Меню
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Надійність будівельних об'єктів та безпека життєдіяльності людини
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Землетрусу

Землетрус - це підземні поштовхи та коливання земної кори, викликані найчастіше (95 % випадків) тектонічної діяльністю. Згідно використовуваної у світі 12-бальної шкали Ріхтера і MSK землетрусу інтенсивністю 6-7 балів і вище приводять до виникнення небезпеки для здоров'я і життя людей. Людські втрати і матеріальні збитки при землетрусах обумовлені насамперед ступенем руйнування будівель.

Щорічно на Землі реєструється приблизно 10 тис. землетрусів, близько 4 тис. подій - відчутні землетруси, для яких швидкість руху частинок в хвилі або масова швидкість досягає більше 10 см/с. З цієї кількості приблизно половина доводиться на підводні землетруси. Сильні землетруси призводять до появи біля узбережжя гігантських, руйнівних хвиль цунамі, а в районі епіцентру землетрусу спостерігаються незвичайні гідродинамічні явища, відомі у мореплавців під назвою моретрясения. На землі з'являються гігантські тріщини і розломи.

На рис. 2.3 схематично показаний осередок землетрусу, розташований в земній корі, називається гіпоцентром, від якого розходяться сейсмічні хвилі, що викликають пошкодження будівельних об'єктів, пожежі, обвали, зсуви і розриви в земної поверхні. Точку прямо над гіпоцентром на поверхні Землі називають епіцентром. Сейсмічна вібрація може викликати розрідження вологих піщаних ґрунтів і, як наслідок, деформацію гребель, змішання і осідання фундаментів, деформацію підземних споруд і комунікацій.

Районами найбільш ймовірних катастрофічних землетрусів (8 балів і вище в межах колишнього СРСР) є південно-захід Молдови, територія Кавказу, Прибайкалля, Камчатка, Курильські острови. Середня Азія, Казахстан. При інтенсивності землетрусу 9-10 балів масові людські втрати можуть виникнути протягом кількох десятків секунд.

Рис. 2.3. Схема розповсюдження землетрус та його наслідки:

1 - гіпоцентр; 2 - розлом; 3 - максимальний; 4 - ділянка розрідження ґрунту; 5 - зсуви і обвали; 6 - розриви; 7 - територія руйнування, пожежі, паніки; 8 - зона струсу; 9 - цунамі

Струси та змішування земної поверхні іноді бувають настільки сильними, що деформуються, наприклад, залізничні колії і руйнуються сучасні будівлі і споруди (рис. 2.4).

Найбільш потужним за останні 80 років на Кавказі був землетрус 7 грудня 1988 р. у Вірменії. Його Сила в епіцентрі склала понад 9 балів. Постраждали 21 місто, 342 села, багато сотень виробничих і сільськогосподарських об'єктів. З-під руїн витягли 40 тис. осіб, з них близько 25 тис. загиблих, понад 500 тис. людей залишилися без даху над головою.

В результаті катастрофічного землетрусу інтенсивністю 8 балів за шкалою Ріхтера 21 червня 1990 р. на півночі Ірану в провінції Гілян загинуло понад 50 тис. осіб і близько 1 млн осіб були поранені і позбулися даху. Зруйновані півтори тисячі сіл. Значно постраждали 12 міст, три з яких повністю знищені.

Землетруси викликають і інші стихійні лиха, такі як зсуви, лавини, селі, цунамі, повені (із-за прориву гребель), пожежі (при пошкодженні нафтосховищ і розриву газопроводів), пошкодження комунікацій, ліній енерго-, водопостачання та каналізації, аварії на хімічних підприємствах з закінченням (розливом), а також на АЕС з виливом (викидом) радіоактивних речовин в атмосферу та ін.

Рис. 2.4. Характерні руйнування будівель та споруд: а - деформації рейкових шляхів внаслідок поздовжнього стиснення і поперечного розтягування земної поверхні під час Ниигатского землетрусу в Японії (1964); б - руйнування будівель і споруд міської інфраструктури при землетрусі в Китаї (2008 р.)

На слабких водонасышенных піщаних грунтах і при неправильно запроектованому фундаменті при землетрусі можлива втрата стійкості будівельних об'єктів. Відомі випадки, коли опори мостів та будівлі при сейсмічної вібрації просідали в ґрунт і навіть перекидалися. У р. Ніїгата (Японія) монолітні залізобетонні будівлі отримали серйозні пошкодження через розрідження піщаних грунтів підстав (рис. 2.5).

Основними характеристиками землетрусів є глибина осередку, магнітуда та інтенсивність енергії на поверхні Землі.

Глибина осередку землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до 30 км, в деяких випадках вона може бути значно більше. Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і являє собою логарифм максимальної амплітуди зміщення ґрунту в мікронах, яка вимірюється за сейсмограмме на відстані 100 км від епіцентру. Магнітуда (М) за Ріхтером змінюється від 0 до 9 (найсильніший землетрус). Збільшення її на одиницю означає десятикратне зростання амплітуди коливань у ґрунті (або зсув ґрунту) і збільшення енергії землетрусу в 30 разів. Так, амплітуда зміщення ґрунту землетрусу з М = 7 в 100 разів більше, ніж з М = 5, при цьому загальна енергія землетрусу збільшується в 900 разів. Інтенсивність енергії на поверхні Землі вимірюється в балах. Вона залежить від глибини вогнища, магнітуди, відстані від епіцентру, геологічної будови грунтів та інших факторів.

Рис. 2.5. Вид на місто Ніїгата (Японія) після землетрусу

Коротка характеристика інтенсивності прояву землетрусу на поверхні Землі за шкалою MSK, прийнятої в Росії та країнах СНД, наведена в табл. 2.1.

Таблиця 2.1. Інженерні характеристики прояву землетрусів

Бал

Сила землетрусу

Коротка характеристика землетрусу

1

Непомітне

Відмічається тільки сейсмічними приладами

2

Дуже слабка

Відчувається окремими людьми, які перебувають у стані повного спокою

3

Слабке

Відчувається лише невеликою частиною населення

4

Помірне

Розпізнається по дрібному дребезжанию і коливання предметів, посуду, шибок, скрипу дверей та стін

5

Досить сильний

Загальний струс будівель, коливання меблів. Тріщини в шибках і штукатурці. Пробудження сплячих

6

Сильне

Відчувається всіма. Падають зі стін картини, відколюються шматки штукатурки. Легке пошкодження будівель

7

Дуже сильне

Тріщини в стінах кам'яних будинків. Антисейсмічні, а також дерев'яні споруди залишаються неушкодженими

8

Руйнівне

Тріщини на крутих схилах і на сирому ґрунті. Пам'ятники зсуваються з місця або перекидаються. Будови сильно ушкоджуються

9

Спустошлива

Сильне пошкодження і руйнування кам'яних будинків

10

Знищує

Великі тріщини в грунті. Зсуви та обвали. Руйнування кам'яних будівель. Викривлення залізничних рейок

11

Катастрофічне

Широкі тріщини в землі. Численні зсуви і обвали. Кам'яні будинки зовсім руйнуються

12

Сильно катастрофічне

Зміни в грунті досягають величезних розмірів. Численні тріщини, обвали і зсуви. Виникнення водоспадів, подпруд на озерах, відхилення течії річок. Жодна споруда не витримує

Для ілюстрації впливу сильних землетрусів на стан міських і сільських поселень наведемо результати наслідків кількох сильних землетрусів за останні 500 років:

o в Китаї в 1556 р. загинуло 830 тис. чоловік;

o в Італії в 1908 р. загинули 83 тис. осіб;

o в Китаї в 1920 р. загинуло 100 тис. людей;

o в Японії в 1923 р. загинуло 137 тис. чоловік;

o в Ашхабаді в 1948 р. загинуло 110 тис. осіб;

o в Таджикистані в 1949 р. загинули 20 тис. чоловік;

o у Вірменії в 1988 р. загинули 25 тис. чоловік;

o о. на Сахалін у 1995 р. повністю було стерте з лиця землі сел. Нефтегорск, в якому з 3 тис. жителів загинули 2 тис.;

o у Туреччині у 1999 р. кількість загиблих становила 40 тис. осіб;

o на півдні Китаю в провінції Гуйчжоу при землетрусі в травні 2008 р. загинули 65 тис. осіб, було зруйновано велику кількість будівель і споруд (рис. 2.6). Економічний збиток тільки цього землетрусу склав мільярди доларів.

У серпні 2008 р. в провінціях Сичуань і Юньнань в результаті серії землетрусів було завалено 258 тис. будинків, постраждало 800 тис. осіб, з них 150 тис. евакуйовано в безпечні місця.

Слід зазначити, що катастрофічні наслідки сильних землетрусів викликані заниженою сейсмічною небезпекою, пророкує сейсмологами, і відсутністю інженерних заходів щодо забезпечення сейсмостійкості будівель та споруд.

Чарлз Дарвін, подорожуючи на кораблі " Бігл, описуючи наслідки Чилійського землетрусу 1835 р. писав: "Гірко і принизливо бачити, що справи людські, коштували стільки часу і праці, знищено в одну мить".

Рис. 2.6. Пошкодження будівель і споруд під час землетрусу в провінції Гуйчжоу (Китай, 2008 р.): а - зруйнований міст на криволінійній ділянці автодороги; б - розбір завалів в житловому мікрорайоні силами підрозділів рятувальних загонів

Нас вражають, але вже не дивують зростаючі з кожним часом і вдень після землетрусу цифри виявленого числа загиблих, зниклих без вести і без даху над головою, тому що землетруси володіють страшною здатністю приносити смерть, розорення і руйнування. Однак самі струсу землі відповідальні лише за частину втрат. Землетруси викликають і інші геологічні ефекти, такі як зсуви і розрідження ґрунту, здатні вбивати людей і тварин, спустошувати поля і руйнувати будівлі. Землетруси в морях і океанах породжують цунамі, які спрямовуються через водний простір, що проходять тисячі кілометрів і спустошують прибережні міста, віддалені від епіцентру.

Поперечний розмір збуреної області морської поверхні при моретрясении зазвичай перевищує 50-100 км, а тривалість дії сильного моретрясения може досягати 10 хв. Під час моретрясения на поверхні акваторії утворюються системи стоячих хвиль великої крутизни, виникають окремі вертикальні стовпи води, формуються відокремлені хвильові освіти, відзначаються сильні акустичні ефекти. Можлива поява брызговых султанів, відкол і розліт кавітаційних шарів води. Корабель, що потрапив у зону дії моретрясения, виявляється в оточенні гігантських, стоячих хвиль, що заповнюють весь видимий простір. Жахливий гуркіт і гул доповнюються різкими ударами по днищу, сильним струсом судна і руйнуваннями палубних надбудов, витримали в минулому чимало штормових ситуацій. Проте найбільші руйнування природного середовища і будівель приносять хвилі цунамі, які, набігаючи на узбережжі, змивають все на своєму шляху.

Сейсмологи поділяють небезпечні надалі землетрусів на природні:

o струсу ґрунту;

o тріщини, осідання, змішування ґрунту;

o зсуви, лавини, селі;

o розрідження фунта;

o цунамі;

o сейши,

і пов'язані з людською діяльністю:

o руйнування або обвалення будівель, мостів та інших споруд;

o повені при прориви гребель і водоводів;

o пожежі при пошкодженнях нафтосховищ і розривах газопроводів;

o пошкодження транспортних засобів, комунікацій, ліній енерго - і водопостачання, а також каналізаційних труб;

o радіоактивні витоку з ядерних реакторів;

o падіння та перекидання предметів всередині та зовні будівель.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Деякі заходи для зменшення небезпеки в житлових приміщеннях при землетрусах
Прогнозування і оцінка обстановки при землетрусах
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси