Нормативный хаос в российском сейсмическом микрорайонировании
В работе приводится анализ различий в способах расчета приращений сейсмической интенсивности по методу сейсмических жесткостей, которые регламентируется рядом одновременно действующих на территории Российской Федерации нормативных документов. На примере реального набора данных, полученных в одном из районов Краснодарского края, выполнены расчеты с учетом требований рассматриваемых нормативных документов. Показано, что для наиболее ответственных объектов расчеты дают существенно меньшие оценки приращений, чем для объектов массового строительства. При этом расхождения в оценках достигают недопустимо больших значений, что вносит неопределённость при проектировании и оценке рисков, связанных с сейсмической опасностью.
Авторы подчеркивают, что в данной работе рассматривается исключительно формальный подход, такой, который повсеместно используется при экспертизе проектной документации. Специалисты знают, как делать правильно, а экспертиза требует делать так, как написано в нормах.
В свете показанных различий и нестыковок необходимо унифицировать все действующие нормативные документы во избежание таких коллизий.
Ниже представлено краткое содержание статьи, полный текст с формулами, таблицами и рисунками можно прочитать, скачав pdf-версию.
В последние годы нормативное поле в области инженерных изысканий постоянно претерпевает изменения в своем ландшафте, зачастую не давая успеть освоиться и перестроиться ни специалистам, ни экспертам, ни, тем более, заказчикам. Нередко нормативные документы в разных, а иногда и одновременно действующих редакциях противоречат друг другу и даже самим себе. К сожалению, перечисленные выше проблемы не обошли стороной нормативы по геофизическим исследованиям и сейсмическому микрорайонированию, которые и без того были в достаточно печальном с различных точек зрения состоянии: во многом устаревшие, не охватывающие некоторые важные производственные аспекты и т.п. Проблем довольно много, но в рамках настоящей работы остановимся подробнее на нормах по сейсмическому микрорайонированию, регламентирующим выполнение работ методом сравнения сейсмических жесткостей (МСЖ).
Как известно, метод сейсмических жесткостей был предложен более 50 лет назад известным советским сейсмологом С.В. Медведевым [Медведев, 1962]. Для оценки влияния грунтового массива на изменения интенсивности сейсмических воздействий были использованы материалы экспедиционных исследований последствий сильных землетрясений. По утверждению автора, всего в ходе исследований удалось выявить 34 случая влияния грунтовых условий на сейсмическую интенсивность. При этом, измерений сейсмических жёсткостей не выполнялось. Автор указывает, что "приходится использовать некоторые результаты измерений, полученные при сейсмической разведке", а также "материалы общих инженерно-геологических изысканий, проводившихся на территории населенного пункта или площадки". После обобщения этих данных применительно к типам грунтов и сопоставления с результатами макросейсмических обследований зависимость была аппроксимирована логарифмической функцией.
Для учета влияния уровня грунтовых вод, также на основании анализа макросейсмических данных, была представлена следующая зависимость:
где nb - приращение сейсмической интенсивности обводненного грунта по отношению к этому же грунту в состоянии естественной влажности,
h - уровень грунтовых вод.
Для случаев многослойного строения грунтового массива предлагается использовать среднюю сейсмическую жесткость пачки слоев мощностью близкой к 10 м по следующей формуле:
где
Сопоставляя (1) и (2) получена привычная всем формула с осредненным грунтовым коэффициентом 1,67:
Вариации метода сейсмических жесткостей
Из приведенных в предыдущем разделе сведений, легко заметить, что метод сейсмических жесткостей базируется на весьма ограниченном наборе исходных данных с использованием осреднений и аналогий в части характеристик грунтов. Опубликовано множество работ, в которых приводятся доказательства недостоверности расчетов по методике МСЖ в ее классическом виде, предлагаются различные модификации метода [Заалишвили, 2007; Максимов, 1971; Попов и др., 1977; Шацилов, 1989]. Несмотря на это, данный метод используется до сих пор в нормативных документах, регламентирующих выполнение работ по сейсмическому микрорайонированию. Такими документами являются:
(a)РСН 60-86 и РСН 65-87;
(b)СП 14.13330.2014;
(c)СП 269.1325800.2016;
(d)СП 283.1325800.2016;
(e)СТО 95 12022-2017.
Все перечисленные нормативы являются, как уже было сказано выше, действующими, однако распространяются на разные типы объектов. Логично было бы предположить, что в зависимости от, например, уровня ответственности объекта меняется лишь набор методов и требования к детальности исследований. Тем не менее, меняются и подходы к способу расчета тех или иных составляющих метода сейсмических жесткостей, который применяется для всех типов объектов. Данное обстоятельство представляется довольно странным, учитывая, что МСЖ базируется на определенных физических принципах.
Далее в статье подробно рассмотрены отличия в методиках расчета и приведены практические примеры расчетов.
Полный текст статьи с формулами, таблицами и рисунками можно прочитать в pdf-формате. СКАЧАТЬ
Список литературы
Алешин А.С. Континуальная теория сейсмического микрорайонирования. – М.: Научный мир, 2017 – 302 с.
Алешин А.С. Сейсмическое районирование особо ответственных объектов. – М.: Светоч-плюс, 2010 – 304 с.
Аптикаев Ф. Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. – М.: Наука и образование, 2012 – 176 с.
Заалишвили В. Б. Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населенных пунктов и больших строительных площадок. – М.: Наука, 2009 – 350 с.
Максимов А.Б О сейсмической жесткости грунтов // Экспериментальная сейсмология. – М.: Наука, 1971 – С.145-152.
Медведев С.В. Инженерная сейсмология. – Владимир: Гос. изд-во лит-ры по строительству, архитектуре и строит. материалам, 1962 – 284 с.
Попов В.В., Назаров Г.Н., Ревелис И.Л., Дгебуадзе Н.А., Клюжев Б.И. Опыт сейсмического микрорайонирования г. Махачкалы // Сейсмическое микрорайонирование: Сб. науч. тр. – Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1977 – С.160-167.
РСН 60-86 Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Нормы производства работ. М.: МосЦТИСИЗ Госстроя РСФСР. – 1987.
РСН 65-87 Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Технические требования к производству работ. М.: МосЦТИСИЗ Госстроя РСФСР. – 1987.
СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах СНиП II-7-81* (актуализированного СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» (СП 14.13330.2011)) (с Изменением № 1). М.: Минстрой России. – 2014.
СП 269.1325800.2016 Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования. М.: Минстрой России. – 2016.
СП 283.1325800.2016 Объекты строительные повышенной ответственности. Правила сейсмического микрорайонирования. М.: Минстрой России. – 2016.
СТО 95 12022-2017 Инженерные изыскания для строительства атомных электростанции?. Сейсмическое микрорайонирование. Общие требования. М.: Росатом. – 2017.
Шацилов В.И. Методика исследовании? при оценке сейсмической опасности территории?. – Алма-Ата: Наука, 1989 – 208 с.
Журнал остается бесплатным и продолжает развиваться.
Нам очень нужна поддержка читателей.
Поддержите нас один раз за год
Поддерживайте нас каждый месяц
