Том 337 № 3 (2026)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2026/3/5108
Развитие методики сейсмического микрорайонирования для крупномасштабных объектов: опережающий прогноз и повышение разрешающей способности
Одним из актуальных направлений на рынке гражданского строительства выступает развитие индивидуального жилищного фонда. Собственно, актуальность исследования обусловлена демографическим фактором, инвестиционной привлекательностью, поощряющими законодательными инициативами, а также социальными и экологическими аспектами. В данном случае покупка участка под застройку, оценка ландшафтно-геологических условий, формирование и реализация проекта целиком находятся в зоне ответственности частного заказчика, как правило, ограниченного в средствах. В общем случае контур возведения жилого здания, представляющего собой объект исследования, выбирается на относительно выположенном и сухом участке, что не является критерием устойчивости строения на глинистых грунтах и при ограниченном объёме инженерно-геологических и инженерно-геофизических изысканий. Цель: разработка методологии опережающих прогнозных оценок риск-факторов повышенной подвижности верхней части геологического разреза, предполагающей минимум затрат на эти изыскания со стороны частного застройщика. Задачи: дополнительные количественные оценки этих риск-факторов по данным реализованных стадий топогеодезических и инженерно-геологических изысканий; применение стандартизированных элементов сейсмического микрорайонирования; качественная и количественная интерпретация дистанционной основы; формирование сводного алгоритма обработки, ориентированного на итоговый картографический проект; инструментальная верификация аномальных зон. Методы: реализация стандартизированных элементов методики сейсмического микрорайонирования; специфика крупномасштабного объекта обуславливает применение авторских разработок по детальному анализу амплитудно-частотного состава дистанционной основы и цифровой модели рельефа; рисковые зоны заверяются методом электротомографии. Повышение детальности сейсмического микрорайонирования за счет апробированных экспресс-оценок дистанционной основы и цифровой модели рельефа определяет новизну исследования. Результаты. Представлены в форме верификации электротомографией рисковых дискордантных зон, выявляемых отмеченными экспресс-оценками. Акцент сделан на максимальное внедрение параметрических оценок дистанционной основы и цифровой модели рельефа для сокращения себестоимости работ и минимизации экспертного участия в анализе первичных данных.
Для цитирования: Развитие методики сейсмического микрорайонирования для крупномасштабных объектов: опережающий прогноз и повышение разрешающей способности. Яковлева А.А., Мовчан И.Б., Горелик М.А., Мовчан Е.И., Садыкова З.И. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2026, Т. 337, № 3, С. 147–161. https://doi.org/10.18799/24131830/2026/3/5108
Ключевые слова:
верхняя часть геологического разреза, сейсмическое микрорайонирование, дистанционная основа, электротомография, дискордантная рисковая зона, параметрическая оценка
Библиографические ссылки:
CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Уломов В.И., Шумилина Л.С. Проблемы сейсмического районирования территории России. М.: Всероссийский НИИ проблем научно-технического прогресса и информации в строительстве, 1999. 56 c.
2. Пояснительная записка к комплекту карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2016. В.И. Уломов, М.И. Богданов, В.Г. Трифонов, А.А. Гусев, Г.С. Гусев, К.Н. Акатова, Ф.Ф. Аптикаев, Т.И. Данилова, А.И. Кожурин, Н.С. Медведева, А.А. Никонов, С.А. Перетокин, Б.Г. Пустовитенко, А.Л. Стром. Инженерные изыскания, 2016, № 7, C. 49–122.
3. Громова Н.А. Влияние инженерно-геологических условий на формирование уровня реакции и спектрального состава колебаний грунтов при сильных землетрясениях. Записки Горного института, 2006, № 2, С. 16–18.
4. Nakamura Y., Okada K. Review on seismic isolation and response control methods of buildings in Japan. Geoenvironmental Disasters, 2019, Vol. 6, P. 7. DOI: 10.1186/s40677-019-0123-y
5. Проблема оценки влияния горных работ на объекты наземной инфраструктуры. Е.М. Волохов, В.К. Кожухарова, И.А. Бритвин, Б.М. Савков, Е.С. Жерлыгина. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2023, № 8, С. 72–93. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_8_0_72.
6. Дистанционные методы исследования в изучении структурно-геологических особенностей строения о. Итуруп (Курильские острова). И.В. Таловина, Н.С. Крикун, Ю.Ю. Юрченко, А.С. Агеев. Записки Горного института, 2022, № 254, С. 158–172. DOI: 10.31897/PMI.2022.45
7. Горелик Г.Д., Сысоев А.П. Применение двухслойной модели для коррекции кинематики отраженных волн в задаче учета поверхностных неоднородностей. Технологии сейсморазведки, 2015, № 3, С. 75–79. DOI: 10.18303/1813-4254-2015-3-75-79
8. Waqas U., Ahmed M.F. Investigation of strength behavior of thermally deteriorated sedimentary rocks subjected to dynamic cyclic loading. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2022, Vol. 158, P. 105201. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2022.105201
9. Kumar Shukla A. Site response studies application in seismic hazard microzonation and ground characterization. Theory and Practice in Earthquake Engineering and Technology, 2022, С. 55–97. DOI:10.1007/978-981-19-2324-1_2
10. Lewandowski M. et al. Polish polar research: green-and-white paper: under the aegis of the Polish Polar Consortium (PPC). Warsaw: Polish Academy of Sciences, 2020. P. 135.
11. Особенности распространения сейсмовзрывных волн в скальных прибортовых массивах. П.И. Афанасьев, А.А. Павлович, Н.Я. Мельников, Р.В. Николаев. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2025, № 1, С. 17–32. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_11_0_17.
12. Кузин И.Л. «Ледниковые» формы рельефа Западно-Сибирской и Русской равнин. Известия Русского Географического общества, 2006, Т. 138, № 3, С. 41–55.
13. Willemann R.J., Storchak D.A. Data collection at the international seismological centre. Seismological Research Letters, 2001, Vol. 72 (4), P. 440–453. DOI: 10.1785/gssrl.72.4.440.
14. Тускаева З.Р., Фардзинов Г.Г., Дзапаров А.Э. К вопросу о карте-схеме сейсмического микрорайонирования. Академия. Архитектура и Конструкция, 2024, № 4, С. 141–144. DOI: 10.22337/2077-9038-2024-4-141-144
15. Котиков Д.А., Шабаров А.Н., Цирель С.В. Установление связи между распределением сейсмособытий в массиве горных пород и его тектоническим строением. Горный журнал, 2020, № 1, С. 28–32. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.05.
16. Numerical modelling of seismic site effects incorporating non-linearity and groundwater level changes. D. Ehret, J. Rohn, D. Hannich, C. Grandas, G. Huber. Journal of Earth Science, 2010, Vol. 21(6), P. 921–940. DOI: 10.1007/s12583-010-0146-5
17. Медведев С.В. Новая сейсмическая шкала. М.: Геофизический институт Академии Наук СССР, 1953. 148 с.
18. Modeling of induced seismicity and ground vibrations associated with geologic CO2 storage, and assessing their effects on surface structures and human perception. J. Rutqvist, F. Cappa, A. Rinaldi, M. Godano. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2014, Vol. 24, P. 64–77. DOI: 10.1016/j.ijggc.2014.02.017ff.
19. Increasing resolution of seismic hazard mapping on the example of the North of Middle Russian highland. I.B. Movchan, A.A. Yakovleva, Z.I. Shaygallyamova, A.B. Movchan. Applied Sciences, 2021, Vol. 11, № 11, P. 5298. DOI: 10.3390/app11115298
20. Шестоперов Г.С. Методические рекомендации по сейсмическому микрорайонированию участков строительства транспортных сооружений МДС 22-1.2004. М.: МИИТ, ФГУП ЦПП, 2004. 55 с.
21. Yi-Ping Chen, Ming-Der Yang Legal protection and data access of remote sensing and GIS database. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Barcelona, Spain, 2007. P. 3053–3056. DOI: 10.1109/IGARSS.2007.4423489
22. Remote sensing time series analysis: a review of data and applications. F. Yingchun, Z. Zhe, L. Liangyun et al. Journal of Remote Sensing, 2024, Vol. 4, P. 0285. DOI: 4.10.34133/remotesensing.0285.
23. Krajsek K., Mester R. Wiener-optimized discrete filters for differential motion estimation. Lecture Notes in Computer Science, 2004, Vol. 3417, P. 30–41. DOI: 10.1007/978-3-540-69866-1_3
24. Корнилов Ю.Н., Романчиков А.Ю., Боголюбова А.А. Оценка деформационных процессов фотограмметрическим способом в Agisoft Metashape. Геодезия и картография, 2023, Т. 84, № 10, С. 2–11. DOI: 10.22389/0016-7126-2023-1000-10-2-11.
25. Misra D. et al. Canonical signed digit representation of Quadrature Mirror Filter using Genetic Algorithm. CODIS. Abstract of International Conference, 2012, P. 65–68. DOI:10.1109/ CODIS.2012.6422137.
26. Iovlev G.A., Protosenya A.G., Petrov N.E. Determination of parameters of soil constitutive models based on field test data. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 2024, Vol. 60, № 6, P. 528–534. DOI: 10.1007/s11204-024-09925-3
27. Kalinin D.F., Egorov A.S., Bolshakova N.V. Oil and gas potential of the West Kamchatka coast and its relation to the structural and tectonic setting of the Sea of Okhotsk Region based on geophysical data. Russian Journal of Pacific Geology, 2023, Vol. 17, № 2, P. S21–S34. DOI: 10.1134/S1819714023080067.
28. Ларичкин Ф.Д. Методические подходы к факторному анализу изменений параметров горно-промышленного производства. Записки Горного института, 2014, Т. 208, С. 132–138.
29. Ермолин Е.Ю., Ингеров А.И., Шаабан Х.М. Использование вертикальной магнитной компоненты в магнитотеллурическом методе для оценки параметров аномальных объектов, находящихся в стороне от профиля измерений. Записки Горного института, 2015, Т. 212, С. 95–100.
30. Способ определения пространственных координат геологических формаций: пат. № 2097794, Российская Федерация; опубл. 27.11.1997.
31. Комплексные исследования снежно-фирновой толщи в районе российской антарктической станции Восток. А.В. Большунов, С.А. Игнатьев, Г.Д. Горелик, Н.С. Крикун, Васильев Д.А., И.В. Ракитин, В.С. Шадрин. Записки Горного института, 2025, Т. 273, С. 52–64.
32. Чуркин А.А., Капустин В.В., Плешко М.С. Метод анализа нормированного акустического отклика при мониторинге подземных конструкций. Записки Горного института, 2024, Т. 27, С. 963–976.
33. Повышение достоверности 3D-моделирования оползневого склона на основе учета данных инженерной геофизики. В.В. Глазунов, С.Б. Бурлуцкий, Р.А. Шувалова, С.В. Жданов. Записки Горного института, 2022, Т. 257, С. 771–782. DOI: 10.31897/PMI.2022.86
34. Миллер А.А. Способ измерения удельного электрического сопротивления пород с помощью штанг установки для динамического или статического зондирования. Записки Горного института, 2013, № 200, С. 54–57.
35. Roopa M., Naikar H.G., Prakash D.S. Soil structure interaction analysis on a RC building with raft foundation under clayey soil condition. International Journal of Engineering Research & Technology, 2015, Vol. 4, № 12, P. 319–323. DOI:10.17577/IJERTV4IS120402.
REFERENCES
1. Ulomov V.I., Shumilina L.S. Problems of seismic zoning of the territory of Russia. Moscow, All-Russian Research Institute of Problems of Scientific and Technical Progress and Information in Construction Publ., 1999, 56 р. (In Russ.)
2. Ulomov V.I., Bogdanov M.I., Trifonov V.G., Gusev A.A., Gusev G.S., Akatova K.N., Aptikaev F.F., Danilova T.I., Kozhurin A.I., Medvedeva N.S., Nikonov A.A., Peretokin S.A., Pustovitenko B.G., Strom A.L. Explanatory note to the set of maps of general seismic zoning of the territory of the Russian Federation OSR-2016. Engineering surveys, 2016, no. 7, pp. 49–122. (In Russ.)
3. Gromova N.A. Influence of engineering-geological conditions on the formation of the reaction level and spectral composition of soil vibrations during strong earthquakes. Journal of Mining Institute, 2006, no. 2, pp. 16–18. (In Russ.)
4. Nakamura Y., Okada K. Review on seismic isolation and response control methods of buildings in Japan. Geoenvironmental Disasters, 2019, Vol. 7, pp. 7. DOI: 10.1186/s40677-019-0123-y.
5. Volokhov E.M., Kozhukharova V.K., Britvin I.A., Savkov B.M., Zherlygina E.S. The problem of assessing the impact of mining operations on ground infrastructure facilities. Mining Information and Analytical Bulletin, 2023, no. 8, pp. 72–93. (In Russ.) DOI: 10.25018/0236_1493_2023_8_0_72.
6. Talovina I.V., Krikun N.S., Yurchenko Y.Y., Ageev A.S. Remote sensing techniques in the study of structural and geotectonic features of Iturup Island (the Kuril Islands). Journal of Mining Institute, 2022, vol. 254, pp. 626–638. DOI: 10.31897/PMI.2022.45.
7. Gorelik G.D., Sysoev A.P. Application of a two-layer model for correction of the kinematics of reflected waves in the problem of accounting for surface inhomogeneities. Seismic exploration technologies, 2015, no. 3, pp. 75–79. (In Russ.) DOI: 10.18303/1813-4254-2015-3-75-79
8. Waqas U., Ahmed M.F. Investigation of strength behavior of thermally deteriorated sedimentary rocks subjected to dynamic cyclic loading. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2022, vol. 158, pp. 105201. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2022.105201.
9. Kumar Shukla A. Site response studies application in seismic hazard microzonation and ground characterization. Theory and Practice in Earthquake Engineering and Technology, 2022, pp. 55–97. DOI: 10.1007/978-981-19-2324-1_2.
10. Lewandowski M. Polish polar research: green-and-white paper: under the aegis of the Polish Polar Consortium (PPC). Warsaw, Polish Academy of Sciences, 2020. 135 p.
11. Afanasyev P.I., Pavlovich A.A., Melnikov N.Ya., Nikolaev R.V. Features of propagation of seismic blast waves in rocky marginal massifs. Mining information and analytical bulletin, 2025, no. 1, pp. 17–32. (In Russ.) DOI: 10.25018/0236_1493_2025_11_0_17.
12. Kuzin I.L. "Glacial" relief forms of the West Siberian and Russian plains. Bulletin of the Russian Geographical Society, 2006, vol. 138, no. 3, pp. 41–55. (In Russ.)
13. Willemann R.J., Storchak D.A. Data Collection at the international seismological centre. Seismological Research Letters, 2001, vol. 72 (4), pp. 440–453. DOI: 10.1785/gssrl.72.4.440.
14. Tuskaeva Z., Fardzinov G., Dzaparov A. On the question of the addition of the seismic microdistricting map. Academia. Architecture and Construction, 2024, vol. 4, pp. 141–144. (In Russ.) DOI: 10.22337/2077-9038-2024-4-141-144.
15. Kotikov D.A., Shabarov A.N., Tsirel S.V. Establishing a connection between the distribution of seismic events in a rock mass and its tectonic structure. Journal of Mining Institute, 2020, no. 1, pp. 28–32. (In Russ.) DOI: 10.17580/gzh.2020.01.05
16. Ehret D., Rohn J., Hannich D., Grandas C., Huber G. Numerical modelling of seismic site effects incorporating non-linearity and groundwater level changes. Journal of Earth Science, 2010, vol. 21 (6), pp. 921–940. DOI: 10.1007/s12583-010-0146-5
17. Medvedev S.V. The new seismic scale. Moscow, Geophysical Institute of the Academy of Sciences of the USSR Publ., 1953. 148 p. (In Russ.)
18. Rutqvist J., Cappa F., Rinaldi A., Godano M. Modeling of induced seismicity and ground vibrations associated with geologic CO2 storage, and assessing their effects on surface structures and human perception. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2014, vol. 24, pp. 64–77. DOI: 10.1016/j.ijggc.2014.02.017ff.
19. Movchan I.B., Yakovleva A.A., Shaygallyamova Z.I., Movchan A.B. Increasing resolution of seismic hazard mapping on the example of the North of Middle Russian highland. Applied Sciences, 2021, vol. 11, no. 11, p. 5298. DOI: 10.3390/app11115298.
20. Shestoperov G.S. Methodical recommendations for seismic microzoning of construction sites for transport structures MDС 22-1.2004. Мoscow, MIIT Publ., 2004. 55 p. (In Russ.)
21. Chen Y.-P., Yang M.-D. Legal protection and data access of remote sensing and GIS database. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Barcelona, Spain, 2007. pp. 3053–3056. DOI: 10.1109/IGARSS.2007.4423489
22. Yingchun F., Zhe Z., Liangyun L. Remote sensing time series analysis: a review of data and applications. Journal of Remote Sensing, 2024, vol. 4 (6626), p. 67. DOI: 4.10.34133/remotesensing.0285.
23. Krajsek K., Mester R. Wiener-optimized discrete filters for differential motion estimation. Lecture Notes in Computer Science, 2004, vol. 3417, pp. 30–41. DOI: 10.1007/978-3-540-69866-1_3
24. Kornilov Yu.N., Romanchikov A.Yu., Bogolyubova A.A. Assessment of deformation processes using the photogrammetric method in Agisoft Metashape. Geodesy and Cartography, 2023, vol. 84, no. 10, pp. 2–11. (In Russ.) DOI: 10.22389/0016-7126-2023-1000-10-2-11.
25. Misra D. Canonical signed digit representation of Quadrature Mirror Filter using Genetic Algorithm. CODIS. Abstract of International Conference, 2012. DOI: 10.1109/CODIS.2012.6422137
26. Iovlev G.A., Protosenya A.G., Petrov N.E. Determination of parameters of soil constitutive models based on field test data. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 2024, vol. 60, no. 6, pp. 528–534. DOI: 10.1007/s11204-024-09925-3
27. Kalinin D.F., Egorov A.S., Bolshakova N.V. Oil and gas potential of the West Kamchatka coast and its relation to the structural and tectonic setting of the Sea of Okhotsk Region based on geophysical data. Russian Journal of Pacific Geology, 2023, vol. 17, no. 2, pp. S21–S34. DOI: 10.1134/S1819714023080067.
28. Larichkin F.D. Methodical approaches to the factorial analysis of changes of parameters of mining production. Journal of Mining Institute, 2014, vol. 208, p. 132. (In Russ.)
29. Ermolin E.Y., Ingerov A.I., Shaaban K.M. Application of vertical magnetic component in magnetotelluric method to estimate parameters of anomalous objects away from the profile line. Journal of Mining Institute, 2015, vol. 212, pp. 95–100. (In Russ.)
30. Oganezov A.V. Method for determining the spatial coordinates of geological formations. Patent RF, no. 2097794, 1997. (In Russ.)
31. Bolshunov A.V., Ignatev S.A., Gorelik G.D., Krikun N.S., Vasilev D.A., Rakitin I.V., Shadrin V.S. Comprehensive studies of the snow-firn layer in the area of the Russian Antarctic Vostok Station. Journal of Mining Institute, 2025, vol. 16470, vol. 273, pp. 52–64. (In Russ.)
32. Churkin A.A., Kapustin V.V., Pleshko M.S. Method of analysis of normalized acoustic response in monitoring of underground structures. Journal of Mining Institute, 2024, vol. 270, pp. 963–976. (In Russ.)
33. Glazunov V.V., Burlutsky S.B., Shuvalova R.A., Zhdanov S.V. Improving the reliability of 3D modelling of a landslide slope based on engineering geophysics data. Journal of Mining Institute, 2022, vol. 257, pp. 771–782. (In Russ.) DOI: 10.31897/PMI.2022.86.
34. Miller A.A. Method for measuring the specific electrical resistance of rocks using rods of a dynamic or static probing installation. Journal of Mining Institute, 2013, vol. 200, pp. 54–57. (In Russ.)
35. Roopa M., Naikar H.G., Prakash D.S. Soil structure interaction analysis on a rc building with raft foundation under clayey soil condition. International Journal of Engineering Research & Technology, 2015, vol. 4, no. 12, pp. 319–323.
