Действие землетрясений на искусственные сооружения.

Разрушительное действие землетрясений на искусственные сооружения зависит от силы толчка, характера сотрясения, угла выхода удара, направления сейсмического луча по отношению к постройке, свойств грунта и качества построек. Естественно, что чем сильнее удар, тем он гибельнее для всякого рода искусственных сооружений. Однако при одной и той же силе удара степень разрушений может оказаться различной в зависимости от характера сотрясений. Вертикальные колебания, характеризующиеся малыми амплитудами, как правило, менее опасны для зданий, чем колебания иных типов. Вертикальные толчки, подбрасывая предметы, только при большей силе разбивают их горизонтальными трещинами на несколько частей. Каждая часть в случае плохой установки на фундаменте поворачивается на некоторый угол вокруг вертикальной оси или отбрасывается в сторону. Подбрасывание и поворот крыш наблюдается редко. При этом стены разбиваются неправильной системой трещин, у непрочных построек стены разрушаются, а крыша накрывает развалины. Такие разрушения имели место близ эпицентра ашхабадского землетрясения 1948 г.

Разрушения, вызываемые волнообразными колебаниями, отличаются неравномерностью даже в одном и том же здании и зависят от направления сейсмического луча и угла выхода удара. Стены, перпендикулярные к сейсмическому лучу, т. е. параллельные фронту сейсмической волны, разрушаются гораздо сильнее, чем стены, параллельные сейсмическому лучу. Сильное разрушение стен, параллельных фронту сейсмической волны, объясняется поверхностью фронта волны, которая при ударе не только смещает, но и изгибает стену. Стены при этом часто дробятся и вываливаются, здание становится сквозным, а крыша висит на двух поперечных стенах. При алма-атинском землетрясении 1887 г. вываливались преимущественно северные и южные стены домов, так как сейсмическая волна шла с юга. Стены, перпендикулярные к фронту волны, чаще сохраняются и лишь покрываются трещинами, наклоненными в одну или в две противоположные стороны под одинаковыми углами. Если волна проходит в диагональном направлении к стенам здания, т. е. фронт ее встречает угол здания, то этот угол обычно разваливается. Угол выхода удара имеет большое значение. Наблюдения показывают, что сильнейшие разрушения происходят при углах выхода удара от 45 до 55°.

Катастрофические последствия землетрясений часто усиливаются пожарами, вспыхивающими от развалившихся во время топки печей, от коротких замыканий электропроводки, разрывов газовых труб и т. п. Борьба с пожарами затрудняется тем, что первые же толчки землетрясений обычно выводят из строя водопроводы, разрывая трубы. Город Сан-Франциско был уничтожен в 1906 г. не столько самим землетрясением, сколько пожаром, с которым не могли справиться из-за порчи водопровода; то же произошло в г. Токио в 1923 г. На железных дорогах землетрясения вызывают деформацию насыпей —их разрыв, смещение и выбрасывание, балласта, а также деформацию рельсов. Мосты и эстакады, как правило, испытывают очень сильные разрушения даже при металлической или железобетонной конструкции.

Размеры областей сотрясения и разрушений весьма разнообразны и зависят от силы удара и глубины очага землетрясения. Землетрясения с небольшой плейстосейстовой областью и ограниченной площадью сотрясения, как правило, имеют неглубокий очаг. Землетрясение даже слабое, но распространяющееся на значительную площадь, всегда связано с глубоким очагом. Например, швабское землетрясение 1891 г. с неглубоким очагом захватило площадь всего 800 км2, а карпатское землетрясение 1940 г. (с глубиной очага, превышающей 100 км) ощущалось на площади около 2 млн. км2. Его сила в эпицентре (район Плоешти в Румынии) достигала 9—10 баллов, в Бухаресте — 8, в Одессе — 6, в Киеве — 5, в Москве — 4 балла. Плейстосейстовая область этого землетрясения имела форму овала длиной 100—150 км,  вытянутого вдоль  юго-восточного изгиба Карпат.

Размеры площади, захватываемой землетрясением, можно также характеризовать расстоянием между соседними изосейстами. В табл. 30 приведены средние расстояния между изосейстами, вычисленные для ряда землетрясений Кавказа и Средней Азии с неглубокими очагами (10—40 км). Для сравнения приведены расстояния между изосейстами более глубокофокусного карпатского землетрясения 1940 г. Из таблицы видно, что с увеличением глубины очага резко увеличиваются расстояния между изосейстами, т. е. резко увеличивается площадь, охватываемая землетрясением.

Немецкие сейсмологи Б. Гутенберг и К. Рихтер предложили разделять землетрясения в зависмости от радиусов распространения сейсмических явлений на 5 классов интенсивности (табл. 31).

ТАБЛИЦА 3 0
Расстояние между изосейстами (км) в зависимости от глубины очагов
Глубина очагов, км
Изосейсты, ограничивающие зоны сотрясения различной интенсивности, балл Кавказ (10—25) Средняя Азия (20—40) Карпатское землетрясение 1940 г. (>100)
8—9

7—8

6—7

5—66—10

10—15

20—22

3010

15

25

50—6060-100

120

160

300

ТАБЛИЦА 31

Классификация землетрясенийКласс землетрясенийСила землетрясения в эпицентре, баллыМаксимальное эпицснтральное расстояние, при котором землетрясения фиксируются сейсмографамиградусыкмА*

В *

С

D

Е

* Очень сильные землетрясения7,8-8,5

7,0—7,7

6,0—7,0

5,3—6,0

<5,3Отмечаются всеми

90

45

< 10станциями мира

10000

5000

< 1000

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>