Презентация, доклад Отраженные волны в сейсмическом микрорайонировании

Отраженные волны в сейсмическом микрорайонировании Криволапчук М.Л. Романов В.В. КГЭ «Астра» МГРИ г. Санкт-Петербург г. Москва

Способы получения скоростей для расчетов сейсмической опасности Простой Сложный Точный Метод преломленных волн в любых вариантах Метод отраженных волн, Методики спектрального анализа MASW, SASW. Вертикальное сейсмическое профилирование, межскважинное просвечивание Ограничения Инверсные слои различной природы. Ограничение по глубине изучения разреза. Слабая дифференцированность разреза по упругим свойствам. Детальность оценки скоростных характеристик (для МОВ) Трудоемкость ввиду необходимости подготовленных скважин. Как следствие высокая стоимость работ.

Практические условия применения отраженных волн: Присутствие интенсивных помех техногенной природы; Наличие инверсного слоя (промерзание грунта); Присутствие отражений на записях; Наличие ПО для подобной обработки. SeisShall SeisShall позволяет решать широкий круг задач в области инженерной сейсморазведки — предварительная обработка сейсмических данных МОВ и МПВ, скоростной анализ в полуавтоматическом режиме, создание скоростных и глубинных разрезов, оценка физико-механических свойств грунтов и расчеты по методу сейсмических жесткостей

Исходные данные пв 22 м пв 46 м пв 0 м

Стадии обработки Автоматическая регулировка усиления в окне 200 мс; Фильтрация 0-40-140-160. Автоматическая регулировка усиления в окне 200 мс; Фильтрация 0-40-140-160; Внешний мьютинг.

Стадии обработки Выбор скорости для отражающих границ Результат ввода кинематических поправок

Преобразование скоростей Согласно СП 283.1325800.2016 «Объекты строительные повышенной ответственности. Правила сейсмического микрорайонирования» средняя скорость, применяемая для характеристики сейсмических свойств грунтов, вычисляется по формуле: По результатам скоростного анализа МОВ определяется фиктивная скорость VОГТ, наиболее точной оценкой которой является предельная-эффективная скорость Предельная эффективная скорость всегда больше или равна средней скорости, и кроме того относится к кровле отражающей границы, которая не совпадает с нижней отметкой расчетной толщи (10 и 30).  

Связь пластовой и предельно-эффективной скорости

Распределение отношения предельно-эффективной и средней скорости С вероятностью 99% предельно эффективная скорость не превысит среднюю более чем в 1,4 разав

Влияние тонкого слоя на предельные эффективные скорости Наличие ПВС искажает предельные эффективные скорости, особенно для неглубоких границ ПЛАСТ М1 (без ПВС) М2 (hПВС=0,5 м) М3 (hПВС=2 м)

Условное отражение от подошвы расчетной толщи

Условное отражение от кровли скального грунта

Решение проблемы Для восстановления пластовых скоростей нужно выделить не менее двух опорных отражений, одних из них должно быть связано с границей, находящейся глубже нижней отметки расчётной толщи По скорости отраженной волны независимо от её типа нельзя установить скорости волн ниже отражающей границы Распределение пластовых скоростей восстанавливается при помощи формулы Урупова-Дикса По распределению пластовых скоростей находится средняя скорость на заданной глубине  

Глубинный разрез

Пример 2 Автоматическая регулировка усиления в окне 200 мс; Автоматическая регулировка усиления в окне 200 мс; Фильтрация 0-40-140-160;

Стадии обработки Выбор скорости для отражающих границ Результат ввода кинематических поправок

Глубинный разрез

Выводы по использованию отраженных волн Использование отраженных волн позволяет получить информацию даже в крайне неблагоприятных условиях работы. При этом, разумеется, у метода есть как плюсы, так и минусы. Возможно использовать при высоком уровне помех (подавляется суммированием; Значительно больший математический аппарат как при работе с исходным сигналом и при постообработке; Возможность прослеживания нескольких литологических границ; Наличие инверсии скоростей, не является проблемой; Большая разрешающая способность. Большие затраты времени на обработку данных; Повышенные требования к квалификации исполнителя; Появление «слепой зоны» на небольших глубинах; Некоторое загрубление расчетных скоростей; Необходимость наличия отражающих границ.

Скоростные параметры 20-и метровой толщи в пределах участка работ и приращения сейсмичности Профиль Vs1 Vs2 Vs3 M1 M2 M3 ΔI (МСЖ) ΔI (DeepSoil) 1 310 340   16 4   0.1 0.3 2 375 385 390 13 5 2 -0.1 -0.1 3 400 410   17 3   -0.1 0.0 4 335 370   13 7   0.0 0.2 5 360 405   13 7   0.0 0.1 6 365 390   18 2   0.0 0.1 7 310 350   14 6   0.1 0.2 8 295 382   10 10   0.1 0.2 9 370 410   4 16   -0.1 0.1 10 320 335 420 4 7 9 -0.1 0.2 11 390 405   14 6   -0.1 0.2 12 390     20     -0.1 0.1 13 445 465   17 3   -0.3 -0.1 14 405 440 460 5 9 6 -0.2 -0.2 15 340 355   12 8   0.0 0.2 16 370 395 455 13 6 1 0.0 0.0

Карта сейсмического микрорайонирования округленная до целых баллов

Карта сейсмического микрорайонирования с шагом 0.1 балла

Карта сейсмического микрорайонирования в ускорениях с шагом 0.1 балла