3689
.pdfВыпуск № 1 (61), 2021 |
ISSN 2541-7592 |
3. Снижение интенсивности движения на автомобильных дорогах за счет расширения сети и увеличения пропускной способности. Мировая практика показывает, что для сообщения между населенными пунктами должны существовать несколько автомобильных дорог, обеспечивающих снижение интенсивности движения и позволяющих в случае непредвиденных ситуаций организовать альтернативный проезд.
Создание параллельных магистральных дорог потребует привлечения значительных финансовых и материальных ресурсов, что для России может стать нелегкой задачей. Однако мировой опыт показывает, что строительство скоростных магистралей приводит к развитию всей экономики страны.
Безусловным лидером по протяженности автомобильных дорог, в том числе и скоростных, долгое время оставались США. Причем именно строительство автодорог позволило выйти США из кризиса в начале прошлого века.
За последние годы картина резко изменилась и на первое место вышла Китайская Народная Республика. Как показывают данные [4], на 1 января 1989 г. в Китае насчитывалось 147 км магистралей, на 1 января 2008 г. общая длина скоростных дорог составила 53600 км, к концу 2011 г. – 85000 км высокоскоростных дорог. Китайская система автомагистралей превзошла американскую, которая к 2011 г. насчитывала 78000 км. К концу 2018 г. общая длина скоростных автомагистралей в Китае составила 142500 км, и сейчас рост дорог продолжается. Как видится, за 20 лет Китай создал самую большую в мире сеть скоростных автомагистралей.
Строительство скоростных автодорог в нашей стране в большинстве случаев осуществляется за счет реконструкции существующей сети, которая построена на основании нормативной базы середины прошлого века. Эта ситуация требует коренных изменений. На сегодняшний день скоростные дороги необходимо строить по новым направлениям, используя самые последние инновационные решения, а существующую сеть использовать как альтернативную. Кроме того, для снижения загруженности магистральных автодорог и, как следствие, уменьшения количества ДТП, необходимо способствовать развитию сети региональных автомобильных дорог.
В настоящее время сложилась ситуация, когда соседние республики, края и области не имеют сообщения между собой. Достаточно часто между дорогами соседних регионов не хватает 5-10 км дороги, и сообщение осуществляется по федеральной дорожной сети. При этом автомобиль, чтобы попасть в населенный пункт, расположенный на расстоянии 5-10 км в соседнем регионе, должен выполнить пробег в десятки, а то и в сотни километров. При этом происходит увеличение интенсивности движения не только на федеральных дорогах, но и на региональных.
Уменьшение загрузки автодорог обеспечивает более комфортные условия движения, что способствует снижению утомляемости водителей, увеличению средней скорости движения и уменьшению количества ДТП.
Одним из способов, который позволяет увеличить пропускную способность, повысить среднюю скорость дорожного движения и снизить количество ДТП, является перевод двухполосных дорог II категории в четырех полосные дороги. Данную операцию можно осуществить в рамках капитального ремонта, а также при строительстве дополнительных полос для тихоходного транспорта при движении на подъем. Такие меры позволят ликвидировать «пробки», образующиеся при движении за тихоходным транспортом, и избежать лобового столкновения транспортных средств при обгоне, что является наиболее опасным видом ДТП.
Кроме того, при наличии двух дополнительных полос движения в одном направлении можно предусмотреть установку на разделительной полосе ограждений, препятствующих выезду на встречную полосу.
4. Предотвращение наездов на пешеходов и животных за счет оптимального расположения инженерного оборудования и обустройства. Среди видов ДТП в зависимости
91
Научный журнал строительства и архитектуры
от числа погибших наезд на пешеходов занимает второе место после столкновений автомобилей [13]. Ежегодно на дорогах мира погибает более 250 тысяч пешеходов [12]. Около 70 % наездов происходят в населенных пунктах.
Одной из причин частых наездов является установление двухъярусных барьерных ограждений перед пешеходным переходом, сооружаемых высотой от 0,75 до 1,5 м.
Многие пешеходы (особенно дети) имеют рост равный или немного выше барьерного ограждения. Водитель не имеет возможности заранее увидеть пешехода, находящегося за барьерным ограждением, приближающегося к пешеходному переходу. Как следствие, при выходе на пешеходный переход человека у водителя не хватает времени и тормозного пути для остановки автомобиля, даже если он движется с минимальной скоростью.
Для устранения данной причины ДТП необходимо предусмотреть участки установки барьерного ограждения с одной балкой перед пешеходным переходом. При этом повышение удерживающей способности данного ограждения должно рассчитываться за счет уменьшения шага между стойками и применения более жесткой стойки.
Длина участка с пониженным барьерным ограждением должна зависеть от разрешенной скорости движения, предусматривающей полную остановку автомобиля при обнаружении какого-либо препятствия на дороге, и рассчитываться по известной формуле [2]:
S |
Vt |
|
k V 2 |
l0 , |
(2) |
|
|
э |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3,6 |
|
254 f |
v i |
|
|
где V – начальная скорость автомобиля, м/сек; КЭ – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов; t – время реакции водителя, с; l0 – расстояние безопасности перед препятствием, м; f – коэффициент продольного сцепления шины с дорогой; ν – коэффициент поперечного сцепления шины с дорогой; i – продольный уклон рассматриваемого участка.
Также можно рассмотреть более радикальное решение о полном или частичном отказе (за исключением искусственных сооружений) от применения двухъярусного барьерного ограждения с двумя планками. Дополнительная балка обеспечивает увеличение толщины самой конструкции и удерживающей способности, которую можно повысить за счет уменьшения шага между стойками, а также путем использования более жесткого двутавра для стоек.
В местах концентрации дорожно-транспортных происшествий, связанных с наездом на пешеходов, необходимо установить светофоры, а при их отсутствии – световые мигающие фонари и дорожные знаки «Пешеходный переход» с мигающей подсветкой, что привлекает дополнительное внимание водителя.
На участках, где имеются надземные или подземные пешеходные переходы, необходимо вдоль проезжей части установить ограждения второй группы высотой не менее 1,5 м, предотвращающие выход пешеходов на проезжую часть. При этом установка данных ограждений должна предусматриваться независимо от интенсивности движения транспортных средств и пешеходов, так как зачастую на дорогах с невысокой интенсивностью движения пешеходы продолжают ходить по проезжей части, не используя пешеходные переходы на разных уровнях.
При прохождении автодорог в лесных массивах возрастает вероятность ДТП от столкновения с животными, что приводит не только к повреждению транспортных средств, но и к гибели людей и зверей. Большая вероятность гибели животных происходит при скорости движения более 72 км/ч [17-20]. Для снижения вероятности столкновения необходимо в местах возможного пересечения автодорог с животными предусмотреть снижение скорости движения и улучшение видимости на подходах к дорогам. На скоростных дорогах необходимо устанавливать ограждения в виде сеток, предотвращающих выход животных на проезжую часть, устраивать скотопрогоны, экодуки с обеспечением доступа к ним животных [15].
92
Выпуск № 1 (61), 2021 |
ISSN 2541-7592 |
Рассмотрев различные способы повышения безопасности дорожного движения и снижения количества ДТП, не следует забывать об основных задачах, которые стоят перед дорожной службой:
1)обеспечение бесперебойного безопасного движения с расчетными скоростями при любых дорожно-климатических условиях;
2)снижение себестоимости перевозок и повышение комфортности перемещения грузов и пассажиров по автомобильным дорогам.
Выполнения этих требований можно достичь за счет сокращения времени перевозок и, как следствие, путем повышения средней скорости движения, что требует увеличения разрешенной скорости, расширения и улучшения существующей дорожной сети.
Выводы. В результате исследований, установлено, что снижения аварийности можно достичь не только приведением автомобильных дорог в нормативное состояние, но и применением комплекса мер, к которым относятся:
-повышение разрешенной скорости движения для снижения времени нахождения водителя за рулем и уменьшения его усталости;
-расширение сети межрегиональных дорог, а также снижение интенсивности движения на автодорогах за счет строительства скоростных магистралей, проходящих по
новому направлению; - детальное рассмотрение условий применения инженерного оборудования и
обустройства для предотвращения наездов на пешеходов.
Библиографический список
1.Васильев, В. П. Задачи сложные, но выполнимые / В. П. Васильев // Автомобильные дороги . – 2020. – №4. – С. 35-39 .
2.Васильев, А.П. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения: Учебник для вузов / А. П. Васильев, В. М. Сиденко // Москва: Транспорт. – 1990. – 304 с.
3.Васильев, В. П. Акцент на безопасность / В. П. Васильев // Автомобильные дороги. – 2019. – № 4. –
С. 52-61 .
4.Григорьев, Л. Год асфальтового дракона / Л. Григорьев // Автомобильные дороги . – 2020. – № 2. –
С. 111-114.
5.Григорьев, Л. Россия – мировой лидер по снижению смертности на дорогах / Л. Григорьев //
Автомобильные дороги . – 2020. – №5. – С. 2020.
6.Госавтоинспекция опубликовала годовую статистику ДТП за 2019 год // Первый информационноразвлекательный журнал в России для жизни и обо всем, что движется. Права на изображения и материалы принадлежат их авторам. URL: https://1gai.ru/publ/524565-gosavtoinspekcija-opublikovala-godovuju-statistiku-dtp- za-2019-god.html (дата обращения: 15.09.2020)
7.Заседание правительственной комиссии по обеспечению безопасности дорожного движения // Наука и техника в дорожной отрасли . – 2019. – №2. – С. 1 .
8.Канищев, А. Н. Изменение скоростного режима на автомобильных дорогах с учетом современного развития автомобильного транспорта / А. Н. Канищев, А. Ю. Тучина-Молодцова // Научный вестник ВГАСУ. – 2013. – №2. – С. 94-96 .
9.Озун, С. Дорога должна стать безопаснее / С. Озун // Автомобильные дороги . – 2019. – № 9. –
С. 62-63.
10.Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ №77-31262 от 29.02.2008 // ООО Автонет.ру - URL: http://www.autonet.ru/ (дата обращения: 14.09.2020)
11.Пресс-служба Ассоциации «РАДОР» Главная цель - сохранение человеческих жизней // Автомобильные дороги . – 2019. – №8. – С. 33-34.
12.Рыбин, А. Л. Анализ ДТП с участием пешеходов в Российской Федерации / А. Л. Рыбин, А. А. Пьянов // Автомобильные дороги . – 2019. – №5. – С. 110-114.
13.Рыбин, А. Л. Инновационные решения по повышению безопасности движения пешеходов / А. Л. Рыбин, А. А. Пьянов // Автомобильные дороги . – 2020. – №3. – С. 110-113.
14.Стратегия безопасности дорожного движения в Российской Федерации на 2018 - 2024 годы : утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 января 2018 г. № 1-р. - Опубликовано в изданиях: Собрание законодательства Российской Федерации от 2018 г., № 5, ст. 774 ; "Российская газета" от
93
Научный журнал строительства и архитектуры
25.1.2018 г. ; Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru) от 23.1.2018 г. (№ 0001201801230014) – 15 c.
15.Трофименко, Ю В. Снижение рисков возникновения ДТП из-за столкновения автомобилей с дикими животными / Ю. В. Трофимнко, С. В. Карев // Наука и техника в дорожной отрасли . – 2019. – № 2. – С. 12-15.
16.Шургунов, Л. М. Автомобили страны советов Автомобили страны советов / Л. М. Шургунов,
В. П. Ширшов // Москва: Издательство ДОСААФ – 1983. – 127 с.
17.Huijser. Western Transportation Institute, Montana State University; Lloyd Salsman and Terry Wilson, Sensor Technologies and Systems, Inc.; "Animal Vehicle Crash Mitigation Using Advanced Technology Phase I / Huijser, Marcel P., Patrick T. McGowen, Whisper Camel, Amanda Hardy, Patrick Wright, and Anthony P. Clevenger // Review, Design And Implementation." August 2006. – С. 292.
18.Huijser. (2007). Wildlife-vehicle collision and crossing mitigation measures: a toolbox for the montana
department of transportation. Final Report submitted by the Western Transportation Institute.Ng JW, Nielson C, St Clair CC (2008) Landscape and traffic factors influencing deer-vehicle collisions in an urban environment / Huijser,
M.P., Kociolek, A., McGowen, P., Hardy, A., Clevenger, A. P., and Ament, R. // Hum Wildl Inter 2:34–47
19.Ng, J. W. Landscape and traffic factors influencing deer-vehicle collisions in an urban environment / J. W. Ng, С. Nielson, С. Clair // Hum Wildl Inter 2(1):35–49
20.Schrag, A. M. 2003. Highways and Wildlife: Review of Mitigation Projects throughout Europe, Canada
and the United States. Report: 1-28.
References
1.Vasil'ev, V. P. Zadachi slozhnye, no vypolnimye / V. P. Vasil'ev // Avtomobil'nye dorogi . – 2020. –
№4. – S. 35-39.
2.Vasil'ev, A.P. Jekspluatacija avtomobil'nyh dorog i organizacija dorozhnogo dvizhenija: Uchebnik dlja vuzov / A. P. Vasil'ev, V. M. Sidenko // Moskva: Transport. – 1990. – 304 s.
3.Vasil'ev, V. P. Akcent na bezopasnost' / V. P. Vasil'ev // Avtomobil'nye dorogi. – 2019. – №4. – S. 52-61 .
4.Grigor'ev, L. God asfal'tovogo drakona / L. Grigor'ev // Avtomobil'nye dorogi . – 2020. – №2. – S. 111-
114.
5.Grigor'ev, L. Rossija – mirovoj lider po snizheniju smertnosti na dorogah / L. Grigor'ev // Avtomobil'nye dorogi . – 2020. – №5. – S. 2020.
6.Gosavtoinspekcija opublikovala godovuju statistiku DTP za 2019 god // Pervyj informacionno-
razvlekatel'nyj zhurnal v Rossii dlja zhizni i obo vsem, chto dvizhetsja. Prava na izobrazhenija i materialy prinadlezhat ih avtoram. URL: https://1gai.ru/publ/524565-gosavtoinspekcija-opublikovala-godovuju-statistiku-dtp-za-2019- god.html (data obrashhenija: 15.09.2020)
7.Zasedanie pravitel'stvennoj komissii po obespecheniju bezopasnosti dorozhnogo dvizhenija // Nauka i tehnika v dorozhnoj otrasli . – 2019. – №2. – S. 1.
8.Kanishhev, A. N. Izmenenie skorostnogo rezhima na avtomobil'nyh dorogah s uchetom sovremennogo razvitija avtomobil'nogo transporta / A. N. Kanishhev, A. Ju. Tuchina-Molodcova // Nauchnyj vestnik VGASU. –
2013. – №2. – S. 94-96 .
9.Ozun, S. Doroga dolzhna stat' bezopasnee / S. Ozun // Avtomobil'nye dorogi . – 2019. – №9. – S. 62-63.
10. Svidetel'stvo o registracii SMI JeL №77-31262 ot 29.02.2008 // OOO Avtonet.ru. - URL: http://www.autonet.ru/ (data obrashhenija: 14.09.2020)
11.Press-sluzhba Associacii «RADOR» Glavnaja cel' - sohranenie chelovecheskih zhiznej // Avtomobil'nye dorogi . – 2019. – №8. – S. 33-34.
12.Rybin, A. L. Analiz DTP s uchastiem peshehodov v Rossijskoj Federacii / A. L. Rybin, A. A. P'janov // Avtomobil'nye dorogi . – 2019. – №5. – S. 110-114.
13.Rybin, A. L. Innovacionnye reshenija po povysheniju bezopasnosti dvizhenija peshehodov / A. L. Rybin, A. A. P'janov // Avtomobil'nye dorogi . – 2020. – №3. – S. 110-113.
14.Strategija bezopasnosti dorozhnogo dvizhenija v Rossijskoj Federacii na 2018 - 2024 gody : utverzhdena rasporjazheniem Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 8 janvarja 2018 g. № 1-r. - Opublikovano v izdanijah: Sobranie
zakonodatel'stva Rossijskoj Federacii ot 2018 g., № 5, st. 774 ; "Rossijskaja gazeta" ot 25.1.2018 g. ; Oficial'nyj inter- net-portal pravovoj informacii (www.pravo.gov.ru) ot 23.1.2018 g. (№0001201801230014) – 15 s.
15.Trofimenko, Ju V. Snizhenie riskov vozniknovenija DTP iz-za stolknovenija avtomobilej s dikimi zhivotnymi / Ju. V. Trofimnko, S. V. Karev // Nauka i tehnika v dorozhnoj otrasli . – 2019. – №2. – S. 12-15.
16.Shurgunov, L. M. Avtomobili strany sovetov Avtomobili strany sovetov / L. M. Shurgunov,
V.P. Shirshov // Moskva: Izdatel'stvo DOSAAF – 1983. – 127 s.
17.Huijser. Western Transportation Institute, Montana State University; Lloyd Salsman and Terry Wilson, Sensor Technologies and Systems, Inc.; "Animal Vehicle Crash Mitigation Using Advanced Technology Phase I /
Huijser, Marcel P., Patrick T. McGowen, Whisper Camel, Amanda Hardy, Patrick Wright, and Anthony P. Clevenger // Review, Design And Implementation." August 2006. – S. 292.
94
Выпуск № 1 (61), 2021 |
ISSN 2541-7592 |
18. Huijser. (2007). Wildlife-vehicle collision and crossing mitigation measures: a toolbox for the montana department of transportation. Final Report submitted by the Western Transportation Institute.Ng JW, Nielson C, St Clair CC (2008) Landscape and traffic factors influencing deer-vehicle collisions in an urban environment / Huijser,
M.P., Kociolek, A., McGowen, P., Hardy, A., Clevenger, A. P., and Ament, R. // Hum Wildl Inter 2:34–47
19.Ng, J. W. Landscape and traffic factors influencing deer-vehicle collisions in an urban environment. J. W. Ng, S. Nielson, S. Clair // Hum Wildl Inter 2(1):35–49
20.Schrag, A. M. 2003. Highways and Wildlife: Review of Mitigation Projects throughout Europe, Canada
and the United States. Report: 1-28.
METHODS OF REDUCING NUMBER OF ACCIDENTS
BY MEANS OF THE INTEGRATED SAFETY APPROACH
A. N. Kanishchev 1, A. E. Borisov 2, T. V. Karataeva 3
Voronezh State Technical University 1
Russia, Voronezh
GSK VRC LLC Avtodor-Engineering 2
Russia, Voronezh
Branch of the Voronezh State Technical University in Borisoglebsk 3
Russia, Borisoglebsk
1D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Road Construction and Operation, tel.: +7-960-123-88-81, e-mail: kanishchev_alex@mail.ru
2Chief Specialist of GSK VRC OOO Avtodor-Engineering, e-mail: a.borisov1990@yandex.ru
2 PhD in Engineering, Chair of the Dept. of Roads, e-mail: almateri@yandex.ru
Statement of the problem. It is necessary to consider the development of the road network, the formation of traffic flows, the organization of traffic using engineering equipment and road construction as well as to analyze the influence of the considered phenomena on the accident rate of movement speed.
Results. The issues of the impact of speed limitation by traffic rules on safety, taking into account the development of road transport and road network, are explored. Methods of reducing traffic intensity on roads based on the experience of development of road network of foreign countries are set forth. Possible applications of engineering equipment to reduce the number of accidents are examined.
Conclusions. Accident reduction can only be achieved using a comprehensive approach while increasing the level of road maintenance, expanding the road network, increasing the speed of traffic and rational use of engineering equipment.
Keywords: traffic safety, accidents, causes leading to an increase in accidents, decrease in accident rates, traffic intensity.
95
Научный журнал строительства и архитектуры
СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
DOI 10.36622/VSTU.2021.61.1.009 УДК 550.34.01
ВЛИЯНИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ НА СЕЙСМИЧНОСТЬ ТЕРРИТОРИЙ
Х. Р. Зайнулабидова 1
Дагестанский государственный технический университет 1 Россия, г. Махачкала
1 Канд. техн. наук, доцент кафедры архитектуры, тел.: 8-989-462-30-13, e-mail: hanzada1@mail.ru
Постановка задачи. Необходимо осуществить оценку влияния региональной компоненты на величины магнитуд землетрясений.
Результаты. Представлены результаты исследований соотношения между параметрами сейсмогенных разрывов (протяженность, площадь) и магнитудой поверхностных волн MS. Предложены эмпирические зависимости, позволяющие оценить магнитуду поверхностных сейсмических волн на основе параметров очаговых зон инструментальных записей землетрясений, зарегистрированных в различных регионах мира. Определено, что на величину MS влияют тип сейсмогенные подвижки, а также региональные тектонические особенности территорий. При этом для одних районов региональная составляющая имеет существенное значение, для других решающими факторами являются размеры разрыва и тип подвижки.
Выводы. Сравнение результатов расчетов с использованием длины разрыва и площади показали, что зависимости, определенные с применением протяженности разрыва, с большей достоверностью оценивают возможную магнитуду землетрясения.
Ключевые слова: очаг землетрясения, магнитуда, поверхностный разрыв, сейсмогенные подвижки, тектонические условия.
Введение. На данном этапе развития науки прогноз частоты и интенсивности землетрясений еще остается актуальной задачей. Существующие вероятностные методы оценки максимальных магнитуд (mmax) землетрясений основываются на том, что энергия возможных землетрясений зависит от размеров тектонических разломов земной коры [9, 1, 3, 10]. Соотношения между длиной разломов и протяженностью очагов землетрясений сводят к прогнозу максимальных размеров очага возможного землетрясения, а, зная зависимость магнитуды от последних, – к расчету mmax ожидаемых сейсмических событий.
Цель данных исследований – оценка влияния региональных составляющих на геометрические параметры очагов землетрясений с учетом величин магнитуд на основе обработки данных по землетрясениям, зарегистрированным в различных регионах мира. Основой данных исследований являются геометрические параметры очаговых зон.
Исследования в области зависимости магнитуд землетрясений от размеров их очагов были начаты еще в 1950-е гг. [26, 23, 24]. В дальнейшем этой задачей занимались многие исследователи [21, 18, 17, 15, 11, 8]. В основном изучались соотношения Ms с длиной поверх-
© Зайнулабидова Х. Р., 2021
96
Выпуск № 1 (61), 2021 |
ISSN 2541-7592 |
ностных разрывов L, возникших при землетрясениях с горизонтальной направленностью афтершоков, сопровождавших основной толчок. В работе [14] предлагалось получить прогнозные оценки MS, исходя из площадей очаговых разрывов, где были выведены эмпирические зависимости магнитуды от площади и длины разрыва с использованием записей землетрясений конкретных территорий. При этом считалось, что именно региональные тектонические особенности должны влиять на характер этих зависимостей. В нашей стране данное направление сейсмологии — определение магнитуды по размерам очага землетрясения — развивалось в основном палеосейсмологическими методами [6, 7].
В основе метода лежит допущение, что магнитуда землетрясений может быть определена по параметрам поверхностных разрывов, в том числе и по длине разрывов, образовавшихся при соответствующих землетрясениях, с учетом кинематики типа разрыва. В работах последних лет [19] наряду с разделением по типам разрывов при исследовании корреляционных соотношений между MS и L производится также разделением по регионам. Такое разделение принято в руководстве по безопасности РБ-019-01.
В настоящее время применяются два подхода к решению данной задачи – оценка магнитуды по площади очагового разрыва и оценка магнитуды по длине очага или длине поверхностных разрывов с учетом типа подвижки. При этом зависимости определяются на основе мировых или региональных данных.
Вопрос заключается в том, являются ли эти два подхода взаимозаменяемыми, есть ли более предпочтительный. Из сопоставления известных корреляционных зависимостей MS от длины или площади следует, что в целом ни тот, ни другой подход не имеет видимых преимуществ. Полученные при помощи таких данных эмпирические формулы обладают двумя главными недостатками:
1)стандартное отклонение магнитуды MS (разброс получаемых значений MS) составляет не менее 0,35-0.4 (неучет такого отклонения при определенных условиях может привести
кискажению оценки интенсивности сейсмических воздействий примерно на 1 балл);
2)значения магнитуды, получаемые для очагов с длиной не более 20-25 км, существен-
но превышают значения инструментально определенных магнитуд соответствующих землетрясений.
1. Характеристики землетрясений, использованные для исследований. Автором данных исследований были обработаны данные более 300 известных землетрясений, использовавшиеся в той или иной степени для установления обсуждаемых корреляционных зависимостей. В результате выявлен следующий ряд причин, обусловливающих отмеченные недостатки существующих эмпирических формул:
1)недостаточно дробная дифференциация по типам сейсмогенных подвижек (по механизмам очагов) использованных данных или отсутствие таковой;
2)аппроксимация прямой линией области значений М от lg(L) (или М от lg(S)) в ин-
тервале 5,5 ≤ М ≤ 8,5;
3)принятие в расчет поверхностных разрывов, образующихся при землетрясениях средней силы, которые в большинстве случаев не отражают истинных размеров соответствующих им очагов;
4)совместный анализ данных по нормальным коровым землетрясениям и землетрясениям, произошедшим в зонах Японо-Курилской зоны (или вблизи от них).
Для исследования зависимостей MS от размеров очага в данной статье с учетом изложенного выше было отобрано около 300 землетрясений с 5,5 ≤ M S ≤ 8,5 (МS — магнитуда, определенная по 20-секундным поверхностным волнам), данные по которым опубликованы в различных работах [19, 15, 4, 20, 22, 12].
Для изучения были отобраны землетрясения, зарегистрированные на континентальных территориях. События, относящиеся к островным территориям, по условиям возникновения отличаются, и по ним необходимо проводить отдельные исследования. Далее проведена
97
Научный журнал строительства и архитектуры
дифференциация землетрясений по типу сейсмогенной подвижки (по величине горизонтальной сдвиговой компоненты). Все землетрясения разделены по этому критерию на сдвиговые (сдвиговая компонента смещения, составляет не менее 75 %), сдвиго-взбросовые (сдвиговая компонента в интервале от 25 % до 50 %), сбросы и взбросы (сдвиговая компонента менее 25 %). Не вошедшие в число отобранных данные по континентальным землетрясениям с надвиговым или сдвиго-надвиговым типом перемещений (угол падения плоскости подвижки менее 45 °) являются недостаточно представительными для их дифференциальной корреляции с магнитудой.
Исходные данные по оставшимся 102 землетрясениям были подготовлены следующим образом. Для землетрясений, имеющих несколько определений MS, для дальнейшего анализа использовалось среднее из известных значений. За длину очага (L) принималась максимальная длина разрывов, вышедших на поверхность. Для некоторых землетрясений длина очага оценивалась по макросейсмическим данным. За ширину очага землетрясения (B) взята вертикальная протяженность облака афтершоков. По длине (L) и ширине (B) очага были рассчитаны площади продольных вертикальных сечений очагов:
S = L·B. |
(1) |
Тип сейсмогенной подвижки оценивался на основе опубликованных определений механизма очага и геологических данных или по кинематическому типу разрывов, вышедших на поверхность. Обработанные таким образом исходные данные приведены в табл. 1.
Таблица 1 Характеристики сильных коровых землетрясений, зарегистрированных в различных регионах мира
№ |
Дата |
Регион |
Магнитуда, |
L, км |
B, км |
S, км2 |
Тип подвижки |
п/п |
|
|
Ms |
|
|
|
|
1 |
18.04.1906 |
Калифорния |
8,25 |
475 |
15 |
7125 |
Сдвиг |
2 |
11.03.1933 |
Калифорния |
6,25 |
30 |
— |
— |
Сдвиг |
3 |
18.05.1940 |
Калифорния |
7,2 |
67 |
11,5 |
770,5 |
Сдвиг |
4 |
14.12.1950 |
Калифорния |
5,65 |
9 |
— |
— |
Сброс |
5 |
21.07.1952 |
Калифорния |
7,60 |
70 |
20 |
1400 |
Сдвиго-взброс |
6 |
28.06.1966 |
Калифорния |
6,4 |
32 |
9,5 |
304 |
Сдвиг |
7 |
12.09.1966 |
Калифорния |
5,8 |
16,5 |
10 |
165 |
Сдвиго-взброс |
8 |
04.03.1966 |
Калифорния |
3,9 |
10 |
2 |
20 |
Сдвиг |
9 |
09.04.1968 |
Калифорния |
6,85 |
39 |
12 |
468 |
Сдвиг |
10 |
28.04.1969 |
Калифорния |
3,2 |
13 |
8 |
104 |
Сброс |
11 |
09.02.1971 |
Калифорния |
6,6 |
20 |
14 |
280 |
Сдвиго-взброс |
12 |
24.02. 1972 |
Калифорния |
5,0 |
12 |
4 |
48 |
Сдвиг |
13 |
31.05.1975 |
Калифорния |
5,2 |
6,8 |
2,6 |
18 |
Сброс |
14 |
01.08.1973 |
Калифорния |
6,0 |
12 |
10,5 |
126 |
Сброс |
15 |
06.08.1979 |
Калифорния |
5,9 |
18 |
8 |
144 |
Сдвиг |
16 |
15.10.1979 |
Калифорния |
6,6 |
33 |
10 |
330 |
Сдвиг |
17 |
08.11.1980 |
Калифорния |
7,2 |
100 |
17 |
1700 |
Сдвиг |
18 |
03.10.1915 |
Невада |
7,7 |
62 |
22 |
1364 |
Сдвиг |
19 |
21.12.1932 |
Невада |
7,3 |
60 |
- |
- |
Сброс |
20 |
24.08.1954 |
Невада |
6,95 |
28 |
14 |
364 |
Сдвиг |
21 |
06.07.1954 |
Невада |
6,6 |
20 |
14 |
280 |
Сдвиг |
22 |
16.12.1954 |
Невада |
7,3 |
55 |
17 |
935 |
Сброс |
23 |
18.08.1959 |
Монтана |
7,4 |
30 |
17 |
510 |
Сдвиг |
24 |
30.06.1975 |
Монтана-Вайоминг |
3,9 |
12 |
6.5 |
78 |
Сдвиг |
25 |
12.03.1934 |
Юта |
6,6 |
18 |
— |
— |
Сдвиг |
26 |
28.03.1975 |
Айдахо-Юта |
6,0 |
15 |
10 |
150 |
Сдвиг |
27 |
28.10.1983 |
Айдахо |
7,25 |
38 |
19 |
722 |
Сдвиг |
28 |
09.02.1982 |
Канада |
3,2 |
6,5 |
8 |
52 |
Взброс |
98
|
Выпуск № 1 (61), 2021 |
|
|
|
|
ISSN 2541-7592 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Дата |
Регион |
Магнитуда, |
L, км |
B, км |
S, км2 |
|
Тип подвижки |
|
|
п/п |
|
|
Ms |
|
|
|
|
|
|
|
29 |
04.02.1976 |
Гватемала |
7,7 |
250 |
16 |
4000 |
|
Сдвиг |
|
|
30 |
14.10.1968 |
Западная Австралия |
7,0 |
38 |
15 |
570 |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
31 |
25.11.1941 |
Азоры-Гибралтар |
8,05 |
360 |
— |
— |
|
Сдвиг |
|
|
32 |
01.01.1980 |
Азорские Острова |
6,9 |
45 |
15 |
675 |
|
Сдвиг |
|
|
33 |
04.08.1963 |
Северная Атлантика |
6,7 |
32 |
11 |
352 |
|
Сдвиг |
|
|
34 |
26.05.1975 |
Северная Атлантика |
7,9 |
100 |
— |
— |
|
Сдвиг |
|
|
35 |
16.10.1974 |
Зона Гиббса |
7,1 |
75 |
12 |
900 |
|
Сдвиг |
|
|
36 |
09.10.1966 |
Центральный Судан |
3,5 |
19 |
— |
— |
|
Сдвиг |
|
|
37 |
06.01.1928 |
Кения |
6,95 |
30 |
— |
— |
|
Сдвиг |
|
|
38 |
28.02.1969 |
Португалия |
7,9 |
90 |
35 |
3155 |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
39 |
23.11.1980 |
Италия |
6,9 |
20 |
19 |
380 |
|
Сброс |
|
|
40 |
23.05.1978 |
Греция |
6,0 |
10 |
10 |
100 |
|
Сброс |
|
|
41 |
20.06.1978 |
Греция |
6,8 |
16 |
16 |
256 |
|
Сброс |
|
|
42 |
27.04.1911 |
Кавказ |
6,43 |
28 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
43 |
26.07.1963 |
Скопье |
6,9 |
20 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
44 |
09.06.1968 |
Кавказ |
5,0 |
9 |
5 |
45 |
|
Сдвиг |
|
|
45 |
07.12.1988 |
Спитакское |
6,8 |
35 |
7 |
34 |
|
Сдвиг |
|
|
46 |
14.06.1990 |
Зайсанское |
6,8 |
29 |
6 |
36 |
|
Сдвиг |
|
|
(Казахстан) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
29.04.1991 |
Рачинское |
7,0 |
260 |
8 |
2080 |
|
Сдвиг |
|
|
48 |
19.08.1992 |
Сусамырское |
7,2 |
350 |
6 |
2100 |
|
Сдвиг |
|
|
49 |
04.10.1994 |
Шикотанское |
8,1 |
250 |
3 |
750 |
|
Сдвиг |
|
|
50 |
27.05.1995 |
Нефтегорское |
7,6 |
40 |
4,5 |
180 |
|
Сдвиг |
|
|
51 |
07.09.2003 |
Чуйское |
7,3 |
130 |
5,6 |
728 |
|
Сдвиг |
|
|
52 |
14.05.1970 |
Дагестанское |
6,6 |
30 |
12,5 |
375 |
|
Сдвиг |
|
|
53 |
13.11.1974 |
Дагестанское |
4,5 |
10 |
— |
— |
|
Сдвиг |
|
|
54 |
26.12.1939 |
Турция |
7,5 |
365 |
17,5 |
6385 |
|
Сдвиг |
|
|
55 |
20.12.1942 |
Турция |
7,2 |
50 |
15 |
750 |
|
Сдвиг |
|
|
56 |
26.11.1943 |
Турция |
7,7 |
280 |
14,5 |
4060 |
|
Сдвиг |
|
|
57 |
01.02.1944 |
Турция |
7,6 |
190 |
17,5 |
3325 |
|
Сдвиг |
|
|
58 |
18.03.1951 |
Турция |
7,3 |
64 |
16,5 |
1056 |
|
Сдвиг |
|
|
59 |
26.05.1957 |
Турция |
7,0 |
555 |
11,5 |
6382,5 |
|
Сдвиг |
|
|
60 |
19.08. 1966 |
Турция |
6,65 |
38 |
12 |
456 |
|
Сдвиг |
|
|
61 |
22. 07. 1967 |
Турция |
7,45 |
80 |
17,5 |
1400 |
|
Сдвиг |
|
|
62 |
24.11. 1976 |
Турция |
7,3 |
60 |
15 |
900 |
|
Сдвиг |
|
|
63 |
23.01. 1909 |
Иран |
7,4 |
45 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
64 |
18.04.1911 |
Иран |
6,6 |
15 |
— |
— |
|
Взброс |
|
|
65 |
06.05.1930 |
Иран |
7,3 |
30 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
66 |
08.05.1930 |
Иран |
6,2 |
11 |
— |
— |
|
Взброс |
|
|
67 |
16.02.1941 |
Иран |
6,1 |
10 |
— |
— |
|
Взброс |
|
|
68 |
16.08.1958 |
Иран |
6,7 |
20 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
69 |
31.08.1968 |
Иран |
7,4 |
80 |
20 |
1600 |
|
Сдвиг |
|
|
70 |
19.12.1977 |
Иран |
5,85 |
20 |
16,5 |
330 |
|
Сдвиг |
|
|
71 |
14.11.1979 |
Иран |
6,7 |
30 |
12 |
360 |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
72 |
27.11.1979 |
Иран |
7,2 |
66 |
14 |
924 |
|
Сдвиг |
|
|
73 |
11.06. 1981 |
Иран |
6,75 |
18 |
19,5 |
351 |
|
Сброс |
|
|
74 |
03.01.1911 |
Средняя Азия |
8,4 |
200 |
60 |
12000 |
|
Взброс |
|
|
75 |
26.04.1966 |
Средняя Азия |
5,1 |
6,5 |
8,5 |
55,25 |
|
Взброс |
|
|
76 |
05.06.1970 |
Средняя Азия |
6,9 |
35 |
17 |
595 |
|
Сдвиго-взброс |
|
|
77 |
11.12.1980 |
Средняя Азия |
5,2 |
6,6 |
7,5 |
49,5 |
|
Взброс |
|
|
78 |
27.06.1957 |
Прибайкалье |
7,6 |
40 |
30 |
1200 |
|
Сброс |
|
|
79 |
29.08.1959 |
Байкал |
7,0 |
30 |
— |
— |
|
Сброс |
|
|
80 |
31.08.1968 |
Прибайкалье |
5,5 |
10 |
7,5 |
75 |
|
Сброс |
|
|
81 |
15.05.1970 |
Прибайкалье |
5,7 |
11 |
9 |
99 |
|
Сброс |
|
99
Научный журнал строительства и архитектуры
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Дата |
Регион |
Магнитуда, |
L, км |
B, км |
S, км2 |
|
Тип подвижки |
п/п |
|
|
Ms |
|
|
|
|
|
82 |
18.05.1971 |
Якутия |
7,1 |
45 |
15 |
675 |
|
Сдвиг |
83 |
05.09.1971 |
Сахалин |
7,3 |
60 |
20 |
1200 |
|
Сдвиго-взброс |
84 |
09.07.1905 |
Монголия |
7,7 |
130 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
85 |
23.07.1905 |
Монголия |
8,3 |
370 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
86 |
04.12.1957 |
Монголия |
8,15 |
275 |
25 |
6875 |
|
Сдвиго-взброс |
87 |
03.12.1960 |
Монголия |
6,7 |
18 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
88 |
05.01.1967 |
Монголия |
7,45 |
50 |
— |
— |
|
Сдвиго-взброс |
89 |
24.03.1923 |
Китай |
7,3 |
100 |
— |
— |
|
Сдвиг |
90 |
22.05.1927 |
Китай |
8,1 |
150 |
35 |
5250 |
|
Сдвиго-взброс |
91 |
10.08.1931 |
Китай |
8,0 |
240 |
20 |
4800 |
|
Сдвиг |
92 |
25.05.1948 |
Китай |
7,25 |
75 |
— |
— |
|
Сдвиг |
93 |
18.11.1951 |
Китай |
8,0 |
150 |
— |
— |
|
Сдвиг |
94 |
04.01.1970 |
Китай |
7,5 |
75 |
— |
— |
|
Сдвиг |
95 |
10.08.1931 |
Китай |
8,0 |
240 |
20 |
4800 |
|
Сдвиг |
96 |
25.05.1948 |
Китай |
7,25 |
75 |
— |
— |
|
Сдвиг |
97 |
18.11.1951 |
Китай |
8,0 |
150 |
— |
— |
|
Сдвиг |
98 |
04.01.1970 |
Китай |
7,5 |
75 |
— |
— |
|
Сдвиг |
99 |
06.02.1973 |
Китай |
7,6 |
100 |
17,5 |
1750 |
|
Сдвиг |
100 |
04.02.1975 |
Китай |
7,35 |
65 |
16 |
1040 |
|
Сдвиг |
101 |
27.07.1976 |
Китай |
7,75 |
140 |
17,5 |
2440 |
|
Сдвиг |
102 |
24.01.1981 |
Китай |
6,85 |
45 |
15 |
675 |
|
Сдвиг |
103 |
23.05.1912 |
Бирма |
8,0 |
40 |
— |
— |
|
Сброс |
2. Методы исследования магнитуд землетрясений. Оценка магнитуд землетрясений является одной из важных и сложных задач. известно, что очаги больших коровых землетрясений тяготеют к зонам разломов. Следовательно, отдельные участки поверхности вспарываются. чем больше по мощности землетрясение, тем протяженность разрыва должна быть больше, но существенное влияние оказывает и геологическое строение среды, ее неоднородность, поэтому необходимо учитывать и региональный фактор. Так, например, пространственно четко выраженная зона Сан-Андреас, разграничивающая две крупные литосферные плиты, в свою очередь может быть разделена на участки с разным режимом тектонических движений – импульсные, в пределах которых происходят сильные землетрясения с Мs > 7,0, и районы с предсказуемыми землетрясениями с Мs < 6,0 [5]. далее каждый участок тектонической зоны также может быть разделен на более мелкие участки, а те на неоднородности еще меньшего размера.
Рассмотрим зависимость магнитуды землетрясения от длины разрыва (L).
На рис. 1 показаны распределения очагов землетрясений с магнитудами MS в зависимости от длин очаговых зон без учета региона и типа подвижки (данные по табл. 1), а также показана линия аппроксимации. При этом достоверность аппроксимации составляет 0,67. Это среднее значение, и очевидно, что для объективной оценки поверхностной интенсивности землетрясений необходима дифференциация очаговых зон по различным критериям.
На рис. 2 приведены графики аппроксимаций землетрясений со сдвиговым типом подвижек с дифференциацией разрывов по длинам L=1÷30 км, L=31÷70 км, L=70 и более км и без дифференциации.
Зависимости MS могут быть описаны следующими эмпирическими формулами:
- S = L при L=1÷900 км |
MS 0,82 ln L 3, 45 ·B; |
(2) |
|
- |
при L=31÷70 км |
M S 1,014 ln L 3,1; |
(3) |
- |
при L=1÷30 км |
MS 1,4 ln L 1,24 ; |
(4) |
100