DOI: https://doi.org/10.32347/2411-4049.2019.2.113-122

Формування оптимальних по Парето рішень відмов ґрунтової основи в умовах сейсмічної небезпеки

Anatolii P. Sirenko

Анотація


Посилення сейсмічної активності в зоні Вранча та Чорноморському регіоні, а також в цілому на планеті призвело до підвищення рівня сейсмічної небезпеки на всій території України. Україна (а не тільки Карпатський і Кримський регіони, як раніше вважалось) є зоною, де потенційно можливі землетруси, причому доволі сильні. У районах з послабленими ґрунтами можуть спостерігатись і 7-8-бальні ефекти. Упродовж ХХ століття і дотепер сейсмічна безпека будівництва на території України переважно пов'язується з регіональними оцінками сейсмічності, які за результатами досліджень фахівців Інституту геофізики Національної академії наук України та інших корелювали з так званими сейсмоактивними зонами, гірськими спорудами Криму та Карпат та передгірськими прогинами. За наявними оцінками підрозділів Держгеолслужби Мінприроди, Мінрегіонбуду та інших, на 70% території України розвинуті лесові та лесово-суглинисті формації І та ІІ категорій просадковості, на 25% розвинутий відкритий та напіввідкритий карст, процеси техногенного підтоплення охоплюють до 10-15% площі промислово-міських агломерацій. Найбільш комплексний вплив на техногенне погіршення інженерно-сейсмогеологічних умов пов'язаний з підтопленням, внаслідок якого відбуваються наступні процеси у верхній зоні геологічного середовища, де формується напружено-деформований стан підґрунтя об’єктів: деформація фронту сейсмічних хвиль в підґрунті будівель при контакті рівня ґрунтових вод з фундаментами та утримання підвищеного порового тиску; зниження стійкості зсувонебезпечних територій; формування зон утворення пливунів і тиксотропних перетворень водонасичених глинистих порід; техногенне генерування землетрусів при повенях, проведенні гірничих робіт в зонах впливу великих водосховищ. В цілому значний комплекс змін напружено-деформованого стану геологічного середовища під впливом природних і техногенних чинників підвищує ймовірність виникнення резонансних явищ у системі "породи підґрунтя – будівельна споруда" внаслідок широкого спектру хвиль сейсмічних поштовхів та техногенних мікросейсмічних впливів. У статті розглянуто алгоритм системного узгодження різних вимог та показників надійності ґрунтової основи за допомогою пошуку компромісу протилежних цілей шляхом формування множини Парето. Практична можливість отримання множини Парето проілюстрована чисельно.

Ключові слова


сейсмічна активність; ґрунтова основа; множина Парето

Повний текст:

PDF

Посилання


Lacasse, S. (2013). 8th Terzaghi Oration Protecting society from landslides – the role of the geotechnical engineer. In 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris (pp. 15-34).

Uchenye: Sil'nye zemletrjasenija mogut byt' vo vsej Ukraine. (2011, March 23). Novosti Ukrainy. Retrieved from http://for-ua.com/ukraine /2011/03/23/085121.html (in Russian).

Alonso-Rodriguez, A., Nikitas, N., Knappett, J., Kampas, G., Anastasopoulos, I., & Fuentes, R. (2018). System identification of tunnel response to ground motion considering a simplified model. Frontiers in Built Environment, (4), 1-11.

Balducci, M., Regni, R., Buttiglia, S., Piccioni, R., Venanti, L.D., Casagli, N., & Gigli, G. (2011). Design and built of a ground reinforced embankment for the protection of a provincial road (Assisi, Italy) against rockslide. Proc. XXIV conv. Naz. Geotecnica, AGI, Napoli, 22th-24th June 2011.

Barla, M., Antolini, F., & Dao, S. (2014). Il monitoraggio delle frane in tempo reale. Strade e Autostrade, (107), 154-157.

Borja, R.I., White, J.A., Liu, X.Y., & Wu, W. (2011). Factor of safety in a partially saturated slope inferred from hydro-mechanical continuum modeling. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 63(2), 140-154.

Casagli, N., Catani, F., Del Ventisette, C., & Luzi, G. (2010). Monitoring, prediction, and early warning using ground-based radar interferometry. Landslides, 7(3), 291–301.

Frodella, W., Ciampalini, A., Bardi, F., Salvatici, T., Di Traglia, F., Basile, G., & Casagli, N. (2018). A method for assessing and managing landslide residual hazard in urban areas. Landslides, 15(2), 183-197.

Highland, L., Bobrowsky, P. (2008). The Landslide Handbook – a Guide to Understanding Landslides. Reston, Virginia: U.S. Geological Survey Circular.

Intrieri, E., Gigli, G., Gracch, T., Nocentini, M., Lombardi, L., Mugnai, F, Frodella, W., Bertolini, G., Carnevale, E., Favalli, M., Fornaciai, A., Alavedra, J. M., Mucchi, L., Nannipieri, L., Rodriguez-Lloveras, X., Pizziolo, M., Schina, R., Trippi, F., & Casagli, N. (2018). Application of an ultra-wide band sensor-free wireless network for ground monitoring. Engineering Geology, (238), 1-14.

Kaliukh, I, Senatorov, V., Marienkov, N., Trofymchuk, O., Silchenko, K., & Kaliukh, T. (2015). Arrangement of deep foundation pit in restricted conditions of city build-up in landslide territory with considering of seismic loads of 8 points. Proc. XVI ECSMGE, Edinburgh, 13th-17th September 2015.

Kaliukh, I., Senatorov, V., Khavkin, O., Kaliukh, T., & Khavkin, K. (2013). Experimentally-analytical researches of the technical state of reinforce-concrete constructions for defense from landslide’s pressure in seismic regions of Ukraine. Proc. FIB symp., Tel-Aviv, 22-24 April 2013.

Lollino, G., & Chiara, A. (2006). UNESCO World Heritage sites in Italy affected by geological problems, specifically landslide and flood hazard. Landslides, 3(4), 311-321.

Martinelli, M., Burghignoli, A., & Callisto, L. (2016). Dynamic response of a pile embedded into a layered soil. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, (87), 16-28.

Shokrabadi, M., Burton, H.V., & Stewart, J.P. (2018). Impact of Sequential Ground Motion Pairing on Mainshock-Aftershock Structural Response and Collapse Performance Assessment. Structural Engineering 144 (10).

Trofymchuk, O. M., Kaliukh, I. I., Hlebchuk, H. S., & Berchun, V. P. (2013). Experimental and analytical studies of landslides in the south of Ukraine under the action of natural seismic impacts. Proceedings of the International Symposium on Earthquake-Induced Landslides, Kiryu, Japan (pp. 883-890).

Sirenko, A. P. (2014). Vlijanie urovnja gruntovyh vod na ustojchivost' opolznevogo sklona. Budіvel'nі Konstrukcії, (80), 210-213 (in Russian).

Sirenko, A. P. (2013). Krytychna vidstan' mizh utrymujuchymy elementamy dlja zsuvnyh ta zsuvonebezpechnyh shyliv Chernivec'koi' oblasti. Ekologichna Bezpeka ta Pryrodokorystuvannja, (13), 73-76 (in Ukrainian).

Lushhyk, A. V., & Jakovlev, J. O. (2000). Osnovni metodychni polozhennja inzhenerno-sejsmologichnogo rajonuvannja v umovah intensyvnoi' gospodars'koi' dijal'nosti. Informacijnyj Bjuleten' pro Stan Geologichnogo Seredovyshha Ukrai'ny u 1998 Roci, (17), 134-137 (in Ukrainian).

Podinovskij, V. V., & Nogin, V. D. (1982). Pareto-optimal'nye reshenija mnogokriterial'nyh zadach. Moscow: Nauka (in Russian).

Pankratova, N. D., & Oparina, E. L. (2004). Vosstanovlenie mnogofaktornyh zakonomernostej v uslovijah konceptual'noj neopredelennosti. Systemnі Doslіdzhennja ta іnformacіjnі Tehnologії, (3), 103-114 (in Russian).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2019 Anatolii P. Sirenko

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (онлайн-версії) - 2616-2121
ISSN (друкованої версії) - 2411-4049