Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара

Батсайхан Цэрэнпил

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара"

На правах рукописи

Батсайхан Цэрэнпил

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ГРУНТОВ ТЕРРИТОРИИ г. УЛААНБААТАРА

специальность 25.00.10 - геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискания ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск - 2006

Работа выполнена в Институте земной коры СО РАН г Иркутск

Научный руководитель: доктор геол. - мин. наук

Джурик Василий Ионович.

Официальные оппоненты: доктор геол. - мин. наук, профессор

Дмитриев Александр Георгиевич (Иркутский государственный технический университет)

кандидат геол. - мин. наук Чечельницкий Владимир Васильевич. (Байкальская опытно-методическая сейсмологическая экспедиция).

Ведущая организация: Геологический институт СО РАН,

Улан-Удэ, Россия

Защита диссертации состоится 2006 г. в 9 часов на

заседании диссертационного совета Д 003.02.02 при Институте земной коры СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВосточноСибирского филиала СО РАН (в здании Института земной коры).

Автореферат разослан" " ¿^о/^-Р 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогвргеских наук

Ю. В. Меньшагин

<3-0 о £А

Общая характеристика работы

Данная квалификационная работа направлена на совершенствование методов оценки сейсмической опасности территорий Монголии, на основе данных инженерно-геофизических измерений, теоретических расчетов и анализа проявлений сильных землетрясений. Конкретные решаемые задачи связаны с оценкой сейсмической опасности территории города Улаанбатара, как одного из бурно развивающихся мегаполисов Восточной Азии.

Объектом исследования являются грунты приповерхностной части литосферы территории г. Улаанбаатара. Глубина геофизических зондирований достигала 200 м, но наибольшее число измерений приходится на 30-ти метровую толщу.

Актуальность работы. Одним из главных неблагоприятных природных факторов для населения г. Улаанбаатара являются землетрясения, поскольку его территория находится в Монголо-Байкальской сейсмической зоне, одной из самых сейсмоактивных на земле. Поэтому проблемам сейсмобезопасности города необходимо уделять особое внимание. Обеспечение безопасности людей города Улаанбаатара заключается в соблюдении требований к сейсмобезопасности новых строящихся зданий и сооружений.

Несмотря на то, что планирование строительства проводится и совершенствуется в каком то соответствии с развитием города (до настоящего времени составлено три генеральных плана строительства: 1954, 1061, 1976 и в 1996 г. утвержден закон о столицы Монголии) сами планы составлялись и составляются с отрывом от районирования территории города по сейсмической опасности и практически она не учитываются при выборе типов зданий и сооружений. До настоящего времени, не составлено ни одной карты в масштабе планов строительства города Улаанбаатара, характеризующих изменение вероятных сейсмических воздействий с учетом грунтовых условий оснований строящихся зданий и сооружений по площади. Поэтому исследования возможностей решения таких задач геофизическими методами являются актуальными не только для строительства г Улаанбаатара, но и направлены на совершенствование методов районирования сейсмической опасности и сейсмического риска урбанизированных территорий Монголии.

Цель и задачи работы. Основной целью настоящей диссертационной работы является изучение возможностей использования расчетных, электро-и сейсморазведочных методов для прогноза сейсмических воздействий на случай сильных землетрясений и инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности основных разновидностей грунтов территории г. Улаанбатара. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обосновать выбор методов и методику инженерно-геофизических измерений применительно к сейсмогеологическим и гидрогеологическим особенностям территории города.

РОС. НАЦ И О ПАЛЬ БИБЛИОТСКА^ С. Петербу^ ОЭ/*

11>лии I 1.КА Петербург* Л

2. Изучить общие и частные закономерности изменения физических параметров от состава и состояния грунтов территории Улаанбаатара.

3. Выбрать методику и сформировать исходный сейсмический сигнал соответствующий вероятным сильным землетрясениям района г. Улаанбаатара.

4. Провести районирование территории по относительно однородным грунтовым условиям и построить для них вероятные сейсмические физико-геологические модели.

5. Обосновать методику расчета, оценить параметры сейсмических воздействий и составить схему их распределения по территории города.

Фактический материал. По теме диссертации использован фактический материал, полученный автором или при его участии при проведении электроразведочных и сейсмораз водочных измерений на территории г. Улаанбаатар (около 300 зондирований). Использованы данные вибрационной сейсмики, выполненные ранее институтом геофизики СО РАН по трем профилям протяженностью от 600 до 3000 м. Результаты их переинтерпретация, выполненные диссертантом, с применением современных программ и с учетом решения поставленных задач. Записи слабых землетрясений региональной сетью по трем сейсмосганциям в радиусе 60 км от центра города за последние 5 лет, диссертант является ответственным исполнителем работ по этой сети. Данные ультразвуковых измерений на образцах коренных пород (около 600) отобранных из обнажений в районе города. Результаты геофизических измерений, полученные в 2001-2004 гг. при обосновании инженерно-сейсмологических условий строительства на трех участках в пределах города (Голомт, зона строительства дома отдыха в районе аэропорта и 3-й микрорайон). Использовались также фондовые и архивные материалы по инженерной геологии и гидрогеологии территории города.

Научная новизна диссертационного исследования заключается:

1. В обосновании методов районирования сейсмической опасности применительно к грунтовым условиям территории Улаанбаатара.

2. В оценке вероятных геофизических характеристик и относительной сейсмической опасности основных разновидностей грунтов территории города.

3. В синтезе, в первом приближении, исходного сейсмического сигнала для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара.

4. В формировании наиболее вероятных физико-геологических грунтовых моделей и в расчете сейсмических воздействий для территорий представленных этими моделями.

5. В построении схемы сейсмического риска территории города по эффективным пиковым или максимальным ускорениям для вероятного сильного землетрясения.

(Vs) волн в грунтах; электроразведочные - для изучения удельного электрического сопротивления (УЭС) пород; сейсмометрические регистрация слабых землетрясений; ультразвуковые - для изучения динамических характеристик коренных пород на образцах. При интерпретации геофизических материалов и проведении теоретических расчетов использовалась компьютерная обработка и современные программы, а так же расчетные методы районирования сейсмической опасности.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Инженерно-геофизическая оценка вероятных сейсмических характеристик для наиболее распространенных грунтов верхней зоны разреза территории города Улаанбаатара.

2. Методика расчета исходного сигнала и параметры синтезированной акселерограммы для вероятных сильных землетрясений, отвечающих по своим характеристикам сейсмичности района.

3. Методика построения, на основе инженерно-геофизических данных, вероятностных сейсмических моделей для относительно однородных по грунтовым условиям участков города и результаты расчетов их реакции на максимальные сейсмические воздействия.

Практическая значимость заключается: в оценке, по данным комплекса инженерно-геофизических измерений, сейсмических свойств и относительных величин изменений сейсмической опасности грунтов

территории г. Улаанбаатара; в анализе природных и сейсмогеологических условий территории города, с учетом сейсмических событий последних лет; в оценки максимальных ускорений и районировании их по площади территории г. Улаанбаатара. Учтена неопределенность, с которой ожидаются разрушительные землетрясения для территории г. Улаанбаатара.

Апробация работы. Основные результаты диссертации

докладывались: на II всесоюзной научной конференции " Проблемы геокриологии Забайкалья." г. Чита (1984 г); на всесоюзном совещании " Геокриологический прогноз при строительном освоении территорий" г. Воркута (1985 г.); на международной научной конференции "Город: прошлое настоящее, будущее", г. Иркутск (1998 г., 2004 г.); на международной научной конференции, посвященной памяти профессора О.В Павлова в г. Иркутске (2000 г.); на II конференции геокриологов России, г. Москва (2001 г.); на международной конференции "Консервация и трансформация вещества и энергии в криосфере Земли". Пущино (2001 г); на II, III, IV и V российско-монгольской конференции по астрономии и геофизике, Иркутск-Улаанбаатар-Улан-Удэ (2002-2005г.)

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 14 статьях - в журналах, монографических сборниках, материалах международных и российских совещаний.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем работы 144 страницы, она содержит 35 рисунков и список литературы из 118 наименований.

Содержание работы. Введение. Изложено выше и содержит общую характеристику работы.

Глава 1. Анализ инженерно-строительных особенностей территории

г. Улаанбаатара.

Город Улаанбаатар как кочевой населенный пункт основан и 1639 г. (с 1778 г. оседлый). С этого момента он становится крупным религиозным (резиденция главы буддийской религии), административным и торговым центром. До 1924 г назывался Орго (монгольская ставка - отсюда в современной литературе получил название Урга). В 1924 г. был переименован в Улан-Батор. Он расположен в долине р. Туул (бассейн р. Селенги), он является столицей Монголии с населением, более 600 ООО человек, при общей численности населения страны 2,5 млн. В нем находится большая часть промышленных предприятий Монголии. Абсолютные отметки высот на территории города составляют 1200-1500 м. Среди окружающих город гор самая высокая на южной окраине города Богда уул - высотой 2256 м. Обшая площадь территории города по установленной в 1996 г. границе составляет около 4800 км2, из них застроенная часть составляет 520 км2. Координаты 106° 55 по В.Д. и 47° 55 по С.Ш Южной границей города является горный хребет Богд уул. Северный склон более крутой, чем южный и расчленен глубоко врезанными падями Зайсан, Их тэнгэрийн ам, Хурхрээ и др.

В главе на основе проведенных исследований и анализа опубликованных материалов приводятся карты-схемы инженерно-геологического и гидрогеологического районирования территории города. В результате распределение по площади и глубине, преобладающих разновидностей фунтов с учетом их физических свойств и обводненности, для территории г. Улаанбаатара кратко можно охарактеризовать следующим образом.

В долине р. Туул преобладают аллювиальные отложения, они состоят из валунов, гальки с супесчаным и суглинистым заполнителем, и линзами глин и несков. Мощность аллювиальных отложений до 70 и более метров. Установлено 4 водоносных горизонта. Уровень залегания грунтовых вод изменяется от 1,4 до 6 м. Плотность крупнообломочных грунтов 2,06-2,25 г/см3, пористость 10-26%, нормативное давление 0,6 МПа.

По долине р. Сэлбы и Улиастая развиты аллювиальные и пролювиальные отложения: гравий, галька, дресва с отдельными линзами и прослоями супесей и суглинков. Мощность аллювия 20-35 м. Плотность крупнообломочных грунтов в среднем составляет 2,16 г/см3, пористость 27%, модуль общей деформации 5,4-12 МПа. Полевые определения на сдвиг зафиксировали сцепление 0,03-0,04 МПа, угол трения 29-46 Уровень грунтовых вод 2-6 м.

Северо-западная часть города (холмистые возвышенности Гандан и Наран) расположена на высокой (10-20 м) надпойменной террасе севернее борта долины р. Туул в виде узкой полосы длиной 10 км. Здесь развиты делювиальные и аллювиально-делювиальные отложения. Под ними залегают меловые третичные континентальные отложения - галечно-валунные грунты

с супесчаным и суглинистым заполнителем, конгломераты с прослоями глин (от 6 до 26 м). Общая мощность толщи достигает 98 м., ниже идут палеозойские песчаники. Грунтовые воды залегают на глубине более 15 м.

Склоновые участки - северо-восточная часть города (Мухуртолгой) и северный склон гор Богд уул. В первом случае выделяются щебнисто-дресвяные, супесчаные, гравийно-галечные образования с супесчаным и песчаным заполнителем (мощность от 3 до 52 м). Во втором - развиты пролювиально-делювиальные и аллювиапьно-пролювиальные образования. Преобладают крупнообломочные грунты с различным содержанием валунов с примесью песка мощностью 15-55 м, плотность грунтов 2,0-2,14 г/см3, нормативное давление 0,3 МПа.

Наибольший практический интерес при решении наших задач связан с водоносным горизонтом, имеющим свободную поверхность Это, прежде всего, верхний горизонт долины рр. Туул, Сэлбэ и Улиастай. Воды этого горизонта имеют свободную поверхность и заключены в гравийно-галечных отложениях с валунами, песчаным и суглинистым заполнителем. Они фиксируются всеми геологическими выработками. Мощность горизонта в пределах территории города варьирует, от 1-6 до 40-60 и более метров.

Основными показателями для оценки сейсмической опасности грунтов являются- объемный вес, прочностные и деформационные свойства. По ним отмеченные разновидности грунтов можно разделить на три группы: глины и суглинки, супеси с дресвой, гравийно-галечные, грубообломочные и скальные. Это разделение проведено с учетом перехода от худших к лучшим по сейсмическим свойствам.

Таким образом, в главе кратко обобщены и проанализированы геологические, геоморфологические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительства г. Улаанбаатара, в направлении использования их при реализации возможностей инженерно геофизической оценки сейсмической опасности его территории. Особое внимание уделено имеющимся данным о распределении преобладающих разновидностей грунтов по площади и глубине, их физическим свойствам и обводненности. Тем самым получены необходимые сведения для решения поставленных диссертационных задач.

Глава 2. Инженерно-геофизическая оценка вероятных сейсмических параметров грунтов территории города Улаанбаатара.

Под сейсмическими параметрами грунтов понимаются скорости распространения продольных (Vp) и поперечных (Vs) волн их затухание, амплитуды и периоды. Эти параметры определяют сейсмическую опасность грунтов в баллах или в сейсмических воздействиях (смещениях, скоростях и ускорениях почвы). В последнее время, все большее внимание уделяется электрическим параметрам грунтов, для которых выявлено наличие тесных корреляционных связей с сейсмическими параметрами и они все чаще используются для уточнения геологического разреза изучаемых территорий.

Поэтому в работе для решения поставленных задач электроразведка используются практически наравне с сейсморазведкой.

Вторая глава является наибольшей по объему в ней кратко анализируются инструментальные и расчетные методы сейсмического микрорайонирования применительно к территории г. Улаанбаатара, представлены данные экспериментальных измерений мало- и среднеглубинной геофизикой и результаты оценки вероятных сейсмических параметров грунтов на территории города.

Показано, что основу для составления карт сейсмической опасности составляют данные инструментальных (сейсмологические и геофизические) и расчетных методов. Так по данным электроразведки для района города рыхлые грунты достаточно надежно дифференцируются по электрическим сопротивлениям, в зависимости от их водонасыщения и состава. Важно, что для этих целей электроразведку возможно использовать на относительно худших в сейсмическом отношении участках города (долины рек, ослабленные и разломные зоны в пределах долин). В настоящее время это наиболее перспективные для застройки территории. На интенсивно застроенных территориях постановка ВЭЗ ограничена, она возможна только до глубин не более 10 м (АВ/2 до 100 м) и для решения чисто инженерных задач. На уровне детальности наших исследований и решения научных задач, полученные результаты ВЭЗ с учетом данных других методов достаточны, в первом приближении, для построения необходимого числа сейсмических моделей до глубин залегания коренных пород от 10 до 200 м.

По сейсморазведочным измерениям получен большой объем данных о скоростях распространения сейсмических волн измеренных на участках расположения отдельных зондирований, представленных рыхлыми и скальными грунтами различного состояния. Скорости в них непрерывно увеличиваются с глубиной. В гравийно-галечных, щебнисто-дресвяных грунтах с суглинистым заполнителем, в глинах, суглинках и в их переслаиваниях скорость Р-волн увеличивается от 560-700 м/с в верхней зоне разреза до 1200-1700 м/с - в разрушенных коренных породах на глубинах 10-20 м растут и скорости распространения поперечных волн - от 200 до 800 м/с. Эти значения характерны для всех разновидностей рыхлых фунтов. При переходе грунтов в водонасьнценное состояние, скорость Р-волн увеличивается в основном в 3-4 раза, граничная скорость при этом достигает значений 1500-2200 м/с Отношение скоростей продольных волн к поперечным меняется от 2,8 до 5.

Скальные грунты в районе г. Улаанбаатара представлены гранитами, песчаниками, гранитогнейсами и окварцованными алевролитами. Измерения скоростей проведенные на выходах окварцованных алевролитов в пределах города показывают, что в верхней части разреза породы очень слабые и скорости сейсмических волн в слое до 5 м не превышают 2000 м/с. В плотных алевролитах значения скоростей возрастают до 2500-3160 м/с Скорости 8Н-волн при переходе от сильно трещиноватых до монолитных фунтов увеличиваются от 900 до 1750 м/с. В состоянии пород близких к

монолитным скорости ультразвука в образцах песчаников меняются от 2,4 до 4 км/с и в сланцах от 2,1 до 3,6 км/с.

Для коренных пород скорости по кривой распределения, полученной по ультразвуковым измерениям, меняются от 2,7 до 5,9 км/с. Максимум распределения приходится на значение 3,5 км/с Наиболее вероятное значение объемной массы, определенной по образцам методом гидростатического взвешивания - близко к 2,6 г/см3. По полевым измерениям, интервал изменения скоростей от 2,0 до 4,5 км/с, наибольшее число определений приходится на 2,75 км/с.

По данным вибрационной сейсмики (среднеглубинная геофизика) получено, что весь фундамент, по площади города, разбит на множество блоков: Ур меняются от 3,0 до 5,1 км/с, а Уб - от 1,6 до 3,1 км/с. Участки повышенных и пониженных скоростей Р и Я волн хорошо коррелируются между собой. Можно предположить, что все участки пониженных значений скоростей Р и в волн являются не чем иным, как подзонами аномальной трешиноватости, сопровождающими разрывные нарушения. На поверхности земли следы таких нарушений отсутствуют. Но поскольку они обнаружены на поверхности фундамента, то это следует принимать во внимание при проектировании и строительстве зданий и сооружений на таких участках.

Для построения глубинных разрезов был принят единый закон изменения скоростей сейсмических волн с глубиной, установленный по большому числу измерений Ур и Ув, в том числе и с помощью вибрационной и малоглубинной геофизики [Джурик и др., 1989] (рис.1).

Скальные Рыхлые

Рис I Обобщенные данные о распредепении скоростей Р- 5- волнв верхней части земной коры в районе г Улаанбаатар с глубиной А - изменение скоростей в скальных грунтах до 4км, Б - изменение скоростей в рыхлых грунтах до 120м.В - изменение скоростей до 20км

Скорости продольных и поперечных волн непрерывно увеличиваются с глубиной, что подтверждается разностными годографами. Найденные по ним скорости сейсмических волн для всей площади фундамента меняются: Ур от 4200 м/с до 5100 м/с и Уб от 2100 до 2900 м/с.

В обобщенном виде данные о скоростях в целях их дальнейшего использования представлены в виде графиков изменения Ур и Уб с

глубиной. Для рыхлых грунтов эта зависимость прослежена до глубин 120 м (рис. 1Б), для скальных разрушенных до глыб и сильно трещиноватых пород - до 30-40 м. Далее эта зависимость дополнена данными среднеглубинной геофизики до глубины 4 км (рис.1 А). Это относительно плотные коренные породы.

Оценка изменения Ур и Ув с глубиной проведена по теоретическим формулам, изложенным в монографии [Неоднородность ...1977]. По ним был составлен алгоритм расчета, учитывающий применяемые нами системы наблюдений и программа расчета. Он реализован в предположении сохранения формы нагоняющего и нагоняемого годографов Этот подход оправдан при относительно малой мощности рыхлых отложений и для сравнительно однородных скальных грунтов по площади

Выводы к главе. Кратко проанализированы инструментальные и расчетные методы сейсмического микрорайонирования применительно к территории г. Улаанбаатара. представлены результаты экспериментальных измерений мало- и среднеглубинной геофизикой. Показано, что основу для составления карт сейсмической опасности составляют данные инструментальных и расчетных методов.

Впервые для территории г. Улаанбаатара установлены, необходимые для дальнейших расчетов, закономерности изменения основных сейсмических параметров с глубиной. Они представляются с учетом состава, состояния грунтов и разрешающей способности используемых методов в зависимости от глубины зондирований Дана всесторонняя инженерно-геофизическая оценка вероятных сейсмических характеристик Ур и Уз для грунтов самой верхней зоны разреза Это направление так же является началом исследований для реализации вероятностного подхода к расчету сейсмического риска для территории города.

Таким образом, в результате выполнения большого объема комплексных экспериментальных инженерно-геофизических измерений дана оценка вероятных сейсмических характеристик для наиболее распространенных грунтов верхней зоны разреза территории города Улаанбаатара. Тем самым, обосновано первое защищаемое положение и получена основа для реализации последующих задач диссертации.

Глава 3. Синтез исходного сигнала для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара.

Трудности при задании сейсмического воздействия, для расчета сейсмического риска, объясняются тем, что выбор или расчет исходной акселерограммы заведомо не может быть однозначным. Проявление землетрясения в конкретной локальной зоне, как и всякий многопараметрический отклик, определяется набором свойств, характеризующих очаг, трассу, в которой распространяется сейсмический сигнал, строение и состав грунтов в основаниях сооружений [Джурик и др. 2000]. Расчет осложняется наличием нескольких зон возможных очагов землетрясений. В не меньшей степени эти трудности относятся и к заданию

исходного сигнала для территории г. Улаанбаатара, для которой запись сильных землетрясений отсутствует.

В главе дается анализ сейсмотектонических особенностей района, параметров местных сильных и слабых землетрясений и на этой основе, при использовании данных мировой сети, реализуется методический подход к заданию исходного сигнала для г.Улаанбаатара.

При анализе карты сильных землетрясений Монголии достаточно четко вырисовывается важная закономерность. Подавляющее (более 90%) большинство землетрясений приурочено к западным районам страны, расположенным в области кайнозойского эпиплатформенного ортогенеза. Именно здесь в новейший этап развития произошли крупно-амплитудные дифференцированные движения (как вертикальные, так и горизонтальные), результатом которых явились изгибание и разрывные деформации структур земной коры. Восточная часть Монголии, характеризуется пониженным сейсмическим потенциалом. Каталог землетрясений и представленная в диссертации карта эпицентров землетрясений в радиусе 300 км так же говорят о том, что основная масса землетрясений в последнее время произошла в Могодском эпицентральном поле, активность которого возросла после сильнейшего землетрясения 1967 года.

Показательна история оценок исходной сейсмической опасности г. Улаанбаатара, которая менялась в зависимости от происходящих сильных землетрясений от 6-7 до 8 баллов. Территория, на которой расположен город, стала чаще подвергаться сотрясениям в 3-5 баллов. Многочисленные слабые землетрясения, фиксируемые локальной сетью автоматических станций, окружающей город, связаны, скорее всего, непосредственно с Туульким сейсмогенерирующим разломом и с его продолжением на северо-восток от Улаанбаатара. В окрестностях города отмечены местные, ощутимые толчки (К=8-12), эпицентры которых расположены в радиусе 1060 км и охватывают предположительно участки с повышенным сейсмическим потенциалом.

Существующие способы задания исходных сейсмических сигналов (как правило, акселерограммы) ориентируются, в основном, на получение или расчет его интенсивности [Аптикаев, 1983; Лятхер, Капцан, 1982; Салганик, 1987; Копничев, Шпилькер, 1982; Копничев, 1985; Бугаев, 1984, 1987; Айзенберг, 1980]. В силу немногочисленности зарегистрированных сильных событий (в реальном времени) не только в зонах ВОЗ, но и в гораздо более обширных регионах, заставляет обращаться либо к каталогу сильных событий, зарегистрированных мировой сейсмической сетью, либо использовать данные относительно слабых землетрясений совместно с заданием фазовых характеристик с помощью "счетчика случайных чисел". Такой подход усугубляет вышеперечисленные неопределенности при задании исходного сейсмического сигнала (акселерограммы, велосиграммы, сейсмограммы). В связи со сказанным, перед нами стояла задача (попытаться) найти такой способ задания исходного сейсмического сигнала, в котором были бы учтены местные условия при его формировании и

возможность использования записей сильных событий, зарегистрированных вне рассматриваемого региона - в том числе и мировой сетью.

Теоретическая основа разработки способа задания исходного сигнала, отвечающая вышеперечисленным требованиям, опирается на теорию восстановления сигналов и изображений по фазовым характеристикам [Джурик и др., 1996, 2000] Когда, в отличие от имеющихся способов, задается амплитудный спектр землетрясения с необходимыми параметрами, а фазовый спектр определяется по данным записей местных землетрясений.

Фазовая характеристика сейсмического сигнала определяет его огибающую во временной области [Оппенгейм, Шафер, 1979]. Среднеквадратичное отклонение значения флуктуации фазы сигнала в пункте приема называют параметром неоднородности среды [Дашен и др., 1982]. Он характеризует степень неоднородности среды и зависит от анизотропии неоднородностей (от относительной ориентации луча): от статистической неоднородности среды Фазовый спектр достаточно полно характеризует местные условия распространения сейсмического сигнала и учитывает как регулярную, так и случайную (рассеянную) составляющие. Поэтому задание исходного сигнала, сводилось к следующему ряду реализованных нами процедур-

1. Определяется зона возможного сильного землетрясения, устанавливается наиболее вероятный тип подвижки в очаге.

2. Из каталога или архивных материалов региональной сети сейсмических станций отбираются сильные землетрясения, из интересующих нас зон ВОЗ.

3. Далее производится разделение амплитудных и фазовых характеристик выбранных землетрясений с помощью прямого преобразования Фурье.

4. Затем из каталога записей сильных землетрясений мировой сети, подбираются землетрясения, параметры которых отвечают или достаточно близки к определенным параметрам ВОЗ.

5. Завершающим этапом является Фурье-синтез полученного среднего амплитудного спектра с фазовым спектром, полученным по местному землетрясению с помощью обратного преобразования Фурье (Рис.2)

Рис 2 Синтезированная исходная акселерограмма (!)и ее спектр (2) для твердых 1р>нтов территории 1 Улаанбаатора (без \ чета двойного отражения)

Из каталога мировых данных выбраны 7 сильных землетрясений, происшедших в Калифорнии и зарегистрированных на твердых грунтах Они

отвечают следующим параметрам местных землетрясений, эпицентрапьное расстояние 19-54 км, магнитуда 5,5-6,0, глубина очага 15-21 км, сила землетрясения 7-8 баллов (МЗК) и максимальное ускорение для твердых грунтов 75-130 см/с2. Синтезированная изложенным способом акселерограмма для горизонтальной компоненты приведена к эталонным фунтам и имеет пиковое ускорение равное 94 см/с2. Максимум спектральной плотности исходного сигнала на уровне 0.7 лежит в интервале частот от 1 до 4 Гц (рис. 2).

Выводы к главе. Проведен анализ тектонических и сейсмических особенностей района г. Улаанбаатара и установлены основные параметры зон ВОЗ для района г. Улаанбаатара. Разработан способ задания исходного сейсмического сигнала, в котором учтены местные условия при ею формировании и использованы записи сильных событий,

зарегистрированных вне рассматриваемого региона - в том числе и мировой сетью. В результате синтезирована акселерофамма соответствующая вероятным сильным землетрясениям, отвечающим по своим характеристикам исходной сейсмичности района. Тем самым обосновано второе защищаемое положение диссертации.

Глава 4. Инженерно-геофизическая оценка сейсмического риска территории г. Улаанбаатара.

В главе даются физические основы используемых расчетных методов, методика построения, на основе инженерно-геофизических данных, вероятностных сейсмических моделей для относительно однородных по фунтовым условиям участков города и результаты расчетов их реакции на максимальные сейсмические воздействия

Используется, профамма Л. И. Ратниковой (1973) СОЕР - ЮМ. Для успешного использования профаммы и расчетов сейсмических воздействий, необходимо иметь исходный сигнал (акселерофамму) для твердых фунтов и набор наиболее вероятных сейсмогрунтовых моделей, по которым возможно районировать исследуемую территорию.

Для проведения теоретических расчетов были построены два типа моделей. Во-первых - это модели для конкретных районов, различающихся по сейсмическим и геологическим условиям, построенные до глубин возникновения землетрясений. Во-вторых - модели, которые отражают верхнюю зону разреза до коренных «эталонных» пород, по которым возможно районировать территорию города Особое значение отведено построению сейсмической модели эталона, от которого начинается районирование территории по параметрам сейсмических воздействий.

Методически построение модели эталона направлено на решение двух задач Первая - это наиболее обоснованно отнести исходную сейсмичность в баллах к определенным фунтовым условиям, представленным сейсмической моделью и вторая - возможность расчета "эталонных" сейсмических

характеристик колебаний грунтов при землетрясениях, по интенсивности соответствующих исходной сейсмичности.

В последние годы в мировой практике (в том числе и в России), составляются новые вероятностные карты сейсмического риска [Комплект карт..., 1999]. При этом в картах общего сейсмического районирования ожидаемая интенсивность сотрясений грунта дастся в значениях так называемого зффективного ускорения, возникающего при землетрясениях на твердых грунтах [Болт, 1981] На картах детального районирования и микрорайонирования учитывается и влияние приповерхностных геологических и других «местных» условий. Максимальные ускорения рассчитывается для определенной вероятности, тем самым учитывается неопределенность, с которой ожидаются разрушительные землетрясения. Для территории Улаанбаатара (для объектов повышенной ответственности и особо ответственных), исходная сейсмическая опасность может увеличиться до 8 баллов, даже при условии сохранения для территорий массового строительства сейсмической опасности равной 7 баллам.

В связи с решением поставленной задачи, для оценки влияния глубинных и приповерхностных неоднородностей на исходный сейсмический сигнал необходимо построить определенный набор сейсмических моделей При их построении, учитывался вероятностный подход к оценке сейсмической опасности грунтов по инженерно-геофизическим параметрам, они обобщены по составу, состоянию и по глубине. Скорости представлены в виде гистограмм и кривых изменения Vp и Vs с глубиной (см. гл. 2). Построено 9 моделей. Из них 5 моделей (4-9) составлены с учетом изменения мощности рыхлых отложений от 10 до 180 м и глубины залегания уровня грунтовых вод от 0 до 12 м.

Для получения сведений о скоростных характеристиках, до возможных глубин возникновения сильных землетрясений, для которых построены 3 модели (м.1-3), мы воспользовались данными, имеющимися для соседних регионов и результатами обработки землетрясений с использованием поверхностных волн [Зорин и др., 1994]. В пределах Монголо-Амурской складчатой системы скорость сейсмических волн с поверхности фундамента до глубины 20-30 км увеличиваются от 4-5 до 6 - 8 км/с. При этом, по значениям Vp выделяются от 4 до 6 слоев. На границе Мохо скорость достигает 8,2 км/с (рис. 1В).

Модели различаются количеством слоев и значениями скоростей в верхней части разреза. Первая модель представлена сверху плотными относительно сохранными коренньгми породами (Vp=4 км/с, Vs=2,2 км/с). Вторая модель соответствует зоне выветривания коренных пород до 100 и более метров разрушенными и трещиноватыми коренными породами (Vp 2,0 км/с, Vs=l,l км/с), третья - рыхлыми неводонасышенными грунтами мощностью до 30-40 м (Vp=0,6 км/с, Vs=0,3 км/с). Декременты поглощения слоев для построенных моделей уменьшаются с глубиной от 0,3 (рыхлые грунты) до 0,013-0,014 (скальные фунты) на глубинах 15-20 км.

Распределение плотности горных пород выбрано с учетом состава земной коры и меняется от 1,8 до 3,4 г/см3.

Теоретические расчеты по изложенной методике дают следующие результаты. Влияние соответствующих вертикальных неоднородностей, по плотности и скоростям сейсмических волн на синтезированный исходный сейсмический сигнал для первых трех моделей, характеризуют влияние глубинных и приповерхностных неоднородностей Следующие шесть моделей - только влияние приповерхностных неоднородностей. Для моделей рассчитывались акселерограмы, спектры ускорений и частотные характеристики.

В первом случае, максимумы ускорений по акселерограммам заметно уменьшаются от первой к третьей модели, или от рыхлых грунтов к сильнотрещиноватым и монолитным - несколько более чем в два раза Степень изменения в зависимости от частоты оценивалась нами через расчет частотных характеристик. Суммарное влияние находилось путем деления спектров сейсмических колебаний для построенных моделей на поверхности на спектр исходного сигнала. Отмечается общий спад интенсивности колебаний по частотным кривым с увеличением частоты. Например, на частоте 7 Гц уровни кривых для моделей 1-3 равны 2,6; 1 и 0,7 соответственно, в таком же порядке, распределяются и уровни спектров. Примечательно, что первая и вторая модели отличаются от третьей наличием в верхней части слоев трещиноватых скальных и рыхлых грунтов. В общем, эти модели могут характеризовать "эталоны" на уровне общего (м. 3), детального (м. 2) и микросейсморайонирования (м.1). Различия в интенсивности колебаний тех грунтовых моделей в зависимости от частоты работе оценивается по относительным частотным кривым.

Для приповерхностной части разреза (м. 4-9) по частотным характеристикам наблюдается следующая закономерность. С увеличением мощности рыхлых отложений максимумы частотных характеристик смещаются в сторону низких частот: от 8 Гц (11=10 м) до 1,5 Гц (И- 120 м). Исходные колебания на резонансных частотах могут усиливаться слоями рыхлых грунтов от 4 до 6,5. Акселерограммы и их спектры для горизонтальной компоненты соответствующие грунтовым моделям 4-9 (см. рис.3), характеризуют по своим параметрам их распределение по территории города на случай сильных землетрясений.

Наряду с разрабатываемыми подходами к оценке параметров сейсмических воздействий, выполнены расчеты приращений сейсмической опасности по традиционным методам (гл. 2), которые не утеряли своей актуальности и в настоящее время. Расчеты проведены относительно «эталона» (м. 2), при использовании обобщенных значений скоростей сейсмических волн для соответствующих сейсмических моделей. При таком расчете сам диапазон изменения приращений лежит в интервале от -0.3 до 2,4 баллов. Эти результаты могут использоваться для районирования сейсмической опасности территории города. Высокая достоверность оценок приращений обеспечивается большим набором экспериментальных данных,

а резонансные свойства рыхлых грунтов при этом полностью оцениваются расчетом их собственных частотных характеристик.

см/с2

5.00 10 00 15.00

5.0П 10.00 15.00

20 25 Т,С

5 00 10.00 15 00

/,Нг

Рис Акселерограммы и спектры моделей (4-9) территории г >лаанблатара

Результаты расчетов позволяют районировать в первом приближении территорию г. Улаанбаатара по основным параметрам сейсмических воздействий. Для этого она была вначале районирована по параметрам расчетных моделей и с учетом анализа инженерно-геологических и геофизических данных. Построенная схема сейсмического риска территории г. Улаанбаатара показывает, что максимальные сейсмические воздействия для территории города могут меняться от 40-80 до 380 см/с2, резонансные частоты рыхлой толщи фунтов до коренных пород находятся в пределах от 1,2 до 10 Гц, (рис. 4). Схема является первым приближением к возможным реальным сейсмическим воздействиям и построенные модели имеют ряд неопределенностей в значениях скоростей Р- и 8-волн, мощностях промежуточных слоев и в объемном весе пород Однако, они основаны на

большом экспериментальном материале, статистическом анализе имеющихся данных, на сведениях о физическом строении земных недр Монголии и могут в дальнейшем уточняться.

Рис 4 Схема районирования территории г Улаанбаатара по максимальным ускорениям и преобладающим частотам колебаний рыхлой толщи для вероятных сильных землетрясений

Выводы к главе. Установленные характеристики сильных землетрясений для района г. Улаанбаатара имеет свои интервалы изменения. Выбор расчетной акселерограммы не может быть однозначным, поскольку он определяться набором свойств, характеризующих очаговые зоны и трассы распространения сигналов. Вероятность предсказываемых сотрясений, на данном этапе, основываться на графике повторяемости землетрясений определенного энергетического класса для района г. Улаанбаатара.

Таким образом, изложенная методика построения, на основе инженерно-геофизических данных, вероятностных сейсмических моделей для относительно однородных по грунтовым условиям участков города, результаты теоретических расчетов их реакции на максимальные сейсмические воздействия (синтезированный сигнал) и построенная карта-схема пиковых ускорений и резонансных частот рыхлой толщи территории г. Улаанбаатара, обосновывают третье защищаемое положение диссертации.

Основные выводы и рекомендации

1. Обобщены и проанализированы геологические, геоморфологические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительства г. Улаанбаатара, в направлении использования их при реализации возможностей инженерно геофизической оценки сейсмической опасности грунтов. Впервые для территории города установлены закономерности изменения основных сейсмических параметров с глубиной. Они представляются с учетом состава, состояния грунтов и разрешающей способности используемых геофизических методов в зависимости от глубины зондирований. Оценены вероятные сейсмические характеристики для наиболее распространенных фунтов верхней зоны разреза.

2. Дан анализ тектонических и сейсмических особенностей района г. Улаанбаатара В результате сделан вывод о том, что геологические и сейсмотектонические сведения, а так же статистические данные о землетрясениях последних лет произошедшие в районе г. Улаанбаатара, указывает на необходимость определенной корректировки сделанных в 1985 I оду заключений об уровне его исходной сейсмичности и в первую очередь это касается величин их вероятностных оценок.

3 Разработан способ задания исходного сейсмического сигнала, в котором учтены местные условия при его формировании и использованы записи сильных событий, зарегистрированных вне рассматриваемого региона - в том числе и мировой сетью. В результате синтезирована акселерограмма соответствующая вероятным сильным землетрясениям, отвечающим по своим характеристикам исходной сейсмичности района. 4. Обоснована методика и реализовано построение двух типов моделейб-самой верхней зоны геологического разреза и до глубин в несколько километров. Для этих моделей по обоснованной методике проведен расчет акселерограмм, спектров ускорений и частотных характеристик и получен набор параметров основных сейсмических воздействий. По ним, в первом приближении, построена карта-схема (сейсмического риска) пиковых ускорений и резонансных частот рыхлой толщи территории г. Улаанбаатара.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Джурик В.И., Батсайхан Ц., Серебренников С.П Экспериментальные и модельные исследования параметров геофизических полей в эпицентральной зоне Могодского землетрясения//Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность. Новосибирск: Изд-во СО РАН. филиал "Гео", 2003. С.315-317.

2. Юшкин В.И., Джурик В.И., Батсайхан Ц., Дугармаа. Изучение геофизическими методами морфоструктурных особенностей разломов Монголии. (Там же).- С.478-481.

3. Батсайхан Ц., Джурик В.И., Дугармаа Т., Серебренников С.П.. Юшкин В.И. Оценка инженерно-сейсмологических условий участка строительства жилого массива в районе г.Улаанбаатара. GEOPHYSICS END ASTRONOMY № 2. Монголия, Улаанбаатар: ISBN-5-575-9. 2004.С. 15-20.

4. Dzhurik V.l., Dugarmaa T , Batsaikhan Ts., Serebrennikov S.P., Drennov F A. The technique of seismic risk mapping for the territories of economic development of Mongol ia/'/Proceedings of Mongolian Academy of Sciences.2004, p. 16-29.

5. V I. D7hurik, T. Dugarmaa, V A. Potapov. A.F. Drennov, Ts. Batsaikhan, T.G. Ryashenko, S.P. Serebrennikov, V.T. Yushkin, D. Seienge, A.U. Eskin. Methodical grounds for zoning of seismic hazard//Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia S.204-211, ULAANBAATAR-IRKUTSK, 2004.

6. V.l. Dzhurik, T. Dugarmaa, V.A. Potapov, A.F. Drennov, V.l. Yushkin, Ts. Batsaikhan, S.P. Serebrennikov, T.G. Ryashenko, D. Selenge. Assessment of

engineering-seismological conditions of the territories of economic development of Mongolia// Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. S.222-256, ULAANBAATAR-IRKUTSK, 2004

7. V.I. Dzhurik, T. Dugarmaa, V.A. Potapov, A.F. Drennov, S.P. Serebrennikov, V.I. Yushkin, Ts. Batsaikhan. Seismic properties of the «standard» and basic types of the grounds of Mongo!ia//Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. S.256-271, ULAANBAATAR-IRKUTSK, 2004.

8. V.I. Dzhurik, T. Dugarmaa, V.A. Potapov, A.F. Drennov, Ts. Batsaikhan, T.G. Ryashenko, S.P. Serebrennikov, V.I. Yushkin, D. Selenge, V.S. Baskakov. engineering-seismological investigations in the epicentral zone of Mogod earthquake//Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. S.271-278, ULAANBAATAR-IRKUTSK, 2004.

9. Серебренников С.П., Джурик В,И., Батсайхан Ц., Юшкин В.И. Инженерно-геофизические исследования морфоструктурных особенностей разломов в плейстосейстовых зонах сильных землетрясений//Эволюция тектонических процессов в истории земли. Материалы XXXVII совещания. Новосибирск: 2004. С.158-161.

Ю.Джурик В.И., Батсайхан Ц., Юшкин В.И. Распределение величин вероятных ускорений почвы по площади для территории г. Улаанбаатара // Город прошлое, настоящее, будущее. Иркутск: 2004. С. 91-95.

11.Джурик В.И., Батсайхан Ц., Серебренников С.П., Дреннов А.Ф., Баскаков B.C. Оценка вероятных ускорений почвы на случай возможных сильных землетрясений для территории г. Улаанбаатара //Геодинамика и геологические изменения в окружающей среде северных регионов. Архангельск: Материалы всероссийской конференции с международным участием. 2004. Том.1, с. 240-245.

12. Джурик В.И., Серебренников С.П., Батсайхан Б., Юшкин В.И., Ескин А.Ю., Дренов А.Ф. Отражение приповерхностных зон крупных разломов Сибири и Монголии в геофизических полях. Москва, 2005, XXXVII, Тектоническое совещание. Т.2, с. 202-205

13.Джурик В.И., Батсайхан Ц., Дреннов А.Ф. Синтез исходного сигнала для твердых фунтов территории г. Улаанбатара // Материалы Всероссийского совещания «Современная геодинамика и сейсмичность Центральной Азии» Выпуск 3, Иркутск, 2005, с.321-323.

14.Джурик В.И., Батсайхан Ц., Дреннов А.Ф. Формирование исходных акселерограмм сильных землетрясений для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара. Труды V Российско-Монгольской конференции по астрономии и геофизике. Иркутск, 2005, С.12-14.

Подписано в печать 19 04 06 Формат 60x90x16. Бумага писчая белая Печать RIZO Уч -изд л.2.1 Тираж 100 экз Заказ № 480. Отпечатано в ИЗК СО РАН

¿LOOG ft

»-9*5*

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Батсайхан Цэрэнпил

Раздел Название Страница

Введение

Глава 1. Анализ инженерно-строительных особенностей территории г. Улаанбаатара.

1.1. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия территории города.

1.1.1. Геология.

1.1.2. Инженерно-геологические условия.

1.1.3. Гидрогеологические условия.

1.2. Физико-механические свойства рыхлых и скальных грунтов.

2.1. Обоснование методов районирования сейсмической опасности применительно к грунтовым условиям территории г.Улаанбаатара.

2.2. Изучение геофизических характеристик основных разновидностей грунтов территории города Улаанбаатара методами малоглубинной геофизики.

2.2.1 Малоглубинная геофизика

2.3. Результаты исследований состояния и свойств грунтов в районе г. Улаанбаатара методами среднеглубинной геофизики.

Глава 3. Синтез исходного сигнала для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара

3.1. Сейсмотектоническая характеристика района города.

3.2. Особенности и обоснование методики задания исходного сейсмического сигнала для территории г. Улаанбаатара.

3.3. Синтез исходного сигнала для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара.

Глава 4. Инженерно-геофизическая оценка сейсмического риска территории г. Улаанбаатара.

4.1. Физические основы используемых методов расчета сейсмических воздействий на случай сильных землетрясений.

4.2. К методике построения наиболее вероятных физико-геологических грунтовых моделей для территории города

4.3. Построение схемы сейсмического риска территории города по эффективным пиковым или максимальным ускорениям

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара"

Данная квалификационная работа направлена на совершенствование методов оценки сейсмической опасности территорий Монголии, на основе инженерно-геофизических измерений, теоретических расчетов и анализа проявлений сильных землетрясений. Конкретные решаемые задачи связаны с оценкой сейсмической опасности территории столицы Монголии -Улаанбатара, как одного из бурно развивающихся мега полисов Восточной Азии.

Районирование сейсмической опасности территорий в России и Монголии, в той или иной степени, традиционно осуществлялось по трем направлениям, связанным с выполнением задач общего, детального и микрорайонирования [Сейсмичность и сейсмическое районирование., 1995]. Однако, начатое в России [Медведев, 1947; Ризниченко, 1965], а в последующие годы и в мировой практике [Cornell, 1968; Bender, 1987] и так же в России [Комплект карт.,1999], предпочтение отдается вероятностным оценкам сейсмических воздействий [Аптикаев, 2005; Плотникова и др., 2005]. Поэтому исследования, выполненные в настоящей работе, направлены на совершенствование методических подходов, к таким оценкам, применительно к грунтовым и инженерно-сейсмологическим условиям территории г. Улаанбаатара.

Объектом исследования являются грунты приповерхностной части земной коры для территории г. Улаанбаатара. Глубина геофизических зондирований достигала 200 м, но наибольшее число измерений приходится на 30-ти метровую толщу.

Актуальность работы. Одним из главных неблагоприятных природных факторов для населения г. Улаанбаатара являются землетрясения, поскольку его территория находится в Монголо-Байкальской сейсмической зоне, одной из самых сейсмоактивных на земле. Поэтому проблемам сейсмобезопасности города необходимо уделять особое внимание [Монхоо, 1972]. Обеспечение безопасности людей города Улаанбаатара заключается в соблюдении требований к сейсмобезопасности новых строящихся зданий и сооружений.

Несмотря на то, что планирование строительства проводится и совершенствуется в каком то соответствии с развитием города - до настоящего времени составлено три генеральных плана строительства: 1954, 1061, 1976 [Майдар и др. 1983], но только в 1996 г. утвержден закон о столице Монголии. Сами планы составлялись и составляются с отрывом от районирования территории города по сейсмической опасности и практически она не учитываются при выборе типов зданий и сооружений. До настоящего времени не составлено ни одной карты в масштабе планов строительства города Улаанбаатара, характеризующих изменение вероятных сейсмических воздействий с учетом грунтовых условий оснований строящихся зданий и сооружений по площади. Поэтому исследования возможностей решения таких задач геофизическими методами являются актуальными не только для строительства г. Улаанбаатара, но и направлены на совершенствование методов районирования сейсмической опасности и сейсмического риска урбанизированных территорий Монголии.

2. Изучить общие и частные закономерности изменения физических параметров в зависимости от состава и состояния грунтов территории Улаанбаатара.

Фактический материал. По теме диссертации использован фактический материал, полученный автором или при его участии при проведении электроразведочных и сейсморазведочных измерений на территории г. Улаанбаатар (около 300 зондирований). Использованы данные вибрационной сейсмики, выполненные ранее институтом геофизики СО РАН по трем профилям протяженностью от 600 до 3000 м. Результаты их переинтерпретации выполнены диссертантом с применением современных программ и с учетом решения поставленных задач. Записи слабых землетрясений региональной сетью по данным четырех сейсмостанций в радиусе 60 км от центра города, за последние 5 лет (диссертант является ответственным исполнителем работ по этой сети). Данные ультразвуковых измерений на образцах коренных пород (около 600) отобранных из обнажений в районе города. Результаты геофизических измерений, полученные в 2001-2005 гг. при изучении сейсмических свойств грунтов территории г. Улаанбаатар, обосновании инженерно-сейсмологических условий строительства на трех участках в пределах города (Голомт, зона строительства дома отдыха в районе аэропорта и 3-й микрорайон). Использовались также фондовые и архивные материалы по инженерной геологии и гидрогеологии территории города.

Научная новизна диссертационного исследования

Заключается:

1. В обосновании методов районирования сейсмической опасности применительно к грунтовым условиям территории Улаанбаатара. Ф 2. В оценке вероятных геофизических характеристик и относительной сейсмической опасности основных разновидностей грунтов территории город

4. В формировании наиболее вероятных физико-геологических грунтовых моделей и в расчете сейсмических воздействий для территорий, ф представленных этими моделями. ф 5. В построении схемы сейсмического риска территории города по эффективным пиковым или максимальным ускорениям для вероятного сильного землетрясения.

Методы исследования. Для проведения натурных измерений использовались следующие инструментальные методы; сейсморазведочные -для изучения скоростей распространения продольных (Ур) и поперечных (Уб) волн в грунтах; электроразведочные - для изучения удельного электрического сопротивления (УЭС) пород; сейсмометрические -4> регистрация слабых землетрясений; ультразвуковые - для изучения динамических характеристик коренных пород на образцах. При интерпретации геофизических материалов и проведении теоретических расчетов использовалась компьютерная обработка и современные программы, а так же расчетные методы районирования сейсмической опасности.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Инженерно-геофизическая оценка вероятных сейсмических характеристик для наиболее распространенных грунтов верхней зоны разреза ® территории города Улаанбаатара.

Практическая значимость заключается: в оценке, по данным комплекса инженерно-геофизических измерений, сейсмических свойств и относительных величин изменения сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара; в анализе природных и сейсмогеологических условий территории города, с учетом сейсмических событий последних лет; в оценки максимальных ускорений и районировании их по площади территории г. Улаанбаатара. Учтена неопределенность, с которой ожидаются разрушительные землетрясения для территории г. Улаанбаатара.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались: на II всесоюзной научной конференции " Проблемы геокриологии Забайкалья," г. Чита (1984 г); на всесоюзном совещании " Геокриологический прогноз при строительном освоении территорий" г. Воркута (1985 г.); на международной научной конференции "Город: прошлое настоящее, будущее", г. Иркутск (1998 г., 2004 г.); на международной научной конференции, посвященной памяти профессора О.В. Павлова в г. Иркутске (2000 г.); на II конференции геокриологов России, г. Москва (2001 г.); на международной конференции "Консервация и трансформация вещества и энергии в криосфере Земли", Пущино (2001 г); на II, III, IV, V и VI российско-монгольской конференции по астрономии и геофизике, Иркутск - Улаанбаатар - Улан-Удэ (2002-2005 гг.)

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 14 статьях - в реферируемых журналах, монографических сборниках, материалах международных и российских совещаний.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем работы 144 страницы, 35 рисунков и список литературы из 118 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Батсайхан Цэрэнпил

Выводы по главе. Обоснована методика и реализовано построение двух типов моделей: первые из них это модели для конкретных районов, различающихся по сейсмическим и геологическим условиям, построенные до глубин в несколько километров. Они могут использоваться как эталонные в зависимости от масштаба сейсмического районирования, поскольку отражают неоднородность верхней части земной коры. Вторые модели отражают неоднородность верхней зоны геологического разреза, на которой можно ожидать техногенные изменения свойств исследуемых грунтов. Эти модели необходимы для районирования территории города по параметрам сейсмических воздействий и их количество так же определяется приповерхностной неоднородностью исследуемой территории.

В итоге построены девять моделей, они характеризуются изменением с глубиной акустических жесткостей, продольных и поперечных волн и декрементов их затухания до глубины 12 км и до глубин залегания эталонных коренных пород. В результате проведен расчет акселерограмм, спектров ускорений и частотных характеристик по обоснованной выше методике для построенных моделей и получены основные параметры сейсмических воздействий, которые позволяют районировать по ним в первом приближении территорию г. Улаанбаатара. Для этого она предварительно была районирована по параметрам расчетных моделей и с учетом анализа инженерно-геологических и геофизических данных. Построенная схема сейсмического риска территории г. Улаанбаатара показывает, что вероятное максимальные сейсмические воздействия, соответствующие исходной сейсмичности для территории города, могут меняться от 60 до 380 см/с , резонансные частоты рыхлой толщи грунтов до коренных пород находятся в пределах от 1,2 до 10 Гц, приращения сейсмической балльности, обязанное изменению акустических жесткостей в верхнем 10-ти метровом слое, лежат в интервале 0,3 - 2,4 баллов.

Заключение.

Работа направлена на совершенствование методов оценки сейсмической опасности территорий, на возможность решения инженерно-сейсмологических задач с необходимой достоверностью - геофизическими и расчетными методами на примере г. Улаанбаатара. С этой целью кратко обобщены и проанализированы геологические, геоморфологические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительства г. Улаанбаатара. Для реализации возможностей инженерно геофизической оценки сейсмической опасности грунтов территории города. Особое внимание уделено имеющимся данным о распределении преобладающих разновидностей грунтов по площади и глубине, их физическим свойствам и обводненности.

Дан анализ используемым методам оценки сейсмической опасности. Основу для составления карт сейсмической опасности составляют данные инструментальных и расчетных методов исследований. Первые могут быть разделены на сейсмологические и геофизические. К числу сейсмологических относятся методы, базирующиеся на регистрации и совместном анализе колебаний, вызванных различными источниками (землетрясениями, взрывами, ударами) в разнотипных грунтовых условиях. Способ микрорайонирования по записям землетрясений принято называть прямым способом СМР. Среди геофизических методов наиболее распространены сейсморазведка и электроразведка. Мобильность и методическая обоснованность проведения таких исследований обуславливают их широкое применение в практике районирования сейсмической опасности.

Расчетные методы, позволяют оценивать возможные резонансные периоды грунта и вид ожидаемых акселерограмм. Рассчитываются смещения, скорости и ускорения на свободной поверхности и во внутренних точках слоистой, слабо поглощающей среды для произвольного угла падения плоской волны. Эти методы позволяют так же рассчитывать спектры ожидаемых сильных землетрясений, преобладающие периоды и частотные характеристики пачек рыхлых слоев.

Изучение упругих и электрических параметров грунтов на территории города по площади и с глубиной, были направлены как на решение методических вопросов, так и на получение необходимого набора данных для оценки сейсмической опасности территории города. В этом отношении дана всесторонняя инженерно-геофизическая оценка вероятных сейсмических характеристик Ур и Уб для наиболее распространенных грунтов самой верхней зоны разреза территории города Улаанбаатара.

Приведенные табличные значения скоростей могут непосредственно использоваться для расчетов сейсмической опасности грунтов в каждом пункте измерений с целью проведения районирования территории города по этому параметру. Для решения другой задачи - анализа амплитудного и частотного состава колебаний грунтов при сильных землетрясениях и, следовательно, построения расчетных моделей, приведены обобщенные и наиболее вероятные их задания.

Впервые для территории г. Улаанбаатара установлены, необходимые для дальнейших расчетов, закономерности изменения основных сейсмических параметров с глубиной. Они представляются с учетом состава, состояния грунтов и разрешающей способности используемых методов в зависимости от глубины зондирований. Это направление так же является началом исследований для реализации вероятностного подхода к расчету сейсмического риска для территории города.

По данным электроразведки для района города рыхлые грунты достаточно надежно дифференцируются по электрическим сопротивлениям, в зависимости от их водонасыщения и состава. Важно, что для этих целей электроразведку возможно использовать на относительно худших в сейсмическом отношении участках города (долины рек, ослабленные и разломные зоны - в пределах долин). В настоящее время это наиболее перспективные для застройки территории. На интенсивно застроенных территориях постановка ВЭЗ ограничена, она возможна только до глубин не более 10 м (АВ/2 до 100 м) и для решения чисто инженерных задач. На уровне детальности наших исследований и решения научных задач, полученные результаты ВЭЗ с учетом данных других методов достаточны, в первом приближении, для построения необходимого числа сейсмических моделей. Однако в масштабах строительства (1:10000, 1:5000 и более) необходима и возможна детальная постановка электроразведки на отмеченных выше долинах рек. Сам метод является относительно дешевым по сравнению с сейсморазведкой, но он может дать ценные сведения о мощности рыхлых отложений, структуре и рельефе впадин, что будет иметь первостепенное значение при планировании строительства города, решения экологических, гидрогеологических и в том числе, и детальных сейсмических задач.

Впервые путем использования методов малоглубинной и среднеглубинной геофизики получены сведения о строении, мощности рыхлых отложений изучаемой территории и об изменении скоростей Р и S -в средних глубинах (от первых десятков метров до первых километров) в рыхлых и коренных породах для района г. Улаанбаатара. В методическом плане включение среднеглубинной геофизики для оценки сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара является необходимым звеном для прогноза сейсмического риска на случай сильных землетрясений.

Таким образом, в результате выполнения большого объема комплексных экспериментальных иннженерно-геофизических измерений дона оценка вероятных сейсмических характеристик для наиболее распространенных грунтов верхней зоны разреза территории города Улаанбаатара. Тем самым, обосновано первое защищаемое положение и получена основа для реализации последующих задач диссертации.

Геологические и сейсмотектонические сведения, а так же статистические данные о землетрясениях последних лет произошедшие в районе г. Улаанбаатара, указывает на необходимость определенной корректировки сделанных в 1985 году заключений об уровне его исходной сейсмичности и в первую очередь это касается их вероятностных оценок.

В сейсмотектоническом плане район г. Улаанбатара, как составная часть Хэнтэйского поднятия, может быть отнесен к области характеризующейся слабодифференцированными, преимущественно положительными вертикальными движениями. Относительно медленный темп этих движений, скорее всего, предопределяет образование деформаций, но не ясна необходимая степень накопления тектонических напряжений для формирования крупных очаговых зон, как это проявилось при Могодском и Дэрэнском землетрясениях, которые, к стати охватывают Улаанбаатар, включая и события 1862 г., с трех сторон. И на наш взгляд делать вывод о том, что сейсмический потенциал территории города вряд ли может быть выше М=5,0-5,5 при условии, что Туульскому разлому придается значение зоны ВОЗ достоинством М=6-6,5 - маловероятно. Тем более, что на карте сейсмической активности исследуемой территории отмечается наибольшее увеличение значения сейсмической активности по Аю, по сравнению с прилегающими районами, и это увеличение обязано своим существованием местным землетрясениям тяготеющим к Тульскому, Сэльбенскому и другим разломам.

Результирующая карта сейсмического районирования 1985 года, для Улаанбаатарского района составлена с явным упором на сейсмогеологические данные. Сейсмологический (инструментальный и макросейсмический), материал недостаточен для надежных оценок уровня сейсмичности. Анализ и рассмотрение экспериментальных данных полученных региональной сетью сейсмических станций за последние годы, так же мало, что изменит. Поскольку активность слабых толчков довольно низкая, а для сбора представительного материала потребуется много времени. Для выявления активности разломов, уточнения зон вероятного возникновения землетрясений и для определения параметров количественной оценки сейсмичности эти данные являются ценным экспериментальным материалом, использование которого при синтезе исходных сигналов дет наибольшее приближение к реальной сейсмичности района.

С учетом анализа тектонических и сейсмических особенностей района г. Улаанбаатара, разработан способ задания исходного сейсмического сигнала, в котором учтены местные условия при его формировании и использованы записи сильных событий, зарегистрированных вне рассматриваемого региона - в том числе и мировой сетью. Он реализован для сильных землетрясений территории г. Улаанбаатара, параметры которых из зон ВОЗ могут меняться в следующих пределах: эпицентральное расстояние 0-240 км., магнитуда 5,4-7,5, глубина очага 10-20 км. Исходный сигнал приведен к эталонному скальному основанию и его максимум оказался равным 94 см/с2. Спектральная плотность нормированного исходного сигнала имеет максимум на уровне 0,7 в интервале частот от 1 до 4 Гц, а основные максимумы приходятся на частоты 1 и 1,7 Гц. Сигнал имеет широкополосный спектр и отвечает основным особенностям (амплитудному и частотному составу) колебаний скального основания в районе города при землетрясениях. На основе анализа сейсмичности, реализации предложенной методики расчета исходного сигнала синтезирована акселерограмма соответствующая вероятным сильным землетрясениям, отвечающим по своим характеристикам исходной сейсмичности района. Тем самым, обосновано второе защищаемое положение диссертации.

На основе анализа существующих подходов, разработана методика и реализовано построение двух типов моделей: первые из них это модели для конкретных районов, различающихся по сейсмическим и геологическим условиям, построенные до глубин в несколько километров. Они могут использоваться как эталонные в зависимости от масштаба сейсмического районирования, поскольку отражают неоднородность верхней части земной коры. Вторые модели отражают неоднородность верхней зоны геологического разреза, на которой можно ожидать техногенные изменения свойств исследуемых грунтов. Эти модели необходимы для районирования территории города по параметрам сейсмических воздействий и их количество так же определяется приповерхностной неоднородностью исследуемой территории.

В итоге построены девять моделей, они характеризуются изменением с глубиной акустических жесткостей, продольных и поперечных волн и декрементов их затухания до глубины 12 км и до глубин залегания эталонных коренных пород. В результате проведен расчет акселерограмм, спектров ускорений и частотных характеристик по обоснованной методике для построенных моделей и получены основные параметры сейсмических воздействий, которые позволяют районировать по ним в первом приближении территорию г. Улаанбаатара. Для этого она предварительно была районирована по параметрам расчетных моделей и с учетом анализа инженерно-геологических и геофизических данных. Построенная схема сейсмического риска территории г. Улаанбаатара показывает, что вероятное максимальные сейсмические воздействия соответствующие исходной сейсмичности для территории города могут меняться от 80 до 380 см/с2, резонансные частоты рыхлой толщи грунтов до коренных пород находятся в пределах от 1,2 до 10 Гц, приращения сейсмической балльности обязанное изменению акустических жесткостей в верхнем 10-ти метровом слое меняется 0,3 до 2,4 баллов.

Реализованная методика построения, на основе инженерно-геофизических данных, вероятностных сейсмических моделей для относительно однородных по грунтовым условиям участков города и результаты расчетов их реакции на максимальные сейсмические воздействия обосновывают третье защищаемое положение диссертации.

Дальнейшие исследования. Имеющиеся сейсмологические данные нуждаются в определенной ревизии и детализации. Это, прежде всего, касается оценки сейсмогенерирующей роли местных разломов. Наиболее важным при этом представляется проведение исследований по определению роли разломной тектоники в формировании очаговых зон, землетрясения из которых оказывают непосредственное воздействие на территорию города, на его сооружения и коммуникации. Не исключается возможность использования геофизической информации для уточнения исходной сейсмичности на основе углубленного анализа связей сейсмических, гравитационных и магнитных полей с тектонической и геологической обстановкой района.

Параметры распространения сейсмических волн (законы затухания) возможно, оценивать для района г. Улаанбаатара по цифровым записям слабых землетрясений проводимых лабораторией геофизических исследований (ЬОв, Франция) и Центром астрономических и геофизических исследований (ЯСАО, Монголия). Необходимо использовать максимальные ускорения или скорости колебаний грунта, регистрируемых начиная с 1994 г. для событий, происходящих близ Улаанбаатара и в Центральной Азии.

Поскольку г. Улаанбаатар расположен на месте крупного седиментационного бассейна, то при сильных землетрясениях, учитывая местные инженерно-геологические и гидрогеологические особенности, может иметь место разжижение почвы и этот эффект должен быть так же изучен. Такое изучение возможно при одновременном измерении параметров движения почвы в пунктах (не менее трех), включая и одну контрольную точку на коренном основании. Возможно и моделирование отмеченных эффектов, что требует знания геометрии коренной породы и осадочного чехла, а так же их физико-механических свойств. В итоге необходимо дать изменение максимального ускорения в зависимости от геологических условий территории города для различных вероятностей возникновения землетрясений. Корреляция между максимальным ускорением и спектрами реакции даст результаты, которые могут оказаться полезными для инженеров строителей. Для задания акселерограмм, отвечающих фоновой сейсмичности района, возможно использовать реализованный нами способ, основанный на фазовом их восстановлении. Расчет новых параметров сейсмических воздействий необходим, в дальнейшем, для уточнения сейсмического риска г. Улаанбаатара, в масштабах планирования и строительства города.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Батсайхан Цэрэнпил, Иркутск

1. Айзенберг Я.М. Статистическая расчетная модель сейсмического воздействия на сооружения // Сейсмические воздействия на гидротехнические и энергетические сооружения. - М.: Наука, 1980. -С. 5-11.

2. Аптикаев Ф.Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. //Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. №5. м.: ВНИИНТПИ, 2005. С. 33-37.

3. Бат Б., Бээжинхуу Т., Ганзориг У. Инженерно-геологические условия города Улаанбаатара. // Вопросы геологии и горных дел Монголии. -Улаанбаатар: Изд-во МонТУ, 1995. С. 9-10.

4. Батсайхан Ц., Джурик В.И., Дугармаа Т. и др. Оценка инженерно-сейсмологических условий участка строительства жилого массива в районе г.Улаанбаатара. // GEOPHYSICS END ASTRONOMY № 2. -Улаанбаатар: ISBN-5-575-9, 2004. С. 15-20.

5. Бугаев Е.Г. Оценка расчетного сейсмического воздействия заданной обеспеченности для особо ответственных объектов // Вопросы инж. сейсмологии. Вып.25. М.: Наука, 1984. - С.32-90.

6. Ю.Вахрамеев Г.С., Довыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987. - 192 с.11 .Геокриологические условия Монгольской Народной Республики (под ред. Мельникова П.И.).- М.: Наука, 1974.- 198 с.

7. Геология Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1500000.-под ред. H.A. Маринова. М.: Недра, 1973, Т.1, - 582 с.

8. Геология Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1500000.-под ред. P.A. Хасина. М.: Недра, 1973, T.II, - 452 с.

9. Геолого-структурная карта с элементами неотектоники. Под редакцией Ю.В.Комарова, 1981.

10. Геофизические поля и сейсмичность. М.: Наука, 1975. - 198 с.

11. Глубинное строение и геодинамика Монголо-Сибирского Региона. -Новосибирск: Наука, 1985. С. 180.

12. Гуревич Г.И. Деформируемость сред и распространение сейсмических волн. М.: Наука, 1974. - 483 с.

13. Дженкинс Г., Баттс Д. Спектральный анализ и его приложения. Т. 1. -М.: Мир, 1971.-316 с.

14. Дженкинс Г., Баттс Д. Спектральный анализ и его приложения. Т. 2. -М.: Мир, 1972.-289 с.

15. Джурик В.И. Мерзлые грунты // Сейсмическое микрорайонирование. -М.: Наука, 1984.-С.26-35.

16. Джурик В.И., Дренов А.Ф., Иванов Ф.И. Сейсмические свойства скальных грунтов. Новосибирск: Наука, 1986. - 134 с.

17. Дреннов А.Ф. Статистические характеристики волновых полей землетрясений // Геология и геофизика. Новосибирск: Наука, 1987, №9.-С.99-109.

18. Джурик В.И., Дреннов А.Ф. Влияние глубинных и приповерхностных неоднородностей на динамику сейсмических сигналов. Геология и геофизика. Новосибирск: Наука, 1991.- С. 115-122.

19. Джурик В.И., Дренов А.Ф., Одегова T.J1. Влияние неоднородностей среды на спектральный состав колебаний скальных грунтов различного состояния // сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евроазии. Вып. 1 М.: Наука, 1993. - С. 289-293.

20. Джурик В.И., Дренов А.Ф., Басов А.Д. Прогноз сейсмических воздействий в условиях криолитозоны.- Новосибирск: СО РАН, 2000. -271 с.

21. Джурик В.И., Батсайхан Ц., Юшкин В.И. Распределение величин вероятных ускорений почвы по площади для территории Г. Улаанбаатара. // Город прошлое, настоящее, будущее. Сборник трудов. Иркутск: 2004.- С. 91-95.

22. Джурик В.И., Серебренников С.П., Батсайхан Ц. и др. Отражение приповерхностных зон крупных разломов Сибири и Монголии в геофизических полях. Москва, 2005, XXXVII, Тектоническое совещание. Т.2, - С. 202-205

23. Джурик В.И., Батсайхан Ц., Дреннов А.Ф. Синтез исходного сигнала для твердых грунтов территории г. Улаанбатара // Материалы

24. Всероссийского совещания «Современная геодинамика и сейсмичность Центральной Азии: фундаментальный и прикладной аспекты» Выпуск 3. Иркутск, 2005. - С.321-323.

25. Джурик В.И., Дреннов А.Ф., Серебренников С.П. Основы единой методики районирования техногенной и сейсмической опасности в пределах криолитозоны. //Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. №5. М.: ВНИИНТПИ, 2005. - С. 8-10.

26. Джурик В.И., Батсайхан Ц., Дренов А.Ф. и др. Формирование исходных акселерограмм сильных землетрясений для твердых грунтов территории г. Улаанбаатара. Труды V Российско-Монгольской конференции по астрономии и геофизике. Иркутск, 2005. - С. 12-14.

27. Зорин Ю.А., Новоселова М.Р., Рогожина В.А. Глубинная структура территории МНР. Новосибирск: Наука, 1982. - 94 с.

28. Зб.Зорин Ю.А., Беличенко В.Г., Турутанов Е.Х. и др. Центральный Сибирско-Монгольский трансект //Геотектоника , 1993, №2. С. 3-19.

29. Зорин Ю.А., Беличенко В.Г., Турутанов Е.Х. и др. Байкало-Монгольский трпнсект //Геотектоника. 1994. С. 94-109.

30. Киндзера А.Б. Способ получения расчетных акселерограмм путем пересчета из сейсмических записей // Геоф. Журн. Т. 9, №5. Киев: Наука, 1987.-С. 75-79.

31. Кондратьев O.K. Универсальная программа для расчета синтетических сейсмограмм. Некоорые прямые и обратные задачи сейсмологии. М.: Наука, 1968. - 275 с.

32. Копничев Ю.Ф., Шпилькер Г.Л. Алгоритм и программа расчета сильного движения //Вопросы инж. Сейсологии. Вып. 22 /Эффект сильных землетрясений. М.: Наука, 1982. - С. 20-35.

33. Копничев Ю.Ф. Короткопериодные сейсмические волновые поля. -М.: Наука, 1985.- 176 с.

34. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации. ОСР-97. М 1:8 ООО ООО. Объяснительная записка и список городов, расположенных в сейсмоопасных районах. --М.: 1999.- 60 с.

35. Кочетков В.М., Джурик В.И. Дугармаа Т. и др. Землетрясение 24 сентября 1998 года на юго-востоке Монголии./ZGeophysics & astronomy, №1 Улаанбаатар: АНМ, 2001. - С. 60-66.

36. Крамбейн У., Грейбилл Ф. Статистические модели в геологию М.: Мир, 1969.-397 с.

37. Кузнецов В.Е. Глубинное строение и современная геодинамика Приамурья //Тихоокеанская геология. 1998. № 2. С. 61-67.

38. Лятхер В.М., Капцан А.Д. Расчет акселерограмм, отвечающий фиксированному спектру действия. //Оценка сейсмотектонических условий площадок строительства атомных энергетических установок. — М.: Энергоатомиздат, 1987. С.79-87.

39. Майдар Д., Турчин П., Сайхн-Эл Д. Градостроительство МНР. Улан-Батор: Государственное издательство МНР, 1983. - 210 с.

40. Малышев Ю.Ф. Глубинное строение, геодинамика и сейсмичность в области сочленения центрально-азиатского и тихоокеанского подвижных поясов //Тихоокеанская геология. 1998. № 2. С. 18-27.

41. Матвеев Б.К. Электроразведка. М.: Недра, 1990. - 368 с.

42. Медведев C.B. К вопросу об учете сейсмической активности района при строительстве. Труды сейсмологического института АН СССР, №119, 1947.-С. 42-54.

43. Медведев C.B. Инженерная сейсмология. М.: Госстройиздат, 1952. -234 с.

44. Мезозойская и кайнозойская тектоника и магматизм Монголии /Отв. Ред. А.Л. Яншин. М.: Наука, 1975. - 308 с.

45. Методическое руководство по сейсмическому микрорайонированию. -М.: Наука, 1988.-224 с.

46. Михайлова H.H. Прогноз сейсмических воздействий при учете местных условий. Автореферат диссертации. Москва. 1983. - 24 с.

47. Напетваридзе Ш.Г. Некоторые задачи инженерной сейсмологии. -Тбилиси: Мацниереба, 1973. 162 с.

48. Нацаг-Юм Л. Рельеф Монгольской Народной Республики в связи с тектоникой и сейсмичностью. Бюлл. Совета по сейсмологии АН СССР, № 10. - С.134-140.

49. Недра Байкала по сейсмическим данным / Крылов C.B., Мандельбаум М.М., Мишенькин Б.П. Новосибирск: Наука, 1981.- 105 с.

50. Неоднородность кристаллического фундамента по сейсмическим данным. М.: Наука, 1977. - 140 с.

51. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г /Отв. Редакторы Н.В. Кондорская, Н.В. Шабалин. -М.: Наука, 1977. 535 с.

52. Ньюмарк Н., Розенблют Э. Основы сейсмостойкого строительства. -М.: Стройиздат. 1980. С. 61-99.62,Огильви A.A. Основы инженерной геофизики. М.: Недра, 1990. - 500 с.бЗ.Оппенгейм, Шафер Р.В., Цифровая обработка сигналов. М.6 Связь, 1979. -416 с.

53. Определение исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ. М.: Госатомнадзор России. 1988. - 63 с.

54. Оценка влияния грунтовых условий на сейсмическую опасность. М.: Наука, 1988.-224 с.

55. Пасечник И.Н. Характеристики сейсмических волн при ядерных взрывах и землетрясениях. — М.: Наука, 1970. 191 с.

56. Пиппард А. Физика колебаний. М.: «Высшая школа» , 1985. - 455 с.

57. Плотникова JI.M., Ситникова В.А., Гатаулина А.Х. Трансформация амплитудных и энергетических спектров сейсмических колебаний в условиях сложных сред. Ташкент: «ФАН» Узбекской ССР, 1976. -101 с.

58. Пояснительная записка к инженерно-геологической карты территории г. Улан-Батор масштаба 1:10000. УБ: 1986. И-4447. - 552 с.

59. Пузырев H.H. Методы и объекты сейсмических исследований. -Новосибирск: Издательство СО РАН НИЦ ОИТТМ. 1997. 300 с.

60. Расчетные методы в СМР // Методическое руководство по сейсмическому микрорайонированию. М., Наука, 1998. - С. 196-130.

61. Ратникова Л.И. Расчет смещений на свободной поверхности и во внутренних точках полупространства. М.: Наука, 1983. - 129 с.

62. Ратникова Л.И., Сакс М.В., Кронд T.JL К вопросу о пересчете акселерограмм сильных движений на различные грунтовые условия //Воп. инж. Сейсмологии /Исследования по сейсмической опасности. -М.: Наука. 1988.-С. 81-91.

63. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях для строительства. М.:Госстрой СССР, 1985. -72 с.

64. Ризниченко Ю.В. От активности очагов землетрясений к сотрясаемости земной поверхности. //Известия АН СССР, Физика Земли, 1965, №11.-С. 1-12.

65. Ризниченко Ю.В. Проблемы сейсмологии. М.: Наука, 1985. — 400 с.

66. РСМ-73. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию //Влияние грунтов на интенсивность сейсмических колебаний /Вопросы инженерной сейсмологии. Вып. 15. М.: Наука, 1973. - С. 314.

67. Рященко Т.Г. Особенности инженерно-геологических условий сейсмомикрорайонируемых территорий Монголии. // Сейсмическое микрорайонирование аймачных центров Монголии. AHM: Улаанбаатар, 1998. - С. 7-18.

68. Руководство по безопасности, «учет землетрясений и связанных с ними явлений при выборе площадок для атомных станций».- М.: МАГАТЭ. 1981.- 70 с.

69. Руководство пользователя. IPI2Win. -М.:МГУ, 2001. 37 с.

70. Салганик М.П. О моделировании сейсмических воздействия на строительные сооружения // Сильные землетрясения и сейсмические воздействия. Вопросы инж. сейсмологии. Вып.28 М.: Наука, 1987. -С.157-175.

71. Сейсмический риск и инженерные решения. М., Недра,1981. - 370 с.

72. Сейсмичность и сейсмическое районирование Северой Евразии (Ред. В.И. Уломов). Вып. 2-3. M.: ОИФЗ РАН, 1995. - 490 с.

73. Сейсмическое микрорайонирование. М.: Наука, 1984. - 240 с.

74. Сейсмическое районирование территории СССР. М.:1980. - 307 с.

75. Сейсмотектоника и сейсмичность Прихубсугулья. Новосибирск: Наука, 1993. - 180 с.Семенов A.C. Электроразведка методом электрического поля. - JI: Недра, 1980.-446 с.

76. Сейсмическое микрорайонирование. M.: Наука, 1984. - 236 с.

77. Сейсмическое микрорайонирование. M.: Наука, 1987. — 310 с.

78. Сейсмическое микрорайонирование аймачных центров Монголии. -AHM: Улаанбаатар,1998. 248 с.

79. Сейсмическое районирование в северной Монголии. М.: Наука, 1980.- 180 с.

80. Сейсмическое районирование Улан-Батора (под ред. C.B. Медведева). М.: Наука, 1971. - 200 с.

81. Сейсморазведка: Справочник геофизика. -М.: Недра, 1981ю-460 с.

82. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах. М.:Стройиздат, 1982. 49 с.

83. Современная геодинамика и опасные природные процессы в центральной Азии. Выпуск 3. РАН СО. Иркутск, ИЗК СО РАН, 2005. - 370 с.

84. Солоненко В.П. О некоторых особенностях землетрясений Монголо-Байкальской сейсмической зоны //Бюлл. Совета по сейсмологии, 1960, №10. С.141-148.

85. Солоненко В.П. О сейсмическом районировании территории Монгольской Народной Республики. ДАН СССР, 1959. Т. 127, вып.2.

86. Стейси Ф. Физика земли. М.: Наука,1977. - 210 с.

87. Тектоника Монгольской народной республики /Отв. Ред. Л.Д. Яешин. М.: Наука, 1974. - 284 с.

88. Трофимов В.Т., Лханаасурэн Г. Инженерно-геологическое районирование Монгольской Народной Республики. Вестн. МГУ. Сер.4, Геология, №1, 1983. - С.55-62.

89. Управление риском: Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. М., Наука, 2000. - 431 с.

90. Физико-гелогическое моделирование верхней части разреза в условиях многолетней мерзлоты. Новосибирск: Наука, 1989. - 130 с.

91. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Физматгиз. 1962. - 234 с. Ю5.Хмелевской В.К. Геофизические методы исследований. - М.: Недра,1988.-395 с.

92. Электроразведка. Справочник геофизика. М.: Недра, 1982.-480 с.

93. Bender В. and Perkins D.M. SEISRISK III: a computer program for seismic hazard estimation? U.S. Geol. Surv. Bull., 1987. 48 p.

94. Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. -MAS: ULAANBAATAR, 2004. S. 320.

95. Cornell C.A. Engineering risk in seismic analysis // Bull. Seism. Soc. Am. 54, 1968.-PP. 1583-1606.

96. Dzhurik V.I., Dugarmaa Т., Batsaikhan, Serebrennikov S.P., Drennov F.A. The technique of seismic risk mapping for the territories of economic development of Mongolia//Proceedings of Mongolian Academy of Sciences.2004 P. 16-29.

97. Dzhurik V.I., Dugarmaa Т., Batsaihan T. Drennov AF. To the technique of seismic for the territories of economic development of Mongolia.

98. Ulaanbaatar; Proceedings of the Mongolian Academy of Sciences. 2004. PP. 16-29.

99. IPI Win. Руководство пользователя. M.: МГУ, Геол. Ф-т, каф. Геофизики, 2001.- 37 с.

100. Joyner W.V., Boore D.M. Measurement characterization and prediction of strong ground motion // Proc. Earth. And Soil. Dun/Div. ASCE. 1988/ IIGT. P. 43-102.

101. Монхоо Д. Улаанбаатар орчмын газар ходлолийн толов. БНМАУ ФМХ-бутээл, №9, Улаанбаатар, 1972. - С. 74-80.

102. Монхоо Д., Цэмбэл Б., Адъяа М. Улаанбаатар хатын газар ходлолийн доргилтын бичл мужлал. БНМАУ ФМХ-бутээл, №10, 11, Улаанбаатар, 1972.-С. 139-150.

103. Ryashenko T.G., Dugarmaa Т. Enginething-geologicfl investigations aimed at seismic zoning. Complex geophysical and seismological investigations in Mongolia. MAS: ULAANBAATAR, 2004. -P.216-222.

104. Thompson W.T. Transmission of elastic waves through a stratified solid medium. J. Appl. Phys., 1950, v. 21, N89. - P. 2835-2897.

105. Trifunac M. Zero baseline correction of strong motion accelerograms // Bull. Seis-mol. Soc/ Amer. -1971. V. 61, N5. - P. 1201 -1211.

Информация о работе

Батсайхан Цэрэнпил
кандидата геолого-минералогических наук
Иркутск, 2006
ВАК 25.00.10

Диссертация

Инженерно-геофизическая оценка сейсмической опасности грунтов территории г. Улаанбаатара - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы