СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
Часть II НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Глава 12 Строительство в сейсмических районах
Дата введения 1970-07-01
ВНЕСЕНЫ ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко Госстроя СССР, Минэнерго СССР, Академией наук Грузинской ССР и МСССС при Президиуме АН СССР
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 2 октября 1969 г. N 117
ВЗАМЕН главы СНиП II-A.12-62
________________
* Переиздание с изменениями, принятыми на июль 1974 г.
Издание главы СНиП II-A.12-69* подготовлено на основе главы СНиП II-A.12-69 «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования», а также изменений и дополнений, утвержденных постановлениями Госстроя СССР от 7 февраля 1972 г. N 21, от 27 июля 1973 г. N 149, от 29 мая 1974 г. N 109, разработанных ЦНИИ строительных конструкций (ЦНИИСК) им В.А.Кучеренко Госстроя СССР, Институтом физики Земли им.
Шмидта АН СССР, Институтом строительной механики и сейсмостойкости АН Грузинской ССР, Институтом механики и сейсмостойкости сооружений АН Узбекской ССР, Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства Минтрансстроя, институтами ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, Гидропроект им. С.Я.Жука, ГрузНИИЭГС Минэнерго СССР, Ленинградским политехническим институтом им. М.И.Калинина Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР с участием НИИ оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова, ЦНИИпроектстальконструкции, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, ЦНИИЭП жилища и ЛенЗНИИЭП Госгражданстроя, Грузинского политехнического института имени В.И.Ленина Министерства высшего и среднего специального образования Грузинской ССР, Красноярского Промстройниипроекта Минтяжстроя СССР.
Сейсмический тест на 30 этажное здание в Пекинском, научно-исследовательском институте землетрясений
Новая карта сейсмического районирования территории СССР составлена научными учреждениями Академии наук СССР и академиями наук союзных республик (ведущий — Институт физики Земли им. Шмидта АН СССР) и одобрена Междуведомственным советом по сейсмологии и сейсмостойкому строительству (МСССС) при Президиуме АН СССР.
Редакторы: инж. Дузинкевич С.Ю. (Госстрой СССР), д-р техн. наук Я.М.Айзенберг (ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко), д-р техн. наук С.В.Медведев (ИФЗ АН СССР), д-р техн. наук О.А.Савинов (ВНИИГ), д-р техн. наук Ш.Г.Напетваридзе (ИСМиС), канд. техн. наук Н.Д.Красников (ВНИИГ), инж. В.Ф.Иванищев, инж. Я.И.Натариус (Гидропроект).
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Нормы устанавливают специальные требования к проектированию зданий и сооружений, возводимых на участках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов (см. пп.1.4 и 1.5).
Примечание. Настоящие нормы предусматривают обеспечение сохранности конструкций, выход из строя которых угрожает обрушением здания или его частей. При этом возможны повреждения элементов конструкций, не угрожающие безопасности людей или сохранности ценного оборудования.
1.2. Сейсмостойкость здания и сооружения обеспечивается:
выбором благоприятной в сейсмическом отношении площадки строительства, конструктивно-планировочной схемы и материалов;
Сейсмическое строительство в Японии / Seismic construction in Japan
применением специальных конструктивных мероприятий;
соответствующим расчетом конструкций;
качественностью выполнения строительно-монтажных работ.
1.3. Проектирование зданий и сооружений для сейсмических районов должно производиться с соблюдением следующих принципов:
а) снижение сейсмических нагрузок путем применения рациональных конструктивных схем, а также облегченных несущих и ограждающих конструкций, обеспечивающих максимальное снижение веса проектируемых зданий и сооружений;
б) объемно-планировочное и конструктивное решение зданий и сооружений должно удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения масс и жесткостей;
в) основные несущие конструкции должны быть по возможности монолитными и однородными, в сборных железобетонных конструкциях следует стремиться к укрупнению размеров элементов, обращая внимание на надежность и простоту стыков; при выборе места расположения стыков следует отдавать предпочтение решениям с расположением стыков вне зоны максимальных усилий;
г) при проектировании металлических и железобетонных конструкций следует предусматривать мероприятия, облегчающие (или обеспечивающие) возможность развития в узлах и элементах конструкций пластических деформаций, значительно повышающих сопротивление их действию кратковременных сил. При этом должна быть обеспечена общая устойчивость сооружения.
1.4. Сила землетрясения в районе или пункте строительства оценивается по картам сейсмического районирования территории СССР (см. приложение 1) или по списку основных населенных пунктов СССР, расположенных в сейсмических районах (см. приложение 2). Указанная на картах сейсмичность относится к участкам со средними геологическими условиями, характеризуемыми песчано-глинистыми грунтами и низким (на глубине 6 м и более от поверхности земли) уровнем грунтовых вод.
1.5*. Уточнение сейсмичности площадки строительства в зависимости от геологических условий производится на основании карт сейсмического микрорайонирования, осуществляемого согласно специальной инструкции.
Для столиц союзных республик и крупных городов, а также при строительстве особо ответственных объектов или при строительстве в районах распространения вечномерзлых грунтов сейсмическое микрорайонирование должно проводиться с помощью инструментальных наблюдений.
Допускается уточнять сейсмичность площадки строительства на основании общих инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий согласно табл.1 (по согласованию с утверждающей проект инстанцией).
Сейсмичность площадки строительства в баллах в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий
Источник: docs.cntd.ru
СП 286.1325800.2016 Свод правил Объекты строительные повышенной ответственности Правила детального сейсмического районирования
Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» [1].
Настоящий свод правил разработан Институтом физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) (руководители разработки — д-р физ.-мат. наук С.А. Тихоцкий, д-р геол.-мин. наук, отв. исполнитель Е.А. Рогожин, д-р физ.-мат. наук Ф.Ф. Аптикаев, канд. физ.-мат. наук А.И. Лутиков, канд. геол.-мин. наук А.Н.
Овсюченко, д-р физ.-мат. наук Р.Э. Татевосян, канд. физ.-мат. наук О.О. Эртелева).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил предназначен для проведения работ по детальному сейсмическому районированию (ДСР), включающих в себя сейсмотектонические, сейсмологические исследования, при изысканиях для объектов повышенного уровня ответственности, которые в соответствии с [2] отнесены к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам.
1.2 Настоящий свод правил распространяется на новые объекты повышенной ответственности, а также на проведение капитального ремонта, реконструкции и восстановление ранее возведенных объектов, если такие работы не были выполнены при их строительстве.
1.3 Настоящий свод правил не распространяется на ДСР при проектировании вновь строящихся, реконструируемых и технически перевооружаемых объектов атомной энергетики, крупных гидротехнических сооружений, транспортных сооружений, крупных линейных объектов, а также площадных объектов (например, территории субъектов Российской Федерации, крупные города).
2 Нормативные ссылки
Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений.
Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
3.1 акселерограмма (велосиграмма, сейсмограмма): Зависимость ускорения (скорости, смещения) от времени точки основания или сооружения в процессе землетрясения, имеющая одну, две или три компоненты.
3.2 акселерограмма землетрясения: Запись процесса изменения во времени ускорения колебаний грунта (основания) для определенного направления.
3.3 активный разлом: Тектоническое нарушение с признаками постоянных или периодических перемещений бортов разлома в позднем плейстоцене — голоцене (за последние 100 000 лет), скорость которых представляет опасность для сооружений и требует специальных конструктивных и/или компоновочных мероприятий для обеспечения их безопасности.
3.4 вероятность превышения Pt: Вероятность превышения Pt рассчитывают из представления, что поток землетрясений в области средних и более периодов повторения удовлетворяет распределению Пуассона, откуда следует, что превышение расчетной балльности за t лет (в данном случае t = 50 лет) может быть определено по формуле
3.5 график (закон) повторяемости: Зависимость между числом событий и магнитудой землетрясения N(M), закон повторяемости Гутенберга-Рихтера. Для целей сейсмического районирования число событий в каждом интервале магнитуд нормируется на свой период представительной регистрации Trepr, так что
Параметр N/Trepr — это среднее число событий за год в соответствующем интервале магнитуд. График повторяемости оценивает средний период повторения землетрясений с данной магнитудой на территории ДСР.
3.6 детальное сейсмическое районирование; ДСР: Метод сейсмического районирования, который применяют для определения возможных сейсмических воздействий, в том числе в инженерных терминах, на конкретные существующие и проектируемые сооружения, территории населенных пунктов и отдельных районов. Масштаб карт ДСР — 1:500 000 — 1:200 000.
3.7 динамический метод анализа: Метод расчета на сейсмическое воздействие в форме акселерограмм колебаний грунта в основании сооружения путем численного интегрирования уравнений движения.
3.8 интенсивность землетрясения: Оценка воздействия землетрясения в баллах 12-балльной шкалы, определяемая по макросейсмическим описаниям разрушений и повреждений природных объектов, грунта, зданий и сооружений, движений тел, а также по наблюдениям и ощущениям людей.
3.9 исходная сейсмичность: Сейсмичность района или площадки, определяемая для нормативных периодов повторяемости и грунтов категорий I или II по сейсмическим свойствам с помощью общего сейсмического районирования или ДСР.
3.10 логарифмическая ширина спектра: Величина, характеризующая частотный состав спектра и измеряемая на уровне 0,5 максимума между частотами, на которых в первый и последний раз уровень спектра достиг половины его максимального значения.
Примечание — Логарифмическую ширину спектров следует измерять в безразмерных величинах, например в октавах.
3.11 матрица сейсмической активности A3.3: Аналог сейсмической активности A10, которую вместе с матрицей Mmax используют для расчета сейсмической сотрясаемости, значения сейсмической активности в которой отнесены к центрам узлов координатной сетки.
Примечание — Магнитуда Ms, равная 3,3, соответствует землетрясениям с энергетическим классом К, равным 10, тем самым сохраняется преемственность в оценках величины сейсмической активности к исследованиями прошлых лет и обеспечивается сопоставимость полученных результатов.
3.12 общее сейсмическое районирование; ОСР: Метод сейсмического районирования, заключающийся в оценке нормативной сейсмичности районов на территории всей страны для нормативных периодов повторяемости. Масштаб карт ОСР 1:2 500 000-1:8 000 000. При ОСР гарантировано выделение структур, способных генерировать землетрясения с магнитудой выше 6.
3.13 палеосейсмодислокации: Следы на поверхности земли, оставленные палеоземлетрясениями. Выделяют первичные палеосейсмодислокации, к которым относятся сейсмотектонические разрывы, и вторичные, представляющие собой результат сейсмических колебаний, — сейсмогенные оползни, обвалы, осыпи, каменные лавины, гравитационные и вибрационные трещины, выбросы разжиженных грунтов и проседания земной поверхности.
3.14 период представительной фиксации землетрясений Trepr: Под периодом представительной фиксации землетрясений определенного интервала магнитуд понимается период времени, в течение которого землетрясения в пределах этого интервала магнитуд фиксируются без пропусков на рассматриваемой территории. При этом дискретизация шкалы магнитуд проводится через 0,5 единицы магнитуды с центральными значениями . ; 3,0; 3,5; 4,0 и т.п., а соответствующие им интервалы магнитуд: 2,8-3,2; 3,3-3,7; 3,8-4,2 и т.п.
3.15 продолжительность колебаний (ширина импульса): Интервал времени между первым и последним моментами превышения огибающей половины максимальной амплитуды. Ширина импульса τ служит параметром семейства огибающих, эмпирическая формула для которого имеет следующий вид:
3.16 расчетная сейсмичность: Значение расчетного сейсмического воздействия для заданного периода повторяемости, выраженное в баллах макросейсмической шкалы или кинематических параметрах движения грунта (ускорения, скорости, смещения).
3.17 расчетные сейсмические воздействия: Сейсмические воздействия, используемые в расчетах сейсмостойкости сооружений (акселерограммы, велосиграммы, сейсмограммы и их основные параметры — амплитуды, длительность, спектральный состав).
3.18 сейсмическая сотрясаемость BI: Средняя частота повторения сейсмических воздействий балльности I в данной точке.
3.19 сейсмический район: Район с установленными и возможными очагами землетрясений, вызывающими на площадке строительства сейсмические воздействия.
3.20 сейсмический режим: Под сейсмическим режимом определенной территории понимается пространственно-временное распределение землетрясений различных энергий (магнитуд).
3.21 сейсмическое воздействие: Движение грунта, вызванное природными или техногенными факторами (землетрясения, взрывы, движение транспорта, работа промышленного оборудования), обусловливающее движение, деформации, иногда разрушение сооружений и других объектов.
3.22 сейсмическое микрорайонирование; СМР: Метод сейсмического районирования, оценивающий влияние локальных (сейсмотектонических, грунтовых, гидрогеологических, геоморфологических) особенностей геологического строения площадок. Масштаб карт СМР для площадных объектов — 1:50 000 и крупнее.
3.23 сейсмическое районирование; СР: Картирование ожидаемых сейсмических воздействий, основанное на выявлении зон возможных очагов землетрясений и определении сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности. Карты СР служат для осуществления сейсмостойкого строительства, обеспечения безопасности населения, охраны окружающей среды и других мероприятий, направленных на снижение ущерба при сильных землетрясениях.
3.24 сейсмичность площадки строительства: Интенсивность расчетных сейсмических воздействий на площадке строительства с соответствующими периодами повторяемости за нормативный срок.
Примечание — Сейсмичность устанавливают в соответствии с картами СР и СМР площадки строительства и измеряют в баллах по действующей макросейсмической шкале.
3.25 сейсмичность территории: Максимальная интенсивность сейсмических воздействий в баллах на рассматриваемой территории для принятого периода повторяемости землетрясения.
3.26 сейсмогенерирующий разлом: Тектонический разлом, с которым связаны возможные очаги землетрясений за период не более 10 000 лет.
3.27 сейсмотектонический разрыв (сейсморазрыв): Разрыв дневной поверхности, имеющий все признаки тектонического и связанный с выходом сейсмического очага на земную поверхность.
3.28 синтезированная акселерограмма: Акселерограмма, полученная с помощью расчетных методов, в том числе на основе статистической обработки ряда акселерограмм реальных землетрясений с учетом местных сейсмологических условий — магнитуды, типа подвижки в очаге, расстояния и результатов СМР.
4 Общие положения
В стадийности исследований по оценке сейсмической опасности ДСР занимает промежуточное положение между ОСР и СМР. Несмотря на это в научно-методическом отношении ДСР представляет собой не промежуточную ступень, а самостоятельный вид работ.
При оценке сейсмической опасности для строительных объектов повышенной ответственности необходимо учитывать все зоны возможных очагов землетрясений (далее — зоны ВОЗ), задающие уровень сейсмических воздействий в районе конкретной площадки без ограничения по магнитуде, как при ОСР. Магнитудный уровень выделяемых зон ВОЗ зависит от региональных сейсмотектонических условий.
Выделение зон ВОЗ — сложная задача, решить которую без использования результатов полевых работ невозможно. Такие работы носят название ДСР. ДСР проводят в масштабах отдельных регионов для административных единиц и конкретных строительных объектов повышенной ответственности. Цель ДСР — предоставление инженерам и проектировщикам детальных данных о прогнозных сейсмических воздействиях и смещениях по активным разломам, что позволяет решить проблему сейсмического риска.
Ранее на основании опыта работ по оценке сейсмической опасности в детальном масштабе была дана формулировка ДСР в качестве определения совокупности ожидаемых сейсмических воздействий на территории проектирования и строительства важнейших строительных объектов повышенной ответственности. При производстве работ по СМР [5] интенсивность сейсмического воздействия, измеряемую в баллах и принимаемую за исходную величину при составлении карты СМР, определяют по картам ДСР масштаба 1:500 000-1:200 000.
Сейсмотектонические и сейсмологические исследования выделены в отдельный вид работ в составе инженерно-геологических изысканий [4].
Согласно СП 14.13330 при определении возможных сейсмических воздействий для конкретных существующих и проектируемых сооружений предусмотрено проведение ДСР в масштабе 1:500 000 и крупнее. Для уточнения сейсмичности района строительства объектов повышенной ответственности проводят сейсмотектонические и сейсмологические исследования.
СП 47.13330 и существующие отраслевые нормативы, в которых затронута тема оценки сейсмической опасности ([7], [8]), за исключением атомных норм ([9]), содержат в основном перечень итоговых материалов, необходимых для проектирования.
5 Состав, стадийность и сроки выполнения работ по ДСР
В общем составе планировочных, проектных и инженерно-геологических работ ДСР начинают на первых стадиях, включая инженерные изыскания для подготовки документов территориального планирования и документации по планированию территории и принятия решений относительно выбора площадки строительства или варианта трассы и инженерно-геологические изыскания для обоснования инвестиций и подготовки проектной документации в соответствии с СП 47.13330 и [3], но завершается не менее чем через 2 мес после обработки результатов геодезических, инженерно-геологических, сейсмологических и геофизических изысканий. При оценке сейсмической опасности необходимо использование результатов всех геологических, геофизических и сейсмологических работ, проведенных применительно к проектируемому объекту. Сюда входят результаты дистанционного зондирования (аэро-, космосъемки, лазерного сканирования и др.), геологические и геофизические разрезы, содержащие сведения о структурно-тектонических и сейсмогеологических особенностях района, и т.д.
— 3-й этап — обработка материалов, разработка заключения об уровне сейсмической опасности, написание отчета о выполненных работах.
Сейсмотектонические и сейсмологические исследования проводят параллельно, взаимно дополняя данные исследования. По их результатам выполняют расчеты прогнозных сейсмических воздействий.
Сроки выполнения работ определены техническим заданием, являющимся приложением к договору на их выполнение. Некоторые виды работ, такие как сейсмотектоническое обследование и траншейные исследования, могут быть только сезонными (весна-лето-осень).
Результаты ДСР используют в качестве исходных при проведении СМР, т.е. оценки сейсмической опасности с учетом грунтовых условий.
6 Сейсмотектонические исследования
6.1 Цели, задачи и этапы сейсмотектонических исследований
Цель сейсмотектонических исследований заключается в оценке опасности сейсмических и тектонических явлений для проектируемых объектов повышенной ответственности. К опасным явлениям относятся: собственно сейсмические сотрясения; вторичные эффекты (порожденные землетрясением гравитационные и вибрационные трещины, оползни, обвалы, осыпи, каменные лавины, выбросы разжиженных грунтов и проседания земной поверхности); сейсмотектонические разрывы, возникающие моментально, и медленные смещения по разломам.
Сейсмотектонические разрывы и медленные смещения связаны с зонами активных разломов. Практически мгновенные разрывные сейсмотектонические смещения связаны с разрывными выходами сейсмических очагов на земную поверхность (сейсморазрывами). Смещения земной поверхности по сейсморазрывам могут достигать больших размеров, что представляет очевидную опасность для любых инженерных сооружений. Кроме того, к опасным явлениям относятся возникающие при сильных землетрясениях площадные опускания и поднятия обширных участков земной поверхности. Они связаны с подвижками по разломам и изучаются при исследовании активных разломов и палеосейсмодислокаций.
2) разработка сейсмотектонической модели и построение карты зон ВОЗ, опасных для проектируемых объектов.
1) определение параметров прогнозных смещений по активным разломам для прогнозирования возможных разрушений строительных объектов;
Результаты работ по этим направлениям наряду с другими сейсмотектоническими и сейсмологическими данными становятся основой карты зон ВОЗ.
В качестве первого шага в сейсмотектонических исследованиях принимается сейсмотектоническая основа ОСР. В результате последующих детальных сейсмотектонических исследований карту зон ВОЗ региона уточняют и детализируют с учетом конкретных сейсмогеологических условий региона. В итоге модель зон ВОЗ ОСР может быть полностью пересмотрена, с понижением или повышением уровня сейсмической опасности относительно ОСР, что требует соответствующего исчерпывающего обоснования.
На 1-м этапе осуществляют сбор исходного материала, совместный анализ всех имеющихся материалов по геологическому строению, сейсмическому режиму, неотектонике, истории развития рельефа, глубинному строению, напряженному состоянию и современным движениям земной коры, а также дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), т.е. создают и анализируют региональную сейсмотектоническую базу данных. Она включает в себя сведения о геолого-тектоническом и геоморфологическом строении региона, соотношении приповерхностных геологических структур с глубинными, новейшей тектонике в виде серии результирующих карт соответствующего содержания в масштабе 1:500 000 и крупнее.
3-й этап включает в себя обобщение всех собранных материалов, разработку сейсмотектонической модели и составление карты зон ВОЗ.
6.2 Изучение активных разломов и оценка их параметров
Методика выявления и изучения активных разломов основана на комплексе дистанционных и полевых методов, позволяющих по проявлениям в рельефе и молодым отложениям выявить активный разлом, закартировать зону связанных с ним деформаций и определить тип, амплитуду и среднюю скорость смещений.
Наличие или отсутствие ярко выраженных активных разломов на поверхности далеко не всегда прямо отражает уровень сейсмической опасности, поэтому в задачи сейсмотектонических исследований входит изучение всех следов древних землетрясений и позднеплейстоцен-голоценовых тектонических деформаций.
Необходимо выполнить дешифрирование материалов ДЗЗ в камеральных условиях. Дешифрирование помимо непосредственного использования материалов ДЗЗ (космических снимков высокого разрешения, аэрофотоснимков и цифрового рельефа) включает в себя сведение всех картографических материалов (разномасштабных топографических, геологических, тектонических, геоморфологических и других карт) в единую систему координат, с дальнейшим их всесторонним сопоставительным анализом.
Предварительное выявление молодых тектонических деформаций проводят при сопоставительном анализе различных данных ДЗЗ между собой и с другими картографическими материалами геолого-геофизического содержания с построением трехмерных геолого-геоморфологических моделей. Наиболее информативными для этих целей являются материалы лазерного сканирования. Цель работ заключается в выявлении и точной привязке к картам в детальном масштабе (1:10 000-1:100 000) специфических морфоструктурных элементов, прямо или косвенно указывающих на наличие молодых тектонических деформаций и следов сильных землетрясений. В общем случае в качестве активных выделяются нарушения, отчетливо выраженные в рельефе в виде закономерно ориентированных уступов, ложбин и валов разной протяженности, которые пересекают и смещают различные формы рельефа позднеплейстоцен-голоценового возраста (долины водотоков, речные или морские террасы, конусы выноса, поверхности выравнивания и др.), а также синхронные им отложения.
Дистанционные исследования позволяют предварительно наметить положение активных разломов и вторичных палеосейсмодислокаций. Для детальной характеристики активных разломов, непосредственно затрагивающих проектируемые объекты, дешифрирование проводят на площади радиусом не менее 20 км в каждую сторону от объекта.
Определить наличие и параметры активных разломов возможно только по результатам полевых исследований. В состав полевых сейсмотектонических исследований входят:
1) рекогносцировка, структурно-геологическое и морфотектоническое (геолого-геоморфологическое) картирование активных разломов, вторичных палеосейсмодислокаций и других деформаций молодых отложений и форм рельефа;
3) исследования зон разломов методами приповерхностной разведочной геофизики и газово-эманационной съемки;
Структурно-геологическое и морфотектоническое (геолого-геоморфологическое) картирование выполняют в целях заверки и прослеживания по простиранию молодых тектонических деформаций, выявленных по дистанционным данным, оценки возраста и генетической принадлежности смещенных по разлому отложений и форм рельефа, значений и направленности этих деформаций, оценки ширины зон разломов по геоморфологическим и геологическим данным, а также для выявления других признаков возможной сейсмической активизации — вторичных палеосейсмодислокаций. Данные о строении разреза молодых отложений в процессе выбора мест для проходки горных выработок, получаемые в результате геофизических исследований (сейсморазведка, электроразведка, георадарное зондирование), дают возможность оценить на глубине структуру и общую ширину зоны разлома.
Горные выработки проводят в целях исследования проявлений разломных зон в молодых отложениях. Данный метод получил название тренчинга и широко используется в связи с изучением структуры активных разломных зон и восстановлением их сейсмической истории. Места для проходки горных выработок выбирают преимущественно по структурно-геоморфологическим соображениям.
В этом отношении наиболее предпочтительными для заложения канав, шурфов и расчисток являются поверхности аккумуляции рыхлых позднеплейстоцен-голоценовых отложений, маркирующих опорные уровни, используемые для возрастной привязки деформаций. Размеры горных выработок определяются конкретной геолого-геоморфологической ситуацией. Документация стенок канав выполняется в целях выявления следов подвижек по разлому, оценки их кинематики (направления смещения), значений отдельных компонент подвижек, определения пространственных характеристик разлома (азимуты падения и простирания), т.е. данных, необходимых для расчетов по принятию мер защиты от возможных подвижек. Исследования подразумевают детальную зарисовку стенок канав, расчленение разреза молодых отложений, прослеживание слоев с выявлением фрагментов земной поверхности прошлого, существовавшей на момент подвижки(ек), выявление и характеристику деформации этих фрагментов и определение их возраста методами абсолютного датирования.
При наличии активных разломов в результатах полевых сейсмотектонических исследований следует отразить их количественные характеристики:
6) амплитуда прогнозных сейсмотектонических подвижек в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Амплитуду прогнозных подвижек желательно указывать в трех направлениях: вертикальном для сброса или взброса, горизонтальном для сдвига и горизонтальном для взброса или надвига.
Определение параметров прогнозных смещений по активным разломам необходимо для прогноза возможных разрушений строительных объектов в случае их пересечения. Наряду с другими сейсмотектоническими и сейсмологическими данными, материалы полевого изучения активных разломов и вторичных палеосейсмодислокаций ложатся в основу карты зон ВОЗ. В связи с этим изучение активных разломов и палеосейсмодислокаций проводят на площади, охватывающей все источники сейсмических воздействий, оказывающие влияние на проектируемые объекты.
6.3 Разработка сейсмотектонической модели
Результаты полевых исследований используют для установления мест пересечения активных разломов с проектируемыми объектами и построения сейсмотектонической модели и карты зон ВОЗ.
Основными элементами сейсмотектонической модели являются активные геологические структуры: активные разломы, складки, флексуры, блоки и их различные сочетания. Главное назначение сейсмотектонической модели — получение представления о морфологии активных геологических структур от нижней кромки сейсмогенерирующего слоя до поверхности и пространственных параметрах зон ВОЗ.
Основные элементы карты зон ВОЗ — источники сейсмических воздействий — площадные (домены), характеризующие рассеянную (фоновую) сейсмичность, и линейные, отражающие сосредоточенную сейсмичность, т.е. потенциальные очаги сильных землетрясений. В качестве линейных источников рассматриваются активные разломы.
Материалы об активных разломах собираются в ходе специальных полевых исследований, а также по фондовым и опубликованным материалам. Детальность и площадь картирования зон ВОЗ при ДСР определяются охватом наиболее опасных структур в масштабе 1:500 000-1:200 000. Зоны ВОЗ характеризуются параметрами, необходимыми для расчета сейсмических воздействий: максимальной магнитудой ожидаемых землетрясений Mmax, глубиной их гипоцентров, кинематикой сейсмотектонических смещений в очаге. Пороговое значение Mmax при картировании зон ВОЗ определяется в зависимости от региональных сейсмотектонических условий.
Важнейшей составляющей карты зон ВОЗ являются прогнозные магнитуды землетрясений. Оценка максимально возможных магнитуд ожидаемых землетрясений Mmax проводится по комплексу геолого-геофизических, сейсмологических и сейсмотектонических данных. Наиболее надежен — комплексный подход с использованием трех взаимно дополняющих методов: традиционного, формализованного и палеосейсмологического.
Первый, традиционный, метод основан на суммировании геологических, неотектонических, геофизических и сейсмологических данных в виде карты сейсмогенерирующих структур.
Второй, формализованный, метод оценки сейсмического потенциала основан на численном моделировании геолого-геофизических критериев сейсмичности в различных направлениях, с выявлением количественных связей между различными сейсмогеологическими параметрами, отражающими уровень современной активизации той или иной структуры.
Третий — оценка Mmax по комплексу палеосейсмологических данных — основан на корреляционных связях между магнитудой землетрясения М, протяженностью разрыва и значением подвижки по нему. Оценку проводят по следующим уравнениям:
Источник: www.dokipedia.ru