Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Сейсмическое микрорайонирование и прогноз сейсмических воздействий в Туркменистане
ВАК РФ 04.00.22, Геофизика
Автореферат диссертации по теме "Сейсмическое микрорайонирование и прогноз сейсмических воздействий в Туркменистане"
Гй
^ \\\1 IV АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИНСТИТУТ СЕЙСМОЛОГИИ
На правах рукописи УДК 550.343.+ 624.131
ЭСЕМОВ Эмиль Махтумоввч
СЕЙСМИЧЕСКОЕ МИКРОРАЙОНИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ТУРКМЕНИСТАНЕ
04.00.22 — Геофизика
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук
AШГAБAf - <994
Работа выполнена б Институте сейсмологии Академии на} Туркменистана.
доктор геолого-минералогическнх наук А. А. Аванесов
доктор геолого-минералогическнх наук,
член-корр. АН Республики Узбекистан Р. Н. Ибрагимов
доктор физико-математических наук, член-корр. АН России, профессор А. В. Николаев
Ведущая организация: Научно-исследовательоиий институт сейсмС стойкого строительства Министерства строительства и архитектур! Туркменистана.
на заседания Специализированного Совета по защите диссертаций н. соискание ученой степени доктора наук при Институте сейсмологи) АН Туркменистана по адресу: 744000, Ашгабат-Ц, ул. Комсомольская
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной би5 лиотеке Академии наук Туркменистана.
Официальные оппоненты:
Защита состоится ..
03 • длш^рз 199 года в
часо:
20А.
Автореферат разослан
Ученый секретарь Специализированного Совета, канд. геол.-мин. наук
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Территория Туркменистана - одна из самых высокосейсмичных областей Альпийско-Гималайского сейсмического пояса и характеризуется возможным возникновением сильных землетрясений, происходивших здесь как в прошлом, так и в современный период. Сейсмическая активность региона определяется тек-гонофизической обстановкой и связана с крупными гсолого-тектони-ческими структурами альпийской складчатой зоны Туркмено-Хо-расанских гор, системой Эльбруса и сопредельных платформенных структур Туранской плиты.
В сейсмоактивных районах республики расположены крупные населенные пункты, агропромышленные комплексы, ведется разработка месторождений полезных ископаемых, сосредоточены энергс-гические и транспортные сооружения и на них приходится большая дота капиталовложений. Развитие производительных сил, а также сель-:кого, индустриального и городского строительства, формирующих материальную и духовную основы жизнедеятельности общества, и потенциальная сейсмическая опасность территории определяют необходимость прогноза сейсмических воздействий в Туркменистане.
Опасность - это свойство материальных объектов и систем природы и общества наносить при взаимодействии какой-либо урон. Сейсмическая опасность проявляется в виде прогнозируемой, но не контролируемой угрозы возникновения землетрясений с заданными параметрами на конкретной площади в определенный промежуток зремени, имеющей непредсказуемые экономические, социальные и экологические последствия. Основными ее показател5ши являются интенсивность и риск. Первая характеризуется значениями энергетического класса, глубины очага, особенностями проявления зем-яетрясенйя вне зависимости от возможных потерь, поражаемых при этом объектов. Сейсмический риск оценивается только для объектов, зодверженных опасности,с определенными во времени и пространстве последствиями. . •
Вопросами установления предела ожидаемого сейсмического эффекта в Туркменистане и факторов, формирующих интенсивность :отрясений в условий'технргёнеза, определена актуальность настоящей работы.
Теоретическая к практическая значимость проблемы вытекает нз постановления Президента Туркменистана (1991) "О первоочередных мерах по созданию Республиканской системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений", которым определен круг актуальных для науки Туркменистана задач. К наиболее важным из них относятся вопросы районирования сейсмоопасности-размежевание территорий по степени возможного воздействия землетрясений, для разумного планирования размещения инженерных сооружений и коммуникаций.
Развиваемое в последние годы в АН Туркменистана направление по оценке сейсмических условий территорий населенных пунктов позволило предложить методы комплексного (СМР) сейсмического микрорайонирования (Эсенов, 1969; 1971; 1973; 1976-1978; 1981; 1984; 1988; 1993). Главным элементом исследований стало составление необходимых для сейсмостойкого строительства карт и заключений, позволяющих достигать высокого экономического эффекта за счет учета выявленной сейсмичности.
Имеющаяся к настоящему времени карта ОСР (М 1:2500000) территории страны дает информацию об установленных закономерностях распределения сейсмоопасности в Туркменистане. Она не обладает необходимой детальностью характеристик воздействия на инженерные сооружения. Вопросы детальной оценки сейсмоопасности (ДCP) приобретают значение для планирования крупных агломераций« определения сейсмического риска, учитываемого при проектировании и строительстве особо ответственных сооружении. Карты ДСР (М 1:100000-1:500000) базируются на материалах изучения потенциальной сейсмичности, включая источники вибраций, зоны возможных очагов землетрясений (ВОЗ), В результате определяются повторяемость событий с опасным макросейсмическим эффектом.
Изменения'интенсивности проявления землетрясений в зависимости от особенностей местных условий составляют, предмет исследований по.прогнозу сейсмических воздействин. Поданным инженерно-люлогнчеекцх и илструментально-геофизическихработ составляются карты CMP (М 1:5000-1:25000), на которых выделяются зоны сейсмичности, отличающиеся на 1-2 багла от исходной, определяемой ОСР или ДСР. Существующие проблемы СМР сводятся к четырем аспектам: ответственность объектов; необходимая степень их безопасности; неупругие деформации мягких грунтов при силь-
землетрясениях; эффекты, связанные с граничными условиями
среды (рельеф местности, обводненность пород, микросейсмотекто- , нические особенности и др.).
Цель работы - установление природы неравномерного распределения эффекта землетрясений на территории Туркменистана, разработка оптимального инженерно-технологического комплекса работ по СМР и практических рекомендаций по сейсмостойкому строительству в сложных инженерно-геологических условиях и активного проявления техногенных процессов.
Для ее достижения поставлены следующие задачи:
- сбор, анализ и систематизация данных влияния микрогео-яопш на интенсивность сейсмических воздействий;
- классификация грунтов по сейсмическим свойствам для расчета относительных приращений интенсивности;
- установление связи физико-механических и динамических tbou^ri грунтов с количественными значениями сейсмического эффекта*
- разработка оптимального комплекса экспериментальных методов изучения характеристик массива горных пород в условиях сложного геолого-тектонического, геоморфологического и гидрогеологического строения сейсмоактивных регионов;
- сейсмическое микрорайоннрованне территорий населенных пунктов и оценка расчетной сейсмичности локальных участков;
- выявление закономерностей распространения сейсмических . колебаний з сложных инженерно-геологических условиях и дифференциация грунтов применительно к задачам СМР;
- разработка Региональной шкалы прира'чений сейсмической, интенсивности для сейсмогенных зон Туркменистана.
Научная новизна. Впервые предложен оптимальный комплекс, проведены целенаправленные исследования инженерно-геологических, инженерно-геофизических и сейсмических свойств грунтов сейсмоопаспых зон Туркменистана на основе, физических, экспериментов и натурного моделирования; поитуче!Ш новые данные для решения задач сейсмическогомикрорайонировання.
Установлены корреляционные связи сейсмических свойств грунтов с физико-механическими, лнтолого-генетическимн и др. параметрами, определяемыми особенностями геолого-тектоиических условий. Выявлены закономерности распространения сейсмических колебаний и разработана методология классификации грунтов по сейсмическим свойствам для выбора "эталона" при расчете Сейсмичности.
Установлены природно-техногенные факторы, оказывающие доминирующее влияние на поверхностный эффект землетрясения и определены критерии возможности прогноза интенсивности сейсмических воздействий применительно к задачам СМР.
Впервые разработана технология оценки сейсмической опасности локальных участков, расположенных в более 9-балльных зонах, и даны рекомендации по 'их использованию.
Разработана усовершенствованная Региональная шкала приращений сейсмической интенсивности для 9-балльных зон Туркменистана.
Впервые составлены карты СМР ряда населенных пунктов Туркменистана, позволяющие определить сейсмические нагрузки (инерционные силы) для принятия оптимальных вариантов решении по расчету сооружений на сейсмостойкость, *
Используемые материалы. Построения и выводы базируются на результатах более чем 30-летних исследований автора по оценке и районированию сейсмоопасности в Туркменистане гсалого-сейсмогео-физнческими методами. Обобщен и систематизирован большой объем экспериментальных материалов по изучению свойств горных пород, определению факторов, влияющих на интенсивность проявления землетрясения; разработаны принципы инженерно-сейсмологического прогноза сотрясаемости в ходе освоения сейсмоопасных территорий.
Исследования по теме диссертации выполнены в рамках заданий ГКНТ СССР по научно-технической проблеме 0.74.03 "Сейсмология и сейсмостойкое строительство", программе 0.85.01.08.06 по разработке методов прогноза подтопления территорий грунтовыми водами и комплекса мероприятий по их защите, а также согласно плану Госстроя Туркменистана по СМР территорий городов республики <№№ госрегистрации: 71056800; 02830036103; 02830072176; 02850002221; 02860100861; 02870050120; 02880071818; 02910037730).
Автором защищаются: .
1. Концепция районирования сейсмической опасности на базе классификации геолого-геофизических и сейсмологических параметров сейсмоактивных зон, являющейся научно-теоретической и методической основой инженерно-сейсмологических и геофизических исследований по ДСР и СМР на территории Туркменистана.
2, Научно-методический комплекс изучения свойств грунтов, закономерности изменения исходной балльности и совокупность но-
о
вых экспериментальных характеристик горных пород сейсмоактивных зон применительно к задачам сейсмомикрорайонирования.
3. Установленные закономерности распространения сейсмических колебаний в сложных геологических средах для решения задач сейсмостойкого строительства, а также связь свойств,и спектральных характеристик грунтов с геолого-тектоническими, геоморфологическими и гидрогеологическими факторами.
4. Результаты научно-методических работ по СМР территорий крупных городов Туркменистана, расположенных в. зонах 7-, 8- и 9-балльной исходной сейсмичности.
5. Технология прогноза эффекта землетрясения при оценке расчетной сейсмичности локальных участков в более 9-балльных зонах и рекомендации, существенно повышающие надежность СМР и ускоряющие этапы проектирования и строительства.
6. Региональная шкала приращений сейсмичности для высокосейсмичных зон Туркменистана.
Практическая ценность работы определяется решением задач сейсмостойкого строительства путем оценки сейсмичности стройплощадок. Результаты-теоретических и экспериментальных исследований природы неравномерного распределения сейсмического эффекта на поверхности обосновали оптимальный комплекс методов при производстве СМР.
Под руководством и участии автора составлены карты СМР ряда городов Туркменистана. Большинство их принято Госстроем республики в качестве нормативных документов для подготовки Генпланов перспективного развития и определения расчетной сейсмичности. Технико-экономические расчеты, показали высокую экономическую, экологическую и социальную эффективность внедрения результатов микрорайонированпя в практике сейсмостойкого строительства Туркменистана.
Основные результаты вошли в перечень важнейших научно-технических достижений АН Туркменистана (1973, 1975, 1980, 1982, 1934, 1983,. 1991) и используются Экспертным Советом Госарх-строя, городскими архитектурно-планировочными управлениями, проектно-пзыскательскими учреждениями и производственными организациями Туркменистана и других государств при оценке и уточнении расчетной сейсмичности территорий освоения и застройки. .
Предложенная методика применяется.для проектирования, и строительства теплоэнергетических, пиротехнических и других осо-
бо ответственных инженерных сооружений на территории Исламской Республики Иран, а также использованы Турецкой фирмой "Учген", совместной Британо-Турецкой авиакомпанией "Лейнг Аларко-Локхид", Итальянскими Представительством компании "Ад-жинд Свисситал С. п. А." и АО "Стройкомплекс" при строительстве отелей, международного аэропорта и офисов в Ашгабате.
В ходе выполнения работ получено более 20 актов на внедрение завершенных научно-методических разработок, втом числеоттаких учреждений и организаций, как Госстрой Туркменистана, Институт "Ленгипрогор", Туркменский завод азотных удобрений, ИС АН Узбекистана, Институт "Ашгорпроект", Красноводская ТЭЦ, Туркменский политехнический институт, Министерство ТНП Туркменистана, Институт "Туркменшпроводхоз" и др.
Апробация работы. Основные научные результаты работы докладывались: на 22-ой сессии Совета по сейсмологии АН СССР "Вопросы региональной сейсмичности Средней Азии" (Фрунзе, 1963); на семинаре МСССС и Института физики Земли АН СССР (Москва, 1966); на Республиканском семинаре "Повышение качества и сейсмостойкости строительства" (Ашхабад, 1966); на НТ конференции геологической службы ТССР "Гидрогеология и инженерная геология" (Ашхабад, 1969); на конференции СМУ АН ТССР и геолого-разведчиков УГ ТССР (Ашхабад, 1970, 1971); на Всесоюзных совещаниях по СМР (Иркутск, 1971; Алма-Ата,1973); на Всесоюзной конференции, посвященной сейсмологии и сейсмостойкому строительству в Туркмении (Ашхабад, 1973); на ежегодных и выездных сессиях и заседаниях Рабочей группы по СМР МСССС АН СССР (1974-1991); на Всесоюзном совещании "Инженерно-геологические основы СМР" (Ташкент, 1975); на Международной конференции "Проблемы инженерной геологии в связи с рациональным использованием геологической среды" (Ленинград, 1976); на Всесоюзных семинаре "СМР в инженерных изысканиях" и симпозиуме по измерению сейсмических колебании в сооружениях (Москва, Ленинакан, 1979); на НП конференции, посвященной 100-летию Ашхабада (Ашхабад, 1981); на Всесоюзном семинаре "Инженерно-сейсмогеолош-ческая основа ДСР и СМР" (Ташкент, 1973); на Всесоюзной шко-ле-семинаре"Опыт проведения СМР" (Алма-Ата, 1984); на Всесоюзном совещании "Процессы подтопления застроенных территорий" (Новосибирск, 1984); на Всесоюзном совещании "Опыт изучения ГЗзлийских землетрясений" (Ташкент, 1985)-« на выездной сессии
МСССС АН СССР (Петропавловск-Камчатский, 1986); на конференции "Геологическая наука Советского Туркменистана за 70 лет" и семинаре "Полевые методы исследований грунтов" (Ашхабад, 1987); на региональном НП совещании "Оползни, обвалы и селевые потоки сейсмоактивных областей, их прогнозирование и защита" (Душанбе, 1990); на конференции Госкомиссии по ЧС при КМ Туркменистана "Актуальные проблемы сейсмостойкости и меры по снижению возможных потерь населения, проживающего в сейсмических зонах" (Ашгабат, 1994); на межреспубликанском научном семинаре 'Сейсмический риск и СМР" (Иркутск, 1994).
Практические результаты докладывались в ИС АН Узбекистана, Институте "Ашгорпроект", НИИ сейсмостойкого строительства и ГПИ "Туркменгоспроект" Госстроя Туркменистана, на научных сессиях АНТ, на заседаниях НТС и Архсовета Госархстроя при КМ Туркменистана. д
Публикации. Основные'положения диссертации освещаются в 85 опубликованных работах, в том числе 3 монографиях (из них 2 -в соавторстве), и одной депонированной в ВИНИТИ рукописи, написанных лично или в соавторстве.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав,заключения, списка из 360 использованных источников и содержит^?., страниц машинописного текста, 40 иллюстраций и 20 таблиц.
Личное участие автора. Основные результаты получены автором самостоятельно в процессе участия в качестве ответственного исполнителя и научного руководителя в проведении экспериментов, научном анализе и обобщении материалов исследований, в разработке методических пособий и руководств, в построении итоговых карт и схем СМР и во внедрении их в практику, в подготовке и реализации нормативных актов и документов. Они базируются на данных иссл'е-. цованин ИС АН Туркменистана, коллективу которого автор выражает глубокую благодарность. Сюда относятся коллеги и соавторы статей и докладов - С.А.Абдурахманов,Г.А.Акгаев, Д.Д.Баркан, Е.М.Богуславскин, Q.K.Bacon, Б.С.Ватолин, А.Н.Вахтанова, Б.Н.Гаипов, Д.Гарагозов, Г.Л,Голинский, Т.Н.Городкова, В.И.Джу-рик, А.Б.Зозуля, С.С;Карапетян, О.Б.Кирста, Ю.О.Кузьмин, Н.А.Курмаев, В. И Лыков, Ч.Мурадов, В.В.Парамонов, С.А.Пйру-зян, А.Р.Рахимов, А.П.Сиш1цын, Р.А.Тиллябаев, А.Т.Турдукулов, Ф.Ф.Файнберг, А.Ходжаев, Л.А.Чижиков и др.
Особую признательность автор выражает О.А.Одекову, Т.А.Аширову и Б.С.Каррыеву за постоянное внимание и содействие в развитии настоящих исследований, а также С.К.Горелову, АДжу-раеву, Т.Ж.Жунусову, С.М.Касымову, Н.И.Кригеру, Г.Н.Назарову, С.Х.Негматулаеву, О.В.Павлову, Е.В.Поповой, СЛ.Соловьеву, В.И.Уломову, В.И.Шацилову, Н.В.Шебалину, В.В.Штейнбергу и др. за ценные советы и замечания при выполнении отдельных этапов работы. Автор считает своим долгом отметить помощь, оказанную ему в разиые годы при формировании научного направления В.Ф.Бончковским, Ю.Н.Годиным, Г.П.Горшковым, М.К.Курбано-вым, Г.А.Мавляновым, К.К.Машрыковым, С.В.Медведевым, А.Г.Назаровым, Н.О.Назаровым, Ш.Г.Напетваридзе, Р.Д.Непесо-вым, В.В.Поповым, С.В.Пучковым, Ш.С.Рагимовым, Д.Н.Растано-вичем, Е.Ф.Саваренским, В.О.Цшохером. •
Глава первая посвящена анализу результатов исследований оценки сейсмической опасности в Туркменистане.
Изучение землетрясений основано на знании геологических особенностей региона и интенсивности тектонических процессов, активность и масштабы которых определяют сейсмическую сотрясае-мость на поверхности. Геологическое строение Туркменистана исследовали: Г.А.Амурский,К.И.Богданович,С.П.Вальбе, Ю.Н.Годин, А.В.Данов, Л.М.Копп, В.Н.Крымус, В.Н.Кунин, Н.П.Луппов, К.К.Машрыков.В.П.Мироцшиченко, М.В.Муратов, Д.В.Наливкин, О.А.Одеков, Б.А.Петрушсвский, А.И.Полетаев, Л.М.Расцветаев, И.А.Резанов, А.В.Сидоренко, Л.Н.Смирнов, Б.А.Федоровнч, А.Л.Яншш1 и многие другие.
В пределах Центрального и Восточного Копетдага располагаются две тектонические зоны: Главный аитиклниернй и область передовых дислокаций. По классификации П.И.Калугина (1977) и др., надвиги, взбросы и сдвига в термальной зоне являются главными дислокациями. .Они образованы в результате субмеридионального стресса .обусловившего формирование Копетдагской дуги Туркмено-Хорасанскои складчатой системы, направленной своей выпуклостью к северу. Позиция о высокой сейсмичности д. та высказана также Г.П.Горшковым (1987).
Области возникновение землетрясений приурочены к активным альпийским складчатым структурам Эльбруса,Копетдага,Большего и Малого Балханов,зонам их контакта-с платформенными
структурами, срединной части Каспийского моря, отрогам Гиссар-ского хребта и тектонической области возникновения Газлииских землетрясений 1976 и 1984гг.
До начала века известно только два сильных землетрясения в Центральном Копетдаге и Эльбрусе. За период почти в 1 ООО лет их насчитывалось 13, из которых 2 с магнитудой 8.0. Следующие 500 лет представлены 26 землетрясениями с М < 8. За время с 1500 по 1800г. известно всего 14 сильных землетрясений,из них 4-е М=7 и 1 (Красноводское 1895г.) -с М=8.2.
Таким образом, имеются данные о 3 высокомагнитудных землетрясениях с М > 8 и 22 - с М >7. Причем только в районе Ашгабата до 1900г. известно 3 разрушительных, крупные очага имеются и южнее в Иране (р-н Кучана, Боджнурда, Нишапура, Себзевара и др.). Отсутствуют сведения о сейсмичности туркменской части акватории Каспия. Для запада республики известно несколько сильных землетрясений. На сопредельных территориях Афганистана и Узбекистана - небольшое их число. На СВ - всего одно (р-н Дашховуза), а на востоке - очаг Керкинского 1175г.
Важным моментом исследований стало установление основных сейсмогенных зон региона:Кубадаг-Большсбалханской,Ашгабат-ской,Гаррыгалынской,Говурдакской и др. (Голинский и др., 1980; Горшков,1987; Курбанов,1989; Каррыев,1992 и др.)
Кубадаг-Большсбалхаиская сейсмоактивная зона занимает территорию горно-складчатой гряды. По тектоническому районированию А.У.Захидова (1974) здесь выделены Красноводская моноклиналь и КрЗсноводско-Северобалха некий прогиб. Между Кубадаг-Большебалханской и Прибалханской зонами О.А.Одеков (1971) предполагает Келькорский прогиб, примыкающий с северной стороны к глубинным разломам, ограничивающим зпигерцинскую платформу и отделяющим ее от альпийской области. На востоке зона разломов раздваивается игпроходит по южному и северному склонам Б.Балхаиа (Г.Х.Днкенштейн,1963). По расположению магнитных аномалий здесь выделяются два продольных разрыва,ограничивающих зону с севера и с юга. .
Таким образом, Прибалханский райчн характеризуется максимальной сейсмической активностью Ajq « 1.0, что считается очень сильной. Несколько участков имеют Ajq - 0.5, а весь район оконту-рйвает изолиния 0.2. Мощность возможного землетрясения предпо-
латается 1-10 дж.что иа порядок выше энергии Ашхабадской катастрофы 1948 года. Основная территория может быть подвержена землетрясениям 16 класса (Голинский и др., 1977, 1980, 1989, 1993).
Опасность Дщгабатской сейсмоактивной зоны определяется тектонической деятельностью Копетдага и, разделяющей ее от Гара-гумской эпигерцинской платформы,краевым прогибом. Эпицентры приурочены к зонам нарушений и распределены в основном южнее и юго-западнее Ашгабата. За последние 100 лет сильные землетрясения происходили неоднократно вблизи города.
Принятые на сегодня оценки повторяемости 7-балльных сотрясений зоны составляют интервал от 20 до 100 лет, 8 - от 100 до 500 лет, 9 - от 500до 1000 лет. В соседнем Иране даны оценки в параметрах сейсмического риска возникновения ускорений на 50 лет А*Ю.2£ н на 500 лет А*=0.35^ (Каррыев, 1992).
Северная н восточная части Туркменистана долгое время относились к асейсмичной зоне ввиду отсутствия собственных эпицентров, однако мощные толчки 1976 и 1984 гг. в Газли выиуднлн пересмотреть эти взгляды. На потенциальную активность амударь-инскон зоны разломов указывали Я.С.Сергин (1966) М.К. Курба-нов,В.И.Лыков и др. (1977) задолго до указанных событий, подтвержденную последующими исследованиями.
Землетрясение 1948 года явилось толчком к развитию сейсмологии и сейсмостойкого строительства, предъявило новые требования к оценке сейсмоопасности территорий, к методам расчета зданий и сооружении на сейсмические нагрузки, к качеству проектирования а строительных материалов.
В 1952 году С.В.Медведевым и И.А.Котельниковым составлена первая карта СМР территории г.Ашхабада, послужившая основой для разработки новых се вариантов.
К настоящему времени составлены нормативные карты СМР, получающие практическую реализацию при разработке генеральных планов ряда Городов Туркменистана. Получены обнадеживающие результаты по установлению региональных отличительных черт и оценки степени потенциальной опасности того или иного района.
Значительные успехи в области сейсмостойкого строительства достигнуты благодаря совершенствованию методов расчета сооружений на сейсмичность. Успешно развиваются теоретические исследо-вфшя, связанные с определением устойчивости грунтов оснований
фундаментов с учетом всех резервов несущей способности конструк- . цнй, особенно в условиях более 9-балльной сейсмичности.
Вместе с темт нет обоснования сейсмического риска и расчета конструкций на 10 баллов и более. Недостаточно изучена проблема взаимодействия грунтов и сооружений при землетрясениях, отсутствует реальная акселлерограмма максимальных воздействий на территории сейсмоактивных зон Туркменистана.
С учетом опыта работ и последствий сильных землетрясений установлена необходимость постановки исследований по ДСР и СМР в Ахалсхом, Балканском велаятах и районе Купггаиской промзоны; по разработке республиканских норм (РСН) районирования сейсмо-опаснссти в сочетании с новыми экономическими условиями хозяйствования; по разработке законодательных актов и норм строительства для планирования н регулирования финансовых, организационных, социальных и других аспектов обеспечения безспасности^тро-жиезния в сейсмоопасных зонах республики.
.Выводы
1.1. На карте ОСР территории Туркменистана определены зовы, отличающиеся ожидаемой интенсивностью землетрясений-от б до 9 баллов. К 9-€алльным отнесены районы - Ашгабатский (Центральный Кспстдаг) и Большебалхан-Кубадагсхнй (Западный Туркменистан).
1.2. Показана генетическая связь процессов подготовки сильных землетрясений с сейсмическими проявлениями и приуроченность очагов к складчатым сооружениям. Тектонической основой связи являются Аладаг-Бпналудсхнй, Передовой н Внутрикопетдагсхий глубинные разломы» окаймляющие Западно-Туркменскую впадину.
1.3. Сспостаалеяг.ем сейсмосгатистичсских я геолого-геофизи-Чесхнх данных показано,, что при оценке сейсмоопасности особое внимание следует обращать на диагональные зоны разломов СЗ простирания, которые делят земную кору на ряд крупных блоков и сами являются зонами повышенной сейсмичности.
1.4. Ашхабадская катастрофа 1948. года, наряду с тяжелыми последствиями, послужила толчком к развитию сейсмологии и сейсмостойкого строительства, предъявило новые требования к оценке сейсмоопасности территории, к методам расчета зданий на сейсмнче-
ские нагрузки, к качеству проектирования, строительных материалов и производству строительства,
1.5 К настоящему времени решена проблема получения легкого заполнителя из аргиллитов Большебалханского месторождения,«)-здаются индустриальные базы по использованию местных барханных песков в сейсмостойком строительстве. Развиваются теоретические исследования по совершенствованию методов расчета устойчивости грунтов оснований фундаментов с учетом всех резервов несущей способности конструкций в условиях более 9-балльной сейсмичности.
1.6 Объективная оценка долговременной сейсмоопасностн, контроль обстановки в золах ВОЗ, прогноз времени, места и силы реализации возможного события определяют уровень мер обеспечении сейсмостойкости сооружений, планирования строительства в Туркменистане, защиты населения и сохранности промышленного потенциала в чрезвычайных ситуациях. В этом плане первоочередными являются:
-вопросы ДСР агломераций крупных городов и промышленных центров;
-сейсмомикрорайонированиетерриторий населенных пунктов;
-разработка республиканских норм по районированию сейсмоопасностн в сочетании с экономическими условиями программы " 10 лет стабильности" Президента Туркменистана;
- принятие законодательных актов регулирования финансово-экономических,социально-демографических,хозяйственно-организационных и др. аспектов обеспечения безопасности проживания в сейсмоопасных зонах республики.
Во второй главе дана методическая основа СМР территорий городов и локальных объектов Туркменистана,
В проблеме оценки сейсмической опасности задачей СМР является уточнение величины сотрясаемости и количественных параметров колебаний на площадке за счет влияния особенностей местности. В конечном итоге определяются сейсмические нагрузки (инерционные силы), которым могут подвергнуться сооружение в конкретном месте за период его существования,исчисляемые по формуле:
S|k = Kt • К2 • Soik . (2.1)
где К j - коэффициент допускаемых повреждений сооружения от 1фДа нагрузок (постоянные, временно-длительные, кратковременно-
импульсные ); К^ - коэффициент,учитывающий конструктивные решения,направленные на обеспечение сейсмоустойчивости сооружения; S0jk - нагрузки, определяемые собственными колебаниями и весом здания, коэффициентом сейсмичности и категорией грунтов по сейсмическим свойствам.
Основой расчета сооружений на сейсмостойкость являются прочностные, динамические, статические и другие нагрузки, создаваемые колебаниями оснований фундаментов при землетрясениях. Они определяются в результате СМР, история исследований которых в СССР начата с работ профессора В.О.Цшохера (1938). Затем они продолжены для столичных регионов, крупных промышленных центров и агломераций других сейсмоактивных зон. В дальнем зарубежье оценкой "почвенных" коэффициентов занимались Фитц (1839), Рейд (1910), Био (1934), Рихтер (1954), Капай (1961), Аки (1970), Йинг (1980), Кинг и Тукер (1984) и др.
В настоящее время составлены'карты СМР территорий многих городов стран СНГ-Алматы,.Баку, Бишкека, Душанбе, Иркутска, Ташкента,Тбилиси и др.; в Туркменистане - Ашгабата, Бюзмейина, Газанджика, Гопурдлка, Гызыларбата, Небнтдага, Туркменбаши, Чарджева, Челекена, площадок гидротехнических и других инженерных сооружений, промышленных зон.
Развитие» совершенствование методики СМР определяй комплексные поэтапные изыскания. Сроки проведения работ, масштаб и размеры картируемых площадей зависят от к_ дсса объектов, устанавливаемого СНиП 11-60-75, численностью населения, а также перспективой развития городов. Особое положение занимают АЭС, многие ГЭС и ТЭС, химические предприятия, тоннели, дюкеры, мосты, псвре:здення или нарушения нормального режима работы которых могут повлечь серьезные экономические и социальные последствия.
Разработка карт инженерно-геологического районирования (ИГР) на основе материалов соответствующей съемки и др. специальных исследований, проводимых в масштабе СМР а соответствии с регламентом, является необходимой частью работ по сейсмомикро-районированию.,
Составляемые в результате инженерно-геологических работ карты п разрезы, дифференциация комплексов грунтов и Оценка их
категорий по сейсмическим свойствам служат основой карт СМР и методики инструментально-геофизических исследований.
Корреляция макросейсмических проявлений с инженерно-геологическими условиями чрезвычайно важна для объективного представления особенностей распределения эффекта землетрясения. Объясняется это (Джураев, Шебалин и др., 1988) отсутствием: удовлетворительной динамической модели интенсивности, показывающей, какая сложная функция колебаний адекватно характеризует сотрясаемость; строгой теории совокупного влияния микрогеологии на вариации широкого диапазона интенсивности землетрясения. При допущении любого микрорайонирования в качестве относительно грубой модели, единственным критерием пригодности количественных оценок сейсмоопасности является сравнение с поверхностным распределением эффекта реального землетрясения.
Геологическая среда отличается от абсолютно упругой тем, что в ней интенсивность колебаний при распространении убывает гораздо быстрее, чем это предсказывается теорией. Дополнительное ослабление волн вызывается поглощением и рассеянием. Установленная Г.А.Гамбурцевым (1967) связь поглощения со скоростями выражается в виде уменьшения последних при увеличении коэффициента и декремента поглощения, а отношение скоростей - упругими постоянными среды. Для грунтов Туркменистана автором (1971,1976) выявлена зависимость скоростей от плотности, водонасыщенностн, литологического состава и мощности слоя пород; определен диапазон отношения скоростей от 1.4 до J.0 и более; установлена связь коэффициента затухания с макросейсмическим эффектом.
Как составная часть проблемы оценки и районирования сейсмической опасности, СМР на инструментальной основе располагает тремя методами определения сейсмического эффекта:
I) приемы, основанные на изучении инженерно-геологических и сейсмических характеристик массива горных пород; • 2) методы, рассматривающие колебания поверхности: грунтов и оперирующие спектральными распределениями того или иного вида;
3) способы интерпретации сиектров реакции сооружений на динамическое воздействие, получаемое экспериментальным путем.
Наиболее объективным считается метод акустических жестко-стей С.В.Медведева (1962):
А1 = 1,671g(# о д/д п pa) + е -t,'04hf 5 (2.2)
$(Ро^гРп~ жесткости эталонного и исследуемого грунтов; И -
уровень залегания подземных вод.
Упрощенный ее вид, учитывающий величины скоростей, предложен Г.Н.Назаровым и В.А.Шемшуриным (1977):
М = (-2]#>р,5) (2.3)
для оперативных оценок в качестве экспресс-метода.
Приращение, учитывающее резонансные явления в грунтах, определяется по формуле С.В.Пучкова (1974):
Д1 = 3,31^дпТп/<5оТо), (2.4)
ГдедфТ^ддТд- коэффциенты затухания и преобладающие периоды сейсмических колебаний эталонного и исследуемого грунтов.
Использование данных изменения динамической деформации грунтов, вызываемой прохождением сейсмических волн, предлагается АЛ.Кацем (1961) для расчета приращений интенсивности:
Д1 = (2.5)
Прямым методом определения сейсмсюпасности грунтов, идея которого принадлежит С.В.Медведеву (1962), является амплитудно-частотный по записям одновременной регистрации близки:: землетрясений:
Д1 = %(А, / Ао) -61§ (То/Тп), (2.6)
тде А0,Т0 - амплитуда и период колебаний эталонного грунта; Ад,
Тп - то же для грунта сравниваемого (исследуемого).
Различные модификации (Дреннов, 1981; Ершов, 1965; Иванова и др., 1983; Карапетян, 1984; Коган, .1979; Кригер и др., 1973; Мивдель я др., 1983; Штейнберг, 1985 и др.) совершенствовали его, не изменяя основных принципов и содержания.
Формула вида (2.6) применяется также при определении вариаций сейсмической интенсивности и частотных характеристик слоев грунта, по записям микросейс^ в интервале периодов 0.1 г2.0 с. Наибольший интерес представляет выделение локализованных источников мпкросейсм и изучение реакции среды на их воздействие. Предложенный "Г.Н.Бугаезским и 'др. (1986) способ поляризационного анализа треххомпоиснтоых записей для оценки приращений
Д1та0,08\1шяФ (2.7)
является рдшш из перспектиаЛых.
Используются также импульсные источники колебаний, возбуждаемых ударами, где оценивается влияние системы: источник — среда распространения колебаний - грунт. В работе под редакцией О.В.Павлова н В.А. Рогожиной (¡984) дается формула:
ЛИ),835 № (Ап / Ао> +1£ (ро /р«) 1, ' (2.8) где А0,АП - максимальные амплитуды колебаний эталонного н исследуемого грунтов; ро,рп ~ их плотности.
При оценке территорий со сложным строением возникают задачи, связанные с оконтуриванием и расчленением неоднородык грунтов, определением их мощности, параметров геофизического поля. В этом плане представляет интерес эмпирическая зависимость, найденная В.А.Джуриком (1980) при использовании данных о колебаниях мерзлых грунтов, вызванных взрывами и землетрясениями:
Д1 = =Б-0,94^'п//?[-9), (2.9)
где В - коэ<|Ьфнциент,зависящий от льдистости и состава мерзлых грунтов; рт/рт ~ отношение удельного электросопротивления мерзлого грунта к талому того же состава и влажности.
Соответствующая модификация формулы с накоплением материалов экспериментальных исследований может быть разработана с учетом специфики сейсмо-геофизических условий и особенностей грунтово-геологическнх комплексов Туркменистана.
Разработка технологии прогноза сейсмического воздействия н составления соответствующих карт сейсмического микрорайонирования базируется на максимальном учете комплекса природно-тех-ногенных условий и факторов, присущих территориям сейсмоактивных зон, специфика которых вносит существенные коррективы при выборе оптимальных вариантов методических приемов и способствует определению предпочтительных, новых и наиболее достоверных из них.
Выводы
2.1 Показана необходимость составления карт СМР территорий населенных пунктов и особо ответственных сооружений, расположенных в зонах 7-9-балльной сейсмичности Туркменистана. Выявлены критерии изучения особенностей инженерно-геологической
среды и составления карт инженерно-геологического районирования для целей СМР.
2.2. На малых глубинах ВЧР происходит сильное поглощение и дисперсия упругих волн; величина поглощения и длина волны находится в зависимости от частоты колебаний; полоса пропускания час-, тот - в пределах от 25-40 до 100-150 гц.
2.3. Поглощение закономерно связано со скоростями распространения сейсмических волн, с увеличением которых коэффициент поглощения и затухания колебаний возрастает, а декремент поглощения - еще больше. Установлен диапазон изменения отношения скоростей Ур/У3 в пределах от 1.4 до 5.0 и более,что вносит коррективы в оценку приращений сейсмической интенсивности и дает предпочтение использованию данных о скоростях распространения
" поперечных волн (БН) в водонасыщенных грунтах. I
2.4. Определены основные этапы исследований и оптимальный комплекс инженерно-геофизических методов оценки сейсмических свойств грунтов и районнровання.сейсмнческой опасности применительно к условиям сейсмоактивных зон Туркменистана.
2.5. Показана необходимость широкого использования макро-сейсмических данных в качестве критерия оценки интенсивности поверхностного распределения эффекта реального землетрясения.
Сейсмическая интенсивность и закономерности ее проявления в зависимости от тектонических и инженерно-геологических условий рассмотрены г, третьей глаие.
Обследования последствий ряда сильных землетрясений мира указывают на неравнозначное их проявление в заиисимостн от особенностей местности. Дж.Эйбп (1982) установлены доминирующие . факторы—глубина, протяженность и размеры очаговой зоны. Особую роль он отводит грунтам, их плотности и, особенно, степени водона-сг^шенного состояния, отмечая две главные причины разрушения зданий и сооружений - резонансные явления и инерционные силы.
Инженерно-сейсмологические исследования 34 геологического разреза, называемой зоноймалых скоростей, показали, что именно в ней происходит нзмененнессйсмичсскрго эффекта, отчего пелед-стлне различия параметрических характеристик грунтов наблюдаются неодинаковые повреждения, однотипных сооружений.при землетрясениях. г
Автором (1976) установлена зависимость изменения скоростей распространения Р-волн от водно-физических и геологических параметров пород, которая позволила классифицировать грунты по сейсмическим свойствам, обосновать выбор эталона и получить оценки сейсмоопасности.
Методом математической статистики обоснована взаимосвязь между скоростями волн и параметрами грунтов, выяснены форма и степень тесноты связи, определены коэффициенты корреляции. Анализ скоростных характеристик в качестве функции глубины (Н) ЗМС показал для Небитдага на хорошую корреляционную зависимость (г=0.83), а Красноводского района и Челекена (0.91-0.93) - на прямую функциональную при линейной и положительной корреляции. Возрастание скоростей на мощных грунтах носит прямолинейный характер и лишь для глубин до 3 м наблюдается криволинейный участок.
Для ряда районов США Л.Р.Фаустом (1953) установлена связь между скоростью и глубиной (Н), абсолютным возрастом (Т) и литологией (К) пород глубоких горизонтов:
г?р«К(НТ)1/6 . (3.1)
Достаточно большой фактический материал, полученный диссертантом (1977), коистатирует влияние литологического состава, возраста и генезиса пород на сейсмические свойства.
Проявление сейсмических процессов является функцией тектонической деятельности н положение очаговой зоны по отношению к районируемой территории, направление простирания крупных геологических структур и зон тектонических нарушений изменяют интенсивность колебаний. На примере проявления Красноводского землетрясения 1895 г. автором показано влияние зон разломов на примере Чслекенской структуры (Одеков, Эсенов, 1976). В сложной разрывной зоне вариации приращений на "освещенной" стороне местами превышали 0.5 балла относительно "теневой". Подобные явления наблюдались в амударышской зоне разломов прн Газлийскнх 1976 и 1984 гг., Гувдагском и Бурунском землетрясениях 1983 и 1984 гг. и др.
В формировании интенсивности сейсмических колебаний на поверхности земли играют существенную роль геоморфология местности. Развивая предположения Н.В.Орнзтского (1950), А.Н.Вахта-н£р (1967) предлагает оценивать коэффициент сейсмоустойчивости грунтов:
ксу - Со*(<р-Р-уУ Ш)
где 50- угол внутреннего трения пород; /б- предельный угол устойчивости откоса; у-угол действия сейсмической силы.
Для форм рельефа, которым характерен "эффект бича", рекомендуется формула приращений С.В.Пучкова (1971):
АI = 3,3 дарЛУск) + 3,318(У/в/\У0с), (3.3)
где ЛУгр,\7скЛУв.- ускорения движения на грунте, скале, на вершине и в основании сооружения соответственно.
Натурные наблюдения по регистрации землетрясений в отрогах Передового Копетдага, Шах-Адама и Б. Балхана показали на 4-5-кратное превышение смещений в продольной волне на высоте относительно основания при периодах 0.15-0.4 с, а при других периодах -до 7 раз, что соответствует приращению не менее 2 баллов. Отношения спектров колебаний в пределах от 2.2 до 2.7, а максимальных амплитуд - от 1.6 до 2.9.
Другой аспект явления,- снижение сейсмичности с глубиной. При Ташкентском землетрясении 1966 г. Т.Р.Рашидов и В.А.Кры-женков (1971) получили зависимости снижения аварийности водопроводных труб с глубиной их заложения. Исследования Д.Гара-гозова и др. (1975, 1977) в шахте глубиной до 24 м показали на разницу от 0.7 до 1.0 балла при периоде 0.3 с и максимумах амплитуд спектра колебаний 28-40 мм на поверхности и 19-20 мм - на дне шахты. Использована вторая часть формулы П.З), гае результаты принимались с обратным знаком (как для впадины).
Степень водонасыщенного состояния песчано-глинистых грунтов ослабляет структурные связи и прочностные характеристики и при сильных колебаниях вызывает значительную деформируемость. В крупносбломочных грунтах это влияние определяется составом и процентным содержанием рыхлого заполнителя. При малой мощности суглинистого и песчаного грунта происходит увеличение амплитуд ускорения; в увлажненных суглинках преобладающие периоды увеличиваются почтя вдвое. •
Это явление наблюдали Н.И.Кригер 11 многие другие. Пленки воды, проникая в трещины, способствуют расклиниванию пород и увеличению их сейсмропаСиости В лесах, содержащих 15-20% диффузной н капиллярной влаги, величина приращения достигает 1 бал-
ла, а в грунтах с содержанием гравитационного комплекса влаги -до 2 баллов. Подобные оценки, связанные с набуханием глин при увлажнении, получены О.Б.Кирстой иЭ.М.Эсеновым (1992) на территории Ашгабата, где прогнозируется увеличение показателя кон-•систенцин (1984).
Выводы
3.1. Определены параметры слоя грунтов в пределах которых происходит изменение характера волнового поля и вектора сейсмического смещения. Для сейсмоактивных зон Туркменистана динамические преобразования, формирующие и перераспределяющие интенсивность подземных толчков на поверхности, осуществляют грунты ВЧР, ограниченные глубинами до 10-12 м.
3.2. Установлены закономерности изменения скоростей распространения внутри ЗМС как по вертикали, так и по горизонтали, обусловленные составом пород и степенью их водонасыщенного состояния, геоморфологическими, тектоническими и другими особенностями местности, учет которых позволил получить качественные и количественные критерии оценки сейсмоопасностк для целей СМР.
3.3. Анализом и обобщением последствий сильных и разрушительных землетрясений Туркменистана выявлены закономерности проявления их от тектонических факторов и разработаны рекомендации по выявлению и учету влияния разрывных и складчатых структур на макросейсмнчсскнй эффект при СМР.
3.4. В массиве пород прнразломнои зоны, характеризующейся неоднородным составом и аномальными свойствами, наблюдаются максимальные колебании при землетрясениях. При выходе разрывов на поверхность сотрясения могут превышать интенсивность на 1-2 балла по сравнению с соседними участками.
3.5. На интенсивность проявления землетрясения значительно влияют геоморфологические условия, определяемые сейсмотектоническими особенностями местности. Наличие опражио-балочнон системы, изрезанностьи пересеченность поверхности, крутизна склонов (15 град, и более) и холмистость, высота отдельных форм рельефа и впадины способны изменить силу воздействия на 1-2 балла по сравнению с однородными условиями равнинных территорий.
3.6. Одним из главных факторов, определяющих сейсмооиас-нЬсть районов, являются гидрогеологические условия: при значи-
тельной мощности водоносного слоя и по мере приближения УГВ к поверхности интенсивность сейсмических колебаний в рыхлых отложениях увеличивается по гиперболическому закону.
3.7. Установлено негативное влияние техногенных (антропогенных) факторов на физико-механические и, как следствие, сейсмические свойства грунтов. Оценка и учет этого явления требуют разработки специальной методики исследования, направленной на . изучение динамики инженерно-сейсмических процессов в грунтах на разных этапах освоения, застройки и подтопления территорий для последующего прогноза ожидаемых сейсмических воздействий на весь период эксплуатации сооружений.
В четвертой главе представлены сейсмические условия территории города Ашгабата и концепция развития столичного региона. Столица Туркменистана расположена в пределах центральной чадти предгорной равнины Центрального Копетдага. Площадь застройки — более 150 кв.км- постоянно расширяется и основной ее особенностью является приуроченность к зоне-зысокой сейсмической активности.
Наиболее полная информация о сейсмичности района получена в результате изучения последствий катастрофического землетрясения 1948 года, природы и механизма его возникновения, области распространения и степени проявления воздейстпий, освещенные в работах В.Ф.Бончковского, И.А.Гзелншвили, А.Н.Сафаряна, Е.Ф. Саваренского, Е.М.Бутовской, Я.Г.Коваленко, В.П.Мнрошниченко, Н.О.Оразымбетова, С.В.Медведева, С.В.Пучкопа и многих друшх.
Исследуя механизм очага, Д.Н.Рустанович считает, что сдвиг произошел по контакту подошвы- осадочной толщи и поверхности кристаллического фундамента. По уточнению Г.П.Горшкова - оказано давление Копетдагского блока на блок передового прогиба. По В.А.Бушу, Ю.Н.Годину и др., смещение блока произошло по горизонтальной плоскости, а по мнению Н.В.Шебалина - на фоне субширотного вертикального глубинного разлома существует узкий, того же простирания очаг с вертикальной плоскостью разрыва, смещения по которому и явились источником подземного удара. Подобная идея высказана ранее С.В.Медведевым, предполагавшим в очаге субвертикальный разрыв типа крупного взброса с подымающимся северным крылом.
Записи землетрясения 1948 года о эпнцентральнон зоне получить не удалось. По поведению фабричных труб, смещению памят-
ников и др. проявлениям оценены периоды колебанийв главной фаз® 0.27-1.2 с и величина ускорения 2800-8300 мм/кв. с. Ускорения ко-роткопериодных колебаний в Ашгабате превышали 0.5 g. Остаточные сейсмогравитационные деформации в грунтах проявились в виде трещин,обвалов и оползней делювиальных пород, в изменении дебита источников. Гидродинамические деформации сопровождались образованием грязевых вулканов - сейсмовулканидов, действовавших короткое время.
Сила землетрясения проявилась не везде одинаково и объясняется разнообразием геологических и гидрогеологических условий. В Ашгабате интенсивность сотрясений дифференцирована в зависимости от местных факторов, В южной и западной частях города на гравийно-галечниковых отложениях с глубоким УГВ сотрясаемость не превышала 8 баллов, на остальной территории - 9 баллов и более. Нарастание интенсивности совпадало с ухудшением геологических и гидрогеоморфологических условий местности. Сопоставительный инженерный анализ разрушений и их количества с грунтовыми условиями позволил С.В.Медведеву (1952) выявить на территории г.Ашхабада три зоны сейсмичности. Эти выводы, подтвержденные материалами сейсмометрических наблюдений повторных толчков, составили основу первой схемы СМ Р.
В 1962 г. туркменскими сейсмологами на основе комплексных наблюдений по изучению ЗМС, высокочастотных микросейсм, микрогравиметрической и инженерно-геологической съемки была составлена новая карта СМР Ашхабада, на которой выделены зоны 8-, 9- и 10-балльной сейсмичности, занимавшие соответственно 28; 40 и 32% городской территории.
Последующий почти повсеместный подъем УГВ, вызванный техногенными факторами, предопределил необходимость прогноза сейсмических условий при искусственном водопонпжешш. Очередной вариант карты СМР 1974 г. сопровожден рекомендациями оптимальных параметров снижения УГВ сетью скважин вертикального дренажа. '. ,
Согласно последней карте СМР, утвержденной приказом Госстроя Туркменистана <№.6 от 16.02.1988г.), в качестве нормативного документа в пределах Ашгабата выявлены зоны 8-, 9- и более 9-балльной сейсмичности и подзоны (участки) с благоприятными условиями и осложняющими факторами. Ее основу составили материалы специальных исследований ИС АН Туркменистана и Туркменгосп-
о
роекта, проведенных в 1979-1984 гг. Использована разработанная в ИС АНТ методика автора, учитывающая совокупное влияние при-родно-техногенных условий и факторов на интенсивность сейсмического воздействия.
Зона 8 бпл/юв расположена в южной, западой и северо-западной частях города, где развиты грунты фаций осевых частей конусов выноса: гравийно-галечниковые отложения с супесчаным (до 30%) заполнителем, плотные 2.11г/куб.см; е=0.3) маловлажные, УГВ более 10 м. Преобладающие периоды микроссйсм от 0.1 до 0.7 с, искусственных колебаний - от 0.1 до 0.5 с; амплитуды в пределах 0.3-0.5 мм; скорости распространения Р-волн от 700-800 м/с и более, скорости Б-волн до 400-500 м/с. Неблагоприятные факторы: наличие маломощного (2-5м) чехла просадочных грунтов; площади с нерти- " кальнымн бортами карьеров и котлованов (до Юм), русел (до 3-5м) временных водотоков.
Зона 9 баллов занимает центральную, западную и юго-восточную части города: четвертичные делювиально-пролювиальные су* песчано-суглинистые грунты- с прослойками песков, подстилаемые гравийно-галечниковыми породами мощностью 3-5 м (р » 1.5-1.65 г/куб. см), коэффициентом пористости более 0.7 (супеси) и более 0.9 (суглинки). Современные физико-геологические процессы развиты слабо; УГВ=5 м и более. Тпреолл = 0.2-2.0 с, амплитуды от 0.7 до 25 мм, скорости Р-волн 450-550 м/с/Б-волн 300-350 м/с. Осложняющие факторы: просадочные грунты и участки с УГЪ менее 5 м. Рыхлые маловлажные супеси (до5м) Кешинынбаирской возвышенности имеют сильно изрезанную поверхность. Широко развит плоскостной смыв, возможны оползневые явления. • • •'
Зона .более 9 баллов занимает северную половину городскрй территории, площади Кешшшибаирской возвышенности, фрагментарно расположенное п западной, юго-западной -и юго-восточной частях города: отложения представлены супесями, суглинками и. прослоями песков мощностью более 10 м. Коэффициенты пористости для супесей более 0.7 » и суглинков - более 0.9. Консистенция пластичная и текучая (1} > 0.5); УГВ - от 1 до 10 м; минимальные значения скоростей и максимальные величины амплитуд колебаний и приращений балльности. Неблагоприятные факторы - широкое развитие физико-геологических процессов: оврагообразование п
просадочность, подработка территории, наличие кяризов, техногенный подъем УГВ.
Дальнейшее развитие строительства и освоения вызывают необходимость постановки работ по ДСР Ашгабатской агломерации. Исследования, проведенные под руководством автора (1980, 1993), позволили составить первые варианты схем ДСР (М 1:2000 000), в основу которых легли материалы инженерно-геологической съемки и данные исследования реакции грунтов на сейсмическую сотрясаемость.
Выводы
Современное градостроительство, в значительной степени формирующее материальную и духовную среду жизнедеятельности общества н активно воздействующее на решение экономических н социальных проблем, в условиях высокой сейсмичности должно осуществляться с требованиями, направленными на обеспечение сейсмической безопасности населения и устойчивого функционирования про-мышленно-гражданских и других комплексов. Одним из элементов решения этой задачи является оценка степени сейсмоопасности и районирование территории поданному признаку.
4.1. Анализ результатов работ по СМР территории г.Ашгабата позволил установить общую закономерность изменения сейсмической интенсивности в зависимости от особенностей природных условий и активности техногенных процессов. На всех вариантах карт СМР выделены зоны, отличающиеся на ±1 балл от фоновой сейсмичности. На картах, составленных после 1962 г., наблюдается увеличение размеров .площадей, неблагоприятных в сейсмическом отношении, что объясняется резким изменением гидрогеологических условий.
4.2. Представлен инженерный анализ проявления землетрясения 1948 г. на территории Ашхабада и окружающих его населенных пунктах. Описан механизм очага, определена плейстосейстовая область разрушительных, последствий катастрофы, проявившейся с максимальной интенсивностью до 10 баллов. Основными причинами тяжелых последствий, определившими масштабы трагедии, явились: заниженная сейсмичность (7 баллов) Копетд^гского региона, соответствовавшая состоянию сейсмологической науки тех лет, и отсутствие достаточно обоснованного сейсмостатистического материала; несовершенство антисейсмических мероприятий; особенности мест-.ijitfo сгроительного материала и качество строительства.
4.3 Составлен новый вариант нормативной карты СМР территории города Ашгабата <М 1:100000); на ней выделены зоны 8-, 9- и более 9-балльной сейсмичности и подзоны с учетом осложняющих местных факторов.
4.4 Обоснована необходимость разработки (или уточнения) нового варианта карты СМР в связи: с разработкой нового Генплана перспективного развития; с совершенствованием методики СМР и привлечением новых способов, а также с изменением естественных условий в результате техногенных процессов; с изменением экономического, промышленного и сельскохозяйственного потенциала, социального статуса и демографического развития инфраструктуры столичного региона суверенного государства.
4.5 Имеющаяся к настоящему времени карта общего сейсмического районирования (ОСР) территории Туркменистана (М 1 : 2500000), характеризуя глобальную оценку сейсмичности, не обладает необходимой детальностью характеристик сейсмического воздействия на инженерные сооружения как для планирования развития столицы, так и для оценки сейсмического риска. Данное обстоятельство требует разработки и составления карты дет.чльногоссисмо-районнропания масштаба 1:200000.
4.6 Опыт изучения разрушительных и катастрофических землетрясений (Ашхабад, 1948; Газли ,1976, 1984; Гумдаг, 1983; Спитак, 1988 и др.) убеждает п необходимости проведения сейсмической паспортизации зданий, позволяющей определить степень аварийности ооружений и необходимость их современного демонтажа или усиления конструкций. При этом наибольший эффект достигается при учете результатов СМР, позволяющих свести к минимуму возможные в будущем убытки и потери.
4.7 Выполнение перечисленных исследовании не рассматривается как разовое мероприятие, навсегда решающее проблемы сейсмической безопасности. Наряду с ними необходимо вести режимные наблюдения явлений, обладающих прогностическими признаками для изучения сейсмической обстановки в реальном масштабе времени, обеспечивающей сейсмогеофнзический мониторинг территории Генеральной схемы.
4.8. Неравномерный характер ущерба, наносимого землетрясениями, должен стать предметом внимания страховой службы. Уточнение степени сейсмоопасности территории и. соответствующие антисейсмические мероприятия обеспечивают устойчивость соору-
жений. При этом, возникающие экономические потери оказываются, как правило, ниже сумм страхования, что позволяет за счет доходов создавать резерв средств, г.Ашгабата и покрывать убытки от стихии.
В главе пятой представлены основные результаты сейсмического микрорайонирования на территории Туркменистана. Некоторые характеристики выявленных зон более подробно описаны в диссертации.
Необходимость оценки риска и районирования сейсмической опасности диктуется практическими потребностями сейсмостойкого строительства вследствие расположения значительного количества населенных пунктов в зонах 8- и 9-балльной сейсмичности.
Гявеоская равнина в структурном отношении расположена в пределах эпицентральной зоны Ашхабадского землетрясения 1948 г., что определило ее сейсмичность в 9 баллов. По данным СМР, в пределах Гявсрской равнины выделены:
- зона 8-балльной сейсмичности сложена (на 60-90%) пролю-виальньши гравийно-галечниковыми породами конуса выноса, УГВ более 30 м. Скорости Р-волн в пределах 750-850 м/с, поперечных -до 400-500 м/с, амплитуда смещений -15 мм.
- зона 9-бадлъной сейсмичности представлена супесчано-суг-лшшетымм, песчаными и глинистыми разностями пород. Глубина УГВ - 20-30 м. Скорости Р-волн - 450-550 м/с, S-волн - 300-350 м/с. Амплитуда смещений-до 25 мм.
Промежуточные подзоны 9-балльной сейсмичности: с лучшими инженерно-геологическими условиями представлена переходным участком от грубообломочных гравийно-галечниковых отложений конусов выноса к мслкоземистым, рыхлым осадкам с УГВ 20-30 м, А 15-25 мм; в юго-восточной части супесчано-суглинистые грунты отличаются худшими условиями с УГВ = 5-10 м, А = 25 мм.
Территория г.Туркменбаит. поданным сейсмостатистики. по- вторных нивелировок, гравиметрических ц других исследований, характеризуется повышенной сейсмичностью. К ней приурочена основная масса очагов крупных и мелких землетрясений и катастрофического 1895 г., эпицентркоторого, по данным автора (1966), находился на полуострове Дарджа в зоне К расиоводско-Бал ханского глубинного шва.
• Городская территория характеризуется сложным инженерно-геологическим и геоморфологическим строением. На гравийно-га-
лечниках конусов выноса наблюдается снижение сейсмичности на 1 балл. К худшим отнесены эоловые отложения на побережье бухт Муравьева и Соймонова, сильно увлажненные и рыхлые, сейсмический эффект на которых увеличивается не менее чем на 1 балл относительно средних грунтов с плотностью 1.77 г/куб. см, величиной скороетейР-волн550м/си8-волн-300м/с. На карте СМР наиболее благоприятные - 8-балльные участки - занимают около 20%, неблагоприятные (1СКч1лльны(-).-до 25%, а ~ значительную (55%) часть территории, на которой подъем уровня Каспия отражается в виде перехода отдельных участков в неблагоприятную зону.
Красноводская кос.-) характеризуется развитием типичного эолового сильнопересеченного рельефа. Породы отличаются от средних в худшую сторону, что объясняется увлажненностью и небольшой их плотностью. По всем данным здесь отсутствуют 8-балльные и около одной третьей части косы занимают 10-балльные грунты (все побережье, представленное рыхлыми новокаспийскими отложениями с близким залеганием УГВ), а остальная территория отнесена к исходной 9-балльной сейсмичности.
Полуостров Уфрп располагается в основном на ядре хребта Ка-радаг, сложенного изверженными магматическими породами юрского и мелового возрастов. Возвышенность, вследствие сильнорассечен-ной поверхности, ограничена для застройки и более дробному районированию не подвергалась. -
Благоприятные грунты - пролювнально-делювиальные отложения раннечетвертичпого возраста, представленные чередующимися глинами, суглинками, супес.ши, песками и плохоокатанными обломками щебня и дресвы, отличаются сухостью и плотностью (до 1.93 г/куб. см) пород; значения скорости распространения Р-волн от 900 до 1100 м/с. Средние услооии - морские отложения верхнечетвертичного возраста, представленные оолитовым песком с прослоями песчаника, с хорошоокатанными и отсортированными гравийными ц песчаными частицами. Плотность пород 1.79 г/куб. см, скорость Р-волн-800 м/с. Худите условия-иловато-песчаные морские осадки новокаспийского и современного возрастов с плотностью 1.51 г/куб. см. УГВ повсеместно залегает на незначительной глубине или выходит на поверхность. На карте СМР около 20% территории занимают Sr. &1ЛЛЫДОС, 45% -9-балльиыеи 35% - 10-бплльные участки сейсмичности.
Город Челеке^ расположен в западной части одноименного полуострова и представляет небольшой участок Челскенского антиклинального поднятия - один из наиболее сложных элементов, созданных валахской орогенной фазой. По данным автора (1966), Красно-водскос землетрясение 1895 г. проявилось здесь силой не менее 9 баллов, с дифференцированной интенсивностью по всей территории тогдашнего острова.
В геологическом строении основную роль играют породы третичного и четвертичного возрастов красноцветной толщи апшерон-схого, хвалынского и новокаспийского ярусов, неоднородные по простиранию отдельных литологических разностей, с частым чередованием и выклиниванием без выраженных границ. УГВ залегает на разных глубинах и зависит от формы рельефа, в центральной и восточной частях погружаясь на 10 м и более. На западе и юге - в сторону моря и залива Карагсль УГВ близко подходит к поверхности, что отмечено и вдоль южного склона возвышенности Чохрак.
ИзучениеЗМС показало на наиболее распространенные скорости Р-волн 400 м/с и поперечных - 280 м/с в песчано-глннистых грунтах с плотностью 1.79 г/куб. см, принятых за средние. На карте СМР Челекена около 40% городской территории занимает 9-балльная зона; переходная от 9- к 10-балльной - 25%, а остальная, включая всю прибрежную паюсу, отнесена к условиям 10-баллыюй сейсмичности. Карта СМР использована институтом "Ленгнпрогор" в качестве основы Генплана развития г.Челекена.
Предполагаемое снижение (или стабилизация) уровня моря путем искусственной переброски под Каспия в прилегающие впадины должно происходить, по всей вероятности, довольно резко и втечение короткого времени. Этот процесс может неоднозначно отразиться на гидрогеологических условиях береговой зоны. Не исключены явления просадки и суффозии грунта, в связи с чем возникает необходимость постановки целенаправленных НИР межрегионального характера ©сенов, 1993) по изучению: сейсмического режима береговой линии Каспия, включая ближнее л дальнее зарубежье; "наведенной" (провоцируемой) сейсмичности в пределах заполняемых водохранилищ и понижений; взаимосвязи между глубинными процессами, сейсмичностью и изменением уровня моря; влияния степени водонасы-щенного состояния среды на интенсивность сейсмического воздействия и др. актуальные в научно-теоретическом и практическом плане.
Город Небитдпг-центр Балканского велаята - п тектоническом отношении расположен в переходной зоне от Прнбалхакской депрессии к крупной антиклинальной складке Б. Бал хана, осложненного флексурообразиыми перегибами и разрывными нарушениями. Наибольшее количество толчков зарегистрировано в северо-западном окончании Б.Балхана (севернее ст.Джебел), а в последнее время - в Гумдаге (1983), в Буруне (1984), в акватории Каспия (1986, 1989), в Кара-Тенгире (1994), где отмечены отдельные концентрации очагов различной глубины.
Геоморфологически территория входит в область подгорной равнины. Гидрогеологическая обстановка (УГВ более 10м) не оказала существенного влияния на выбор средних грунтов.
Поданным ИГР, наиболее распостранеиы песчано-грапийные грунты, для которых скорость Р-яолн равна 550 м/с и поперечных -280 м/с, плотность 1.65 г/куб.см. Плотные гравнйно-галечиики со: ответствуют8-балдьнойсейсмичности. Значения максимлльныхам-плнтуд смещений в два раза меньше, чем на средних. Массовое определение приращений балльности нигде не превышало величины 0.5 балла, что не позволяло выделить участки повышенной (более 9 баллов)сейсмичности.
На карте СМР около 25% территории занимает 8-балльная зона, остальная —9-балльная. Неблагоприятный фактор южной части города - вероятность подтопления техногенного происхождения, :пособное увеличить сотрясаемость еще на 1 балл.
На западе Туркменистана расположен Гызыларбатскнй реги-тн, занимающий п сейсмическом отношении особое положение, С эдной стороны, он являете,! барьерной ступенью между двумя 9-бал-тьными зонами, с другой - находится в области пересечении разрушительных воздействий землетрясений: Краснонодского (1895), Га-кшджикского (1946), Ашхабадского (1943 гг). Геологические и тектонические особенности препятствуют вовлечению района в стадии гейсмнчсской активности. Е.Ф.Саваренский, Н.ЛЛкиден, С.И.Ма-:арский (1953), Б.А. Петрушевскнй, Н.А.Резанов (1954,1956) н др. объясняли это мозаичностыо геологического строении, отсутствием )езкого сочленения с передовым прогибом Копетдага и меньшей интенсивностью новейших движений. Данная точка зрения учтена в юрмативиой карте ОСР, где гг.Газакджик и Гызыларбат отнесены к i-балльной зоне.
Город Гызыларбат расположен на осадочных образованиях, сложеных часточередующимися комплексами пород верхнечетвертичного и современного возрастов. УГВ залегает на глубинах 35-70 м и зависит от рельефа.
Зона 8 баллов - гравийно-гялечннкопые отложения с песчано-супесчаным заполнителем южной и юго-восточной частей города. Длительность колебаний <ДЮ =0.07-0.34 с, Тпреобл = 0.036-0.096 с, остаточная деформация в грунте после 6 ударов шаром - до 65 см, скорость распространения Р-волн - 700 м/с, минимальные амплитуды микроколебаний.
Зона 9 баллов -суглинисто-глинистые отложения, залегающие на песчано-супесчаных, а местами - на грубообломочных материалах. ДК = 1.28-1.5 с, Тпрсобл> = 0.68-0.95 с, скорость Р-волн - до 500 м/с, амплитуды микросейсм'в 2 раза выше по сравнению с первой зоной. Занимает северную и северо-западную части города. Неблагоприятные факторы: участки пересеченного рельефа, прилегающие к овражно-балочной сети (джары).
Город Газанджик характеризуется полого-волнистой равниной с конусами выноса, межконусными впадинами и периферийными окончаниями. Уровень ГВ расположен на значительной глубине и не длияет на состояние естественной влажности грунтов.
Зона 7 баллов - гравийно-галечннковые отложения с песчано-глинистым и супесчаным заполнителем. Скорости Р-волн - 750 м/с, поперечных - 380 м/с; Тпрео!-л = 0.24 с, затухание - 0.31 с.
Зона 8 баллов - комплекс'супесчано-песчаных и суглинистых пород, подстилаемый гравийно-галечником. Скорости Р-волн - 550 м/с, поперечных - 300 м/с; ТПреодл = 0.32 с, затухание - 0.26 с.
Зона 9 баллов - маломощные суглинисто-глинистые породы, подстилаемые песчаными и галечниковыми отложениями. Скорости Р-водн-400м/с, поперечных-230м/с; ТПрСС^л «=0.37с, затухание-0.22с
Площадка ТоШШКЧНЩ., комплекс" министерств и ведомств -Туркменистана, расположенная в южной части пос.Берзенш, не вошла в состав нормативной карты СМР территории г.Ашгабата.
В комплекс исследований вошли методы: изучения ЗМС и мик-росейсм, инженерно-сейсмометрические и электромагнитные изыскания. :
На геоэлектрических разрезах прослеживаются зона аэрации, водоносный горизонт и комплексы пород, согласующиеся с данными инженерных изысканий и изучения ЗМС. Низкоомные значения
(15-50 Ом+м) присущи поверхностным суглинкам, супесям и обводненным гравийно-галечниковым грунтам. Высокоомные зоны (100500 Ом+м) связаны с приповерхностными сухими гравийно-галечни-ковыми грунтами.
По результатам геомагнитной съемки выявлены три аномальные зоны. На восточной и западной частях площадки их значения достигают 400-500 нТл, а интенсивность поля в центральной части не превышает 200 нТл.
Величины скоростей изменяются в пределах: Р-волн - 220-300 м/с (поперечных -140/180 м/с); 300-400 м/с (220-280 м/с); 500-700 м/с (350 м/с). На гравинно-галечниках - 900-1200 (400-600м/с) соответственно. Приращения - от 0.0 до 1 балла. Методом микро-сейсм зарегистрированы колебания с амплитудами от 4.0 до 6.5 мм и периодами от 0.6 до 0.8 с. Величины приращений в пределах 0.0-0.7 баллов. По методу ударного воздействия на рыхлых грунтах наблюдались максимальные амплитуды колебаний; ТПрСОдл =0.01-0.018 с, Тмах=0.01 -0.033 с; приращения - от 0.0 до 0.8 балла.
В целом величины приращений относительно гравийно-галеч-никовых 8-балльных грунтов варьируют от 0.0 до 1 балла. Предполагаемая в районе активная тектоническая зона может увеличить эффект сейсмического воздействия еще на 0.5 балла. Таким образом, ожидаемая максимальная сейсмичность на участках составила от 8.5 до 9.5 балла, которая использована в качестве расчетной при проектировании и строительстве Гостиничного комплекса, ряд архитекторов и строителей которого удостоены Международной премии нм.Магтымгулы.
В ы в о д и
5.1. Эффективность методики изучения ЗМС подтвердила возможность получения абсолютных характеристик грунтов, а не источника колебаний. Мобильность и оперативность информации, полутемой при зондировании грунта стандартным воспроизводимым ;игналом, показывают методологические преимущества способа.
5.2. Интерпретацией данных скоростей распространения Р- nS-юлн определены упругие параметры среды, максимальные амплиту-(ы смещений и другие характеристики. Проведен анализ величин фиращений и выявлены критерии оценки их среднего значения, что
позволило дифференцировать грунты по их сейсмическим свойствам и выявить эталон.
5.3. Карты СМР городов Туркменистана, утвержденные в качестве нормативных документов, определяют планирование, размещение и развитие населенных пунктов и зон освоения.
5.4. Территория г.Челекена подразделена на зоны 9 и 10-балльной сейсмичности. Дополнительными исследованиями выделены новые участки освоения и рекомендовано развитие городской территории в зонах с сейсмичностью, не превышающей 9 баллов.
5.5. По сейсмическим свойствам территория г.Небитдага разделена на две зоны - 8- и 9-балльные. Для первой, представленной гравийно-галечниковымн отложениями, затраты на капитальное строительство снижаются. Аналогичный эффект получен в Турк-менбашн и на полуострове Уфра.
5.6. На Гяверской равнине, в связи с освоением зоны Гарагум-ского канала под орошаемое земледелие, ведется строительство агропромышленных гидротехнических и других инженерных сооружений. Рациональному их размещению способствуют данные СМР.
5.7. В пределах городов Гызыларбата и Газанджнка на фоне 8-балльной сейсмичности выявлены участки 7-, 8- и 9-балльной сейсмичности. Северные (9-балльные) части, вследствие интенсивного поднятия УГВ, имеют тенденцию к расширению и захвату 8-балльных участков.
5.8. На стройплощадке Гостиничного комплекса ожидаемый эффект может проявиться с силой от 8.5 до 9.5 баллов. При ее освоении предусмотрены мероприятия ТНИИ сейсмостойкого строительства, регламентированныепостанорленнем (№ II от 6 марта 1989 г.) Госстроя Туркменистана для условий более 9-балльной сейсмичности, рекомендованы защиты от просадок и возможного подтопления территории.
В шестой главе определены основные направления исследования сейсмической опасности в новых социально-экономических условиях Туркменистана. Теоретические предпосылки и экспериментальные данные, показывающие предпочтительность комплексных исследований, позволили получить наиболее достоверные результаты по оценке сейсмоопасности. -
. Сильная дифференциация мнкрогеологическнх условияй сейсмоактивных зон требует установления факторов, влияющих на про-
явления землетрясений. Оптимальное планирование и застройка территорий связаны с изучением техногенного изменения сейсмической опасности на стадиях освоения, строительства и последующей эксплуатации. Исходя из этого необходимо предусмот реть изучение:
1) геологического строения, включая детальное изучение особенностей пород, слагающих ЗМС, локальной и неотектоники;
2) гидрогеологических условий, с учетом режима и глубины УГВ, мощности водоносного слоя, параметров капиллярно-водона-сыщенной зоны;
3) геоморфологической обстановки с указанием характера н типа рельефа, крутизны наклона дневной поверхности;
4) современных физико-геологических процессов и явлений, в том числе техногенных (антропогенных) факторов;
5) структурно-текстурных особенностей грунтов, включая характер и закономерности изменения диалогического строения;
6) состава, физико-механических, реологических и других свойств грунтов, степени увлажнения и просадочиосги.
Для разработки прогноза сейсмических воздействий, вызываемых изменением природной обстановки, необходимы изучение и учет динамики процессов городских территорий, связанных с млссо-переносом грунта, накоплением влаги под зданиями и асфальтовыми покрытиями, подъемом УГВ. Подтопление территории г.Лшгабата, в частности, обусловлено нерациональным водопользованием: возросло фильтрационное питание (утечки из водонесущих коммуникации, фильтрация с площадей зеленых насаждений и орошаемых земель), которое при низкой проницаемости пород сформировало на "выходе" потока подпор и подъем УГВ.
С увеличением степени влажности происходят потеря прочности пород, повышение их деформируемости. Пылеватые и тонкозернистые пески приобретают свойства плывунов, лессовидные супес-чапо-суглинистые породы - текучую консистенцию. Гравитационные уплотнения, просадки и образование вторично слабых грунтов и, связанные с ними, деформации зданий характерны для районов старой застройки Ашгабата. Процессы интенсивного засоления грунтов и образования "шоров" (солончаков) развиты в северной части города, где близкий УГВ при слабом оттоке и интенсивном испарении разрушают структурные связи грунта, значительно увеличивают минерализацию подземных вод и их подъем по капиллярам.
Развитие подтопления ведет к возрастанию сейсмопасности, уменьшение или снятие которого возможно дренажем, приводящим к изменению свойств грунтов иной природы. В частности, развитие суффозионно-просадочных деформаций ухудшает ситуацию, а процессы консолидации среды* и "реставраций" структурных связей могут протекать довольно длительное время.
Перераспределение напряжений в верхней части литосферы и дополнительные нагрузки, возникающие от давления значительной массы больших городов с многоэтажными зданиями, сильно уплотняют грунты оснований фундаментов, нарушают естественный влаго-обмен, приводят к неравномерным просадкам. В этом плане разработка комплексной методики прогнозного СМР предполагает оценку и максимальный учет совокупного природно-техногенного прессинга (экзогенных, эндогенных, антропогенных, техногенно-возбужден-ных процессов) на грунтовые условия. Использование данных классификации грунтов по сейсмическим свойствам позволяет определять границы зон различной сейсмической опасности и степени риска, что является основой при составлении карт СМР.
В районах, где отсутствуют карты СМР, оценка расчетной сейсмичности площадок возможна по специальным таблицам и шкалам, учитывающим микрогсологичсские особенности местности. По результатам изучения сейсмических свойств грунтов и СМР городов республики автором разработана Региональная шкала приращений сейсмичности для 9-балльных зон Туркменистана (1981), приводимая в диссертации.
Для создания методической основы ДСР и СМ Р рекомендуются специальные морфоструктурные изыскания с целью изучения особенностей строения и закономерностей формирования покровных рельефообразующнх отложений и погребенных структур, а также для создания карты современной геодинамики рельефа. Здесь необходимо использовать данные морфологии и генезиса рельефа, проявления современных процессов с оценкой тренда их развития, а также . лнтолэго-геоморфологическис условия. Негативные последствия землетрясений возможны в условиях сильно расчлененных погребенных поверхностей и крутых склонов, я при обводненности грунта процессы могут приобрести катастрофический характер. ,
Исследованиями О.Б.Кнрста и автора (1992) выявлена возможность повышения надежности определения параметров грунтов путем регистрации приливных изменений напряженно-деформирован-
нога их состояния в условиях естественного залегания. Предположения основаны на адекватном насыщении или стекании грунтовой воды из водоносного горизонта тела, ограниченного первоначальным или текущим положением УГВ. В процессе увлажнения происходит изменение объема глинистых пород, создающее дополнительные деформации и напряжения в окружающей среде, зависящие от ее упругих свойств, формы и характера набухающих (оседающих) грунтов. Информация о свойствах возмущающих пород определяется путем решения обратной задачи теории упругости по заданным на поверхности или внутри упругого полупространства значениям одного пли нескольких параметров.
Способ обеспечивает возможность исследования свойств грунтов всей толщи зоны аэрации и отслеживать их состояние в динамн-1еском режиме: в процессе эксплуатации инженерных сооружений и ia разных стадиях дренирования подземных вод.
Для обоснования инженерных решений учета сеисмоопасности 1еобходимо создание модели сейсмичности региона, позволяющей соличественио описать ее по двум направлениям:
- одновременный прогноз интенсивности по территории рес-¡ублики;
- независимая оценка возможных эффектов землетрясений в :аждом из ее велаятов и этрапов.
Оценка сейсмического риска базируется на модели, дающей |рогноз интенсивности каждого из возможных землетрясений по не-кольким участкам. Это особенно важно для учета вероятностных по-ерь и акцентирует внимание на необходимость определения харак-еристик колебаний грунта: пиковые ускорения; спектральная плот-юсть; спектры реакции (спектры Фурье); длительность колебаний.
На примере Ахалского велаята показана необходимость соче-ания работ no СМР и ДСР, поскольку застройка агломерации уже. риблизилась к зонам, отнесенным к условиям возникновения как ильных, так и относительно слабых, но обладащих разрушительным ффектом землетрясений.
Таким образом, дальнейшее развитие народнохозяйственного омплекса Туркменистана и вопросы повышения сейсмозащнщенно-ги населения ставят в ряд актуальных научно-технических задач роблему создания оптимально насыщенной системы наблюдений, ацеленной на исследования высокого класса и обеспечивающей ценку сеисмоопасности и прогноз землетрясений. СоцЙальная необ-
ходимость и экономическая целесообразность разработки карт СМР территорий определяются потребностями сейсмостойкого строительства в знании и учете дифференцированной сейсмичности. В свою очередь, ссйсмостойкость зданий и сооружений, обеспечивающаяся научно обоснованным выбором площадки строительства и надежной конструктивно-планировочной системой, использованием прочных строительных материалов и устойчивых конструкций, а также высоким качеством работ, является в настоящее время единственной защитой от разрушительных воздействий сильных и катастрофических землетрясений.
Выводы
6.1. Разработана и применена комплексная методика сейсмиче-• ского микрорайоннрования, внедрено Методическое руководство по
СМР, рекомендованы сочетания приемов оценки сейсмических свойств грунтов и расчета приращений балльности применительно к условиям Туркменистана. Результаты разработок представлены заинтересованным организациям для практического использования при постановке работ по СМР и уточнению расчетной сейсмичности площадок строительства.
6.2. На основе экспериментальных и макросейсмических исследований установлена степень максимальных сотрясений - не более 7 баллов - на скальных породах, что служит дополнительным критерием определения эталонного грунта в 9-баллышх условиях Туркменистана.
6.3. Установлена необходимость изучения и учета техногенеза с целью разработки методики прогноза сейсмических воздействий, вызываемых изменением природной обстановки.
6.4. По результатам исследований разработана Региональная шкала приращений для 9-балльиых зон Туркменистана, рассматриваемая как пример обобщения теоретических и методических построении, касающихся вопросов влияния природно-техногенных факторов на сотрясаемость, н предлагаемая для оперативной оценки сейсмичности типичных грунтовых условий при отсутствии данных инструментальных наблюдений.
6.5. Установлена необходимость производства специальных морфоструктурных исследований для изучения особенностей изменения морфологии и генезиса рельефа, проявления современных re-
оморфологических процессов с оценкой тренда их развития, включая анализ взаимосвязей между элементами рельефа, составом рыхлых отложении, глубиной УГВ и локальной сейсмотектонической обстановкой. В комплексе с другими методами они должны выявить по данному признаку критерии оценки сейсмоопасности с целью создания инженерно-сейсмогеологнческой основы ДСР и СМР.
6.6. Установлена надежность определения параметров набуха-емости и усадочности глинистых грунтов путем регистрации приливных изменений напряженно-деформированного состояния среды. Возможность исследования поведения грунтов в динамическом режиме позволяет рекомендовать данный способ при проведении строительных работ и разработке методики прогнозного СМР.
6.7. На примере территории Ахалского велаята показана необходимость сочетания работ по ДСР и СМР, где интенсивная застройка приблизилась к зонам возможного возникновения как сильных, так и относительно слабых, но обладающих разрушительным эффектом землетрясений.
6.8. Установлены социальная необходимость и экономическая целесообразность разработки карт СМР и прогноза сейсмических воздействий, определяемые потребностями сейсмостойкого .строительства, являющегося в настоящее время единственной защитой от разрушительного влияния подземной стихии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ (основные результаты исследований)
Исследованием природы неравномерного распределения эффекта землетрясения создана научная основа детального учета сейсмической опасности и разработан оптимальный комплекс инженерно-технологических работ по ее оценке, показаны теоретические и практические аспекты проблемы и сделаны следующие выводы:
1. Разработанная концепция прогноза сейсмического эффекта, учитывающая влияние инженерно-геофизических, гидродинамиче-;ких, морфоструктурных параметров грунтов, позволяет рационально обосновать и решать архитектурно-планировочные задачи и вопросы сейсмостойкого строительства. Развита научно-теоретическая ■i методическая основа комплекса исследований по ДСР и СМР в юнах крупных городов, агропромышленных комплексов, уникальных инженерно-технических объектов, относящихся о национально-
му достоянию Туркменистана на примере территорий Ахалскош и Балканского велаятов.
2. Впервые разработано и внедрено в практику научно-методическое руководство по СМР: намечены пути дальнейшего его совершенствования и способов оценки сейсмического риска. Совокупность новых экспериментальных данных и оптимальные варианты комп-лексирования методов СМР в сейсмоактивных зонах Туркменистана позволяют, наряду с основными (регистрации землетрясений; акустической жесткости пород), использовать результаты изучения микроссйсм и электромагнитных исследований увлажненных грунтов, записи колебаний от нестационарных источников, остаточные деформации на поверхности земли, коэффициенты сейсмоустойчи-вости склоновых отложений и гидрогеологической обстановки, особенности простирания разрывных нарушений и погребенных структур относительно очаговых зон.
3. Основные закономерности распространения упругих колебании в сложных условиях и дифференциация грунтов по сейсмическим свойствам позволяют объективно выбирать "эталон" дла расчета относительных приращений балльности с учетом резонансных явлений. Статистическим анализом материалов исследований установлены корреляционные связи свойств грунтов с природно-технегеннкмн факторами и существенные различия спектров сотрясаекости при динамическом и статическом воздействиях, принципиально повышающие надежность и обьектнвность.прогкозныя оценок. Обнаружена зависимость изменения амплитуд, преобладающего периода в скоростей распространения волн от мощности ЗМС, плотности пород, их влажности и литолого-генетическнх особенностей.
4. Научно-методическими работами определены оптимальные методы и этапы комплексной оценка приращений интенсивности я составления карт СМР территорий крупных населенных пунктов, в зонах 8 и 9-ти балльной сейсмичности на площадях в 32 и 35 тыс. кв.км. соответственно. В зависимости от микрогеологических условий осуществлена дифференциация районов по сейсмоопасности, отличающаяся на 1-2 балла от исходной, определяемой ОСР. Нормативные карты СМР,.принятые Госстроем Туркменистана для оптимального планирования, размещения и развития городов, позволяют научно-обоснованно и рационально распределять капиталовложения на сейсмостойкое строительство.
5. Впервые предложенная технология прогноза эффекта землетрясения на основе комплекса экспресс-методов дала исходные критерии уточнения степени сейсмоопасности зон с более 9- балльной сейсмичностью для разработки мероприятий по освоению площадок, признанных СНиП II-7-81 непригодными для застройки, и установления соответствующего регламента по упорядочению строительства.
6. Разработана и усовершенствована Региональная шкала приращений сейсмической интенсивности для 9-балльных зон Туркменистана, отражающая современные представления о процессах, связанных с проявлением землетрясений на поверхности, и реализуемая: на стадии ТЭО необходимости застройки, в случаях отсутствия данных по СМР, в труднодоступных районах для оценки ссйсмнче-;ких свойств грунтов по материалам инженерных изысканий и других целей.
Результаты разработанных и внедренных карт сенсмомикро-районирования территорий городов Туркменистана подтверждаются материалами макросейсмического обследования последствий землетрясений, что говорит о методологической обоснованности комплек-га исследований и достоверности прогноза сейсмических воздейст-шй, оценки и районирования сейсмической опасности.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Опыт изучения ЗМС для целей СМР // Изв. АН ТССР, сер. DTX и ГН. - 1963. - № 5. - С. 52-58 (соавтор Непесов Р.Д.).
2. Сопоставление некоторых показателей сейсмичности грун-гоа // Тезисы докл. Выездной сессии MC ССС АН СССР. - Ашхабад: 1964. - С.15 (соавтор Вахтанова А.Н.).
3. Комплексное СМР территории г.Ашхабада // Вопросы реги-жальной сейсмичности Средней Азии. - Фрунзе: Илим, 1964. - С. 126-132 (соавторы: Гарагозов Д., Непесов Р.Д.).
4. Сейсмические свойства грунтов территории г.Небит-Дага по (анным изучения ЗМС // Тезисы докл. Всес. семинара по СМР MC ХС АН СССР. - М-: ИФЗ АН СССР, !966. - С. 12.
5. Новые макросейсмические данные о землетрясениях Запад-юй Туркмении // Изв.АН ТССР, сер. ФТХиГН. - 1966. - № 3. - С. 15-50.
6. Сейсмомикрорайонирование территории г.Небит-Дага// Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН.-1967.-№1 .-С. 34-40 (соавтор: Вахтанова А.Н.).
7. Сейсмомикрорайонирование территории г.Красноводска// Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1967. - № 6. - С. 65-72 (соавтор: Вахтанова А.Н.)
8. Сейсмические характеристики грунтов Гяурекой равнины// Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1969. - № 4. - С. 58-61 (соавторы: Каллаур Т.Н. и др.).
9. Изучение сейсмических характеристик грунтов для целей СМР: Автореф. канд. дисс. - М.: ИФЗ АН СССР, 1969. - 19 с.
10. Некоторые данные макроссйсмического обследования Ташкентского землетрясения 1966 года // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН.
- 1969. - № 5. - С. 85-90 (соавторы: Гачинский Г.Л., Непесов Р.Д.).
11. Сейсмические характеристики грунтов некоторых районов Западной Туркмении // Гидрогеология и инженерная геология. -Ашхабад: У Г СМ ТССР, 1969. - С. 238-248 (соавторы: Попов В.В. и др.).
12. Региональная шкала приращений сейсмической интенсивности для условий Западной Туркмении // Тезисы докл. конференции МУ и С геологической службы Туркменистана. - Ашхабад: 1969. -С. 26-27.
13. Особенности распространения скоростей Р-волн на грунтах территории Челекена // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1969. - № 6. -С. 56-61.
14.0 СМР городов Туркмении // Изв. АН ТССР, сер.ФТХ и ГН.
- 1970. - № 3. - С. 67-72 ( соавторы: Вахтанова А.Н., Непесов Р.Д.)
15. Сейсмические свойства грунтов Небит-Дага поданным изу-. чения ЗМС //Бюлл. по инженерной сейсмологии МС ССС АН СССР.
- 1970. - № 6. - С. 83-87.
16.0 роли грунтовых условий при прогнозе сейсмовоздействнй / /Тезисы докл. конференции МУ н С АН ТССР. - Ашхабад, 1970.-С. 100.
37. Изучение характеристик грунтов для целей СМР в Западной Туркмении // Тезисы докл. конференции МУ и С АН ТССР. -Ашхабад, 1970.-С.101.
18. Оценка приращений сейсмической интенсивности с учетом затухания колебаний слоя. - Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1971. -№Д.-С. 31-35.
19. Сейсмомикроракошфованне территории г.Челекена. — Изв. ТССР, сер. ФТХи ГН. -1971. - N? 2. - С. 34-39 (соавторы: Вахтанова А.Н.идр.).
20. Сейсмомикрорайонирование Гяурской равнины // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН,-1971.- № 4.-С. 48-54 (соавторы: Вахтанова А.Н., Осташева В.Н.).
21.0 прогнозировании сейсмовоздействий//Тезисы докл. конференции геологоразведчиков УГ ТССР. - Ашхабад : НТГО ТССР, 1971. -С.50-51.
22. Рекомендации по сеймическому микрорайонпрованию. -М.: Госстройиздат, 1971. -бб с. (соавторы: коллектив).
23. Сейсмические свойства грунтов Западной Туркмении // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1972. - № 2. - С. 54-58.
24. Сейсмическое микрорайонирование городов Западной Туркмении // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1972. - № 3. - С. 50-55.
25. Сейсмические свойства грунтов п южной части г.Ашхабада // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1973 - № I. - С. 30-36.
26. Итоги и перспективы развития сейсмологической науки Туркмении // Тезисы докл. Всес. конференции, посвященной состоянию и развитию работ в области сейсмологии и сейсмостойкого строительства в Туркмении. - Ашхабад, 1973. - С. 1-2 (соавторы: коллектив).
27. Результаты СМР городов ТССР // Тезисы докл. Всес. конференции, посвященной состоянию сейсмологии и сейсмостойкого строительства в Туркмении. - Ашхабад, 1973.-С. 13-14 (соавторы: Вахтанова А.Н., Непесов Р.Д.).
28. Оценка приращений сейсмической интенсивности по данным скоростей распространения поперечных волн / / Там же. - С. 19 (соавтор: Попов В.В.)
29. Схемы СМР некоторых городов Туркмении//Бюлл. по инженерной сейсмологии МС ССС АН СССР. - 1973 - № 8. - С. 46-51.
30. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию Г! Влияние грунтов на интенсивность сейсмических колебаний. Вопросы инженерной сейсмологии.-М., 1973, вып. 15.-С. 6-34 (соавторы: коллектив).
31. Опыт и результаты сейсмического микрорайоиирования в Туркмении // Тезисы докл. Всес. конференции МС ССС АН СССР и АН Каз.ССР "Сейсмическое микрорайонирование". - Алма-Ата: 1973. - С. 9-10 (соавторы: Вахтанова А.Н., Гарагозоа Д.).
32. Опыт изучения поперечных волн для целей СМР // Там же. 1973.-С. 33-34.
33. Вклад русских ученых в развитие сейсмологии в Туркменистане // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1974. - № 1. - С. 25-29 (соавтор: Курбанов М.К.).
34. К итогам Всесоюзной конференции по сейсмологии и сейсмостойкому строительству // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1974— №2.-С. 126-127.
35. Развитие сейсмологических исследований в Туркменистане за годы советской власти // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1974. -
г'№4.-С. 3-7 (соавтор: Курбанов М.К.).
36. Комплексная оценка сейсмических свойств некоторых грунтов Туркмении // Тезисы докл. Всес. НТ совещания "Инженерно, геологическая основа СМР". - Ташкент: ФАН, 1975. - С. 65-66.
37. Изыскание методов прогноза землетрясений, изучение физики землетрясений, районирование сейсмической опасности. - Ашхабад: Ылым, 1975. — 13с. (соавторы: Вахтанова А.Н., Гарагозов Д. и др.).
38. Сейсмомикрорайонирование городов Западной Туркмении на основе инструментальных исследований. - Ашхабад: Ылым, 1976. -195с.
39. Сейсмомикрорайонирование на территории ТССР // Сейсмическое микрорайонирование.-Алма-Ата: Наука, 1976.-С. 18-23 (соавторы: Вахтанова А.Н., Гарагозов. Д.).
40. Изучение влияния вертикального дренажа на сейсмический эффект землетрясения в условиях Туркмении // Проблемы инженерной геологии в связи с рациональным использованием геолога ческой среды.- Ленинград: ЛГИ, 1976.-С. 117-122 (соавтор Фаин-бергФ.Ф.).
41. О роли геолого-тектоннческнх элементов в проявлении и распределении интенсивности сейсмических колебаний // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1976. - № 5. - С. 99-102 (соавтор Одеков O.A.).
42. Сейсмомикрорайонирование территории г.Ашхабада // Сейсмическое микрорайонирование. - М.: Наука, 1977. - С. 205-208 (соавторы: Вахтанова А.Н., Гарагозов Д., Медведев С.В.,НепесовР.Д.).
43. Некоторые результаты СМР территории г.Ашхабада // Сейсмическое микрорайонирование. - Иркутск: Вост.-Сиб. КН изд-»o, 1977.-С. 119-126.
44.0 сейсмических свойствах грунтов Туркмении // Инженерно-геологическая основа СМР. - Ташкент: ФАН, 1977. - С. 137-143.
45.0 влиянии водопонижения на сейсмические свойства грунтов // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1977. - № 5. - С. 126-127 (соавтор Файнберг Ф.Ф.).
46. Некоторые результаты макросейсмического обследования Газлнйского землетрясения 1976 года на территории Туркменистана // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1978. - № 6. - С. 78-81 (соавтор Курбанмурадов А.).
47.0 принципе составления Региональной шкалы приращений сейсмичности // Исследование земной коры Туркменистана геофизическими методами. - Ашхабад: Ылым, 1978. - С. 47-63,
48. Количественная оценка сейсмических свойств грунтов Гя-урской равнины // Там же. - С. 89-96.
49. Сейсмические свойства грунтов Казанджика по данным изучения ЗМС //Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1978. - № 5. - С. 93-97.
50. К итогам совещания по сейсмологии и сейсмостойкому строительству // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1979. - № 5. - С. 126127 (соавтор Смирнова Н.П.).
51. Некоторые результаты работ по СМ Р городов Туркмении // Тезисы докл. Всес. семинара "СМР в инженерных изысканиях для строительства".-М.: ПН И ИИС, 1979- С. 11-12 (соавтор Гарагозов Д.).
52. Комплексное СМР территории города Кизыл-Арвата / / Там же.-С. 101-102 (соавторы: Гарагозов Д. и др.).
53. Оценка сейсмичности стройплощадки Красноиодской ТЭЦ // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1980. - № 4. - С. 88-92 (соавторы: Курбанмурадов А., Ораздурдыев Д., Файнберг Ф.Ф.).
54. Региональная шкала приращений сейсмической интенсивности для условий 9-балльных зон Туркмении //Инженерная геология. -1981.- N9 2.-С. 60-72 (соавторы: Вахтанова А.Н., Фа йнберг Ф.Ф.).
55. Изучение динамики и строения земной коры сейсмогенных зон, районирование сейсмической опасности и изыскание методов прогноза землетрясений. - Ашхабад: Ылым, 1981. - 13 с. (соавторы: Аширов Т.А., Басов О.К., Курбанов М.К. и др.),
56. Сейсмоми крораиоинрование как основа для разработки генплана Ашхабада / /Тезисы докл.научно-практич. конференции "Геологи Туркменистана-Ашхабаду".-Ашхабад: Ыдым, 1981 .-С. 12-13.
57. Обоснование сейсмичности квартала "Новый" поселка Га-урдак // Изв.АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1983. - № 2. - С. 58-61.
58. Инженерно-геологическое районирование территории г.Ашхабада для целей СМР // Тезисы докл. Всес.ссминара "Инже-нерно-сейсмогсологическая основа ДСР и СМР". - Ташкент: ФАН, 1983. - С. 30-31 (соавторы: Ватолин Б.С., Парамонов В.В.).
59. Некоторые результаты комплексной съемки территории г. Чарджоу для целей С М Р/ / Там же. - С.57-58 (соавтор БеркеновЖ.К.).
60. Новый (1982 года) вариант карты сейсмического микрорайонирования территории города Ашхабада // Там же. - С. 88-89 (соавторы: Ватолин B.C., ТекаевА.Ф.).
61. Выделение инженерно-геологических элементов для оценки сейсмических свойств грунтов // Тезисы докл. Всес. школы-семинара "Опыт проведения СМР городских территорий". - Алма-Ата: Каз.ЦНТИС, 1984.-С.36-37 (соавторы: Ватолин Б.С., Парамонов В.В.).
62. Оценка сейсмических свойств грунтов Ашхабада для целей СМР // Там же. - С. 51-52 (соавтор Тскаев А.Ф.).
63. Об изменении сейсмических свойств грунтов территории города Ашхабада в связи с их обводненностью //Тезисы докл.Всес.со-оещания "П роцсссы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами (прогноз и защита)", часть II. — Новосибирск: 1984. - С. 104-105 (соавторы: Ватолин Б.С.,Гарагозов Д., Файнберг Ф.Ф.).
64. Развитие геологических процессов в связи с подтоплением территории г.Ашхабада // Там же. - С. 146-147 (соавторы: Акгаев Г.А., Ватолин Б.С., Файнберг Ф.Ф.).
65. Использование сейсмического эффекта Газлийскнх землетрясений 1976 и 1984 годов при СМР территории г.Чарджоу // Тезисы докл. Всес. совещания "ОпытнзученияГазлийских землетрясении и направления дальнейших исследований". - Ташкент: ФАН, 1985. -С. 47 (соавторы: Ватолин Б.С., Голинский Г.Л.).
66. Сейсмические свойства грунтов территории г.Чарджоу по результатам инструментальных исследований / Рук. деп. в ВИНИТИ.
1985. - № 8 (166) (соавторы: Беркенов Ж.К., Курмаев Н.А.).
67. Результаты макросеысмического обследования землетрясений 22 и 25 февраля 1982 года в г.Ашхабаде // Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1985. — Na 2.-С.54-59 (соавторы: Гарагозов Д., Голинский Г. Л., it др.).
68. География и геологическая приуроченность эпицентров землетрясений // Очерки природы и хозяйства Туркменистана.-Ашхабад: Ылым, 1985.-С. 119-127 (соавтор Голинский Г.Л.).
69.0 роли тектонических разрывов в проявлении интенсивности сейсмических колебаний //Тезисы докл. Выездной сессии МС ССС АН СССР "Сейсмичность и сейсмический прогноз на Дальнем Востоке. - Петропавловск-Камчатский, 1986. - С. 23-24 (соавторы: Голинский Г.Л., Мурадов Ч.М.).
70. Оценка инженерно-геологических условий г.Ашхабада с учетом техногенных факторов при СМР.- Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН.-1986.-№ 5.-С.52-57 (соавторы: Ватолин Б.С., Парамонов В.В.).
71. О Каспийском землетрясении 6 марта 1986 года//Изв.АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. -1987. - № 1.- С. 98-100 (соавторы: Гарагозов Д., Голинский ГЛ., Зозуля А.Б., Медведев АА., Мурадов Ч..Чижиков Л А.).
72. Разрывные нарушения и их влияние на интенсивность сотрясения. Тезисы докл. научио-практич.конференции "Геологическая наука советского Туркменистана за 70 лет". - Ашхабад: Ылым, 1987.-С.56-57 (соавторы: Голинский Г.Л., Мурадов Ч.М.).
73. Сейсмотектонические условия и характер проявления Каспийского землетрясения 1986 года // Там же. - С. 60-61 (соавторы: Гарагозов Д., Голинский Г.Л., Мурадов Ч.М.).
74. Оценка сейсмической опасности некоторых районов Туркменистана // Там же. - С. 70-71.
75. Метод сейсмических жесткостей. // Оценка влияния грунтовых условий на сейсмическую опасность: Методическое руководство по СМР. - М.: Наука, 1988. - С. 70-80 (соавторы: Абдурахманов С.А., Богуславский Е.М. и др.).
76. Вспомогательные методы // Там же. - С. 94-106 (соавторы: Гарагозов Д., Джурик В.И. и др.).
77. Влияние сложного рельефа на проявление интенсивности сейсмического воздействия при СМР // Там же. - С. 154-160 (соавторы: Бугаев Е.Г., Гарагозов Д. и др.).
78. Об оценке сейсмической опасности грунтовых условий Ашхабада // Изв.АН ТССР, сер. ФТХ и ГН. - 1989. - № 4. - С. 100-101 (соавторы: Багиров Ф.И., Ватолин Б.С.,Кригер Н.И., Непесов Р.Д.).
79. Оценка сейсмической опасности промзоны Туркменского завода азотных удобрений // Инженерная геологии. - 1990.- N9 3. -
С. 60-63 (соавторы: Вахтанова А.Н., Курмаев H.A., Медведев A.A., Парамонов В.В.).
80. Об оценке влияния сейсмотектонически* условий на инженерно-геологические характеристики грунтов // Тезисы докл. Регионального НП совещания "Оползни, обвалы и селевые потоки сейсмоактивных областей, их прогнозирование и защита".-Душанбе: ТаджикНИИНТИ, 1990,- С.-22-23 (соавторы: Голинскйй Г.Л., Му-радов Ч.М.)..
81. Об оценке влияния рельефа местности на сейсмический эффект в условиях Туркменистана // Там же. - С. 54-55 (соавтор Мурадов Ч.М.)
82. Состояние и развитие сейсмологических исследований в Туркменистане. - Сейсмологический бюллетень- Туркменистана, 1993, Nsl.~ С. 5-9 (соавторы: Аширов Т.А., Гаипов Б.Н., Каррыев
B.C., Кузьмин Ю.Ом Курбанов М.К.).
83. Развитие научного сотрудничества с сейсмологами Исламской республики Иран // Там же. - С. 46-47 (соавтор: Каррыев В.С.)\
84. Концепция допустимого риска и вопросы оценки сейсмической опасности территории Туркменистана // Тезисы докл. Межреспубликанского научного семинара "Сейсмический риск и сейсмо-микроранонирование". - Иркутск: ИЗК СО РАН, 1994. - С. 9-10 (соавтор Каррыев Б.С.).
85. Количественная оценкасейсмическойопасности// Там же.-
C. 39-40 (соавторы: Каррыев Б.С., Файнберг Ф.Ф.К
Ишкц гысгача мазмуны
Ишде теоретики се тел;р«бе барлаглары зсасында Туркмени-сганыц актив зоиалары учин, ер устувде сейсмики тзснрн бнр мец-зеш яйрзмазлыгшшц тебнгатынм оврснмсклигнц нетижелсрн гор-кезилйор. Лгдыклык эдйон ерли шсртлериц ве техиоген фактор-ларыц сейсмики тэснркшщ гуйчлеимегине баха бермек боюнча, коп санлы субутнамаллр йыгяалды ве тертибе салынды. Геологнк гур-лушларьщ тектоника-физики ягдайы ер уступка рельефи ве гидрогеологии шертлери геологик кесимлериц (ждйрылыаларын) устки болегиндэки даг ;;;ынелпрыц дузуми ве хосиетлери бнлен кесгитле-ипп, евреинлйэн хадысанмц мазмунына хем-де дорсйши мехаинз-мпне физики душулднрншлер берплди.
Ер титремэ чыдамлы гурлушыкларыл мсселелернни чозмек /чин, ер габыгыиа инженер-геофизики,-гидродинамики ве морфо-ггруктура олчек бирликлеришщ тзсиршш гоз оцунде тутулян сейсмики эффектиц пет!1х;елершш еиунден гормеклигиц ылмы концеп-Ц1ясы ишленип дузулди. Чылшырымлы шертлерде майышгак ыр-'ылдьшарыняйрайыш кануиалайыклыклары кесштлеинлдп ве гара-иьшш сейсмики тзсирлере гора даг ж,ынсларыныц классифнкациа-ыдузулди. вцунден берилйон баханыцынамлышны ёкарландырян ¡аг жыисларыц сейсмики хосиетшшц теблгы-техногеи факторлар «леи денсшдирлен арабагланышигы вединамнкн, статики гуйчле-иц тосирииде сарсмл1слигьщ спектр золакларынын дуйили айра-ыилыклары йузе чыкарылды.
Сейсмики мпкрорайоплашдырмаклык боюнча ыдмы-методнки оллаима ве геле^екде оны кэмнллешдирмегнн ёллары ве сейсмики овпа баха бермеклигнц ёллары Туркменастанын, шертинде нлкин-;илер хатарыида ишленип тайярланылды вс иш йузуне гечирилди.
Ер титре?« чыдамлы гурлушыгм аматлы планлашдырмак ве лары ерлешдирмек, гурлушыга гойберилйзн маялары гёвнеждй айламак, хал к хожалыгыныц гележекде осушннин Баш планыиы шлэп дузмек максаДк бнлен, Туркменнстаныцдввлет архитектура флушыгы тарапындан кабул эднлен 7-9 баллы сейсмики зоналарда элешйэн шэхерлернч территорнясыныц сеймики микрорайонлаш-лрмагын, норматив карталары дузулди ас халк хождлыгында ула-ллмага табшырылды.
E.M.Essenov
Seismic microzoning and prediction of the seismic effects in Turkmenistan
On basis of theoretical and experimental investigations the results of study of disproportionate distribution of the surface seismic effect for the seismoactive zones of Turkmenistan are represented. A lot of based on facts materials to estimate the dominant influence of local conditions and inducing factors are gathered and systematized; the physical interpretation of mechanism of investigated phenomenon, that depends on the tcctonophysical situation of geological structures, relief and hydrogcoiogical conditions, properties and composition of soils in upper part of geological section, is given.
The scientific conception of prediction of seismic effect, accounting the influence of engineering and geophysical, hydrodinamic and morphostructural parameters of medium are worked out, that is important for the decision of problems of seismic safe construction. The regularities of elastic vibrations propagation in complex conditions are ' established and the soils classification for expected effecs is constituted. The correlations of the soils seismic properties with nature and inducing factors are detected, and essential difference of concussion spectra under dinamic and static pressure are shown, that increases the reliability and objectivity of prediction estimations on principle.
For the first time the scientific and methodical insruction for the Seismic MicroZoning (SMZ) is worked out and inculcated to practice, the ways of further modification of SMZ methods and manners of seismic risk ■ estimation are projected. The standard maps of urban territories of zones with seismic intensity 7-9 are formed. This maps are adopted by State Architecture and Conctruction Deparment of Turkmenistan and used fofr the optimal planning and disposition of seismic safe consruction, for rational distribution of investments and scientific projecting of General Plan of perspective development of national economy.
-
Эсенов, Эмиль Махтумович
-
доктора геолого-минералогических наук
-
Ашгабат, 1994
-
ВАК 04.00.22
- Инженерно-геологическое обеспечение освоения подземного пространства города Ханоя (Вьетнам)
- Прогноз сейсмических воздействий на основания линейных сооружений в условиях вечной мерзлоты
- Использование ветровых колебаний зданий для исследований инженерно-сейсмических параметров геологической среды и конструктивной целостности сооружений
- Оценка сейсмических воздействий сильных землятрясений юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны
- Определение основных параметров сильных землетрясений для оценки сейсмической опасности территории Туркменистана
