Способ сейсмического микрорайонирования (его варианты)

1. Способ сейсмического микрорайонирования, включающий размещение исследуемых и опорных пунктов наблюдений на участках с различными инженерно-геологическими условиями, регистрацию в них сейсмических колебаний от землетрясений из потенциально опасных и других очаговых зон, определение динамических параметров сейсмических колебаний и их вариаций в каждом исследуемом пункте наблюдений относительно опорных в заданном частотном диапазоне исследований, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет учета влияния латеральной неоднородности скального основания и более глубоких горизонтов геологического разреза, дополнительно проводят трехкомпонентную регистрацию сейсмических колебаний по ортогональной ориентированной на потенциально опасные очаговые зоны сети профилей, причем расстояние между пунктами наблюдений не превышает 1/3 - 1/4 длины волны наиболее высокочастотных сейсмических колебаний, образующих информативные вариации амплитуд, а расстояние между профилями составляет 1/3 - 1/4 минимального пространственного периода информативных амплитудных вариаций высокочастотного диапазона сейсмических колебаний.
2. Способ сейсмического микрорайонирования, включающий размещение исследуемых и опорных пунктов наблюдений на участках с различными инженерно-геологическими условиями, регистрации в них сейсмических колебаний от землетрясений из потенциально опасных и других очаговых зон, определение динамических параметров сейсмических колебаний и их вариаций в каждом исследуемом пункте наблюдений относительно опорных в заданном частотном диапазоне исследований, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки сейсмической опасности за счет учета влияния латеральной неоднородности скального основания и более глубоких горизонтов геологического разреза, дополнительно проводят трехкомпонентную регистрацию сейсмических колебаний по последовательности ортогональных ориентированных на потенциально опасные зоны сети профилей, причем расстояние между пунктами наблюдений не превышает 1/3 - 1/4 длины волны наиболее высокочастотных сейсмических колебаний, образующих информативные вариации амплитуд, а расстояние между профилями последовательно меняют, причем перед каждым последующим размещением определяют периоды высокочастотных количественно значимых пространственных вариаций динамических параметров колебаний вдоль предыдущего направления и расстояние между профилями вибирают не более 1/3 - 1/4 минимального пространственного периода информативных амплитудных вариаций высокочастотного диапазона сейсмических колебаний установленного на предыдущем направлении.

Изобретение относится к области инструментальных сейсмических исследований при сейсмическом микрорайонировании территорий гражданского и промышленного строительства.
Целью данного изобретения является повышение достоверности оценки сейсмической опасности за счет учета влияния латеральной неоднородности скального основания и более глубоких горизонтов геологического разреза.
По первому варианту данный способ реализуется следующим образом.
На площади, подлежащей сейсмическому микрорайонированию проводят инженерно-геологическое картирование и выделяют участки с различными инженерно-геологическими условиями. Размещают исследуемые и опорные пункты наблюдений оборудованные аппаратурой трехконтактной сейсмологической регистрации, равномерно по всей исследуемой площади. Проводят наблюдения и определяют варианты динамических параметров колебаний для различных частот заданного частотного диапазона исследований из различных очаговых зон, по секторам не превышающим 30^о. По результатам измерений устанавливают диапазон количественно значимых (например J>0,5 балла) высокочастотных вариаций динамических параметров. В соответствии с полученными данными для всех выбранных направлений подхода используют данные в наиболее высокочастотном диапазоне f_n. С учетом выделенных направлений на потенциально опасные очаговые зоны прокладывают опорные профили и перпендикулярные им, вдоль которых размещают первую группу дополнительных пунктов наблюдений. При этом расстояние между ними выбирают не превышающими 1/3-1/4 длины волны высокочастотного диапазона исследований.
Проводят регистрацию сейсмических колебаний, распространяющихся от землетрясений (взрывов и других источников) из потенциально опасных и других очаговых зон, но вдоль направлений, наиболее близких к направлениям на потенциально опасные очаговые зоны, принимая во внимание, что в общем случае потенциально опасная очаговая зона представляет собой некоторый ограниченный объем геологической среды, расположенный на определенном расстоянии от пунктов наблюдений. По результатам наблюдений сейсмических волн вдоль опорных профилей определяют динамические параметры колебаний и строят графики их вариаций раздельно для различных направлений ( , l) подхода волн от данной очаговой зоны. Причем вариации динамических параметров определяют относительно наблюдений на опорном пункте, расположенном в инженерно-геологических условиях, принятых за эталонные для данной территории сейсмического микрорайонирования, а также относительно средних значений динамических параметров, определяемых в зависимости от поставленной задачи по некоторой совокупности данных в пределах исследуемой территории или для всей территории микрорайонирования. Проводят пространственную фильтрацию данных вдоль профилей и по полученным графикам определяют периоды высокочастотных количественно значимых пространственных вариаций динамических параметров колебаний (например, более 0,5 балла).
Расстояние между пунктами наблюдений выбирают равными X , где L_min - минимальный пространственный период количественно значимых вариаций.
В соответствии с полученным значением Х на площадке сейсмического микрорайонирования вдоль направлений, параллельных опорному профилю, на расстояниях Х и проводят наблюдения.
По второму варианту данный способ реализуется следующим образом.
В условиях большой латеральной неоднородности геологического разреза периоды пространственных вариаций динамических параметров по площади могут сильно варьировать. В соответствии с этим после определения высокочастотных пространственных вариаций на опорных профилях выбирают расстояние между дополнительными пунктами наблюдений. Вследствие различий во внутреннем строении скального фундамента эти периоды на части территории оказываются отличными от значений на остальной территории.
Конкретный пример реализации способа.
Проводится сейсмическое микрорайонирование на площади размеров 1,5 км². Грунтовые условия представлены тремя различными участками: скальные породы, галечниковые отложения и рыхлые осадки. На площади сейсмического микрорайонирования устанавливают сеть сейсмических станций и регистрируют записи от карьерных взрывов, находящихся на расстоянии 100 км. По результатам регистрации определяют диапазон высокочастотных количественно значимых (/ J/>0,5 балла) вариаций f_верх = 5-6 Гц. Разбивают профиль с расстоянием между пунктами регистрации около 200 м с ориентацией профиля в направлении на место расположения взрывов. По результатам регистрации колебаний по профилю определяют период пространственных вариаций (400-600 м). Разбивают ортогональную сеть наблюдений с расстоянием между пунктами регистрации 150-200 м.
По второму варианту на одном из участков площадки сейсмического микрорайонирования из-за особенностей внутреннего строения скального основания расстояние между пунктами регистрации сгущается до 100 м.