книги из ГПНТБ / Карапетян Н.К. Спектры сейсмических колебаний на территории Армении

Таи.ища [.'!

Максимальные значения спектральной плотности амплитуды н соответств\'ющне им периоды при взрывах в базальтах.

ваемого вещества произведено сравнение амплитудных спек­ тральных кривых записей вертикальных сейсмографов, уста­ новленных в колодце I . Результаты сравнения показывают, что зарядам весом 1,6; 10; 15 и 100 кг соответствуют «пиковые» периоды колебаний 0,085; 0,095; 0,125 и 0,150 сек. Следова­ тельно, изменение заряда вызывает ощутимое изменение пе­ риодов колебаний.

Запись слабого взрыва, амплитудный спектр которого по­ казан на рис. 1.22, отличается тем, что прибор в этом случае был установлен не в шахте, а на поверхности грунта, не на

Рис. 1.22. Амплитудный спектр сенсмовзрывных колебании в белозе.ме при слабом взрыве.

коренных базальтах, а на белоземе мощностью примерно 4 м, покрывающем базальты. На амплитудном спектре записи это­ го взрыва наблюдаются три максимальных пика: 14,49/8-104; 14,25/8-104 и 13,33/8-104 см/сек на периодах 0,095; 0.115 и 0,160 сек, соответственно.

Нами анализировалась также запись колебании грунта, полученная при исследовании колебаний зданий под действием сенсмовзрывных волн [27]. Был построен амплитудный спектр записи смещения, полученной во время взрыва 14. V I I I 1959 г. при количестве заряда взрываемого вещества 20 кг. На ампли­ тудном спектре максимальный пик величиной 0,585/8- Ю4см/сек наблюдается в самом начале спектра. Амплитудный спектр имеет вид спадающей кривой.

53

При сравнении всех спектральных кривых, построенных по записям взрывов в базальтах, можно отметить, что преоб­ ладающая частота колебаний почвы при взрывах в базальте в среднем получилась равной 12—14 гц. По-видимому, эта ча­ стота является характерной для данного участка базальтов

В з р ы в ы в с у г л и н к а х-с у п е с я х

Для исследования спектральных характеристик сейсмовзрывных колебаний в суглинпсто-супесчаных грунтах нами использованы записи колебаний почвы при трех взрывах, по­ лученные на участке, расположенном в северо-восточной части г. Ленинакана, на территории строительства больничного городка. Грунты, слагающие территорию участка, представле­ ны суглинками, супесью, песчаниками, гравием и галькой; они маломощны и часто перемежаются между собой. Уровень грунтовых вод находится ниже 14—15 м от поверхности зем­ ли' [34].

Взрывы производились в линейно расположенных скважи­ нах, а также в одиночной опорной скважине. На рис. 1.23 ука­ заны места взрывов и расположение измерительной аппара­ туры, при этом римскими цифрами помечены взрывы, а араб­ скими—пункты наблюдений. Приборы в наблюдательных пунктах были устайовлены на специально построенных фун­ даментах, причем фундамент 3 пункта находился внутри желе­ зобетонного блиндажа—кольцевого сооружения' диаметром 160 см и высотой 180 см [34].

54

Таблица 1.5

Данные по взрывам п суглинисто-супесчаных грунтах, а также полученные при этом значения спектральной плотности ампли­

Сведения о взрывах приведены в табл. 1.5.

Взрыв I был произведен в шести скважинах и носил ха­ рактер прострелкп, а именно на дне каждой скважины был размещен патрон взрывчатого вещества весом 1 кг п произведен одновременный взрыв во всех скважинах, с целью образова­

лизированы записи смещений и скоростей колебании почвы в этих пунктах.

Взрыв I I был произведен в одиночной скважине, запол­ ненной взрывчатым веществом в количестве 82 кг. При этом взрыве также, как и при I взрыве, рассмотрены записи сме­

В котлах было размещено взрывчатое вещество в количестве 264 кг (по 44 кг в каждом котле) Проанализированы записи ускорений колебаний частиц грунта в пунктах 1 и 2.

Амплитудные и фазовые спектры для всех рассмотренных случаев получены по методике, изложенной в начале настоя­ щего параграфа.

56

При сравнении амплитудных спектров смещении при взрывах I и II можно отметить, что при увеличении веса заря­ да от 6 до 82 кг, т. е. почти в 14 раз, происходит сдвиг макси­ мума спектральной плотности амплитуды в сторону больших периодов, а именно, если при количестве ВВ б кг преобладаю­ щий период составляет 0,09—0,15 сек, то при 82 кг—соответ­ ственно 0,13—0,25 сел:. При этом первоначальный (при 6 кг) период в большинстве случаев сохраняется, но интенсивность соответствующей спектральной плотности амплитуды значи­ тельно уменьшается.

При сравнении амплитудных спектров скоростей при этих же взрывах также наблюдается сдвиг преобладающего перио­ да при увеличении заряда ВВ (за исключением горизонталь­ ной составляющей 3 наблюдательной точки), а именно, если

ставляющих, перпендикулярных линии взрывов, можно, по-ви­ димому, объяснить тем, что при таком расположении реги­ стрирующей аппаратуры происходит четкое выделение попе­ речной компоненты колебаний частиц грунта. На обоих ам­ плитудных спектрах имеется второй максимальный пик, не­ сколько меньшей интенсивности, чем первый, при периоде 0.15 сек.

Согласно указанным амплитудным спектрам, с увеличе­ нием эпицентрального расстояния величина преобладающего периода увеличивается на 10%, а спектр в области макси­ мальных значений Ф ускорении становится шире. Характер кривых амплитудных спектров при этом, в основном, сохраня­ ется, что, по-видимому, можно объяснить тем, что в обоих случаях источник сейсмовзрывных колебаний один и тот же.

При взрыве II согласно амплитудным спектрам записей горизонтальных составляющих смещений колебаний частиц грунта в точках 1 (рис. 1.25) и 2 (рис. 1.26) с увеличением эпицентрального расстояния ширина спектра в области мак­ симальных значений Ф смещений также увеличивается.

о8

taWW cn сел.

Рие. 1.25. Амплитудный спектр сейсмовзрывных колебаний в суглинках-су­ песях при взрыве 11 в точке 1 (горизонтальная составляющая).

Тсгп

•Рис. 1.26. Амплитудный спектр сейсмовзрывных колебаний в суглинках-су­ песях при взрыве I I в точке 2 (горизонтальная составляющая).

59'