Экологические последствие землетрясений (стр. 3 из 5)
Дифференциально-статистический метод, предложенный И.В.Ананьиным, основан на применении шкалы М8К-64 к данным официальной статистики, получаемым от администраций населенных пунктов, с выборочным контролем на местности. Точность метода зависит от достоверности и качества контроля данных. Градации официальной статистики обычно не соответствуют градациям шкалы МЗК-64 (см. прил. 4 или табл. 11.1), что затрудняет привязку полученной информации к макросейсмической шкале и ее обработку. Как правило, в административных документах здания подразделяют по категориям: "Не повреждено", "Требует текущего ремонта", "Требует капитального ремонта", "Не подлежит восстановлению". В худшем случае выделяют категории: "Не повреждено", "Повреждено", "Разрушено". При этом под категорией "Разрушено" часто понимается не физическое разрушение, а непригодность здания для жилья или работы. Учитывая эти обстоятельства, для использования данных официальной статистики требуются их критический анализ и выборочная проверка на местности. Такую работу быстро и качественно могут выполнить лишь опытные специалисты. Для более надежной привязки данных официальной статистики составлена таблица перехода от относительного числа поврежденных и разрушенных зданий к средней степени повреждения с последующим переходом от средней степени повреждения к балльности Статистический метод определения балльности был разработан Н.В. Шебалиным как развитие принципов, заложенных в шкалу I М8К-64. Согласно этой шкале, при анализе повреждений учитывается относительное число зданий с двумя наибольшими степенями повреждения. В описываемой методике в отличие от этого строится полное распределение числа зданий по всем степеням повреждения. При небольшом числе построек в населенном пункте обследуют все здания, в противном случае — выборочно, причем выборка должна осуществляться так, чтобы избежать систематической ошибки (при естественном желании осмотреть наиболее поврежденные здания).
Таблица 2.1. Шкала повреждения зданий
| Степень повреждения d | Структурные повреждения (повреждения материала и ненесущих конструкций) | Конструктивные повреждения (повреждения несущих конструкций) |
| 0 | Отсутствие видимых повреждений. Допускается осыпание чешуек побелки. | Отсутствие повреждений |
| 1 | Слабые повреждения:тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших кусочков штукатурки; вскрытие швов между панелями и в разделки печей, дверных коробок; тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах | Отсутствие повреждений |
| 2 | Значительные повреждения: падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, повреждения карнизов, фронтонов, труб, материала кровли | Слабые повреждения: тонкие трещины в несущих конструкциях, незначительные деформации стыков панелей и узлов каркаса |
| 3 | Разрушения: обвалы перегородок, карнизов, фронтонов, труб, оград | Значительные повреждения: сквозные трещины в несущих блоках, значительные деформации каркаса, вывалы отдельных кирпичей |
| 4 | Не фиксируются | Разрушения: проломы в несущих стенах, обрушения частей здания, нарушение связей между частями здания |
| 5 | Не фиксируются | Обвалы: Обрушение здания в целом или полное обрушение двух-трёх стен и крыши |
Можно использовать два приема: во-первых, на плане населенного пункта наметить заранее подлежащие обследованию здания, выбранные по некоторому принципу (например, каждое пятое здание или все угловые на каждом перекрестке плюс несколько зданий внутри квартала и т. п.); во-вторых, обследовать здания группами, т. е. обследовав несколько зданий подряд, миновать некоторое расстояние и опять обследовать подряд несколько зданий. В каждом населенном пункте желательно обследовать не менее 10 (лучше около 30) зданий основных типов. Если территория населенного пункта отчетливо разделяется на несколько участков с разным рельефом или различными инженерно-геологическими условиями, обследования производят для каждого участка раздельно; В ходе работы каждому обследованному зданию присваивают определенную степень повреждения. Для ускорения работ и обеспечения сохранности первичной документации можно использовать специальные карточки, в которых фиксируется эта информация. В процессе обработки полученной информации для каждого типа зданий вычисляют приведенную (среднюю) степень повреждения dcp (dcpA, dcp Б, dcpВ):
dcp =∑djnj/∑nj,
где nj— число обследованных зданий данного типа (А, Б или В), имеющих степень повреждения dj.
Переход от средней степени повреждения dcpк балльности Iосуществляется по специальной таблице или графику (рис. 2.1). Метод позволяет выполнять разновременный сбор и обработку макросейсмической информации, в том числе с использованием вычислительной техники; оценить точность полученных результатов (табл. 2.2);
Таблица2.2. Средняя степень повреждения dср при преобладании крайних значений степени повреждения
| Значенияd | Процент зданий без повреждений (или с максимальными повреждениями) | |||||
| 60 | 70 | 80 | 90 | 95 | 98 | |
| d=0 | 0,3 | 0,1 | -0.1 | -0,4 | -0,6 | -0,9 |
| d=5 | 4,7 | 4,9 | 5,1 | 5,4 | 5,7 | 5,9 |
Первичный итог всей работы — карта изосейст. Для ее составления результаты оценки интенсивности в обследованных (в том числе опросным методом) населенных пунктах наносят на карту. В случае несовпадения оценок в пунктах, обследованных двумя или более наблюдателями, окончательная оценка балльности принимается после совместного обсуждения и анализа первичного материала. Изосейсты проводят как сглаженные кривые, огибающие зоны размещения пунктов с данной балльностью. Сглаживанием изосейсте придается упрощенная форма овальной (по возможности всюду выпуклой) кривой с плавно меняющейся кривизной. При необходимости форма изосейсты может быть и более сложной, однако повышение порядка линии должно быть обосновано достаточно большим числом пунктов с известной балльностью. Число "чужих" пунктов (т. е. пунктов, не соответствующих проведенным изосейстам) не должно превышать 10 % от числа пунктов данного
Рис. 11.1. Соотношения между интенсивностью I (баллы) по шкале МSК-64 и средней степенью повреждения dcp; 1-для зданий типа А; 2 — то же, типа Б; 3 — то же, типа В балла, причем число "чужих" пактов внутри и вне данной изосейсты должно быть примерно равным.Площадью изосейсты i-го балла (при вычислении глубины очага землетрясения и др.) считается площадь, оконтуренная этой изосейстой, включая шгощади более высоких баллов. Площадью зоны i-го балла (при расчете плотности обследования, экономических подсчетах и т. п.) считается площадь между i-й и i +1 изосейстами.
После завершения работ весь фактический материал передается в архив для дальнейшего использования в научно-производственной деятельности и, в частности, для уточнения сейсмической опасности на подвергшейся сотрясениям территории.
В настоящее время имеется компьютерная программа, позволяющая в течение короткого времени обрабатывать полученную от обследователей информацию о макросейсмических последствиях землетрясения и выдавать результат в виде карты изосейст для оперативного использования. Достоинство программы — возможность поэтапного уточнения карты по мере поступления новой макро-сейсмической информации.
При оценке проявившейся сейсмичности и построении карты изосейст необходимо учитывать некоторые особенности, не вошедшие в явном виде в шкалу М5К-64:
в пересеченной и холмистой местностях амплитуды колебаний, а следовательно, и интенсивность сотрясений возрастают с высотой и с увеличением крутизны склонов;
на границах негоризонтальных неоднородностей и тектонических нарушений, в том числе под толщами нескольких сотен метров, интенсивность может резко возрасти;
в многоэтажных зданиях реакции зданий, людей и предметов на верхних этажах сильнее, чем на первом;
в зданиях одного типа и этажности степень повреждения может зависеть от вида междуэтажного перекрытия (деревянное, сборное или монолитное железобетонное) и кровли.