Сравнительные характеристики землетрясений

Параметр землетрясений	Землетрясения
	слабейшие	сильные частые	сильнейшие известные
Протяженность очага, км	0,003	30	1000
Площадь главной трещины, км2	10-5	300	105
Объем очага, км3	10-9	1000	1015
Длительность процесса в очаге, с	10-3	10	10 2
Сейсмическая энергия, Дж	102	1015	1018
Класс землетрясения	2	15	18
Число землетрясений в год на	107	30	1
Земле
Преобладающий период колебании, с	10-2	10	50
Амплитуда смещений в эпи-	10-6	1	102
центре, см
Амплитуда ускорений в эпи­центре, см/с2	—	300	2 102

Для расчетов силовых воздействий (сейсмических нагрузок), оказываемых землетрясениями на здания и сооружения, исполь­зуют понятия: ускорение колебаний (а), коэффициент сейсмич­ности (k_с) и максимальное относительное смещение (Q).

На практике силу землетрясений измеряют в баллах. В Рос­сии используется 12-балльная шкала. Каждому баллу соответству­ет определенное значение ускорения колебания а (мм/с²). В табл.13 приведена современная 12-балльная шкала и дана крат­кая характеристика последствиям землетрясений.

Таблица 13

Сейсмические баллы и последствия землетрясений

Баллы	Последствия землетрясений
I	Колебания земли отмечаются приборами
II	В отдельных случаях ощущается людьми, находящимися в спокой­ном состоянии
III	Колебания земли отмечаются некоторыми людьми
IV	Землетрясение отмечается многими людьми
V	Качание висячих предметов; многие спящие просыпаются
VI	Легкие повреждения в зданиях, тонкие трещины в штукатурке трещины в сырых грунтах; небольшие изменения дебита источников и уровня воды в колодцах
VII	Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах; в единичных случаях нарушения стыков трубопроводов; большое количество трещин в сырых грунтах; в отдель­ных случаях мутнеет вода; изменяется дебит источников и уровень грунтовых вод
VIII	Большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб; от дельные случаи разрушения стыков трубопроводов; трещины в сырых грунтах до нескольких сантиметров; вода в водоемах становится мутной; возникают новые водоемы; часто меняется дебит источни­ков и уровень воды в колодцах
IX	В некоторых зданиях обвалы: обрушения стен, перекрытий, кров­ли; многочисленные разрывы и повреждения трубопроводов; тре­щины в сырых грунтах до 10 см; большие волнения в водоемах; час­то возникают новые и пропадают существующие источники
X	Обвалы во многих зданиях. Трещины в грунтах до метра шириной
XI	Многочисленные трещины на поверхности земли; большие обва­лы в горах
XII	Изменение рельефа местности в больших размерах

Сейсмические районы территории России. Вся земная поверхность разделена на зоны: сейсмические, асейсмические и пене сейсмические. К сейсмическим относят районы, которые расположены в геосинклинальных областях. В асейсмических района землетрясений не бывает (Русская равнина, Западная и Северная Сибирь). В пенесейсмических районах землетрясения происходят сравнительно редко и бывают небольшой силы.

Для территории России составлена карта распространения землетрясений с указанием баллов. К сейсмическим районам от­носятся Кавказ, Алтай, Забайкалье, Дальний Восток, Сахалин Курильские острова, Камчатка. Эти районы занимают пятую часть территории, на которой располагаются крупные города. В настоящее время эта карта обновляется и в ней будут содержаться сведения о повторяемости землетрясений во времени.

Землетрясения способствуют развитию чрезвычайно опасны гравитационных процессов — оползней, обвалов, осыпей. Как правило, все землетрясения от семи баллов и выше сопровождаются этими явлениями, причем катастрофического характера. Повсеместное развитие оползней и обвалов наблюдалось, например, во время Ашхабадского землетрясения (1948), сильного землетрясения в Дагестане (1970), в долине Чхалты на Кавказе (1963), в долине р. Нарын (1946), когда сейсмические колебания вывели из •Состояния равновесия крупные массивы выветрелых и разрушен­ных пород, которые располагались в верхних частях высоких скло­нов, что вызвало подпруживание рек и образование крупных горных озер. Существенное влияние на развитие оползня оказывают и слабые землетрясения. В этих случаях они являются как бы тол­чком, спусковым механизмом уже подготовленного к обрушению массива. Так, на правом склоне долины р. Актуры в Киргизии по­сле землетрясения в октябре 1970 г. образовались три обширных оползня. Зачастую не столько сами землетрясения оказывают вли­яние на здания и сооружения, сколько вызванные ими оползневые и обвальные явления (Каратегинское, 1907 г., Сарезское, 1911 г., Файзабадское, 1943 г., Хаитское, 1949 г., землетрясения). Объем массы сейсмического обвала (обвал — обрушение), расположенного и сейсмоструктуре Бабха (северный склон хребта Хамар-Дабан, Восточная Сибирь), составляет около 20 млн м³. Сарезское земле­трясение силой 9 баллов, происшедшее в феврале 1911 г., сбросило с правого берега р. Мургаб в месте впадения в нее Усой-Дарьи 2,2 млрд м³ горной массы, что привело к образованию плотины высотой 600—700 м, шириной 4 км, длиной 6 км и озера на высо­те 3329 м над уровнем моря объемом 17—18 км³, площадью зеркала 86,5 км², длиной 75 км, шириной до 3,4 км, глубиной 190 м. Под завалом сказалось небольшое селение, а под водой киш­лак Сарез.

В результате сейсмического воздействия при Хаитском земле­трясении (Таджикистан, 10 июля 1949 г.) силой 10 баллов большое развитие получили обвальные и оползневые явления на склоне хребта Тахти, после чего сформировались земляные лавины и се-левые потоки 70-метровой толщины со скоростью 30 м/с. Объем селевого потока — 140 млн м³, площадь разрушений — 1500 км².

Строительство в сейсмических районах (сейсмическое микрорай­онирование). 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 (табл. 14). 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. Породы II категории по сейсмическим свойствам свою исходную балльность сохраняют без изменения.

Таблица 14