Norwegian Journal of development of the International Science No 55/2021
21
EARTH SCIENCES УДК 550.34.01 THE STUDY OF THE SPECTRAL CHARACTERISTICS OF FRESHLY ALLUVIAL SANDS AND COMPACTED SANDS WITH TIME FOR ESTIMATING THEIR SEISMIC STABILITY Semenova Yu. PhD, senior researcher, Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine, Kyiv ДОСЛІДЖЕННЯ СПЕКТРАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВІЖОНАМИВНИХ ПІСКІВ ТА УЩІЛЬНЕНИХ З ЧАСОМ ПІСКІВ ДЛЯ ОЦІНКИ ЇХ СЕЙСМІЧНОЇ СТІЙКОСТІ Семенова Ю. В. канд. фіз.-мат. наук, старший науковий співробітник, Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, м. Київ, Україна
Abstract The paper presents the results of a study of the influence of the factor of compaction of freshly alluvial sand overtime on the amplitude-frequency characteristic of the soil under the construction site. For this, the shear wave velocities for compacted sands were recalculated after 10 years and after 25 years, and the frequency characteristics were calculated, respectively, for the soil model after 10 years and after 25 years. A comparative analysis of the frequency distribution of the amplification factor of seismic oscillations in soil composed of freshly alluvial sands and compacted sands is presented. Анотація В роботі представлено результати дослідження впливу фактору ущільнення намивного піску з плином часу на амплітудно-частотну характеристику ґрунтового середовища під будівельним майданчиком. Для цього були перераховані швидкості поперечних хвиль для ущільнених пісків через 10 років та через 25 років, та розраховано частотні характеристики відповідно для моделі ґрунтового середовища через 10 років та через 25 років. Приводиться порівняльний аналіз розподілу по частоті коефіцієнта підсилення сейсмічних коливань ґрунтовою товщею складеною свіжонамивними пісками та ущільненими пісками. Keywords: підсилення сейсмічних коливань, сейсмічні властивості ґрунтів, частотна характеристика ґрунту Ключові слова: amplification of seismic oscillations, seismic properties of soils, frequency characteristics of soil Зростаючі темпи і об’єми будівництва висотних будівель і важливих інженерних споруд вимагають освоєння нових територій, які за експертними оцінками часто характеризуються складними інженерно-геологічними умовами та погіршеними сейсмічними властивостями. Міста розширяються, освоюючи для забудови зазвичай території, ґрунти яких відносяться до III і IV категорій за сейсмічними властивостями, згідно ДБН В.1.1-12:2014 [5]. Дуже часто, такими ґрунтами є намивні піски, які з часом мають властивість змінювати свої фізико-механічні властивості, зокрема за рахунок ущільнення. В роботі проведено дослідження впливу ущільнення намивного піску з часом на амплітудно-частотну характеристику ґрунтового середовища під будівельним майданчиком. Відомо, що найбільш низькі значення швидкостей розповсюдження повздовжніх і поперечних
хвиль спостерігаються у свіжонамивних пісках (<0.5 років), які практично не володіють структурною зв’язаністю або у деяких ця зв’язаність є слабкою. У таких ґрунтів швидкість поширення повздовжніх хвиль Vp, як правило, не перевищує 150 м/с. З часом намивні ґрунти ущільняються, в них відбувається ріст і зміцнення структурних зв’язків, в результаті чого значно зростають швидкості сейсмічних хвиль. Це підтверджують досліди, що проводились раніше на інших ділянках ( див. табл. 1) [7]. Явище зростання швидкості пружних хвиль в подібних ґрунтах пояснюється їх ущільненням і зміцненням у часі (утворюються кремнеземисті зв’язки між піщаними частками і глинистими прошарками, які залежать від технології намиву), що підтвердилось результатами дослідів ґрунтів статичним навантаженням в вертикальній і горизонтальній площинах та зондуванням [7].
