Землетрясениями называются колебания земной поверхности, вызванные природными или антропогенными факторами. По сути, это прохождение серии колебаний через породы Земли, которые представляют собой упругую среду, способную передавать колебания внутри себя и на поверхности.
В результате деятельности человека могут возникать искусственно вызванные, или техногенные, землетрясения. Их сила меняется от небольших колебаний грунта, связанных с движением транспорта, до заметных сотрясений, вызванных подземными ядерными испытаниями, созданием водохранилищ и закачкой вод в глубокие горизонты. Так, закачивание зараженных радиоактивными отходами вод в специальные глубокие скважины в штате Колорадо (США) вызвало более 700 небольших землетрясений (А. Аллисон, Д. Палмер, 1984).
Несравненно чаще и гораздо сильнее землетрясения, вызванные природными факторами, прежде всего выделением тепла в недрах Земли. А их непосредственными причинами являются: образование разрывных нарушений в земной коре, вулканизм, суммарное воздействие различных факторов.
Участки поверхности Земли, подверженные землетрясениям, распределены довольно неравномерно (рис. 4.12): до 90% их приходится на кольцевой тихоокеанский пояс. В год происходит более 20 сильных землетрясений, вызывающих большие разрушения, из них в среднем одно – катастрофическое. За год регистрируется около миллиона небольших толчков. Обычно землетрясения повторяются в одних и тех же районах, но закономерности в их повторяемости установить не удается.
По внешним проявлениям последствий землетрясений на поверхности Земли определяется их интенсивность, выражаемая в баллах (табл. 4.2).
96
Рис. 4.12. Распределение эпицентров землетрясений по земному шару
за 1961-1967 гг. (Д. Дорман, М. Баразанчи, 1969)
Землетрясения большой силы происходили во все века. В частности, есть довольно детальные документальные данные о землетрясении в Китае в 1556 г. (830 000 убитых); в Португалии в 1755 г. (полностью уничтожена треть Лиссабона, 60 000 погибших). В районе Верного (ныне Алматы) в 1887 г. за 15 минут были разрушены до основания сам город (рис. 4.13) и ряд селений, расположенных в десятках километров от него. Из многочисленных провалов и трещин до метра шириной (они отмечались на расстоянии до 15 км от города) высоко вылетали струи воды. Это землетрясение распространилось не менее чем на 400 км по радиусу от Верного, вызвав оползни в горах, образование новых озер, гибель многих людей и скота. По описанию "оно захватило собой всю культурную область Семигорья".
В 1976 г. произошло сильное землетрясение в Китае (провинция Тан-шань). С лица Земли были стерты город с миллионным населением и ближайшие поселки. Погибло 650 000 человек и более 700 000 получило ранения.
По подсчетам сейсмологов, землетрясения вызвали в сумме гибель более 13 млн человек. По мере развития цивилизации и концентрирования населения в крупных городах последствия землетрясений становятся
97
все более ужасными: гибнут люди, рушатся здания, рвутся самые различные трубопроводы.
Кратко рассмотрим меры безопасности, которые должны быть задействованы для уменьшения трагических последствий землетрясений. Сначала отметим, что точно прогнозировать время, место и интенсивность землетрясений пока невозможно. Однако в сейсмоопасных районах просто необходимо проводить следующий ряд мероприятий по защите от землетрясений:
1. Целесообразно составлять карты изосейст. Для этого интенсивности землетрясений, определенные в каждом пункте, наносятся на карту, и по ним проводятся изосейсты – линии, разделяющие участки с разной
98
Рис. 4.13. Татарская мечеть (а) и угол гостиного двора (б)
после землетрясения в Верном (А.А. Иностранцев, 1889)
интенсивностью (рис 4.14). Главная ценность такой карты в том, что она привлекает внимание к участкам с недостаточно прочными постройками, особенно при плохих грунтах основания. Это должно уменьшать разрушительные последствия будущих землетрясений.
2. Обязательно обеспечивать сейсмостойкость построек. Особое внимание следует уделять предприятиям, аварии на которых могут привести к выбросам отравляющих веществ. По данным американских специалистов, стоимость строительства сейсмостойких сооружений возрастает менее, чем на 10%, если все учесть на стадии проектирования.
Рис. 4.14. Карта изосейст землетрясения 1954 г. в США, охватившего 520 000 кв. км. Район максимальной интенсивности с вертикальным смещением почв по разрыву 6 м и горизонтальным 4 м отмечен крестиком (А. Аллисон, Д. Палмер, 1984)
99
- Учитывать, что при выборе строительных конструкций наиболее безопасны те, которые способны двигаться как единое целое, т.е. так, чтобы отдельные их части не ударялись друг о друга.
- Не возводить постройки на неустойчивых грунтах: лучшим основанием для крупных построек оказываются скальные выходы коренных горных пород, не имеющие разрывных нарушений.
- Учитывать различный уровень риска, для чего создавать карты сейсмической опасности с конкретными особенностями геологической ситуации.
- Привести ныне существующие постройки в соответствие со стандартами сейсмостойкости, что является серьезной проблемой.
- Составлять планы мероприятий по смягчению последствий подземных толчков.
100
