СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ - раздел Геология, ГЕОЛОГИЯ Сейсмические (От Греческого — Сотрясение) Явления Проявляются В Виде ...
Сейсмические (от греческого — сотрясение) 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 обдукции.
Сотрясения сейсмического происхождения происходят почти непрерывно. Специальные приборы регистрируют в течение года более 100 тысяч 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 (рис. 45).
Землетрясения возникают также в процессе извержения вулканов (в России, например, на Камчатке), возникновения провалов в связи с обрушением горных пород в крупные подземные пеще-
Р и с. 45. Разрушения в городе в результате землетрясения
ры, 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 тектонические сейсмические явления, захватывающие, как правило, большие площади.
История знает катастрофические землетрясения, когда погибали десятки тысяч людей и разрушались целые города или их большая часть (г. Лиссабон— 1755 г., г. Токио — 1923 г., г. Сан-Франциско — 1906 г., Чили и остров Сицилия — 1968 г.). Только в первой половине XX в. их было 3749, при этом только в Прибайкалье произошло 300 землетрясений. Наиболее разрушительные—в городах Ашхабаде (1948) и Ташкенте (1966).
Исключительное по силе катастрофическое землетрясение произошло 4 декабря 1956 г в Монголии, зафиксированное также на территории Китая и России. Оно сопровождалось огромными разрушениями. Один из горных пиков раскололся пополам, часть горы высотой 400 м обрушилась в ущелье. Образовалась сбросовая впадина длиной до 18 км и шириной 800 м. На поверхности земли появились трещины шириной до 20 м. Главная из этих трещин протянулась до 250 км.
Наиболее катастрофическим было землетрясение 1976 г., происшедшее в г. Таншань (Китай), в результате которого погибло 250 тыс. человек в основном под обрушившимися зданиями из глины (сырцового кирпича).
Тектонические сейсмические явления возникают как на дне океанов, так и на суше. В связи с этим различают моретрясения и землетрясения.
Моретрясения возникают в глубоких океанических впадинах Тихого, реже Индийского и Атлантического океанов. Быстрые поднятия и опускания дна океанов вызывают смещение крупных масс горных пород и на поверхности океана порождают пологие волны (цунами) с расстоянием между гребнями до 150 км и очень небольшой высотой над большими глубинами океана. При подходе к берегу вместе с подъемом дна, а иногда сужением берегов в бухтах высота волн увеличивается до 15—20 м и даже 40 м.
Цунами перемещаются на расстояния в сотни и тысячи километров со скоростью 500—800 и даже более 1000 км/ч. По мере уменьшения глубины моря крутизна волн резко возрастает и они со страшной силой обрушиваются на берега, вызывая разрушения сооружений и гибель людей. При моретрясении 1896 г. в Японии были отмечены волны высотой 30 м. В результате удара о берег они разрушили 10 500 домов, погибло более 27 тыс. человек.
От цунами чаще всего страдают Японские, Индонезийские, Филиппинские и Гавайские острова, а также тихоокеанское побережье Южной Америки. В России это явление наблюдается на восточных берегах Камчатки и Курильских островах. Последнее катастрофическое цунами в этом районе возникло в ноябре 1952 г. в Тихом океане, в 140 км от берега. Перед приходом волны море отступило от берега на расстояние 500 м, а через 40 мин на побережье обрушилось цунами с песком, илом и различными обломками. Затем последовала вторая волна высотой до 10—15 м, которая довершила разрушение всех построек, расположенных ниже десятиметровой отметки.
Самая высокая сейсмическая волна — цунами поднялась у побережья Аляски в 1964 г.; высота ее достигла 66 м, а скорость 585 км/ч.
Частота возникновения цунами не столь велика, как у землетрясений. Так, за 200 лет на побережье Камчатки и Курильских островов их наблюдалось всего 14, из которых четыре были катастрофическими.
На побережье Тихого океана в России и других странах созданы специальные службы наблюдения, которые оповещают о приближении цунами. Это позволяет вовремя предупредить и укрыть людей от опасности. Для борьбы с цунами возводят инженерные сооружения в виде защитных насыпей, железобетонных молов, волноотбойных стенок, создают искусственные отмели. Здания размещают на высокой части рельефа.
Землетрясения. Сейсмические волны.Очаг зарождения сейсмических волн называют гипоцентром (рис. 46). По глубине залегания гипоцентра различают землетрясения: поверхностные — от 1 до 10 км глубины, коровью — 30—50 км и глубокие (или плутонические) — от 100—300 до 700 км. Последние находятся уже в мантии Земли и связаны с движениями, происходящими в глубинных зонах планеты. Такие землетрясения наблюдались на Дальнем Востоке, в Испании и Афганистане. Наиболее разрушительными являются поверхностные и коровые землетрясения.
Рис. 46. Гипоцентр (Г), эпицентр (Эп) и сейсмические волны:
/— продольные; 2— поперечные; 3 — поверхностные
Непосредственно над гипоцентром на поверхности земли располагается эпицентр. На этом участке сотрясение поверхности происходит в первую очередь и с наибольшей силой. Анализ землетрясений показал, что в сейсмически активных районах Земли 70 % очагов сейсмических явлений располагаются до глубины 60 км, но наиболее сейсмичной все же является глубина от 30 до 60 км.
От гипоцентра во все стороны расходятся сейсмические волны, по своей природе являющиеся упругими колебаниями. Различают продольные и поперечные сейсмические волны, как упругие колебания, распространяющиеся в земле от очагов землетрясений, взрывов, ударов и других источников возбуждения. Сейсмические волны — продольные, или Р-волны (лат. рптае — первые), приходят к поверхности земли первыми, так как имеют скорость в 1,7 раза большую, чем поперечные волны; поперечные, или ^-волны (лат. зесопйае — вторые), и поверхностные, или /,-волны (лат. 1оп-це% — длинный). Длины /,-волн больше, а скорости меньше, чем у Р- и 5-волн. Продольные сейсмические волны — волны сжатия и растяжения среды в направлении сейсмических лучей (во все стороны от очага землетрясения или другого источника возбуждения); поперечные сейсмические волны — волны сдвига в направлении, перпендикулярном сейсмическим лучам; поверхностные сейсмические волны — волны, распространяющиеся вдоль поверхности земли, /,-волны подразделяют на волны Лява (поперечные колебания в горизонтальной плоскости, не имеющие вертикальной составляющей) и волны Рэлея (сложные колебания, имеющие вертикальную составляющую), названные так в честь открывших их ученых. Наибольший интерес для инженера-строителя имеют продольные и поперечные волны. Продольные волны вызывают расширение и сжатие пород в направлении их движения. Они распространяются во всех средах — твердых, жидких и газообразных. Скорость их зависит от вещества пород. Это можно видеть из примеров, приведенных в табл. 11. Поперечные колебания перпендикулярны продольным, распространяются только в твердой среде и вызывают в породах деформации сдвига. Скорость поперечных волн примерно в 1,7 раза меньше, чем продольных.
На поверхности земли от эпицентра во все стороны расходятся волны особого рода — поверхностные, являющиеся по своей природе волнами тяжести (подобно морским валам). Скорость их распространения более низкая, чем у поперечных, но они оказывают на сооружения не менее пагубное влияние.
Действие сейсмических волн или, иначе говоря, продолжительность землетрясений, обычно проявляется в течение нескольких
секунд, реже минут. Иногда наблюдаются длительные землетрясения. Например, на Камчатке в 1923 г. землетрясение продолжалось с февраля по апрель месяц (195 толчков).
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Ананьев, В.П.
А 64 Инженерная геология: Учеб. для строит, спец. вузов / В.П. Ананьев, А.Д. Потапов.— 3-е изд., перераб. и испр.— М.: Высш. шк., 2005.— 575 с: ил.
15ВИ 5-06-003690-1
Рассмотрены
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ
Солнечная система состоит из небесных тел. В нее входят: Солнце, девять больших планет, в том числе Земля, и десятки тысяч малых планет, комет и множество метеорных тел. Солнечная система — сложны
КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЛОБАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ
Происхождение планет Солнечной системы и их эволюция активно изучались в XX в. в фундаментальных работах О.Ю. Шмидта, В.С. Сафронова, X. Аль-вена и Г. Аррениуса, А.В. Витязева, А. Гингвуда, В.Е. Х
ФОРМА ЗЕМЛИ
Форма Земли обычно именуется земным шаром. Установлено, что масса Земли равна 5976 • 1021 кг, объем 1,083 • 1012 км3. Средний радиус 6371,2 км, средняя плотность 5
СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
В общем виде, как установлено современными геофизическими исследованиями на основании, в частности, оценок скоростей распространения сейсмических волн, изучения плотности земного вещества, массы З
МИНЕРАЛЫ
В настоящее время следует различать два вида минералов: 1) природного происхождения, рождение которых связано с процессами в земной коре; 2) искусственного происхождения, которые возникли в проце
Твердость минералов
Эталонный минерал
Твердость по шкале Мооса
Число истинной твердости, МПа
Визуальный признак твердости
Твердость п
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Горные породы представляют собой природные минеральные агрегаты, которые «рождаются» в земной коре. Каждой породе свойственно известное постоянство химического и минерального состава, структуры, а
Магматические горные породы
Происхождение и классификация. Магматическими (или изверженными) горными породами называют горные породы, которые образовались в результате кристаллизации магмы при ее остывании в недрах Земли ил
Осадочные горные породы
Происхождение осадочных пород.Любая находящаяся на земной поверхности порода подвергается выветриванию, т. е. разрушительному воздействию воды, колебаний температур и т. д. В рез
Метаморфические горные породы
Происхождение метаморфических пород.На земной поверхности одним из важнейших процессов является процесс выветривания (разрушения горных пород). Глубже располагается зона цементаци
Технические каменные материалы
Происхождение этих материалов связано с технической деятельностью человека, в частности со строительным производством. Они в известной мере являются аналогами природных горных пород. Эти материалы
Происхождение искусственных технических камней (материалов).
По характеру процессов образования они во многом аналогичны природным процессам (генезису), в которых формируются минералы и горные породы. Так, шамот, фарфор, динас, керамика и цементный клинкер
КРАТКИЙ ОЧЕРК СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ ТЕКТОНИКИ ПЛИТ
В начале XX в. проф. Альфред Вегенер выдвинул гипотезу, которая послужила началом разработки принципиально новой геологической теории, описывающей формирование континентов и океанов на Земле. В нас
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
Проведенное данное рассмотрение тектонических движений в наибольшей степени применимо к внутриплитной тектонике, с некоторыми обобщениями.
Тектонические движения в земной коре проявляются
Последствия землетрясений
Колебания земли отмечаются приборами
В отдельных случаях ощущается людьми, находящимися в спокойном состоянии
Колебания земли отмечаются некоторыми людьми
Землетрясение
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ГРУНТОВЕДЕНИЯ
Грунтоведение — это наука о грунтах. Понятие «грунт» до сих пор является неоднозначным, вокруг него ведется много споров, и до конца вопрос определения этого термина еще не решен.
Н
СОСТАВ ГРУНТОВ
Химический и минералогический состав грунтов.Химический состав грунтов является одной из важнейших характеристик, определяющих их свойства и состояние. При обычных исследо
СТРОЕНИЕ ГРУНТОВ
Общие понятия.Под строением грунтов понимают совокупность их структурно-текстурных особенностей, т. е. их структуру и текстуру.
Термины «структура» и
СОСТОЯНИЕ ГРУНТОВ
В последнее время специалисты в инженерной геологии уделяют большое внимание такой важной категории оценки грунтов, как их состояние. Понятие «состояние грунтов» мы уже рассматривали, здесь попыт
Количественные характеристики гранулометрического состава.
При характеристике гранулометрического состава используют такие показатели, как эффективные диаметры й?60 и й?ш, т. е. диаметры частиц, меньше которых в грунте содержится по
Техногенные грунты
Класс
Подкласс
Группа
Подгруппа
Тнн
Вид
Разновидность
Техноген-
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ
Как было показано выше, каждый фунт имеет свои, только ему присущие строительные свойства. В оценке свойств фунтов, входящих в расчеты оснований фундаментов, наибольшее значение имеют физико-механ
Дисперсных грунтов
Характеристика
Способ определения в лаборатории или по расчетной формуле
Гранулометрический состав грунтов, мм
Влажность природ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТОВ
Грунты определяют устойчивость возводимых на них зданий и сооружений, поэтому необходимо правильно определять характеристики, которые обусловливают прочность и устойчивость грунтов при их взаимод
ПРИРОДНЫЕ СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ
На равнинах скальные фунты обычно располагаются на некоторой глубине под толщей осадочных пород, на поверхность земли они выходят редко. Широкое развитие эти фунты имеют в горных районах, где расп
Свойства скальных грунтов
Характеристика свойств
Состояние грунтов
Показатели характеристик
Временное сопротивление одноосному сжатию Л,., М
ПРИРОДНЫЕ ДИСПЕРСНЫЕ ГРУНТЫ
Грунты этого класса имеют самое широкое распространение на поверхности земной коры, именно с ними практически постоянно связано строительство самых разнообразных объектов.
Дисперс
Свойства несвязных грунтов
Крупнообломочные фунты (обломки горных пород размером более 2 мм) — дресва, фавий, галечник. Эти фунты залегают локальными массивами, имеют небольшую мощность, располагаются в основном в долинах
Свойства связных грунтов
К связным грунтам относятся осадочные породы трех типов:
• минеральные;
• органоминералъные;
• органические.
Наибольшее распространение на земно
Значения
Супеси
Суглинки и глины
Твердые, /1
<0
Твердые, У/, < 0
ПРИРОДНЫЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ
К органоминеральным фунтам относятся илы, сапропели и заторфованные земли.
Органоминералъные грунты представляют собой своеобразные осадочные образования, которые часто занимают бол
ПРИРОДНЫЕ МЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ
Мерзлые грунты в технической литературе часто именуют «криогенными» (криос, гр. — холод, лед). Для грунтов этого класса характерны структуры с криогенными связями, т. е. структуры, скреплен
ТЕХНОГЕННЫЕ ГРУНТЫ
Выше, при описании горных пород, мы уже останавливались на искусственных, в том числе и техногенных, образованиях. Здесь же мы сосредоточимся на грунтоведческой характеристике техногенных грунтов.
Разновидности
Скальные
Скальные
Полускальные
Природные образования, измененные в условиях естественного залегания
Измененные физи
Скорость оседания поверхности земли
Глубина заложения подземных выработок, м
Средняя скорость осадки, мм/сут
До 100 100-200 200-300 300—400
16 8 3 2
И СООРУЖЕНИЙ
В этом разделе сначала дается описание инженерно-геологических исследований, которые необходимо проводить на территории будущего строительства; затем показывается содержание инженерно-геологичес
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
АБРАЗИЯ[лат. аЬгазю — соскабливание] — разрушение волнами, прибоем и течениями берегов морей, озер и крупных водохранилищ. В результате А. могут образовываться террасы абраз
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Рис. 46. Гипоцентр (Г), эпицентр (Эп) и сейсмические волны:
Новости и инфо для студентов