Приложение Е (справочное). Сейсмическое микрорайонирование участка строительства виадука

Приложение Е
(справочное)

Сейсмическое микрорайонирование участка строительства виадука

E.1 Исходные данные

Мостовой переход через долину р. Чемитоквадже на Черноморском побережье Северного Кавказа (Краснодарский край) расположен между г. Туапсе и г. Сочи. Приустьевая часть долины р. Чемитоквадже врезана в подстилающие коренные породы примерно на 110 м. Древнее дно долины перекрыто аллювиальными четвертичными отложениями мощностью до 30 м. Крутизна скальных склонов долины достигает 30°-35°. Исходная сейсмичность района принята равной 9 баллам по шкале MSK-64.

По данным изысканий, коренные породы в створе мостового перехода представлены окремнелым мергелем. Верхние слои коренной породы трещиноватые, малопрочные с расчетным сопротивлением сжатию . Плотность мергеля 2,45 .

В средней части перехода кровля мергеля погружается на глубину около 30 м ниже современного дна долины. Инженерно-геологический разрез по оси центральной опоры включает в себя насыпной грунт, слой галечника мощностью 7,5 м, расположенный под ним слой суглинка толщиной 4,3 м и залегающий на кровле мергеля слой галечника мощностью 15,5 м.

Расчетная толща грунта, определяющая сейсмичность площадки центральной опоры виадука, включает в себя два слоя галечника и один слой суглинка (рисунок Е.1). Эти грунты имеют следующие характеристики:

Слой N 1. Галечник из обломков преимущественно осадочных пород с суглинистым заполнителем до 28%. Нормативная плотность грунта . Условное сопротивление сжатию составляющих грунт фракций равно 100 (галечник) и 13,5 (суглинок).

Условное сопротивление галечника с суглинистым заполнителем .

Слой N 2. Тугопластичный суглинок с гравием осадочных пород до 20%. Плотность грунта . Условное сопротивление сжатию составляющих грунт фракций равно 50 (гравий) и 13,5 (суглинок).

Условное сопротивление суглинка с гравием .

Слой N 3. Галечник плотностью с тонкими прослойками суглинка, составляющими суммарно 6% мощности слоя N 3. Это позволяет считать слой однородным, пренебрегая прослойками суглинка. Условное сопротивление галечника сжатию .

E.2 СМP в створе виадука

Сейсморазведка в створе моста выполнялась в целях определения скоростей продольных и поперечных волн в коренной породе и покровных отложениях. Работы осуществлялись вдоль линии длиной 276 пог. м при наибольшей глубине зондирования 33 м. Регистрация колебаний грунта и предварительная обработка записей проводились с помощью сейсмостанции.

Скорости S-волн в слоях N 1 - N 3 по данным сейсморазведки равны 433, 278 и 680 м/с соответственно. Сейсмические жесткости слоев , , . По сейсмической жесткости галечник относится к грунтам категории II по сейсмическим свойствам, суглинок - к грунтам категории III. Скорость S-волн в мергеле 1065 м/с. Сейсмическая жесткость коренной породы , т.е. мергель относится к грунтам категории I по сейсмическим свойствам.

При исходной сейсмичности 9 баллов расчетное значение скорости S-волн в грунтах категории III по сейсмическим свойствам уменьшается на 30% за счет нелинейности деформаций грунта при 9-балльных землетрясениях. Поэтому для дальнейших расчетов скорость S-волн в тугопластичном суглинке принимают равной м/с, сейсмическую жесткость .

Приращение сейсмичности площадки центральной опоры за счет местных инженерно-геологических условий по данным сейсморазведки определяют по формуле

,

где средневзвешенная жесткость расчетной толщи , т.е. расчетная толща относится к грунтам категории II по сейсмическим свойствам.

Приращение балльности балла.

Приращение балльности на основе данных общих инженерно-геологических изысканий оценивают с определением скорости S-волн в зависимости от условного сопротивления грунта сжатию , средней глубины залегания слоев и поправочных коэффициентов на нелинейность деформирования и обводненность слоев грунта расчетной толщи.

Для слоя N 1 на глубине м от поверхности грунта условное сопротивление сжатию . Поправочный коэффициент на обводненность слоя . Скорость м/с. Сейсмическая жесткость .

Для слоя N 2 на глубине м от поверхности грунта условное сопротивление сжатию грунта . Поправочный коэффициент на нелинейность деформирования грунта . Скорость м/с. Сейсмическая жесткость .

Для слоя N 3 на глубине м от поверхности строительной площадки условное сопротивление грунта сжатию . Поправочный коэффициент на обводненность слоя . Скорость м/с. Сейсмическая жесткость .

Средневзвешенная сейсмическая жесткость расчетной толщи из трех слоев .

Приращение балльности балла.

Таким образом, при использовании данных сейсморазведки и неинструментального способа СМР получены одинаковые приращения балльности строительной площадки опоры виадука.

По данным общих инженерно-геологических изысканий можно найти скорости S-волн в коренной породе на глубине 28,3 м, соответствующей кровле мергеля, м/с, что незначительно отличается от скорости, найденной экспериментально ( м/с).