Территория Российской Федерации, по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8–9 и 9–10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале. Определенную угрозу представляют и 6–7-балльные зоны в густозаселенной Европейской части России.
Первые сведения о сильных землетрясениях на территории России можно обнаружить в исторических документах XVII – XVIII веков. Планомерные же исследования гео-графии и природы землетрясений были начаты в конце XIX –начале XX веков. Они связаны с именами И.В. Мушкетова и А.Н.
Орлова, составивших в 1893 г первый каталог землетрясений на территории страны и показавших, что сейсмичность и горообразующие процессы имеют одну и ту же геодинамическую природу. С работ академика князя Б.Б. Голицына, заложившего в 1902 г основы отечественной сейсмологии и мировой сейсмометрии, началась новая эра в изучении природы и причин землетрясений. Благодаря открытию первых сейсмических станций в Пулкове, Баку, Иркутске, Макеевке, Ташкенте и Тифлисе (ныне Тбилиси), впервые стала поступать достоверная информация о сейсмических явлениях на территории Российской империи. Современный сейсмический мониторинг территории России и сопредельных регионов осуществляет Геофизическая служба Российской академии наук (ГС РАН), созданная в 1994 г и объединившая около 300 сейсмостанций страны.
ОГЭ по географии 2023! Разбор задания 14
В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит — Евразиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. Наиболее подвижны и, следовательно, активны, границы плит, где формируются крупные сейсмогенерирующие орогенические пояса: Альпийско-Гималайский — на юго-западе, Трансазиатский — на юге, пояс Черского — на северо-востоке и Тихоокеанский пояс — на востоке Северной Евразии. Каждый из поясов неоднороден по строению, прочностным свойствам, сейсмогеодинамике и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.
В Европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири — Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке — Курило-Камчатский регион и остров Сахалин. Менее активны в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии и Чукотки, хотя и здесь возникают достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Сибирской платформ. Наряду с местной сейсмичностью на территории России ощущаются также сильные землетрясения сопредельных зарубежных регионов (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ, Центральная Азия и др.).
Строительство дома в условиях повышенной сейсмики. часть 1 из 2х
Характерная особенность всех сейсмоактивных регионов — примерно одинаковая их протяженность (около 3000 км ), обусловленная размерами древних и современных зон субдукции (погружение океанической литосферы в верхнюю мантию Земли), расположенных по периферии океанов, и их орогенических реликтов на континентах. Преобладающее число очагов землетрясений сосредоточено в верхней части земной коры на глубинах до 15–20 км.
Самыми глубокими (до 650 км ) очагами характеризуется Курило-Камчатская зона субдукции. Землетрясения с промежуточной глубиной залегания очагов (70–300 км) действуют в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, глубина до 150 км ), в Центральной Азии (Афганистан, зона Гиндукуша, глубина до 300 км ), а также под Большим Кавказом и в центральной части Каспийского моря (до 100 км и более).
Наиболее сильные из них ощущаются на территории России. Каждому региону свойственны определенная периодичность возникновения землетрясений и миграция сейсмической активизации вдоль зон разломов. Размеры (протяженность) очагов обусловливают величину магнитуды землетрясений ( M по Ч. Рихтеру). Длина разрыва пород в очагах землетрясений с М=7,0 и выше достигает десятков и сотен километров. Амплитуда смещений земной поверхности измеряется метрами.
Сейсмичность территории России удобно рассматривать по регионам, расположенным в трех основных секторах — на Европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. В такой же последовательности представлена и степень изученности сейсмичности этих территорий, основанная не только на инструментальных, но и на исторических сведениях о землетрясениях. Более или менее сопоставимы и надежны результаты наблюдений, выполненные начиная с XIX века.
Европейская часть России
Северный Кавказ, будучи составной частью протяженной Крым-Кавказ-Копетдагской зоны Иран-Кавказ-Анатолийского сейсмоактивного региона, характеризуется самой высокой сейсмичностью в Европейской части России. Здесь известны землетрясения с магнитудой около М=7.0 и сейсмическим эффектом в эпицентральной области интенсивностью I 0 =9 баллов и выше.
Наиболее активна восточная часть Северного Кавказа — территории Республики Дагестан, Чеченской Республики, Республики Ингушетия и Республики Северная Осетия— Алания. Из крупных сейсмических событий в Республике Дагестан — землетрясения 1830 г (М=6,3, I 0 =8–9 баллов) и 1971 г (М=6,6, I 0 =8–9 баллов); на территории Чеченской Республики — землетрясение 1976 г (М=6,2, I 0 =8–9 баллов).
В западной части, вблизи границы России, произошли Тебердинское ( 1902 г М=6,4, I 0 =7–8 баллов) и Чхалтинское ( 1963 г М=6,2, I 0 =9 баллов) землетрясения. Самые крупные из известных землетрясений Кавказа, ощущавшихся на территории России интенсивностью до 5-6 баллов, произошли в Азербайджане в 1902 г (Шемаха, М=6.9, I 0 =8—9 баллов), в Армении в 1988 г (Спитак, М=7,0, I 0 =9—10 баллов), в Грузии в 1991 г (Рача-Джава, М=6,9, I 0 =8–9 баллов) и в 1992 г (Барисахо, М=6,3, I 0 =8–9 баллов).
На Скифской плите местная сейсмичность связана со Ставропольским поднятием, частично захватывающим Республику Адыгею, Ставропольский и Краснодарский края. Магнитуды известных здесь землетрясений не достигали М=6,5. В 1879 г произошло сильное Нижнекубанское землетрясение (М=6 0, I 0 =7–8 баллов). Имеются исторические сведения о катастрофическом Понтикапейском землетрясении ( 63 г до н. э.), разрушившим ряд городов по обе стороны Керченского пролива. Многочисленные сильные и ощутимые землетрясения отмечены в районе Анапы, Новороссийска, Сочи и на других участках Черноморского побережья, а также в акваториях Черного и Каспийского морей.
Восточно-Европейская равнина и Урал характеризуются относительно слабой сейсмичностью и редко возникающими здесь местными землетрясениями с магнитудой М=5,5 и интенсивностью до I 0 =6–7 баллов. Такие явления известны в районе городов Альметьевск ( 1914 г 1986 г ), Елабуга ( 1851 г 1989 г ), Вятка ( 1897 г ), Сыктывкар ( 1939 г ).
Не менее сильные землетрясения возникают на Среднем Урале, в Предуралье, Поволжье, в районе Азовского моря и в Воронежской области. На Кольском полуострове и сопредельной с ним территории отмечены и более крупные сейсмические события (Белое море, Кандалакша, 1626 г М=6,3, I 0 =8 баллов). Слабые землетрясения (с М менее 4,0, I 0 =5–6 баллов и менее) возможны практически повсеместно.
На северо-западе России ощущаются землетрясения Скандинавии (Норвегия, 1817 г ), на юге — сильные землетрясения на восточном побережье Каспийского моря (Туркмения, Красноводск (ныне Туркменбашы), 1895, Небитдаг, 2000 г ), Кавказа (Спитак, Армения, 1988 г ), Крыма (Ялта, 1927 г ). На обширной площади, в том числе в Москве и Санкт-Петербурге, неоднократно наблюдались сейсмические колебания интенсивностью до 3–4 баллов от заглубленных очагов крупных землетрясений, происходящих в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, 1802, 1940, 1977, 1986, 1990 гг.). Нередко сейсмическая активность усугубляется техногенным воздействием на литосферную оболочку Земли (добыча нефти, газа и других полезных ископаемых, закачка флюидов в разломы и т.п.). Такие, «индуцированные», землетрясения регистрируются в Республике Татарстан, Пермском крае и в других регионах страны.
Сибирь
Алтай, включая его монгольскую часть, и Саяны—один из наиболее сейсмоактивных внутриконтинентальных регионов мира. На территории России достаточно сильными местными землетрясениями характеризуется Восточный Саян, где известны землетрясения с М=7,0 и I 0 =9 баллов ( 1800 г 1829 г 1839 г 1950 г ) и обнаружены древние геологические следы (палеосейсмодислокации) таких и более крупных сейсмических событий.
На Алтае самое крупное из последних землетрясений произошло 27 сентября 2003 г в высокогорном Кош-Агачском районе (М=7,5, I 0 =9–10 баллов). Менее значительные по магнитуде (М=6,0–6,6, I 0 =8–9 баллов) землетрясения происходили на Алтае и Западном Саяне и ранее. Крупнейшие сейсмические катастрофы в начале прошлого века имели место в Монгольском Алтае.
К их числу относятся Хангайские землетрясения 9 и 23 июля 1905 г Первое из них, по определению американских сейсмологов Б. Гутенберга и Ч. Рихтера, имело магнитуду М=8,4, а сейсмический эффект в эпицентральной области составил I 0 =11–12 баллов. Магнитуда и сейсмический эффект второго землетрясения, по их же оценкам, близки к предельным величинам магнитуд и сейсмического эффекта — М=8,7, I 0 =12 баллов. Оба землетрясения ощущались на огромной территории Российской империи, на расстояниях до 2000 км от эпицентра. В Иркутской, Томской, Енисейской губерниях и по всему Забайкалью интенсивность сотрясений достигала 6–7 баллов. Другими сильными землетрясениями на сопредельной с Россией территории Монголии были Монголо-Алтайское ( 1931 г М=8,0, I 0 =10 баллов), Гоби-Алтайское ( 1957 г М=8,2, I 0 =11 баллов) и Моготское ( 1967 г М =7,8, I 0 =10–11 баллов).
Байкальская рифтовая зона — уникальный сейсмогеодинамический регион мира. Впадина озера Байкал представлена тремя сейсмоактивными котловинами — южной, средней и северной. Аналогичная зональность свойственна и проявлению сейсмичности восточнее озера, вплоть до реки Олёкма.
Восточнее Олёкмо-Становая сейсмоактивная зона трассирует границу между Евразиатской и Китайской литосферными плитами (некоторые исследователи выделяют еще промежуточную, меньшую по площади, Амурскую плиту). На стыке Байкальской зоны и Восточного Саяна сохранились следы древних землетрясений с М=7,7 и выше ( I 0 =10–11 баллов). В 1862 г при землетрясении I 0 =10 баллов в северной части дельты реки Селенга ушел под воду участок суши площадью 200 км2 с шестью улусами, в которых проживало 1300 чел., и образовался залив Провал. Среди относительно недавних крупных землетрясений — Мондинское ( 1950 г М=7,1, I 0 =9 баллов), Муйское ( 1957 г М=7,7, I 0 =10 баллов) и Среднебайкальское ( 1959 г М=6,9, I 0 =9 баллов). В результате последнего землетрясения дно в средней котловине озера опустилось на 15–20 м.
Верхояно-Колымский регион принадлежит поясу Черского, протягивающемуся в юго-восточном направлении от устья реки Лена к побережью Охотского моря, Северной Камчатке и Командорским островам. Самые сильные из известных в Республике Саха (Якутия) землетрясений — два Булунские ( 1927 г М=6,8 и I 0 =9 баллов каждое) в низовьях реки Лена и Артыкское ( 1971 г М=7,1, I 0 =9 баллов) — у границы Республики Саха (Якутия) с Магаданской областью. Менее значительные сейсмические события с магнитудой до М=5,5 и интенсивностью I 0 =7 баллов наблюдались на территории Западно-Сибирской платформы.
Арктическая рифтовая зона является северо-западным продолжением сейсмоактивной структуры Верхояно-Колымского региона, уходящей узкой полосой в Северный Ледовитый океан и соединяющейся на западе с аналогичной рифтовой зоной Срединно-Атлантического хребта. На шельфе моря Лаптевых в 1909 г и 1964 г произошли два землетрясения с магнитудой М=6,8.
Дальний Восток
Курило-Камчатская зона является классическим примером субдукции Тихоокеанской литосферной плиты под материк. Она протягивается вдоль восточного побережья Камчатки, Курильских островов и острова Хоккайдо. Здесь возникают самые крупные в Северной Евразии землетрясения с М=8,0 и сейсмическим эффектом I 0 =10 баллов.
Структура зоны четко прослеживается по расположению очагов в плане и на глубине. Протяженность ее вдоль дуги примерно 2500 км по глубине — свыше 650 км толщина — около 70 км угол наклона к горизонту — до 50°. Сейсмический эффект на земной поверхности от глубоких очагов относительно невысок.
Определенную сейсмическую опасность представляют землетрясения, связанные с деятельностью Камчатских вулканов ( 1827 г при извержении вулкана Авачинская Сопка интенсивность сотрясений достигала в Петропавловске-Камчатском 6–7 баллов). Самые сильные (М=8,0–8,5, I 0 =10–11 баллов) землетрясения возникают на глубине до 80 км в сравнительно узкой полосе между океаническим желобом, полуостровом Камчатка и Курильскими островами (1737, 1780, 1792, 1841, 1918, 1923, 1952, 1958, 1963, 1969, 1994, 1997 гг. и др.).
Большинство из них сопровождалось мощными цунами высотой 10–15 м и более. Наиболее изучены Шикотанское ( 1994 г М=8,0, I 0 =9–10 баллов) и Кроноцкое ( 1997 г М=7,9, I 0 =9–10 баллов) землетрясения, возникшие у Южных Курильских островов и восточного побережья Камчатки. Шикотанское землетрясение сопровождалось волной цунами высотой до 10 м сильными афтершоками и большими разрушениями на островах Шикотан, Итуруп и Кунашир. Погибли 12 человек, причинен огромный материальный ущерб.
Сахалин представляет собой северное продолжение Сахалино-Японской островной дуги и трассирует границу Охотоморской и Евразиатской плит. До катастрофического Нефтегорского землетрясения ( 1995 г М=7,5, I 0 =9–10 баллов) сейсмичность острова представлялась умеренной и здесь ожидались лишь землетрясения интенсивностью до I 0 =6–7 баллов.
Нефтегорское землетрясение было самым разрушительным из известных за все время на территории Российской Федерации. Погибло около 2000 чел. В результате полностью ликвидирован поселок Нефтегорск.
Можно полагать, что техногенные факторы (бесконтрольная откачка нефтепродуктов) сыграли роль спускового механизма для накопившихся к этому моменту упругих геодинамических напряжений в регионе. Монеронское землетрясение ( 1971 г М=7,5), произошедшее на шельфе в 40 км юго-западнее острова Сахалин, на побережье ощущалось интенсивностью около 7 баллов. Крупным сейсмическим событием было Углегорское землетрясение ( 2000 г М=7,1, I 0 =9 баллов). Возникнув в южной части острова, вдалеке от населенных пунктов, оно практически не принесло ущерба, но подтвердило повышенную сейсмическую опасность острова Сахалин.
Приамурье и Приморье характеризуются умеренной сейсмичностью. Из известных здесь землетрясений пока только одно на севере Амурской области достигло магнитуды М=7,0 ( 1967 г I 0 =9 баллов). В будущем магнитуды потенциальных землетрясений на юге Хабаровского края также могут оказаться не менее М=7,0, а на севере Амурской области не исключены землетрясения с М=7,5 и выше. Наряду с внутрикоровыми, в Приморье ощущаются глубокофокусные землетрясения юго-западной части Курило-Камчатской зоны субдукции. Землетрясения на шельфе нередко сопровождаются цунами высотой до 3–4 м.
Чукотка и Корякское нагорье еще недостаточно изучены в сейсмическом отношении из-за отсутствия здесь необходимого числа сейсмических станций. В 1928 г у восточного побережья Чукотки возник рой сильных землетрясений с магнитудами M =6,9, 6.3, 6,4 и 6,2. Там же в 1996 г произошло землетрясение с М=6,2. В Корякском нагорье до 1991 г самым сильным из ранее известных было Хаилинское землетрясение 1991 г (М=7,0, I 0 =8–9 баллов). Еще более значительное землетрясение (М=7,6, I 0 =9–10 баллов) произошло в этой же эпицентральной области 21 апреля 2006 г В результате сильно пострадали населенные пункты Хаилино, Тиличики и Корф.
Сейсмическое районирование территории России
С целью прогноза сейсмической опасности и обеспечения сейсмостойкого строительства необходимыми инженерными данными в 1991–1997 гг. на основе новой методологии в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН создан комплект карт общего сейсмического районирования Российской Федерации — ОСР-97. Дифференцированные оценки сейсмической опасности позволяют использовать этот комплект карт для проектирования и строительства сейсмостойких объектов разных категорий ответственности и сроков службы.
Источник: geographyofrussia.com
Сейсмические районы россии
Сейсмическое районирование – это картирование потенциальной сейсмической опасности, обусловленной максимальными возможными сейсмическими воздействиями, выраженными в баллах макросейсмической шкалы интенсивности, а также в других физических единицах — в ускорениях, скоростях, спектрах, длительности колебаний грунта и др., которые необходимо учитывать при проектировании и строительстве в сейсмических районах. Сейсмическое районирование актуально для всей без исключения территории Российской Федерации, где даже на относительно спокойных в геологическом отношении равнинных территориях имели место, и возможны в будущем, достаточно сильные и разрушительные землетрясения. На Северном Кавказе, юге Сибири и Дальнем Востоке значительную площадь занимают чрезвычайно опасные в сейсмическом отношении 8-9- и 9-10-балльные зоны.
Согласно российским стандартам, сейсмическое районирование подразделяется на общее сейсмическое районирование (ОСР), детальное сейсмическое районирование (ДСР) и сейсмическое микрорайонирование (СМР). Различие между перечисленными видами сейсмического районирования заключается в объектах изучения, содержании задач и методиках их решения, что определяет масштабы картирования. ОСР отвечает федеральному уровню, ДСР — региональному и СМР — местному (муниципальному). Карты общего сейсмического районирования, определяющие исходную сейсмическую опасность, входят в состав Строительных норм и правил (СНиП), а также других нормативных и методических документов по сейсмостойкому проектированию и строительству.
Рис.1. Карта сейсмического районирования России
В последние десятилетия в большинстве стран мира для сейсмического районирования территорий широко используется вероятностный анализ сейсмической опасности (ВАСО). Однако, как ни парадоксально, в нашей стране, где в 1937 году впервые в мире была создана нормативная карта сейсмического районирования территории СССР (составитель Г.П.Горшков), а в середине 60-х годов прошлого столетия впервые были разработаны методы вероятностных оценок сейсмических воздействий (Ю.В.Ризниченко), практически все карты ОСР (1937, 1949, 1957, 1968 и 1978 гг.) территории страны оказывались детерминистскими и не учитывали особенностей сейсмического режима регионов. Даже карта сейсмического районирования выпуска 1978 г.
Сейсмическое районирование России
(СР-78), в которую ее составителями были введены некие индексы 1, 2 и 3, якобы отражающие повторяемость сейсмических сотрясений один раз в 100, 1000 и 10000 лет, на самом деле не давала адекватных оценок сейсмической опасности, что явилось одной из причин недостаточной надежности этой карты.
В частности, в результате такой индексации реальный инженерный риск, определяемый картой СР-78, оказался не единым для всех сейсмоопасных районов страны. Более того, как было показано при создании в 1991-1997 гг. первых вероятностных карт ОСР-97 (отв. ред. В. И. Уломов), совмещать такую разнородную информацию на одной и той же карте, по меньшей мере, некорректно, поскольку с увеличением периода «ожидания», на картах меняется не только номинал сейсмической интенсивности, но и конфигурация сейсмоопасных зон, поскольку «срабатывание» тех или иных сейсмогенерирующих структур непосредственно связано с продолжительностью заданного интервала времени.
Как показали исследования 1991-1997 гг., карта СР-78 на самом деле и не была «общей», поскольку составлялась из разрозненных фрагментов, созданных в разных республиках и регионах на основе разнородных исходных данных и различной, не всегда понятной, методики. Например, единый в сейсмогенетическом и сейсмогеодинамическом отношении Иран-Кавказ-Анатолийский регион, протяженностью около 3000 км, был искусственно (административно) разделен на части, каждая из которых исследовалась «самостоятельно» сейсмологами в каждой из шести бывших союзных республик — Азербайджане, Армении, Грузии, Туркмении, Украине и РСФСР.
Карта СР-78 оказалась самой неудачной из всех предыдущих официальных карт сейсмического районирования. Так, начиная со Спитак-Ленинаканской катастрофы, в течение относительно короткого отрезка времени на территории бывшего СССР одно за другим произошли разрушительные землетрясения, на 2-3 балла превысившие сейсмическую интенсивность, указанную на карте ОСР-78. Ими были Спитакское землетрясение 1988 г. в Армении, Зайсанское землетрясение 1990 г. — в Казахстане, Рача-Джавское 1991г. — в Грузии, Сусамырское 1992 г. — в Киргизии, Хаилинское 1991 г. и Нефтегорское 1995 г. — в России (в Корякии и на Сахалине).
Нефтегорское землетрясение, произошедшее ночью 28 мая 1995 г. в северной части острова, было самым разрушительным из известных до этого на территории России. Строительство города началось в 1964 г. Первоначально поселок назывался Восток, в 1970 г. его переименовали в Нефтегорск. По генеральному плану поселок был рассчитан на 5 тысяч жителей.
В результате землетрясения были полностью разрушены почти все здания и сооружения. Пятиэтажные 80-квартирные дома, совершенно не рассчитанные на сейсмику, которая в те времена оценивалась местной картой сейсмического районирования лишь в 6 баллов, рухнули под собственным весом. В общей сложности погибло свыше 2000 человек из, прмерно, 3000 жителей Нефтегорска, который поле этой катастрофы перестал существовать.
Прежней, детерминистской, карте ОСР-78 не соответствовало и крупнейшее землетрясение в Горном Алтае в 2003 г, обошедшееся без жертв только благодаря незаселенности его эпицентральной области. Ещё более крупное (магнитуда М=7.6-7.8) землетрясение случилось в 2006 г. в малозаселенном районе на севере Камчатки — в Корякии, где в 1991 г. произошло Хаилинское землетрясение.
В 1991-1997 гг. произошла смена парадигмы в прогнозе сейсмической опасности. Была разработана целостная методология конструирования модели зон возникновения очагов землетрясений (ЛДФ-модель зон ВОЗ) и её сейсмогеодинамической параметризации. Вместо традиционно одной детерминистской карты впервые в мировой сейсмологической и строительной практике в нашей стране стал использоваться комплект вероятностных карт — ОСР-97, положивших начало принципиально новому, динамическому, сейсмическому районированию, учитывающему фактор времени.
Условия неопределенностей, которые в природе всегда существуют, а также экономические аспекты обеспечения сейсмостойкого строительства, делают неправомочным детерминистский подход к сейсмическому районированию. В настоящее время районирование сейсмической опасности может быть осуществлено лишь на вероятностной основе. Иными словами, риск всегда будет иметь место, но его необходимо грамотно оценить и свести к минимуму, делая приемлемым для человеческого сообщества. Это и заложено в картах ОСР-97 (отв. ред. В.И.Уломов, ИФЗ РАН), позволяющих оценивать степень сейсмической опасности для объектов разных сроков службы и категорий ответственности на нескольких уровнях, отражающих расчетную интенсивность сейсмических сотрясений, ожидаемых на данной географической площадке с заданной вероятностью в течение определенного интервала времени.
Комплект карт ОСР-97, созданный в 1991-1997 гг. в Институте физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН при участии ряда научных и производственных организаций, был рекомендован Российской академией наук к применению в практике сейсмостойкого строительства. Комплект ОСР-97 включает карты, рассчитанные для периодов повторяемости сейсмических воздействий в среднем один раз за Т=500 (карта А), 1000 (карта В) и 5000 (карта С) лет (рис. 1), что соответствует вероятностям Р=10%, Р=5% и Р=1% возможного превышения (или 90%, 95% и 99%-ной вероятности не превышения) расчетного сейсмического эффекта в течение 50-летних интервалов времени. Для атомной отрасли составлена карта ОСР-97-D, характеризующаяся периодом повторяемости Т=10000 лет и Р=0.5% в течение 50 лет.
В 2000 г. карты ОСР-97 были опубликованы в настенном варианте в масштабе 1:8.000.000. В том же году Госстроем России комплект карт ОСР-97 введен в состав Строительных норм и правил (СНиП II-7-81) «Строительство в сейсмических районах». Методология составления карт ОСР-97 получила международное признание, а карта ОСР-97-А для всей обширной территории Северной Евразии, представленная в пиковых ускорениях колебаний грунта, вошла составной частью в опубликованную в 1999 г. под эгидой ООН мировую карту глобальной сейсмической опасности (Global Seismic Hazard Map). Комплект карт ОСР-97 в 1998 г. был удостоен Диплома первой степени Международной выставки-ярмарки «ИННОВАЦИИ-98» и Медали Всероссийского выставочного Центра. Новая методология и комплект карт ОСР-97 отмечены Государственной премией Российской Федерации 2002 года в области науки и техники.
Уточнение модели зон ВОЗ, на основе которой рассчитаны и построены все карты ОСР-97, и представление зон ВОЗ в более крупном масштабе, по сравнению с ОСР-97 (масштаб 1:2.500.000), должно осуществляться путем проведения исследований по детальному сейсмическому районированию (ДСР, масштаб 1:500.000 и крупнее). Исходной же оценкой сейсмической опасности исследуемой территории при всех работах по ДСР и СМР непременно должны быть карты ОСР-97, их целостная методология расчетов и построений, а также нормативные периоды повторяемости сейсмических воздействий.
Карты ДСР и СМР, составляемые различными организациями и коллективами, не могут быть «конфиденциальными» и «частными», как это нередко делается в последние десятилетия в нашей стране, а должны официально утверждаться, как и карты ОСР, после их профессионального обсуждения, в том числе, на страницах Интернет-портала «Сейсмобезопасность России».
В 2010-2011 гг. выполнены исследования по актуализации карт ОСР-97 в составе создаваемой по заданию Министерства регионального развития Российской Федерации Единой информационной системы «Сейсмобезопасность России». В результате создан ещё более расширенный и функционально содержательный комплект карт ОСР-97*, возросло в десяток раз их число в свзи с увеличением количества расчетных периодов повторяемости (см. табл. 1) и введения, наряду с целочисленными, дробных баллов с шагом 0.5 и 0.1 балла, а также карт, представленных в пиковых ускорениях колебаний грунта, в соответствии с двумя макросейсмическими шкалами — MSK-64 и проектом новой шкалы ШИЗ-2010 (Ф.Ф.Аптикаев и др.). Все расчёты и построения расширенного комплекта карт ОСР-97* выполнили В.И.Уломов и С.А.Перетокин с использованием программно-математического обеспечения «Восток-2003» и на основе той же, но несколько актуализированной, модели зон ВОЗ, что и комплект карт ОСР-97.
Новости и общество
Сейсмически активные районы России: где возможны землетрясения
Землетрясения — страшное природное явление, которое может принести многочисленные беды. С ними связаны не только разрушения, из-за которых могут быть человеческие жертвы. Вызванные ими катастрофические волны цунами способны привести к еще более губительным последствиям.
Для каких районов земного шара землетрясения представляют наибольшую опасность? Для ответа на этот вопрос нужно посмотреть, где находятся активные сейсмические районы. Это зоны земной коры, которые отличаются большей подвижностью, чем окружающие их регионы. Они находятся на границах литосферных плит, где происходят столкновение или раздвижение крупных блоков земной коры. Именно подвижки мощных пластов горных пород и вызывают землетрясения.
Опасные районы мира
На земном шаре выделяются несколько поясов, которые характеризуются большой частотой подземных ударов. Это сейсмически опасные районы. Первый из них принято называть Тихоокеанским кольцом, так как он занимает почти все побережье океана.
Сейсмичность России
Здесь часты не только землетрясения, но и извержения вулканов, поэтому часто применяют название «вулканическое» или «огненное» кольцо. Активность земной коры здесь определяется современными горообразовательными процессами.
Второй крупный сейсмический пояс тянется вдоль высоких молодых гор Евразии от Альп и других гор Южной Европы и до Зондских островов через Малую Азию, Кавказ, горы Средней и Центральной Азии и Гималаи. Здесь также происходит столкновение литосферных плит, что и вызывает частые землетрясения.
Третий пояс тянется через весь Атлантический океан. Это Срединно-Атлантический хребет, являющийся результатом раздвижения земной коры. К этому поясу относится и Исландия, известная в первую очередь своими вулканами. Но и землетрясения здесь — явление отнюдь не редкое.
Сейсмически активные районы России
На территории нашей страны также случаются землетрясения. Сейсмически активные районы России — это Кавказ, Алтай, горы Восточной Сибири и Дальнего Востока, Командорские и Курильские острова, о. Сахалин. Здесь могут случаться подземные толчки большой силы.
Можно вспомнить сахалинское землетрясение 1995 года, когда под обломками разрушенных зданий погибло две трети населения поселка Нефтегорск. После проведения спасательных работ было решено поселок не восстанавливать, а жителей переселить в другие населенные пункты.
В 2012-2014 годы произошло несколько землетрясений на Северном Кавказе. К счастью, их очаги находились на большой глубине. Обошлось без жертв и серьезных разрушений.
Источник: magictemple.ru
Особенности строительства в зонах с сейсмической опасностью
Во многих районах земного шара происходят землетрясения, большинство из которых имеют небольшую интенсивность или случаются в малонаселенных районах. Однако имеется немало землетрясений в результате которых разрушались города и населенные пункты. Сильные землетрясения за последние годы произошли в %ли,1960; Скопле, 1963; Биигате,1964; Каракасе, 1967; Перу,1970; Сан-Фернандо,I97I; Никарагуа, 1972; Гватемале, 1976; Румынии, 1977. К сожалению, пршлеры таких землетрясений могут быть приведены и для нашей страны. Значительный ущерб нанесли Крыкюкое,1927; Кишиневское,1940; Ашхабадское, 1948; Ташкентское, 1966; Джаглбульское, I97I; Газлийское,.1976; Назарбекское, 1980 землетрясения.
Наиболее полные данные по последствиях сильных землетрясений содержатся в работе профессора В. Полякова /115/, где приводятся сведения об огромном ущербе, который наносят человечеству эти стихийные бедствия, занимающие второе место среди других природных катастроф. За период 1947-70 гг. во время землетрясений погибло более 190 тыс.человек.
В /64/ приведены данные о последствиях землетрясений в США., где за период I905-I965 г.г. погибло около 1,4 млн, человек, а материальные убытки исчислялись 1200 млн. долларов. Только от землетрясения I97I г. в Сан-Фернандо убытки составили около 500 млн.долларов. Землетрясение 1906 г. в Сан-Франциско нанесло ущерб в 480 млн.долларов, а при таком же землетрясении в настоящее время убытки составили бы несколько миллиардов долларов, не считая цепной реакции возможных последствий для экономишь США. Рост населения, быстрое развитие промышленности требуют освоения все новых территорий, в том числе и в сейсмически активных районах, поэтому вопрос надежности и экономичности антисейсмического строительства имеет большое народнохозяйственное значение.
Анализ распределения территории и населения СССР по районам с различной сейсмичностью показал, что общая площадь сейсмических районов СССР составляет около 22% всей территории страны. В этих районах расположены девять столиц союзных республик, сотни городов и тысячи сельских населенных пунктов, ведется около ЭД жилищного строительства.
Все возрастающие объекты капитального строительства, увеличение численности и улучшение условий проживания населения, массовое жилищное строительство в крупных городах с неблагоприятным инженерно-геологическими условиями с крайне ограниченными возможностями расширения территории предъявляют высокие требования к надежности и экономичности зданий и сооружений, строящихся в районах высокой сейсмичности. Поэтому перед теорией сейсмостойкости сооружений на современном этапе ставятся новые более сложные задачи, обязанные с необходимостью учета запасов прочности конструкций в предельной стадии работы при интенсивных сейсмических нагрузках, переходу к пространственным расчетным схемам, более полно отражающим реальные свойства зданий и сооружений, использования новых сейсмологических данных, характеризующих долговременную сейсмическую опасность территории, подверженной сейсмическим воздействиям.
Как свидетельствует опыт прошедших землетрясений, здания и сооружения, рассчитанные, запроектированные и построенные с учетом требований норм по сейсмостойкому строительству, вполне удовлетворительно выполняют свое назначение. В этом большая заслуга советских ученых, с трудами которых связано становление и развитие, теории сейсмостойкости.
В соответствии с действующим СНиПом здания и сооружения, строящиеся в сейсмически активных районах, должны быть рассчитаны и запроектированы на восприятие расчетных сейсмических нагрузок. При этом расчет ведется по упругой стадии на некоторое осредненное воздействие, интенсивность которого зависит от балльности района строительства и характеризуется коэффициентом сейсмичности, по физическому смыслу представляющего собой среднее значение ускорений в долях Q. Поэтому можно предположить, что сооружение, запроектированное по действующим нормам, при расчетном землетрясении должно работать в упругой стадии без каких-либо повреждений несущих элементов и конструкций.
Как показывает опыт прошедших землетрясений, здания рассчитанные и построенные — 9*) в соответствии с действующими нормами, вполне удовлетворительно переносят сейсмические воздействия. Однако землетрясения расчетной интенсивности не проходят бесследно: даже в сейсмостойких сооружениях наблюдаются повреждения, в том числе и несущих конструкций. Этому довольно много причин (конструктивные особенности конкретного объекта, прочность материалов, конструкций, качество строительства и многие другие). Однако основной причиной почти всегда является особенность самого сейсмического процесса и прежде всего его интенсивность. Как показывают инструментальные данные, фактическая интенсивность расчетных землетрясений, как правило, оказывается значительно больше расчетных значений Кс.
Этот факт в последнее время становится общепринятым и поэтому в новых нормах по сейсмостойкому строительству в несколько раз повышена величина коэффициента, К^. Так, к 9 балльным землетрясениям (при расчетах по акселерограммам) относятся та, максимальная амплитуда ускорений которых превышает 400 см/сек.
Учитывая изложенное, следует признать, что при расчетных землетрясениях в зданиях неизбежны повреждения отдельных узлов и элементов конструкций. В работе /74/ отмечается, что даже землетрясения средней интенсивности вызывают существенные перенапряжения в конструкциях зданий, запроектированных в соответствии с требованиями сейсмических норм США, и поэтому в сейсмостойких сооружениях следует ожидать повреждений при землетрясениях, интенсивность которых даже ниже расчетных.
Такая же мысль поддерживается крупными советскими исследователями,которые считают, что в настоящее время дальнейшего развития требуют исследования на сейсмические воздействия расчетной интенсивности, когда сооружение работает в предельной стадии, в которой должны быть учтены и использованы все запасы несущей способности конструкций. • В последнее время получает распространение концепция двойно- го расчета, впервые выдвинутая в работах крупнейших советских ученых в области сейсмостойкости сооружений И.И. Гольденблата и В.Полякова, Сущность ее заключается в том, что здание должно быть рассчитано на землетрясения разной интенсивности.
При слабых и умеренных землетрясениях, повторяемость которых соизмерима со сроком службы сооружения, оно должно быть запроектировано таким образом, чтобы затраты, связанные с восстановительным ремонтом, были минимальными. Это значит, что здания рассчитываются по упругой стадии.
При землетрясениях расчетной интенсивности, периоды, повторения которых для большинства сейсмически активных районов нашей страны составляют 1000 и более лет, расчет ведется по новому предельному состоянию. Учитывая малую вероятность таких землетрясений за срок службы сооружения экономически неоправданно строить здания, которые переносили бы сильные землетрясения без всяких повреждений.
Главное требование, предъявляемое в этих условиях к сооружению — обеспечение безопасности населения и сохранности ценного оборудования. Поэтому критерии предельного состояния назначаются из этих основных требований: в зданиях допускаются любые деформации, повреждения отдельных элементов и узлов, однако обрушение несущих конструкций и объекта в целом должно быть безусловно предотвращено. При сильных землетрясениях поведение сооружений характеризуется возникновением и развитием зон и участков повреждений отдельных элементов и узлов конструкций, что приводит к изменению основных динамических параметров системы (жесткостных и диссипативных характеристик, частот и колебаний). Другими словами параметры системы «на выходе», то есть конечное состояние сооружения, перенесшего землетрясение (оценка которого, по-существу, и является в большинстве случаев целью расчета) зависит не только от параметров системы «на входе», но и от особенностей внешнего воздействия (акселерограммы) и характера изменения параметров расчетной модели в процессе землетрясения. Таким образом для всесторонней оценки поведение зданий в условиях реальных землетрясений необходимо рассмотрение сооружения как нестационарной модели, работающей в существенно нелинейной области, при воздействии акселерограм реальных землетрясений.
Недаром задачи теории сейсмостойкости относятся, по мнению профессора И.И. Гольденблата, к одним из наиболее слoжныx современных инженерных задач
в последнее время советскими сейсмологами получены весьма ценные результаты по оценкам долговременной сейсмической опасности различных сейсмологических регионов нашей страны, включая сведения о сейсмической сотрясаемости, а для отдельных районов получены вероятные оценки спектральной сейсмологической сотрясаемости, по которым можно дифференцировать долговременную сейсмическую опасность отдельных классов сооружений.
Одними из важных в настоящее время, становятся экономические критерии, на основе которых может быть выбрана такая степень антисейсмического усиления, которая обеспечивает, с одной стороны, заданный уровень надежности сооружения, а с другой, — минимальную величину расходов, связанных с ликвидацией последствий землетрясения. При этом oдним из основных являются вопросы определения объемов повреждений несущих конструкций зданий в условиях возможных землетрясений, решение которых самым непосредственным образом связано с необходимостью исследования сооружений в условиях реальных землетрясений с учетом действительной работы в стадии, близкой к предельной.
Аналогичный способ усиления ленточных фундаментов буронабивными сваями, используемыми в качестве рычажных опор, выполнен в 1973 г. трестом Гипроспецфундаментстрой по чертежам Гипролесхима в соответствии с рекомендацией НИИ оснований и подземных сооружений. Усилению подвергались фундаменты пятиэтажной башни и примыкающей к ней трехэтажной части производственного корпуса химкомбината в связи с развитием недопустимых осадок и возможного их обрушения. Для этого на расстоянии 2,5 м от наружной стены здания были выполнены два ряда цилиндрических буронабивных свай-стоек (расстояние между рядами 5 м, шаг в ряду 3 м) диаметром 12 и длиной 16 м. Головы свай в каждом продольном ряду объединялись жесткими железобетонными балками, расположенными одна относительно другой на разных уровнях.
В качестве рычажных балок использовали металлические двутавровые консольные балки 50 с шагом 2,5 м, рассчитанные на условия передачи на свайный фундамент соответствующих усилий от стен здания. Балки заделывали в кирпичные стены так, как показано на рис.4.20, на железобетонных балках их размещали таким образом, чтобы в первом ряду сваи работали на вдавливание, во втором — на выдергивание. Осуществленное усиление исключило дальнейшее развитие осадок на аварийном участке корпуса.
Обычно при усилении ленточных фундаментов нагрузки от старого фундамента на сваи передают с помощью поперечных балок, проходящих через стену старого фундамента. Основными недостатками данного способа усиления являются сложность выполнения работ, связанных с пробивкой отверстий для поперечных балок в фундаментной стене, ослабление стены и трудоемкость создания плотного контакта между поперечными балками и фундаментной стеной.
Чтобы в стены дома не проникала грунтовая влага, устраивается гидроизоляция. В каменных и кирпичных фундаментах гидроизоляцию кладут обычно на высоте 15…25 см от уровня земли. Если полы кладут на балки, то гидроизоляция должна быть на 5…15 см ниже их.
Гидроизоляцию фундамента можно провести следующими способами:
Кладут слой цементного раствора (2…3 см) состава 1:2, выравнивают, железнят, сушат. Стелют один слой рубероида.
Кладут 2…3 слоя мастики (1 часть разогретой сосновой смолы + 0,3…0,5 части просеянной извести-пушонки). Горячую мастику наносят слоями (общая толщина 7…10 мм).
На горячей сосновой смоле наклеивают бересту в 2…3 слоя.
Настилают насухо 2 слоя рубероида с нахлестом не менее 150 мм.
Верх фундамента покрывают битумной мастикой и наклеивают на нее первый слой рубероида, который вновь покрывают мастикой, и наклеивают второй слой.
Нижний слой венцов необходимо пропитать антисептиками(желательно больше чем весь сруб). Пустое пространство можно засыпать керамзитом, но нужно помнить что керамзит будет «работать» при слое от 400 мм.
1,7 — глина; 2 — цементная штукатурка, покрытая битумом с наружной стороны; 3,5 — гидроизоляция; 4 — цементный пол; 5 — бетонная подготовка
В доме, имеющем подвал, гидроизоляцию кладут на двух уровнях:
в фундаменте на уровне пола подвала или ниже его на 13 см;
в цоколе на 15:25 см выше поверхности отмостки.
Поверхности стен подвала и его пол изолируют при этом так. Если уровень грунтовой воды ниже пола подвала, то с наружной стороны стены, соприкасающиеся с грунтом, покрывают двумя слоями горячего битума. На пол кладут слой жирной глины (25 см), уплотняют, покрывают слоем бетона (5 см), выравнивают, выдерживают в течение 1…2 недель, покрывают мастикой и наклеивают двухслойный рулонный ковер из рубероида. Сверху кладут такой же слой бетона, который выравнивают, покрывают цементным раствором и железнят.
Когда уровень грунтовых вод выше уровня пола подвала, то надо создать хорошую изоляцию стен и пола. Кроме того, вокруг стен в местах примыкания пола подвала следует сделать эластичный замок из пакли, смоченной в расплавленной битумной мастике. Особенно необходим такой замок в подвалах с глинистым грунтом, где наблюдается неравномерная осадка.
Изоляцию стен с наружной стороны поднимают выше уровня грунтовой воды на 50 см.
При высоком уровне грунтовых вод подполье изолируют сначала слоем глины (25 см), на нее кладут бетон, на бетон — гидроизоляцию и покрывают цементным раствором.
Для освещения подвалов часто ниже уровня земли устраивают окна. Перед такими окнами необходимо иметь колодцы-приямки с облицованными камнем, кирпичом, бетоном стенами. Пол приямка должен иметь лоток для сбора воды; сверху над окнами рекомендуется устроить козырьки.
Верх фундаментов и цоколей не всегда бывает ровным и гладким. Для выравнивания по боковым сторонам на 1…3 см выше их поверхности крепят доски с ровными кромками. Пространство в опалубке заливают цементным раствором состава 1/3 или 1/4, выравнивают, разглаживают, просушивают и затем укладывают гидроизоляцию.
Вода размывает не только основание, но и пагубно влияет на конструкцию самого фундамента. Для защиты последнего от воздействия поверхностных вод, появляющихся при выпадении осадков, таяния снега, по периметру здания устраивается отмостка шириной 700 — 800 мм (на 200 мм шире, чем свес крыши) с уклоном в сторону от дома. Она должна иметь подготовку (толщиной не менее 0.15 м) из уплотненного местного грунта или глины с последующей засыпкой щебнем, гравием или кирпичным боем, которая сверху покрывается слоем асфальта или цементного раствора либо тротуарной плиткой. Прямо под бровкой отмостки следует устроить дренаж, который не только отведет поверхностные воды, но и снизит нагрузку на гидроизоляции подземной части фундамента.
Для защиты от капиллярной влаги в месте соприкосновения кирпичной кладки с бетоном по всему сечению наружных и внутренних стен прокладывается гидроизоляционный слой из рулонных материалов (например, из двух слоев гидростеклоизола на битумной мастике). Если фундамент устроен из сборных элементов, а дом имеет подвал, то такой слой нужно проложить на уровне пола подвала.
При сухих грунтах вертикальная гидроизоляция наружной поверхности фундамента ограничивается обмазкой битума два раза.
Если уровень грунтовых вод превышает глубину заложения фундамента, то необходимо применить оклеечную гидроизоляцию из рулонных материалов. В ряде случае рекомендуется насыпать под фундамент слой из щебня, пропитанного битумом. При высоком уровне и большом напоре грунтовых вод устраивают дренаж, который надежно защитит фундамент от воздействия влаги.
Следует отметить, что описанный выше подход к устройству гидроизоляции традиционный и в чем-то устаревший. В последнее время часто применяется технология проникающей гидроизоляции, основанная на свойстве состава самостоятельно заполнять все пустоты, образуя в них кристаллы. Но стоимость такой гидроизоляции довольно высока.
При устройстве фундаментов зданий следует предусматривать меры по защите оснований от промерзания. На глубину промерзания влияют климат (температура, высота снежного покрова), вид грунта и внутренняя температура здания.
Непромерзающими видами оснований являются скала, крупный песок, гравий. Ясно, что на промерзающих грунтах фундаменты следует закладывать ниже глубины промерзания почвы.
а — величина просадки; б — величина пучения; в — величина бокового сдвига; У.П.Г. — уровень промерзания грунта;
1 — просадка фундамента (А < Б);
2 — выпучивание фундамента при заложении его подошвы выше У.П.Г. (А<Б+В1);
3 — отрыв и выпучивание верхней части фундамента при заложении ниже У.П.Г. (А<В1);
4 — боковой сдвиг фундамента;
А — нагрузки на фундамент;
Б — сопротивление грунта;
В — вертикальные силы морозного пучения грунта;
В1 — касательные силы морозного пучения грунта;
Г — силы бокового давления
Ошибкой многих индивидуальных застройщиков является уверенность, что чем глубже заложен фундамент, тем лучше, и что такое решение уже само по себе обеспечивает его надежную работу и устойчивость. Действительно, при расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают действовать на нее снизу, однако касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности, могут и в этом случае вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Такие случаи наиболее вероятны при устройстве фундаментов из камня, кирпича или мелких блоков, особенно под легкими зданиями и сооружениями.
Чтобы не допустить деформации фундаментов на пучинистых грунтах, необходимо не только расположить их подошву ниже уровня промерзания грунтов и тем самым избавиться от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но надо также нейтрализовать касательные силы морозного пучения, действующие на боковые поверхности фундамента. Для этой цели внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхнюю и нижнюю части фундамента, а основание делают уширенным, в виде опорной площадки-анкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта.
Такое конструктивное решение гарантирует стабильную работу фундаментов при любых вертикальных деформациях грунта, однако, практически оно возможно лишь при использовании железобетона. Если фундаменты возводят из камня, кирпича или мелких блоков без внутреннего вертикального армирования, необходимо их стены делать наклонными (сужающимися кверху). Такой способ устройства фундаментных стен и столбов при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент.
Дополнительными мерами, уменьшающими влияние сил морозного пучения, могут быть:
покрытие боковых поверхностей фундамента скользящим слоем (отработанное машинное масло, полиэтиленовая пленка);
утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундаментов (шлак, керамзит, пенопласт), при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнюю меру можно применить и для ранее построенных мелкозаглубленных фундаментов, нуждающихся в защите от морозного пучения.
В районах с высоким расположением грунтовых вод на фундаменты малоэтажных зданий воздействуют силы морозного пучения. В тяжелых пучинистых грунтах (водонасыщенные глины, суглинки, супеси, мелкие и пылеватые пески) эти силы достигают 100…150 кПа (10…15 тс/м2) и, действуя на фундамент снизу вверх, часто превосходят нагрузки вышерасположенных конструкций. При этом сезонные вертикальные перемещения поверхностного слоя грунта при его промерзании на 1…1,5 м составляют 10…15 см. Перекошенные крыльца, террасы, веранды, а иногда и стены домов — в подавляющем большинстве случаев результат действия именно сил морозного пучения грунтов.
Раздел: Строительство
Количество знаков с пробелами: 19886
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 2
Источник: kazedu.com