Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Специальные разделы >> Геофизика | Популярные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Анонсы конференцийПрограмма молодежной конференции "Современные вопросы геологии", 2-е Яншинские чтения, Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН, 26-29 марта 2002 года

Анонсы конференцийIV ый Севастопольский Международный семинар "Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий"

Анонсы конференцийМеждународная конференция ДЕГАЗАЦИЯ ЗЕМЛИ: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ ( памяти академика П.Н.Кропоткина )

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ДИНАМИКА ГРУНТОВ

Е. А. Вознесенский. Московский Государственный Университет
Опубликовано в Соросовском Образовательном Журнале, N2, 1998, cтр.101-108

Оглавление


    Поэтому для того, чтобы спроектировать устойчивое здание, необходимы не только сведения о силе и месте возможных землетрясений, но и надежные данные о вынужденных колебаниях сооружения на тех или иных грунтах основания. Для этого определяются некоторые характеристики грунта, такие, как его динамические модули сжатия и сдвига, коэффициент затухания, а в зависимости от них для расчетов принимается одна из возможных моделей поведения грунтового основания. Например, во многих случаях оказывается возможным применение достаточно простой модели упругого полупространства: при этом можно свести задачу к расчету колебаний твердого тела с известной массой на поверхности упругой, однородной, изотропной и непрерывной среды. Но существуют и более сложные модели, учитывающие вязкие свойства грунтов, их неизотропность, слоистость [1], и поиски более корректных моделей продолжаются.   

К пояснению причины разжижения грунтов...
Рис. 4. К пояснению причины разжижения грунтов...

    Однако коварство многих рыхлых увлажненных грунтов (песков, глин, суглинков, то есть таких, которые обычно залегают с поверхности земли) заключается в способности менять свои механические свойства при прохождении через них упругих волн. Суть такого эффекта заключается в следующем. Указанные грунты состоят из мелких и мельчайших (до сотых и тысячных долей миллиметра) минеральных частиц, в промежутках (порах) между которыми находятся вода и газы. Все сопротивление такого грунта внешней нагрузке, например весу стоящего на нем здания, осуществляется за счет огромного числа контактов между этими частицами, многие из которых очень слабые. При прохождении упругой волны возбуждаются колебания частиц грунта с разными скоростями и часть контактов (тем большая, чем выше энергия волны) разрывается. В результате прочность грунта заметно (иногда в несколько раз) снижается, а стоящее на нем сооружение может осесть вглубь, перекоситься или опрокинуться. Некоторые водонасыщенные грунты (в особенности мелкие рыхлые пески) могут даже разжижаться при достаточно сильном сейсмическом воздействии: при исчезновении непосредственного контакта между песчаными зернами они в какой-то момент оказываются как бы взвешенными во вмещающей их воде (рис. 4). Вода при этом стремится отжаться, но процесс этот требует некоторого времени, поскольку ограничивается водопроницаемостью грунта. В результате сейсмическое разжижение грунтов обычно сопровождается тяжелыми авариями даже сейсмостойких сооружений: здания успевают "утонуть" или перекоситься, дороги разрываются на поверхности разжиженных отложений, а подземные емкости с горючим, наоборот, всплывают на поверхность, затопленную невесть откуда взявшейся грязной водой. Происходят даже выбросы разжиженного грунта на поверхность с образованием песчаных кратеров. Катастрофическое разжижение водонасыщенных пылевато-песчаных грунтов, вызвавшее жертвы и огромный экономический ущерб, произошло при двух сильных землетрясениях 1964 года: 27 марта у берегов Аляски близ Анкориджа с М = 8,4 и 16 июня в Ниигате (Япония) с М = 7,5. 

    Сейсмическое воздействие может нарушить равновесие значительного объема горных пород на склоне и привести к образованию крупных оползней и обвалов, которые сами по себе могут стать еще одной причиной жертв и разрушений. Оползни срываются вниз вместе с расположенными на них сооружениями, сметая все на своем пути, и могут похоронить целые поселки и даже города. Так, при Хаитском землетрясении 1949 года с М = 8,0 в Таджикистане 25 тыс. человек погибли под обвалами и оползнями. С ними была связана гибель людей при землетрясениях в Гансю в 1920 году и в Перу в 1970 году (см. табл. 2). Список этот можно продолжать. Первые документальные свидетельства о сейсмогенных оползнях относятся к 372 году до н.э. (еще до рождения Александра Македонского). Разжижение или частичная потеря прочности грунтов способствуют возникновению оползней при землетрясениях, но могут быть и их непосредственной причиной. Так, 264 жертвы Гиссарского толчка (Таджикистан) с М = 5,5 22 января 1989 года были накрыты катастрофическим оползнем-потоком.

Назад| Следующая страница


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования