3. Литосферные опасности Землетрясения

Землетрясения – есть колебания земной поверхности вследствие внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии. Движение грунта при землетрясениях носит волновой характер. Волны трех типов (продольные, поперечные и поверхностные) – распространяются с различными скоростями. Колебания грунта в сейсмических волнах возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы. При недостаточной прочности (сейсмостойкости) конструкций происходят их повреждения различной степени или разрушения.

Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется как интенсивными колебаниями грунта, так и вторичными факторами, среди которых назовем: лавины, оползни, обвалы, опускание (просадку) и перекосы земной поверхности, разжижение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары.

Ежегодно в мире регистрируется более 1 млн. сейсмических толчков. В связи с этим происходят в среднем 1 катастрофическое, 10 сильных разрушительных, 100 разрушительных и 1000 повреждающих землетрясений. Землетрясения могут происходить как на суше, так и на дне океанов и морей. При землетрясениях под водой образуются гигантские волны – цунами.

Большинство землетрясений сопровождается активизацией вулканической деятельности ранее потухших вулканов.

Наиболее мощными явились извержения вулканов Тамбора (Южная Африка, 1815 г.; объем выбросов составил 150 км³ вулканических пород) и Кракатау (Индонезия, 1883 г.). Во время извержения Кракатау было выброшено 18 км³ вулканического пепла и других продуктов, покрывших территорию более 800 тыс. км². Волна сжатого воздуха семь раз обошла вокруг земного шара. Звук взрыва был слышен в радиусе более 5 тыс. км. Морская волна высотой 30 м, возникшая при извержении, привела к гибели 36 тыс. человек. На земном шаре сейчас насчитывается 1340 действующих вулканов (каждый третий находится под водой), 20 – 35 из них ежегодно извергают на земную поверхность обломки горных пород, пепел, лаву. Каждые 2 года Земля рождает в среднем 3 новых вулкана.

В XX веке произошло 340 крупных землетрясений. Особенно катастрофическими были землетрясения в Китае (1976 г.) – полностью разрушен город Таньшин, погибло 650 тыс. человек; в Японии (1923 г.) – погибло 140 тыс. человек; в Перу (1970 г.) – погибло 70 тыс. человек; в Иране (1990 г.) – погибло 50 тыс. человек.

Пятая часть территории СНГ находится в сейсмоопасной зоне, на которой проживает 90 млн. человек. Наиболее значительные землетрясения были в 1948 г. в районе Ашхабада – погибло 110 тыс. человек, в 1966 г. в Ташкенте – погибло 20 тыс. человек, в 1988 г. в Армении – погибло 25 тыс. человек.

Интенсивность землетрясений на поверхности земли оценивается по 12 – балльной шкале, согласно ГОСТ 6249-52 (табл.6.4).

Землетрясение может длиться от нескольких мгновений до нескольких суток (периодически повторяющиеся подземные толчки).

Последствия землетрясений чрезвычайно опасны и многообразны. Землетрясения влекут за собой грозные геологические явления, цунами, вызывают травмирование и гибель людей, повреждения и разрушения зданий, пожары, взрывы, выбросы вредных веществ, транспортные аварии, выход из строя систем жизнеобеспечения и в целом наносят огромный ущерб.

Во время сильного землетрясения для населения может сложиться непредсказуемая обстановка. От его подготовленности и обученности зависят степень возможного травматизма и количество человеческих жертв.

Людям необходимо быстро покинуть здания (лучше в течение первых 15 – 20 с). При этом следует пользоваться не лифтом, а лестницей. Выйдя из здания, следует отойти от него на открытое место, подальше от электропроводов, карнизов, стекол и т.д.

Если обстановка не позволяет покинуть здание, нужно укрыться в заранее выбранном относительно безопасном месте. В многоэтажном доме можно распахнуть дверь на лестницу и стать в проём. Укрытием от падающих предметов и обломков могут служить места под прочными столами и кроватями. Необходимо научить детей прятаться туда в отсутствии взрослых. В любом здании необходимо держаться дальше от окон, ближе к внутренним капитальным стенам. Следует опасаться стеклянных перегородок. Для облегчения понимания сложных динамических процессов, происходящих при землетрясениях, приведем некоторые данные, характеризующие количественные показатели сейсмических воздействий на здания, сооружения и систему жизнеобеспечения в городах и населенных пунктах.

Проблема защиты от землетрясений стоит очень остро. В ней необходимо различать две группы антисейсмических мероприятий:

– предупредительные, профилактические мероприятия, осуществляемые до возможного землетрясения;

– мероприятия, осуществляемые непосредственно перед, во время и после землетрясения, т.е. действия в чрезвычайных ситуациях.

Таблица 6.4

Сейсмическая шкала интенсивности проявления землетрясения

на поверхности Земли

Балл	Сила землетрясения	Краткая характеристика
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.	Незаметное Очень слабое Слабое Умеренное Довольно сильное Сильное Очень сильное Разрушительное Опустошительное Уничтожительное Катастрофическое Сильно катастрофическое	Отмечается только сейсмическими приборами Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя Ощущается лишь небольшой частью населения Распознается по легкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стекол, скрипу дверей и стен Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в оконных стеклах и штукатурке. Пробуждение спящих Ощущается всеми. Падают со стен картины, откалываются куски штукатурки. Легкое повреждение зданий Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные постройки остаются невредимыми Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Строения сильно повреждаются Сильное повреждение и разрушение каменных домов Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы Широкие трещины в земле, многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома совершенно разрушаются Изменения в почве достигают катастрофических размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озерах, отклонения течения рек

К первой группе относится изучение природы землетрясений, раскрытие его механизма, идентификация предвестников, разработка методов прогноза и др.

На основе исследований природы землетрясений могут быть разработаны методы предотвращения и прогноза этого опасного явления. Очень важно выбирать места расположения населенных пунктов и предприятий с учётом сейсмостойкости района.

Защита расстоянием – лучшее средство при решении вопросов безопасности при землетрясениях. Если строительство приходится вести в сейсмоопасных районах, то необходимо учитывать требования соответствующих правил и норм (СНиПов), сводящиеся в основном к усилению зданий и сооружений.

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно–спасательных работ и обученности населения, эффективности системы оповещения.