Обвалы и оползни. Эоловые формы рельефа (стр. 2 из 2)

Справка. Лёсс – неслоистая, однородная, тонкозернистая осадочная порода светло-желтого или палевого цвета. Преобладают частицы с размерами 0,01–0,05 мм. Лёсс характеризуется высокой пористостью; поры занимают 40–50% объема породы. Залегает в виде пластов толщиной от нескольких метров до 200 м.

Когда лёссовую породу изучают под микроскопом, то бросается в глаза угловатая форма пылинок. Благодаря этой форме они скрепляются друг с другом, зацепляясь неровными краями. А ведь порода не содержит какого-либо цементирующего вещества, только мельчайшие частицы, похожие на пыль. В лёссовых породах образуются обрывы высотой в десятки метров. В таких обрывах в мягкой породе легко вырыть пещеры, устраивать загоны для скота. Широкое использование лёссовых пород в строительных целях во многом объясняет, почему оказалось столь катастрофичным, землетрясение в Китае в 1920 году. Оно вызвало огромные обрушения лёссовых пород, похоронившие под собой многие тысячи людей. Во время землетрясения стенки высоких обрывов были срезаны как масло; они скользили вниз и погребали под грудами желтой пыли все, что встречалось на пути.

Способ образования лёссов давно и горячо обсуждается учеными. Однако, несмотря на многочисленные споры, все сходятся на мысли, что лёссовые равнины и склоны формировались в прохладном сухом климате и главную роль при этом играла работа ветра. Именно он переносил, сортировал, откладывал огромные массы мельчайших частиц.

Тебе, конечно, известна поговорка о непрочности дома, построенного на песке. Еще более непрочен дом, построенный на лёссе. Ему страшно не только землетрясение, но даже обычные дожди. Ведь лёсс очень пористый, так что стоит ему намокнуть, и он сразу оседает, в нем образуются ямы и провалы.

Эпицентр землетрясения, баллы, изосейсты

А теперь поговорим об эпицентре землетрясения. Без сомнения, тебе приходилось слышать разговоры о том, что землетрясения рассматриваются в эпицентре или на каком-то расстоянии от эпицентра. Только не думай, что эпицентр – это и в самом деле центр землетрясения, т.е. то место, из которого распространяются сейсмические волны. Некоторые именно так и думают, но это неправильно. Строго говоря, у землетрясения вообще нет какой-либо центральной точки, а есть некий объем, называемый очагом землетрясения и находящийся внутри земных недр. Он-то и является тем местом, откуда распространяются сейсмические волны. А эпицентр землетрясения – это точка на земной поверхности, которая находится как раз над центральной частью очага. Естественно, что наибольшие сотрясения поверхности и наибольшие разрушения будут наблюдаться именно в эпицентре, ведь он находится на поверхности ближе всего к очагу землетрясения.

По мере удаления от эпицентра интенсивность сотрясений поверхности (а значит, и степень разрушений) постепенно уменьшается. Геологи условились различать 12 степеней интенсивности поверхностных сотрясений и назвали их баллами. Чем больше интенсивность сотрясения, тем выше балл.

Вот, как оценивается сила землетрясения по баллам:

1 балл (незаметное землетрясение) – сотрясения почвы улавливают только специальные приборы – сейсмографы.

2 балла (очень слабое землетрясение) – может слегка ощущаться людьми, лежащими в постели.

3 балла (слабое землетрясение) – слегка качаются люстры.

4 балла (умеренное землетрясение) – открываются неплотно закрытые окна и двери; выплескивается вода из налитой до краев чашки.

5 баллов (довольно сильное землетрясение) – раскачиваются висячие предметы; скрипят полы; дребезжат стекла в окнах; осыпается побелка в домах.

6 баллов (сильное землетрясение) – трескаются стекла в окнах; наблюдаются легкие повреждения некоторых зданий; появляются тонкие трещины в штукатурке.

7 баллов (очень сильное землетрясение) – наблюдаются значительные повреждения некоторые зданий; появляются крупные трещины в стенах; повреждаются дымовые трубы; отламываются куски штукатурки.

8 баллов (разрушительное землетрясение) – наблюдаются разрушения в зданиях; падают карнизы и дымовые трубы; на склонах гор появляются оползни и трещины шириной до десятков сантиметров.

9 баллов (опустошительное землетрясение) – происходят обвалы многих зданий; обрушиваются стены, перегородки, кровля; возникают обвалы, осыпи, оползни в горах.

10 баллов (уничтожающее землетрясение) – разрушены многие здания; возникают трещины в грунте шириной до метра; за счет завалов в речных долинах могут возникать озера.

11 баллов (катастрофа) – характерны многочисленные трещины на поверхности земли и вертикальные перемещения по ним; большие обвалы в горах; общее разрушение зданий.

12 баллов (сильная катастрофа) – происходит сильное изменение рельефа; образуются глубокие и широкие трещины на поверхности; общее разрушение зданий, сооружений, коммуникаций; огромные обвалы и оползни; изменяются русла рек.

Предположим, что в эпицентре землетрясение оценивается в 8 баллов. Всю территорию вокруг эпицентра, где наблюдается 8 баллов, обводят на карте-схеме плавной замкнутой линией. Ее называют изосейстом. Затем вокруг этой линии проводят следующую замкнутую линию (следующий изосейст) – внутри этой линии землетрясение имеет силу не менее 7 баллов.

Следующий изосейст очерчивает территорию, в пределах которой сила землетрясения не менее 6 баллов. И так далее. В результате сейсмологи получают картину изосеистов данного землетрясения. Для примера подобная картина приведена здесь для землетрясения в Китае в 1920 году. Между изосейстами обозначены римскими цифрами территории землетрясения с соответствующими баллами.

Иногда говорят, что изосейсты – это линии, соединяющие точки с одинаковой интенсивностью сотрясения поверхности. Но это не совсем так. Изосейсты – это линии, очерчивающие территорию, в пределах которой интенсивность сотрясения поверхности не ниже соответствующего балла.

Размышления о сейсмической безопасности

Понятно, что землетрясения были, есть и будут. Такая уж у нас беспокойная планета. Но, наверное, можно что-то делать, чтобы уменьшить разрушительные последствия землетрясений? Нельзя же сидеть сложа руки.

Уменьшить разрушительные последствия землетрясений, безусловно, можно. Возможности противостоять в какой-то мере этому разгулу стихии существуют.

Вмешиваться в тектонические процессы, происходящие в земных недрах, люди, конечно, не могут. Но они могут влиять на последствия этих процессов. В этом смысле у них есть четыре возможности, которыми они могут и, более того, должны воспользоваться.

Какие же эти четыре возможности?

Прежде всего необходимо как можно лучше изучать степень сейсмического риска при выборе места, где предполагается построить тот или иной объект.

По-видимому, это касается в первую очередь тех строений, которые более всего могут пострадать при землетрясении, например, высотных зданий?

Или таких объектов, разрушение которых при землетрясении особенно важно предотвратить. Это относится, например, к атомным электростанциям, нефте- и газопроводам, больницам, детским учреждениям. К различным системам коммуникаций.

Наверное, не следует строить атомные электростанции над глубинными разломами?

Дело не только в глубинных разломах. Нужно детально исследовать тектонику данного района с учетом различных разломов, в том числе приповерхностных. Надо выявить следы прошлых и новейших смещений пород по всем этим разломам, оценить возможность появления оползней, просадки грунта, затопления. Важно выяснить, насколько часто и с какой силой происходили здесь землетрясения. На основании всего этого надо оценить параметры возможных будущих землетрясений в данном районе. Так что, как видишь, работы немало.

И что же в конечном счете может дать эта работа?

В отдельных случаях может быть просто запрещено строительство данного объекта в данной местности. Главный же результат – это правильный выбор наименее опасного в сейсмического отношении места строительства того или иного объекта.

Наверное, важно не только правильно выбрать место строительства, но и позаботиться о том, чтобы строительство велось правильно?

В этом и заключается вторая из упомянутых возможностей ослабления последствий землетрясений. В сейсмически опасных районах особенно важны высокое качество строительных работ, выбор сейсмически стойких строительных конструкций и материалов. Известно, что во многих случаях огромный масштаб разрушений связан с тем, что дома строились, что называется, на скорую руку, недоброкачественно.

А как надо строить дома, чтобы они могли противостоять землетрясениям?

Ну, это целая строительная наука. О ней вкратце не расскажешь. Например, надо, чтобы здание имело достаточно глубокий каменный или цементный фундамент. Достаточно надежны железобетонные конструкции. При колебаниях почвы они могут» дышать» и поэтому не разрушаются. Хороши также деревянные конструкции, но они годятся лишь для небольших зданий. В каменных домах особое внимание должно быть уделено высокому качеству цемента или другого скрепляющего раствора, желательно использовать металлические стягивающие пояса. Опасны тяжелые глинобитные потолки и черепичные крыши. Дымоходы и дымовые трубы предпочтительны железные, а не кирпичные.

Как я понимаю, при сильном толчке деревянная и металлическая стены или стена с металлической арматурой всего лишь слегка покачнутся, тогда как глинобитная стена просто раскрошится, обрушится. Тут, по-видимому, важно, чтобы конструкция хорошо работала на изгиб.

Совершенно верно. И чтобы строение везде хорошо работало на изгиб и не крошилось, нужно, кроме правильного выбора конструкции и материалов, обеспечить нормальное качество выполнения строительных работ. Важно, чтобы все металлические стыки были хорошо проварены, чтобы цемент был нормального качества, чтобы все блоки были аккуратно состыкованы.

Итак, надо знать, где строить, и надо строить с умом. А какие еще две возможности бороться с землетрясением?

Не бороться, а, скорее, поспорить с ним, выстоять. Во-первых, это знание того, как надо вести себя во время землетрясения и быть подготовленным к соответствующим действиям. А во-вторых, это возможность достаточно своевременного и достаточно достоверного предсказания землетрясения. Очень важно, чтобы землетрясение не застало нас врасплох.