סייסמולוגיה הנדסית

בתחום זה של הגיאופיסיקה השימושית, מציע המכון הגיאופיסי לישראל הערכת סיכונים סיסמיים לשיפור ההיערכות לקראת רעידת אדמה. תקן התכנון והבנייה מציג פתרונות חלקיים, אשר במקרים רבים נותנים מענה חלקי בלבד לצרכיהם של המתכננים והמהנדסים. הרחבת בסיס הנתונים הנדרש, ע"י מדידות אמפיריות וחישובים המצויים בחזית המדע - מאפשרים תכנון מבנים עמידים יותר לסיכוני רעידות אדמה.

הגדרת מקדם ההגברה באתר

אגף הסיסמולוגיה במכון הגיאופיסי לישראל מציע שירותי מדידה והערכה של מקדם ההגברה של תאוצות הקרקע באתרי מבנים (חיוניים) בעלי חשיבות אסטרטגית. התנאים הגיאולוגיים הייחודיים באתר הספציפי, משחקים תפקיד משמעותי בהגדרת הסיכון הסייסמי. התופעה של הגברת עוצמת הגלים הסיסמיים (הנוצרים ע"י רעידת אדמה), בעיקר באזורים המאופיינים ע"י מערך שכבות "רכות" ו/או תנאים טופוגרפיים מיוחדים, מהווה גורם חשוב ביותר במידת הנזק והאובדן במקרה של רעידת אדמה חזקה. המכון הגיאופיסי לישראל צבר בשנים האחרונות ניסיון רב, במגוון רחב של פרויקטים להערכת מידת ההגברה של תאוצות הקרקע; תחנות כוח, נמלי ים ותעופה, גשרים, מבני חומ"ס, מוסדות שלטון וחינוך.

מיפוי עירוני של מקדם ההגברה וספקטרום תאוצות הקרקע - עד היום מיפה המכון הגיאופיסי לישראל 15 ערים בישראל בעקבות מדידה אמפירית של כ - 5,000 נקודות - מיפוי המשדרג משמעותית את המידע המוצג בפני ציבור המהנדסים והמתכננים באמצעות מפת מקדם הסיכון הסייסמי ( נספח לתקן התכנון והבנייה ת.י.413 ).

 

 

 

הערכת סיכון סייסמי לגשרים - למעלה מ- 20 אתרי בנייה ותכנון של גשרים בישראל נבדקו ונבחנו על מנת להגיש למהנדסי הקונסטרוקציה נתונים נומריים ואנאליטיים בהקשר עם הערכת תגובת האתר, קרי; מידת ההגברה וספקטרום תאוצות הקרקע הצפויים בהתרחש רעידת אדמה - עפ"י משתנים סטטיסטיים של הסתברויות שונות ומקדמי הנחתה שונים.

לדוגמא גשרים בכביש 71:

 

חתך סכמתי בכיוון דרום- צפון באזור מחלף יחזקאל (כביש 71) אשר נבנה על בסיס מידע גיאולוגי, גיאופיסי, של קידוחים ותוצאות מדידה של רעש רקע.

 

פונקציית תגובה של האתר (קו מקווקו) אשר הוערכה בחישוב אנליטי עפ"י מודל תת הקרקע, כנגד עקומת יחס ספקטראלי (קו מלא) שהתקבל ממדידות רעש רקע באתר מחלף יחזקאל; (א) הדרומי (ב) הצפוני.

 

השפעת אפקט הטופוגרפיה - נבחנו מספר אתרים בהם ניכרים הפרשים טופוגרפיים משמעותיים יחסית לסביבה - ובהתאם, נמצאה השפעה משמעותית על מקדם ההגברה וספקטרום תאוצות הקרקע - גורם חשוב במקרים בהם מתוכננת בנייה באתרים הללו.

bridge_12_650

תדר עצמי של מבנה קיים - המאפיינים הדינאמיים של מבנה קיים, מהווים גורם משמעותי בהערכת מידת הפגיעות שלו בהתרחש רעידת אדמה חזקה. מדידת המאפיינים הללו מאפשרת שיקום ושדרוג ומשפרת את איכות התכנון של מבנים המצויים בסיכון (ראה תמ"א 38 ). המכון הגיאופיסי לישראל ביצע מדידות כאלה בקרית שמונה, אזור ים המלח ואילת.