Некоторые новые данные о влиянии различных грунтовых условий на вероятностные оценки сейсмической опасности территорий

Резюме

Актуальность работы. В свете новых данных о спектрах колебаний грунта при землетрясениях рассмотрены важные с научной и практической точек зрения вопросы учета «грунтового» фактора в качестве одной из основных составляющих вероятностного анализа сейсмической опасности (probabilistic seismic hazard analysis или PSHA) территорий. Цель исследования. Изучение влияния установленных ранее различий в спектрах колебаний разных типов грунтов при землетрясениях разной величины и удаленности на результирующие вероятностные оценки сейсмической опасности территорий в конкретных сейсмогеологических условия. Методы исследования. Работа основана на сопоставлении функций распределения вероятностей макросейсмической интенсивности сотрясений, полученных по результатам PSHA территории РСО-Алания. Сравнивались оценки, выполненные раздельно для «мягких» и «твердых» грунтов. Используемые в расчетах модели сейсмичности идентичны моделям, разработанным для детального сейсмического районирования этой территории. В качестве моделей сильных движений использованы разработанных в процессе предыдущих исследований новые эмпирические функции затухания спектров «мягких» и «твердых» грунтов. Итоговые оценки макросейсмической интенсивности получены пересчетом из вероятных спектров колебаний грунта. Результаты исследования. В рамках PSHA для средних периодов сотрясаемости 500, 1000, 2500 и 5000 лет произведены оценки и картирование по площади возможных на территории РСО-Алания макросейсмических интенсивностей сотрясений в условиях «мягких» и «твердых» грунтов с последующим определением разностей между ними. Значения этих разностей («приращений балльности») меняются от места к месту. Кроме того, они зависят от средних периодов повторяемости сотрясений. Размер этих вариаций может достигать 0,8 баллов MSK, что является достаточно большой величиной с практической точки зрения. Изменчивость «приращений балльности» показывает, что вероятностные оценки сейсмических воздействий с учетом местных грунтовых условий, выполняемые на основе распространенных в РФ «двухступенчатых» расчетных схем (где сначала дается «фоновая» интегральная вероятностная оценка, в которую затем вводится некоторая фиксированная «грунтовая» поправка), не являются корректными и могут содержать значительные погрешности. Более перспективными в данном отношении являются «одноступенчатые» схемы, когда реакции разных типов грунтов учитываются уже на первом этапе (т. е. до получения интегральных оценок) путем разработки соответствующих моделей сильных движений грунта.