УДК 550.34

PACS 43.40.Ph

Спектральные характеристики грунта
на сейсмических станциях Камчатки

Ю.В. Шевченко, В.В. Яковенко

Камчатский филиал ФИЦ «Единая Геофизическая служба РАН»,
г. Петропавловск-Камчатский, Россия

Автор для переписки: Ю.В. Шевченко, e-mail: klb@emsd.ru

Аннотация. Движения поверхности Земли при землетрясениях во многом зависят от свойств грунта вблизи поверхности. При этом разница в отклике площадок на скалистом и рыхлом грунтах может быть десятикратной, что определяет важность спецификации движения грунта при землетрясениях для инженерных приложений. Наблюдается также большая изменчивость отклика грунта на землетрясение в зависимости от положения участка. Если на сейсмической станции накоплен достаточный объем сейсмических записей, прогноз движения грунта для соответствующей площадки может быть сделан с большей уверенностью. В статье излагается методика и представлены результаты расчета грунтовых коэффициентов на сейсмических станциях в г. Петропавловске-Камчатском и соседних поселках относительно опорной станции Петропавловск. Значения коэффициентов получены в диапазоне 0.1−10 Гц для 18 частотных полос с относительной шириной 0.5. Для центральных частот фильтров получены усредненные значения динамических коэффициентов усиления спектров реакции на грунтах станций. В работе использованы записи 42 региональных землетрясений с магнитудами 3.9−8.3.

Ключевые слова: сейсмическое микрорайонирование, спектральные грунтовые поправки

Цитирование: Шевченко Ю.В., Яковенко В.В. Спектральные характеристики грунта на сейсмических станциях Камчатки // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 3. С. 74–94. https://doi.org/10.21455/VIS2019.3-5

Литература

Алешин А.С. Континуальная теория сейсмического микрорайонирования. М.: Научный мир, 2017. 175 с.

Алешин А.С., Малышев Р.В. Исследования влияния рельефа на параметры сейсмического волнового поля методом конечных элементов // Вопросы инженерной сейсмологии. 2012. Т. 39, № 3. С. 41–48.

Аптикаев Ф.Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М.: Наука и образование, 2012. 175 с.

Грайзер В.М., Парини И.Е. Колебания грунта при Спитакском землетрясении и некоторых сильнейших афтершоках // Вопросы инженерной сейсмологии. 1991. Вып. 32. С. 15–21. [Тематический выпуск «Комплексная оценка сейсмической опасности»].

Гусев А.А. Предварительный вариант расчетных сейсмических нагрузок для Петропавловска-Камчатского. Вопросы инженерной сейсмологии. 1990. Вып. 31. С. 67–85. [Тематический выпуск «Источники и воздействие разрушительных сейсмических колебаний»].

Гусев А.А. О необходимости корректировки документов, регламентирующих антисейсмические меры в СССР // Вопросы инженерной сейсмологии. 1991. Вып. 32. С. 147–161. [Тематический выпуск «Комплексная оценка сейсмической опасности»].

Гусев А.А. О сейсмологической основе норм сейсмостойкого строительства России // Физика Земли. 2002. № 12. С. 56–70.

Джурик В.И., Дреннов А.Ф., Иванов Ф.И. Сейсмические свойства эталонных грунтов // Геология и геофизика. 1982. № 10. С. 103−109.

Дрознин Д.В., Дрознина С.Я. Интерактивная программа обработки сейсмических сигналов DIMAS // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46, № 3. С. 22−34.

Ершов И.А. Сейсмическое микрорайонирование территории г. Петропвловска-Камчатского и проверка его макросейсмическими данными // Сейсмическое микрорайонирование. Под ред. С.В. Медведева. М.: Наука, 1977. 248 с.

Малевская О.Я. Учет влияния грунтовых условий при количественных оценках колебаний // Вопросы инженерной сейсмологии. 1986. Вып. 27. С. 82–85. [Тематический выпуск «Детальные инженерно-сейсмологические исследования»].

Ратникова Л.И., Сакс В.М., Кронрод Т.Л. К вопросу о пересчете акселерограмм сильных движений на различные грунтовые условия // Вопросы инженерной сейсмологии. 1988.  Вып. 29. С. 82–93. [Тематический выпуск «Исследования по сейсмической опасности»].

Сакс М.В., Штейнберг В.В. О частотной избирательности колебаний грунтов пр Спитакском землетрясении 7 декабря 1988 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 1989. Вып. 30. С. 164–166. [Тематический выпуск «Оценка эффекта сильных землетрясений»].

Синельникова Л.Г., Федякова С.Н. Изучение длительности, амплитуд и частотного состава колебаний при землетрясениях на различных грунтах в г. Петропавловске-Камчатском // Вопросы инженерной сейсмологии. 1983. Вып. 24. С. 156–168. [Тематический выпуск «Оценка сейсмической опасности»].

СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М.: Минстрой России, 1995.

Тараканов А.И. Опыт картирования зон разуплотнения при сейсмическом микрорайонировании на Камчатке // Сейсмические микрорайонирование и инженерные изыскания в строительстве. М.: Стройиздат, 1983. С. 71–82.

Халтурин И.И., Шомахмадов А.М., Гедакян Э.Г., Саргсян Н.М., Мхитарян Л.А., Штейнберг В.В. Усиление интенсивности колебаний в Ленинакане // Вопросы инженерной сейсмологии. 1991. Вып. 32. С. 5–14. [Тематический выпуск «Комплексная оценка сейсмической опасности»].

Шарапов В.Г О принципах построения карты сейсмического микрорайонирования территории г. Петропавловска-Камчатского // Сейсмическое микрорайонирование. Под ред. С.В. Медведева. М.: Наука, 1977. 248 с.

Шарапов В.Г., Бунэ В.И., Ратникова Л.И. Об определении амплитудно-частотного состава колебаний грунтов при расчетном землетрясении // Вопросы инженерной сейсмологии. 1982. Вып. 22. С. 45–51. [Тематический выпуск «Эффект сильных землетрясений»].

Штейнберг В.В. Параметры колебаний грунтов при сильных землетрясениях // Вопросы инженерной сейсмологии. 1990. Вып. 31. С. 47–67. [Тематический выпуск «Источники и воздействие разрушительных сейсмических колебаний»].

Штейнберг В.В., Сакс М.В., Аптикаев Ф.Ф., Алказ В.Г., Гусев А.А., Ерохин Л.Ю., Заградник И., Кендзера А.В., Коган Л.А., Лутиков А.И., Попова Е.В., Раутиан Т.Г., Чернов Ю.К. Методы оценки сейсмических воздействий //  Вопросы инженерной сейсмологии. 1993. Вып. 34. С. 5–94). [Тематический выпуск «Задание сейсмических воздействий»].

Boore D.M. Can site response be predicted? // J. Earthquake Engineering. 2004. V. 8. P. 1–41.

Nakamura Y. A method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. 1989. V. 30, No. 1. P. 25–33.

Сведения об авторах

ШЕВЧЕНКО Юрий Валентинович – начальник группы метрологии, Камчатский филиал ФИЦ «Единая Геофизическая служба РАН». 683006, г. Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, д. 9. E-mail: klb@emsd.ru

ЯКОВЕНКО Валентин Валентинович – инженер группы метрологии, Камчатский филиал ФИЦ «Единая Геофизическая служба РАН». 683006, г. Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, д. 9. E-mail: valek@emsd.ru