Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.
Статистически вычислено, что в целом на Земле каждый стотысячный человек погибает от природных катастроф. Согласно другому расчету число жертв природных катастроф составляет в последние 100 лет 16 тыс. ежегодно. К стихийным бедствиям обычно относятся землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, снежные заносы, извержения вулканов, обвалы, засухи, ураганы и бури.
Природные катастрофы происходят внезапно, совершенно опустошают территорию, уничтожают жилища, имущество, коммуникации, источники питания. Некоторые катастрофы можно предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные
Землетрясение — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний. Это стихийное явление, являются самыми разрушительным бедствием, занимающими одно из первых мест среди других бедствий по числу погибших людей, объему и тяжести разрушений, а также по величине материального ущерба.
Землетрясения — это одни из самых страшных природных катастроф, вызывающих не только опустошительные разрушения, но и уносящие десятки и сотни тысяч человеческих жизней. Землетрясения всегда вызывали ужас своей силой, непредсказуемостью, последствиями. Человек в таких случаях чувствует себя отданным во власть «гнева божья». Земная твердь, самое незыблемое в представлении человека, вдруг оказывается подвижной, она вздымается волнами и раскалывается глубокими ущельями. Землетрясения разной силы и в разных точках земного шара происходят постоянно, приводя к огромному материальному ущербу и жертвам среди населения. Поэтому ученые разных стран не оставляют попыток определить природу землетрясения, выявить его причины и, самое главное, научиться его предсказывать, что, к сожалению, за исключением единичных случаев пока не удается. Сложность спасения людей в условиях землетрясения обусловлена внезапностью его возникновения, трудностями ввода сил и развертывания поисково-спасательных работ в зоне массовых разрушений; наличием большого количества пострадавших, требующих экстренной помощи; ограниченным временем выживания людей в завалах; тяжелыми условиями труда спасателей. Очаг поражения характеризуется:
Чрезвычайные ситуации природного характера
... природного и техногенного характера. Например, разрушительное землетрясение в 1988г. в Армении (г.Спитак) – природная катастрофа, а на Чернобыльской атомной электростанции – техногенная чрезвычайная ситуация. В данной теме мы рассматриваем ЧС природного характера. Природная чрезвычайная ситуация (ЧС) ... гидрологического характера, природные пожары, массовые инфекционные заболевания людей. Действия ...
- разрушением и опрокидыванием зданий и сооружений, под обломками которых гибнут люди;
- возникновением взрывов и массовых пожаров, происходящих в результате производственных аварий, замыканий в энергетических сетях и разгерметизации емкостей для хранения воспламеняющихся жидкостей;
- образованием возможных очагов заражения химическими отравляющими веществами;
- разрушением и завалом населенных пунктов в результате образования многочисленных трещин, обвалов и оползней;
- затоплением населенных пунктов и целых районов в результате образования водопадов, подпруд на озерах и отклонения русел рек.
При ликвидации чрезвычайной ситуации для выполнения аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР) требуется привлечение формирований гражданской обороны (ГО).
Успешное выполнение больших и трудоемких АСДНР в очаге поражения будет во многом зависеть от оснащенности формирований ГО современными средствами механизации и обученности личного состава, основным приемам и способам ведения работ.
Цель данной работы рассмотреть разработку тактической схемы ликвидации последствий землетрясения и характеристика разрушения зданий.
Исходя из поставленной цели нужно решить следующие задачи:
- изучить особенности ликвидации последствий при землетрясении на территории Ингушетии;
- рассмотреть правовые основы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;
- изучить классификацию зданий и характеристика их разрушения при землетрясении на территории Республике Ингушетия.
землетрясение разрушение ингушетия
Глава 1. Характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера: действия при землетрясении
1.1 Руководство по выполнению спасательных и других неотложных работ в условиях завалов и разрушений зданий и сооружений
Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие, в основном, в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии и передающиеся на большие расстояния. Колебания земной поверхности при землетрясениях носят волновой характер. Колебания грунта возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы. При недостаточной прочности (сейсмостойкости) происходит их разрушение, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы.. Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется не только колебаниями грунта, но и возможными вторичными факторами, к которым следует отнести лавины, оползни, обвалы, опускание (просадку) и перекосы земной поверхности, разрушение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары. Если землетрясение происходит под водой, возникают огромные волны-цунами, вызывающие разрушения на суше. Земля состоит из нескольких оболочек-геосфер. Мантия и земная кора образуют литосферу. Температура в мантии считается равной 2000 — 25000С, а давление — до 130 ГН/м2. В мантии происходят процессы, вызывающие землетрясения. Наиболее частой причиной землетрясений является появление чрезмерных внутренних напряжений и разрушение пород.
Техническая экспертиза административного здания
... и капитальный ремонт жилых и общественных зданий: Справочник производителя работ. - М.: Стройиздат, 2009. Семионова Н.Е. Методы оценки и технической экспертизы недвижимости. - М. - Ростов - на ... 3» <#"579830.files/image001.gif"> Ввод коммуникаций по поверхности земли осуществлен через пробитые сквозные отверстия в основании фундамента, с разрушение бетона и облицовочной плитки цоколя. ...
Потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях породы, при разрушении (разломе) переходит в кинетическую энергию сейсмической волны в грунте. Землетрясение такого плана называется тектоническим. Наряду с тектоническими процессами, землетрясения могут возникнуть и по другим причинам. Одной из таких причин являются вулканы. Извержение лавы из кратера сопровождается выделением энергии и порождает вулканические землетрясения. По сравнению с тектоническими явлениями сейсмические толчки, вызванные вулканической деятельностью, представляют собой менее опасное природное явление, так как большая часть энергии разряжается в атмосферу. Другую категорию образуют обвальные землетрясения, которые происходят в результате обрушения кровель шахт или подземных пустот и вызывают волны в грунте. Эти землетрясения относятся к категории слабых. Очаг землетрясения — объём в толще Земли, где высвобождается максимальная энергия. Серия подземных толчков, как правило, включает: форшоки, главный толчок и афтершоки. Наиболее опасны землетрясения, при которых форшоков не происходит, и первый же толчок является максимальным по энергии — главным толчком. Центр очага — гипоцентр, а проекция гипоцентра на поверхность Земли называют эпицентром. В зависимости от глубины (Н) гипоцентра, землетрясения подразделяются на нормальные (при глубине до 70 км), промежуточные (от 70 до 300 км) и глубокофокусные (более 300 км).
Расстояние от гипоцентра до некоторой точки земной поверхности — гипоцентральным расстоянием: где R — эпицентральное расстояние (км).
Сдвиг поверхности грунта в радиусе R < Н считают эпицентральным. В этой зоне преобладают колебания грунта вертикального направления. По мере удаления от эпицентра усиливаются горизонтальные колебания, которые представляют наибольшую опасность для зданий. Землетрясения по своим разрушительным последствиям и количеству человеческих жертв занимают одно из первых мест среди природных катастроф.
Как было отмечено, внезапность землетрясения в сочетании с огромной разрушительной силой колебаний земной поверхности часто приводит к большому числу человеческих жертв и значительному материальному ущербу. При этом необходимо отметить, что важный вклад в количество спасенных людей — это предельно сжатые сроки выполнения спасательных работ, так как через сутки после землетрясения 40 % числа пострадавших, получивших тяжелые травматические повреждения, относятся к безвозвратным потерям, через трое суток — 60 %, а через шесть суток — 95 %. Данная статистика свидетельствует о необходимости проведения спасательных работ по извлечению людей из завалов как можно быстрее. Даже при массовых разрушениях спасательные работы необходимо завершить в течение пяти суток. Степень разрушения зданий и сооружений определяется превышением фактической интенсивности землетрясения (в баллах) над расчётной в месте их расположения. Расчётная сейсмостойкость — максимальная интенсивность сейсмического воздействия, при котором здания и сооружения не получают разрушений, либо получают допустимые повреждения, сохраняя свои эксплуатационные качества и обеспечивая безопасность людей и сохранность оборудования. При оценке и прогнозировании характера и степеней разрушения рассматриваются три типа объектов — элементов застройки населённого пункта: точечные объекты имеют размеры (длина, ширина), каждый из которых меньше по сравнению с шириной зоны средней балльности; площадные объекты характеризуются размерами в плане (L, H) превышающими ширину зоны средней балльности; протяжённые объекты характеризуются размерами в плане (L, H) , один из которых значительно превышает другой и превышает ширину зоны средней балльности. При выборе типа наземного здания используется следующая классификация зданий по этажности: малоэтажные (высотой до 4-х этажей); многоэтажные (от 5 до 8 этажей); повышенной этажности (от 9 до 25 этажей); высотные (более 25 этажей).
1.2 Причины землетрясений
Физико-химические процессы, происходящие внутри Земли, вызывают изменения физического состояния Земли, объема и других свойств вещества. Это приводит к накапливанию упругих напряжений в какой-либо области земного шара. Когда упругие напряжения превысят предел прочности вещества, произойдет разрыв и перемещение больших масс земли, которое будет сопровождаться сотрясениями большой силы. Вот это и вызывает сотрясение Земли — землетрясение.
Землетрясением так же обычно называют любое колебание земной поверхности и недр, какими бы причинами оно не вызывалось — эндогенными или антропогенными и какова бы ни была его интенсивность.
Землетрясения происходят на Земле не повсеместно. Они концентрируются в сравнительно узких поясах, приуроченных в основном к высоким горам или глубоким океаническим желобам.
Классификация землетрясений по шкале Рихтера
|
Балл |
Наименование землетрясения |
Краткая характеристика |
|
|
1 |
Незаметное |
Отмечается только сейсмическими приборами |
|
|
2 |
Очень слабое |
Ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя |
|
|
3 |
Слабое |
Ощущается лишь небольшой частью населения |
|
|
4 |
Умеренное |
Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов посуды, скрипу дверей и стен |
|
|
5 |
Довольно сильное |
Общее сотрясение зданий, колебание мебели. Трещины в штукатурке, пробуждение спящих |
|
|
6 |
Сильное |
Ощущается всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий |
|
|
7 |
Очень сильное |
Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические и деревянные постройки остаются невредимыми |
|
|
8 |
Разрушительное |
Трещины на склонах и сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются |
|
|
9 |
Опустошительное |
Сильное повреждение и разрушение каменных домов |
|
|
10 |
Уничтожающее |
Крупные трещины в почве. Оползни и обвалы. Раз-ие каменных построек, искривление рельсов |
|
|
11 |
Катастрофа |
Широкие трещины в земле, многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома сильно разрушаются |
|
|
12 |
Сильная катастрофа |
Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Разрушаются все сооружения. |
|
Правила поведения при землетрясении
В случае оповещения об угрозе землетрясения или появления признаков его необходимо действовать быстро, но спокойно без паники.
При заблаговременном оповещении об угрозе землетрясения. Прежде чем покинуть квартиру, необходимо выключить нагревательные приборы и газ, если топилась печь — затушить её; затем нужно одеться, взять необходимые вещи, небольшой запас продуктов питания, медикаменты и документы и выйти на улицу. На улице следовать как можно быстрее отойти от зданий и сооружений в направлении скверов, широких улиц, спортплощадок, незастроенных участков строго соблюдая установленный порядок. Если землетрясение началось неожиданно, когда собраться и выйти из квартиры не представляется возможным, необходимо стать в дверном или оконном проёме и как только стихнут первые толчки быстро выйти на улицу.
На предприятиях и в учреждениях во время землетрясений все работы прекращаются, производственное и технологическое оборудование останавливается, принимаются меры к отключению тока, снижению давления воздуха, воды, пара и т.п.; рабочие и служащие, состоящие в формированиях Г.О., немедленно отправляются в районы их сбора, остальные люди занимают безопасные места. Если по условиям производства остановить агрегат, печь, турбину и т.п., в короткое время нельзя то их переводят на щадящий режим работы.
При нахождении во время землетрясения вне квартиры или места работы, например в магазине, театре или на улице, не следует спешить домой, надо спокойно выслушать указания соответствующих должностных лиц в создавшейся ситуации и поступать по их указанию. В случае нахождения в общественном транспорте не следует покидать его на ходу, нужно дождаться полной остановки транспорта и выходить из него спокойно, пропуская вперёд детей, инвалидов, стариков.
Землетрясения может длиться от нескольких мгновений до нескольких суток. Примерная периодичность толчков и время их возникновения, возможно, будут сообщаться по радио и другими доступными способами. Следует свои действия сообразовывать с этими сообщениями.
Сейсмическая опасность — возможность (вероятность) сейсмических воздействий определённой силы на поверхности земли (в баллах шкалы сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний или ускорениях) на заданной площади в течение рассматриваемого интервала времени.
Сейсмический риск — рассчитанная вероятность социального и экономического ущерба от землетрясений на заданной территории в заданный интервал времени. Новый шаг в мировой сейсмологии сделал еще в 1902 г. академик Б.Б. Голицын, который предложил способ преобразования механических колебаний сейсмографа в электрические и регистрацию их с помощью зеркальных гальванометров.
Такой принцип в дальнейшем был заложен во все системы сейсмографов, как в СССР, так и за рубежом. Это позволило создать очень чувствительные приборы, с помощью которых можно регистрировать землетрясения в любой точке земного шара.
Оказание помощи пострадавшим
При крупных землетрясениях люди могут оказаться в завалах. В условиях длительного сдавливания мягких тканей отдельных частей тела, нижних или верхних конечностей может развиться очень тяжелое поражение, получившее название синдрома длительного сдавливания конечностей или травматического токсикоза. Оно обусловлено всасыванием в кровь токсических веществ, являющихся продуктами распада размноженных мягких тканей.
Пораженные с травматическим токсикозом жалуются на боли в повреждённой части тела, тошноту, головную боль, жажду. На повреждённой части видны ссадины и вмятины, повторяющие очертание выступающих частей давивших предметов. Кожа бледная местами синюшная, холодная на ощупь. Повреждённая конечность через 30-40 минут после освобождения её начинает быстро отекать.
В течение травматического токсикоза различают 3 периода:
- ранний
- промежуточный
- поздний
В раннем периоде сразу же после травмы и в течение 2 часов сознание у пораженного сохранено, он возбуждён, пытается освободиться из завала, просит о помощи. После пребывания в завале в течении двух часов наступает промежуточный период. В организме нарастает токсические явления. Возбуждение проходит, пораженный становится относительно спокойным, подаёт о себе сигналы, отвечает на вопросы, периодически может впадать в дремотное состояние, у него отмечается сухость во рту, жажда, общая слабость. В поздний период общее состояние пострадавшего резко ухудшается: появляется возбуждение, неадекватная реакция на окружающее, сознание нарушается, возникает бред, озноб, рвота, зрачки сначала сильно суживаются, а затем расширяются, пульс слабый и частый. В тяжелых случаях наступает смерть.
Обнаружив человека в завале, прежде всего нужно осмотреть это место и принять меры к освобождению пострадавшего. Завал разбирают осторожно, чтобы он не обрушился. Из завала можно извлекать человека только после полного освобождения от сдавливания.
При оказании первой медицинской помощи на раны и ссадины накладывают стерильную повязку. Если у пораженного холодные, синюшного цвета, сильно поврежденные конечности, на них накладывают выше места сдавливания жгут. Это приостановит всасывание токсических веществ из раздавленных мягких тканей в кровеносное русло. Жгут надо накладывать не очень туго, чтобы полностью не нарушить притока крови к поврежденным конечностям.
В случаях, когда конечности тёплые на ощупь и повреждены не сильно, на них накладывают тугую бинтовую повязку. После наложения жгута или другой бинтовой повязки шприц тюбиком вводят противоболевое средство, а при его отсутствии дают внутрь 50 грамм водки. Поврежденные конечности, и даже при отсутствии переломов, иммобилизуют шинами или с помощью подручных средств.
С первых же минут оказание первой медицинской помощи пораженному показаны горячий чай, кофе, обильное питьё с добавлением питьевой соды по 2-4 грамма на приём (до 20-40 грамм в сутки).
Сода способствует восстановлению кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма, обильное питьё — выведению токсических веществ с мочой.
Пораженных с травматическим токсикозом как можно быстрее и бережнее на носилках доставляют в медицинское учреждение.
При ушибах могут повреждаться поверхностно расположенные ткани и внутренние органы. Признаками ушиба поверхностно расположенных мягких тканей являются боль, припухлость, кровоподтек. При оказании первой медицинской помощи пострадавшему накладывают давящую повязку, применяют холод, создают покой. Сильные ушибы груди или живота могут сопровождаться повреждением внутренних органов: лёгких, печени, селезёнки… Необходимо на место ушиба положить холод и срочно доставить пораженного в медицинское учреждение.
При травмах головы возможно повреждение головного мозга: ушиб или сотрясение. Признаками ушиба головного мозга являются головные боли, подташнивание, а иногда и рвота, сознание у пострадавшего сохранено. Сотрясение головного мозга сопровождается потерей сознания, тошнотой и рвотой, сильными головными болями, головокружением. Первая медицинская помощь при ушибе и сотрясении головного мозга заключается в создании полного покоя пораженному и применении холода на голову.
Растяжение связок происходит при неудачном прыжке, падении, поднятии тяжести. В поврежденном суставе появляются боли, образуется припухлость, ограничиваются движения. При оказании первой помощи производят тугоебинтование, применяют холод на поврежденный сустав, обеспечивают покой поврежденной конечности.
Вывихи возникают при смещении суставных поверхностей костей.
При этом нарушается целостность суставной сумки, иногда разрываются связки. Основные признаки вывихов суставов конечностей: боль в суставе, нарушение движений в нём, изменение формы сустава, укорочение конечности и вынужденное её положение.
Вывихи могут быть в нижнечелюстных и меж позвонковых суставах.
Оказывая первую медицинскую помощь при вывихе, не следует пытаться его вправить — этот обязанность врача. При вывихах сустава создают покой конечности, а при вывихах в крупных суставах наряду с покоем рекомендуется ввести обезболивающее средство.
1.3 Последствия землетрясений
В широком смысле экологические последствия, по-видимому, следует подразделять на социальные, природные и природно-антропогенные. В каждой из групп могут быть выделены прямые и косвенные последствия.
В настоящее время мы довольно полно знаем прямые проявления (последствия) землетрясений на земной поверхности и, следовательно, их прямые воздействия на элементы социального организма, между тем как сопровождающие (предшествующие, последующие) косвенные явления на уровне микро- и даже макроаномалий процессов в литосфере и вне её начали изучать совсем недавно.
Наиболее изучены и наглядно отражают сейсмическую опасность экономические потери в результате землетрясений. За последние десятилетия учтённые экономические потери от землетрясений возросли на порядок и достигают теперь около 200 млрд. долл. за десятилетие. Если в предшествующее десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения средний убыток в расчёте на одного жителя составлял 1,5 тыс. долл., то теперь он достигает 30 тыс. долл. Естественно, что с повышением балльности (и магнитуды) возрастают площади поражённых территорий, а следовательно, и ущерб.
Число жертв землетрясений на земном шаре, хотя и неравномерно распределяется по годам, в целом неуклонно, по указанным выше причинам, растёт. За последние 500 лет от землетрясений на Земле погибло 4,5 млн. человек, то есть ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тысяч человеческих жизней. Однако в период 1947-1976 гг. Средние потери составляли 28 тыс. человек в год. С точки зрения экологических, как и социальных последствий, не менее важен и тот факт, что число раненых (включая тяжело раненых) обычно во много раз превышает число погибших, а число оставшихся бездомными превышает количество прямых жертв на порядок и более. Так, в зонах полного разрушения зданий (зоны 8 баллов и выше) количество жертв может составлять 1-20%, а раненых -30-80%, обратные соотношения редки.
Социальные последствия, то есть воздействие сейсмических явлений на население, включает как прямой социальный ущерб (гибель людей, их травматизм физический или психический, потеря крова в условиях нарушения систем жизнедеятельности и т.п.), так и косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит от размеров прямого и обусловлена резким, на фоне материальных потерь, изменением морально-психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей, нарушением социальных связейи социального статуса, сокращением трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью отвлечённых от привычной индивидуальной и общественной деятельности. Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселённых районах, неизбежно ведёт к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной срок. Нарушения социального поведения могут возникать даже в отсутствии самого события, а лишь в связи со слухами о землетрясении, сколь бы ни были эти ожидания нелепы и ничем не обоснованы. Применительно к последнему десятилетию такого рода примеры известны для ряда городов бывшего Советского Союза. Последствия же сейсмических катастроф, тем более в периоды общего ослабления хозяйственно-экономического состояния и политической нестабильности и долговременной социальной дезориентированностинаселения, могут сказываться на протяжении десятилетий.В рамках экологических проблем среди нередко провоцируемых сильными землетрясениями, то есть вторичных, последствий следует отметить (на фоне повреждения и гибели ландшафтных и культурных памятников и нарушения среды обитания как таковой) такие, как возникновение эпидемий и эпизоотий, рост заболеваний и нарушение воспроизводства населения, сокращение пищевой базы (гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение качества сельскохозяйственных угодий), неблагоприятные изменения ландшафтных условий (например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и гидрогеологические изменения), ухудшение качества атмосферного воздуха из-за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате возникающих при землетрясении пожаров, снижение качества воды, а также качества и ёмкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.
Воздействие сильных землетрясений на природную среду (геологическую среду, ландшафтную оболочку) может быть весьма разнообразным и значительным, хотя в большинстве случаев ареал (зона) изменений не превышает 100-200 км.
Среди прямых, наиболее выразительных и значимых воздействий выделим следующие:
Геологические, гидрологические и гидрогеологические, геофизические, геохимические, атмосферные, биологические. Природно-техногенные последствия землетрясений сказываются на природной среде охваченного землетрясением района в результате нарушения (разрушения) искусственно созданных сооружения (объектов).
Сюда можно отнести, в первую очередь, следующие:
Пожары на объектах антропогенной среды, ведущие к экологическим последствиям. Прорыв водохранилищ с образованием водяного вала ниже плотин. Разрывынефте-, газо- и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка газа и воды. Выбросы вредных химических и радиоактивных веществ в окружающую среду, вследствие повреждения производственных объектов, коммуникаций, хранилищ.
Приведённый выше список последствий землетрясений, скорее всего, не полон, особенно в отношении отдалённых последствий, част которых нам ещё неизвестна. Но и среди перечисленных некоторые не имеют пока достаточно определённых количественных характеристик и соответственно не могут быть оценены по степени опасности и объёму причиняемого ущерба с необходимой полнотой и надёжностью.
Глава 2. Классификация зданий и характеристика их разрушения при землетрясений на территории Республике Ингушетия
2.1 Характеристика разрушения зданий
Главной целью аварийно-спасательных МЧС Ингушетии и других неотложных работ при землетрясениях является поиск и спасение пострадавших, блокированных в завалах, в поврежденных зданиях, сооружениях, оказание им первой медицинской помощи и эвакуация нуждающихся в дальнейшем лечении в медицинские учреждения Ингушетии, а также первоочередное жизнеобеспечение пострадавшего населения.
Основными требованиями к организации и ведению аварийно-спасательных и других неотложных работ МЧС Ингушетии при ликвидации последствий землетрясений являются:
- сосредоточение основных усилий на спасении людей;
- организация и проведение работ в сроки, обеспечивающие выживание пострадавших и защиту населения в опасной зоне;
- применение способов и технологий ведения аварийно-спасательных работ, соответствующих сложившейся обстановке, обеспечивающих наиболее полное использование возможностей спасателей и технических средств, а также безопасность пострадавших и спасателей;
- оперативность реагирования на изменения в обстановке.
Аварийно-спасательные работы при землетрясениях МЧС Ингушетии должны начинаться немедленно и вестись непрерывно, днем и ночью, в любую погоду, обеспечивать спасение пострадавших в сроки их выживания в завалах.
Непрерывность и эффективность ведения аварийно-спасательных работ достигаются: созданием группировки сил, соответствующей сложившейся обстановке; устойчивым и твердым руководством действиями спасателей; сосредоточением основных усилий в местах наибольшего скопления пострадавших и там, где пострадавшим угрожает наибольшая опасность; полным и своевременным обеспечением действий спасателей необходимыми материально-техническими средствами; организацией режима работ в соответствии со складывающейся обстановкой.
При землетрясениях принято рассматривать пять степеней разрушения зданий. В международной модифицированной сейсмической шкале MMSK — 86 предлагается следующая классификация степеней разрушения зданий: d = l — слабые повреждения. Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших кусков штукатурки; тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок; тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. Для ликвидации повреждений достаточно текущего ремонта зданий. d = 2 — умеренные повреждения. Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из дымовых труб, падение отдельных черепиц. Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах; незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт зданий. d = 3 — тяжелые повреждения. Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб; значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах; значительные деформации каркаса; заметные сдвиги панелей; выкрашивание бетона в узлах каркаса. Возможен восстановительный ремонт здания. d = 4 — частичные разрушения несущих конструкций: проломы и вывалы в несущих стенах; развалы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания. Здание подлежит сносу. d = 5 — обвалы. Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания с потерей его формы. Зависимость характера разрушения зданий от их конструктивной схемы. В каркасных зданиях преимущественно разрушаются узлы каркаса, вследствие возникновения в этих местах значительных изгибающих моментов и поперечных сил. Особенно сильные повреждение получают основания стоек и узлы соединения ригелей со стойками каркаса. В крупнопанельных и крупноблочных зданиях наиболее часто разрушаются стыковые соединения панелей и блоков между собой и с перекрытиями. При этом наблюдается взаимное смещение панелей, раскрытие вертикальных стыков, отклонение панелей от первоначального положения, а в некоторых случаях обрушение панелей. Для зданий с несущими стенами из местных материалов (сырцовый кирпич, глиносаманные блоки, туфовые блоки и др.) характерны следующие повреждения: появление трещин в стенах; обрушение торцовых стен; сдвиг, а иногда и обрушение перекрытий; обрушение отдельно стоящих стоек и особенно печей и дымовых труб. Наиболее устойчивыми к сейсмическому воздействию являются деревянные рубленные и каркасные дома. Как правило, такие здания сохраняются и только при интенсивности 8 баллов и более наблюдается изменение геометрии здания, а в некоторых случаях — обрушение крыш. Разрушение зданий в полной мере характеризуют законы разрушения. Под законами разрушения зданий понимается зависимость между вероятностью их повреждения и интенсивностью проявления землетрясения в баллах. Законы разрушения зданий получены на основе анализа статистических материалов по разрушению жилых, общественных и промышленных зданий от воздействия землетрясений разной интенсивности. Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определенной степени повреждения зданий, используется нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же здания может рассматриваться не одна, а пять степеней разрушения, т.е. после разрушения наступает одно из пяти несовместимых событий. Наиболее опасными последствиями землетрясений являются: разрушения зданий и сооружений; пожары, возникающие вследствие повреждения печей, электрических сетей и коммуникаций топлива и газа; выбросы радиоактивных и химически опасных веществ из-за разрушения (повреждения) РОО и ХОО; транспортные аварии и катастрофы; нарушение функционирования систем жизнеобеспечения; поражение и гибель людей. Для оценки последствий землетрясений требуются следующие исходные данные:
- план или карта местности (НП, объекта) с нанесёнными изосейстами прогнозируемых землетрясений с учетом сейсмического микрорайонирования;
- детальная характеристика застройки с указанием типов и конструктивных особенностей зданий и сооружений. При отсутствии выше указанных данных необходимо иметь:
- план (карта) местности (НП, объекта) с нанесённым прогнозируемым эпицентром землетрясения;
- мощность очага землетрясения, характеризуемую магнитудой;
— глубину очага землетрясения (в км).
При возникновении необходимости построения изосейст на основе микрорайонирования к указанным исходным данным добавляются инженерно-геологические условия местности (населённого пункта, объекта).
Состояние сейсмологических сетей в России вследствие резкого снижения финансирования характеризуется неравномерностью и технической отсталостью оборудования. Согласно нормативной карте ОСР-97 «Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации» самая высокая сейсмическая опасность свойственна южным и восточным регионам России. Это — Дальний Восток, Северный Кавказ и Средняя Сибирь, в т.ч. южные районы Красноярского края. Сейсмоактивная зона на юге Сибири контролируется удаленными сейсмическими станциями, расположенными в Иркутской, Новосибирской областях, Алтайском крае. Из-за удаленности эти сейсмические станции могут регистрировать на территории Красноярского края только достаточно мощные сейсмические явления. Слабые сейсмические явления, которые необходимы для прогноза землетрясений, практически не регистрируются. Строительные нормы требуют выполнения специальных проектных и технологических решений при строительстве зданий и сооружений, что не реализовано на практике при строительстве объектов Красноярского края. На юге края расположено 18 городов, в которых осуществляют работу 80 химически опасных объектов. Большая концентрация химически опасных веществ существует на железнодорожных узлах и участках железной дороги. В зонах возможного поражения при авариях на химически опасных объектах может оказаться территория общей площадью 60093 км2 с населением 1645 тысяч человек. После этих сейсмических событий, которые произвели «разгрузку» напряженных тектонических плит, на территории края вдоль тектонических разломов регистрировались сейсмические явления мощностью 1-4 балла, что свидетельствует о накоплении упругих напряжений и повышении вероятности возникновения более мощных сейсмических событий (до 7-8 баллов).
2.2 Действия населения при землетрясении
Современная наука пока еще не может предсказать день и час землетрясения, поэтому необходимо знать косвенные признаки предстоящего землетрясения. К ним относятся: беспокойство птиц и домашних животных, вспышки зарниц в виде рассеянного света, искрение близко расположенных электрических проводов, появление запаха газа. Получен сигнал об угрозе землетрясения 1. Отключить газ, воду, электроэнергию, оповестить соседей, взять с собой необходимые вещи, документы, деньги, воду, продукты, закрыть квартиру и выйти на улицу. 2. Выбрать место вдали от зданий и линий электропередачи и ждать получения новой информации. Внезапное землетрясение 1. При первом толчке постараться немедленно покинуть здание в течение 15 — 20 секунд по лестнице или через окна первого этажа. 2. Если вы остались в квартире, надо встать в дверной проём или в угол комнаты у капитальной стены подальше от окон, шкафов. 3. Как только стихнут толчки надо немедленно покинуть здание по лестнице, прижимаясь спиной к стене, и если есть возможность — выключить коммуникации и взять с собой необходимые вещи. При проведении расчетов по определению последствий землетрясения целесообразно пользоваться классификацией зданий, приведенной в сейсмической шкале ММSК — 86.
В соответствии с этой шкалой зданий разделяются на две группы:
- Здание и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий;
- Здание и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями.
Здания и типовые сооружения без антисейсмических мероприятий разделяют на типы:
- А 1 — Местные здания. Здания со стенами из местных строительных материалов: глинобитные без каркаса;
- саманные или из сырцового кирпича без фундамента;
- выполненные из окатанного или рваного камня на глиняном растворе и без регулярной (из кирпича или камня правильной формы) кладки в углах и т. п.
А 2 — Местные здания. Здания из самана или сырцового кирпича, с каменными, кирпичными или бетонными фундаментами; выполненные из рваного камня на известковом, цементном или сложном растворе с регулярной кладкой в углах; выполненные из пластового камня на известковом, цементном или сложном растворе; выполненные из кладки типа “мидис“; здания с деревянным каркасом с заполнением самана или глины, с тяжелыми земляными или глиняными крышами; сплошные массивные ограды из самана или сырцового кирпича и т. п.
Б — Местные здания. Здания с деревянными каркасами с заполнителями из самана или глины и легкими перекрытиями.
Б 1 — Типовые здания. Здания из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе; деревянные щитовые дома. 2 — Сооружения из жженого кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни.
В — Местные здания. Деревянные дома, рубленные в “лапу“ или в “обло“.
В 1 — Типовые здания. Железобетонные, каркасные крупнопанельные и армированные крупноблочные дома.
В 2 — Сооружения. Железобетонные сооружения: силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны и т. п.
Здания и типовые сооружения с антисейсмическими мероприятиями разделяются на типы:
С 7 — Типовые здания и сооружения всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов.
С 8 — Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 8 баллов.
С 9 — Типовые здания и сооружения всех видов с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 9 баллов.
При сочетании в одном здании двух или трех типов здание в целом следует относить к слабейшему из них.
При проведении расчетов по прогнозированию разрушений и людских потерь при воздействии взрывных нагрузок обычно рассматриваются четыре степени разрушений зданий — слабую, среднюю, сильную и полную. При землетрясениях принято рассматривать пять степеней разрушения зданий. В международной модифицированной сейсмической школе MMSK — 86 предлагается следующая классификация степеней разрушения зданий:
- D=1 — Слабые повреждения. Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке;
- откалывание небольших кусков штукатурки;
- тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок;
- тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. Для ликвидации повреждений достаточно текущего ремонта зданий.
D=2 — Умеренные повреждения. Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из труб, падение отдельных черепиц. Слабые повреждение несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах, незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт зданий.
D=3 — Тяжелые повреждения. Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб. Значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах, значительные деформации каркаса, заметные сдвиги панелей, выкрашивание бетона в узлах каркаса. Возможен восстановительный ремонт здания.
D = 4 — Частичные разрушения несущих конструкций: проломы и вывалы в несущих стенах; развалы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания. Здание подлежит сносу.
D = 5 — Обвалы. Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания с потерей его формы.
Характер разрушения зданий в значительной степени зависит от конструктивной схемы этих зданий.
В каркасных зданиях преимущественно разрушаются узлы каркаса, вследствие возникновения в этих местах значительных изгибающих моментов и поперечных сил. Особенно сильные повреждение получают основание стоек и узлы соединения ригелей со стойками каркаса.
В крупнопанельных и крупноблочных зданиях наиболее часто разрушаются стыковые соединения панелей и блоков между собой и с перекрытиями. При этом наблюдается взаимное смещение панелей, раскрытие вертикальных стыков, отклонение панелей от первоначального положения, а в некоторых случаях обрушение панелей.
Для зданий с несущими стенами из местных материалов (сырцовый кирпич, глиносаманные блоки, туфовые блоки и др.) характерны следующие повреждения:
- Появление трещин в стенах;
- Обрушение торцовых стен;
- Сдвиг, а иногда и обрушение перекрытий;
- Обрушение отдельно стоящих стоек и особенно печей и дымовых труб.
Наиболее устойчивыми к сейсмическому воздействию являются деревянные рубленные и каркасные дома. Как правило, такие здания сохраняются и только при интенсивности 8 баллов и более наблюдается изменение геометрии здания, а в некоторых случаях обрушение крыш.
Разрушение зданий в полной мере характеризуют законы разрушения. Под законами разрушения здания понимается зависимость между вероятностью его повреждения и интенсивностью проявления землетрясения в баллах. Законы разрушения зданий получены на основе анализа статистических материалов по разрушению жилых, общественных и промышленных зданий от воздействия землетрясений разной интенсивности.
Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определенной степени повреждения зданий, используется нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же здания может рассматриваться не одна, а пять степеней разрушения, т. е. после разрушениянаступает одно из пяти несовместимых событий. Значения математического ожидания М интенсивности землетрясения в баллах, вызывающего не менее определенных степеней разрушения зданий, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Математические ожидания М законов разрушения зданий
|
Степени разрушения зданий |
||||||
|
Классы зданий по MMSK-86 |
Легкая D=1 |
Умеренная D=2 |
Тяжелая D=3 |
Частичное разрушение D=4 |
Обвал D=5 |
|
|
Математические ожидания М законов разрушения |
||||||
|
А1, А2 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
|
|
Б1, Б2 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
8,5 |
|
|
В1, В2 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
8,5 |
9,0 |
|
|
С7 |
7,5 |
8,0 |
8,5 |
9,0 |
9,5 |
|
|
С8 |
8,0 |
8,5 |
9,0 |
9,5 |
10,0 |
|
|
С9 |
8,5 |
9,0 |
9,5 |
10,0 |
10,5 |
|
Средние квадратические отклонения интенсивности землетрясения для законов разрушения принимаются равными 0,4.
2. 3 Оценка характера и степеней разрушения зданий и сооружений
Оценка степени разрушения точечных объектов. Первоначально по плану или карте населенного пункта для каждого здания и сооружения на участке населенного пункта (объекта) определяется максимально возможная или ожидаемая интенсивность землетрясения, для чего необходимо определить, в какой зоне (по балльности землетрясения) окажется конкретное здание или сооружение. С этой целью на плане или карте населенного пункта для указанных изосейст строятся зоны балльности в пределах границы застройки. Построение зон балльности осуществляется путем выделения полосы шириной, равной сумме половины расстояний от указанной изосейсты до ближних прилегающих изосейст (рис. 2.1).
При этом балльность зоны соответствует балльностиизосейсты, проходящей в этой зоне. Более точное определение максимально возможной интенсивности землетрясения (макс. SYMBOL 177 \f «Symbol» \s 14 ± 0,5 балла) для указанного здания или сооружения может быть осуществлено по формуле
, (2.1)
Где I1 — изосейста наибольшей балльности, ограничивающая зону, в которой находится здание или сооружение; Rз — величина привязки здания или сооружения к изосейсте наименьшей балльности, ограничивающей зону, в которой находится здание или сооружение; R1 — расстояние между изосейстами наибольшей и наименьшей балльности, ограничивающими зону, в которой находится здание или сооружение (см. рис. 1.1).
Рис. 1.1 Схема определения зоны средней балльности Z землетрясения: 1 — здания и сооружения; 8 и 7 — здания и сооружения, расположенные в 7- и 8-балльных зонах
При расположении здания или сооружения справа от базисной изосейсты (Iб) в формуле вместо R1 подставляется величина R2, а вместо I1 — I2. После построения всех необходимых зон балльности и определения возможнойбалльности для каждого здания и сооружения указанными данными заполняется формализованный бланк (табл. 1.6, 1.7).
Форма представления результатов оценки последствий
Таблица 2
Форма № 1. Населенный пункт (город, объект)
|
№ участка населенного пункта (объекта, квартала, города) |
Конструктивное решение и назначение здания или сооружения |
Этажность |
Количество зданий или сооружений |
Количество зданий и сооружений в зонах с балльностью |
||||
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Таблица 3
Форма № 2. Населенный пункт
|
№ участка населенного пункта (объекта, квартала, города) |
Конструктивное решение и назначение здания или сооружения |
Этажность |
Количество зданий или сооружений |
Количество зданий и сооружений, получивших разрушения: |
|
|
Слабой степени |
Средней степени |
Сильной степени |
Полной степени |
||
|
Жилое Общественное Промышленное Сооружения подземного пространства города Защитное сооружение Коммунально-энергетические сети (указывают протяженность в графе 4) |
|||||
На основании этой информации с учетом справочных данных по степеням разрушения зданий и сооружений при землетрясениях определяют фактические степени разрушения существующей застройки пункта (объекта).
Для получения качественного описания разрушения зданий и сооружений определяют характеристику разрушения здания и сооружения. Кроме того, по этим данным может быть решена обратная задача, связанная с оценкой степени разрушения здания и сооружения по фактическим характеристикам разрушения. По плану или карте населенного пункта (объекта) для каждого здания или сооружения определяют возможные зоны (по балльности землетрясения), в которых указаны расположенные здания и сооружения. Зоны балльности строят в последовательности, аналогичной точечным объектам. После этого определяются части здания и сооружения, которым соответствует определенная балльность землетрясения по формуле:
, (1.20)
Где бi — коэффициент, показывающий, какая часть здания или сооружения в какой зоне балльности землетрясения оказалась; Si — площадь здания или сооружения, расположенного в определенной зоне балльности землетрясения; Sо — общая площадь здания или сооружения; i — величина балльности зон, в которых расположено здание или сооружение (рис. 1.2).
Рис. 1.2 Схема определения балльности для зданий и сооружений в виде площадных объектов: S7 и S8 — части здания или сооружения, расположенные в 7- или 8-балльных зонах
Наряду с указанными определениями для таких типов зданий или сооружений может быть рассчитана средняя балльность:
- (1.21)
Характеристики степеней разрушения определяют аналогично точечным объектам.
По плану или карте населенного пункта (объекта) для протяженных зданий и сооружений определяются возможные зоны (по балльности землетрясения), которые пересекают указанные здания или сооружения. Построение зон балльности осуществляется в той же последовательности, которая изложена применительно к точечным объектам. После построения зон балльности определяются части здания или сооружения, пересекающие соответствующие зоны балльности землетрясения:
, (1.22)
Где SYMBOL 98 \f «Symbol» \s 14 b i — коэффициент, показывающий, какая часть здания или сооружения пересекает определенную зону балльности; Li — длина здания (сооружения), пересекающая определенную зону балльности; Lо — общая длина протяженного здания или сооружения; i — соответствует величине балльности зон, которые пересекают протяженное здание или сооружение (рис. 2.3).
Для указанных типов зданий или сооружений может быть определена средняя балльность на основании следующего выражения:
- (1.23)
В случае учета динамики разрушения зданий и сооружений необходимо определить времена наступления первой и главной фазы землетрясения, а также интервал времени от наступления первой фазы землетрясения до наступления главной фазы землетрясения. Время наступления первой фазы землетрясения (прихода продольных гипоцентральных сейсмических волн), при которой возможно незначительное разрушение зданий и сооружений, определяется по формуле
, (1.24)
Где Vpm — средняя скорость распространения продольных волн.
При определении времени наступления первой фазы землетрясения в эпицентре принимается R = 0. Средняя скорость распространения продольных сейсмических волн при расположении очага землетрясения на границе слоев вычисляется на основании зависимости вида
, (1.25)
Где hi и Vpi — мощность i-го слоя элемента структуры земного шара и скорость распространения продольных сейсмических волн в пределах данного слоя.
Рис. 1.3 Схема определения балльности для протяженных зданий или сооружений: L6, L7, L8 — участки длины зданий или сооружений, пересекающих соответствующие им 6-, 7- и 8-балльные зоны
Средняя скорость распространения продольных волн при расположении очага землетрясения в пределах n-го слоя вычисляется по зависимости
, (1.26)
Где hг и Vpn — глубина очага землетрясения и скорость распространения продольных гипоцентральных сейсмических волн в пределах n-го слоя
- (1.27)
Мощности слоев элементов структуры земного шара и скорость распространения продольных волн в них указаны в табл. 1.9.
Таблица 1.9
|
Элемент структуры земного шара |
Тип слоя |
Мощность слоя (h1), Км |
Скорость распространения гипоцентральных сейсмических волн, км/с |
||||
|
Материк |
Океан |
||||||
|
Горы |
Равнина |
Продольных Vpi |
Поперечных Vri |
||||
|
Кора |
1 2 3 |
Осад.породы Гранит Базальт |
— 40,0 20,0 |
1,0 |
6,1 6,9 8,0 |
3,5 3,9 4,5 … |
