Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn

Vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội (Tp.

Hà Nội) đã được nghiên cứu với mức độ chi tiết và

tin cậy khác nhau [9, 10, 12, 13]. Nguyễn Đình

Xuyên [12] sử dụng phương pháp độ cứng địa chấn

và quan sát dao động vi địa chấn bằng máy ghi

động đất LE-3D đã xác định hệ số khuếch đại và

chu kỳ trội của các nền đất và lập bản đồ vi phân

vùng động đất nội thành Tp. Hà Nội. Nguyễn Ngọc

Thuỷ và nnk [9] cũng áp dụng phương pháp độ

cứng địa chấn và vi địa chấn để xác định các đặc

trưng dao động của các nền đất từ 57 điểm đo dao

động vi địa chấn bằng máy K2. Kết quả cho thấy

chu kỳ trội nền đất nằm trong khoảng từ 0,6s đến

2,5s. Tulandhar et al., [10] thực hiện 63 điểm đo

dao động vi địa chấn tập trung chủ yếu ở các quận

nội thành bằng máy đo dao động vi địa chấn xách

tay. Kết quả cho thấy chu kỳ trội nền đất nằm trong

khoảng từ 0,4s đến 1,2s. Tuy nhiên, việc vi phân

vùng động đất ở đây vẫn còn chưa đủ rõ ràng

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 1

Trang 1

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 2

Trang 2

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 3

Trang 3

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 4

Trang 4

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 5

Trang 5

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 6

Trang 6

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 7

Trang 7

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 8

Trang 8

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 9

Trang 9

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn trang 10

Trang 10

pdf 10 trang viethung 3220
Bạn đang xem tài liệu "Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn

Sơ đồ vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội trên cơ sở các kết quả đo dao động vi địa chấn
 175
33(2)[CĐ], 175-184 Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT 6-2011 
SƠ ĐỒ VI PHÂN VÙNG ĐỘNG ĐẤT 
THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRÊN CƠ SỞ 
CÁC KẾT QUẢ ĐO DAO ĐỘNG VI ĐỊA CHẤN 
NGUYỄN TIẾN HÙNG1, KUO-LIANG WEN2 
Email: ngtienhungvn@gmail.com 
1Viện Vật lý địa cầu - Viện KH và CNVN 
2Viện Vật lý Địa cầu, Đại học Trung ương Đài Loan 
Ngày nhận bài: 4-4-2011 
1. Mở đầu 
Vi phân vùng động đất thành phố Hà Nội (Tp. 
Hà Nội) đã được nghiên cứu với mức độ chi tiết và 
tin cậy khác nhau [9, 10, 12, 13]. Nguyễn Đình 
Xuyên [12] sử dụng phương pháp độ cứng địa chấn 
và quan sát dao động vi địa chấn bằng máy ghi 
động đất LE-3D đã xác định hệ số khuếch đại và 
chu kỳ trội của các nền đất và lập bản đồ vi phân 
vùng động đất nội thành Tp. Hà Nội. Nguyễn Ngọc 
Thuỷ và nnk [9] cũng áp dụng phương pháp độ 
cứng địa chấn và vi địa chấn để xác định các đặc 
trưng dao động của các nền đất từ 57 điểm đo dao 
động vi địa chấn bằng máy K2. Kết quả cho thấy 
chu kỳ trội nền đất nằm trong khoảng từ 0,6s đến 
2,5s. Tulandhar et al., [10] thực hiện 63 điểm đo 
dao động vi địa chấn tập trung chủ yếu ở các quận 
nội thành bằng máy đo dao động vi địa chấn xách 
tay. Kết quả cho thấy chu kỳ trội nền đất nằm trong 
khoảng từ 0,4s đến 1,2s. Tuy nhiên, việc vi phân 
vùng động đất ở đây vẫn còn chưa đủ rõ ràng. 
Sử dụng dao động vi địa chấn trong vi phân 
vùng động đất được đề xuất lần đầu tiên bởi Kanai 
và Tanaka (1961) [4]. Họ giải thích được sự 
khuếch đại dao động vi địa chấn là do phản xạ 
nhiều lần của sóng S khi truyền qua các phân lớp 
nằm ngang. Ohta (1978) thực hiện nghiên cứu chu 
kỳ trội nền đất tại vùng Hachinohe, Nhật Bản bằng 
cả số liệu dao động vi địa chấn và dao động mạnh 
cho thấy sự khuếch đại mạnh là do các lớp trầm 
tích phù sa sâu [7]. Singh 1988 đánh giá sự khuếch 
đại trong động đất Michoacan 1985 cho thấy các 
khu vực bồn trầm tích có khuếch đại lớn hơn 8-50 
lần so với các khu vực đồi [9]. Nakamura (1989) 
đề xuất phương pháp tỉ số phổ ngang và đứng 
(H/V) 1 trạm [5, 6]. Theo tác giả này tỷ số phổ H/V 
của vi địa chấn liên quan đến chu kỳ trội T0 và hệ 
số khuếch đại biên độ vi địa chấn A0 của các lớp 
phủ bở rời so với đá gốc. Phương pháp này dựa 
trên hai giả định: (i) Vi địa chấn theo phương 
ngang có thể bị khuếch đại thông qua chùm phản 
xạ của sóng S, trong khi đó vi địa chấn theo 
phương đứng có thể bị khuếch đại thông qua chùm 
phản xạ của sóng P; (ii) Sóng Rayleigh chỉ ảnh 
hưởng đến vi địa chấn theo phương đứng trên lớp 
phủ, nhưng không ảnh hưởng đến vi địa chấn theo 
phương đứng trên đá gốc. Khi đó phương trình 
hàm truyền qua lớp phủ theo phương ngang và 
đứng là: 
 ST=SHS/SHB (1) 
 ES=SVS/SVB (2) 
Trong đó: SHS, SHB, SVS và SVB tương ứng là: 
phổ dao động vi địa chấn theo phương ngang tại bề 
mặt, phổ dao động vi địa chấn theo phương ngang 
tại đá gốc, phổ dao động vi địa chấn theo phương 
đứng tại bề mặt và phổ dao động vi địa chấn theo 
phương đứng tại đá gốc. Nếu môi trường không có 
sóng Rayleigh thì ES=1, ES >1 khi môi trường bị 
ảnh hưởng bởi sóng Rayleigh. Khi đó, phương 
trình ảnh hưởng của sóng Rayleigh STT cho thành 
phần thẳng đứng và thành phần nằm ngang là: 
 STT = ST / ES = RS / RB (3) 
 176
Trong đó: RS=SHS/SVS (4) 
 RB=SHB/SVB (5) 
RS và RB lần lượt là tỷ số của phổ dao động 
ngang và dao động đứng tại bề mặt và tỷ số của phổ 
dao động ngang và dao động đứng tại đá gốc. Thực 
nghiệm cho thấy RB ≅1 trong toàn bộ dải tần quan 
tâm. Kết quả này có thể là do trong đá gốc rắn chắc 
dao động theo tất cả các hướng là như nhau. 
 RB≅1 =>STT=RS = SHS/SVS (6) 
Phương trình (6) cho thấy phương trình hàm 
truyền trong lớp phủ có thể được đánh giá chỉ bằng 
vi địa chấn tại bề mặt. 
Một số kỹ thuật hay được sử dụng để đánh giá 
đặc tính động học của nền như: (i) Khoan thăm dò 
là kỹ thuật đánh giá chính xác nhất. Tuy nhiên, kỹ 
thuật này có giá thành cao, tốn nhiều thời gian và 
nói chung là không thích hợp cho vi phân vùng 
động đất; (ii) Đo địa chấn phản xạ, khúc xạ, phân 
tích đa kênh sóng mặt,... là kỹ thuật thường dùng 
để đánh giá lát cắt vận tốc sóng ngang (Vs). Tuy 
nhiên, nó khó thực hiện trong các khu đông dân cư 
vì sử dụng nguồn nổ và chịu ảnh hưởng nhiều bởi 
các nguồn nhiễu bề mặt; (iii) Dùng băng ghi số liệu 
dao động mạnh là kỹ thuật cho kết quả trung thực 
nhất. Tuy nhiên, kỹ thuật này đòi hỏi phải thu được 
đầy đủ các sự kiện xẩy ra ứng với từng loại nền. Vì 
thế, kỹ thuật này chỉ áp dụng được ở một vài quốc 
gia có hệ thống trạm ghi dao động mạnh dầy đặc 
và thường xuyên có động đất; (iv) Vi địa chấn là 
kỹ thuật đo tín hiệu thụ động, được dùng phổ biến 
cho vi phân vùng vì giá thành rẻ, tốn ít thời gian và 
không cần tham khảo đầy đủ các băng ghi dao 
động mạnh mà vẫn đánh giá chính xác chu kỳ 
khuếch đại dao động nền đất [1, 2, 3-13]. Vì thế, 
chúng tôi sử dụng phương pháp vi địa chấn để xây 
dựng một phương án mới cho sơ đồ vi phân vùng 
động đất Tp. Hà Nội. 
Nghiên cứu này tiến hành trong 3 năm 2008, 
2009 và 2010. Toạ độ vùng nghiên cứu được giới 
hạn trong phạm vi: vỹ độ từ 20°52’N tới 21°14’N, 
kinh độ từ 105°42’E tới 106°02’E. Để xây dựng sơ 
đồ vi phân vùng động đất Tp. Hà Nội chúng tôi đã 
tiến hành đo dao động vi địa chấn tại 93 điểm bằng 
hệ thống máy dao động vi địa chấn Servo (hình 1). 
Kết quả đo đạc, phân tích số liệu và vi phân vùng 
động đất Tp. Hà Nội thuần túy bằng phương pháp 
vi địa chấn được trình bày trong bài báo này. 
← Hình 1. Khu vực nghiên cứu và các điểm đo dao động 
vi địa chấn 
 177
2. Đặc điểm địa hình, địa chất công trình 
Tp. Hà Nội 
2.1. Địa hình 
Địa hình Tp. Hà Nội mang tính thang bậc khá 
rõ nét, bao gồm: (i) Địa hình đồi và núi thấp phân 
bố ở phía bắc thành phố, có độ cao từ 270 đến
374m; (ii) Đồng bằng - gò đồi phát triển rộng ở 
phía đông bắc Sóc Sơn; (iii) Đồng bằng cao phân 
bố chủ yếu ở Đông Anh và phần còn lại của Sóc 
Sơn, có độ cao từ 6 đến 15m; (iv) Đồng bằng thấp 
phân bố phổ biến ở phần đ ... à 
bùn có tính cơ lý kém nhất. Hệ tầng Hà Nội chủ 
yếu là cuội sỏi nên có tính cơ lý tốt, phân bố rộng 
khắp khu vực nghiên cứu với độ sâu tăng dần từ 
bắc xuống nam. Cùng với hệ tầng Lệ Chi (nằm 
dưới) tạo nên một lớp cuội sỏi dày tương phản với 
lớp trầm tích bùn, cát, sét phía trên nó. 
Hình 3. Bản đồ địa chất công trình Tp. Hà Nội (theo Nguyễn Đức Đại, 1996). 
Các điểm được đánh dấu (trên mặt cắt) bằng biểu tượng hình tam giác là các điểm đo dao động vi địa chấn 
dùng để so sánh điều kiện địa chất công trình với kết quả đo dao động vi địa chấn 
 179
3. Phân vùng nhỏ động đất Tp. Hà Nội bằng 
phương pháp vi địa chấn 
3.1. Thiết bị sử dụng 
Thiết bị chúng tôi sử dụng trong nghiên cứu này 
là hệ thống máy ghi dao động vi địa chấn Servo do
hãng Tokyo Sukushin sản xuất. Một hệ thống gồm 
1 máy ghi SAMTAC-801H và 1 sensor VSE315D 
hay VSE355EV. Máy ghi có độ phân giải 24 bit và 
sensor có 6 thành phần (3 thành phần vận tốc và 3 
thành phần gia tốc) với dải tần từ 0,1 tới 50Hz 
(hình 4). 
Hình 4. Một hệ thống máy ghi Servo bao gồm một máy ghi và một Sensor 
3.2. Đo đạc và xử lý số liệu dao động vi địa chấn 
Tại mỗi điểm, chúng tôi tiến hành đo liên tục 
trong khoảng 18 phút, tần số lấy mẫu của phép đo 
là 200 mẫu/giây. Số liệu dùng để phân tích là số 
liệu dao động vi địa chấn 3 thành phần vận tốc, 
gồm hai thành phần nằm ngang (NS và EW) và 
một thành phần thẳng đứng (V). Các điểm đo được 
xác định chính xác bằng hệ thống định vị toàn cầu 
(GPS) cầm tay. 
Các băng ghi số liệu này được chúng tôi tiến 
hành xử lý như sau: (i) Chia toàn bộ băng ghi thành 
nhiều đoạn, mỗi đoạn có độ dài 20,48s (4096 điểm 
số liệu); (ii) Loại bỏ các đoạn bị ảnh hưởng bởi 
nhiễu và bất thường; (iii) Sử dụng phép biến đổi 
Fourier nhanh để tính toán cho từng thành phần 
của mỗi đoạn; (iv) Tính tỷ số biên độ Fourier, sau 
này gọi là tỷ số phổ H/V, của mỗi đoạn bằng 
công thức: 
 )*( EWNS / V (7) 
trong đó NS, EW, V lần lượt là phổ Fourier của 
thành phần bắc-nam, đông-tây, đứng; (5) Lấy trung 
tỷ số phổ H/V của các đoạn thu được tỷ số phổ 
H/V cuối cùng. Đỉnh trội của tỷ số phổ H/V cuối 
cùng này là chu kỳ trội nền đất tại điểm đo dao 
động vi địa chấn tương ứng. 
Sau khi thu được các giá trị chu kỳ trội của các 
tỷ số phổ H/V cuối cùng tại tất cả các điểm đo dao 
động vi địa chấn, chúng tôi tiến hành biểu diễn sự 
khác nhau của các chu kỳ trội tại các điểm đo dao 
động vi địa chấn lên sơ đồ số Tp. Hà Nội. Bằng 
phép nội suy không gian giữa các điểm khảo sát 
khác nhau, chúng tôi tạo ra được sơ đồ phân bố chu 
kỳ trội nền đất Tp. Hà Nội. Dựa vào tiêu chuẩn xây 
dựng Việt Nam “TCXDVN 375: 2006: Thiết kế 
công trình chịu động đất” [14] (bảng 1) và kỹ thuật 
phân loại nền theo chu kỳ trội của Đài Loan (bảng 
2), chúng tôi thành lập được sơ đồ phân loại nền 
đất Tp. Hà Nội theo tài liệu dao động vi địa chấn. 
Máy ghi
Sensor
 180
Bảng 1. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam “TCXDVN 375: 2006: Thiết kế công trình chịu động đất” [9] 
Các thông số 
Loại nền Mô tả mặt cắt thạch học 
Vs,30 (m/s) Nspt 
A Đá hoặc các thành tạo địa chất giống như đá, gồm nhiều nhất là 5m vật chất bở rời trên mặt. > 800 
B Các lớp cát, cuội sỏi rất chặt, hoặc sét rất cứng, dày ít nhất hàng chục mét, đặc trưng bởi sự tăng dần theo độ sâu của tính chất cơ lý. 360 - 800 > 50 
C Các tầng dày cát, cuội, sỏi chặt và trung bình, hoăc sét cứng bề dày từ vài chục đến hàng trăm mét. 180 - 360 15 -50 
D Các tầng đất bở rời đến trung bình (có hay không có các lớp đất xốp), hoặc đất chủ yếu là xốp đến chắc. < 180 <15 
E Mặt cắt gồm lớp bồi tích trên mặt với giá trị Vs của loại C hoặc D và bề dày thay đổi từ 5 đến 20m, bên dưới là vật liệu cứng hơn với Vs>800m/s. 
S1 Các tầng gồm hoặc chứa một lớp dày ít nhất 10m sét mềm/bùn với độ dẻo cao (PI>40) và chứa nước cao. <100 
S2 Các tầng đất có khả năng hoá lỏng, sét nhạy cảm, hoặc các đất khác không có trong loại A-E hay S1. 
Bảng 2. Kỹ thuật phân loại nền đất theo chu kỳ trội 
của Đài Loan 
Loại nền Vs,30 (m/s) Nspt T0 (s) 
A >800 
B 360-800 >50 <0,3 
C 180-360 15-50 0,3 – 0,7 
D 0,7 
Chú giải: Vs,30: giá trị trung bình của vận tốc truyền sóng 
ngang trong 30m phía trên của mặt cắt địa chất nền; Nspt: 
số nhát đập trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT); T0: 
chu kỳ trội trên tỷ số phổ H/V của dao động vi địa chấn. 
4. Thảo luận kết quả 
Phép đo dao động vi địa chấn đã thực hiện tại 
93 điểm đo dao động vi địa chấn ở Tp. Hà Nội. Sau 
khi xử lý tín hiệu số và tỷ số phổ H/V của tất cả 
các điểm đo dao động vi địa chấn, đồ thị tỷ số phổ 
H/V được xây dựng cho từng điểm đo dao động vi 
địa chấn. Các chu kỳ trội nền đất được xác định từ 
các đồ thị tỷ số các phổ H/V này. 
Hình 5 mô tả đồ thị tỷ số phổ H/V của một 
số điểm dao động vi địa chấn được chọn ra từ 93 
điểm đo dao động vi địa chấn phân bố trong hình 1, 
nhằm mô tả sự biến đổi tỷ số phổ H/V theo điều 
kiện nền ở Tp. Hà Nội. 
Sự biến đổi chu kỳ trội ở Tp. Hà Nội được mô 
tả trong hình 6, qua đó có thể cho thấy chu kỳ trội 
của nền đất tăng dần từ bắc xuống nam và từ tây 
sang đông. Dựa vào sự biến đổi chu kỳ trội này 
chúng tôi chia khu vực nghiên cứu ra làm 4 vùng 
có chu kỳ trội khác nhau: 
Vùng I: có chu kỳ trội nhỏ hơn hay bằng 0,6s. 
Vùng II: có chu kỳ trội lớn hơn 0,6s và nhỏ hơn 
hay bằng 0,8s. 
Vùng III: có chu kỳ trội lớn hơn 0,8s và nhỏ 
hơn hay bằng 1,2s. 
Vùng IV: có chu kỳ trội lớn hơn 1,2s. 
Chu kỳ trội nhỏ nhất, nhỏ hơn 0,6s, thuộc vùng 
phía bắc của Tp. Hà Nội, có thể là do khu vực này 
nằm gần dãy núi Tam Đảo, đất phủ ở đây chủ yếu 
là sét cứng. Chu kỳ trội lớn nhất, lớn hơn 1,2s, 
thuộc phần phía đông của khu vực nghiên cứu, có 
thể là do lớp phủ ở đây rất dầy, thành phần chủ yếu 
là bùn, sét. Dọc theo sông Hồng, khu vực nội 
thành, phần phía đông và nam của Tp. Hà Nội có 
chu kỳ trội lớn, lớn hơn 0,8s, có thể là do các khu 
vực này có lớp phủ chủ yếu là trầm tích sông, hồ 
và đầm lầy. 
Theo tiêu chuẩn 375:2006 và kỹ thuật phân loại 
nền đất theo chu kỳ trội của Đài Loan chúng tôi 
 181
chia khu vực nghiên cứu ra thành hai loại nền: 
(i) Nền loại C, chu kỳ trội nhỏ hơn hay bằng 0,6s, 
thuộc phần phía bắc và tây của Tp. Hà Nội; (ii) 
Nền loại D, chu kỳ trội lớn hơn 0,6s, thuộc các 
vùng dọc sông Hồng, khu vực nội thành, phần phía 
đông và phía nam của Tp. Hà Nội (hình 7). 
Hình 7 cũng cho thấy khu vực có thể có mức độ 
rủi ro lớn khi động đất là khu vực nội thành vì khu 
vực này có mật độ xây dựng cao và chu kỳ trội 
nằm trong dải nguy hiểm, từ 0,8s tới 1,2s. 
Khi so sánh điều kiện địa chất công trình và kết 
quả đo vi địa chấn tại các điểm được đánh dấu 
bằng biểu tượng hình tam giác ở hình 3, cho thấy 
chiều sâu tới hệ tầng Hà Nội ảnh hưởng rất rõ đến 
chu kỳ trội của dao động vi địa chấn. Chiều sâu lần 
lượt là: 20m, 25m, 45m và 45m làm cho T0 thay 
đổi lần lượt là: 0,68s, 0,73s, 1,28s và 1,02s tương 
ứng với các điểm đo dao động vi địa chấn A1, 
H12, H26 và H40. Hình 8 mô tả đồ thị tỉ số phổ 
H/V của 4 điểm đo dao động vi địa chấn được đánh 
dấu bằng biểu tượng hình tam giác ở hình 3. 
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H07
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H10
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H22
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H20
10-1 100 101
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H31
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H28
10-1 100 101
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H24
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H52
10-1 100 101
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H45
10-1 100 101
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H76
10
-1
10
0
10
1
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H70
10-1 100 101
10-1
10
0
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H60
Hình 5. Các đồ thị tỷ số phổ H/V của một số điểm đo dao động vi địa chấn được chọn ra từ 93 điểm đo dao động 
vi địa chấn được mô tả trong hình 1 
 182
← Hình 6. Sơ đồ vi phân vùng 
thành phố Hà Nội 
← Hình 7. Sơ đồ phân loại nền đất 
thành phố Hà Nội theo số liệu 
vi địa chấn 
 183
10-1 100 101
10-1
100
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of A01
10-1 100 101
10-1
100
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H40
10-1 100 101
10-1
100
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H12
10-1 100 101
10-1
100
101
Period t, sec
H
/V
 a
m
pl
itu
de
H/V Plot of H26
Hình 8. Tỷ số phổ H/V của 4 điểm đo dao động vi địa chấn được đánh dấu bằng biểu tượng hình tam giác tại hình 3. 
So sánh điều kiện địa chất công trình và kết quả đo vi địa chấn cho thấy chiều sâu tới tầng Hà Nội ảnh hưởng rất rõ 
lên chu kỳ trội của dao động vi địa chấn. Chiều sâu tăng từ 20m đến 45m từ điểm A1 đến điểm H40 làm cho T0 thay đổi 
từ 0,68s đến 1,28s 
5. Kết luận 
Lần đầu tiên sử dụng hệ thống máy ghi dao 
động vi địa chấn Servo để vi phân vùng động đất 
tại Việt Nam. Với 93 điểm đo dao động vi địa chấn 
ở Tp. Hà Nội cho thấy chu kỳ trội của nền đất tăng 
dần từ bắc xuống nam và từ tây sang đông. Chu kỳ 
trội nhỏ nhất, nhỏ hơn 0,6s, thuộc vùng phía bắc và 
chu kỳ trội lớn nhất, lớn hơn 1,2s, thuộc vùng phía 
đông của khu vực nghiên cứu. Kết quả này phù 
hợp với các kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc 
Thuỷ và nnk, Tulandhar và nnk trước đó. 
Ngoài ra nghiên cứu này đã chia được khu vực 
nghiên cứu ra thành 2 loại nền: (i) Nền C, chu kỳ 
trội nhỏ hơn hay bằng 0,6s, thuộc phần phía bắc và 
tây của Tp. Hà Nội; (ii) Nền D, chu kỳ trội lớn hơn 
0,6s, thuộc các vùng dọc sông Hồng, khu vực nội 
thành, phần phía đông và phía nam. Hơn nữa, khi 
so sánh điều kiện địa chất công trình và kết quả đo 
vi địa chấn cho thấy chiều sâu tới tầng Hà Nội ảnh 
hưởng rất rõ đến chu kỳ trội của dao động vi địa 
chấn. Chiều sâu tăng từ 20m đến 45m từ điểm A1 
đến điểm H40 làm cho T0 thay đổi từ 0,68s đến 
1,28s. 
TÀI LIỆU DẪN 
[1] Arai, H., Hibino, H., Okuma, Y., 
Matsuoka, M., Kubo, T., and Yamazaki, F., 2002: 
Estimation of ground motion characteristics and 
damage distribution in Golcuk, Turkey, based on 
microtremor measurements. 
[2] Chiang, H. J., Wen, K. L., Chang, T. M., 
2004: Ground Motion Characteristic in the 
Kaohsiung & Pingtung Area, Taiwan, American 
Geophysical Union, Fall Meeting. 
[3] Kuo, C. H., 2008: Study and Application 
of the Microtremor Characteristics, Doctoral 
 184
Dissertation, Institute of Geophysics, National 
Central University, Chung-Li, Taiwan, 151pp. 
[4] Kanai, K., and Tanaka T., 1961: On 
Microtremor VIII, Bull.Earthq. Res. Inst., Tokyo 
University, Vol.39, 97-114. 
[5] Nakamura, Y., 1989: A Method for 
dynamic characteristics estimation of subsurface 
using microtremor on the ground surface, 
Quarterly Report of RTRI, 30(1), 25-33. 
[6] Nakamura, Y., 2007: Characteristics of 
H/V spectrum, NATO Advanced Research 
Workshop, Dubrovnik, Croatia. 
[7] Ohta Y., H. Kagami, N. Goto., and K. 
Sudo, 1978: Observation of 1 to 5 second 
microtremors and their application to earthquake 
engineering. Part I: Comparison with long-
period accelerations at the Tokachi-Oki earthquake 
of 1968, Bull. Seism. Soc. Am., No.68. 
[8] Singh S.K., Mena E., and Castro R., 
1988: Some aspects of source characteristics of 
the 19 September Michoacan earthquake and 
ground amplification in and near Mexico City 
from strong ground motions data, Bull. Seism. Soc. 
Am. No.78, Vol.2, 451pp. 
[9] Nguyễn Ngọc Thuỷ và nnk., 2004: Nghiên 
cứu bổ sung và hoàn chỉnh bản đồ phân vùng nhỏ 
động đất Tp. Hà Nội mở rộng, tỷ lệ 1:25.000, lập 
cơ sở dữ liệu về đặc trưng dao động nền đất ở 
Hà Nội, Viện Kỹ thuật xây dựng và Viện Vật lý 
địa cầu. 
[10] Tulandhar, R., Cuong, N. N. H., Yamazaki, 
F., 2004: Seismic microzonation og Hanoi, 
Vietnam using microtremor observations, 13th 
World Conference on Earthquake Engineering, 
Vancouver, B.C., Canada, August 1-6. 
[11] Wang, C. H., 2003: Site effect study in 
the Hsin Yi area, Taipei City, Master Thesis, 
Institute of Geophysics, National Central 
University, Chung-Li, Taiwan, 100pp. 
[12] Nguyễn Đình Xuyên, 1994: Hoàn chỉnh 
bản đồ phân vùng nhỏ động đất nội thành Hà Nội 
và ven nội tỷ lệ 1:25.000, Viện Vật lý Địa cầu. 
[13] Phân vùng nhỏ động đất thành phố Hà 
Nội, 1990: Viện vật lý Địa cầu, Nhà xuất bản khoa 
học và kỹ thuật, 106 trang. 
[14] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, 2006: 
Thiết kế công trình chịu động đất, Nhà xuất bản 
Xây dựng, 296 trang. 
SUMMARY 
Seismic microzoning map of Hanoi city on the basis of microtremor motion observations 
In this study, seismic microzoning maps of Hanoi city are constructed on the basis of microtremor motion 
observations at 93 points. The ground predominant periods were determined from the horizontal to vertical (h/v) spectral 
ratios of microtremor motions. A microzonation map was constructed from the variation analysis of predominant periods 
by space. The result indicated that the predominant period of the study area increased from north to south and from west 
to east. The largest predominant period, larger than 1.2s, is found in the eastern part of this study area. In contrast, the 
lowest predominant period, less than 0.6s, is found in the northern part. Moreover, the results also showed that the study 
area can be divided into two categories: class C is distributed on the northern and western areas, while class D is 
distributed along the Red River, metropolitan, the eastern and the southern areas. 

File đính kèm:

  • pdfso_do_vi_phan_vung_dong_dat_thanh_pho_ha_noi_tren_co_so_cac.pdf