ИСТИНА

Согласно техническому заданию Договора о выполнении сейсмического микрорайонирования участка транспортного перехода через пролив Невельского в составе инженерно-геологических изысканий по объекту: «Строительство железнодорожной линии Селихин – Ныш с переходом пролива Невельского» в состав работ входило проведение Сейсмического микрорайонирования участка транспортного перехода, в том числе: 13.1 Уточнение исходной сейсмичности. 13.2 Сейсмологические наблюдения сетью временных сейсмостанций. 13.3 Сейсмотектонические исследования на береговой зоне с использованием методики тренчинга. 13.4 Получение параметров расчетных сейсмических воздействий: интенсивность в баллах, пиковое ускорение, преобладающий период и длительность колебаний, спектр реакции, коэффициент динамичности, акселерограммы, грунтовые коэффициенты и др. 13.5 Оценка опасности активизации геологических явлений в связи с сейсмическими воздействиями: тектонических разрывов, неустойчивости береговых склонов, разжижение и просадки грунта при сейсмических воздействиях. При выполнении работ, предусмотренных в ТЗ, было необходимо учесть изменения в нормативной документации Минстроя России, принятые в последние годы. В 2017 г. принят ГОСТ Р 57546-2017 «Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности», который является результатом модернизации шкал: – MSK-64 (Шкала Медведева, Шпонхойера, Карника, версия 1964 г.), – MCS (Шкала Меркалли, Канкани, Зиберга), – ММ (Модифицированная шкала Меркалли), – EMS-98 (Европейская макросейсмическая шкала, версия 1998 г.), – ESI-2007 (Сейсмическая интенсивность по природным явлениям). Важнейшим преимуществом настоящей шкалы является наличие инструментальной части с использованием нескольких параметров сейсмического движения грунта. В 2016 году принят СП 286.1325800.2016 «Объекты строительные повышенной ответственности. Правила детального сейсмического районирования», в 2018 году Советом НОПРИЗ принята вторая редакция СП ХХХ.1325800.2017 «Детальное сейсмическое районирование и сейсмомикрорайонирование для территориального планирования». Эти своды правил разработаны впервые. В РФ и СССР нормативных документов, регламентирующих проведение работ по детальному сейсмическому районированию, не было. В 2016 г. разработан СП 283.1325800.2016 «Объекты строительные повышенной ответственности. Правила сейсмического микрорайонирования». СП развивает методики СМР на новой научно-методической основе с использованием параметров сейсмических воздействий и грунтовой толщи, непрерывно распределенных в пространстве. Это позволяет уточнить сейсмические нагрузки на сооружения, повысить сейсмическую безопасность и сэкономить средства. Дата введения 2017-06-17. Методические подходы, содержащиеся в этих трех нормативных документах, были учтены при проведении работ по настоящему договору. В отчете содержатся четыре основных раздела: 1. Сейсмотектонические исследования, 2. Сейсмологические исследования, 3. Сейсмическое микрорайонирование, 4. Оценка сейсмических воздействий с учетом грунтовых условий. Методика выполнения работ по сейсмическому микрорайонированию, уточнению исходной сейсмичности (детальному сейсмическому районированию) и оценке опасности активизации геологических явлений в связи с сейсмическими воздействиями. В ходе работ по оценке сейсмической опасности объекта проводятся сейсмотектонические, сейсмологические исследования и расчет прогнозных сейсмических воздействий. Цель сейсмотектонических исследований заключается в оценке опасности сейсмических и тектонических явлений для проектируемого транспортного перехода, относящегося к объектам повышенной ответственности. К опасным явлениям относятся: собственно сейсмические сотрясения; вторичные эффекты (порожденные землетрясением гравитационные и вибрационные трещины, оползни, обвалы, осыпи, каменные лавины, выбросы разжиженных грунтов и проседания земной поверхности); сейсмотектонические разрывы, возникающие моментально, и медленные смещения по разломам. Сейсмотектонические разрывы и медленные смещения связаны с зонами активных разломов. Практически мгновенные разрывные сейсмотектонические смещения связаны с разрывными выходами сейсмических очагов на земную поверхность (сейсморазрывами). Смещения земной поверхности по сейсморазрывам могут достигать больших размеров, что представляет очевидную опасность для линейных инженерных сооружений типа транспортного перехода через пролив Невельского. В задачи сейсмотектонических исследований входят: 1) выявление активных разломов с оценкой параметров прогнозных смещений; 2) разработка сейсмотектонической модели и построение карты зон ВОЗ, опасных для проектируемых объектов. Указанные задачи определяют два основных направления сейсмотектонических исследований, проведенных в рамках работ по договору: 1) определение параметров прогнозных смещений по активным разломам для прогнозирования возможных разрушений строительных объектов; 2) материалы полевого изучения активных разломов и вторичных палеосейсмодислокаций. Результаты работ по этим направлениям наряду с другими сейсмотектоническими и сейсмологическими данными являются основой для карты зон ВОЗ. Методика выявления и изучения активных разломов основана на комплексе дистанционных и полевых методов, позволяющих по проявлениям в рельефе и молодым отложениям выявить активный разлом, закартировать зону связанных с ним деформаций и определить тип, амплитуду и среднюю скорость смещений. Определить наличие и параметры активных разломов возможно только по результатам полевых исследований. В состав полевых сейсмотектонических исследований входят: 1) рекогносцировка, структурно-геологическое и морфотектоническое (геолого-геоморфологическое) картирование активных разломов, вторичных палеосейсмодислокаций и других деформаций молодых отложений и форм рельефа; 2) выбор мест для детального изучения разломов в горных выработках и обнажениях; 3) проходка и документация горных выработок (тренчинг); 4) изучение вторичных палеосейсмодислокаций; 5) отбор образцов на абсолютное датирование. Результаты полевых исследований используются для установления мест пересечения активных разломов с проектируемыми объектами и построения сейсмотектонической модели и карты зон ВОЗ. Важнейшей составляющей карты зон ВОЗ являются прогнозные магнитуды землетрясений. Оценка максимально возможных магнитуд ожидаемых землетрясений Мmax проводится по комплексу геолого-геофизических, сейсмологических и сейсмотектонических данных. Конечным итогом сейсмотектонических исследований являются: 1) разработка сейсмотектонической модели региона; 2) построение карты зон ВОЗ масштаба 1:200 000–1:500 000; 3) выделение активных разломов, оценка их параметров и точная привязка относительно проектируемых объектов в масштабе 1:2000–1:10 000. Целью сейсмологических исследований является сбор сведений о сильных землетрясениях обширного «окружающего» района и всех имеющихся сведений о слабых и микроземлетрясениях «ближнего» района для составления базы сейсмологических данных. Собираемая сейсмологическая база включает данные об исторических землетрясениях, землетрясениях, инструментально зарегистрированных глобальными или региональными сетями, а также данные локальной сети наблюдений. Одним из основных требований при этом являются полнота каталога и однородность представления данных. Конечные цели сейсмологических исследований при ДСР – это оценка средних периодов повторения землетрясений различных магнитуд вплоть до Mmax на территории исследований, а также определение мощности и глубины залегания сейсмоактивного слоя. Решение этих задач осуществляется путем изучения сейсмического режима на территории ДСР. Результаты сейсмологических исследований необходимо увязывать с результатами палеосейсмологических работ. Область сейсмологических исследований определяется исходя из условия, что объект или территория, подлежащие оценке сейсмической опасности, располагались внутри этой области на расстоянии не менее 200 км от ее границ. Основным источником для изучения сейсмического режима являются каталоги землетрясений. Сводный каталог составляется в пространственных границах, выбранных в зависимости от степени изученности «окружающего» района и уровня сейсмичности, как правило, в радиусе не более 300 км от объекта. Сводный каталог компилируется из всех доступных сейсмологических источников, включающих общие, специализированные и региональные каталоги землетрясений и дополняется результатами специальных сейсмических наблюдений, осуществляемых временной сетью цифровых сейсмических станций, специально установленных в рамках выполнения работ по ДСР. Необходимо использовать все доступные сведения о механизмах очагов землетрясений. Для обеспечения исходными сейсмологическими данными должна быть организована локальная сеть сейсмических наблюдений. Аппаратурное оснащение, призванное обеспечить сейсмологические наблюдения для ДСР, должно удовлетворять следующим требованиям: 1) аппаратура для регистрации землетрясений должна быть цифровой, обеспечивающей без потери запись всех возникающих землетрясений; 2) аппаратура должна обеспечивать непрерывную регистрацию; 3) сейсмодатчики должны обеспечивать, в первую очередь, регистрацию близких землетрясений, допускается применение короткопериодных датчиков; 4) сейсморегистрирующая аппаратура должна быть откалибрована; 5) в месте установки сейсмических станций должно быть проведено изучение грунтовых условий с помощью инженерно-геологических и геофизических методов. При выполнении ДСР в сейсмически активном районе, где велика вероятность возникновения ощутимых землетрясений, в состав локальной сети должен дополнительно входить акселерометр. В результате сейсмологических исследований модель зон ВОЗ, разработанная по сейсмотектоническим данным, уточняется. В каждой зоне ВОЗ должны быть охарактеризованы основные параметры сейсмического режима: параметры графика повторяемости, максимальная возможная магнитуда. При изучении сейсмического режима строятся карты эпицентров сильных и умеренных (MS ≥ 4,0) и слабых (MS ≤ 4,0) землетрясений. Распределение гипоцентров землетрясений по глубинам проводится раздельно для сильных и умеренных [MS ≥ 4,0] и слабых [MS ≤ 4,0)]. Рекомендуемый шаг распределения по глубине Δh равен 5 км. Для расчета прогнозных сейсмических воздействий используются данные об: а) ожидаемой магнитуде землетрясения; б) глубине очага; в) типе подвижки в очаге (взброс, сдвиг, сброс, поддвиги, надвигии их комбинации); г) кратчайшем расстоянии до поверхности разлома. Расчет сейсмических воздействий основан на окончательной модели зон ВОЗ, в которой согласованы сейсмотектонические и сейсмологические данные. Если для объяснения всей совокупности существующих данных могут быть предложены различные модели, среди которых нельзя однозначно выделить единственную достоверную, то в расчеты следует включать все альтернативные модели. Для вероятностной оценки сейсмической опасности предлагается использовать метод «логического дерева», учитывающий альтернативные соотношения между параметрами очага и параметрами воздействий. Сейсмические воздействия могут оцениваться как в баллах макросейсмической шкалы, так и в количественных параметрах сейсмических воздействий. Оценка сейсмических воздействий в баллах макросейсмической шкалы может быть проведена как методом расчета сейсмической сотрясаемости, так и с использованием прогнозируемых количественных параметров сейсмических воздействий (пиковое ускорение грунта PGA, преобладающий период T колебаний, продолжительность колебаний τ ширина импульса, частотный состав; форма спектра реакции, коэффициент динамического усиления, построение локального спектра, построение синтетической акселерограммы). Оценка интенсивности, получаемая последним способом, обладает большей точностью. Категорию грунта и его резонансные свойства могут определяться как в ходе изучения грунтовых условий посредством инженерно-геологических и геофизических методов, так и по результатам СМР (сейсмического микрорайонирования), проводимого на исследуемой территории. Для СМР использование макросейсмического балла предполагает локальные, грунтовые и гидрогеологические условия учитывать приращением к значению исходной сейсмической интенсивности в баллах (долях балла). Приращение балла рассчитываются по формуле сейсмических жесткостей.