Вплив локальних тектонічних та інженерно-геологічних умов на сейсмічну небезпеку територій (на прикладі майданчика забудови в м. Ужгород

https://doi.org/10.23939/jgd2020.01.029
Надіслано: Березень 04, 2020
1
Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
2
Кафедра інженерної геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”
3
Геологічний факультет Львівського національного університету ім. І.Франка
4
Львівський національний університет імені Івана Франка
5
Кафедра програмного забезпечення Національний університет «Львівська політехніка»
6
Кафедра геодезії, Національний університет “Львівська політехніка”

Мета. Виявити положення потенційних сейсмоактивних зон, в яких можуть виникати місцеві землетруси. Дати  кількісну оцінку розрахункової інтенсивності сейсмічних струшувань (в балах шкали MSK-64) з урахуванням ефектів, пов‘язаних з локальними тектонічними та  інженерно-геологічними умовами досліджуваного майданчика. Методика. Сейсмотектонічний потенціал активізованих, чи потенційно сейсмоактивних, сегментів розломів (лінеаментів), які відсікаються поперечними до їх простягання розломами такого, або нижчого порядку, і розташованих максимально близько від досліджуваної ділянки, встановлюється на основі усієї сукупності даних про зв'язок між довжиною та магнітудою приурочених до нього максимальних за енергетикою землетрусів. Кількісна оцінка розрахункової інтенсивності сейсмічних струшувань методом сейсмогеологічних аналогій для даної території проводилася згідно норм, регламентованих ДБН В.1.1-12-2014. Результати. На підставі аналізу інформації про геодинамічну і сейсмотектонічну ситуацію в районі майданчика розташування проектованих споруд встановлено положення потенційних сейсмоактивних зон, в яких можуть виникати місцеві землетруси. Визначено сейсмотектонічний потенціал найближчих до майданчика сегментів розломів в термінах максимальних магнітуд, які з імовірністю 99 % не будуть перевищені за найближчі 50 років. У безпосередній близькості до майданчика розташовані сегменти розломів (1-5) позначені на тектонічній карті. Найбільшими сейсмотектонічними потенціалами Мmax = 4,32, Мmax = 4,03 володіють розломи 1 і 4 з довжинами лінеаментів  L = ~18,91 км, L = ~13,23 км. Розломи 2, 3, 5 мають менші значення сейсмотектонічного потенціалу Мmax = 3,42; 3,60; 3,48. Відомо, що землетруси у Закарпатському прогині є неглибокі, тобто відбуваються на глибинах 2-5 км. За таких умов ІRM = 7,27, ІRM = 7,34 для розломів 1 і 4 є найбільшим, решта розломів 2, 3 і 5 мають менші значення ІRM = 4,38; 5,49; 3,48 балів, за макросейсмічною шкалою MSK-64 і ДСТУ-Б-В.1.1-28_2010 відповідно. Оцінка взята для ґрунтів ІІ категорії за сейсмічними властивостями. Максимальний розрахунковий вплив від місцевих потенційних землетрусів на територію майданчика оцінюється як IRM = 7,34 бала за макросейсмічною шкалою MSK-64 і ДСТУ-Б-В.1.1-28:2010. За даними інженерно-геологічних досліджень, в межах 10-метрового шару нижче позначки планування, ґрунти виділеного на майданчику інженерно-геологічного району віднесені до ІІ категорії за сейсмічними властивостями. Об’єкт реконструкції належить до класу наслідків (відповідальності) СС3. Згідно карти ЗСР-2004–С нормативна (фонова або вхідна) інтенсивність сейсмічних струшувань майданчика складає IN = 8 балів за шкалою МSК-64.  Наукова новизна. Визначено сейсмоактивні розломи в околі м. Ужгород, розраховано сейсмотектонічний потенціал та максимально можливий вплив від місцевих землетрусів на територію ділянки забудови та стійкість проектованих споруд. Практична значущість. СМР майданчиків будівництва дає уточнені значення сейсмічних впливів відносно загального сейсмічного районування країни, що дозволяє на етапі проектування сейсмостійкого будівництва враховувати можливий приріст сейсмічної бальності. Врахування результатів СМР при будівництві інженерних конструкцій дозволяє уникнути людських жертв і зменшити економічні втрати за сейсмічних проявів.

  1. Бугаев Е. Г. Методика оценки максимального потенциала платформенных землетрясений (на примере условий размещения площадки Калининской АЭС). Известия РАН. Физика Земли. 1999. № 2. С. 35–51.
  2. ДБН В.1.1-12:2014. Державні будівельні норми України. Будівництво в сейсмічних районах України. Київ: Мінрегіонбуд України, Укрархбудінформ, 2014. 110 с.
  3. ДСТУ-Б-В.1.1-28:2010. Державний стандарт України: "Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Шкала сейсмічної інтенсивності", чинний на території України згідно наказу Мінрегіонбуду України від 23 грудня 2010 р. N 539 з 2011 р.
  4. Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000, аркуші M- 34- XXIX (Сніна), M- 34- XXXV (Ужгород). Карпатська серія. Пояснювальна записка. Київ: УкрДГРІ, 2003. 96 с.
  5. Кендзера О. В., Сейсмічна небезпека і захист від землетрусів (практичне впровадження розробок Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України). Вісник Національної академії наук України. 2015. № 2. С. 44–57. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/vnanu_2015_2_10.pdf.
  6. Кутас В. В., Омельченко В. Д., Кендзера А. В., Дрогицкая Г. М., Калитова И. А. Сейсмичность западной части Восточно-Европейской платформы в пределах Украины. Геофизический журнал. 2007. Том 29. № 5. С. 59–72
  7. Купльовський Б.Є., Брич Т. Б. Порівняння спектральних характеристик приповерхневих шарів під сейсмічними станціями «Тросник», «Ужгород», «Міжгір’я», розрахованих методом скінченних елементів, з експериментальними. – Геофизический журнал. 2018. Том 40. № 6. С. 115–126. Режим доступу: https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151023
  8. Максимчук В. Ю., Н. Б. Пиріжок, Р. С. Пронишин, В. Р. Тимощук. Деякі особливості сейсмічності Закарпаття. Геодинаміка. 2014. № 2. С. 139–149.
  9. Сейсмическое районирование территории СССР. Методические основы и региональное описание карты 1978 год Ответственные редакторы: доктор физико-математических наук В. И. Бунэ; доктор геолого-минералогических наук Г. П. Горшков. Москва: Наука, 1980. 307 с.
  10. Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М: ОИФЗ РАН, 1995. Вып. 1, 2-3. 490 с.
  11. Шкала сейсмічної інтенсивності: ДСТУБВ.1.1-28:2010. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. – 47 с.
  12. Шмойлова Р. А., Минашкин В. Г., Садовникова Н. А. Практикум по теории статистики. 3-е изд. Москва: Финансы и статистика, 2011. С. 130–131. 416 с.
  13. Kendzera A.V., Starodub G.P., Pronishin R.S. et al. Specification of the seismic intensities in the Ukrainian Carpathian region utilizing synthetic seismograms. International geophysical conference & exhibition, Moscow, SEG, Russia 1–4 September 2003 Session PS14: Regional Geophysics. 2003. P. 18.
  14. Kramar, M., Isaković, T., & Fischinger, M. Seismic collapse risk of precast industrial buildings with strong connections. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2010. 39(8), 847–868.
  15. Martelli, A. Modern seismic protection systems for civil and industrial structures. Final report RISK-UE–Synthesis of the application to Thessaloniki city. 2006. pp 1–28.
  16. Mwafy, A. Earthquake Risk Management Systems and Their Applications for Building Seismic-Resilient Communities. In Resilient Structures and Infrastructure 2019. pp. 129–157. Springer, Singapore.
  17. Starodub, G. P., Kendzera, A. V., Pronishin, R., Kuplyovsky, B. Y., Siredzhuk, S. P., & Starodub, H. R. Specification of the seismic intensities in the Ukrainian Carpathian region utilizing synthetic seismograms. In Geophysics of the 21st Century-The Leap into the Future. 2003, September.