Метою роботи є дослідити вплив фільтруючих властивостей осадової товщі на сейсмічні коливання будівельних або експлуатаційних майданчиків, розміщених на території України. Проаналізовано вплив фізико-механічних властивостей осадової товщі на сейсмічний ефект на поверхні в межах території Ташлицької гідроакумулювальної електростанції (ГАЕС) при можливих сейсмічних впливах з різними максимальними піковими прискореннями, що з імовірністю 99% не будуть перевищені за найближчі 50 років. Перевірено твердження, згідно з яким, зменшення товщини осадового шару завжди покращує сейсмічні умови будівництва. Результати отримано шляхом моделювання реакції ґрунтової товщі на сейсмічні впливи з використанням програмного продукту ProShake. При моделюванні поведінка кожно-го шару сейсмогеологічної моделі ґрунтової товщізадавалася моделлю Кельвіна-Фойгта (в‘язкопружною). Кожний шар сейсмогеологічної моделі ґрунтової товщі характеризувався такими параметрами, як: товщина шару, густина, швидкості поздовжніх і поперечних хвиль, нелінійні залежності модуля зсуву і коефіцієнта поглинання від зсувної деформації. Використання при розрахунках залежностей модуля зсуву і коефіцієнта поглинання від зсувної деформації дозволяють врахувати нелінійну реакцію ґрунтової товщі на сейсмічні впливи. Показано, що зменшення товщини осадового шару під будівельним майданчиком не завжди зменшує значення параметрів сейсмічних впливів. Рентабельність з усунення верхнього пухкого осадового шару слід оцінювати у кожному конкретному випадку. Проектувальникам слід враховувати інформацію про фільтруючі властивості ґрунтової товщі під будівельним майданчиком, вибираючи параметрипроектованих споруд такими, що забезпечують їх максимальну стійкість при сейсмічних впливах. Зміна параметрів ґрунтових умов на будівельному майданчику може істотно вплинути на сейсмічний ефект на його поверхні. Отримані дані про фільтруючі властивості ґрунтової товщі на кожній із ділянок досліджуваної території, для якої визначаються кількісні характеристики сейсмічної небезпеки, дозволяють одночасно забезпечити стійкість проектованих об‘єктів та істотно зменшити вартість сейсмостійкого будівництва за рахунок уникнення резонансного підсилення осадовою товщею сейсмічних коливань на власних періодах проектованих споруд.
Objective. To refine seismic hazard parameters by registering high-frequency microseisms within the site under reconstruction in connection with the land plot enlargement of a plant intended for electronic components manufacturing. To quantify the estimated intensity of seismic shakings (in MSK-64 scale scores) accounting for the effects associated with local engineering and geological conditions at the study site. Methods. Seismic microzonation practical works at construction sites implies the application of short-period microseism registration method, which is considered to be one of the most efficient and unbiased instrumental SMZ methods when the field seismological studies are to be performed in a short period of time. The method relies on comparing parameters of soil micro-vibrations generated by natural and anthropogenic sources at the studied and the reference sites. At that, the soil is regarded as a filter capable of modifying the amplitude and phase oscillation spectra of seismic waves hitting the sedimentary cover basement. The seismic intensity gains were determined by comparing the amplitudes of soil oscillations at registration points over several sections of the site and at a reference point. Microseisms were recorded by using two identical three-channel digital seismic stations DAS-05 being the newest ones out of the model series of automatic seismic stations developed at S. I. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine. VEGIK seismometers were used as seismometers. Results. Microseismic oscillation recording analysis has revealed that the main contribution to the formation of a wave field is due to the urban background disturbances falling within the frequency range of f = 8.0 - 18.0 Hz, as well as low-frequency natural oceanic effects amounting to f = 0.4 - 8.0 Hz while high-frequency vibrations are caused by anthropogenic factors amounting to f = 18.0 - 27.0 Hz (Fig. 3). Data of synchronous 24-hour microseism registering have indicated a sufficiently high stability of the amplitude level and frequency composition of microseismic oscillations, which suggests that the microseismic processes approximate stationary ones, provided that non-stationary events are removed from records. Plots of seismic intensity gain values at different frequencies caused by soil conditions at the studied site, determined according to the relation of averaged microseismic amplitude spectra both at the studied and reference site, are shown in Fig. 4. The average estimates of seismic intensity gains in the frequency range of 0.1 - 20.0 Hz for the construction site soil conditions, calculated with respect to microseismic spectral densities per all three vibration components, are presented in Table 1. The seismic intensity gain in relation to the initial (background) one for the engineering and geological conditions of the site equals to ΔIr = -0.21. Scientific novelty. Given the amplitude ratio and amplitude spectra of microseisms recorded at different sites and at the reference point, refined parameters of seismic hazards for the developable site have been obtained with consideration of the local soil conditions effects. Evaluation ratings of seismic shaking calculated intensity (in MSK-64 scale scores) based on effects associated with the local engineering and geological conditions of the study site have been provided. Practical significance. Construction site SMZ yields updated values of seismic forces relative to the general seismic zonation of the country, which allows taking into account possible gain in seismic severity at the design stage of earthquake-proof construction. Consideration of SMZ results at construction of engineering structures prevents human casualties and reduces economic losses in case of seismic manifestations.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.