Сейсмические явления

Алтайский государственный технический университет
им И. И. Ползунова

СТФ, кафедра ОФИГиГ
УИРС

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ

Тема: Сейсмические явления

Выполнил: Зыкин А. студент гр. ПГС-32
Проверила: Горбунова Т.А.

Барнаул, 2005 г

земли 70% очагов сейсмических явлений располагаются до глубины 60 км, но наиболее сейсмичной все же является глубина от 30 до 60 км.

От гипоцентра сейсмические волны расходятся во все стороны, по своей природе являющиеся упругими колебаниями. Различают:

Сейсмические волны[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Оценка силы землетрясений

Очень известной является шкала Рихтера, предложенная в 1935 г. американским сейсмографом Ч. Ф. Рихтером, теоретически обоснованная совместно с Б. Гуттенбергом в 1941-1945 гг. шкала магнитуд (М); уточненная в 1962г. (Московско-Парижская шкала) и рекомендованная Международной ассоциацией сейсмологии и физики недр земли в качестве стандартной. По этой шкале магнитуда любого землетрясения определяется как десятичный логарифм максимальной амплитуды сейсмической волны, записанной стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра. При других расстояния от эпицентра до сейсмографа вводится поправка к замеренной амплитуде с целью приведения ее к той, которая соответствует стандартному расстоянию. Нуль шкалы Рихтера (М=0) даст очаг, при котором амплитуда сейсмической волны на расстоянии 100 км от эпицентра будет равна 1 мкм или 0,001 мм. При амплитуде, меньшей 1 мкм, магнитуда имеет отрицательные значения; известные максимальные значения магнитуд М=8.5 – 9. Магнитуда – расчетная величина, относительная характеристика сейсмического очага, не зависящая от места расположения записывающей станции; используется для оценки общей энергии, выделившейся в очаге (установлена функциональная зависимость между магнитудой и энергией).Энергия выделяющаяся в очаге, может выражаться абсолютной величиной (Е, Дж), величиной энергетического класса (К=lgE) [pic 19]

Землетрясения способствуют развитию чрезвычайно опасных гравитационных процессов – оползней, обвалов, осыпей. Как правило, все землетрясения от семи баллов и выше сопровождаются этими явлениями, причем катастрофического характера.

СТРОИТЕЛБСТВО В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ.

При строительных работах в районах землетрясений необходимо помнить, что баллы сейсмических карт характеризуют только некоторые усредненные грунтовые условия района и поэтому не отражают конкретных геологических особенностей той или иной строительной площадки. Эти баллы подлежат уточнению на основе конкретного изучения геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. Это достигается увеличением исходных баллов, полученных по сейсмической карте, на единицу для участков, сложенных рыхлыми породами, в особенности увлажненными, и их уменьшением на единицу для участков, сложенных прочными скальными породами.

Корректировка баллов строительных участков справедлива, главным образом, для равнинных или холмистых территорий. Для горных районов необходимо принимать во внимание и другие факторы. Cклоны оврагов и ущелий, оползневые и карстовые участки. Крайне опасны участки, расположенные вблизи тектонических разрывов. Весьма затруднительно строить при высоком залегании уровня грунтовых вод (1-3 м). Следует учитывать что наибольшие разрушения при землетрясениях происходящих на заболоченных территориях, на обводненных пылеватых, на лессовых недоуплотненных породах, которые при сейсмическом сотрясении энергично доуплотняются, разрушая выстроенные на них здания и сооружения.

На территориях где сила землетрясений не превышает 7 баллов, основания зданий и сооружений проектируют без учета сейсмичности. В сейсмических районах, т. е. районах с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, проектирование оснований осуществляется в соответствии с главой специального СниПа по проектированию зданий и сооружений в сейсмических районах.

В сейсмических районах не рекомендуется прокладывать водоводы, магистральные линии и канализационные коллекторы в водонасыщенных грунтах (кроме скальных, полускальных и крупнообломочных), в насыщенных грунтах независимо от их влажности, а также на участках с тектоническими нарушениями. Если основным источником водоснабжения являются подземные воды трещиноватых и карстовых пород, дополнительным источником всегда должны служить поверхностные водоемы.

Большое практическое значение для жизни и производственной деятельности человека имеет предсказание момента начала землетрясения и его силы.

ВУЛКАНИЗМ

Процесс прорыва магмы из глубин земной коры на поверхность земли. Вулканы - геологические образования в виде гор и

Данные явления проявляются в виде упругих колебаний земной коры. Это грозное явление природы типично районам геосинклиналей, где активно действуют современные горообразовательные процессы, а также зонам субдукции и абдукции.

Сотрясения сейсмического происхождения происходят почти непрерывно. Специальные приборы регистрируют в течение года более 100 тыс. землетрясений, но из них, к счастью, только около 100 приводят к разрушительным последствиям и отдельные – к катастрофам с гибелью людей, массовыми разрушениями зданий и сооружений.
        Землетрясения возникают также в процессе извержения вулканов, возникновения провалов в связи с обрушением горных пород в крупные подземные пещеры, узкие глубокие долины, а также в результате мощных взрывов, производимых, например, в строительных целях. Разрушительное действие таких землетрясений невелико и они имеют местное значение, а наиболее разрушительными являются, захватывающие большие площади.

Тектонические сейсмические явления возникают как на дне океанов, так и на суше. В связи с этим различают моретрясения и землетрясения.

Моретрясения

Эти явления возникают в глубоких океанических впадинах Тихого, реже Индийского и Атлантического океанов. Быстрые поднятия и опускания дна океанов вызывают смещение крупных масс горных пород. Такие явления могут привести к образованию новых морей или наоборот к их исчезновению.

Землетрясения

Очаг зарождения сейсмических волн называют гипоцентром. По глубине залегания гипоцентра различают землетрясения:[pic 20][pic 21]

Наиболее разрушительными являются поверхностные и коровые землетрясения.

[pic 35]

Непосредственно над гипоцентром на поверхности земли располагается эпицентр. На этом участке сотрясение поверхности происходит в первую очередь и с наибольшей силой. Анализ землетрясений показывает, что в сейсмически активных районах

или условной величиной, называемой магнитудой 

Магнитуда самых больших землетрясений М=8.5 – 8.6, что соответствует выделению энергии 1017 – 1018 Дж 17-18-ому энергетическим классам.

Вся земная поверхность разделена на зоны [pic 36][pic 37][pic 38]

[pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50]

На практике силу землетрясений измеряют в баллах. В России используется 12- бальная шкала. Каждому баллу соответствует отдельное значение ускорения колебания а (мм/с2)

К сейсмическим районам России относят: Кавказ, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин, Курильские острова, Камчатка. Эти районы занимают пятую часть территории.