Приложение 2 (рекомендуемое). Типовая программа работ по уточнению геодинамических и сейсмических условий площадки АС

Приложение 2
(рекомендуемое)

Типовая программа работ по уточнению геодинамических и сейсмических условий площадки АС

I. Цель работ - определение сейсмичности площадки и параметров ПЗ и МРЗ.

II. Основные задачи

1. Выявление геодинамических зон и активных разломов и определение их параметров.

2. Уточнение положения и параметров зон ВОЗ и оценка параметров сейсмического режима.

3. Обоснование размещения площадки АС в пределах однородного целикового блока земной коры, не нарушенного активными разломами.

4. Выявление мест возможного возникновения и оценка параметров первичных деформаций поверхности земли при землетрясениях до МРЗ включительно. Деформации грунта первичные - нарушения грунта, связанные с выходом очага землетрясения на свободную поверхность.

5. Определение динамических свойств пород (грунтов) основания до глубины 100 м.

6. Оценка влияния инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки на интенсивность и спектральный состав колебаний при землетрясениях.

7. Учет влияния инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки на интенсивность и спектральный состав колебаний при землетрясениях.

8. Определение параметров ПЗ и МРЗ заданной вероятности непревышения для естественных и техногенно измененных условий площадки размещения АС.

III. Содержание исследований

1. Оценка влияния удаленных очагов землетрясений на уровне ОСР территории Российской Федерации в масштабе 1:2 500 000 и мельче.

1.1. Получение исходных данных об удаленных очагах землетрясений для принятия решения о возможности размещения АС в рассматриваемом регионе.

1.2. Определение средних значений и стандартных отклонений ПЗ и МРЗ для средних грунтов от удаленных (транзитных) очагов землетрясений.

2. УОСР района размещения АС рекомендуется выполнять в масштабе 1:500 000 и мельче в радиусе от 150 до 320 км от АС.

2.1. Обоснование размещения альтернативных площадок АС в пределах целиковых блоков земной коры, не нарушенных региональными, активными разломами протяженностью 30 км и более.

2.2. Выделение зон ВОЗ, определение их параметров и параметров сейсмического режима,

2.3. Уточнение сейсмичности района и определение параметров ПЗ и МРЗ альтернативных площадок АС для средних грунтов.

3. Уточнение геодинамических и сейсмотектонических условий площадки АС в масштабе 1:50 000 и мельче в радиусе 25 км и более от АС.

3.1. Исследование геодинамических тектонических условий для выделения геодинамических зон и активных разломов, определение их параметров (порядок структуры, протяженность, ширина, амплитуда, период относительных движений смежных блоков земной коры, степень динамической активности (долговременная скорость деформации земной коры) и составление карт-схем геодинамических зон и активных разломов.

3.2. Определение положения и параметров ближайших зон ВОЗ и их минимального удаления от площадки АС.

3.3. Обоснование размещения площадки (альтернативных площадок) АС в пределах целикового блока земной коры, не нарушенного геодинамическими зонами и активными разломами протяженностью 3 км и более.

Примечания.

1. Разлом сейсмически активный - разрывное нарушение земной коры, к которому приурочены прошлые или современные сейсмогенные проявления (очаги землетрясений, палеосейсмодислокации, сейсмодислокации).

2. Разлом тектонически активный - тектонический разлом, в зоне которого за последние 1 млн. лет (четвертичный период) произошло перемещение примыкающих блоков на 0,5 м и более.

3.4. Определение параметров ПЗ и МРЗ на площадке АС от локальных зон ВОЗ для средних грунтов.

4. Определение свойств грунтов (пород) альтернативных площадок АС и уточнение сейсмичности района в масштабе 1:5 000 и мельче для территории в радиусе 5 км и более от АС с учетом конкретных грунтовых условий.

4.1. Характеристика грунтов (пород) площадки АС на глубину до 100 м (послойно): мощность, плотность, скорости распространения продольных и поперечных сейсмических волн; модуль сдвига (модуль поперечной упругости), модуль продольной деформации, коэффициент Пуассона.

4.2. Оценка влияния особенностей рельефа, геолого-геофизического строения среды, свойств грунтов, уровня грунтовых вод на сейсмичность площадки.

4.3. Уточнение сейсмичности района с учетом конкретных грунтовых условий.

4.4. Построение карт-схем СМР площадки АС.

5. Прогноз характеристик грунтов (пород) и сейсмичности площадки АС с учетом проектных проработок в части изменения естественных условий в период строительства и эксплуатации АС.

5.1. Прогноз свойств грунтов (пород) в основаниях зданий и сооружений в техногенно измененных условиях на глубину до 100 м (послойно): мощность, плотность, скорость распространения продольных и поперечных сейсмических волн; модуль сдвига (модуль поперечной упругости), модуль продольной деформации, коэффициент демпфирования (гистерезисный), коэффициент Пуассона.

5.2. Прогноз параметров ПЗ и МРЗ с учетом изменения свойств грунтов и параметров среды во время строительства и эксплуатации АС.

5.3. Подготовка рекомендаций по сейсмическому, геотехническому и геодинамическому мониторингу природной среды в процессе строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации АС.

6. Контроль стабильности состояния и свойств геологической среды в период строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации АС.

6.1. Контроль сейсмического режима района размещения АС.

6.2. Контроль состояния физических свойств грунтов и гидрогеологических условий в основании сооружений АС.

6.3. Контроль состояния геодинамических условий площадки АС.

6.4. Разработка рекомендаций по учету изменения состояния и свойств геологической среды.

IV. Состав исследований

1. ОСР.

1.1. Предварительное определение сейсмичности района для уровня МРЗ по карте OCP-97-D и сейсмичности района для уровня ПЗ по карте ОСР-97-В.

Примечание. Расчет сейсмической опасности территории Российской Федерации производился по сетке с шагом 25x25 км2, точность проведения изолиний соизмерима с этой величиной. Отсюда оценка сейсмической опасности всех населенных пунктов, расположенных на расстоянии до 30 км от границ между зонами балльности, должна уточняться тем или иным способом (УОСР, СМР и т.п.) либо они должны быть отнесены к более сейсмоопасной зоне.

1.2. Обобщение и анализ обосновывающих материалов общего сейсмического районирования (ОСР-97) - комплект карт и объяснительная записка к ним и их использование для определения параметров ПЗ и МРЗ от удаленных очагов землетрясений.

2. УОСР района.

2.1. Анализ фондовых материалов по геологическому строению, новейшей тектонике, геофизическим полям, сейсмичности, рельефу района размещения (карты масштаба 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000).

2.2. Составление структурно-тектонических карт, отражающих дискретно-иерархическую блоковую модель земной коры региона и района размещения АС.

2.3. Рекогносцировка на местности с целью привязки данных геологии, геоморфологии, геофизики, сейсмологии, сведений о грунтах к конкретным условиям.

2.4. Дополнительное дешифрирование аэрофото- и космоснимков, полевые геолого-геоморфологические работы и морфометрический анализ территории с целью уточнения материалов и структурно-тектонических карт, в первую очередь по новейшей, четвертичной и современной тектонике, сейсмодислокациям и быстрым геологическим асейсмичным процессам.

2.5. Составление карты геолого-тектонических критериев сейсмичности.

2.6. Сейсмологические исследования:

- уточнение сводного каталога исторических и инструментально зарегистрированных землетрясений;

- построение карты эпицентров землетрясений;

- составление схем и разрезов очагов наблюдавшихся сильных землетрясений;

- уточнение региональных и локальных законов спадания балльности вкрест и вдоль сейсмогенных структур, а также по площади, составление карты областей различного спадания интенсивности;

- составление для района размещения АС схемы зон ВОЗ и определение их средних параметров и стандартных отклонений;

- определение исходных параметров ПЗ и МРЗ для различных типов очагов землетрясений для средних грунтов.

3. Уточнение геодинамических и сейсмотектонических условий площадки АС.

3.1. Анализ имеющихся данных:

- топографических планов, геофизических, геодинамических, гидрогеологических и инженерно-геологических карт масштаба 1:50 000 - 1:10 000 и мельче;

- сводных геолого-литологических разрезов;

- сведений о физико-механических свойствах пород и грунтов.

3.2. Составление разномасштабных дискретно-иерархических блоковых моделей земной коры.

3.3. Проведение дополнительных геолого-геофизических исследований для уточнения параметров неоднородностей и разрывных нарушений и оконтуривания целиковых блоков земной коры, не нарушенных активными разломами.

3.4. Уточнение распределения на территории площадки АС скорости распространения сейсмических волн до глубины 100 м, а также положения кровли кристаллического фундамента и нарушений в фундаменте в районе размещения АС.

3.5. Сейсмологические исследования, в том числе:

- выделение участка распространения средних грунтов;

- инструментальная регистрация микроземлетрясений;

- изучение спектрального состава колебаний при землетрясениях, определение спектральной характеристики грунтов;

- уточнение параметров и положения локальных очаговых зон, исходных параметров ПЗ и МРЗ для средних грунтов;

- определение обобщенных спектров реакции грунтов заданной вероятности непревышения и исходного набора аналоговых и (или) синтезированных акселерограмм ПЗ и МРЗ для эталонного и (или) среднего грунтов. При подборе аналоговых акселерограмм следует учитывать, что акселерограмма землетрясения должна быть получена на дневной поверхности в стороне от зданий и сооружений, а также в шурфе глубиной до 1 м или на фундаменте невысокого здания (до четырех этажей) без подвала.

4. СМР.

4.1. СМР альтернативных площадок АС методом инженерно-геологических аналогий.

4.2. Инструментальное СМР приоритетной площадки АС методами.

- сейсмических жесткостей;

- регистрации колебаний при микросейсмах и колебаний, возбужденных землетрясениями, взрывами и невзрывными источниками.

4.3. Построение карт сейсмического микрорайонирования и составление пояснительных записок к ним.

4.4. Корректировка набора расчетных акселерограмм с учетом СМР.

V. Состав отчетной документации

1. Требования к материалам инженерных изысканий и исследований.

1.1. Описание:

- новейшей тектоники, сейсмотектоники, сейсмичности региона и района;

- рельефа, геоморфологии, тектонического строения, гидрогеологии и сейсмичности площадки АС;

- состава, состояния и свойств грунтов и массивов пород в основании зданий и сооружений;

- опасных геологических процессов и явлений.

1.2 Отображение:

- на картах новейшей тектоники, сейсмотектоники, сейсмичности региона и района;

- на картах инженерно-геологического районирования и сейсмического микрорайонирования площадки АС:

- на картах гидрогеологических условий;

- на инженерно-геологических и геосейсмических разрезах до глубины порядка 100 м.

1.3. На инженерно-геологических и геосейсмических разрезах следует:

- выделить и описать в пояснительной записке все слои (инженерно-геологические элементы), которые могут оказать влияние на несущую способность оснований зданий и сооружений;

- привести нормативные характеристики и физико-механические свойства грунтов в естественном и водонасыщенном состояниях, для многолетнемерзлых грунтов - в естественном и талом состояниях;

- особо оговорить наличие в разрезах линз и прослоев слабых, динамически неустойчивых грунтов.

1.4. На картах инженерно-геологического районирования площадки АС выделить и описать участки возможных оседаний поверхности, разжижения грунтов и снижения несущей способности оснований под воздействием неблагоприятных факторов (подтопления, осушения, изменения влажности, замерзания и растепления грунтов), а также их сочетаний с воздействиями землетрясений и сейсмики взрывов, статических и динамических нагрузок.

1.5. На гидрогеологических картах для двух-трех водоносных горизонтов от поверхности земли показать глубину уровня подземных (грунтовых) вод и сезонные вариации уровня, направления и скорости потока, коэффициенты фильтрации в различных слоях и других инженерно-геологических элементах.

1.6. При размещении здания и сооружения на скальном основании на картах и разрезах показать ослабленные зоны (зоны повышенной трещиноватости, зоны тектонических нарушений) в массиве и дать сведения о состоянии и свойствах пород в этих зонах и ненарушенных блоках массива.

1.7. В табличной форме привести характеристики грунтов для расчета несущей способности и деформаций оснований, параметров сейсмических воздействий и оценки возможных негативных проявлений опасных геологических процессов (карст, суффозия, оползни и др.) с учетом возможных геотехногенных изменений свойств грунтов (например, растепления мерзлых грунтов).

1.8. Дать оценку возможных кренов и смещений (оседаний, поднятий, горизонтальных подвижек) за весь период эксплуатации АС.

2. Отчет об оценке сейсмичности площадки АС должен содержать:

- сводный каталог землетрясений района;

- карту-схему зон ВОЗ района масштаба 1:500 000;

- схему геодинамических и сейсмотектонических условий размещения площадки масштаба 1:50 000;

- карту СМР площадки масштаба 1:5000 с указанием участков, где не разрешается строительство зданий и сооружений, важных для безопасности АС;

- характеристику среднего и (или) эталонного грунтов и параметры ПЗ и МРЗ для эталонного грунта и конкретных условий площадки;

- максимальные значения ускорений свободной поверхности грунта 50%-ной вероятности непревышения;

- обобщенные спектры реакции 84%-ной вероятности непревышения и соответствующий им набор расчетных акселерограмм для конкретных грунтовых условий для уровня ПЗ и МРЗ.

3. Сейсмический, геодинамический и геотехнический мониторинг устойчивости состояния и свойств геологической среды во времени.

3.1. Обобщение и анализ геодинамических, сейсмологических, гидрогеологических и геотехнических изысканий и исследований в период изысканий к технико-экономическому обоснованию и проекту для определения:

- фоновых параметров природной среды (параметры среды, установленные на момент начала эксплуатации объекта);

- необходимой и достаточной плотности сети сейсмических и геофизических станций;

- оптимального по уровню фона помех места расположения сейсмических и геофизических станций, параметрических скважин и реперов;

- частоты опроса аппаратуры (периодичности измерения параметров среды).

3.2. Разработка программы мониторинговых (режимных) наблюдений стабильности состояния и свойств геологической среды.

3.3. Организация и проведение наблюдений по программе сейсмического, геодинамического и геотехнического мониторингов стабильности состояния и свойств геологической среды в период строительства и эксплуатации АС.

3.4. Получение рядов значений контролируемых параметров природной среды и контроль их стабильности во времени.

3.5. Накопление временных рядов измерений параметров в режиме непрерывного контроля стабильности природной среды в районе размещения АС и на площадке АС в период строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации АС.

4. Составление сводного отчета, в который входят:

- сейсмичность района по картам ОСР, характеристика удаленных сейсмотектонических провинций и зон ВОЗ, пояснительная записка к ним, включающая сейсмичность площадки ПЗ и МРЗ от удаленных зон ВОЗ;

- карта-схема УОСР района размещения АС, включающая зоны ВОЗ и их параметры - зоны возможного возникновения первичных и вторичных остаточных деформаций грунта, и пояснительная записка к карте-схеме УОСР, включающая характеристику спадания балльности с удалением от очаговых зон и параметры ПЗ и МРЗ для средних грунтов;

- карты-схемы геодинамических зон, активных разломов и пояснительная записка к ним, содержащая результаты определения параметров ПЗ и МРЗ с учетом локальных зон ВОЗ;

- карты-схемы СМР площадки АС для естественных и техногенно измененных условий и пояснительная записка к ним, включающая зоны приращения балльности, параметры ПЗ и МРЗ, резонансные периоды колебаний грунтов площадки, скоростные разрезы, результаты расчетов спектральных характеристик колебаний многослойной среды на площадке, описание участков возможного проявления вторичных остаточных деформаций грунтов;

- параметры ПЗ и МРЗ - максимальные значения ускорений свободной поверхности грунта 50%-ной вероятности непревышения и спектры ответа грунта 84%-ной вероятности непревышения для различных логарифмических декрементов колебаний 1,26 (20%), 0,63 (10%), 0,44 (7%), 0,31 (5%), 0,25 (4%), 0,12 (2%), 0,03 (0,5%) и соответствующие им синтезированные акселерограммы в цифровом и графическом виде и пояснительная записка к ним;

- оценка динамической устойчивости грунтов площадки при землетрясениях до МРЗ включительно.

5. Согласование результатов УОСР района и СМР площадки в установленном порядке.