Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве»
Методическое пособие
УТОЧНЕНИЕ ИСХОДНОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ II СЕЙСМИЧЕСКОЕ МИКРОРАЙОН И РОВАН И Е УЧАСТКОВ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Москва 2018
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения.............................................................................................4
2 Нормативные ссылки..........................................................................................................7
3 Термины и определения.....................................................................................................8
4 Основные положения........................................................................................................14
5 Уточнение исходной сейсмичности района строительства................................20
Приложение А (справочное). Погрешности оценок сейсмической опасности
по картам общего сейсмического районирования.................................................................51
Приложение Б (справочное). Дробный балл сейсмической опасности как мера
интенсивности колебаний грунта при землетрясениях.......................................................64
Приложение В (справочное). Региональные коэффициенты уравнения
макросейсмического поля...............................................................................................................77
Приложение Г (справочное). Методика расчета склонов на сейсмоустойчивость........................................................................................................................................78
Приложение Д (справочное). Определение условного сопротивления грунтов
сжатию при сейсмическом .микрорайонировании.................................................................87
Приложение Е (справочное). Уточнение исходной сейсмичности участка строительства железной и автомобильной дорог................................................................101
Приложение Ж (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и
сейсмическое микрорайонирование в створе мостового перехода через пролив
Босфор Восточный..........................................................................................................................105
Приложение И (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и
сейсмическое микрорайонирование в судоходной части Керченского пролива в
створе о. Тузла..................................................................................................................................123
Приложение К (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и сейсмическое микрорайонирование места расположения лавинозащитной галереи...........135
логарифму наибольшей амплитуды сейсмической волны (в микронах), записанной стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения. Повышению магнитуды М, на единицу соответствует увеличение энергии, выделившейся в виде сейсмических волн, в 30 раз. Наиболее мощные из инструментально записанных землетрясений имели магнитуду ML около 9,0;
общее сейсмическое районирование: колебания земной поверхности на участках, сложенных средними по сейсмическим свойствам грунтами с периодом повторяемости 500 лет, 1000 лет и 5000 лет или другим установленным при проектировании периодом повторяемости определяются с использованием модели потенциальных источников колебаний (ЛДФ модели). ЛДФ модель включает протяженные источники (активные разломы) с возможными магнитудами излучения сейсмических волн М > 6,0, объемные источники (домены) с рассеянными очагами землетрясений с магнитудами М < 5,5 и потенциальные очаги наиболее сильных землетрясений с магнитудой М > 7,0;
очаг землетрясения: при значительной магнитуде и малой глубине гипоцентра очаг землетрясения может выйти на земную поверхность, вызывая разрывные нарушения покровных отложений, колебания грунта максимальной интенсивности и сейсмогравитационные деформации склонов и откосов. Сейсмотектонические дислокации сохраняются на земной поверхности в течение нескольких тысяч лет, являясь индикатором сейсмической активности района. Критерий выхода очага землетрясения на земную поверхность, а также оценки амплитуды и протяженности разрыва приводятся в СП 270.1325800;
сейсмическая жесткость грунта: различают три вида сейсмической жесткости грунта (сейсмическая жесткость слоя, пачки слоев и микрозоны).
Сейсмическая жесткость слоя - произведение плотности грунта на скорость распространения в слое сейсмических волн.
Сейсмическая жесткость пачки слоев - вероятностная (статистическая) характеристика расчетной толщи грунта, состоящей из нескольких слоев с
субпараллельными границами, сложенных грунтами с различными сейсмическими свойствами.
Сейсмическая жесткость грунта микрозоны - арифметическое среднее сейсмических жесткостей пачек слоев расчетной толщи грунта микрозоны в вертикальных сечениях толщи по длине микрозоны;
сейсмические волны: внутри Земли распространяются объемные волны сжатия-растяжения (продольные P-волны) и сдвига-кручения (поперечные 5-волны). В горных породах P-волны распространяются с более высокой скоростью, чем 5-волны. Характерные значения скоростей P-волн и 5-волн в наиболее прочных скальных породах вблизи земной поверхности составляют 5,5 км/с и 3,0 км/с соответственно. В отличие от P-волн 5-волны в жидкостях и газах не распространяются.
Вблизи земной поверхности объемные волны порождают волны, бегущие вдоль земной поверхности (/,-волны Лява и P-волны Рэлея).
В волнах Лява частицы грунта смещаются в горизонтальной плоскости под прямым углом к направлению распространения волны. Эти волны можно рассматривать как сумму поляризованных в горизонтальной плоскости поперечных 5-волн вблизи земной поверхности.
В волнах Рэлея частицы грунта колеблются в вертикальной плоскости по эллиптической траектории. Эллипс вытянут по направлению распространения волны, т.е. горизонтальная составляющая колебаний превышает вертикальную компоненту. Скорость R-волн приближенно составляет 0,9 от скорости 5-волн;
средние но сейсмическим свойствам грунты: к средним по сейсмическим свойствам грунтам относятся песчано-глинистые и крупнообломочные отложения, сейсмическая жесткость которых удовлетворяет условию 570 т/(м2с) < (pVs)cp < 750 т/(м2с). Приращение сейсмичности площадок, сложенных такими грунтами, по отношению к эталонному среднему грунту (р1£)эт= 655 т/(м2с), составляет ±0,1
балла, что можно не учитывать при оценке приращения сейсмичности площадок за счет грунтовых условий;
эпицентр: Различают инструментальный и макросейсмический эпицентры. Инструментальный эпицентр - точка на земной поверхности, расположенная над гипоцентром. Наибольшие разрушения при землетрясении могут произойти на удалении от инструментального эпицентра, например в местах выхода на земную поверхность тектонического разрыва или в местах отложения слабых грунтов. Область наиболее значительных разрушений называется плейстосейстовой областью, а ее центр - макросейсмическим эпицентром.
4 Основные положения
4.1 Работы по УИС и СМР на участках, предназначенных для строительства транспортных сооружений, выполняются в целях уточнения опасности землетрясений на основании данных об активных разломах, сейсмическом режиме в пункте строительства, сейсмических свойствах изучаемой толщи грунта и геоморфологических условиях участка строительства.
К п. 4.1. Сведения о методах общего сейсмического районирования (ОСР) территории Российской Федерации с оценкой погрешностей оценок сейсмической опасности по картам ОСР для ровных участков местности, сложенных средними по сейсмическим свойствам грунтами, приводятся в приложении А.
4.2 Задачи УИС и СМР заключаются в количественной оценке сейсмического воздействия, а именно: выявлении амплитудных и спектральных характеристик сейсмического воздействия на сооружение при землетрясении расчетной силы.
К п. 4.2. При изысканиях и проектировании транспортных сооружений сила землетрясения определяется в зависимости от предельно допустимого сейсмического риска для данного объекта с учетом поправок балльности на сейсмический режим района строительства, местные инженерно-геологические условия и рельеф участка сооружения.
Приращения сейсмичности, учитывающие особенности сейсмического режима местности, отклонение сейсмических свойств расчетной толщи грунта от средних значений и приращение сейсмичности за счет неровностей земной поверхности находят согласно правилам разделов 5 и 6.
Расчетные параметры горизонтальных колебаний грунта (математические ожидания максимальных перемещений, скоростей, ускорений) при силе толчков от 7 до 10 баллов шкалы MSK-64 включены в приложение Б.
Спектральная характеристика сейсмического воздействия на сооружение (коэффициент динамичности) при колебаниях объекта по рассматриваемой
собственной форме определяется согласно п.6.45 в зависимости от периода этой формы колебаний и категории расчетной толщи грунта строительной площадки.
4.3 При выполнении инженерно-сейсмологических исследований проводятся следующие виды работ:
- изучение материалов ранее выполненных исследований по инженерной сейсмологии, сейсмотектонике и сейсмичности района, а также данных общих инженерно-геологических изысканий и аэрокосмического зондирования участка строительства;
- визуальные сейсмотектонические и макросейсмические обследования на участке строительства и прилегающей территории;
- геологические, геодезические, геофизические и геохимические работы;
- сейсмический мониторинг с помощью сети временных сейсмостанций;
- комплексный анализ всей совокупности полученных данных, оформленный в виде сводного отчета, содержащего значение уточненной сейсмичности района строительства, карту (схему) сейсмического микрорайонирования участка строительства, рекомендуемые амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на сооружение.
К п. 4.3. Результаты сейсмотектонических, сейсмологических и инженерносейсмологических исследований в Российской Федерации опубликованы в коллективных монографиях [6-8, 30-32], снабженных обширными списками публикаций по теме настоящего Пособия.
Детально поражающие факторы землетрясений, методы их исследования и антисейсмические мероприятия рассмотрены в работах [16, 26, 28, 29, 33, 42], в отчетах по результатам исследований сейсмической опасности для отдельных объектов [51-62], и в зарубежных источниках [63-65, 68, 73-75, 78, 80-82, 84, 85].
4.4 Работы по УИС и СМР на участках строительства транспортных сооружений выполняются организациями, которым в установленном порядке предоставлено право на проведение этого рода деятельности.
4.5 При планировании состава, объема и методов выполнения работ по оценке опасности землетрясений рекомендуется учитывать возможный социальный, экономический и экологический ущерб, обусловленный прекращением функционирования транспортных систем и авариями транспортных средств в результате сейсмотектонических, сейсмогравитационных и сейсмических воздействий. Содержание работ по УИС и СМР должно соответствовать допустимому сейсмическому риску (классу сейсмостойкости проектируемого сооружения).
К п. 4.5. В последние десятилетия наблюдается увеличение необратимых и санитарных потерь от землетрясений в мире. При сохранении этой тенденции необратимые потери населения за 2010-2060 гг. составят 1382 тыс. человек с вероятностью превышения 50%. Прогнозируемые потери на 279 тыс. человек больше, чем фактические необратимые потери за 50 лет до 2010 г. [47].
В основном санитарные и необратимые потери возникают из-за обрушения зданий. Вместе с тем, известны случаи гибели людей при обрушении во время землетрясений путепроводов и эстакад, а также в результате воздействия сейсмообвалов, селей и цунами на подвижной состав железных и автомобильных дорог [65, 73-75, 82].
Существенно увеличивают потери населения обвалы, цунами и другие сопутствующие землетрясениям природные воздействия, ограничивающие доступность района стихийного бедствия для спасателей и техники, используемой при разборке и удалении обвалившихся конструкций зданий различного назначения.
Для уменьшения социальных, экономических и экологических потерь дороги в сейсмических районах должны обеспечивать безаварийное движение транспорта и незамедлительное начало поисковых, спасательных и аварийных работ в зоне разрушительного землетрясения. Пропускная способность дорог должна быть достаточной для возможной эвакуации населения из зоны стихийного бедствия.
При изысканиях и проектировании транспортных сооружений, включая дороги в районе разрушительного стихийного бедствия, параметры колебаний грунта, сейсмотектонические и сейсмогравитационные воздействия учитывают по правилам СП 268.1325800, СП 269.1325800 и СП 270.1325800, исходя из установленного для объекта предельно допустимого сейсмического риска.
4.6 Изучение сейсмотектоники и сейсмичности района по фондовым материалам проводится на участках строительства объектов всех классов сейсмостойкости. На этой основе с учетом данных общих инженерногеологических изысканий упрощенными методами оценивается сейсмичность участков объектов классов сейсмостойкости II и III и планируются специальные инженерно-сейсмологические исследования условий строительства объектов класса сейсмостойкости I.
Примечание — При изысканиях объектов классов сейсмостойкости II и III полевые методы исследовании, включая сейсморазведку, применяются в случаях, перечисленных в 6.21
4.7 При оценке опасности землетрясений на участках строительства объектов классов сейсмостойкости II и III рекомендуется использовать корреляционные уравнения инженерной сейсмологии (уравнение макросейсмического поля, уравнение метода сейсмических жесткостей, уравнение сейсмического режима и др.), а также приближенные методы расчета, учитывающие влияние рельефа местности и местных инженерно-геологических условий на амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на сооружение.
4.8 Для объектов класса сейсмостойкости I амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на сооружение, полученные расчетом с использованием корреляционных зависимостей между данными общих инженерногеологических изысканий и скоростями сейсмических волн в грунте, следует проверять и уточнять с применением инструментальных методов инженерной сейсмологии.
4.9 Результаты работ по оценке опасности землетрясений оформляются в виде сводного отчета по сейсмотектонике, сейсмоустойчивости склонов и
сейсмической опасности изучаемой территории. Сейсмическая опасность показывается на картах (схемах) уточненного сейсмического районирования в полосе дороги и сейсмического микрорайонирования участков сооружений, определяемых техническим заданием. Масштаб карт (схем) устанавливается в зависимости от особенностей инженерно-геологической обстановки и размеров территории (акватории) выполняемых работ.
4.10 Применительно к сооружениям класса сейсмостойкости I материалы исследований по сейсмотектонике должны включать сведения о положении возможных очагов землетрясений в радиусе до 100-150 км, вызывающих сотрясения силой 7 баллов и более на площадках, сложенных средними по сейсмическим свойствам грунтами в пункте строительства, о типе (взброс, сброс, сдвиг, сбросо-сдвиг и др.) и характеристиках возможных разрывных движений на земной поверхности, максимальных зарегистрированных и расчетных значениях магнитуд, наблюдаемых и наиболее вероятных глубинах очагов, современных и голоценовых сейсмодислокациях в кровле коренных пород и в слоях покровных отложений, а также о других проявлениях сейсмотектонической активности. Следы разломов на земной поверхности, их сейсмическая активность за последние 10 000 лет и более должны быть подтверждены данными полевых инженерногеологических работ и дистанционных съемок, а также материалами сети постоянных сейсмических наблюдений и временных сейсмостанций.
4.11 Материалы работ по оценке опасности землетрясений на участках строительства сооружений класса сейсмостойкости I должны содержать информацию о землетрясениях наибольшей силы на участке строительства за голоценовый период времени, сейсмическом режиме на прилегающей к объекту территории, скоростях сейсмических волн, значениях динамических модулей деформации и других характеристиках грунта в пределах расчетной толщи, положении границ микрозон участка строительства с различной интенсивностью сейсмического воздействия, а также о возможных сейсморазрывах, обвалах.
оползнях, селях, лавинах, водно-песчаных потоках, разжижении грунта и других явлениях, обусловленных подземными толчками расчетной силы.
4.12 На картах (схемах) УИС и СМР опасность сейсмического воздействия указывается с округлением до десятой части балла шкалы MSK-64 или в физических единицах измерения картируемого параметра (в виде рекомендуемых для использования при проектировании амплитуд ускорения, скорости, перемещения колебаний грунта) с приемлемым для практических целей округлением определяемой величины.
4.13 Для участков с искусственным преобразованием сейсмических свойств расчетной толщи грунта (например, с помощью цементации) или изменением ее свойств в результате деградации многолетней мерзлоты при строительстве и эксплуатации объекта в криолитозоне составляются прогнозные карты (схемы) сейсмического микрорайонирования, учитывающие техногенные воздействия на инженерно-геологическую среду.
4.14 При изысканиях транспортных гидротехнических сооружений уточнение исходной сейсмичности и сейсмическое микрорайонирование участка строительства выполняется с учетом требований СП 269.1325800 и СП 283.1325800. При несовпадении оценок сейсмичности участка по нормам проектирования транспортных и гидротехнических сооружений рекомендуется принимать более высокую оценку сейсмичности участка строительства.
Примечание - Исходную сейсмичность для причальных сооружении морских и речных портов определяют по карте ОСР-2015-С при объеме грузооборота в навигацию свыше 6 млн т сухогрузов (свыше 12 млн т наливных грузов) или свыше 800 судозаходов, по карте ОСР-2015-В при объеме грузооборота в навигацию от 1,5 до 6 млн т сухогрузов (от 6 до 12 млн т наливных грузов) или от 600 до 800 судозаходов, по карте ОСР-2015-А при объеме грузооборота в навигацию менее 1,5 млн т сухогрузов (менее 6 млн т наливных грузов) или менее 600 судозаходов.
5.1 Исходную сейсмичность в заданной географической точке определяют в целых баллах сейсмической шкалы MSK-64 по одной из действующих карг общего сейсмического районирования (приложение Л СП 14.13330.2014), выбираемой в зависимости от класса сейсмостойкости объекта.
При определении исходной сейсмичности объектов классов сейсмостойкости I, II, III следует использовать карты ОСР-2015-С, ОСР-2015-В, ОСР-2015-А исходя из обеспечения вероятности непревышения силы расчетного землетрясения 99%, 95%, 90% за интервал времени 50 лет или математического ожидания интервала времени между толчками расчетной силы 5000, 1000 и 500 лет соответственно.
К п. 5.1. Оценки по картам ОСР-2015 сейсмической опасности являются приближенными, что не позволяет во многих пунктах правильно учитывать допустимый сейсмический риск. К числу основных недостатков карт ОСР 2015 относятся использование для оценки сейсмической опасности целых баллов шкалы MSK-64. В результате округления исходной сейсмичности до целочисленных значений баллов возникает значительная погрешность определяемой сейсмической нагрузки.
Из сопоставления исходной сейсмичности по картам ОСР-2015 с данными детальных сейсмологических исследований для многих населенных пунктов Северного Кавказа, Сибири и Дальнего Востока (таблица 5.1) следует, что погрешность указанных на картах баллов может быть как положительной, так и отрицательной величиной, а ее модуль в среднем составляет 0,5 балла.
Примечание - для отдельных пунктов разность исходной и уточненной сейсмичности приближается к одному баллу, чему соответствует завышение или занижение сейсмической нагрузки в два раза.
Приложение Л (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и сейсмическое микрорайонирование участка городской эстакады в г. Новороссийске 140
Приложение М (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
строительства виадука на Черноморском побережье Кавказа........................................148
Приложение Н (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
мостового перехода на Сахалине...............................................................................................154
Приложение П (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и сейсмическое микрорайонирование участка мостового перехода через р. Ангару в
Иркутске..............................................................................................................................................159
Приложение Р (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
мостового перехода в северной строительно-климатической зоне...............................165
Приложение С (справочное). Уточнение исходной сейсмичности и
сейсмическое микрорайонирование участка реконструкции моста в г. Адлере......172
Приложение Т (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
железнодорожного вокзала в г. Сочи.......................................................................................180
Приложение У (справочное). Сейсмическое микрорайонирование оползневого склона....................................................................................................................................184
Приложение Ф (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
тоннеля мелкого заложения.........................................................................................................188
Приложение Ц (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка
грузового причала в порту Темрюк..........................................................................................1%
Библиография........................................................................................................................207
з
2015-В
|
Название региона |
Название пункта |
Сила землетрясения, базлы |
Уточнение
сейсмичности.
базлы |
|
По карте ОСР-2015-В |
По данным детазьных исследований |
|
Северный Кавказ |
Адлер |
9.0 |
8.5 |
-0.5 |
|
Туапсе |
9,0 |
8.1 |
-0,9 |
|
Новороссийск |
9.0 |
8.6 |
-0.4 |
|
Горячий Ключ |
8.0 |
8.5 |
+0.5 |
|
Владикавказ |
9.0 |
8.7 |
-0.3 |
|
Район Рокского переваза |
9,0 |
9,1 |
+0,1 |
|
Восточная
Сибирь |
Улан-Удэ |
8,0 |
8.3 |
+0,3 |
|
Новоселенгинск |
8.0 |
8.0 |
0 |
|
Кяхта |
8.0 |
8.0 |
0 |
|
Иркутск |
9.0 |
8.2 |
-0.8 |
|
Ангарск |
8.0 |
7.7 |
-0,3 |
|
Джила |
8.0 |
7.9 |
-0.1 |
|
Чара |
9.0 |
9,3 |
+0,3 |
|
Чина |
9.0 |
9.3 |
+0.3 |
|
Средний Казар |
9.0 |
8.4 |
-0.6 |
|
Дальний Восток |
Погиб» |
9.0 |
8.5 |
-0.5 |
|
Вал |
9.0 |
10.0 |
+ 1.0 |
|
Запад но-Сахалн некие горы на широте пр.Невельского |
9.0 |
9.6 |
+0.6 |
|
Лазарев |
9.0 |
8.5 |
-0.5 |
|
Богородское |
8.0 |
7,7 |
-0.3 |
|
|
Из-за использования при общем сейсмическом районировании целых баллов |
сооружения двух, а иногда и трех различных классов сейсмостойкости в одном и том же пункте проектируют с учетом землетрясений одинаковой силы, т.е. без повышения сейсмической нагрузки при проектировании сооружений первого класса и без снижения нагрузки для сооружений третьего класса относительно объектов второго класса сейсмостойкости, как это предусмотрено ГОСТ 27751-2014.
Для иллюстрации этого положения рассмотрим территорию Краснодарского края. Список населенных пунктов края, расположенных в сейсмоопасных районах, включает 75 наименований. Из них только для 6 пунктов (8 % от их общего числа) указана различная сейсмическая опасность на картах ОСР-2015-А, ОСР-2015-В, ОСР-2015-С. В остальных 69 пунктах (92 %) сооружения двух (в отдельных
Предисловие
Настоящее Пособие разработано Обществом с ограниченной
ответственностью «Инженерный центр «Проектирование, обследование, испытание строительных конструкций» (ООО «ИЦ «ПОИСК») в развитие СП 269.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования».
В Пособии приводятся материапы, в методическом отношении
конкретизирующие общие требования норм, например требования о
необходимости учета влияния инженерно-геологических условий и рельефа местности на интенсивность колебаний грунта, обязательности проверки склонов на сейсмоустойчивость и др.
Пособие содержит оценки погрешностей определения сейсмической опасности территории России по картам общего сейсмического районирования и сейсмичности строительных площадок по данным общих инженерно-геологических изысканий (по табл. 1 СП 14.13330.2014). С учетом данных вероятностного анализа сейсмической опасности и сейсморазведки обоснованы методики уточнения исходной сейсмичности (УИС) и сейсмического м икрорайонирован и я (СМР).
Преобразование исходной инженерно-геологической, геоморфологической, сейсмотектонической и сейсмологической информации с выходом на расчетные параметры колебаний грунта выполняется с использованием корреляционных уравнений инженерной сейсмологии (уравнений макросейсмического поля, модифицированного метода сейсмических жесткостей, сейсмического режима местности, скоростей поперечных волн в инженерно-геологическом разрезе стройплощадки и др.), установленных на основании анализа опытных макроссйсмических и инструментальных данных.
Порядок выполнения включенных в СП 269.1325800 правил поясняется примерами УИС и СМР участков строительства ряда транспортных сооружений, в том числе железной и автомобильной дорог в Якутии, мостовых переходов через морские проливы Босфор Восточный и Керченский, лавинозащитной галереи в
Восточной Сибири, эстакады, виадука и моста на Черноморском побережье Кавказа и ряда других объектов.
Кроме комментариев к пунктам СП 269.1325800.2016 и включенных в приложения примеров УИС и СМР, Пособие содержит библиографию, позволяющую пользователям обращаться к первоисточникам информации. Помимо библиографии данного документа рекомендуется также использовать библиографию Пособия по проектированию мостов в сейсмических районах к СП 268.1325800.2016, содержащую дополнительные публикации по инженерной сейсмологии.
Для удобства использования в Пособии приведен текст разделов 4, 5 и 6 СП 269.1325800 и справочных приложений к нему. Эти материалы помещены в рамки с указанием внутри рамок нумерации пунктов, формул, таблиц и рисунков СП 269.1325800. После заключенного в рамки текста пункта СП 269.1325800 следует комментарий к нему. Пункты, изложенные с достаточной подробностью, приводятся без комментариев. В необходимых случаях нумерация пунктов, формул, таблиц и рисунков СП 269.1325800 приведена к нумерации Пособия.
Пособие разработано по договору д. г.-.м. н., проф. Г.С. Шестоперовым на основе многолетних исследований по разработке методов УИС и СМР, орг анизации и выполнения этих работ при изысканиях транспортных сооружений. В составлении Пособия принимал участие инж. С.Г. Шестоперов.
При составлении Пособия учтены фундаментальные работы по общему сейсмическому районированию и сейсмическому микрорайонированию С.В. Медведева, Ю.В. Ризниченко, В.П. Солоненко, Н.В. Шебалина.
УИС и СМР участков строительства транспортных объектов выполнялись с привлечением или использованием результатов исследований многих организаций, в том числе ИФЗ РАН (д. ф.-м. н., проф. В.И. Уломов, д. г.-м. н., проф. Е.А. Рогожин), центра «Наука» СО РАН (к. т. н. С.А. Перетокин), ОАО «Фундаментпроект» (инж. К.А. Костенко, инж. А.В. Хилько), ИЗК СО РАН (д. г.-м. н. В.И. Джурик), МГСУ (к. т. н. Е.А. Корчагин).
1 Область применения
Настоящее Пособие предназначено для использования при проведении работ по уточнению исходной сейсмичности (УИС) и сейсмическому микрорайонированию (СМР) участков нового строительства, реконструкции, капитального ремонта и восстановления транспортных объектов на железных, автомобильных и городских дорогах, включая транспортные здания, в сейсмических районах.
Настоящее Пособие не распространяется на УИС и СМР территорий городов и других населенных пунктов, промышленных, энергетических, напорных гидротехнических и сельскохозяйственных сооружений, а также на сооружения высокоскоростного железнодорожного транспорта.
Примечания
1 Исходная сейсмичность определяется в баллах шкалы MSK-64 по картам общего сейсмического районирования Российской Федерации (приложение А СП 14.13330.2014).
2 Рекомендации настоящего Пособия поясняют на примерах из практики изысканий транспортных сооружений основные требования к уточнению исходной сейсмичности и сейсмическому мнкрорайоннрованию, изложенные в СП 269.1325800.
3 Исходные данные о сейсмотектонической обстановке, инженерно-геологических и геоморфологических условиях, а также о конструкциях сооружений представлены в примерах Пособия в упрощенном виде.
4 Сведения о картах общего сейсмического районирования Российской Федерации и сейсмических шкалах приводятся в приложениях А, Б к настоящему Пособию.
2 Нормативные ссылки
В настоящем Пособии использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 25100-2012 «Грунты. Классификация»;
ГОСТ Р 57546-2017 «Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности»; ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения»;
СП 14.13330.2014 «СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических районах» (с изменением №1)»;
СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-85* Основания зданий и сооружений»;
СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»;
СП 34.13330.2012 «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги»;
СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы»;
СП 47.13330.2012 «СНиП Н-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»;
СП 119.13330.2012 «СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм»;
СП 268.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования»;
СП 269.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования»;
СП 270.1325800.2016 «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила оценки повреждений дорог при землетрясениях в отдаленных и труднодоступных районах»;
СП 283.1325800.2016 «Объекты строительные повышенной ответственности. 11 равила сейсмического микрорайонирования».
3 Термины и определения
В настоящем Пособии используются термины, значения которых определены в ГОСТ 25100, ГОСТ 27751, СП 22.13330, СП 24.13330, СП 34.13330, СП 35.13330, СП 47.13330, СП 119.13330, СП 268.1325800, СП 269.1325800, СП 270.1325800, а также приведены пояснения к отдельным терминам СП 269.1325800:
активный разлом: относительные смещения горных пород (крыльев активного разлома) происходят во времени в виде быстрого (практически мгновенного) разрыва или медленного движения (тектонического крипа). Скорость крипа наиболее активных разломов может достигать 3 см в год, вызывая тяжелые повреждения пересекаемых разломом сооружений, в том числе дорог, мостов и тоннелей.
Медленное относительное скольжение крыльев разлома на земной поверхности не означает, что напряжения не накапливаются в более глубоких горизонтах земной коры. Поэтому разломы с установленной тектонической ползучестью (крипом) нельзя считать сейсмически неактивными;
амплитуда разрыва: по измерениям на земной поверхности амплитуда тектонического разрыва при землетрясениях с очагом в земной коре и магнитудой М > 8,0 может достигать 10 м.
Борьба с сейсмотектоническими разрывами в транспортном строительстве сводится к удалению мест расположения больших и внеклассных мостов и тоннелей от активных разломов. В случае прогнозирования ограниченных тектонических подвижек рекомендуется применение конструктивных антисейсмических мероприятий (уширсние подферменных площадок опор, объединение разрезных пролетных строений в цепочку связями, предотвращающими обрушение конструкций при сдвиге опор из проектного положения, увеличение размеров отверстия тоннеля в местах пересечения с активным разломом и др.);
амплитудные характеристики сейсмического воздействия: амплитудные характеристики сейсмического воздействия (расчетные амплитуды ускорений, скоростей и перемещений грунта) принимаются равными средним значениям представительных выборок пиковых ординат акселерограмм, велосиграмм и сейсмограмм при землетрясениях расчетной интенсивности. Расчетные амплитуды колебаний регламентируются нормативными документами;
балд шкалы MSK-64: Шкала MSK-64 содержит макроссйсмичсскую (описательную) и инструментальную части. Опасность (сила) землетрясений в целых баллах макросейсмической части сейсмической шкалы определяется в зависимости от возможного социального, экономического и экологического ущерба, причиняемого тектоническими землетрясениями. При использовании инструментальной части сейсмической шкалы в качестве меры опасности землетрясений принимается интенсивность колебаний грунта.
При обследовании территории после землетрясения оценки балльности по макросейсмической и инструментальной частям сейсмической шкалы могут значительно отличаться одна от другой. В связи с этим для уточнения сейсмической опасности в проектах станций технического мониторинга на транспортных объектах в сейсмических районах рекомендуется предусматривать устройство пунктов инструментального сейсмического мониторинга. Данные мониторинга используются при проектировании новых объектов, капитальном ремонте, реконструкции, восстановлении ранее построенных сооружений, а также для обеспечения безопасности движения транспорта в сейсмических районах;
гипоцентр землетрясения: гипоцентры землетрясений располагаются на глубинах от нескольких километров до примерно 700 км. Более 75% сейсмической энергии выделяется при землетрясениях с очагами на глубине меньше 60 км. Эти толчки называются мелкофокусными или нормальными. Землетрясения с очагами на глубине более 60 км относятся к глубокофокусным (глубоким). Такие землетрясения происходят в зонах субдукции (погружения) океанических литосферных плит под островные дуги (Курильские о-ва и др.) и окраины
континентов (Камчатка и др.), а также в местах столкновения континентов (Гималаи и др.). В отдельных случаях глубокие землетрясения вызывают гибель людей и разрушение построек;
зона дробления: наиболее опасная при землетрясениях зона, в которой сочетаются разрывы породы с колебаниями грунта самой высокой интенсивности. В зоне дробления скапьные породы разбиты микротрещинами до состояния разборного массива, переходящего в глину (глинку трения). Грунт в зоне дробления может быть насыщен водой под большим давлением, что создает дополнительные трудности при проходке тоннелей глубокого заложения. Выявление зон дробления, их расположения и размера входит в состав изысканий транспортных сооружений в сейсмических районах;
исходная (нормативная) сейсмичность: указанная на картах общего сейсмического районирования исходная сейсмичность является первым приближением расчетной интенсивности колебаний грунта, соответствующей установленному для проектируемого объекта сейсмическому риску. Исходная сейсмичность может быть существенно уточнена в дробных баллах интенсивности колебаний грунта по данным УИС и СМР за счет учета сейсмического режима района строительства, а также местных инженерно-геологических и геоморфологических условий;
категория грунта по сейсмическим свойствам: при расчете транспортных сооружений спектрально-модальным методом сейсмическая нагрузка от масс определяется с учетом коэффициента динамичности, который находят в зависимости от категории грунта по сейсмическим свойствам. Коэффициент динамичности может быть также найден по записям колебаний грунта в пунктах наблюдений, расположенных на близких по инженерно-геологическому строению участках местности;
магнитуда: в сейсмологии используют три вида магнитуды (рихтеровскую или локальную ML), магнитуду по объемным продольным волнам те и магнитуду по поверхностным волнам Ms. Магнитуда по Ч. Рихтеру равна десятичному
ю
