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

сп сек.

0.8

0.6

Oil

о.г

Рис. 1.29. Амплитудный спектр сейсмовзрывных колебании в суглинках-су­ песях при взрыве I в точке I (горизонтальная составляющая).

К этому же выводу можно прийти при рассмотрении амп­

как смещения, так и скорости при переходе от точки 2 к точ­ ке 3. расположенной в блиндаже, происходит значительный сдвиг преобладающих периодов в сторону меньших значении (более, чем на 30%).

Преобладающие периоды спектров скоростей вертикаль­ ных составляющих в точках 1, 2 и 3 при I взрыве имеют зна­ чения, соответственно, 0, 040; 0,035 и 0,025 сек. Незначитель­ ное уменьшение преобладающего периода во 2 точке относи­ тельно 1 точки и большее уменьшение преобладающего перио­ да в 3 точке относительно 2 говорит о том, что уменьшение преобладающего периода, по-видимому, не связано с увеличе­ нием эпнцентрального расстояния, а является следствием взаимодействия между основанием и сооружением—блинда­ жом.

Характер амплитудных спектров вследствие взаимодей­ ствия с сооружением—блиндажом изменяется незначительно.

При переходе от 2 точки к 3 наблюдается уменьшение

61

•J

48

1

j

<2#

аа

ог i

as « Пен.

iPitc. 1.31. Амплитудный спектр сейсмовзрывиых колебаний в суглинках-су­ песях при взрыве I в точке 3 (вертикальная составляющая).

.максимального значения спектральной плотности амплитуды

Спектры сейсмовзрывиых колебаний в туфах нами вычис­ лены по записям взрывов, полученным на опытном полигоне Института геофизики и инженерной сейсмологии АН Армян­ ской ССР, расположенном на северо-западной окраине

f.2

с.Мансян, около Маисянского механизированного карьера

[35].

По данным скважин, мощность туфов достигает 7—9 м. При этом они залегают почти горизонтально. Под туфами расположены древние пролювиально-деллювиальные отложе­ ния, толщиной 15—20 м, которые покрывают толщу озерных глин, мощностью 300 м [35].

Запись смещений колебаний частиц грунта производилась вибрографами ВВП, а ускорений - - сенсмоприемнпкамп СПМ—16. Приборы были установлены в трех пунктах иа бе­ тонных фундаментах высотой 40 см. Наблюдательные пункты расположены по прямой, перпендикулярной липни скважин. На рис. 1.32 квадратиками показаны бетонные фун­ даменты, арабскими цифрами отмечены номера наблюдатель­ ных пунктов, кружочками показаны скважины, в которых осуществлены взрывы, и римскими цифрами указаны номера взрывов. Данные об этих взрывах приведены в табл. 1.6. В этой же таблице даны полученные из амплитудных спектров максимальные значения спектральной плотности амплитуды и соответствующие им величины преобладающих периодов.

— г

/о»

i / О-

Рнс. 1.32. Расположение на участке туфов эпицентров взрывов и пунктов наблюдений.

Всего на исследуемом участке произведено шесть взры­ вов. Четыре взрыва имели характер прострелки, а два взрыва были камуфлетными.

63

Произведен анализ записи горизонтальной составляю­ щей смещения колебаний частиц грунта в пункте 3. располо­ женном на расстоянии 28 м от эпицентра взрыва (рис. 1.33).

— . - С Р 5 « — .

3,6 кг, а в седьмой скважине—5 кг. Взрыв носил характер прострелки. Однако вследствие водонасыщенностн, при прострел-

щих ускорений колебаний частиц грунта в точке 3, располо­ женной в 8 м от эпицентра (рис. 1.33).

Преобладающий период для горизонтальной составляю­ щей составляет 0,155 сек, а для вертикальной составляющей— 0,055 сек. При этом имеются побочные пики, соответственно, при периодах 0,055 и 0,155 сек. Максимальное значение спек­ тральной плотности амплитуды горизонтальной составляющей ускорения как по основному, так и по побочному пикам в два раза больше, чем Фш а х вертикальной составляющей.

6£

ляющих записей ускорений колебаний частиц грунта при IV

в 3,5 раз Фщах увеличивается в 1,5 раза.

Взрыв V, как было уже указано выше, является вторич­ ной прострелкой. Он произведен в семи скважинах одинако­ вой глубины с равным распределением взрывчатого вещества по скважинам, с общим весом ВВ 25 кг.

В амплитудных спектрах рассмотренных для этого взры­ ва записей устойчиво сохраняются два значения преобладаю­ щего периода с примерно одинаковой величиной спектральной плотности амплитуды ускорений.

При увеличении эпицентрального расстояния в 1,5 раза максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по горизонтальным составляющим в 17 раз, а по вертикальным составляющим примерно в 14 раз. Преобла­ дающий период при этом почти не изменяется.

ками и произведены в одних и тех же скважинах с примерно одинаковым общим весом взрываемого вещества; точка 3 рас­ положена на расстоянии 8 м от линии взрывов, а 2—на рас­ стоянии 15 м. Согласно амплитудным спектрам вертикальных составляющих, при увеличении расстояния от линии взрывов в

Глубина скважин от 2,1 до 3,7 м. Величины зарядов ВВ, поме­ щенных в отдельных скважинах, приведены в табл. 1.6. Общий вес ВВ составлял 153 кг.

Произведен спектральный анализ записей горизонталь­ ных и вертикальных составляющих ускорения колебаний ча­ стиц грунта в точках 1 и 2, расположенных на расстояниях, соответственно, 22 и 15 я .

Согласно амплитудным спектрам, максимальное значение спектральной плотности амплитуды при увеличении эпицен-

68

трального расстояния в 1,5 раза уменьшается по горизонталь­ ным составляющим в 5 раз, а по вертикальным составляю­ щим в 2 раза. При этом преобладающий период по горизон­ тальным составляющим почти не меняется, а по вертикаль­ ным составляющим—значительно увеличивается, причем на. амплитудном спектре точки 1 имеется пик при преобладающем периоде точки 2 и наоборот. Интересно отметить, что умень­ шение максимального значения спектральной плотности ам­ плитуды по вертикальный! составляющим также происходит

плотности амплитуды по записям точки 2 при прострелке— взрыве V и основном камуфлетном взрыве VI при увеличении

веса ВВ и переходе к камуфлетному взрыву наблюдается уве­ личение преобладающего периода.

Рис. 1.35. Амплитудный, спектр сейсмовзрьгаиых колебаний в туфах при взрыве V в точке I (вертикальная составляющая).

взрывания характер амплитудных спектров сильно меняется. При этом по характеру амплитудные спектры вертикальных

Амплитудные спектры при двух основных камуфлетных взрывах (IV н VI) имеют одинаковый характер. В этом мож-

69

но убедиться, сравнивая амплитудные спектры вертикальных составляющих записи ускорении колебании почвы в точке 3 при взрыве IV (рис. 1.34) и в точке 1 при взрыве V I (рис. 1.36). Амплитудные спектры горизонтальных составляющих ускоре­ нии в точке 3 при взрыве IV и в точке I при взрыве VI также имеют одинаковый характер.

Спектральные характеристики сейсмовзрывиых колеба­ нии в туфовых породах изучены нами также по записям, полу­ ченным на Мапсяновском прецизионном : полигоне [35].

го участка на прецизионном полигоне снят верхний расти­ тельный слой мощностью 1,5—2 м . Туфовая поверхность по­ лигона представляет собой горизонтальную плоскость. Этот участок полигона в прошлом являлся карьером по добыче штучного туфового камня. Однако, в результате достижения более твердых слоев, добыча камня, из-за отсутствия механиз­ мов, способных резать повышенной твердости породу, была

зионных» взрывов.

Для записи сейсмовзрывиых колебаний была использо­ вана та же аппаратура, что и в предыдущем случае.

70

—

A A i A

/ 2 3 4

/(,4*.

1

6

Pnc. 1.37. Расположение на участке туфов (прецизионный полигон) эпи­ центров взрывов и пунктов наблюдении.

Было произведено два взрыва. Взрывы осуществлялись в шпурах. Расположение шпуров и наблюдательных пунктов да­ но на рис. 1.37. Кружками показаны шпуры, квадратиками— пункты наблюдений, римскими цифрами отмечены номера взрывов, а арабскими—номера наблюдательных пунктов. Дан­ ные о взрывах приведены в табл. 1.7. В этой же таблице даны полученные в результате спектрального анализа максималь­ ные значения спектральной плотности амплитуды Фщах " со­ ответствующие им значения преобладающих периодов Т ш а х

Произведен спектральный анализ записей ускорении ко­ лебании почвы в точках 1, 2, 3, 4, 5 и 6 (рис. 1.38 а, б). Первые пять точек расположены по линии взрывов, а шестая—пер­ пендикулярно к линии взрывов, на расстоянии 14,4 м.

71