57. Сейсмические явления – определение и классификация по происхождению.

Сейсмические (от греческого —сотрясение) явления проявляются в виде упругих колебаний земной коры. Это грозное явление природы типично районам геосинклиналей, где активно действуют современные горообразовательные процессы, а также зонам субдукции и обдукции.

Сотрясения сейсмического происхождения происходят почти непрерывно. Специальные приборы регистрируют в течение года более 100 тысяч землетрясений, но из них, к счастью, только около 100 приводит к разрушительным последствиям и отдельные — к катастрофам с гибелью людей, массовыми разрушениями зданий и сооружений.

Землетрясения возникают также в процессе извержения вулканов (например, на Камчатке), возникновения провалов в связи с обрушением горных пород в крупные подземные пещеры, узкие глубокие долины, а также в результате мощных взрывов, производимых, например, в строительных целях. Разрушительное действие таких землетрясений невелико и они имеют местное значение, а наиболее разрушительными являются тектонические сейсмические явления, захватывающие, как правило, большие площади.

58. Тектонические землетрясения.(интернет)

Тектоническими называются землетрясения, вызванные эндогенными факторами и обусловленные подвижками отдельных блоков по зонам разломов. К этой группе относят подавляющее большинство (около 95%) всех фиксируемых землетрясений. Еще в начале прошлого века было установлено, что эпицентры очень частых землетрясений приурочены к зонам, лежащим вдоль горных хребтов, особенно если эти хребты круто обрываются к низменностям или берегам морей и океанов. Было замечено также, что в некоторых случаях эпицентры располагаются вдоль линий, перпендикулярных к направлениям хребтов. Тщательные многолетние наблюдения позволили установить, что во многих случаях очаги землетрясений расположены вдоль зон крупных сбросов, а сами подземные удары сопровождаются подвижками по этим сбросам. В целом для тектонических землетрясений характерны следующие признаки: 1) значительный радиус распространения макро-, и мегасейсмических явлений, достигающий 1500—2000 км; 2) широкое распространение микросейсмических явлений, нередко захватывающих весь земной шар; 3) часто наблюдающаяся вытянутость плейстосейстовых областей вдоль молодых горных сооружений и вдоль зон молодых разломов; 4) значительные изменения земной поверхности и сильные разрушения искусственных сооружений в плейстосейстовых областях; 5) большие размеры плейстосейстовых областей.

59. Защита от землетрясений, строительство в сейсмических районах.

Для размещения городов и поселков, промышленных и граж­данских зданий и других сооружений в сейсмических районах следует выбирать территории с благоприятными в сейсмическом отношении инженерно-геологическими условиями, т. е. характе­ризующиеся спокойным рельефом, сложенные скальными, полу­скальными и плотными грубообломочными, песчаными и глинистыми породами, с глубоко залегающим уровнем подземных вод. Территории затапливаемые, заболоченные, с неглубоким залеганием подземных вод, сложенные насыпанными или намытыми неконсолидированными породами, отвалами, а так­же территории, опасные в отношении образования провалов, обвалов, крупных осыпей, оползней, селей и других геологиче­ских явлений, неблагоприятны для застройки. Поэтому террито­рии с расчетной сейсмичностью 7, 8, 9 баллов, имеющие неодно­родные инженерно-геологические условия, должны расчленяться на отдельные части незастраиваемыми участками, в пределах которых размещаются зоны зеленых насаждений, бульвары, парки, проезды, площади и др.

При проектировании зданий и сооружений в сейсмических районах для обеспечения их устойчивости осуществляют также разнообразные конструктивные мероприятия, определяемые их размерами, этажностью, формами в плане, конструкцией и т. д. Этими мероприятиями предусматривается необходимость соблю­дения симметричности сооружений относительно их осей, придания им большей прочности и жесткости разными способами армирова­ния, устройства антисейсмических швов, разделяющих сооруже­ния на отдельпые отсеки, и др. Кроме того, для особо ответствен­ных зданий и сооружений принимают расчетную сейсмичность на 1 балл выше, чем расчетная сейсмичность горных пород основания по сейсмическому микрорайонированию.

При проектировании линейных сооружений (дорог, линий электропередачи и др.) большое внимание следует обращать на выбор их трасс, а также на условия строительства. Так, папример, при проектировании земляного полотна дорог следует принимать более пологие углы заложения откосов насыпей, выемок и полу­выемок, чем в несейсмических районах. Основную площадку земляного полотна дорог, прокладываемых вдоль склонов, реко­мендуется размещать либо полностью в полувыемках, либо пол­ностью на полунасыпях. Откосы рекомендуется укреплять под­порными сооружениями и т. д. При проектировании мостов, тун­нелей и других сооружений применяют разнообразные конструк­тивные мероприятия с целью придания им повышенной прочности и устойчивости.

Все перечисленное показывает, что строительство сооружений в сейсмических районах действительно требует соблюдения опре­деленных правил и ограничений.

60. Вибрация во время динамических воздействий уменьшает силы междучастичного трения и сопротивление сдвигу. Сильные импульсные воздействия могут вызвать дополнительные осадки и просадки. При определенной частоте колебаний междучастичное трение в сыпучих грунтах может настолько уменьшиться, что грунт приобретает свойства вязкой жидкости даже при малом количестве воды в нем. При наличии большого количества воды в грунте она может не успеть покинуть поры, в которых находилась, поэтому возникает поровое противодавление, уменьшающее сопротивление сдвигу.

Разжижение песчаных грунтов заключается в том, что с ростом частоты колебаний они начинают "течь" как вязкая жидкость. Разжижение начинается после преодоления порога колебаний по частоте. До разжижения, при меньшей частоте колебаний до этого порога, проявляется виброползучесть. Чаще всего разжижаются водонасыщенные мелкие и пылеватые пески. Чем больше пористость грунта, тем при меньших динамических воздействиях начинается разжижение. Отсутствие в грунте напряжений именно переменного знака исключает возможность разжижения песчаных грунтов. Статическая нагрузка не только снижает возможность разрушения структуры грунта, но и уменьшает уплотняемость несвязных грунтов при динамической нагрузке.