Свод правил СП 269.1325800.2016 "Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования" (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 961/пр)

Свод правил СП 269.1325800.2016
"Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования"
(утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 16 декабря 2016 г. N 961/пр)

Transport structures in seismic zones. Rules for initial seismity detailing and seismic microzoning

Дата введения - 17 июня 2017 г.
Введен впервые

ГАРАНТ:

Настоящий Свод правил введен в действие через 6 месяцев со дня издания приказа Минстроя России от 16 декабря 2016 г. N 961/пр

ГАРАНТ:

Настоящий документ был включен в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента о безопасности зданий и сооружений

Введение

Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями федеральных законов от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации".

Работа выполнена ООО "ПОИСК" (д-р геол.-мин. наук, проф. Г.С. Шестоперов, инж. С.Г. Шестоперов). При разработке настоящего свода правил были использованы материалы работ по уточнению исходной сейсмичности и сейсмическому микрорайонированию участков строительства транспортных объектов, выполнявшихся ИФЗ РАН (д-р физ.-мат. наук, проф. В.И. Уломов, д-р геол.-мин. наук, проф. Е.A. Рогожин), центром "Наука" СО РАН (канд. техн. наук С.А. Перетокин), ОАО "Фундаментпроект" (инж. К.А. Костенко, инж. А.В. Хилько), ИЗК СО РАН (д-р геол.-мин. наук В.И. Джурик).

1 Область применения

Настоящий свод правил устанавливает правила проведения работ по уточнению исходной сейсмичности (УИС) и сейсмическому микрорайонированию (СМР) при изысканиях участков нового строительства, реконструкции, капитального ремонта и восстановления транспортных объектов, включая транспортные здания, в сейсмических районах.

Настоящий свод правил не распространяется на УИС и СМР территорий городов и других населенных пунктов, промышленных, энергетических, 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 Правила настоящего свода правил детализируют основные требования к уточнению исходной сейсмичности и сейсмическому микрорайонированию, изложенные в СП 47.13330.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 25100-2012 Грунты. Классификация

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2011 "СНиП 2.02.01-83* 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 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 119.13330.2012 "СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 активный разлом: Разлом земной коры или всей литосферы, по которому за последние 10 000 лет происходили смещения горных пород или возникали очаги землетрясений.

3.2 амплитуда разрыва: Величина относительного смещения в плоскости разрыва двух смежных точек, находящихся на противоположных крыльях разлома.

3.3 амплитудная характеристика сейсмического воздействия: Расчетная амплитуда сейсмических ускорений (скоростей, перемещений) грунта, принимаемая при проектировании сооружений.

3.4 балл шкалы MSK-64: Мера опасности землетрясения, определяемая по реакции людей и животных, изменениям земной поверхности, показаниям сейсмометрических приборов, тяжести повреждений некоторых типов зданий и сооружений пониженной сейсмостойкости.

3.5 взброс: Разрыв со смещением висячего крыла разлома вверх по плоскости разрыва.

3.6 водно-песчаные потоки: Потоки донных отложений, образующиеся на подводных склонах при землетрясении. Могут возникать также на береговых склонах рек, озер, водохранилищ, сложенных слабыми водонасыщенными песками.

3.7 гипоцентр землетрясения: Начальная точка разрыва горных пород, завершающегося образованием (обновлением) тектонического разлома.

3.8 зона дробления: Дезинтегрированный массив горных пород, расположенных между крыльями разлома.

3.9 исходная (нормативная) сейсмичность: Опасность землетрясения в целых баллах шкалы MSK-64, определяемая по нормативным картам общего сейсмического районирования в зависимости от требований, предъявляемых к сейсмостойкости сооружений (объектов классов сейсмостойкости I, II и III).

3.10 категория грунта по сейсмическим свойствам: Характеристика расчетной толщи грунта, в зависимости от которой устанавливается огибающая нормализованных спектров сейсмического воздействия на сооружение (коэффициент динамичности).

3.11 класс сейсмостойкости: Системная (таксонометрическая) единица, позволяющая упорядочить множество сооружений по свойству выдерживать без разрушения землетрясения, повторяющиеся с различной вероятностью в месте расположения объекта.

Примечание - Транспортные сооружения по сейсмостойкости подразделяются на три класса с допустимым при проектировании сейсмическим риском (вероятностью превышения силы расчетного землетрясения за интервал времени 50 лет) 10%, 5% и от 2,5% до 1% для сооружений классов сейсмостойкости III, II и I соответственно. Принятым значениям риска соответствуют сейсмические события, повторяющиеся в среднем с интервалом времени 500, 1000 и от 2000 до 5000 лет. Отнесение сооружений к классам сейсмостойкости выполняется согласно правилам проектирования транспортных сооружений в сейсмических районах.

3.12 линия (след) разлома: Линия пересечения земной поверхности плоскостью разрыва.

3.13 магнитуда: Мера землетрясения, характеризующая в неявной форме энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.

3.14 общее сейсмическое районирование: Процедура выделения на территории страны методом вероятностного анализа сейсмической опасности (ВАСО) зон сейсмичностью 6, 7, 8, 9 и 10 баллов по шкале MSK-64.

3.15 очаг землетрясения: Область разрыва земной коры, сопровождаемого быстрой подвижкой контактирующих горных пород.

3.16 разлом: Разрывное нарушение в земной коре, образовавшееся в процессе тектонических деформаций горных пород.

3.17 сброс: Разрыв со смещением висячего крыла разлома вниз по плоскости разрыва.

3.18 сбросо-сдвиг: Разрыв, включающий в себя сбросовую и сдвиговую составляющие относительного смещения крыльев разлома.

3.19 сдвиг: Разрыв с относительным смещением крыльев разлома в направлении его простирания.

3.20 сейсмическая жесткость грунта: Произведение плотности грунта на скорость распространения в слое сейсмических волн.

3.21 сейсмические волны: Колебательный процесс распространения быстрых изменений напряженно-деформированного состояния земной коры или всей литосферы из очага землетрясения на сопредельные участки недр и земной поверхности.

3.22 сейсмическое микрорайонирование; СМР: Комплекс инженерно-геологических и инженерно-сейсмологических работ, имеющих целью выделение на территории строительного объекта микрозон, существенно различающихся по сейсмической опасности.

3.23 сейсмичность строительной площадки (участка): Опасность землетрясения на данном участке, определяемая с учетом класса сейсмостойкости размещаемого на участке объекта, а также коррекции исходной сейсмичности за счет сейсмического режима в пункте строительства, местных инженерно-геологических и геоморфологических условий.

3.24 сейсмодислокации: Изменения земной поверхности, возникающие при землетрясениях. Различают сейсмотектонические (разрывы земной поверхности, поднятия, опускания, горизонтальные перемещения участков земной коры), сейсмогравитационные (оползни, обвалы, сели, лавины, водно-песчаные потоки, грифоны) и вибрационные (вертикальные разрывы и остаточные перемещения в грунте, вызванные распространением сейсмических волн). По времени возникновения различают современные (за последние несколько сотен лет), голоценовые (за последние 10 000 лет) и более древние палеосейсмодислокации.

3.25 спектральная характеристика сейсмического воздействия на сооружение: Спектр наибольших ускорений осциллятора, соответствующий данному землетрясению, или огибающая спектров наибольших ускорений осциллятора, характеризующая возможное воздействие на сооружение совокупности многих землетрясений. Спектры, построенные для относительных наибольших ускорений осциллятора, измеренных в долях наибольших ускорений колебаний грунта, называются нормализованными.

3.26 средние по сейсмическим свойствам грунты: Покровные отложения, сейсмическая жесткость которых (произведение плотности грунта на скорость поперечных сейсмических волн) близка к 655 .

3.27 тектоническое землетрясение: Колебания грунта, вызванные упругой отдачей горных пород при их разрыве в процессе тектонических деформаций земной коры.

3.28 уравнение макросейсмического поля: Математическое выражение, позволяющее приближенно определить силу землетрясения в известном пункте равнинной местности для участков, сложенных средними по сейсмическим свойствам грунтами, по магнитуде землетрясения, глубине очага, эпицентральному расстоянию и эмпирическим коэффициентам.

3.29 уравнение метода сейсмических жесткостей: Математическое выражение, позволяющее определить приращение сейсмичности площадки за счет местных инженерно-геологических условий по сейсмической жесткости исследуемого грунта.

3.30 уравнение сейсмического режима: Математическое соотношение между силой землетрясения по шкале MSK-64 и средним промежутком времени в годах между землетрясениями этой силы в месте строительства.

3.31 уточнение исходной сейсмичности; УИС: Процедура корректировки сейсмической опасности, установленной картами ОСР, на основании уточненных данных о сейсмотектонической обстановке в районе строительства и расчета сейсмического режима (повторяемости землетрясений) в данном пункте.

3.32 шкала MSK-64: Сейсмическая шкала, служащая для оценки в баллах опасности землетрясений в зависимости от реакции людей и животных, тяжести повреждений некоторых типов зданий и других эффектов колебаний грунта.

3.33 эпицентр: Точка на земной поверхности, расположенная над гипоцентром.

3.34 эпицентральное расстояние: Расстояние между известным пунктом и эпицентром землетрясения.

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.

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.

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.

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).

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 инженерно-геологических 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 исследований, 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 инженерно-геологических 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 содержать 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 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 инженерно-геологических 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 значения определяемой величины.

5 Уточнение исходной сейсмичности района строительства

5.1 Исходную сейсмичность в заданной географической точке определяют в целых баллах сейсмической шкалы MSK-64 по одной из действующих карт общего сейсмического районирования (приложение А 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.

5.2 Определяемая по картам общего сейсмического районирования исходная сейсмичность пункта строительства относится к участкам, расположенным на ровной местности и сложенным средними по сейсмическим свойствам грунтами.

Примечание - К средним по сейсмическим свойствам грунтам относятся песчано-глинистые отложения с сейсмической жесткостью , где - нормативная плотность грунта, ; - скорость поперечных сейсмических волн в грунте, м/с.

5.3 За нормативные значения амплитудных характеристик колебаний грунтов следует принимать математическое ожидание наибольших амплитуд для представительных выборок инструментальных записей землетрясений, позволяющих выполнять их статистический анализ (приложение А).

При отсутствии достаточных данных об изменчивости исследуемых характеристик в имеющейся выборке для определения нормативных значений ускорения, скорости и перемещения грунта допускается использовать таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Характеристики колебаний грунта при землетрясениях

Интенсивность сейсмического воздействия, баллы	Ускорение,	Скорость, см/с	Перемещение, см
7	100	8,0	4,0
8	200	16,0	8,0
9	400	32,0	16,0
10	800	64,0	32,0

5.4 Для сооружений классов сейсмостойкости II и III нормативные амплитудные характеристики колебаний грунта уточняются по данным расчета сейсмического режима в пункте строительства (приложение В).

5.5 При составлении уравнения сейсмического режима находят промежутки времени (средние периоды повторяемости) , соответствующие сейсмическим событиям целочисленной силы в пункте строительства. При выполнении расчета сейсмологические организации используют модели очагов землетрясений, принятые при разработке действующих карт общего сейсмического районирования, или другие модели, обоснованные геолого-геофизическими и сейсмотектоническими исследованиями в районе строительства.

5.6 По найденным парам чисел (, ) с применением математических приемов обработки данных численного эксперимента определяют коэффициенты корреляционного уравнения логарифмического типа (уравнения сейсмического режима) в пункте строительства

I = a + blgT, (5.1)

где а, b - эмпирические коэффициенты уравнения сейсмического режима;

Т - средний промежуток времени, измеряемый в годах, между землетрясениями силой I в месте строительства.

5.7 По уравнению (5.1) находят уточненную силу землетрясения I, соответствующую промежутку времени Т = 500 лет для объектов класса сейсмостойкости III и Т = 1000 лет для объектов класса сейсмостойкости II или допустимому риску в размере 10%-ного и 5%-ного превышения расчетного сейсмического воздействия за интервал времени 50 лет.

5.8 Уточненная по уравнению (5.1) сила землетрясения отличается от сейсмичности пункта, указанной на соответствующей карте ОСР, на положительную или отрицательное значение , учитывающее сейсмический режим местности. В любом случае для дальнейшего расчета принимают, что модуль не должен превышать 1,0.

5.9 При изысканиях сооружений класса сейсмостойкости I для УИС составляют карту активных разломов, расположенных в радиусе до 100-150 км от объекта, и от сейсмогенерирующих разломов зон возможных очагов землетрясений выполняют расчет сейсмических воздействий для средних по сейсмическим свойствам грунтов и ровных площадок на участке строительства.

5.10 Для картирования и описания сейсмогенерирующих разломов (тип разрывов, максимальная магнитуда продуцируемых ими землетрясений и др.) проводят анализ фондовых и опубликованных источников геолого-геофизического и сейсмологического содержания совместно с материалами полевых геологических работ, сейсморазведки, эманационной и газовой съемок на ключевых участках, результатами дешифрирования аэро- и космических снимков, аэровизуальных наблюдений, данными датировки сейсмодислокаций радиоуглеродным методом.

5.11 При выполнении геофизических исследований, обеспечивающих строительство объектов класса сейсмостойкости I, следует проводить наблюдения сетью временных сейсмических станций в целях подтверждения данных о выделенных по фондовым и опубликованным источникам активных разломов, получения информации о распределении гипоцентров землетрясений по глубине, уточнения спектров сейсмического воздействия на сооружение для различных грунтов в створах мостовых и тоннельных переходов, а также на участках строительства других транспортных объектов класса сейсмостойкости I.

5.12 Сейсмическая опасность от каждой из выделенных зон активных разломов определяется по уравнению макросейсмического поля

, (5.2)

где - наибольшая магнитуда землетрясений, возникавших в рассматриваемой зоне разломов за последние 10 000 лет;

- расстояние от эпицентра до сооружения, км;

- средневзвешенная глубина очага, км;

b, s, c - коэффициенты уравнения макросейсмического поля, в среднем принимаемые b = 1,5; s = 3,5; с = 3,0.

Примечания

1 Коэффициенты b, s, c допускается уточнять по приложению Б или по данным региональных сейсмотектонических исследований.

2 Форму изосейст и силу землетрясения вблизи эпицентра рекомендуется уточнять с привлечением региональных сейсмологических организаций.

5.13 Сейсмическую опасность совокупности очагов землетрясений, состоящей из n выделенных зон разломов, находят как наибольшее значение для ряда детерминированных величин (i = 1, 2, ..., n).

5.14 Сила землетрясения из наиболее опасного для сооружения очага рассматривается как уточненная сейсмичность пункта строительства при выполнении условия

, (5.3)

где - сила землетрясений, повторяющихся в среднем на участке сооружения один раз за 2000 лет;

- сила землетрясений, повторяющихся там же в среднем один раз за 3000 лет.

Примечания

1 По предложению проектной организации, согласованному с заказчиком объекта, верхний предел неравенства (5.3) для транспортных переходов через морские проливы и заливы, тоннели и станции метрополитенов и другие подобные сооружения может быть увеличен до , т.е. до силы землетрясений, повторяющихся в среднем на участке сооружения один раз за 5000 лет.

2 В тех случаях, когда условие (5.3) нарушается, т.е. если или в качестве уточненной сейсмичности района строительства принимаются или соответственно.

5.15 Уточненная с учетом сейсмического режима сейсмичность в пункте строительства отличается от сейсмичности пункта по карте ОСР-2015-С на величину , т.е. на приращение балльности в долях целого балла, найденное при уточнении исходной сейсмичности детерминированно-вероятностным способом. Модуль принимается не более 1,0.

5.16 Уточненная сейсмичность района (пункта) строительства сооружений всех классов сейсмостойкости корректируется на этапе выполнения работ по СМР по правилам раздела 6 и приложениям Г-Л.

6 Сейсмическое микрорайонирование

6.1 Грунты, воспринимающие нагрузки от сооружений, должны сохранять устойчивость при землетрясении расчетной силы. Изменение интенсивности колебаний грунтов за счет инженерно-геологических и геоморфологических условий в границах участка строительства определяется и картируется применительно к сейсмоустойчивым отложениям расчетной толщи грунта.

6.2 Исследование сейсмоустойчивости грунтов в полосе дорог и на прилегающих склонах следует включать в состав работ по СМР.

6.3 Оценку сейсмоустойчивости склонов рекомендуется выполнять с учетом:

- сейсмических сил, сдвигающих покровные отложения относительно ложа оползня и уменьшающих давление на поверхность сдвига от собственного веса оползневого тела;

- сил гидростатического взвешивания, действующих ниже уровня воды в грунте;

- изменения физико-механических свойств грунта (угла внутреннего трения, сцепления, модулей деформации при сдвиге и сжатии) при сейсмическом воздействии;

- кратковременности действия сейсмических сил.

6.4 Если покровные отложения состоят из нескольких слоев, силы инерции в слоистой толще рекомендуется находить расчетом колебаний покровной толщи. Амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на склон определяются для устойчивой породы, подстилающей покровные отложения, расположенные выше поверхности предполагаемого или ранее происшедшего сдвига.

6.5 Амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на склон должны соответствовать землетрясению расчетной силы, значение которой определяется по действующим картам общего сейсмического районирования с поправками на сейсмический режим, инженерно-геологические условия и рельеф местности.

6.6 При определении сейсмических напряжений в толще грунта рекомендуется учитывать изменение при сейсмическом воздействии модулей деформации и увеличение рассеяния энергии колебаний покровных отложений из-за появления трещин и пластических деформаций в грунте.

6.7 Модуль деформации при сдвиге G в слоях покровных отложений и подстилающей породе определяют по формуле

, (6.1)

где - нормативная плотность слоя грунта, ;

- скорость S-волн в слое грунта, м/с.

6.8 Скорость S-волн определяется с помощью сейсморазведки или по данным общих инженерно-геологических изысканий согласно 6.41 и 6.42.

6.9 Модуль деформации грунта при сжатии Е определяют по формуле

, (6.2)

где - коэффициент Пуассона;

G - модуль деформации при сдвиге, .

6.10 Коэффициент Пуассона допускается принимать равным:

- 0,3 - для скальных грунтов;

- 0,4 - для полускальных грунтов;

- 0,45 - для крупнообломочных и песчано-глинистых грунтов.

Примечание - При изысканиях сооружений класса сейсмостойкости I коэффициент Пуассона рекомендуется уточнять по данным сейсморазведки.

6.11 Скорость продольных волн в слоях расчетной толщи определяют по формуле

, (6.3)

где - скорость поперечных волн, м/с.

6.12 При проверке сейсмоустойчивости грунтов в полосе отвода дорог и на прилегающих склонах несущую способность глинистых грунтов сдвигу в условиях сейсмического воздействия рекомендуется уменьшать по сравнению с обычными условиями эксплуатации. Коэффициент условий работы принимают по СП 24.13330 как коэффициент условий работы для корректировки значений сил трения по боковой поверхности буровых свай.

Примечания

1 При расчетной сейсмичности, отличающейся от целочисленных значений балльности, коэффициент условий работы находят с помощью линейной интерполяции.

2 При расчетной сейсмичности 9 баллов коэффициент для глинистых грунтов при показателе текучести принимается равным 0,55.

6.13 В качестве меры сейсмоустойчивости принимается отношение сил, удерживающих частицы грунта от сдвига , к силам сдвига . При коэффициенте покровные отложения на склоне и ровной местности рассматриваются как сейсмоустойчивые.

6.14 Слои водонасыщенных илов и песков, залегающие на глубине до 20 м от ровной поверхности грунта, в том числе на дне заливов и проливов, могут подвергаться разжижению при землетрясениях. Глубина разжижения должна определяться расчетом с учетом силы расчетного землетрясения и физико-механических свойств илов и песков. Слой разжижаемого грунта исключается из расчетной толщи, учитываемой при оценке сейсмичности участка строительства.

6.15 Материалы работ по СМР участков строительства транспортных объектов должны содержать количественные оценки влияния особенностей залегания устойчивых слоев и сейсмических свойств грунта расчетной толщи, а также рельефа местности на амплитудные и спектральные характеристики сейсмического воздействия на сооружение.

6.16 Число микрозон различной сейсмической опасности, выделяемых на участке строительства, определяется неоднородностью строения исследуемой грунтовой толщи, изменчивостью сейсмических свойств грунта, рельефом местности и конструктивными особенностями сооружения.

6.17 При СМР участков больших и внеклассных мостов и виадуков через реки и глубокие долины, как правило, следует выделять микрозоны русла реки, ее пойм и береговых склонов. На участках возведения малых и средних мостов достаточно выделить одну микрозону по данным разведочного бурения на площадке с наименее благоприятными свойствами грунта.

6.18 При СМР участков мостовых переходов через проливы и заливы следует выделять микрозоны акватории, островов, кос и дамб в створе перехода, а также подходов к проливу (заливу).

6.19 Сейсмичность микрозон в створах больших и внеклассных мостов, виадуков и эстакад устанавливается по приращению балльности в местах микрозон, сложенных наименее благоприятными по сейсмическим свойствам устойчивыми грунтами.

6.20 Сейсморазведку и другие геофизические методы исследований следует применять во всех случаях изысканий на участках строительства транспортных объектов класса сейсмостойкости I.

6.21 При проведении изысканий на участках строительства сооружений классов сейсмостойкости II и III геофизические исследования следует применять в случаях:

- сложения верхней толщи инженерно-геологического разреза слоями крайне слабых грунтов (торфа, ила, текучих и текучепластичных супесей, суглинков и глин, рыхлых песков), требующее их замены или укрепления с оценкой влияния изменения геологической среды на сейсмичность участка строительства;

- наличия в разрезе линз погребенных слабых грунтов, в том числе таликов в мерзлой толще, а также карстовых пустот, заполненных слабыми грунтами;

- большой мощности аллювиальных и морских отложений в устьях рек, в морских проливах и заливах;

- особо сложных инженерно-геологических условий, встречающихся на участках меандрирующих рек с поймами, выполненными крайне слабыми отложениями, залегающими на неровной кровле консолидированных отложений, изрезанной палеоруслами блуждающей реки;

- присутствия на участке строительства дислокаций сейсмотектонического и сейсмогравитационного генезиса;

- падения в сторону тальвега пластов глинистых грунтов и коренной породы типа аргиллита, способствующего потере устойчивости покровных отложений на склонах долин и берегах проливов при землетрясениях;

- возможности оптимизировать антисейсмические мероприятия по критериям надежности и стоимости за счет применения геофизических методов исследования сейсмичности строительных площадок;

- возможности использования при СМР данных сейсморазведки прошлых лет, выполненной на исследуемой территории или в аналогичных инженерно-геологических условиях на прилегающих участках местности.

6.22 При выборе положения верхней и нижней границ расчетной толщи грунта, границ слагающих ее слоев нужно учитывать свойства грунтов инженерно-геологического разреза, тип и конструктивное решение фундаментов, глубину их заложения, влияние природно-техногенных воздействий на сохранность и свойства грунтов в транспортном коридоре.

Примечание - На участках распространения многолетнемерзлых грунтов мощность деятельного слоя следует принимать от поверхности грунта до уровня нормативной глубины сезонного оттаивания мерзлых грунтов.

6.23 Сейсмичность площадок строительства мостовых опор с массивными фундаментами мелкого заложения устанавливается в зависимости от сейсмических свойств грунта расчетной толщи мощностью 10 м, расположенной ниже отметок заложения фундаментов, сооружаемых в открытых котлованах. Если в пределах разведанной глубины инженерно-геологического разреза 10-метровый слой подстилается слоем менее прочного грунта, то нижнюю границу расчетной толщи следует принимать в уровне подошвы слабого подстилающего слоя, а ее верхнюю границу - на отметках низа фундаментов. Мощность слоев грунта в пределах расчетной толщи определяют по данным инженерно-геологических разрезов, соответствующих центральным осям фундаментов.

6.24 Для мостовых опор с фундаментами глубокого заложения положение верхней границы расчетной толщи устанавливают с учетом устойчивого уширения подмостового русла (срезки), общего размыва грунта у опор и технологии сооружения фундаментов. Из состава расчетной толщи исключают грунт насыпей подходов и залегающие с поверхности неуплотненные насыпные грунты, грунт выше подошвы плиты низкого свайного ростверка, слои ила, торфа, склонные к разжижению водонасыщенные рыхлые песчаные, очень слабые глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции, а также залегающие на дне водотоков, проливов и заливов насыпные (техногенные) грунты.

6.25 Для мостовых опор с фундаментами из свай-стоек нижняя граница расчетной толщи принимается в уровне кровли скальной породы или другого малосжимаемого грунта (глины твердой консистенции со статическим модулем деформации Е > 50 МПа, крупнообломочных отложений с песчаным заполнителем или содержанием не более 40% глинистого заполнителя), на который опираются сваи-стойки. Если мощность неконсолидированного слоя меньше 10 м, в состав расчетной толщи включают часть скального массива или другого малосжимаемого грунта, с тем чтобы общая мощность расчетной толщи была не менее 10 м. То же правило действует при определении нижней границы расчетной толщи в основании столбчатых (свайных) опор, опирающихся на малосжимаемый грунт.

6.26 Для мостовых опор с фундаментами из висячих свай нижняя граница расчетной толщи проходит в уровне нижних концов свай или ниже этого уровня, но не менее 10 м от верхней границы расчетной толщи. Если в инженерно-геологическом разрезе присутствуют линзы или прослойки менее прочного грунта под слоем, в который погружены нижние концы свай, нужно считать, что нижняя граница расчетной толщи проходит по подошве наиболее заглубленного слабого слоя инженерно-геологического разреза. Во всех случаях нижняя граница расчетной толщи при проектировании мостовых опор с фундаментами из висячих свай принимается не ниже уровня поверхности, достигнутой при бурении разведочных скважин.

6.27 Для мостовых опор с массивными фундаментами глубокого заложения (опускными колодцами), опертыми на скальную породу, твердую глину или малосжимаемые крупнообломочные отложения, сейсмичность строительных площадок, как правило, устанавливают в зависимости от сейсмических свойств массива грунта, расположенного сбоку от фундамента, принимая мощность расчетной толщи от ее верхней границы не менее 10 м.

Примечание - При учете сил инерции в неконсолидированном слое и сейсмического давления грунта на боковые грани опускного колодца допускается в качестве расчетной толщи принимать слой малосжимаемого грунта мощностью 10 м, считая вниз от отметки подошвы опускного колодца.

6.28 Сейсмичность микрозон припортальных и заглубленных участков горных тоннелей следует находить в зависимости от сейсмических свойств массива, в котором ведут проходку горных выработок и сооружают обделку тоннеля.

6.29 Сейсмичность участков строительства тоннелей метрополитена и пешеходных тоннелей, сооружаемых в открытых котлованах, находят так же, как для площадок строительства мостовых опор.

6.30 Сейсмичность площадок строительства насыпей, водопропускных труб и транспортных тоннелей в насыпях следует определять в зависимости от сейсмических свойств грунта верхнего 10-метрового устойчивого слоя основания насыпи.

6.31 Сейсмичность площадок строительства выемок определяют в зависимости от сейсмических свойств грунта 10-метрового слоя, считая от контура откосов выемки.

6.32 Для опор контактной сети, расположенных на насыпи, сейсмичность строительных площадок находят в зависимости от сейсмических свойств 10-метрового слоя грунта насыпи и ее основания. Для опор контактной сети в выемках и нулевых местах учитывают сейсмические свойства грунта основания дороги на глубину 10 м от уровня основной площадки земляного полотна.

6.33 При определении сейсмичности площадок строительства подпорных стен используют те же правила выделения расчетной толщи грунта, что и для мостовых опор.

6.34 При определении сейсмичности площадок строительства вокзалов и других зданий транспортного назначения сейсмические свойства грунта расчетной толщи принимают осредненными по территории строительных площадок секций здания, разделенных деформационными (антисейсмическими) швами.

6.35 При расчете сейсмоустойчивости склонов сейсмичность участка относят к массиву породы мощностью 10 м, относительно которого проверяют возможность скольжения вышележащих отложений.

6.36 При сейсмическом микрорайонировании участков строительства транспортных сооружений уточненная сейсмичность, найденная по указаниям раздела 5, корректируется с учетом местных инженерно-геологических условий. Корректировка задается в форме приращения сейсмичности (балльности), учитывающей сейсмическую жесткость грунта строительной площадки.

6.37 Приращение сейсмичности за счет местных инженерно-геологических условий определяют с точностью до 0,1 балла по формуле

, (6.4)

где - сейсмическая жесткость грунта расчетной толщи, ;

- нормативная плотность грунта, ;

- скорость поперечных сейсмических волн в расчетной толще, м/с.

Примечание - Модуль не должен превышать 1,0.

6.38 Если расчетная толща грунта состоит из нескольких слоев, то в этом случае принимается во внимание средневзвешенная сейсмическая жесткость пачки слоев, определяемая по формуле

, (6.5)

где - толщина i-го слоя пачки, м;

- сейсмическая жесткость i-го слоя пачки относительно поперечных сейсмических волн, .

6.39 Нормативная плотность грунтов инженерно-геологического разреза устанавливается по данным общих инженерно-геологических изысканий.

6.40 Скорости поперечных сейсмических волн в слоях находят по данным сейсморазведки или используя корреляционные уравнения, связывающие условное сопротивление грунта сжатию со значением скорости поперечных сейсмических волн.

Примечание - При определении скоростей S-волн по данным сейсморазведки следует вводить поправку на нелинейность деформаций грунта по 6.42.

6.41 При изысканиях объектов классов сейсмостойкости II и III, выполняемых без привлечения геофизических методов исследований, скорость поперечных сейсмических волн на глубине 10 м от поверхности грунта рекомендуется определять по формуле

, (6.6)

где - скорость поперечных волн, м/с;

- условное сопротивление грунта сжатию, .

Примечание - Величину находят с использованием линейной интерполяции между и физическими характеристиками грунта по приложению Д.

6.42 При определении по формуле (6.6) скоростей поперечных волн в слоях полускальных грунтов очень низкой, низкой и пониженной прочности по ГОСТ 25100, крупнообломочных и песчаных грунтов, а также супесей и суглинков на глубине м вводится поправочный множитель на глубину залегания слоя, определяемый по формуле

при м, (6.7)

где h - средняя глубина залегания слоя от поверхности грунта.

При глубине залегания слоя м коэффициент . Для промежуточных значений h коэффициент находят по интерполяции.

Примечания

1 При определении скоростей S-волн в слоях, сложенных грунтами категории III по сейсмическим свойствам, следует учитывать уменьшение скоростей волн за счет нелинейности деформаций грунта посредством умножения скоростей на поправочные множители 0,9; 0,8; 0,7 и 0,6 при исходной сейсмичности 7, 8, 9 и 10 баллов соответственно.

2 Для насыщенных водой песков и гравийно-галечниковых отложений с песчано-глинистым заполнителем скорость дополнительно умножается на коэффициенты 0,8 для песков и 0,9 для гравийно-галечниковых отложений.

6.43 При СМР участков дорог, расположенных на крутых горных склонах, амплитуды колебаний грунта корректируются в зависимости от рельефа местности. Поправка определяется в форме коэффициента учета рельефа местности , на который умножают амплитуды колебаний грунта.

6.44 Коэффициент определяют с помощью расчета или измерением колебаний грунта на дне долины и ее бортах. Для долин в горной местности, врезанных в коренные породы на 100 м и более, при отношении высоты бортов к ширине долины поверху не менее 0,5, допускается принимать значение коэффициента равным 0,5 для дна долины и 1,25 для верха ее бортов. Для площадок, расположенных на бортах между их верхом и дном долины, коэффициент определяется по интерполяции в зависимости от высоты расположения площадки над дном долины.

6.45 Нормализованную спектральную характеристику расчетного сейсмического воздействия на сооружение (огибающая нормализованных спектров ускорений осциллятора) определяют по таблице 6.1 в зависимости от категории расчетной толщи грунта по сейсмическим свойствам.

Примечание - Значения в таблице 6.1 соответствуют относительному коэффициенту затухания в размере 5% критического значения, при котором гармоническое колебательное движение массы осциллятора переходит в апериодическое движение. Предполагается также, что колебания грунта содержат низкочастотные составляющие, характерные для излучения волн из глубоких и удаленных высокомагнитудных очагов землетрясений, а также в случае влияния на спектр большой мощности покровных отложений на участке строительства.

Таблица 6.1

Категория расчетной толщи грунта по сейсмическим свойствам	Сейсмическая жесткость расчетной толщи грунта ,	Нормализованные спектры расчетного сейсмического воздействия на сооружение
I	Более 2570	при при , но не менее 1,0 при
II	От 655 до 2570	при при , но не менее 1,0 при
III	Менее 655	при при , но не менее 1,0 при

6.46 Спектральная характеристика может быть уточнена при изысканиях с учетом сейсмотектонических, инженерно-геологических и геоморфологических особенностей района (участка) строительства на основании анализа сейсмограмм, записанных временной сетью регистрации землетрясений, сейсмограмм российских и зарубежных сейсмостанций сети постоянных сейсмических наблюдений на близких по инженерно-геологическому строению участках.

6.47 Рекомендуемые для использования при проектировании амплитуды перемещений, скоростей и ускорений колебаний грунта определяются по приложению А с учетом уточнения исходной сейсмичности пункта строительства за счет сейсмического режима местности и приращения сейсмичности за счет местных инженерно-геологических условий, а также поправки на рельеф участка строительства по 6.44.

______________________________

* Приведенные в настоящем приложении комплексные исследования проводились до введения в действие карт общего сейсмического районирования ОСР-2015.