vjeŽbe 3gradst.unist.hr/portals/9/docs/katedre/privredna... · seizmičko istraživanje područja...
Post on 28-Mar-2021
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
VJEŽBE 3
- SEIZMIČKI ISTRAŽNI RADOVI
Fakultet građevinarstva, arhitekture i
geodezije Sveučilište u Splitu
SEIZMIČKA ISTRAŽIVANJA P valovi koji se još nazivaju longitudinalni, valovi kompresije ili primarni
valovi. Pokretanje čestica je u smjeru širenja i ovisi o sukcesivnoj
kompresiji ili dilataciji.
S valovi nazivaju se također poprečni, torzioni ili sekundarni valovi. Oni
se registriraju nakon dolaska primarnih valova. Kretanje čestica je okomito
smjeru širenja primarnih valova.
GKVP
3/4
GVS
Vrijedi za čistu stijenu, bez pora!
smmkg
PaPaGKVP /5820
/2410
)106.37(3/4105.313/43
99
smmkg
PaGVS /3950
/2410
106.373
9
1.ZADATAK:
Izračunati brzinu primarnog i sekundarnog vala?
Vp=?
Vs=?
K = 31.5 GPa = 31.5 * 109 Pa
G = 37.6 GPa
ρ = 2.41 (g/cm3)
REFLEKSIJA I REFRAKCIJA
i i
h
V1
V2
1V
XtD
1
22
1
2
2
422
V
hX
V
hX
tR
REFLEKSIJA
2.ZADATAK
Geofoni su postavljeni na međusobnoj udaljenosti od 135 m
(i od izvora). Dubina gornjeg sloja je 360 m. Između dva
sloja je granica na kojoj se reflektiraju valovi iz gornjeg
sloja. Ako je zadano vrijeme putovanja refleksijkog vala do
prvog geofona, potrebno je odrediti vrijeme putanje
reflektiranog i direktnog vala od izvora do drugog geofona!
tR1=287 ms tR2=? tD2=?
i i
h
V1
V2
IZVOR G1 G2
135 m 135 m
360 m
1
22
1
4
Rt
hXV
)/(2552
287.0
3604135 22
sm
=
mmX 27013522 sV
hXtR 301.0
4
1
22
2
ssm
m
V
XtD 106.0
)/(2552
270
1
22
Sada je, usporedbe radi moguće pronaći vremena putovanja
valova za udaljenije geofone.
ssm
m0
)/(2552
0 )(282.0
)/(2552
36022
1
0 ssm
m
V
htR
Za X= 0 m:
tD0=
mm 405013530
)(587.1)/(2552
405030 s
sm
mtD
)(612.1)/(2552
36044050 22
30 ssm
tR
Za X=
:
Iz rezultata je vidljivo da vrijeme putovanja DIREKTNIH
valova u ovisnosti o udaljenosti raste linearno, dok se kod
REFLEKTIRAJUĆIH valova na velikim udaljenostima
asimptotski približava pravcu 1/V1.
REFRAKCIJA
Refrakcija se bazira na Snellovom zakonu
2
1
sin
sin
V
V
r
i
ZAKLJUČAK: Val refleksije uvijek postoji dok to nije slučaj
sa valom refrakcije.
Osnovni uvjet koji mora biti zadovoljen da bi uopće mogli
primijeniti metodu refrakcije je
V1<V2
V1
V2
i i
S G1 G2 G3
VALOVI KOJI NECE BITI
ZABILJEŽENI NA GEOFONIMA
A B
Xmin
)(2min IhtgX 21
2
1
2
2
2
2
VV
VVh
V
XtC
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
t(s)
1000 2000 3000 X(m)
3. ZADATAK:
Mjerenjima smo dobili slijedeći dijagram:
Izračunati dubinu prvog sloja! XC=1200 (m) tC=0.4 (s)
tU=0.6 (s) XU=3200 (m)
)/(30004.0
12001 sm
s
m
t
XV
C
C
)/(100004.06.0
120032002 sm
tt
XXV
CU
CU
21
21
22
21
2
VV
VVh
V
Xc
V
Xc
12
12
2
1
VV
VVXch
mh 30.440300010000
3000100001200
2
1
520
610
800
900
t(ms)
1.2 1.3 1.5 1.7 X(km)
4.ZADATAK:
P i S valovi su prikazani na dijagramu. Nađi
A) dubinu na kojoj se nalazi horizontalna granica i
B) naći najveću udaljenost unutar koje neće biti detektirani
refraktirani valovi!
XCP=1.3 (km)
XCS=1.2 (km)
)/(1500)(800.0
)(12001 sm
s
mv
S
)/(2500)(520.0
)(13001 sm
s
mv
P
)/(3000)(100.0
)(1200)(15002 sm
s
mmv
S
)/(4444)(090.0
)(1300)(17002 sm
s
mmv
P
A)
21
2
1
2
2
21
2
VV
VVh
V
Xc
V
Xc
12
12
2
1
VV
VVXch
mh 92.34325004444
250044441300
2
1
mh 41.34615003000
150030001200
2
1
ZA P - VALOVE
ZA S - VALOVE
)(2min IhtgX
23.34562.0
)/(4444
)/(2500
90sin
sin
2
1 PP
P
Ism
sm
V
VI
30500.0
)/(3000
)/(1500
90sin
sin
2
1 SS
S
Ism
sm
V
VI
)(98.467)23.34()(92.3432)(2)(2min mtgmItghIhtgX P
)(400)30()(41.3462)(2)(2min mtgmItghIhtgX S
B)
5.ZADATAK:
Odredi kut incidentnog vala iz gornjeg sloja ako je brzina
vala u donjem sloju dvaput veća i kut između vala refleksije
i refrakcije je 90o.
v2=2v1
90o+i+r=180o
i+r=90o
r=90o- i sin r = cos i
5.0)(2cos
sin
sin
sin
1
1
2
1 itgv
v
i
i
v
v
r
i
i = 26.56o
i i
h
V1
V2
90
r
6.ZADATAK:
P valovi se na istom području reflektiraju i refraktiraju kao
što je prikazano na slici. Ako pretpostavimo horizontalnu
granicu između dva sloja potrebno je odrediti:
A)brzinu prolaska valova kroz gornji sloj
B) brzinu prolaska vala kroz donji sloj
C) dubinu na kojoj se nalazi granica
D) naći vrijeme T na slici
E) naći udaljenost Xmin na kojoj se ne može zabilježiti
refraktirani val
DIREKTNI VAL REFLEKTIRANI
VAL
REFRAKTIRN
I VAL
Xmin 420 900
X (m)
t
T
280
400
)/(1500)(280.0
)(4201 sm
s
mv
)/(4000)(280.0)(400.0
)(420)(9002 sm
ss
mmv
A)
B)
21
2
1
2
2
21
2
VV
VVh
V
Xc
V
Xc
12
12
2
1
VV
VVXch
C)
mh 58.14115004000
15004000420
2
1
D) )(189.0)(189)/(1500
58.14122
1
smssm
m
v
hT
)(2min IhtgX
02.22375.0
)/(4000
)/(1500
90sin
sin
2
1 Ism
sm
V
VI
)(52.114)02.22()(58.1412
)(2)(2min
mtgm
ItghIhtgX
E)
7.ZADATAK:
Seizmičko istraživanje područja s dva sloja odvojene
horizontalnom granicom na dubini od 340 m detektiralo je
neposredno kraj točke iniciranja seizmičkog vala primanje
P vala poslije 184 ms i S vala poslije 309 ms nakon
detonacije. Gornji sloj ima gustoću ρ=2.80 g/cm3. Naći
modul posmika, dinamički prostorni modul za gornji sloj.
h = 30 m
tP = 184 (ms)
tS = 309 (ms)
ρ=2.80 g/cm3 = 2800 kg/m3
h
V1
V2
)/(65.3695184.0
34022sm
s
m
t
dv
P
P
)/(65.2200309.0
34022sm
s
m
t
dv
S
S
)(1056.13)/(2800)/(65.2200 9322PamkgsmvG
GV SS
)(162.20)(10162.20
)(1056.133
4)/(280065.3695
3
43/4
9
932
2
GPaPa
Pamkg
GvKGK
V PP
8.ZADATAK:
Terenskim mjerenjima izmjerene su brzine putovanja
direktnih i reflektirajućih valova. Potrebno je naći vrijeme
nailaska reflektirajućeg vala na geofon neposredno uz
izvor? Geofon D udaljen je od izvora 740 m.
tD = 259(ms)
trb = 325(ms)
trc = ?
i i
h
V1
D
c
b
)/(14.2857259.0
740sm
s
m
t
Lv
P
mh
Xvth
V
hXt rrb
43.2804
74014.2857325.0
4
4
222
222
222
)(196.0)/(14.2857
)(43.28022s
sm
m
v
htrc
9.ZADATAK:
Potrebno je odrediti razliku udaljenosti zraka na mjestu
opažanja (površina) ako je konfiguracija terena kao na
slici.
X = ?
i i
h
V1 52
m
60 m
78
m
X1
X2
X
mmX 1206021 )(781 mh
57.37)(78
)(60)( i
m
mitg
)(200)(78
)(60
)(130
2/2
2mX
m
m
m
X
)(8012020012 mXXX
top related