The object of research, development or design (in Russian) : Зерттеу нысаны Алматы және Шымкент қалаларының жергілікті топырақ-гидрогеологиялық жағдайларын ескере отырып, сейсмикалық микроаймақтандыру және сейсмикалық қауіпті бағалау, оның ішінде MASW, HVSR және ERT әдістерін пайдалана отырып, топырақтың толқындық қасиеттерін зерттеу, топырақтың динамикалық сипаттамаларын зертханалық жағдайларда резонанстық бағананы және циклдік емес қондыру және RC/C прогабилді әзірлеуді жүзеге асыру арқылы анықтау), сейсмикалық қауіпті бағалау (PSHA-NL), физикалық ақпараттандырылған және машиналық әдістерді пайдалана отырып, топырақтың сұйылту потенциалын бағалау.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Объектом исследования является сейсмическое микрозонирование и оценка сейсмической опасности с учетом локальных грунтовых и гидрогеологических условий для городов Алматы и Шымкент, включающая изучение волновых свойств грунтов методами MASW, HVSR и ERT, определение динамических характеристик грунтов в лабораторных условиях с использованием резонансной колонки и циклического кручения (RC/CTS), разработку и внедрение нелинейного подхода к вероятностной оценке сейсмической опасности (PSHA-NL), оценку потенциала разжижения грунтов физико-информированными и машинными методами.

Aim of work (in Russian) : Целью работы является разработка и внедрение комплексного подхода к сейсмической микрозонированию и оценке сейсмической опасности с учетом локальных грунтовых условий в городах Алматы и Шымкент, основанного на объединении геофизических исследований (MASW, HVSR, ERT), лабораторных испытаний динамических свойств грунтов (RC/CTS) и нелинейного вероятностного анализа сейсмической опасности (PSHA-NL) для повышения достоверности прогнозов сейсмического отклика, оценки риска разжижения грунтов и обоснования эффективных мер инженерной защиты.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – геофизикалық зерттеулердің (МАСВ, ЖТҚҚ, ЭРТ), топырақтың динамикалық қасиеттерінің зертханалық сынақтарының (RC/CTS) және сызықты емес ықтималдық сейсмикалық сейсмикалық қауіптілігін арттырудың (PSHAN-қауіптілігін арттыру) негізінде, Алматы және Шымкент қалаларының жергілікті топырақ жағдайларын ескере отырып, сейсмикалық микроаймақтандыруға және сейсмикалық қауіпті бағалауға кешенді тәсілді әзірлеу және енгізу. әрекетті болжау, топырақтың сұйылту қаупін бағалау және тиімді инженерлік қорғау шараларын негіздеу.

Методы исследования (на русском) : В работе применены комплексные методы исследования, включающие геофизические методы полевых испытаний — многоуровневый анализ поверхностных волн (MASW), спектральное соотношение горизонтальных и вертикальных колебаний (HVSR) и электротомографию (ERT) для определения скоростей сдвиговых волн и стратиграфии грунтов; лабораторные методы — резонансная колонка и циклическое кручение (RC/CTS) для определения динамических характеристик и нелинейных параметров грунтов; численные методы — вероятностный анализ сейсмической опасности с учетом нелинейного отклика (PSHA-NL) с использованием программ OpenQuake и DEEPSOIL; а также методы машинного обучения для оценки потенциала разжижения грунтов и интерпретации факторов, влияющих на сейсмическое поведение площадок.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу геофизикалық өрісті сынау әдістерінің комбинациясын пайдаланады, оның ішінде ығысу толқындарының жылдамдығын және топырақтың стратиграфиясын анықтау үшін беттік толқындардың көп масштабты талдауы (MASW), көлденең-тік спектрлік қатынасы (HVSR) және электр кедергісі томографиясы (ERT); топырақтардың динамикалық сипаттамалары мен сызықтық емес параметрлерін анықтау үшін резонанстық бағаналық және циклдік бұралу (RC/CTS) сияқты зертханалық әдістер; OpenQuake және DEEPSOIL көмегімен сызықтық емес реакциямен (PSHA-NL) ықтималдық сейсмикалық қауіпті талдау сияқты сандық әдістер; топырақтың сұйылту потенциалын бағалау және учаскелердің сейсмикалық әрекетіне әсер ететін факторларды түсіндіру үшін машиналық оқыту әдістері.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате работы разработан и реализован комплексный подход к сейсмической микрозонированию и оценке сейсмической опасности с учетом нелинейных грунтовых эффектов (PSHA-NL) для городов Алматы и Шымкент. Получены детальные профили скоростей сдвиговых волн (Vs) по данным MASW, HVSR и ERT, выполнены лабораторные испытания грунтов методами RC/CTS для построения кривых модуля сдвига и демпфирования, что позволило калибровать нелинейные модели грунтов. Проведено моделирование сейсмической опасности с использованием интеграции OpenQuake и DEEPSOIL, что обеспечило учет амплитудно-зависимого отклика грунтов и позволило выявить типичные закономерности: снижение спектральных откликов на коротких периодах и их увеличение на длинных периодах в условиях глубоких осадочных бассейнов. Разработана и апробирована модель машинного обучения для оценки потенциала разжижения грунтов с интерпретируемыми результатами (SHAP-анализ), обеспечивающая точность свыше 90%. Научная новизна работы заключается в создании первого для Казахстана интегрированного PSHA-NL-подхода, объединяющего полевые, лабораторные и расчетные методы, позволяющего количественно учитывать нелинейное поведение грунтов и гидрогеологические факторы при прогнозе сейсмического отклика и оценке риска разжижения.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Осы жұмыстың нәтижесінде Алматы және Шымкент қалалары үшін сейсмикалық микроаймақтандыруға және топырақтың сызықты емес әсерлерін (PSHA-NL) ескере отырып сейсмикалық қауіпті бағалауға кешенді тәсіл әзірленді және енгізілді. MASW, HVSR және ERT деректерін қолдану арқылы егжей-тегжейлі ығысу толқынының жылдамдығы (Vs) профильдері алынды және ығысу модулі мен демпферлік қисықтарды құру үшін RC/CTS әдістерін қолданып топырақты зертханалық сынау жүргізілді, бұл сызықты емес топырақ үлгілерін калибрлеуге мүмкіндік берді. Сейсмикалық қауіпті модельдеу OpenQuake және DEEPSOIL интеграциясын пайдалана отырып жүргізілді, ол амплитудаға тәуелді топырақ реакциясын есепке алды және типтік заңдылықтарды ашты: қысқа кезеңдерде спектрлік реакциялардың төмендеуі және терең шөгінді бассейндердегі ұзақ кезеңдерде олардың артуы. Түсіндірілетін нәтижелермен (SHAP талдауы) топырақтың сұйылту әлеуетін бағалауға арналған машиналық оқыту моделі әзірленіп, 90%-дан астам дәлдікке қол жеткізілді. Бұл жұмыстың ғылыми жаңалығы сейсмикалық әрекетті болжау және сұйылту қаупін бағалау кезінде топырақтың сызықты емес мінез-құлқын және гидрогеологиялық факторларды сандық есепке алуға мүмкіндік беретін далалық, зертханалық және есептеу әдістерін біріктіретін Қазақстан үшін бірінші интеграцияланған PSHA-NL әдісін құруында.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели работы включают создание и апробацию многоуровневой системы оценки сейсмической опасности, объединяющей полевые, лабораторные и вычислительные модули в единую PSHA-NL платформу. Проведены комплексные геофизические исследования на 20 площадках (10 в Алматы и 10 в Шымкенте), выполнено 100% завершение MASW/HVSR измерений и 50% завершение ERT профилей. Глубина зондирования составила до 40–50 м для MASW и до 500 м при формировании расчетных профилей. В лабораторных условиях испытано более 20 образцов грунта на установке RCA/CTS, что позволило определить диапазоны изменения модуля сдвига и коэффициента демпфирования при разных уровнях деформаций. В программно-моделирующем блоке реализована интеграция OpenQuake и DEEPSOIL с возможностью пакетного нелинейного расчета и параллельной обработки данных, обеспечив повышение производительности вычислений на 60–70% по сравнению с традиционными линейными схемами. Экономическая эффективность проекта заключается в повышении точности прогнозов сейсмической опасности без необходимости проведения дорогостоящих буровых работ на каждой площадке, а также в создании инструментов для целевого выбора зон инженерной защиты и оптимизации затрат на мероприятия по снижению сейсмических и ликвационных рисков.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның негізгі жобалық және техникалық-экономикалық көрсеткіштері сейсмикалық қауіпті бағалаудың көп деңгейлі жүйесін әзірлеуді және тексеруді, далалық, зертханалық және есептеу модульдерін бір PSHA-NL платформасына біріктіруді қамтиды. 20 учаскеде (Алматыда 10 және Шымкентте 10) кешенді геофизикалық зерттеулер жүргізілді, MASW/HVSR өлшемдері 100% және ERT профильдері 50% аяқталды. Зондтау тереңдігі MASW үшін 40–50 м және жобалық профильдерді жасау үшін 500 м дейін жетті. 20-дан астам топырақ үлгілері әртүрлі деформация деңгейлерінде ығысу модулі мен демпферлік коэффициентінің диапазондарын анықтауға мүмкіндік беретін RCA/CTS қондырғысы арқылы зертханада сыналған. Бағдарламалық жасақтама және имитациялау блогы OpenQuake және DEEPSOIL бағдарламаларын топтамалық сызықтық емес есептеулерді және деректерді параллель өңдеуді орындау мүмкіндігімен біріктіреді, бұл дәстүрлі сызықтық модельдермен салыстырғанда есептеу өнімділігін 60-70% арттыруды қамтамасыз етеді. Жобаның экономикалық тиімділігі әрбір учаскеде қымбат тұратын бұрғылау жұмыстарын қажет етпей, сейсмикалық қауіпті болжамдардың жоғары дәлдігінде, сондай-ақ инженерлік қорғау аймақтарын мақсатты таңдау үшін құралдарды құруда және сейсмикалық және сұйылту қаупін азайту шараларына жұмсалатын шығындарды оңтайландыруда.

Level of implementation (in Russian) : Разработанные методики полевых (MASW, HVSR, ERT) и лабораторных испытаний (резонансная колонка и циклическое кручение — RC/CTS) прошли апробацию на экспериментальных площадках в городах Алматы и Шымкент. Полученные результаты подтвердили корректность подходов к определению динамических свойств грунтов и возможность их дальнейшего использования для оценки сейсмической реакции площадок. На основе собранных данных реализован пилотный расчётный модуль PSHA-NL (вероятностный сейсмический анализ с учётом нелинейных свойств грунтов), который продемонстрировал применимость метода в региональных условиях. В настоящее время все разработанные подходы находятся на стадии опытного применения и подготовки к практическому внедрению в инженерно-геологическую и сейсмическую практику Казахстана. Степень внедрения: апробационная (экспериментальная)

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірленген далалық (MASW, HVSR, ERT) және зертханалық (резонанстық баған және циклдік бұралу - RC/CTS) сынақ әдістері Алматы мен Шымкенттегі тәжірибелік алаңдарда тексерілді. Нәтижелер топырақтың динамикалық қасиеттерін анықтау тәсілдерінің жарамдылығын және оларды учаскенің сейсмикалық реакциясын бағалау үшін одан әрі пайдалану мүмкіндігін растады. Жиналған деректер негізінде әдістің аймақтық жағдайларда қолданылуын көрсететін PSHA-NL (сызықтық емес топырақ қасиеттерін ескере отырып, ықтималдық сейсмикалық талдау) пилоттық есептеу модулі енгізілді. Қазіргі уақытта барлық әзірленген тәсілдер пилоттық кезеңде және Қазақстандағы инженерлік, геологиялық және сейсмикалық тәжірибеде практикалық енгізуге дайындалуда. Енгізу кезеңі: пилоттық (тәжірибелік)

Efficiency (in Russian) : Разработанный подход обеспечивает получение сайт-специфических коэффициентов сейсмического усиления, согласующихся с наблюдаемым поведением глубоких впадин и осадочных бассейнов. Использование ансамблей профилей и случайных кривых позволяет обеспечить прозрачную оценку неопределённости результатов. Кроме того, предложена система приоритетной оценки риска разжижения грунтов, что повышает эффективность планирования инженерных и инфраструктурных проектов в сейсмоопасных районах. Полученные результаты демонстрируют высокую научную и практическую значимость, создавая основу для совершенствования методов сейсмического районирования, проектирования сооружений и управления рисками на уровне городского планирования.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген тәсіл терең ойпаттар мен шөгінді бассейндердің байқалған мінез-құлқына сәйкес келетін учаскеге тән сейсмикалық күшейту коэффициенттерін береді. Профильді ансамбльдер мен кездейсоқ қисықтарды пайдалану нәтижелердің белгісіздігін ашық бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, топырақтың сұйылту қаупін бағалауға басымдық беру жүйесі ұсынылады, бұл сейсмикалық қауіпті аймақтарда инженерлік және инфрақұрылымдық жобаларды жоспарлаудың тиімділігін арттырады. Алынған нәтижелер жоғары ғылыми және практикалық маңыздылықты көрсетеді, қала құрылысы деңгейінде сейсмикалық аймақтандыру әдістерін, құрылымдық жобалауды және тәуекелдерді басқаруды жетілдіруге негіз болады.

Field of application (in Russian) : Исследование в области наук о земле

Field of application (in Kazakh) : Жер туралы ғылымдар саласындағы зерттеулер