Методика

Наша методика совершенствовалась с созданием модельного решения с усложнением применения его к практической реализации в разных Проектах.

Практическая реализация была сопряжена со множественными трудностями.

Главная из них эта приемлемая степень согласования теоретического решения с представленными реальными сейсмологическими и геофизическими данными.

Практическая реализация показала, что преимущественная сторона нашего модельного решения — это простота его применения и высокие скорости расчетов, а с другой стороны хорошая согласованность расчетных данных с наблюденными данными.

В Проекте-1 (г. Москва) основная задача была апробация Решения с применением одиночного разрыва и сопоставлением его с решением Хаскела , а также в решением В.Грайзера построенным в Институте Физики Земли (г. Москва), а также обобщение решения для системы разрывов со сложным разрушением (сдвиг с отрывом).

В Проекте-2 (г.Норильск) уже рассматривалась разработка оптимальных схем для проведения буровзрывных работ, что требовала дополнительных исследований по определению новых способов и методов для описания схем буровзрывных инициирования зарядов в очистных выработках и для расчетов их сейсмического воздействия на разные объекты при продольной и поперечной схемах коммутации взрывных источников.

Следующий шаг был Проект-3 (г.Ташкент), в котором была введена расчетная сетка на строительной площадке будущего 24-этажного здания для Национального Банка Республики Узбекистан. Эта работа требовала построение новых способов для расчетов сейсмических воздействий для системы активных тектонических разломов окружающих банк и описания алгоритмов по инсценировке и подключению нескольких разломов расположенных вблизи (менее 5км) стройплощадки НБУ разломов в процесс вспарывания с разными механизмами. Требовалось определить значения максимально возможных значений ускорений в узловых точках расчетной сетки, которые были расположены на расстояниях меньше 1км, 2км, 4км и более 5км.

В Проекте-4 (г. Зарафшан) были исследованы особенности Сейсмического Воздействия Взрывов на промышленные объекты Навоийского горно-металлургического комбината и предложена оптимальная схема коммутации взрывных источников с целью уменьшения влияния сейсмических нагрузок на борта карьера Мурунтау и повышения степени раздробленности горных пород.

Проект-5 (г. Зарафшан) был посвящен проведению расчетов по Устойчивость бортов карьера Мурунтау при Сейсмических Воздействиях от землетрясений и Взрывов на промышленные объекты Навоийского горно-металлургического комбината с разработкой практических рекомендаций по увеличения угла наклона бортов карьера начиная с определенных глубин и проведена проверка их устойчивости при различных сейсмических нагрузках. А.С. Быковцев отвечал за проектирование и расчеты устойчивости откосов очень глубокого карьера (до 750 метров). В результате его многолетних исследований была разработана новая оптимальная форма борта карьера Мурунтау. От внедрения двух патентов в производство Навоийский ГМК прибыль планировался, примерно в 250 000 000 долларов (двести пятьдесят миллионов долларов) в год.

В Проекте-6 (USA Diablo Canyon Nuclear Plant) был разработан способ по построению сейсмического излучения генерируемого одним разломом распространяющимся по прямой, а также оценить эффект распространения разлома по криволинейной траектории, а также по нескольким таким траекториям для выявления их максимального воздействия на АЭС Diablo Canyon, США при активизации землетрясении.  

Наконец, Проект-7 (Prepared for Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), University of California, Berkeley, USA) был самым значимым в плане обогащения нашей методики.  

Представленные нам качественные сейсмические записей, полученные от сейсмостанций в эпицентральной зоне землетрясения, наиболее полная информация о среде распространения волн (разные разрезы среды) полученные из геофизических, сейсморазведочных исследований, а также новые стандарты сопоставлении данных и способы и формы представления отчетных данных, все это позволило и дало нам возможность наиболее полно подключиться с нашей ППП к реализации данного Проекта. В результате наша методика была дополнена новыми способами и методами проведения расчетов.

  • В первую очередь в модельном решении не учитывается неоднородности среды распространения сейсмических волн по пути «очаг землетрясения-среда-станция», т. е. среда считается однородной и изотропной. Но в ходе реализации Проекта были разработаны способы частичного устранения эту особенность, путем разбиения обшей области зоны разрушения на мелких четырёхугольных фрагментов (субразрывов) вплоть до размеров 0,5х0,5 км и заданием на каждом субразрыве набор параметров с учетом неоднородности среды распространения волн.
  • Раньше, отсутствие таких данных не позволяло нам применить эту способ и мы ограничивались осредненными данными. Однако современное состояние геофизических, сейсморазведочных исследований и наличие качественных сейсмических записей в эпицентральной зоне дают возможность получать все больше и более точные характеристики о рассматриваемой среде.
  • Другая особенность данного модельного решения — это постоянство вектора дислокации B и скорости вспарывания V0 по всей площадки разрыва.
  • Эта проблема также, как п.1, решается путем фрагментации области разрушения и сопоставлением рассчитанных и наблюденных сейсмозаписями, опираясь на результаты геологических и геофизических исследовании.
  • Кроме этого, разработан способ учета криволинейного распространения разрыва, как по одиночному направлению, так по нескольким направлениям.
  • Рассмотрен также, способ построения разрыва с 2-х стронним вспарыванием.
  • Отработан метод восстановления динамики процесса разрывообразования «барьерного» типа вспарывания, путем регулировки времена остановки и возобновлении движения субразрывов по рассматриваемой траекторией. 
  • Также рассмотрены другие способы технического характера: ввод и представления данных в разных (географической, глобальной, базовой, локальной) систем координат, применения методов расчета спектров Фурье и спектров Отклика, метода сравнивания данных по американским стандартам PEER, метода оптимизации по регуляризации Тихонова при сопоставления данных и другие методы и способы.

В настоящее время, эта методика уже реализована в алгоритмах ППП с написанием сценариев на основе вариантов разных вариации этих параметров (полу-ручной способ) без полного автоматического способа по восстановлению указанных параметров. Такой способ называется обратной задачей сейсмологии, который из-за большой сложности требует особого внимания в их программной реализации.