РОЗРОБКА МЕТОДУ ІДЕНТИФІКАЦІЇ СЕЙСМІЧНИХ ХВИЛЬ НА БУДІВЛІ ТА СПОРУДИ

Анотація

У статті запропоновано сучасний експериментальний метод щодо ідентифікації сейсмічних хвиль, які впливають на будівлі та споруди під час техногенних вибухів, пов’язаних з вибуховими речовинами їх виготовленням і використанням при проведенні вибухових робіт на кар’єрах та воєнних вибухів. Метод базується на аналізі часових та частотних характеристик фрагментів сейсмограм, що дає змогу з високою точністю розмежовувати об’ємні (поздовжні та поперечні) й поверхневі хвилі з небезпечними показниками для відповідних будівель і споруд, зокрема при збігу та накладанні власних параметрів коливань, здатних викликати резонансні явища, зниження несучої здатності конструкцій та небезпечні деформації інженерних об’єктів. Установлено чіткі частотні критерії розмежування об’ємних та поверхневих хвиль, які свідчать, що об’ємні хвилі характеризуються частотами понад 20 Гц, поверхневі хвилі – частотами до 20 Гц. Розроблено послідовність спектрального аналізу різних часових фрагментів для уточнення часових границь між різними типами хвиль. На основі часових, частотних та амплітудних критеріїв розроблено алгоритм ідентифікації сейсмічних хвиль, який містить визначення швидкостей P- та S-хвиль, виділення часових фрагментів записів та спектральний аналіз домінантних частот. Апробація методу проведена при виконанні вибухових робіт на Демне-Добрянському кар’єрі, за допомогою якого встановлено часові границі приходу різних хвиль та відокремлені фрагменти з потенційно небезпечними параметрами. Запропонований метод може застосовуватися як для моніторингу споруд, визначення технічного стану, так і для оцінки екологічних ризиків, пов’язаних із сейсмічним впливом вибухів. Розроблений метод дає змогу фіксувати фрагменти сейсмограми з частотами, близькими до власних коливань охоронного об’єкта, виявляти максимальні швидкості коливань для кожного типу хвиль окремо та прогнозувати найбільш небезпечні фази сейсмічного впливу.