Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội

Trong lĩnh vực địa chấn công trình, việc đánh

giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động

đất (sau đây gọi tắt là ảnh hưởng của điều kiện

nền) là một nhiệm vụ quan trọng. Chu kỳ trội và hệ

số khuyếch đại dao động của nền đất là hai tham số

thể hiện ảnh hưởng này và cũng là những tham số

mà các chuyên gia mong muốn có được trong công

tác thiết kế và xây dựng kháng chấn. Một phương

pháp được sử dụng khá phổ biến trên thế giới hiện

nay nhằm xác định các tham số này là phương

pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn (sau đây

gọi tắt là phương pháp phổ H/V; xem [1-15).

Phương pháp cho phép xác định chu kỳ trội của nền

đất một cách hiệu quả và khá chính xác [5, 11, 12].

Tuy nhiên, việc xác định hệ số khuyếch đại dao

động của nền đất bằng phương pháp này vẫn cần

được nghiên cứu thêm để có thể đưa ra được kết

luận về mức độ tin cậy của kết quả nhận được [2, 3]

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 1

Trang 1

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 2

Trang 2

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 3

Trang 3

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 4

Trang 4

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 5

Trang 5

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội trang 6

Trang 6

pdf 6 trang viethung 2760
Bạn đang xem tài liệu "Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội

Phương pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn và khả năng ứng dụng trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động đất tại Hà Nội
 70 
34(1), 70-75 Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT 3-2012 
PHƯƠNG PHÁP TỶ SỐ PHỔ H/V CỦA 
SÓNG VI ĐỊA CHẤN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG 
TRONG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN 
NỀN TỚI DAO ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT TẠI HÀ NỘI 
VŨ MINH TUẤN1, NGUYỄN ĐỨC VINH2, NGUYỄN ÁNH DƯƠNG1, 
NGUYỄN SINH MINH3, NGUYỄN CÔNG THĂNG4, PHẠM ĐÌNH NGUYÊN1 
Email: tuanvm@igp-vast.vn 
1Viện Vật lý Địa cầu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
2Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội 
3Viện Khoa học công nghệ và Kinh tế xây dựng Hà Nội 
4Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
Ngày nhận bài: 7 - 6 - 2011 
1. Mở đầu 
Trong lĩnh vực địa chấn công trình, việc đánh 
giá ảnh hưởng của điều kiện nền tới dao động động 
đất (sau đây gọi tắt là ảnh hưởng của điều kiện 
nền) là một nhiệm vụ quan trọng. Chu kỳ trội và hệ 
số khuyếch đại dao động của nền đất là hai tham số 
thể hiện ảnh hưởng này và cũng là những tham số 
mà các chuyên gia mong muốn có được trong công 
tác thiết kế và xây dựng kháng chấn. Một phương 
pháp được sử dụng khá phổ biến trên thế giới hiện 
nay nhằm xác định các tham số này là phương 
pháp tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn (sau đây 
gọi tắt là phương pháp phổ H/V; xem [1-15). 
Phương pháp cho phép xác định chu kỳ trội của nền 
đất một cách hiệu quả và khá chính xác [5, 11, 12]. 
Tuy nhiên, việc xác định hệ số khuyếch đại dao 
động của nền đất bằng phương pháp này vẫn cần 
được nghiên cứu thêm để có thể đưa ra được kết 
luận về mức độ tin cậy của kết quả nhận được [2, 3]. 
Ở Việt Nam, phương pháp phổ H/V đã được 
ứng dụng trong khá nhiều công trình của Viện Vật 
lý Địa cầu: Đánh giá nguy hiểm động đất và vi 
phân vùng động đất khu vực công trình đầu mối dự 
án hồ chứa nước Bản Mòng, Sơn La (Phạm Đình 
Nguyên và nnk, 2010); Đánh giá độ nguy hiểm 
động đất - kiến tạo khu vực công trình hồ chứa 
nước Bản Mồng, tỉnh Nghệ An (Phạm Đình 
Nguyên và nnk, 2010); Nghiên cứu bổ sung và 
hoàn chỉnh bản đồ phân vùng nhỏ động đất thành 
phố Hà Nội mở rộng, tỷ lệ 1:25.000, lập cơ sở dữ 
liệu về đặc trưng dao động nền đất ở Hà Nội ứng 
với bản đồ trên (Nguyễn Ngọc Thủy và nnk, 2005); 
Phân vùng dự báo chi tiết động đất ở vùng Tây Bắc 
- Việt Nam (Nguyễn Ngọc Thủy và nnk, 2005); 
Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền ở 
Việt Nam (Nguyễn Đình Xuyên và nnk, 2004). 
Tuy vậy, đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu nào 
tiến hành đánh giá mức độ tin cậy của phương 
pháp phổ H/V khi áp dụng tại Việt Nam. 
Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi giới 
thiệu cơ sở lý thuyết của phương pháp phổ H/V và 
một số kết quả phân tích sóng vi địa chấn ghi nhận 
tại Hà Nội. Đồng thời, chúng tôi tiến hành đánh giá 
khả năng xác định chu kỳ trội và hệ số khuyếch đại 
dao động của phương pháp tại một số vị trí thuộc 
nội thành thành phố Hà Nội bằng cách so sánh phổ 
H/V với hàm chuyển đổi lý thuyết tương ứng. 
Mục đích chính của nghiên cứu là xem xét khả 
năng ứng dụng phương pháp phổ H/V trong điều 
kiện Việt Nam. 
2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phổ H/V 
Tỷ số phổ H/V là tỷ số phổ Fourier giữa thành 
phần nằm ngang và thành phần thẳng đứng của các 
sóng vi địa chấn. Năm 1989, Nakamura - một nhà 
 71
địa chấn Nhật Bản - dựa trên việc giải thích sóng vi 
địa chấn như sóng Rayleigh lan truyền trong một 
lớp đơn (lớp đất xốp) nằm trên nửa không gian lấp 
đầy bởi đá gốc phía dưới đã cho rằng tỷ số phổ 
H/V cho phép đánh giá phản ứng của nền đất đối 
với các sóng S [13]. Trong miền tần số, dao động 
vi địa chấn như vậy có thể biểu diễn qua 4 loại 
phổ: phổ biên độ thành phần thẳng đứng, thành 
phần nằm ngang của dao động tại bề mặt của lớp 
đất [Vs(ω), Hs(ω)] và phổ biên độ của thành phần 
thẳng đứng, thành phần nằm ngang tại bề mặt của 
đá gốc [Vb(ω), Hb(ω)]. 
Giả thiết rằng dao động vi địa chấn được tạo 
bởi các nguồn địa phương (bỏ qua các nguồn nhiễu 
ở dưới sâu), do vậy không ảnh hưởng đến dao động 
của vi địa chấn tại nền đá gốc. Mặt khác, coi thành 
phần thẳng đứng của dao động vi địa chấn không 
bị khuyếch đại bởi lớp đất trên mặt. Như vậy, hình 
dạng phổ của nguồn vi địa chấn As(ω) có thể được 
ước lượng như là hàm của tần số ω theo tỉ số: 
 As(ω) = Vs(ω)/Vb(ω). (1) 
Trong lĩnh vực địa chấn công trình, ảnh hưởng 
của nền đất SE được xác định bởi tỉ số phổ biên độ 
giữa thành phần nằm ngang của dao động tại nền 
đá gốc và trên mặt: 
 SE(ω) = Hs(ω) /Hb(ω). (2) 
Tỉ số phổ SM biểu diễn ảnh hưởng của điều kiện 
nền đã được cải biến so với SE cũng sẽ tương 
đương khi được bù bởi phổ nguồn vi địa chấn AS: 
SM(ω)=SE(ω)/As(ω)=[Hs(ω)/Hb(ω)]/[Vs(ω)/Vb(ω)] 
= [Hs(ω) /Vs(ω)] / [Hb(ω) /Vb(ω)] . 
Nakamura (1989) đã kiểm tra bằng thực nghiệm 
qua các bản ghi địa chấn thu được trong các lỗ 
khoan và rút ra rằng: 
 Hb(ω) /Vb(ω) = 1. 
Do đó: 
 SM(ω) = Hs(ω) / Vs(ω). (4) 
Chính từ công thức này, Nakamura đã cho rằng 
ảnh hưởng của điều kiện nền có thể được xác định 
bởi tỉ số phổ biên độ giữa thành phần nằm ngang 
và thành phần thẳng đứng của dao động vi địa chấn 
[13]. Theo Nakamura, các thành phần thẳng đứng 
đã cho phép loại bỏ cả các ảnh hưởng nguồn nhiễu 
và ảnh hưởng của sóng Rayleigh. Do vậy, phổ H/V 
có thể xem như một hàm chuyển đổi thực nghiệm 
đại diện cho môi trường địa chất trên mặt. Đồng 
thời, chu kỳ cộng hưởng cơ bản của nền đất được 
xác định là chu kỳ ứng với giá trị biên độ cực đại 
của phổ H/V. Tuy vậy, nhiều nhà địa chấn châu Âu 
(chẳng hạn [2, 3]) cho rằng độ tin cậy của phương 
pháp Nakamura phụ thuộc nhiều vào địa điểm khảo 
sát và cần được nghiên cứu kỹ hơn, đặc biệt trong 
việc xác định hệ số khuyếch đại biên độ dao 
động nền. 
3. Một số kết quả phân tích sóng vi địa chấn ghi 
nhận tại Hà Nội theo phương pháp phổ H/V 
Phục vụ mục tiêu xem xét độ tin cậy và khả 
năng ứng dụng phương pháp phổ H/V trong điều 
kiện Việt Nam, trước hết chúng tôi tiến hành đo 
ghi sóng vi địa chấn tại một số địa điểm trên địa 
bàn nội thành Hà Nội. Phổ H/V của sóng vi địa 
 ... ất là có sẵn. Những 
thông số đại diện cho đặc điểm nền đất tại các địa 
điểm khảo sát cần cho nghiên cứu này được chúng 
tôi tổng hợp từ báo cáo khảo sát địa chất các công 
trình nêu trên và tóm tắt trong bảng 1. 
Bảng 1. Một số tính chất cơ lý của các lớp đất tại các 
địa điểm khảo sát 
STT Lớp đất Bề dày lớp (m) 
Tốc độ truyền sóng 
ngang VS (m/s) 
Mật độ 
(g/cm3)
 Cho địa điểm D1 
1 Sét bụi 11.5 167.3 1.87
2 Cát pha lẫn sét 3.2 225.0 1.88
3 Cát hạt nhỏ 15.8 289.0 1.88
4 Cát sét 4.5 240.0 1.90
5 Cuội sỏi 60.0 404.0 2.10
6 Đá gốc - 1500.0 2.50
 Cho địa điểm D2 
1 Sét dẻo cứng 10.0 240.0 1.88
2 Cát chặt 21.0 270.0 1.88
3 Cát lẫn cuội sỏi 5.5 330.0 2.00
4 Cuội sỏi 59.0 404.0 2.10
5 Đá gốc - 1500.0 2.50
(3) 
 72 
3.2. Thiết bị đo ghi 
Thiết bị chúng tôi sử dụng để ghi nhận các dao 
động vi địa chấn là loại máy ghi số có dải động lực 
cao Altus-K2 kết nối với ba đầu đo SS1 ghi vận tốc 
dao động của nền đất ở cả ba thành phần 
thẳng đứng, bắc nam và đông tây. Các thiết bị này 
do công ty Kinemetrics của Mỹ sản xuất 
( 
3.3. Đo, ghi sóng vi địa chấn 
Công tác đo ghi sóng vi địa chấn đã được thực 
hiện tại hai địa điểm nêu trên. Ứng với mỗi địa 
điểm, chúng tôi tiến hành ghi sóng vi địa chấn tại 
ba vị trí, một đúng ngay tại vị trí hố khoan địa chất 
công trình (vị trí a) và hai vị trí còn lại đối diện 
nhau qua vị trí hố khoan (vị trí b và c), cách hố 
khoan từ 30m đến 45m. Tại mỗi vị trí, sóng vi địa 
chấn được ghi ở cả ba thành phần, đo lặp lại ba lần 
ở ba thời điểm khác nhau. Trong quá trình đo ghi, 
chúng tôi cố gắng tránh tối đa ảnh hưởng của các 
nguồn nhiễu ở gần. Những trường hợp không thể 
tránh sẽ được ghi chú vào sổ nhật ký, sau đó sẽ 
được loại bỏ trong quá trình xử lý số liệu. Tốc độ 
lấy mẫu được đặt cho toàn bộ quá trình đo ghi là 
100 mẫu/giây. 
3.4. Xử lý số liệu 
Với mỗi thành phần sóng vi địa chấn (thẳng 
đứng, bắc nam hoặc đông tây) đo ghi được tại mỗi 
vị trí, chúng tôi chọn ra các đoạn có biên độ đồng 
nhất với chiều dài 20 giây để tính phổ. Phổ Fourier 
ứng với mỗi đoạn này được làm trơn bằng cửa sổ 
Hanning. Đường trung bình của tất cả các phổ này 
được xem là đường đại diện cho thành phần sóng 
vi địa chấn đang xử lý. Tỷ số phổ H/V đại diện cho 
mỗi vị trí khảo sát được xác định theo công 
thức sau: 
 H/V = ,
)(
)(*)( 21
ω
ωω
S
SS
V
HH
trong đó HS1(ω), HS2(ω) lần lượt là phổ đại diện 
cho các thành phần bắc nam và đông tây, VS(ω) là 
phổ đại diện cho thành phần thẳng đứng. 
Kết quả xử lý, tính toán phổ H/V cho các vị trí 
khảo sát được thể hiện trên các hình 1 và 2. Giá trị 
chu kỳ cộng hưởng cơ bản của nền đất tại các vị trí 
khảo sát xác định theo phương pháp này được tổng 
hợp và đưa ra trong bảng 2. 
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
Mat do (g/cm3)
C
hi
eu
 s
au
 (m
)
Mat do
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Vs (m/s)
Vs
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
Hình 1. Phân bố vận tốc truyền sóng S và mật độ của các lớp đất tại địa điểm D1-a (A) và so sánh hàm chuyển đổi 
lý thuyết tại đó với phổ H/V nhận được tại các vị trí: D1-b cách hố khoan 30m (B); D1-a ngay tại vị trí hố khoan (C); 
và D1-c cách hố khoan 30m (D) 
(5)
(A) 
(C) 
(B) 
(D)
 73
1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
Mat do (g/cm3)
C
hi
eu
 s
au
 (m
)
Mat do
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Vs (m/s)
Vs
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
10-1 100 101
10-1
100
101
Period (s)
Duong chuyen doi ly thuyet
Duong pho H/V tinh toan
Hình 2. Phân bố vận tốc truyền sóng S và mật độ của các lớp đất tại địa điểm D2-a (A) và so sánh hàm chuyển đổi 
lý thuyết tại đó với phổ H/V nhận được tại các vị trí: D2-b cách hố khoan 45m (B); D2-a ngay tại vị trí hố khoan (C); 
và D2-c cách hố khoan 40m (D) 
Bảng 2. Kết quả phân loại nền đất tại các vị trí khảo sát 
STT Vị trí 
Chu kỳ cộng hưởng 
cơ bản (s) xác định 
từ phổ H/V 
Phân loại nền 
theo kết quả 
phân tích 
phổ H/V 
Phân loại nền 
theo tài liệu địa 
chất công trình
1 D1-a 0.98 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
2 D1-b 0.8 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
3 D1-c 1.0 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
4 D2-a 0.85 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
5 D2-b 0.88 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
6 D2-c 1.0 Loại 4 (đất xốp) Loại 4 (đất xốp)
Trước hết, chúng tôi đánh giá sơ bộ giá trị chu 
kỳ cộng hưởng cơ bản của nền đất xác định theo 
phương pháp phổ H/V bằng cách sử dụng tiêu 
chuẩn phân loại nền của Nhật Bản ([10], bảng 9, 
trang 92). Tiêu chuẩn này đưa ra mối liên hệ giữa 
chu kỳ cộng hưởng cơ bản và loại nền đất được 
định nghĩa theo đặc điểm địa chất công trình của 
nền đất ấy. Với các giá trị chu kỳ cộng hưởng cơ 
bản xác định từ phổ H/V loại nền đất tại các vị trí 
khảo sát được xác định và đưa ra trong bảng 2. Kết 
quả này phù hợp với phân loại nền theo tài liệu địa 
chất công trình (xem bảng 1 và 2). Phân tích sơ bộ 
ban đầu cho thấy, chu kỳ cộng hưởng cơ bản của 
nền đất xác định theo phương pháp phổ H/V tại Hà 
Nội phù hợp khá tốt với kết quả nghiên cứu trước 
đó của Nhật Bản. Để xem xét kỹ hơn về phương 
pháp này chúng tôi tiếp tục các đánh giá định 
lượng hơn trong mục sau đây. 
4. Đánh giá khả năng ứng dụng phương pháp 
phổ H/V tại Hà Nội 
Để đánh giá kỹ hơn tính tin cậy của phương 
pháp phổ H/V khi áp dụng tại Hà Nội, đặc biệt là 
xem xét khả năng xác định hệ số khuyếch đại dao 
động nền khi sử dụng phương pháp này, chúng tôi 
tính toán hàm chuyển đổi lý thuyết tại các vị trí 
khảo sát đã nêu rồi so sánh với các đường phổ H/V 
thực tế. Vì điều kiện địa chất trên mặt tại các vị trí 
khảo sát là các lớp đất trầm tích có đặc điểm phân 
lớp ngang nên hàm chuyển đổi lý thuyết cho các vị 
trí khảo sát sẽ được tính toán trên cơ sở giải bài 
toán truyền sóng trong môi trường phân lớp ngang. 
Phương pháp xác định hàm chuyển đổi lý thuyết 
cho môi trường phân lớp ngang đã được trình bày 
trong [15]. 
(A) (B) 
(C) (D) 
 74 
Sử dụng thông tin địa chất công trình tại các vị 
trí khảo sát đưa ra trong bảng 1, áp dụng cơ sở lý 
thuyết nêu trong [15] chúng tôi tính được hàm 
chuyển đổi lý thuyết tại các vị trí khảo sát. Các so 
sánh hàm chuyển đổi lý thuyết này với đường phổ 
H/V tương ứng được thể hiện trên các hình 1 và 2. 
Các kết quả đạt được nêu trên cho thấy ảnh 
hưởng của điều kiện nền thể hiện qua phổ H/V 
nhìn chung có sự phù hợp với kết quả tính toán lý 
thuyết trong điều kiện địa chất tại hai địa điểm cụ 
thể tiến hành khảo sát. Sự phù hợp tăng lên đối với 
các điểm đo ghi vi địa chấn ngay tại vị trí hố 
khoan, nơi số liệu địa chất công trình được sử dụng 
làm đầu vào cho các tính toán hàm chuyển đổi lý 
thuyết. Cụ thể: 
- Tại vị trí các hố khoan (hình 1-C và 2-C), giá 
trị chu kỳ cộng hưởng cơ bản xác định bằng 
phương pháp phổ H/V là khá chính xác khi so sánh 
với kết quả nhận được từ hàm chuyển đổi lý 
thuyết. Bên cạnh đó, hệ số khuyếch đại biên độ xác 
định từ phương pháp phổ H/V chỉ chính xác tại chu 
kỳ cộng hưởng cơ bản. Ở dải chu kỳ trên 1s, biên 
độ phổ nhận được từ hai phương pháp có sự khác 
biệt đáng kể. Nguyên nhân có thể do đặc thù của 
máy ghi vi địa chấn sử dụng trong nghiên cứu này. 
- Tại các vị trí cách hố khoan không xa (hình 
1-B, 1-D, 2-B và 2-D) tuy chu kỳ trội xác định bằng 
phương pháp phổ H/V vẫn khá tốt nhưng hệ số 
khuyếch đại biên độ xác định từ phương pháp phổ 
H/V lại có sai số đáng kể. Chúng tôi chưa rõ sai số 
này xuất phát từ sự thay đổi của trường sóng vi địa 
chấn hay do thay đổi của cấu trúc địa chất cục bộ tại 
địa điểm khảo sát. Để làm sáng tỏ vấn đề này cần 
tiếp tục nghiên cứu thêm ở giai đoạn tiếp theo. 
5. Kết luận 
Từ các kết quả nhận được trong nghiên cứu này 
chúng tôi đi đến kết luận: phương pháp phổ H/V 
do Nakamura đề xuất là một phương pháp có thể 
áp dụng tốt trong đánh giá ảnh hưởng của điều kiện 
nền lên dao động động đất ở khu vực Hà Nội. 
Phương pháp cho phép xác định chu kỳ cộng 
hưởng cơ bản của nền đất với độ chính xác cao. 
Tuy nhiên, vẫn cần có khảo cứu thêm trước khi sử 
dụng biên độ phổ để xác định hệ số khuyếch đại 
dao động của nền đất. 
Trong khuôn khổ bài báo này, chỉ với đối sánh 
tại hai địa điểm, tuy cách xa nhau nhưng lại có điều 
kiện nền đất không khác nhau nhiều, chúng tôi 
chưa kiểm chứng được mối liên quan giữa chu kỳ 
cộng hưởng cơ bản và các loại nền đất đặc trưng 
khác nhau tại Hà Nội như đã được nêu ra trong các 
tiêu chuẩn phân loại nền của nước ngoài (chẳng 
hạn [9], bảng 9, trang 92). Ảnh hưởng của điều 
kiện địa hình trên mặt tới độ tin cậy của phương 
pháp phổ H/V cũng nằm ngoài khuôn khổ của bài 
báo này. Đây sẽ là những vấn đề cần tiếp tục trong 
những nghiên cứu tiếp theo. 
Các kết quả nêu ra trong bài báo đã chỉ ra rằng 
tỷ số phổ H/V của sóng vi địa chấn có thể coi là 
một hàm chuyển đổi thực nghiệm đặc trưng cho 
điều kiện nền đất tại khu vực Hà Nội. Do vậy, việc 
sử dụng hàm chuyển đổi thực nghiệm này trong 
các tính toán giải bài toán ngược để xác định cấu 
trúc 1D của môi trường địa chất trên mặt tại khu 
vực nghiên cứu là rất khả quan. Tuy nhiên, trước 
khi tiến hành công tác này, cần phải tiến hành các 
so sánh tương tự như đã trình bày trong nghiên cứu 
này ở nhiều địa điểm khác nhau hơn nữa để đánh 
giá độ ổn định của phương pháp. 
Lời cám ơn: Bài báo được hoàn thành trong 
khuôn khổ đề tài 01C-04/04-2011-2 thuộc chương 
trình Quy hoạch - Xây dựng - Giao thông Vận tải 
và Quản lý cơ sở hạ tầng, mã số 01C-04. Tập thể 
tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp 
phòng Địa chấn, Viện Vật lý địa cầu đã hỗ trợ và 
có nhiều ý kiến đóng góp trong quá trình thực hiện 
nghiên cứu này. 
TÀI LIỆU DẪN 
[1] Aki K. and K. Irikura, 1991: Characterization 
and mapping of earthquake shaking for seismic 
zonation, Proceedings of the Fourth International 
Conference on Seismic Zonation, August 25-29, 
Stanford, California, E.E.R.I. (editor), Oakland CA, 
(1), pp.61-110. 
[2] Bard P.Y., 1998: Microtremor measurements: 
a tool for site effect estimation?, State-of-the-art 
paper, Second International Symposium on the 
Effects of Surface Geology on seismic motion, 
Yokohama. 
[3] Bard P.Y., 1999: Local effects on strong 
ground motion: physical basis and estimation 
methods in view of microzoning studies, Lecture 
and exercise notes of International Training Course 
on Seismology, Seismic Hazard Assessment and 
Risk Mitigation, Beijing - China.. 
 75
[4] Duval A.M., S. Vidal, J.-P. Méneroud, et al., 
2001: Caracas, Venezuela, Site Effect Determination 
with Microtremors, Pure and Applied Geophysics, 
158, pp.2513-2523. 
[5] Field E.H. and K. Jacob, 1993: The 
theoretical response of sedimentary layers to 
ambient seismic noise, Geophysical Res. Lett., (20-
24), pp.2925-2928. 
[6] Field E.H., and K. Jacob, 1995: A 
comparison and test of various site response 
estimation techniques, including three that are non 
reference-site dependent, Bull. seism. Soc. Am., 
(85), pp.1127-1143. 
[7] Field E.H., S.E. Hough and K. H. Jacob, 
1990: Using microtremors to assess potential 
earthquake site response: a case study in Flushing 
Meadows, New York City, Bull. Seism. Soc. Am., 
(80), pp.1456-1480. 
[8] Kanai K., 1983: Engineering seismology, 
University of Tokyo Press, Tokyo. 
[9] Kobayashi K., 1980: A method for 
presuming deep ground soil structures by means of 
longer period microtremors, Proceedings of the 
seventh World Conf. Earthq. Engn., Sept. 8-13, 
Istanbul, Turkey, (1), pp.237-240. 
[10] Lee, W.H.K., H. Kanamori, P.C. Jennings, 
and C. Kisslinger, Eds., 2003: International 
Handbook of Earthquake and Engineering 
Seismology, Supplement to Chapter 60, Vol. 2, 
Part B, Handbook CD, Academic Press, London. 
[11] Lermo J. and F.J. Chavez-Garcia, 1993: Site 
effect evaluation using spectral ratios with 
only one station, Bull. Seism. Soc. Am., (83), 
pp.1574-1594. 
[12] Lermo J., M. Rodriguez and S.K. Singh, 
1988: Natural periods of sites in the valley of 
Mexico from microtremor measurements and 
strong motion data. Earthquake Spectra, (4-4), 
pp.805-814. 
[13] Nakamura Y., 1989: A method for dynamic 
characteristics estimation of subsurface using 
microtremor on the ground surface, Q.R. of 
R.T.R.I., (30-1), pp.25-33. 
[14] Nakamura Y, 1996: Real-time information 
systems for seismic hazard mitigation 
UrEDAS, HERAS and PIC, Q.R. of R. T.R.I., (37-
3), pp.112-127. 
[15] Phạm Đình Nguyên, 2002: Đánh giá ảnh 
hưởng của điều kiện nền lên dao động động đất 
mạnh, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Đại học KHTN 
- Đại học QGHN, Hà Nội. 
SUMMARY 
The H/V ratio method and its abilities in estimation of the site effects on strong ground motions in Hanoi 
The paper presents a fundamental theory of the H/V ratio technique (or Nakamura’s method) and several obtained 
results in Hanoi by using this method. This is one of the most inexpensive and convenient technique to reliably estimate 
the fundamental resonance frequencies of soft deposits. However, the ability of the method in estimating site 
amplification on surface’s ground motion still remains as an open question and deserves more work to elucidate. Herein, 
we investigate aspects of the method at sites in Hanoi city by comparing observed H/V ratios with corresponding 
theoretical transfer-functions. The main goal of the study is to investigate the applicable sides of the H/V ratio method in 
Vietnam, and for geological conditions of Hanoi city, the H/V ratio method is a good choice for the site effect estimations. 

File đính kèm:

  • pdfphuong_phap_ty_so_pho_hv_cua_song_vi_dia_chan_va_kha_nang_un.pdf