К моделям оценки наведенной напряженности геологического массива на сейсмоопасных территориях

  • Зарецкая М.В. Кубанский государственный университет, г. Краснодар, Россия
  • Павлова А.В. Кубанский государственный университет, г. Краснодар, Россия
  • Лозовой В.В. Южный научный центр РАН, г. Ростов-на-Дону, Россия
УДК: 539.422.3

Аннотация

В настоящей работе предложена модель исследования динамики естественной напряженности геологического массива при непосредственном воздействии производственной инфраструктуры. Показано, что интенсивность процесса зависит от силы и пространственного распределения техногенного воздействия, инженерно-геологических особенностей территорий. На поверхность исследуемой структуры подается распределенная нагрузка, моделирующая гармонический сигнал, генерируемый поверхностными объектами производственной инфраструктуры. Внутренние эксплуатационные скважины, образующие цилиндрическую поверхность, могут совершать распределенные горизонтальные и вертикальные колебания. Проведено исследование амплитудно-частотных характеристик, решена задача определения контактных напряжений, возникающих в системе. Моделируя объекты поверхностной производственной инфраструктуры штампом, на который подается вертикальная гармоническая нагрузка, определены напряжения под штампом, создаваемые заглубленными включениями. Характер распределения напряжений под штампом определяется совокупностью параметров системы: размерами источников, видом распределения нагрузки на включениях и частотой колебаний.

Ключевые слова: сейсмоопасная территория, индуцированная напряженность, техногенное воздействие, поверхностная нагрузка, внутренняя нагрузка, напряженно-деформированное состояние

Информация об авторах

Марина Валерьевна Зарецкая
д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры математического моделирования Кубанского государственного университета
e-mail: zarmv@mail.ru
Алла Владимировна Павлова
д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры математического моделирования Кубанского государственного университета
e-mail: pavlova@math.kubsu.ru
Виктор Викторович Лозовой
канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Южного научного центра РАН
e-mail: niva_kgu@mail.ru

Литература

  1. Адушкин В.В., Турунтаев С.Б. Техногенная сейсмичность – индуцированная и триггерная. М.: ИДГ РАН, 2015. 364 с.
  2. Адушкин В.В., Турунтаев С.Б. Техногенные процессы в земной коре (опасные и катастрофические) М.: ИНЭК, 2005. 252 с.
  3. Сибгатулин В.Г., Симонов К.В., Перетокин С.А. Оценка сейсмической опасности юга Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС, 2014. 194 с.
  4. McGarr A., Simpson D., Seeber L. Case Histories of Induced and Triggered Seismicity // International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology, Part A. London: Academic Press, 2002. P. 647–661.
  5. Suckale J. Induced seismicity in hydrocarbon fields // Advances in Geophysics. 2009. Vol. 51. P. 55–106.
  6. Hallo M., Oprsal I., Eisner L., Ali M.Y. Prediction of magnitude of the largest potentially induced seismic event // J. of Seismology. 2014. Vol. 18. Iss. 3. P. 421–431.
  7. Маловичко А.А., Маловичко Д.А. Применение методов численного моделирования сейсмических волновых полей для изучения разномасштабных проявлений техногенной сейсмичности // Современные математические и геологические модели природной среды: Сборник научных трудов. М.: ОИФЗ РАН, 2002. С. 120–138.
  8. Muir Wood D., Hu W., Nash D.F.T. Group effects in stone column foundations: model tests // Geotechnique. 2000. Vol. 50. Iss. 6. P. 689–698.
  9. Ambily A.P., Gandhi S.R. Behaviour of stone columns based on experimental and FEM analysis // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2007. Vol. 133. Iss. 4. P. 405–415.
  10. Павлова А.В., Капустин М.С., Зарецкая М.В., Телятников И.С. Моделирование напряженно-деформированного состояния неоднородных геоматериалов при вибрационных воздействиях // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2018. № 4. С. 48–54.
  11. Павлова А.В., Зарецкая М.В., Капустин М.С., Лозовой В.В. К исследованию волновых процессов в блочной структуре вулканической постройки // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2019. Т. 16. № 2. С. 30–37.
  12. Пряхина О.Д., Смирнова А.В., Евдокимов А.А., Капустин М.С. Колебания полупространства при наличии системы жестких включений // ДАН. 2003. Т. 389. Вып. 1. С. 193–196.
  13. Капустин М.С., Павлова А.В., Рубцов С.Е., Телятников И.С. К моделированию взаимодействия фундамента с деформируемой грунтовой средой // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2015. № 3. С. 44–51.
  14. Kapustin M., Pavlova A., Rubtsov S., Telyatnikov I. Model of foundation-base system under vibration load // Communications in Computer and Information Science (CCIS). 2014. Vol. 487. P. 168–173.

Финансирование

Отдельные результаты работы получены при поддержке РФФИ (проекты 18-01-00124, 19-08-00145), РФФИ и Администрации Краснодарского края (проект 19-41-230002).

Страницы
42-48
Раздел
Механика
Прислано
2020-05-28
Опубликовано
2020-06-27

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)