Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2002, Page 256

fjallað um þessar aðferðir og þá einkum þær sem
beitt var við mat á ysjun í Suðurlandsskjálftunum
2000 [4].
Mat á jarðskjálftaáhrifum
I jarðskjálftaverkfræði er jarðskjálftaáhrifum lýst
með ýmsum hætti, t.d. með útgildi yfirborðshröð-
unar, með svörunarrófum, eða tímaröðum. I þeim
einfölduðu aðferðum sem notaðar eru við mat á
ysjunarhættu er venja að lýsa jarðskjálftaáhrifum
með svokölluðu „dýnamísku spennuhlutfalli", CSR
(Cyclic Stress Ratió). Þessi stuðull er hugsaður sem
hlutfall jafngildrar skúfspennu af völdum jarð-
skjálfta á móti virkri lóðréttri spennu á því jarðvegs-
dýpi eða í því jarðvegslagi sem verið er að athuga
hverju sinni. Til eru einfaldar jöfnur til að hand-
reikna CSR út frá skilgreindri yfirborðshröðun. Einnig er hægt að leysa öldujöfnuna í
einvíðu rúmi og taka tillit til lagskiptingar jarðvegs svo og ólínulegra efniseiginleika
varðandi stífni og deyfingu. Jarðskjálftahreyfingin er þá jafnan skilgreind í grunnberginu
undir jarðlögunum sem verið er að kanna í formi tímaraðar og lausnin skilar svo
jarðskjálftaáhrifunum á þeim stöðum í setlögunum sem eru til athugunar. I einvíðu
reiknilíkani er gert ráð fyrir að jarðlög séu með óendanlega vídd í láréttu plani. Þar sem
tvívíðra og þrívíðra áhrifa gætir verður að túlka niðurstöður úr einvíðu líkani með varúð,
eins og t.d. í vegöxlum og í undirstöðupúðum (fyllingum) undir möstrum sem hafa tak-
markaða stærð í láréttu plani. Til eru lausnaraðferðir sem ráða við bylgjuútbreiðslu í
tvívíðu og þrívíðu rúmi, en slíkar aðferðir krefjast mikils magns af stuðlum og stærðum
sem erfitt getur verið að afla.
I verkefninu var stuðst við einvítt reiknilíkan. Nýleg útgáfa af hinu vel þekkta forriti
SHAKE [6,13] var notuð til að meta jarðskjálftaáhrif, CSR, á þeim stöðum og í þeim
jarðlögum sem voru til athugunar. Forritið tekur tillit til ólínulegra efniseiginleika og er
byggt á erlendum efnislíkönum [14]. Til að skilgreina jarðskjálftahreyfinguna á
grunnberginu undir jarðlögunum var notast við mældar hröðunarraðir (AV-stefnuþáttur
og NS-stefnuþáttur) frá austurstöpli Þjórsárbrúar í Suðurlandsskjálftunum 2000.
Austurstöpullinn er grundaður á grunnbergi [7]. Mælikerfið í brúnni er rekið af
Rannsóknarmiðstöð Háskóla íslands í jarðskjálftaverkfræði á Selfossi (RMJ-HÍ) í sam-
vinnu við Vegagerðina. Upptakafjarlægð fyrri jarðskjálftans frá Þjórsárbrú var 15 km og
þess seinni 5,5 km. Þetta eru svipaðar fjarlægðir og þeir athugunarstaðir sem hér er verið
að kanna. Tímaraðirnar voru svo kvarðaðar með áætluðu hágildi yfirborðshröðunar þar
sem stuðst var við deyfilíkingu sem þróuð hefur verið við RMJ-HÍ [1 ]. Ekki var tekið tillit
til stefnuáhrifa.
Mótstaða gegn ysjun í jarðskjálfta
Tölulegt mat á mótstöðu jarðvegs gegn ysjun er gjarnan sett fram sem „dýnamískt mót-
stöðuhlutfall", CRR (Cyclic Resistance Ratió). Ein aðferð við mat á CRR er að taka óhreyfð
sýni og prófa þau á rannsóknastofu, t.d. með þríásaprófi. Mjög kostnaðarsamt og flókið
er að ná óhreyfðum sýnum af sendnum jarðefnum og ekki er auðvelt að endurskapa á
rannsóknarstofu það ástand sem jarðefnið er í úti í náttúrunni. Við ysjunarrannsóknir eru
prófanir á rannsóknarstofu því einkum notaðar til samanburðar, t.d. við skoðun á ein-
2 5 2
Arbók VFl/TFf 2002