Răspunsul seismic local
Prin răspuns seismic local se înțelege ansamblul modificărilor pe care mișcarea seismică le suferă în subsolul imediat din cauza condițiilor geologice , morfologice și geotehnice locale.
Descriere
Mișcarea seismică generată de un cutremur la suprafața unui sit în condiții de câmp liber (adică în absența structurilor) depinde de un set de fenomene fizice care pot fi grupate schematic în trei categorii fundamentale: mecanismul sursă, propagarea undelor seismice din sursa site-ului și efectele site-ului. Primele două grupuri de fenomene definesc mișcarea seismică a intrării în sit, care poate suferi apoi, cu zeci / sute de metri mai superficial, schimbări importante datorită interacțiunii undelor seismice cu condițiile locale particulare ale sitului în întrebare. Acestea din urmă indică setul de caracteristici morfologice și stratigrafice ale depozitelor de sol și ale maselor de rocă de suprafață și proprietățile fizice și mecanice ale materialelor care le constituie. Setul de modificări pe care le suferă mișcarea seismică de intrare în sit, din punct de vedere al amplitudinii, frecvenței și duratei, din cauza condițiilor locale, este indicat global cu termenul de efecte ale sitului sau de răspuns seismic local. [2] [3]
În general, expresia răspunsului seismic local este asociată cu soluri cu comportament seismic stabil, adică acele soluri care, sub stresul produs de un cutremur, în timp ce pot amplifica mișcarea seismică, sunt supuse unor deformări permanente limitate, ținându-se departe de ruptură. Termenul de efecte locale ale instabilității, pe de altă parte, indică efecte ale sitului care implică deformări permanente semnificative sau comportament seismic instabil ( alunecări de teren , densificare sau lichefiere a depozitelor nisipoase, prăbușiri ale cavităților, defectări superficiale).
Răspunsul seismic local este rezultatul multiplelor fenomene fizice (reflexii multiple, difracție, focalizare, rezonanță etc.) pe care le suferă undele în corespondență cu eterogenitatea și discontinuitatea straturilor cele mai superficiale și în corespondență cu neregularitățile topografice. În funcție de principalele fenomene fizice responsabile, se pot distinge următoarele:
1) efecte stratigrafice, care au loc în corespondență cu depuneri moi care stau pe o bază rigidă în condiții esențial de straturi plate și paralele (1D);
2) efectele în aval sau de margine care au loc atunci când morfologia contactului dintre bază și solurile moi de acoperiș își asumă tendințe complexe caracterizate prin geometrii marcate 2D / 3D;
3) efecte topografice care au loc în vecinătatea structurilor morfologice de suprafață, de ex. la creasta unui relief stâncos unde mișcarea seismică este în general amplificată în raport cu baza aceluiași [4] .
Exemple și studii de caz
Efectele sitului mai mult sau mai puțin importante apar cu ocazia tuturor evenimentelor seismice. Unul dintre cele mai izbitoare exemple de amplificare a mișcării seismice din cauza condițiilor locale este dauna masivă care a avut loc în Mexico City în urma cutremurului din 19 septembrie 1985 [3] .
Pe teritoriul italian, la începutul secolului XXI, fenomenele locale de amplificare au fost observate cu ocazia cutremurului din L'Aquila din 2009 [5] [6] , a cutremurului din Emilia-Romagna din 2012 și a cutremurului din Italia Centrală din 2016 și 2017 [2] [7] [8] .
Analiza și aplicațiile de răspuns local
Analiza răspunsului seismic local, efectuată la scara lucrărilor de inginerie, utilizând metode experimentale și, mai frecvent, cu metode numerice permite cuantificarea modificărilor exercitate asupra mișcării seismice de condițiile locale permițând o estimare mai precisă a tensiunilor seismice pe structuri și deci un design antisismic mai precis.
Perimetrul zonelor cu comportament seismic omogen (în termeni de răspuns seismic local și instabilitate permanentă), la scara centrelor locuite, face obiectul studiilor de microzonare seismică care sunt aplicate în planificarea teritorială și de urgență, în reconstrucția post-cutremur și în suport al designului anti-seismic. În conformitate cu liniile directoare și criteriile pentru microzonarea seismică [9] , aceste studii sunt efectuate în conformitate cu trei niveluri de adâncime crescătoare: de la nivelul 1, calitativ și bazat în esență pe condiții geologice și morfologice, până la nivelul 3, cantitativ și detaliat, bazat pe modelarea numerică a răspunsului seismic local.
Notă
- ^ Alessandro Pagliaroli, Cutremurul din Italia Centrală din 24 august 2016: evaluarea preliminară a efectelor amplasamentului , Cutremurul din Italia centrală, Lucrările zilei de studiu din 14 octombrie 2016 desfășurate la Universitatea „G. d'Annunzio”, Pescara, p. 45-58, ISBN 978-88-501-0375-1 ., 2017.
- ^ a b Alessandro Pagliaroli, cutremurul din Italia centrală din 24 august 2016: evaluarea preliminară a efectelor amplasamentului , cutremurul din Italia centrală, lucrările zilei de studiu din 14 octombrie 2016 desfășurate la Universitatea „G. d'Annunzio”, Pescara, pag. . 45-58, ISBN 978-88-501-0375-1 ., 2017.
- ^ a b Giuseppe Lanzo, Francesco Silvestri, Răspuns seismic local. Teorie și experiențe , Hevelius, 1999.
- ^ Alessandro Pagliaroli, Efecte de site induse de topografie, în: Studiu numeric și experimental al fenomenelor de amplificare seismică locală a reliefurilor izolate , în teza de doctorat în inginerie geotehnică , capitolul 3, 2006. URL accesat la 19 august 2017 (arhivat de adresa URL originală) la 19 august 2017) .
- ^ Giuseppe Lanzo, Giuseppe Di Capua, Robert E. Kayen, D. Scott Kieffer, Edward Button, Giovanna Biscontin, Giuseppe Scasserra, Paolo Tommasi, Alessandro Pagliaroli, Francesco Silvestri, Anna d'Onofrio, Crescenzo Violante, Armando Lucio Simonelli, Rodolfo Puglia , George Mylonakis, George Athanasopoulos, Vasil Vlahakis, Jonathan P. Stewart, Aspecte seismologice și geotehnice ale cutremurului Mw = 6.3 l'Aquila din centrul Italiei din 6 aprilie 2009 , în International Journal of Geoengineering Case Histories , vol. 1, nr. 4, 2010.
- ^ Giuseppe Lanzo, Alessandro Pagliaroli, Cutremurul din Aquilano din 2009: evaluarea preliminară a efectelor amplasamentului , XXII Conferință Națională de Geosintetică „Reglementări seismice și proiectarea lucrărilor de pământ întărit”, 2010.
- ^ Stewart JP, Lanzo G., Aversa S., Bozzoni F., Dashti S., Di Sarno L., Durante MG, Simonelli AL, Penna A., Foti S., Chiabrando F., Grasso N., Di Pietra V ., Franke K., Reimschiissel B., Galadini F., Falcucci E., Gori S., Kayen RE, Kishida T., Mylonakis G., Katsiveli E., Pagliaroli A., Giallini S., Pelekis P., Psycharis I., Scasserra G., Santucci de Magistris F., Castiglia M., Fierro T., Mignelli L., Sextos A., Alexander N., De Risi R., Sica S., Mucciacciaro M., Silvestri F., D'Onofrio A., Chiaradonna A., De Silva F., Tommasi P., Tropeano G., Zimmaro P., Engineering Reconnaissance of the 24 August 2016 M6.0 Central Italy Cutremur. Versiunea 2 ( PDF ), Raport de asociere GEER nr. GEER-050, 2016, DOI : 10.18118 / G61S3Z .
- ^ Stewart JP, Lanzo G., Ausilio E., Cairo R., Bozzoni F., Capatti MC, della Pasqua F., Dezi F., Di Sarno L., Simonelli AL, Foti S., Chiabrando F., Dabove P ., Di Pietra V., Maschio P., Passeri F., Sgobio A., Teppati Losè L., Franke K., Reimschiissel B., Galadini F., Falcucci E., Gori S., Kayen RE, Kishida T. , Lingwall B., Pagliaroli A., Giallini S., Gogoladze Z., Vessia G., Pizzi A., DI Domenica A., Pelekis P., Santo A., De Falco M., Forte G., Scasserra G. , Santucci de Magistris F., Castiglia M., Fierro T., Gautam D., Mignelli L., Staniscia F., Sextos A., De Risi R., Sica S., Mucciacciaro M., Tommasi P., Di Giulio A., Tropeano G., Durante MG, Zimmaro P., Engineering Reconnaissance după cutremurele din octombrie 2016 din Italia Centrală. Versiunea 2 ( PDF ), Raportul asociației GEER nr. GEER-050D, 2017, DOI : 10.18118 / G6HS39 .
- ^ Conferința Regiunilor și Provinciilor Autonome-Departamentul Protecției Civile, Adrese și criterii pentru microzonarea seismică .
