микросейсм проводилось с помощью аппаратурного комплекса «Дельта-03-м» производства ООО «ЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ» г.Раменское с использованием трехкомпонентного велосиметра СПВ-3К.
Аппаратно-программный комплекс “Дельта-03М”, программа «Вибро ВН» (разработки ООО “Геотех”) позволяет с выполнить данные исследования. Для оценки параметров микросейсмического поля датчик установленный на грунте экранировался от ветрового и шумового воздействия пластиковым коробом.
В результате проведенной обработки были рассчитаны спектры Накамуры и определена их амплитуда в диапазоне низких частот, соответствующих диапазону возможных землетрясений.
По спектрам Накамуры были рассчитаны приращения сейсмической интенсивности.
Основным в комплексе методов являлся метод сейсмических жёсткостей, поскольку расчёт приращений данным методом при СМР транспортных сооружений является обязательным в соответствии с пп. 6.37 СП 269.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования». Метод регистрации микросейсм и метод теоретических расчётов синтетических акселерограмм являются рекомендуемыми методами в соответствии с РСН-60-86 и РСН-65-87 и использовались в данном случае как вспомогательные с целью оценки спектральных характеристик грунтовой толщи и прогноза поведения грунтов при сейсмических воздействиях.
Итоговую сейсмическую интенсивность по комплексу методов следует принимать в 8 баллов при округлении до целых значений балла и 8,1 балла при округлении до 0,1 балла.
