Некоторые предварительные данные о спектрах колебаний «мягких» и «твердых» грунтов при землетрясениях разных магнитуд и удаленностей

Резюме

Актуальность работы. Тема учета влияния локальных грунтово-геоморфологических условий традиционно является одной из основных в оценках сейсмической опасности территорий. Однако несмотря на успехи, достигнутые в данной области, здесь еще остаются вопросы, требующие дальнейшего уточнения. Так, например, российскими нормативами рекомендуется производить вышеозначенный учет путем введения в расчеты некоторой поправки, которая для данного грунта является постоянной величиной, не зависящей от величины и удаленности воздействующих на данный грунт землетрясений. В то же время результаты ряда эмпирических и теоретических данных показывают, что реакция одного и того же грунта может меняться при изменении характеристик воздействующих на него сейсмических возмущений. Такое положение дел объясняется тем, что на практике (особенно при вероятностных расчетах, когда оценивается кумулятивный эффект большого количества отдельных воздействий, характеристики каждого из которых обычно невозможно прогнозировать с необходимой точностью) эти, в принципе имеющиеся возможности трудно реализовать в полном объеме. В данном контексте настоящая работа, направленная на получение новых данных о сейсмической реакции грунтов, представляется актуальной. Цель исследования. Изучение изменчивости реакции разных типов грунтов в зависимости от характера воздействующих на них сейсмических колебаний и на этой базе разработка более точного и в то же время удобного для практического применения способа количественного учета влияния местных грунтовых условий при прогнозировании (в том числе вероятностном) возможных в данном месте сейсмических воздействий. Методы исследования. В работе использован представительный материал – 2362 спектра колебаний «мягких» и 1021 «твердых» грунтов, зарегистрированных в различных районах мира при землетрясениях с магнитудами 2,5-7,3 на расстояниях 1-658 км. С использованием методов математической статистики раздельно рассмотрены зависимости уровней спектральной плотности Фурье ускорений колебаний «мягких» и «твердых» грунтов от магнитуды землетрясения, расстояния до очага и частоты спектральной составляющей. Результаты работы. Получены новые эмпирические данные об особенностях сейсмических колебаний разных типов грунтов существенно отличающиеся от подобных оценок, применяющихся в ряде отечественных и зарубежных инженерно-сейсмологических практик (при сейсмическом микрорайонировании, уточнении сейсмичности для отдельных объектов и др.), практическое использование которых может корректировать получаемые традиционными способами результаты. Изучение вопроса о том, как именно и в какой мере применение этих новых данных может повлиять на вышеуказанные прогнозные (особенно вероятностные) оценки в различных сейсмогеологических условиях представляется основным в продолжении исследований по данной тематике.