CC BY
10é
Ws,
ARTICLE INFO
EMPIRICAL CORRECTION OF RESULTS OF THE H/V SPECTRAL RATIO METHOD IN MICROSEISMIC RESEARCH AND ESTIMATION OF EXCESS INTENSITY N.M. Muhammadkulov
UzR FA G'.O. Institute of Seismology named after Mavlonov, Tashkent, *e-mail: [email protected] R.R. Mavlanov
UzR FA U.A. Institute of Ion-Plasma and Laser Technologies named after Arifov, Tashkent, *e-mail: [email protected] B.B. Khayriddinov UzR FA G'.O. Institute of Seismology named after Mavlonov, Tashkent, *e-mail: [email protected] A.B. Avazov
UzR FA G'.O. Institute of Seismology named after Mavlonov, Tashkent, *e-mail: [email protected] https://doi.org/10.5281/zenodo.13789290
ABSTRACT
Received: 13th September 2024 Accepted: 18th September 2024 Online: 19th September 2024 KEYWORDS
Ground, vibration, H/V, spectrum, amplitude, frequency, period, time, empirical correction, regression equation, extinction coefficient, excess intensity.
The article uses experimental seismometric data to determine the microseismic vibration of grounds. Using these data, an empirical correction was made to the maximum value of the vibration amplitude determined by the H/V spectral ratio method. The graph of the exponential decay of the oscillatory motion was obtained in the spectral ratio of the H/V oscillation amplitude. According to this law, the damping coefficient of the specific vibration amplitude in the ground is determined. A regression equation was created for grounds with the same extinction coefficient, and a general empirical formula was developed. At the end of the work, the average absolute difference of the excess intensity value was determined by introducing a correction to the amplitude.
ЭМПИРИЧЕСКАЯ ПОПРАВКА РЕЗУЛЬТАТОВ МЕТОДА СПЕКТРАЛЬНОГО ОТНОШЕНИЯ H/V В МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ОЦЕНКЕ ПРЕВЫШЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ Н.М. Мухаммадкулов УзР ФА Г'.О. Институт сейсмологии имени Мавлонова, г. Ташкент, *e-mail:
[email protected] Р.Р. Мавланов
УзР ФА У.А. Институт ионно-плазменных и лазерных технологий имени Арифова, г. Ташкент, *e-mail: [email protected] Б.Б. Хайриддинов УзР ФА Г'.О. Институт сейсмологии имени Мавлонова, г. Ташкент, *e-mail:
[email protected] А.Б. Авазов
é
Ws,
Received: 13th September 2024 Accepted: 18th September 2024 Online: 19th September 2024
KEYWORDS Грунт, вибрация, H/V, спектр, амплитуда, частота, период, время, эмпирическая
поправка, уравнение
регрессии, коэффициент затухания, превышение
интенсивности.
В статье использованы экспериментальные сейсмометрические данные для определения микросейсмических колебаний грунтов. На основе этих данных была произведена эмпирическая поправка к максимальному значению амплитуды вибрации, определенному методом спектрального отношения H/V. Был получен график экспоненциального затухания колебательного движения в спектральном отношении амплитуды колебаний H/V. По этому законность определяется коэффициент затухания удельной амплитуды колебаний в грунте. Для грунтов с одинаковым коэффициентом вымирания построено уравнение регрессии и разработана общая эмпирическая формула. В конце работы путем введения поправки на амплитуду определяли среднюю абсолютную разность суммарной превышение интенсивности.
MIKROSEYSMIK TADQIQOTLARDA H/V SPEKTRAL NISBAT USULI NATIJALARIGA EMPIRIK TUZATMA KIRITISH N.M. Muhammadqulov
O'zR FA G'.O. Mavlonov nomidagi Seysmologiya instituti, Toshkent, *e-mail: [email protected] R.R. Mavlanov
O'zR FA U.A. Arifov nomidagi ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti, Toshkent,
*e-mail: [email protected] B.B. Xayriddinov O'zR FA G'.O. Mavlonov nomidagi Seysmologiya instituti, Toshkent, *e-mail: [email protected] A.B. Avazov
O'zR FA G'.O. Mavlonov nomidagi Seysmologiya instituti, Toshkent, *e-mail: [email protected] https://doi.org/10.5281/zenodo.13789290
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received: 13th September 2024 Accepted: 18th September 2024 Online: 19th September 2024
KEYWORDS Grunt, tebranish, H/V, spektr, amplituda, chastota, davr, vaqt, empirik tuzatma, regression
Ma qolada gruntlarning mikroseysmik tebranishini aniqlash uchun eksperimental seysmometrik ma'lumotlardan foydalanilgan. Bu ma'lumotlar orqali H/V spektral nisbat usulida aniqlangan tebranish amplitudasining maksimal qiymatiga empirik tuzatma kiritilgan. H/V tebranish amplitudasi spektral nisbatida
é
Ws,
tenglama, so'nish koeffisienti. tebranma harakatning eksponensial so'nish grafigi
olingan. Bu qonuniyat bo'yicha gruntda xususiy tebranish amplitudasining so'nish koeffisienti aniqlangan. So'nish koeffisienti bir xil bo'lgan gruntlarda regression tenglama tuzilgan va umumiy empirik formula ishlab chiqilgan.
Kirish. Hozirgi kunda shahar hududlarida gruntlarning seysmik xususiyatini aniqlash, bino-inshootlarning seysmik xavfini oldindan baholashda asosiy omillardan biri hisoblanadi.
Seysmologiya sohasida mikroseysmik tebranishlarni o'rganish bir qancha o'lchovlarni umumlashtirish va eksperimental tajribalar o'tkazish orqali amalga oshiriladi. Chunki gruntlarda tabiiy va texnogen omillar ta'sirida turli energiyali tebranishda xalaqt beruvchi to'lqinlar ta'sir etadi. Bular grunt zarrachalari tebranishiga doimiy ravishda ta'sir ko'rsatmasa-da, eksperimental mikroseysmik o'lchovlar olishda qisqa vaqt intervalida amplitudaning ortishiga yoki kamayishiga sabab bo'ladi. Bu borada grunt xususiy tebranishini ma'lum bir fizik qonuniyat asosida tahlil qilish lozim. Tadqiqot ishining maqsadi Toshkent shahri uchun gruntlarning mikroseysmik tebranishidagi maksimal amplituda qiymatiga tuzatma kiritishdan iborat.
Grunt zarrachalari yerning ichki va tashqi dinamik ta'siri tufayli o'ziga xos muayyan xususiy tebranishga ega. Zarrachalar tebranishi fazoviy (3 o'q bo'yicha) tebranishda bo'lib, bunda turli seysmik shovqinlar ta'sir ko'rsatadi. Natijada interferensiya hodisasi yuz beradi va tebranish amplitudasi ortadi yoki kamayadi. Grunt dinamik harakatiga ta'sir ko'rsatuvchi (xalaqt beruvchi) seysmik to'lqinlar tebranish fazasiga bog'liq ravishda tebranish amplitudasini o'zgartiradi. Tebranishda musbat va manfiy fazali to'lqinlar grunt tebranishining uch yo'nalishda amplitudasiga birdek ta'sir ko'rsatmaydi. Shuning uchun vertikal va gorizontal o'qlarda interferensiya hodisasi turli kattalikdagi amplituda qiymati bilan ortadi yoki kamayadi [Kalinina A.V. v.b., 2008]. Natijada gorizontal va vertikal tebranish spektrlaridan nisbat olishda ba'zi xatoliklar kelib chiqadi. Bu xatoliklar grunt xususiy tebranishini aniqlashda kamchiliklarni bartaraf etish kerakligini taqozo etadi. Buning uchun uzoq vaqt davomida bitta stansiyadan olingan seysmogrammalarning H/V spektral nisbatini turli vaqt intervalida tahlil qilish lozim.
Grunt seysmik tebranishida H/V spektral nisbatlarni solishtirish natijasi doimiy bir-biridan absolyut farq qiluvchi spektrlar ko'rinishida bo'ladi. Bunga asosiy sabab seysmik shovqinlardir. Seysmik shovqinlar tarqaladigan seysmik shovqin va kvazistatik deformasiya tufayli hosil bo'luvchi seysmik shovqinlar bo'lishi mumkin. Tarqaladigan seysmik shovqin odatda seysmik to'lqinlarni chiqaradigan uzoq masofalarda joylashgan texnogen manbalar tufayli yuzaga keladi. Kvazistatik deformasiya tufayli hosil bo'luvchi seysmik shovqinlar odatda kuzatuv stansiyasi yaqinidagi katta bosim o'zgarishlaridan kelib chiqadi. Bosim o'zgarishi gruntda yuqori darajadagi yukning ta'siri ostida bo'ladi va bosim vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin bo'lsa ham, gruntning past chastotada deyarli statik ravishda deformasiyasiga sabab bo'ladi. Bu grunt tebranishini o'rganishda uzoq vaqt davomida xalaqt beruvchi to'lqinlarni keltirib chiqaradi. Kvazistatik deformasiya sirt bosimi yuklanishi
é
Ws,
natijasida gruntda hosil bo'ladi va bunday seysmik shovqin bir necha soatdan bir necha kungacha davom etadi. Undan tashqari seysmik stansiyalar uchun shovqin kuchli shamol esganda yoki yuqori amplitudali atmosfera bosimi to'lqinlari stansiyaga ta'sir ko'rsatganda sodir bo'ladi [Bogolyubov B.N. v.b., 2004].
Quyida Toshkent shahrida olingan grunt dinamik harakatining seysmik yozuvlari talqin qilingan va amplituda qiymati uchun empirik tuzatma kiritilgan.
Metodlar. Tadqiqot ishida ikkinchi toifali gruntlarda o'lchangan seysmik ma'lumotlardan foydalanilgan. Tadqiqot usuli quyidagi ketma-ketlikda bajariladi:
> Tayanch seysmik stansiya yozuvlarini talqin qilishda xalaqt beruvchi to'lqin amplitudalarini inobatga olib, sifatli yozuvni tanlash;
> «Geopsy» dasturi yordamida tanlangan sifatli seysmogrammalardan H/V spektral nisbatlarni olish;
> Olingan spektrlarni raqamli shaklga keltirish;
> Bir nechta vaqt intervallaridan olingan spektrlarni birlashtirish va o'rtacha spektrni hosil qilish;
> H/V spektral amplituda qiymatlarini eksponensial so'nish grafigini ishlab chiqish hamda so'nish koeffisienti va maksimal amplituda qiymatini aniqlash;
> Yuqorida ko'rsatilgan ketma-ketlikda Toshkent shahri hududida o'lchangan bir qancha seysmik ma'lumotlarni talqin qilish;
> So'nish koeffisienti bir xil bo'lgan nuqtalardan amplituda bo'yicha regressiya tenglamasini ishlab chiqish va so'nish koeffisienti bo'yicha statistik mos keluvchi grafiklarni umumlashtirish;
> Umumlashgan grafiklardan empirik formula olish;
Tadqiqot ishida tebranma harakatning so'nish qonuniyatidan foydalanilgan. Bu qonuniyat asosida gruntlarning seysmik xususiyatini aniqlash mumkin.
Gruntzarrachasining tebranish qonuniyati. Tebranish amplitudasi tebranuvchi jismlarda ma'lum bir qonuniyat asosida so'nadi (1-rasm). Bu qonuniyat tebranma harakatning eksponensial so'nish grafigi orqali tasvirlanadi [Irodov I.Y., 2006]. Biroq, tabiatda yerning ichki qismi to'xtovsiz tebranma harakat qiluvchi zarrachalarga ega. Mikroseysmik tadqiqotlar yordamida tebranma harakat qiluvchi nuqtaviy manbalarning turli chastota va amplituda munosabatlari yordamida tashqi ta'sir (xalaqt beruvchi seysmik to'lqinlar) mavjud bo'lmagan holatdagi qonuniyatga keltirish mumkin. Gruntlarda so'nish qonuniyatini aniqlash uchun tebranuvchi manbaning chastota qiymatlariga mos keluvchi amplitudalarni maksimal qiymatdan minimal qiymatga saralash lozim.
T
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.1 | SJIF = 7.899 www.in-academy.uz
1-rasm. Tebranish amplitudasining eksponensial so'nish qonuniyati
Eksponensial so'nish qonuniyati quyidagicha:
A=Aoe-Pt (1)
Bu yerda, A - tebranish amplitudasi (HVSR), Ao - maksimal tebranish amplitudasi, [ -so'nish koeffisienti, T - tebranish davri, t - vaqt, e - natural logarifm asosi (e=2,718).
Fizik nuqtai nazarda har bir tebranuvchi manba vaqt o'tishi bilan muvozanat holatiga qaytishga intiladi [Abduraxmonov Q.P., 2008]. Biroq, bu so'nish qonuniyati tashqi ta'sirlar tufayli doimo bir xil bo'lmasligi mumkin. Kogerentlik natijasida tebranish amplitudasi ortib, kamayib turadi. Buning uchun grunt zarrachasi harakatini tebranish davri bo'yicha ajratish lozim.
Tebranish davri (T) - tebranish tizimining holati to'liq takrorlanadigan eng qisqa vaqt. Tebranish chastotasi ( f) - vaqt birligida to'liq tebranishlar soni [A.P. Rimkevich., 1987]. Davr va chastota o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha:
T = j (2)
So'nish qonuniyatida tebranish davomiyligini aniqlash uchun tebranish chastotasi tebranish davri bilan ifodalanadi. Bunda vaqt bo'yicha katta amplitudali tebranish intervallaridan kichik qiymatli amplituda qiymatlari tomon so'nish grafigi tuziladi.
Grunt zarrasining tebranishi vaqtning ortib borish qonuniyati bo'yicha har bir tebranish davrlari yig'indisiga teng.
tn= tn-1+Tn (3)
Bu yerda, tn - tebranish davrlari yig'indisi, Tn - tebranish davri, n - chastota va amplituda mos qiymatlari soni.
So'nish koeffisienti ortishi bilan tebranish davri kattalasha boradi. Bitta to'la davrning boshlang'ich va oxirgi holatlariga mos keluvchi amplitudalar nisbati quyidagiga tengdir:
¿(0 _ opr
= eh
(4)
A(t+T)
va uni so'nish dekrementi deb atashadi. Bu ifodaning logarifmi so'nishning logarifmik dekrementi deb ataladi. So'nishning logarifmik dekrementi bir davr ichida amplitudaning nisbiy kamayishini xarakterlaydi, so'nish koeffisienti (ß) esa amplitudaning birlik vaqt ichidagi nisbiy kamayishini ko'rsatadi [Abduraxmonov Q.P., 2008].
Izlanish predmeti va ob'ektlari, ma'lumotlar bazalari va izlanish uslublari. Grunt seysmik tebranishining H/V spektral amplitudalar nisbati uzoq vaqt davomida o'lchab olingan seysmogrammalar asosida talqin qilinishi lozim. Grunt tebranishida turli chastota qiymatlariga mos keluvchi amplitudalarni o'rta arifmetik qiymatini hosil qilish uchun bir nechta vaqt intervallarida seysmik yozuvlar tanlab olinadi. Bunda yuqori amplitudali vaqt intervallari (seysmik shovqin kuchli ta'sir etgan qismlari) olinmasligi kerak (2-rasm). Gruntlarning uzoq vaqt davomidagi seysmik yozuvlari talqinida har qanday grunt zarrachasi o'ziga xos amplituda va chastota qiymatlarida mos ravishda o'zgarish grafiklariga ega (3-rasm).
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.1 | SJIF = 7.899 www.in-academy.uz
2-rasm. H/V usuli uchun sifatli seysmik yozuvni tanlash
3-rasm. Grunt zarrachalari tebranishida amplituda va chastota garfiklarining turli vaqt intervallarida davriy takrorlanishi [Dastur GEOPSY, (H/V)]
Bir nechta vaqt intervallarida seysmik yozuvlarning H/V spektral nisbatlari talqin qilinadi. Bunda, logarifmik shkala bo'yicha turli chastota qiymatlariga mos keluvchi amplituda qiymatlarining o'zgarish grafigi olindi (4-rasm). Olingan H/V spektral nisbatlarning chastota bo'yicha o'zgarish grafiklari birlashtirildi. Grunt seysmik tebranishi tashqi ta'sirlar tufayli interferensiyaga uchragan (5-rasm).
Grunt zarrachalarining seysmik tebranishidan olingan grafiklarda o'rtacha spektr olindi. Ushbu spektr grunt uchun o'rtacha H/V amplituda nisbatini ifodalaydi (6-rasm).
I
\1 \
6-rasm. O'rtacha H/V spektral nisbat grafigi
Tadqiqotlar davomida olingan o'rtacha H/V spektral nisbatdan quyidagi so'nish grafigi olindi (7-rasm).
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.1 | SJIF = 7.899 www.in-academy.uz
7-rasm. Grunt tebranishida vaqt bo'yicha amplitudaning so'nish grafigi
Interferensiya hodisasi yuz berganda amlitudaning kuchayishi (amplification) va susayishi (attenuation) kuzatilgan qismlar mavjud (8-rasm). Bu xususiyat ko'p omillarga bog'liq. Chuqurlik oshib borishi bilan tog' jinslarining zichligi ortadi. Zarrachalarning (nuqtaviy manbalarning) tebranish chastotasi ham hajmiy zichlikka mos ravishda ortib boradi. Natijada nuqtaviy manbalarning tebranishi yer yuziga yaqin manbalarning tebranishiga mos fazalar bilan amplituda qiymatini oshirishi va kamaytirishi mumkin. Undan tashqari namligi yuqori gruntlarda ham shu holatlar kuzatiladi (Izoh: Amax va A0 parametrlar H/Vamplituda spektrlari nisbatidan aniqlangan kattaliklar bo'lib, nisbiy birliklar tizimida (Per-unit system) ifodalanadi. Keyingi o'rinlarda Amax va A0parametrlar amplituda debyuritiladi).
8-rasm. Tebranish amplitudasining kogerentligi (ortish va kamayish intervali)
Tebranish amplitudasining ortgan va kamaygan qismlarini inobatga olmagan holda erkin tebranish qonuniyati bo'yicha grunt zarrasining so'nish grafigini tahlil qilamiz. Quyida so'nish grafigining eksponensial qonuniyati asosida amplitudaning vaqt bo'yicha bog'lanish formulasini aniqlash mumkin (9-rasm). So'nish koeffisienti grunt toifasi bo'yicha boshqa nostatsionar o'lchovlar uchun asos vazifasini bajaradi.
é
Ws,
9-rasm. Amplitudaning vaqt bo'yicha so'nish grafigi va formulasi
II-toifali grunt; A0=2,83. (Shartli belgilar: 1 - eksponensial o'rtalashtiruvchi chiziq; 2 - H/V spektral nisbat grafigi)
Ushbu bog'lanish formulasida so'nish koeffisienti ß=0,006 ga teng.
Gruntlarning zichligi yoki namligining ortishida so'nish koeffisienti turlicha qiymat qabul qiladi. So'nish koeffisienti ortishi bilan tebranish chastotasi kichiklashib boradi. Aksincha ß^0 ga intilganda rezonans chastota kuzatiladi. Tebranish chastotasining kichik qiymatlari esa zichligi past, bo'shoq gruntlarga xos. Zichligi yuqori gruntlarda so'nish koeffisienti kichik qiymatda, ya'ni, so'nish grafigi gorizontal o'q yo'nalishiga yaqinlashadi. Bu xususiyatlarni o'rganish maqsadida ko'plab mikroseysmik o'lchovlarni tahlil qilib, empirik tuzatmalarni kiritish hamda grunt toifasiga mos keluvchi qonuniyatlarni ko'rib chiqish lozim.
Nostatsionar mikroseysmik o'lchovlarni tahlil qilish va empirik tuzatma kiritish. Shahar hududida ko'plab tabiiy va texnogen omillar tufayli mikroseysmik o'lchovlar natijalarida ba'zi kamchiliklar va noaniqliklar kuzatiladi. Ko'plab o'lchovlarni doimiy (statsionar) tayanch nuqtada olingan ishonchli qiymatlar bilan solishtirish va tuzatmalar kiritish tadqiqotning aniqligini oshirishga xizmat qiladi. Shu borada olib borilgan tadqiqot natijalari quyida keltirib o'tilgan.
Hududda o'tkazilgan eksperimental tadqiqotlar talqini va tahlili.
Eksperimental mikroseysmik tadqiqotlar Toshkent shahri hududi uchun o'tkazilgan. Hududda o'lchangan bir nechta piketlarda seysmik ma'lumotlar talqin qilindi. Yuqorida ta'kidlanganidek, grunt tebranishining so'nish qonuniyatlari o'rganildi (№35 piket, 10-rasm).
№Î5
A (per-unit system/
A ■ 4,2189e"JUC" K1 = 0.9881
10-rasm. Amplitudaning vaqt bo'yicha so'nish grafigi va formulasi
é
ш
UIF = B.l I SJIF = 7.B99
www.in-academy.uz
So'nish koeffisienti tebranuvchi jismning massasiga teskari proporsionaldir. Gruntning hajmiy zichligi yuqori bo'lgan vaziyatlarda so'nish koeffisienti (ß) kamayadi (1-jadval).
Hududda olingan maksimal HVSR (Amax) amplituda va xususiy tebranish amplitudasi (Ad) jadvali
1-jadval
№ y x fo Amax (HVSR) Ao ß
1 41,289224 69,395395 0,55 3,39 2,98 0,001
2 41,364460 69,216138 0,57 3,26 2,85 0,001
3 41,322175 69,162304 0,5 4,6 3,6 0,001
4 41,310260 69,354894 0,5 2,8 2,48 0,001
5 41,272802 69,151431 0,6 3,3 2,9 0,001
6 41,300742 69,388164 5,6 3,7 2,76 0,002
7 41,384682 69,361179 0,65 4,29 2,58 0,002
8 41,373711 69,341889 0,95 4,53 3,43 0,002
9 41,391062 69,339485 0,6 3,9 3,17 0,002
10 41,393044 69,280790 0,92 4,22 2,86 0,002
11 41,379982 69,268544 0,68 3,04 3,02 0,002
12 41,383210 69,259211 1,05 2,92 2,33 0,002
13 41,365648 69,306292 6,37 3,42 2,65 0,002
14 41,372789 69,285107 3,51 3,01 2,36 0,002
15 41,354432 69,279352 7,25 5,53 2,93 0,002
16 41,349282 69,295175 0,56 3,26 2,84 0,002
17 41,346316 69,247982 0,29 3,02 3,05 0,002
18 41,384744 69,220085 0,5 2,6 2,78 0,002
19 41,355794 69,175199 0,6 7,9 4,26 0,002
20 41,323236 69,202631 0,6 13 6,72 0,002
21 41,311025 69,211944 0,3 1,4 1,2 0,002
22 41,285121 69,179615 9,6 4,5 2,69 0,002
23 41,282922 69,167189 8,6 4,3 2,9 0,002
24 41,284600 69,218600 6,3 3,18 3,02 0,002
25 41,379937 69,317014 3,4 3,8 3,14 0,002
26 41,362512 69,294993 1,2 3,59 3,06 0,002
27 41,348028 69,275892 3,48 2,86 2,98 0,002
28 41,372701 69,252823 9,3 3,3 1,9 0,002
29 41,378739 69,244454 4,86 2,96 2,34 0,002
30 41,380642 69,284975 6,56 2,97 2,58 0,002
31 41,303222 69,415690 6,7 4 2,75 0,003
32 41,378101 69,334349 11,5 5,12 2,78 0,003
33 41,348780 69,211103 0,26 3,08 2,74 0,003
34 41,340083 69,223134 0,64 10,34 5,46 0,003
35 41,333510 69,192302 0,6 8,9 4,22 0,003
36 41,377860 69,201795 4,51 2,87 2,11 0,003
37 41,333880 69,444172 0,31 4,68 2,95 0,004
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.1 | SJIF = 7.899 www.in-academy.uz
38 41,360382 69,324629 0,25 4,56 3,61 0,004
39 41,352755 69,380555 0,6 9 5,27 0,004
40 41,360605 69,414266 0,5 12,1 7,25 0,004
41 41,300813 69,202840 0,3 3,3 4,11 0,004
42 41,270767 69,233546 6,34 2,04 1,72 0,004
43 41,355228 69,325719 8,9 2,97 2,99 0,004
44 41,359759 69,334165 12,1 4,71 2,69 0,004
45 41,377679 69,300560 3,4 3,21 2,14 0,004
46 41,363869 69,261082 9,63 3,19 2,29 0,004
47 41,285258 69,372261 0,27 3,12 2,84 0,005
48 41,308574 69,313003 0,6 3,6 3,56 0,005
49 41,275714 69,226708 12,2 2,69 2,47 0,005
50 41,363191 69,205951 6,1 2,9 2,53 0,005
51 41,274067 69,341613 0,57 2,62 2,67 0,005
52 41,295043 69,326363 0,58 2,75 2,45 0,005
53 41,283105 69,314032 4,31 2,38 2,28 0,005
54 41,277238 69,213183 0,6 4,75 2,73 0,006
55 41,352782 69,227577 0,61 3,8 2,41 0,006
56 41,362062 69,250584 0,64 2,77 2,4 0,006
57 41,373868 69,314486 3,85 2,61 2,21 0,006
58 41,253109 69,347496 2,79 2,05 1,98 0,006
59 41,315221 69,176195 4,39 2,56 2,51 0,007
60 41,285630 69,197715 0,62 2,43 2,6 0,007
61 41,333963 69,401329 6,42 2,77 2,6 0,007
62 41,250691 69,339968 6,23 3,89 2,8 0,007
63 41,274246 69,385452 0,29 3,46 2,33 0,008
64 41,285980 69,336328 4,67 2,39 2,4 0,008
65 41,255756 69,215918 8,42 3,68 2,38 0,009
66 41,273819 69,323866 4,33 2,04 1,98 0,009
67 41,354922 69,236676 6,1 6,86 3,43 0,010
68 41,260130 69,322166 4,98 2,72 2,37 0,010
69 41,338054 69,370211 4,89 2,66 2,35 0,011
70 41,324925 69,366230 6,24 3,1 2,32 0,011
71 41,275816 69,354898 0,59 2,95 2,34 0,011
72 41,345321 69,406285 4,87 2,37 2,11 0,012
73 41,286656 69,354563 0,58 2,97 2,65 0,012
74 41,364452 69,235091 0,96 4,17 3,16 0,018
75 41,330999 69,418872 5,39 2,67 2,85 0,023
76 41,303899 69,185592 0,5 11,3 4,47 0,026
77 41,368206 69,396271 0,5 9,5 3,81 0,027
Grunt tebranishida H/V spektral nisbat usulidan foydalanib har bir o'lchov nuqtasi uchun seysmik shovqin ta'sir qilgan maksimal amplituda (Amax) qiymatini, gruntning so'nish qonuniyati asosida aniqlangan xususiy amplitudaning (Ao) maksimal qiymati bilan regression
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.1 | SJIF = 7.899 www.in-academy.uz
bog'lanishi tahlil qilindi. So'nish koeffisientining bir xil qiymatlarida amplituda qiymatlarining quyidagi grafiklari va chiziqli bog'lanish tenglamalari olindi (11-rasm).
ß=0,001
Ao = 0,5963Am« + 0,8927 f RJ = 0,9785
Am.
- A = 0,3968Am.™ + 1,3356 R! = 0,8407
10 12 14
(J=0,004
Ao = Q,4937Ama»+ 1,0452 RJ = 0,8585
• ^
y
10 12 14
Amm
11-rasm. Tebranish amplitudasining bog'lanish grafiklari va regressiya tenglamalari
(2-toifali gruntlar)
Keltirilgan grafiklar va regressiya tenglamalari ishlab chiqildi. So'nish koeffisienti bo'yicha statistik mos keluvchi grafiklarni umumlashgan ko'rinishi Toshkent shahri uchun quyidagi munosabatga ega (12-rasm).
é
Ws,
(S [0.001-0,006)
- -*
• lo = a,4158Am. <+1,2866
■ R' = 0,8302
•
a™,
12-rasm. Umumlashgan regressiya tenglamasi (ß, 0.001-0.006)
H/V usulida maksimal amplituda qiymatiga tuzatma kiritish uchun umumlashgan regression tenglama II toifali gruntlar uchun ishlab chiqildi.
Toshkent shahri hududi II va III toifali gruntlardan iborat bo'lib, II toifa gruntlar uchun mos keluvchi korrelyatsion bog'lanishni so'nish koeffisientining ß^0,001-0,006 oralig'idagi regressiya tenglamasi bilan ifodalash mumkin.
A0=0,4158Amax+1,2886 ^ (A0=0,4Amax+1,3) (8)
Bunda, A0 - gruntning xususiy tebranish amplitudasi, Amax - seysmik shovqin tufayli ortgan amplituda. A0=Amax bo'lsa, H/V spektral amplituda qiymati 2,2 ga teng.
Toshkent shahri hududi uchun mikroseysmik o'lchovlarda H/V amplituda spektrlari nisbatidan aniqlangan Amax qiymatni A0 xususiy tebranish amplitudasiga o'zgartirildi, ya'ni, xalaqt beruvchi seysmik shovqin ta'siri olib tashlandi.
Asosiy natijalar. Nostatsionar mikroseysmik tadqiqotlar Toshkent shahri hududi uchun H/V spektral nisbat usuli yordamida talqin qilinganda, olingan HVSR maksimal amplituda qiymati yordamida gruntning xususiy tebranish amplitudasini quyidagi empirik tuzatma yordamida aniqlash mumkin.
A0=0,4Amax+1,3
Ushbu empirik tuzatma yordamida AI orttirma intensivlikning o'rtacha absolyut qiymati aniqlandi (AXo'rt=0,22 ball). Shuningdek, Toshkent shahri hududi uchun o'lchangan maksimal H/V spektral nisbat amplitudasi (Amax>3) yordamida aniqlangan AI orttirma intensivlik qiymatini 0,22 ballga kamaytirish tavsiya etiladi.
Muhokama. Toshkent shahri hududida mikroseysmik o'lchov nuqtalari ma'lumotlari asosida aniqlangan empirik tuzatma boshqa shahar hududlari uchun o'zgaruvchan koeffisientga ega bo'lishi mumkin. Chunki shahar hududida grunt seysmik xarakteristikasi cho'kindi qavatning geologik tuzilishiga va texnogen omillarning ta'siriga qarab biroz o'zgaradi. Fizik nuqtai nazarda, tebranma harakatlarning logarifmik so'nishi tajribalar asosida isbotlab berilgan. Biroq, gruntlarning tebranish xususiyati fazoviy uch yo'nalishda ekanligi, seysmologik jihatdan umumiy ma'lumotlarni eksponensial so'nish qonuniyatiga keltirib olish kerakligini ko'rsatdi. Birinchidan, bu qonuniyatning ishonchliligini ta'minlash maqsadida amplitudaning qiymatlari gruntning erkin tebranishlariga xosligini (1,4-3,5) kuzatish mumkin. Ikkinchidan, gruntning zilzila vaqtidagi ball ko'rsatgichini orttirishi yoki
é
ш
UIF = 8.1 | SJIF = 7.899
www.in-academy.uz
kamaytirishi xalaqt beruvchi seysmik to'lqinlardan xoli bo'lishi va xalaqt beruvchi to'lqinlarning kuchaytiruvchi amplituda qiymatlari zilzila vaqtida grunt tebranishini orttirmasligi haqida fikr yuritish mumkin. Ya'ni, gruntning orttirma intensivligi xususiy tebranish parametrlari bilan aniqlanishi kerak.
Xulosa. Mikroseysmik tadqiqotlardan olingan ma'lumotlarga empirik tuzatma kiritish usuli gruntlarning eksponensial so'nish qonuniyati asosida ekanligi gruntning o'ziga xos erkin tebarishlar HVSR qiymatlariga mos ekanligi aniqlandi. Bu qonuniyat bo'yicha Toshkent shahri hududi ikkinchi toifali gruntlari uchun empirik formula ishlab chiqildi. Empirik formula asosida H/V amplituda nisbati maksimal qiymatini kogerentlik natijasida aniqlangan maksimal amplitudadan kichik ekanligi ko'rsatildi. Buning natijasida xalaqt beruvchi seysmik shovqinlarni olib tashlash orqali orttirma intensivlik qiymatini 0,22 ball qiymatga kamaytirish kerakligi aniqlandi.
Tashakkurlar. Tadqiqot ishida G'.O.Mavlonov nomidagi Seysmologiya instituti hodimlari tomonidan 2023-yilda o'tkazilgan Toshkent shahri hududini mikroseysmik hududlashtirish ishlarida to'plagan ma'lumotlaridan foydalanildi. Seysmik ma'lumotlarni to'plashda xizmat qilgan bir qator tadqiqotchilarga va hodimlarga minnatdorchilik bildiramiz!
References:
1. Калинина А.В., Аммосов С.М., Волков В.А. Сейсмический шум: опыт применения в инженерно-геофизических исследованиях //Разведка и охрана недр. 2008. № 1. С. 3234.
2. Боголюбов Б.Н., Лобанов В.Н., Назаров В.Е., Рылов В.И., Стромков А.А., Таланов В.И. Амплитудно-фазовая модуляция сейсмоакустической волны под действием лунно-солнечного прилива//Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 8. С. 1045-1049.
3. Abduraxmonov Q.P., Egamov O'. Fizika kursi (1-qism)//Toshkent axborot texnologiyalari universiteti. 2008. № 1. Bet. 178-181.
4. А.П. Римкевич. Сборник задач по физике (https://idum .uz/ru/archives/10216). 1987. С. 62.
5. Л.Н. Сенин., Т.Е. Сенина., М.Н. Воскресенский. Способ сейсмического микрорайонирования с использованием спектральных отношений H/V // Геофизический журнал № 4, Т. 42, 2020.
6. Qo'llanilgan dastur: GEOPSY, (H/V Nakamura's ratio), Waves. [https://www.geopsy.org/documentation/geopsy/hv.html]
7. Nogoshi, M. and Igarashi, T. (1971), "On the Amplitude Characteristics of Microtremor (Part 2) (in Japanese withEnglish abstract)", Jour. Seism. Soc. Japan, 24, 26-40.
8. Nakamura, Y. and Saito, A. (1983), "Estimations of Seismic Response Characteristics and Maximum Accelerationof Surface Ground using Strong Motion Records (in Japanese)", Proc. 17th JSCE Earthquake Eng. Symposium,25-28.
