Сейсмическое микрорайонирование участка строительства виадука
Е.1 Исходные данные
Мостовой переход через долину р.Чемитоквадже на Черноморском побережье Северного Кавказа (Краснодарский край) расположен между г.Туапсе и г.Сочи. Приустьевая часть долины р.Чемитоквадже врезана в подстилающие коренные породы примерно на 110 м. Древнее дно долины перекрыто аллювиальными четвертичными отложениями мощностью до 30 м. Крутизна скальных склонов долины достигает 30-35°. Исходная сейсмичность района принята равной 9 баллам по шкале MSK-64.
По данным изысканий, коренные породы в створе мостового перехода представлены окремнелым мергелем. Верхние слои коренной породы трещиноватые, малопрочные с расчетным сопротивлением сжатию R1000 тс/м. Плотность мергеля - 2,45 т/м.
В средней части перехода кровля мергеля погружается на глубину около 30 м ниже современного дна долины. Инженерно-геологический разрез по оси центральной опоры включает в себя насыпной грунт, слой галечника мощностью 7,5 м, расположенный под ним слой суглинка толщиной 4,3 м и залегающий на кровле мергеля слой галечника мощностью 15,5 м.
Расчетная толща грунта, определяющая сейсмичность площадки центральной опоры виадука, включает в себя два слоя галечника и один слой суглинка (рисунок Е.1). Эти грунты имеют следующие характеристики:
Слой N 1. Галечник из обломков преимущественно осадочных пород с суглинистым заполнителем до 28%. Нормативная плотность грунта =2,30 т/м. Условное сопротивление сжатию составляющих грунт фракций равно 100 тс/м (галечник) и 13,5 тс/м (суглинок).
Условное сопротивление галечника с суглинистым заполнителем R=75,8 тс/м.
Слой N 2. Тугопластичный суглинок с гравием осадочных пород до 20%. Плотность грунта =1,97 т/м. Условное сопротивление сжатию составляющих грунт фракций равно 50 тс/м (гравий) и 13,5 тс/м (суглинок).
Условное сопротивление суглинка с гравием =20,8 тс/м.
Слой N 3. Галечник плотностью =2,30 т/м с тонкими прослойками суглинка, составляющими суммарно 6% мощности слоя N 3. Это позволяет считать слой однородным, пренебрегая прослойками суглинка. Условное сопротивление галечника сжатию =100 тс/м.
Е.2 СМР в створе виадука
Сейсморазведка в створе моста выполнялась в целях определения скоростей продольных и поперечных волн в коренной породе и покровных отложениях. Работы осуществлялись вдоль линии длиной 276 пог.м. при наибольшей глубине зондирования 33 м. Регистрация колебаний грунта и предварительная обработка записей проводились с помощью сейсмостанции.
Скорости S-волн в слоях N 1-3 по данным сейсморазведки равны 433, 278 и 680 м/с соответственно. Сейсмические жесткости слоев =2,30·433=996 тм/с*, =1,97·278=548 тм/с*, =2,30·680=1564 тм/с*. По сейсмической жесткости галечник относится к грунтам категории II по сейсмическим свойствам, суглинок - к грунтам категории III. Скорость S-волн в мергеле 1065 м/с. Сейсмическая жесткость коренной породы =2,45·1065=2609 т/мс*, то есть мергель относится к грунтам категории I по сейсмическим свойствам.
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
При исходной сейсмичности 9 баллов расчетное значение скорости S-волн в грунтах категории III по сейсмическим свойствам уменьшается на 30% за счет нелинейности деформаций грунта при 9-балльных землетрясениях. Поэтому для дальнейших расчетов скорость S-волн в тугопластичном суглинке принимают равной 0,7·278=195 м/с, сейсмическую жесткость =1,97·195=384 тм/с.
Приращение сейсмичности площадки центральной опоры за счет местных инженерно-геологических условий по данным сейсморазведки определяют по формуле
,
где средневзвешенная жесткость расчетной толщи
т/(м·с),
то есть расчетная толща относится к грунтам категории II по сейсмическим свойствам.
Приращение балльности балла.
а - колонка грунта; б - графики скорости S-волн: по данным сейсморазведки; по данным расчета
Рисунок Е.1 - Скорости S-волн в грунтах расчетной толщи и в коренной породе