Сейсмические явления


Сейсмологиянаука о землетрясениях и связанных с ними явлениях. Сейсмические явления проявляются в виде упругих колебаний земной коры. Это явление типично для районов геосинклиналей, где активно действуют современные горообразовательные процессы. Сотрясения сейсмического происхождения происходят почти непрерывно. В течение года регистрируется более 100 000 землетрясений.

В среднем на Земле происходят:

– катастрофических землетрясений – 1
– сильно разрушительных землетрясений – 10
– разрушительных землетрясений – 100
– землетрясений, сопровождающихся повреждением сооружений – 1 000

Наиболее разрушительными являются тектонические сейсмические явления, занимающие большие площади. Они возникают на суше и на дне океанов. Местные и несущественные сотрясения поверхности вызывают провалы пещер, обвалы и лавины, падение метеоритов, создание водохранилищ.

Землетрясения. Очаг зарождения сейсмических волн называется гипоцентром. Непосредственно над гипоцентром на поверхности земли располагается эпицентр (рис. 24).

 

 

Рис. 24. Гипоцентр (Г) и эпицентр (Эп) землетрясений: 1 – продольные сейсмические волны; 2 – поперечные сейсмические волны; 3 – поверхностные сейсмические волны

 

На этом участке сотрясение поверхности происходит в первую очередь и с наибольшей силой. От гипоцентра во все стороны расходятся продольные и поперечные сейсмические волны. Продольные волны вызывают расширение и сжатие пород в направлении их движения. Поперечные волны вызывают в породах деформации сдвига. На поверхности земли распространяются поверхностные волны, способные вызвать не менее пагубное воздействие на здания и сооружения.

В зависимости от глубины залегания различают землетрясения поверхностные с гипоцентром на глубине 1…10 км, коровые – от 30 до 50 км и глубокие или плутонические – до 700 км.

Оценка силы землетрясения производится по балльной системе: 12-ти балльная в России (табл.).

На территориях, где сила землетрясений не превышает 7 баллов, основания зданий и сооружений проектируются без учета сейсмичности.

В сейсмических районах, т.е. районах с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 балов, проектирование ведется в соответствии со СНиП по проектированию зданий и сооружений в сейсмических районах. Строительство при этом следует проводить с учетом категорий горных пород по сейсмическим свойствам.

Категория I – скальные (граниты, гнейсы, известняки, песчаники) и полускальные (мергель, глинистые известняки, туфы, гипсы) породы; крупнообломочные особо плотные породы при глубине залегания уровня грунтовых вод более 15 м. Балльность сейсмичности снижается на 1.

Категория II – глины и суглинки, находящиеся в твердом состоянии, пески и супеси при глубине менее 8 м; крупнообломочные породы при глубинах залегания уровня грунтовых вод 8…10 м. Исходная балльность.

Категория III – глины и суглинки, находящиеся в пластичном состоянии, пески и супеси при глубинах залегания уровня грунтовых вод менее 4 м; крупнообломочные породы при глубинах залегания уровня грунтовых вод менее 3 м. Балльность сейсмичности повышается на 1.

Сейсмические баллы и последствия землетрясений

Балл Характеристика Последствия
Незаметное Колебания земли отмечаются приборами
Очень слабое В отдельных случаях ощущаются людьми, находящимися в спокойном состоянии
Слабое Отмечаются некоторыми людьми
Умеренное Отмечаются многими людьми
Довольно сильное Качание висячих предметов, многие спящие просыпаются
    Сильное   Легкие повреждения в зданиях, тонкие трещины в штукатурке; трещины в сырых грунтах, небольшие изменения дебита источников и уровня воды в колодцах
      Очень сильное   Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах; в единичных случаях нарушения стыков трубопроводов; большое количество трещин в сырых грунтах, в отдельных случаях мутнеет вода, изменяется дебит источников и уровень грунтовых вод
      Разрушительное   Большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб, отдельные случаи разрушения стыков трубопроводов; трещины в сырых грунтах до нескольких см, вода в водоемах становится мутной, возникают новые водоемы, часто меняется дебит источников и уровень воды в колодцах
    Опустошительное   В некоторых зданиях обвалы: обрушение стен, перекрытий, кровли; многочисленные разрывы и повреждения трубопроводов; трещины в сырых грунтах до 10 см; большие волнения в водоемах, часто возникают новые и пропадают существующие источники
Уничтожающее Обвалы во многих зданиях. Трещины в грунтах до 1 м шириной
Катастрофическое Многочисленные трещины на поверхности земли, большие обвалы в горах
Изменение рельефа местности в больших размерах

Сравнительные характеристики землетрясений приведены в табл.

Параметр землетрясений Землетрясения
слабейшие сильные частные сильнейшие частные
Протяженность очага, км 0,003
Площадь главной трещины, км2 10–5 105
Объем очага, км3 10–9 1015
Длительность процесса в очаге, с 10–3 102
Сейсмическая энергия, Дж 102 1015 1018
Класс землетрясения
Количество землетрясений в год 107
Преобладающий период колебаний, с 10–2
Амплитуда смещений в эпицентре, см 10–6 102
Амплитуда ускорений в эпицентре, см/с2

В сейсмических районах не рекомендуется прокладывать водоводы, магистральные линии и канализационные коллекторы в водонасыщенных грунтах (кроме скальных, полускальных и крупнообломочных пород), в насыпных грунтах независимо от их влажности, а также на участках с тектоническими нарушениями.

Геофизики Ч. Рихтер и Б. Гутенберг разработали шкалу оценки энергии землетрясений с учетом магнитуды – условной единицы, равной десятичному логарифму отношения амплитуды смещения частиц грунта, при данном землетрясении, к амплитуде смещения частиц при слабом эталонном землетрясении, расположенном на расстоянии около 100 км от эпицентра. Значения магнитуды (шкала Рихтера) изменяется от 0 до 8,8. Нуль шкалы Рихтера дает очаг, при котором амплитуда сейсмической волны на расстоянии 100 км от эпицентра будет равна 1 мкм или 0,001 мм. Магнитуда – расчетная величина, относительная характеристика сейсмического очага, не зависящая от места расположения записывающей станции. Она используется для оценки общей энергии, выделившейся в очаге (установлена функциональная зависимость между магнитудой и энергией).

Моретрясения – разновидность землетрясений, возникающих при перемещении блоков островных дуг и океанической коры. Они возникают на дне океанов, при этом создаются огромные волны, высотой до 30 м, которые называют цунами или торнадо. Самая высокая волна (цунами) у побережья Аляски достигла 66 м (1964 год) со скоростью 1000 км/ч. По мере уменьшения глубины моря крутизна волны возрастает и со страшной силой обрушивается на берег. Частота возникновения цунами не столь велика как у землетрясений. Так у побережья Камчатки и Курильских островов за 200 лет их наблюдалось всего 14, из которых только четыре были катастрофическими.

 



Дата добавления: 2021-05-28; просмотров: 373;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.