III I VV VI VII V I XX XI XII IVV VI VII V IXXX
1.4 Đỏnh giỏ cỏc thụng số của chuyển động nền đất
Việc thiết kế khỏng chấn cỏc cụng trỡnh xõy dựng đũi hỏi phải đỏnh giỏ được mức độ chuyển động của nền đất cú thể xảy ra tại địa điểm xõy dựng. Do mức độ chuyển động nền đất cú thể được biểu thị qua cỏc thụng số chuyển động nền đất nờn nhiều phương phỏp đỏnh giỏ cỏc thụng số chuyển động này đó được đề xuất. Cỏc phương phỏp đỏnh giỏ cỏc thụng số chuyển động nền đất cho chỳng ta cỏc biểu thức dự đoỏn, biểu thị cỏc thụng số chuyển động
nền đất qua cỏc yếu tố ảnh hưởng mạnh tới chuyển động nền đất. Kết quả nghiờn cứu cho thấy, chuyển động nền đất và thời gian kộo dài của nú tại một địa điểm nào đú, chịu ảnh hưởng của cỏc yếu tố chủ yếu sau:
- Độ lớn động đất M tại vựng chấn tõm;
- Khoảng cỏch R từ nơi giải phúng năng lượng (khoảng cỏch chấn tiờu hoặc khoảng cỏch từ đứt góy gõy động đất);
- Cỏc điều kiện nền đất tại địa điểm đang xột;
- Sự thay đổi điều kiện địa chất cụng trỡnh và tốc độ truyền súng dọc theo đường truyền;
- Cơ chế và cỏc điều kiện phỏt sinh động đất (loại đứt góy, cỏc điều kiện ứng suất, sự tụt ứng suất,…).
Cỏc số liệu địa chấn ghi lại được từ cỏc trận động đất xảy ra trong quỏ khứ đó được sử dụng để nghiờn cứu một vài yếu tố trong số cỏc yếu tố kể trờn. Trong khi một số yếu tố như điều kiện nền đất tại địa điểm đang xột và khoảng cỏch từ nơi giải phúng năng lượng tương đối dễ thấy và cú số liệu tương đối đầy đủ, một số yếu tố khỏc như ảnh hưởng của cơ chế phỏt sinh động đất và sự thay đổi điều kiện địa chất dọc theo đường truyền súng khỏ phức tạp và rất khú định lượng. Nhiều yếu tố ảnh hưởng cú mối quan hệ mật thiết với nhau và rất khú tỏch ra để đỏnh giỏ riờng biệt. Do đú ta sẽ phõn tớch một số yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới chuyển động của nền đất tại địa điểm đang xột.
Phần lớn năng lượng được giải phúng ở chấn tiờu được truyền đi dưới dạng cỏc súng đàn hồi. Bởi vỡ lượng năng lượng được giải phúng trong một trận động đất liờn quan mật thiết với độ lớn động đất, nờn cỏc đặc trưng của súng đàn hồi cũng liờn quan mật thiết với độ lớn động đất.
Khi cỏc súng đàn hồi được lan truyền đi từ chấn tiờu, chỳng bị hấp thụ và phõn tỏn một phần bởi mụi trường truyền súng. Kết quả là năng lượng riờng
(năng lượng trờn một đơn vị thể tớch) suy giảm cựng với sự gia tăng khoảng cỏch đến chấn tiờu. Do cỏc đặc trưng của súng đàn hồi liờn quan mật thiết với năng lượng riờng nờn đồng thời chỳng cũng liờn quan mật thiết tới khoảng cỏch truyền súng.
Cỏc biểu thức dự đoỏn chuyển động của đất nền thường biểu thị cỏc thụng số chuyển động nền đất dưới dạng cỏc hàm của độ lớn động đất, khoảng cỏch từ nơi xảy ra động đất và trong một số trường hợp cũn cú thờm cỏc thụng số khỏc. Dạng tổng quỏt của cỏc biểu thức dự đoỏn được viết như sau:
Y = f(M,R,Pi) (1.10) Trong đú:
Y- thụng số chuyển động nền đất đang xột; M- độ lớn động đất;
R- khoảng cỏch từ nguồn phỏt sinh động đất tới địa điểm đang xột;
Pi- cỏc thụng số khỏc (biểu thị cỏc đặc trưng của nguồn phỏt sinh động đõt, quóng đường truyền súng, cỏc điều kiện nền đất cục bộ).
Cỏc biểu thức dự đoỏn chuyển động nền đất được thiết lập trờn cơ sở phõn tớch hồi quy cỏc dữ liệu ghi được từ cỏc chuyển động địa chấn mạnh. Do đú chỳng thay đổi theo thời gian mỗi khi cú thờm cỏc dữ liệu mới ghi lại được.
Cỏc thụng số biờn độ chuyển động nền đất (như gia tốc đỉnh và vận tốc đỉnh) giảm khi khoảng cỏch tới nguồn phỏt sinh động đất tăng. Do đú cỏc biểu thức dự đoỏn cỏc thụng số này thường được gọi là cỏc biểu thức suy giảm chấn động động đất hoặc cỏc biểu thức tắt dần dao động nền. Khi thiết lập bản đồ phõn vựng động đất trong cỏc tiờu chuẩn thiết kế khỏng chấn, người ta thường sử dụng cỏc biểu thức suy giảm chấn động để xỏc định gia tốc lớn nhất và vận tốc lớn nhất của nền đất theo phương ngang tại một khu vực nào
đú. Vỡ lý do này, cỏc nhà địa chấn học đó nghiờn cứu và đề xuất ra rất nhiều biểu thức xỏc định sự suy giảm chấn động cho cỏc vựng khỏc nhau trờn thế giới.