Экологические последствие землетрясений

При оценке проявившейся сейсмичности и построении карты изосейст необходимо учитывать некоторые особенности, не вошедшие в явном виде в шкалу М5К-64:

в пересеченной и холмистой местностях амплитуды колебаний, а следовательно, и интенсивность сотрясений возрастают с высотой и с увеличением крутизны склонов;

на границах негоризонтальных неоднородностей и тектонических нарушений, в том чис

ле под толщами нескольких сотен метров, интенсивность может резко возрасти;

в многоэтажных зданиях реакции зданий, людей и предметов на верхних этажах сильнее, чем на первом;

в зданиях одного типа и этажности степень повреждения может зависеть от вида междуэтажного перекрытия (деревянное, сборное или монолитное железобетонное) и кровли.

При оценке балльности обзорным методом по данным о наиболее значительных разрушениях, приуроченных часто к неблагоприятным геологическим структурам или инженерно-геологическим условиям, интенсивность сейсмического воздействия по отношению к средним грунтовым условиям может оказаться завышенной, что приведет к искажению карты изосейст.

2.3 Детальное (поквартальное) макросейсмическое обследование застроенных территорий

Идея поквартального обследования территории города после сильного землетрясения и составления на этой основе карты сейсмического микрорайонирования была выдвинута и осуществлена на примере г. Ашхабада СВ. Медведевым [20].

Основой для оценки балльности по повреждениям зданий является их классификация по степеням повреждения d— объективным независимым характеристикам состояния. Изданий после сейсмического воздействия. Распределение числа поврежденных зданий по степеням повреждения с достаточной точностью может считаться нормальным, одни пользоваться градациями шкалы М8К-64. На этой основе был разработан и применен метод статистической обработки макросейсмических данных, собранных на территории города [11].

На фиксированной площадке

землетрясение гравитационный обвал макросейсмический

dcp=∑d/n,

где d — степени повреждения отдельных зданий, принятые в шкале МSК-64,с добавлением d = 0 и введением понятий о структурных и конструктивных повреждениях (см. табл. 2.1);n—количество зданий на площадке осреднения. Все здания при этом подразделяются на типы А, Б и В, Выделяют также типы зданий, имеющих антисейсмические усиления: С7, С8, С9 рассчитанные соответственно на 7, 8 и 9 баллов.

Сбор и обработку макросейсмических данных можно проводить несколькими способами. Один из них — сбор информации равномерно на всей территории. В этом случае при обработке макросейсмических данных значение dср (для каждого типа зданий отдельно) вычисляют для заранее намеченных площадок осреднения с присвоением центру площадки вычисленной средней степени повреждения. Смещая площадки (с частичным перекрытием), обследованную территорию покрывают сеткой, каждому из узлов которой присваивается соответствующее значение dср, а затем проводят изолинии dcp, Чем меньше размер площадки и больше степень перекрытия, тем "гуще" сетка.

Вычисление dcp можно вести с постоянной детальностью (площадка постоянных размеров) и с постоянной точностью (число зданий сохраняется, а размер площадки меняется). Практически удобнее (без использования компьютерных программ) метод постоянной детальности; постоянной же точности следует добиваться равномерным распределением по площади объектов наблюдения. Пока недостаточно изучен вопрос об оптимальных величинах площадки и шага осреднения. Очевидно, что с увеличением размеров площадки растет ошибка, связанная с влиянием инженерно-геологических условий; при малых площадках сказывается влияние недостаточного числа объектов наблюдения. При компьютерной обработке данных в программу следует включать оптимальные параметры. Можно рекомендовать увеличение площадки и шага осреднения при однородных грунтах и их уменьшение при частой смене инженерно-геологических условий.

В качестве примера отметим, что обработка макросейсмического материала по г. Махачкала производилась на топографической основе масштаба 1:5000; вся территория разбивалась на квадратные площадки со стороной 200 м (площадь 0,04 км2); шаг скользящего осреднения (расстояния между центрами соседних площадок после очередного смещения) был принят равным 100 м; на одну площадку приходилось примерно 10 зданий [11].

В том случае, если на территории города преобладают однотипные здания, инженерно-геологические условия известны, а возможности сбора информации ограничены, можно воспользоваться "кустовым" способом. На нескольких участках с различными инженерно-геологическими условиями обследуют подряд определенное количество зданий (например, 15—20 на каждом участке) и вычисляют dср для каждого участка. Это значение распространяют на всю территорию с аналогичными инженерно-геологическими условиями.

При обработке материалов макросейсмических обследований землетрясения 1971 г. в г. Петропавловске-Камчатском в связи со сложностью инженерно-геологических условий и большим разнообразием типов и конструкций зданий территория города была разделена на участки различной конфигурации и площади. При выделении площадок осреднения основную роль играли два фактора: относительная однородность инженерно-геологических условий и наличие на площадке не менее 10 однотипных зданий.

В связи с тем что шкала повреждений (см. табл. 2.1) является открытой в крайних градациях (d-0 -отсутствие повреждений, наблюдается при любых сколь угодно слабых воздействиях, меньших некоторого предела; d= 5-полное обрушение здания, наблюдается при любых сколь угодно сильных воздействиях, больших некоторого предела), определение dср при наличии на площадке осреднения более 50 % зданий с d = 0 или d=5 производится по табл. 2.2. Отрицательные значении dcp соответствуют средним воздействиям, меньшим тех, которые соответствуют d = 0. Значения dср > 5 соответствуют средним воздействиям, большим тех, которые соответствуют dcp=5.

Переход от средней степени повреждения dср к балльности I может быть осуществлен на основе количественных характеристик процента повреждения в соответствии со шкалой МSК-64. На рис. 2.1 приводятся графики перехода от dcp к I для зданий различного типа. За стандарт следует принимать кривую 2 для зданий типа Б (кирпичные). Для зданий других типов графики требуют уточнения.

Ошибка оценки балльности складывается из ошибки определения dcp ошибки перехода от dcp к I.Первая (при Dср=1-4) при достаточных размерах выборки может быть определена с любой разумной точностью (для оценки dср с ошибкой ±0,25 необходима выборка из 10 зданий). Вторая ошибка не превышает ±0,25, но может быть уменьшена для специально исследованных зданий стандартного типа.

При преобладании зданий с d—0 желательно использовать и другие показатели шкалы МSК-64. Проведение детального макро-сейсмического обследования землетрясения 1971 г. в г. Петропавловске-Камчатском показало, что по аналогии со степенью повреждения можно ввести понятия средней степени воздействия на предметы (pcp) и средней степени воздействия на людей (lср). Используя эти величины и изложенную выше методику, по показателям рср и Iср можно получать макросейсмическую основу для СМР. Особенно важно иметь такую информацию при землетрясениях интенсивностью 4—6 баллов. Учитывая возможность многофакторного анализа с применением ЭВМ, значения рср и Icp могут быть использованы также при обследовании землетрясений и большей интенсивности.

 Скачать реферат