Сейсмическая шкала. Шкалы интенсивности землетрясения
— классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Шкала была предложена в 1935 году американским сейсмологом Чарльзом Рихтером (1900‑1985), теоретически обоснована совместно с американским сейсмологом Бено Гутенбергом в 1941‑1945 годах, получила повсеместное распространение во всем мире.
Шкала Рихтера характеризует величину энергии, которая выделяется при землетрясении . Хотя шкала магнитуд в принципе не ограничена, существуют физические пределы величины выделившейся в земной коре энергии.
В шкале использован логарифмический масштаб , так что каждое целое значение в масштабе указывает на землетрясение, в десять раз большее по мощности, чем предыдущее.
Землетрясение с магнитудой 6,0 по шкале Рихтера вызовет в 10 раз более сильное колебание грунта, чем землетрясение с магнитудой 5,0 по той же шкале. Магнитуда землетрясения и его полная энергия — не одно и то же. Энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения, при увеличении магнитуды на единицу возрастает примерно в 30 раз.
Магнитуда землетрясения — безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения, измеренных сейсмографом, и некоторого стандартного землетрясения.
Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине.
Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом:
2,0 — самые слабые ощущаемые толчки;
4,5 — самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям;
6,0 — умеренные разрушения;
8,5 — самые сильные из известных землетрясений.
Ученые считают, что землетрясения более сильные, чем с магнитудой 9.0, произойти на Земле не могут. Известно, что каждое землетрясение представляет собой толчок или серию толчков, которые возникают в результате смещения горных масс по разлому. Расчеты показали, что размер очага землетрясения (то есть величина площади, на которой произошло смещение горных пород, которыми и определяется сила землетрясения и его энергия) при слабых, едва ощутимых человеком толчках измеряется в длину и по вертикали несколькими метрами.
При землетрясениях средней силы, когда возникают в каменных зданиях трещины, размеры очага достигают уже километров. Очаги же при самых сильных, катастрофических землетрясениях имеют протяженность 500‑1000 километров и уходят на глубину до 50 километров. У максимального из зарегистрированных на Земле землетрясений очаг равен 1000 x 100 километров, т.е. близок к максимальной длине разломов, известных ученым. Невозможно и дальнейшее увеличение глубины очага, так как земное вещество на глубинах более 100 километров переходит в состояние, близкое к плавлению.
Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность или сила землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2‑3 балла.
Шкала балльности (не шкала Рихтера) характеризует интенсивность землетрясения (эффект его воздействия на поверхности), т.е. измеряет ущерб, нанесенный данной местности. Балльность устанавливается при обследовании района по величине разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности.
Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам . В России применяется наиболее широко используемая в мире 12‑балльная шкала МSK‑64 (Медведева‑Шпонхойера‑Карника), восходящая к шкале Меркалли‑Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10‑балльная шкала Росси‑Фореля (1883), в Японии — 7‑балльная шкала.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Шкала сейсмической интенсивности
Издание официальное
Стшдфттфцм
ГОСТ Р 57546-2017
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ФГБУН ИФЗ РАН), Федеральным государ* ственным бюджетным учреждением науки Институтом земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ФГБУН ИЗК СО РАН). Центром службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли - филиалом ОАО «Институт Гидропроект» (ЦСГНЭО - филиал ОАО «Институт Гидропроект»). ООО «Инженерный иентр «Поиск», Федеральным государственным унитарным предприятием Научно-технический центр по сейсмостойкому строительству, инженерной защите от стихийных бедствий (ФГУП «НТЦ по сейсмостойкому строительству»), ООО «Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве» (ООО «ПНИИИС»), НП СРО «Ассоциация Инженерные изыскания в строительстве» (АИИС)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации» и ТК465 «Строительство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 июля 2017 г. № 721-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. «р 162-ФЗ «О стандартизации е Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок-в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано е ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()
© Стандартинформ. 2017
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
ГОСТ Р 57546-2017
1 Область применения..................................................................1
3 Термины и определения...............................................................1
4 Обозначения и сокращения............................................................3
5 Общие положения....................................................................3
12 Использование сейсмологических данных для оценки сейсмической интенсивности
землетрясения.....................................................................12
13 Инструментальные инженерно-сейсмометрические данные................................13
Приложение А (справочное) Классификация землетрясений по интенсивности в шкалах ШСИ-17.
EMS-98. MSK-64.........................................................15
Приложение Б (справочное) Оценка интенсивности землетрясения по значениям параметров
колебаний грунта........................................................16
Приложение В (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции людей..........17
Приложение Г (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции предметов быта. .18
Приложение Д (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по средней степени
повреждения зданий.....................................................19
сооружений.............................................................20
и частоте повреждений на 1 погонный км....................................21
Приложение И (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции природных
объектов...............................................................22
макросейсмического поля для различных регионов............................26
Библиография........................................................................27
ГОСТ Р 57546-2017
Введение
Шкала сейсмической интенсивности (ШСИ-17) является результатом модернизации шкал MSK-64 (Шкала Медведева. Шпонхойера. Карника, версия 1964 г.). MCS (Шкала Меркалли. Канкани, Зибер-га), ММ (Модифицированная шкала Меркалли). EMS-98 {Европейская макросейсмическая шкала. вер-сия 1998 г.), ESI-2007 (Шкала сейсмической интенсивности по природным явлениям). Одновременно с гармонизацией с другими современными шкалами ШСИ отличается повышенной точностью оценок вследствие отказа от каких-либо допущений и предположений и перехода к статистическим оценкам. ШСИ относится к категории шкал интервалов, т.е. эту шкалу можно считать внутренне равномерной, и в ней допустимы все арифметические операции - нахождение среднеарифметического значения и стандартного отклонения, интерполяция и экстраполяция приращений интенсивности землетрясений.
Важнейшим преимуществом настоящей шкалы является наличие инструментальной части с использованием нескольких параметров сейсмического движения грунта, оцененных на основании реальных записей сильных движений грунта. С положениями настоящего стандарта должны быть гармонизированы следующие стандарты:
ГОСТ Р 53166-2008 Воздействия природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика землетрясения;
ГОСТ Р 22.1.06-99 Мониторинг и прогноз опасных геологических явлений и процессов. Общие требования:
ГОСТ Р 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости.
ГОСТ Р 57546-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Шкала сейсмической интенсивности
Earthquakes. Seismic intensity scale
Дата введения - 2017-09-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методику определения интенсивности произошедшего землетрясения и прогнозирования возможных эффектов будущих землетрясений.
Настоящим стандартом надлежит руководствоваться при полевом обследовании территорий, подвергшихся воздействию землетрясений, а также для оценки сейсмической опасности территорий при общем сейсмическом районировании (ОСР). детальном сейсмическом районировании (ДСР). сейсмическом микрорайонировании (СМР). при оценке возможных параметров движения грунта при ожидаемых землетрясениях, при проектировании зданий и сооружений для строительства в сейсмических районах.
Настоящий стандарт предназначен для инженерных изысканий, выполняемых на всех этапах жизненного цикла зданий и других сооружений, а также технических изделий. Настоящий стандарт применяется при оценке возможных социально-экономических последствий землетрясений и для планирования спасательных и восстановительных работ.
2 Нормативные ссылки
8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки и следующие стандарты:
ГОСТ 25100 Грунты. Классификация
ГОСТ 31937 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
ГОСТ Р 54859 Здания и сооружения. Определение параметров основного тона собственных колебаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта а ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана осылка. то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
8 настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 афтершок: Повторный толчок, землетрясение меньшей магнитуды, возникающее в очаге главного толчка и его окрестности.
Издание официальное
ГОСТ Р 57546-2017
3.2 балл: Единица измерения сейсмической интенсивности по макросейсмическим и инструментальным наблюдениям.
3.3 главный толчок: Наиболее сильный толчок в группе близких в пространстве и времени землетрясений.
3.4 глубина очага: Глубина центра области, из которой выделилась сейсмическая энергия при землетрясении.
3.5 детальное сейсмическое районирование; ДСР: Определение интенсивности возможных сейсмических воздействий в баллах и параметрах сейсмических колебаний грунта в районах размещения существующих и проектируемых сооружений, предусматривающее проведение полевых исследований и изучение возможных источников сейсмических воздействий, представляющих потенциальную опасность для сооружений.
3.6 землетрясение: Колебания земли, вызванные внезапным высвобождением потенциальной энергии Земли.
3.7 интенсивность землетрясения: Мера сотрясения в баллах макросейсмичесхой шкалы.
3.9 класс объектов: Совокупность объектов внутри одной категории-сенсора, имеющих одинаковую среднюю реакцию на землетрясение.
3.10 косейсмическов явление: Явление в природной или искусственной среде, происходящее непосредственно во время землетрясения.
3.11 магнитуда землетрясения: Мера величины землетрясения, основанная в общем случае на оценках логарифма максимальной амплитуды колебаний грунта, соответствующего преобладающего периода, глубины очага и расстояния от эпицентра до пункта наблюдения.
3.12 макросейсмическая шкала: Шкала для определения эффекта землетрясений на поверхности Земли в баллах и для оценки ожидаемых эффектов при будущих землетрясениях.
3.13 макросейсмическое обследование: Изучение эффектов землетрясения по реакции категорий-сенсоров.
3.14 порог насыщения: Интенсивность сотрясения, при которой средняя реакция объектов данной категории-сенсора достигает максимального значения.
3.15 порог чувствительности: Минимальная интенсивность, при которой наблюдается реакция объектов данной категории-сенсора.
3.16 общее сейсмическое районирование; ОСР. Выделение в масштабах страны территорий, однородных с точки зрения сейсмической опасности, для целей плакирования развития регионов, размещения и проектирования объектов массового строительства, выполняемое в общем случае без проведения полевых работ.
3.17 очаг землетрясения: Область (объем) геологической среды, в которой происходят разрывы горных пород и высвобождение упругих напряжений.
3.19 постсейсмическое явление: Явление в природной или искусственной среде, происходящее вследствие землетрясения, но после тою. как завершились колебания.
3.20 рой землетрясений: Группа землетрясений, в которой нет выделяющегося магнитудой главною толчка, а присутствуют два и более землетрясения с близкими магнитудами.
3.21 сейсмическая опасность: Вероятность возникновения на определенной территории в течение заданного интервала времени сейсмических воздействий заданной интенсивности.
3.22 сейсмическое микрорайонирование; СМР: Оценка влияния локальных грунтовых условий и рельефа на параметры сейсмических воздействий.
3.23 сейсмичность: Распределение в пространстве и во времени очагов землетрясений разных магнитуд.
3.24 сейсмовыбросы: Подбрасывание в воздух грунта, камней, различных предметов при колебаниях грунта с ускорением, превышающим ускорение силы тяжести.
3.25 сейсмостойкость: Способность зданий и сооружений противостоять землетрясению с интенсивностью. при которой степень их повреждения (4) для данного класса сейсмостойкости в среднем равна 2. т.е. объект работоспособного технического состояния переходит в ограниченно работоспособное техническое состояние по ГОСТ 31937.
3.26 степень повреждения зданий и сооружений: Градация последствий сейсмических воздействий на здания и сооружения, определяемая как среднеарифметическое значение повреждений
ГОСТ Р 57546-2017
всех обследованных при различных землетрясениях зданий и сооружений одного класса сейсмостойкости. в шкале используют 6 степеней повреждений, включая нулевую (полное отсутствие каких-либо изменений).
3.27 форшок: Землетрясение меньшей магнитуды, возникающее в очаге основного толчка и его окрестности и предшествующее ему.
3.28 ширина импульса: Интервал времени между первым и последним моментами превышения огибающей половины максимальной амплитуды, который является параметром уравнения огибающей колебаний и служит мерой продолжительности колебаний.
3.29 шкала сейсмической интенсивности: Градация сейсмических воздействий по макросейс-мическим признакам.
4 Обозначения и сокращения
в настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:
/ - сейсмическая интенсивность, баллы:
PGA - пиковое ускорение грунта, см/с 2 ;
PGV - пиковая скорость колебаний грунта, см/с:
PGD - пиковое смещение грунта, см;
D 0 - остаточное смещение, см;
г п - статистическая оценка реакции на землетрясение категории-сенсора «Люди»;
г а - статистическая оценка реакции на землетрясение категории-сенсора «Предметы быта»;
т- ширина импульса (продолжительность колебаний);
d - степень повреждения зданий;
d ip6 - степень повреждения трубопроводных сооружений;
d, - степень повреждения транспортных сооружений;
о - стандартное отклонение;
MSK-64 - Шкала Медведева. Шпонхойера. Карника. версия 1964 г.;
MCS - Шкала Меркалли, Канкаки. Зиберга;
ММ - Модифицированная шкала Меркалли:
EMS-98 - Европейская макросейсмичесхая шкала, версия 1998 г.;
ES1-2007 - Шкала сейсмической интенсивности по реакции окружающей среды.
5 Общие положения
5.1 Настоящий стандарт устанавливает порядок получения оценки интенсивности произошедшего землетрясения в баллах по шкале сейсмической интенсивности (ШСИ-17). а также оценки возможных последствий будущих землетрясений. Оценка интенсивности землетрясения по ШСИ определяется по реакции категорий-сенсоров, по сейсмологическим (уравнение макросейсмичесхого поля) и инженерно-сейсмометрическим (инструментальным} данным.
5.2 Шкала сейсмической интенсивности характеризует эффект землетрясения в баллах от 1 до 12. Оценки интенсивности землетрясений по шкале ШСИ совпадают с оценками по шкалам MCS. ММ. MSK-64. EMS-98. ESI-2007 в пределах точности определений. Однако названия землетрясений для различных баллов вследствие языковых различий могут существенно различаться (см. приложение А).
5.3 Оценку интенсивности землетрясения по единичному объекту в пределах каждой категории-сенсора проводят по ею реакции в соответствии с таблицами, построенными по эмпирическим данным. При статистической обработке реакции множества объектов в пределах каждой категории-сенсора возможно получение дробных значений баллов. При этом целесообразно давать оценки по каждой категории-сенсору с округлением до 0.1 балла независимо от реальной точности оценок, чтобы округление проводилось только один раз после проведения CMP. С полученными оценками баллов допустимы все арифметические операции, в том числе нахождение средних значений и стандартных отклонений.
Чтобы получить статистически обоснованную оценку с десятыми долями балла, необходимо оценить реакцию не менее 10 объектов данного класса данной категории-сенсора. Если объектов недостаточно. оценку проводят с десятыми долями балла, а возникающую при этом погрешность учитывают весовой функцией.
ГОСТ Р 57546-2017
Отбор единичных объектов для каждой категории-сенсора следует проводить случайным образом.
Оценки интенсивности землетрясения, полученные по результатам макросейсмического обследования и по инструментальным данным, являются взаимодополняющими и их используют совместно.
5.5 Интенсивность землетрясения следует относить к единичному сейсмическому событию. Надлежит отдельно оценивать интенсивность главного толчка, его форшоков и афтершоков, отдельных землетрясений, образующих рой.
5.6 Следует уделять особое внимание сбору сведений о наличии и интенсивности атмосферных осадков в период, предшествовавший землетрясению, а также других явлений, влияющих на степень обводнения грунтов и. следовательно, на сейсмический эффект.
При оценке интенсивности землетрясений необходимо также учитывать наличие или отсутствие подрезки склонов, проявлений карстовых и иных процессов, которые могли повлиять на сейсмический эффект.
5.7 При оценке последствий землетрясений в соответствии с настоящей шкалой полученные ма-кросейсмичесхие и инструментальные оценки нельзя экстраполировать более чем на 0.5 км.
5.6 Оценку средней реакции для каждого класса (типа) внутри одной категории-сенсора рассчитывают по формуле
г*2(гД/п. (1)
где г - средняя реакция, которая для различных объектов-сенсоров может характеризоваться по-разному:
г. - реакция отдельного объекта; п - число обследованных объектов.
5.9 Итоговую оценку интенсивности землетрясения в баллах по всем использованным категориям-сенсорам вычисляют по формуле
где / - итоговое значение интенсивности землетрясения:
I, - оценка интенсивности землетрясения для каждой категории-сенсора /;
fj - весовая функция для каждой категории-сенсора /, определяемая в соответствии с 5.11.
5.10 Стандартное отклонение о
оМ = ± КЧ4 2 -1 2 ■ Щ -1 И 0 5 - (3)
где л, - количество обследованных объектов каждой категории-сенсора /, выбранных случайным образом.
Вблизи порогов чувствительности и насыщения (в пределах одного балла) стандартное отклонение увеличивается в полтора раза.
5.11 Эмпирические оценки весовой функции f для категорий-сенсоров «Люди», «Предметы быта», «Здания и сооружения», для которых применяются статистические методы обработки данных, приведены в таблице 1.
Оценки интенсивности по реакции категорий-сенсоров: «Транспортные сооружения». «Трубопроводы». «Природные явления» используются только при непредставительности других сенсоров.
Значения f для отдельных измерений параметров сейсмического движения грунта приводятся в соответствии с приложением Б.
Примечания
1 Здания и сооружения, прошедшие техническую инвентаризацию {паспортизация}, имеют весовую функцию. повышенную в 1.5 раза.
2 Если оценку проводят по произведению PGA-PGV. то оценки по PGA и по PGV в осреднении не участвуют.
ГОСТ Р 57546-2017
Таблица 1 - Весовые коэффициенты для категорий-сенсоров «Люди». «Предметы быта». «Здания и сооружения»
|
«Предметы быта» |
Здания и сооружения» |
|||||||
|
Класс а со- |
Интенсивность |
Класс а со- |
Интенсивность |
Класс а со- |
Интенсивность | |||
|
ответствии с |
землетрясения |
ответствии с |
землетрясения |
ответствии с |
землетрясения | |||
|
таблицей 2 |
таблицей 4 |
таблицей 6 | ||||||
5.12 Оценку возможных эффектов будущих землетрясений с использованием ШСИ проводят только для объектов, относящихся к вышеперечисленным категориям-сенсорам.
6 Категория-сенсор «Люди»
6.1 К категории-сенсору «Люди» относятся люди, которые находились на исследуемой территории в момент землетрясения вне помещений, на первом и цокольном этажах, при очень слабых интенсивностях также на верхних этажах 5*. 6-этажных зданий и способны дать какую-либо информацию о произошедшем землетрясении. К опросу следует привлекать как можно большее количество людей. Для получения информации можно пользоваться опросным листом.
6.2 8 зависимости от того, где во время землетрясения находились люди, чем они были заняты, а также от соотношения количества раненых и погибших, их относят к различным классам согласно таблице 2.
|
Условное обозначение классов |
|
|
При землетрясении |
|
|
Люди, находящиеся на верхних этажах 5-.6-этажных зданий | |
|
Люди, находящиеся в помещении на первом и цокольном этажах в покое | |
|
Люди в помещении на первом и цокольном этажах: спящие, движущиеся или занятые физическим трудом: люди вне помещений в покое | |
|
Люди вне помещения, едущие или занятые физическим трудом | |
|
Люди в движущемся транспорте: за рулем автомашины на хорошей дороге: пассажиры автобусов, троллейбусов, трамваев | |
|
После (вследствие) землетрясения |
|
|
Отношение количества раненых к количеству жертв | |
ГОСТ Р 57546-2017
6.3 Реакция отдельного человека (г„) на землетрясение определяется как при личном опросе, так и на основе опросных листов согласно таблице 3.
Таблица 3- Реакции отдельного человека г р категории-сенсора «Люди»
|
Описание реакции отдельного человека | |
|
Отсутствие реакции: не ощущает, не замечает, не реагирует | |
|
Слабое ощущение: ощущает слегка, испытывает легкое недоумение, не меняет поведение: если слал, то просыпается спокойно, не осознавая причины: за рулем движущегося автомобиля ощущает, но относит за счет неровностей дороги | |
|
Сильное ощущение: ощущает заметно: обращает внимание: мажет оценить направление, продолжительность и отдельные фазы колебаний: если спал, то просыпается с ощущением, что его разбудит: за рулем движущегося автомобиля ощущает несоответствие его поведения особенностям дороги | |
|
Испуг: пугается, но может оценить направление, продолжительность и отдельные фазы колебаний; за рулем движущегося автомобиля путается, начинает думать об аварии | |
|
Сильный испуг: сильно пугается, стремится выбежать из помещения, выбегает из помещения: ест был за рулем, то в испуге останавливает машину | |
|
Паника: теряет равновесие, не может стоять без опоры, впадает в панику, кричит | |
|
Отключение: полностью утрачивает осмысленность своего поведения, плохо реагирует на окружение, нарушается работа вестибулярного аппарата и органов зрения, в результате чего ударяется о стены. предметы. не попадает в двери, выпадает из окна и т.п.; впадает е оцепенение, теряет сознание | |
|
Примечание - Обязательно указывается место проведенных наблюдений, включая адрес и этаж. |
|
6.4 Отношение количества раненых к количеству жертв учитывают при землетрясениях интенсивностью 8 баллов и более.
6.5 Среднюю реакцию людей отнесенных к каждому классу категории-сенсора «Люди», приведенную в таблице 3, определяют согласно 5.8.
6.6 Переход от средней реакции каждого класса на сейсмическое воздействие (г п) к интенсивности землетрясения / определяют в соответствии с приложением В.
7 Категория-сенсор «Предметы быта»
7.1 К категории-сенсору «Предметы быта» относятся наиболее распространенные предметы домашнего обихода. Информацию о реакции предметов собирают при личном опросе жильцов и посредством опросных листов.
7.2 При оценке интенсивности землетрясения учитывают реакцию только предметов быта, находящихся на первом или цокольном зтажах здания. Только для интенсивности 1 балл используются наблюдения на верхних зтажах 5-. 6-этажных зданий.
7.3 В зависимости от вида предмета и его расположения предметы подразделяются на классы согласно таблице 4.
ГОСТ Р 57546-2017
Окончание таблицы 4
7.4 Реакцию отдельного предмета г п на землетрясение определяют при личном опросе населения и по опросным листам согласно таблице 5.
Таблица 5 - Реакция отдельного предмета категории-сенсора «Предметы быта»
7.5 Среднюю реакцию предметов каждого типа категории-сенсора «Предметы быта» (таблица 5) определяют согласно 5.5.
7.6 Переход от средней реакции предметов г п к интенсивности землетрясения / определяют е соответствии с приложением Г.
8 Категория-сенсор «Здания и сооружения»
8.1 К категории-сенсору «Здания и сооружения» относятся здания и сооружения, перечисленные в таблице 6. Настоящий стандарт не предназначен для определения интенсивности по реакции уникальных зданий и сооружений, гидроэлектростанций, плотин, а также атомных электростанций. Выбор зданий для обследования должен носить случайный характер.
Примечание - Если все здания подряд осмотреть не удается, следует испогъзовать алгоритм, обеспечивающий случайность выборки, например обследовать здания, номера которых делятся на 3.
8.2 Класс сейсмостойкости определяют в соответствие с таблицей 6.
Таблица б - Классы сейсмостойкости категории-сенсора «Здания и сооружения»
|
Характеристика здании и сооружений |
Условное |
|
Здания категории не ниже работоспособной: со стеками 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. Здания и сооружения ограниченной работоспособности категории технического состояния; саманные армированные с фундаментом, деревянные, рубленные «в лапу» или «в обло». из глиняного кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни. |
ГОСТ Р 57546-2017
Окончание таблицы 6
|
Характеристика зданий и сооружений |
Условное обозначение классов сейсмостойкости |
|
Здания и сооружения категории не ниже работоспособного технического состояния: саманные армированные с фундаментом, деревянные, рубленные «в лапу» или «в обло». из жженного кирпича, тесаного камня или бетонных блоков на известковом, цементном или сложном растворе: сплошные ограды и стенки, трансформаторные киоски, силосные и водонапорные башни. Здания и сооружения категории не ниже работоспособного технического состояния: всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 7 баллов, в т.ч. силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны. Здания и сооружения ограниченной работоспособности категории технического состояния: здания и сооружения всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные. щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 8 баллов, в т.ч. силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны | |
|
Здания и сооружения ограниченной работоспособности категории технического состояния: всех видов (кирпичные, блочные, панельные, бетонные, деревянные, щитовые и др.) с антисейсмическими мероприятиями для расчетной сейсмичности 9 баллов, в т.ч. силосные и водонапорные башни, маяки, подпорные стенки, бассейны | |
Примечания
1 Оцемси сейсмостойкости соответствуют нормативному техническому состоянию объектов по ГОСТ 31937.
2 Класс сейсмостойкости устанавливают с использованием результатов инженерного обследования последствий сигъных землетрясений, результатов сейсмо взрывных и вибрационных испытаний натурных объектов, расчетных оценок.
3 При сочетании в одном здании или сооружении признаков двух или грех классов здание в целом следует относить к слабейшему классу. Реакция уникальных зданий и сооружений на сейсмические воздействия не учитывается.
4 К одному классу отнесены здания и сооружения с одинаковой сейсмостойкостью независимо от материала и конструкции.
5 В обозначении класса С„ символ «л» - интенсивность землетрясения а баллах настоящей шкалы, при которой средняя степень повреждения зданий и сооружений данного класса d ■ 2 (см. таблицу 7).
6 При прочих равных условиях однотипные здания и сооружения, расположенные в одинаковых грунтовых условиях, вследствие случайных факторов могут получать повреждения различной степени, распределенные ло нормальному закону. Величина стандартного отклонения о(с/) = 0,75.
7 При средней повреждаемости d = 2 - 2,3 от общего количества зданий и сооружений получают степень повреждения d = 3.5.
8.3 При установлении класса сейсмостойкости необходимо учитывать:
а) поправку, учитывающую нерегулярность конструкции здания или сооружения, которая составляет:
1) при серьезном нарушении регулярности (здания Г-образной и П-образной формы) - минус 0.4.
2) при небольших нарушениях регулярности (различие в конструкции первого и последующих этажей) - минус 0.2;
б) поправку, учитывающую качество строительства, которая составляет:
1) при небольших нарушениях, отмеченных в акте приемки. - минус 0.2,
2) при плохом качестве работы, выявленном по результатам обследования. - минус 0.4:
в) поправку, учитывающую физический износ здания, которая составляет:
1) за первые 50 лет - минус 0.2,
2) за каждые следующие 10 лет - минус 0.1;
ГОСТ Р 57546-2017
г) поправку, учитывающую перенесенные зданием землетрясения проектной интенсивности (даже если никаких заметных повреждений не обнаружено), которая составляет:
1) за одно событие - минус 0.2.
2} за два события - минус 0.5.
3) за три события - минус 0.9.
8.4 Степень повреждения отдельных зданий и сооружений при землетрясении d определяют согласно таблице 7 по результатам обследования согласно ГОСТ 31937.
Таблица 7 - Реакция отдельного здания и сооружения категории-сенсора «Здания и сооружения»
|
Описание реакции отдельного здания и сооружения |
Степень повреждения d |
|
Отсутствие видимых повреждений. Сотрясение здания: сыплется пыль из щелей, оськтаются чешумси побелки | |
|
Слабые повреждения. Слабые повреждения отделки и ненесущих элементов здания или сооружения: тонкие трещины 8 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. Работоспособное техническое состояние по ГОСТ 31937 | |
|
Слабые повреждения. Слабые повреждения отделки и ненесущих элементов здания или сооружения: трещины а штухатурке: откалывание небольших кусков штукатурки; трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок, трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. Ограниченно работоспособное техническое состояние по ГОСТ 31937 | |
|
Серьезные повреждения. Повреждения отделки и несущих элементов здания или сооружения: трещины в штукатурке: откалывание небольших кусков штукатурки; трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок: трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов. Аварийное состояние по ГОСТ 31937 | |
|
Значительные повреждения. Значигвгъные повреждения несущих элементов здания или сооружения. глубокие трещины в карнизах и фронтонах, падение дымовых труб. Значительные деформации и большие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. Здание под снос | |
|
Разрушение. Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания или сооружения с потерей его формы | |
|
Примечание - В зданиях и сооружениях, возведенных с антисейсмическими мероприятиями, повреждения несущих и ненесущих элементов конструкций рассматриваются раздельно. |
|
8.5 Степень повреждения d зданий и сооружений каждого класса сейсмостойкости (таблица 6) и среднюю степень повреждения зданий и сооружений d cg определяют согласно 5.8.
8.6 Переход от средней степени повреждения зданий и сооружений <# ср к интенсивности землетрясения / определяют е соответствии с приложением Д.
9 Категория-сенсор «Транспортные сооружения»
9.1 Для оценки интенсивности землетрясений используют транспортные сооружения, подразделяемые на три типа (таблица 8) в зависимости от их исполнения.
Таблица 8 - Тил транспортных сооружений по исполнению
ГОСТ Р 57546-2017
Окончание таблицы в
9.2 Повреждения транспортных сооружений при землетрясениях подразделяются на пять степе» ней (таблица 9) в зависимости от их влияния на работоспособность транспортной системы.
Таблица 9 - Степень повреждений транспортных сооружений
|
Состояние сооружений |
повреждений |
|
Отсутствие повреждений, требующих введения ограничений на движение поездов, автомобилей и пешеходов | |
|
Повреждения, вызывающие необходимость введения ограничений на скорость движения транспортных средств и вес подвижного состава | |
|
Повреждения, требующие непродолжительного закрытия движения для выполнения ремонтных работ | |
|
Разрушение отдельных сооружений или их частей, требующее продолжительного закрытия движения для проведения восстановительных работ | |
|
Разрушение болев половины объектов транспортной инфраструктуры при возможности восстановления дороги на раздушенном участке | |
|
Полное разрушение сооружений, требующее при восстановлении дороги изменения трассы с обходом раздушенного участка |
9.3 Сейсмическую интенсивность оценивают в зависимости от категории транспортных сооружений по степени их повреждений по приложению Е.
10 Категория-сенсор «Трубопроводные сооружения»
10.1 К категории-сенсору «Трубопроводные сооружения» относятся магистральные и внутрипро-мысловые нефте- и газопроводы, продуктопроводы и водоводы (далее трубопроводы), подразделяющиеся по своим конструктивным решениям и используемым материалам на типы, перечисленные в таблице 10.
ГОСТ Р 57546-2017
10.2 Степень повреждения трубопроводных сооружений при землетрясении Таблица 11 - Реакция сооружений категории-сенсора «Трубопроводныесооружения)» Описание повреждений трубопроводов Реакция иа землетрясение d lpe медленных подземных Отсутствие повреждений Отсутствие повреждений Легкие повреждения: перекос рамных или стоечных опор стальных трубопроводов, несквозные трещины в железобетонных опорах с раскрытием трещины до 0.3 мм Легкие повреждения: небольшие лодвижхи и деформации трубопроводов, несквозные трещины на поверхностях неметаллических трубопроводов с раскрытием трещины до 02 мм Средние повреждения: значительное искривление стальных трубопроводов вдоль продольной оси. Одностороннее смещение трубопроводов на значительном протяжении. Деформации стенок трубопроводов. Сброс трубопроводов с опор без разрыва труб. Значительные деформации и разрушения опор Средние повреждения: потеря устойчивости стенок стальных трубопроводов (гофрообраэо-вание) Значительные деформации участков трубопроводов. Частичная разгерметизация раструбных стьков чугунных и неметаллических трубопроводов Тяжелые повреждения: разрывы стыков на стальных и пластмассовых трубопроводах. Сброс трубопроводов с опор с разрывами стыковых соединений. Падение или разрушение опор с разрывом труб Тяжелые повреждения, разрывы фланцевых стыков стальных и пластмассовых трубопроводов. Переломы керамических и асбоцементных трубопроводов. Образование сквозных трещин и переломов в железобетонных и чугунных трубопроводах. Разрушения раструбных и муфтовых стыков трубопроводов из гобых материалов 10.3 Интенсивность землетрясений в зависимости от степени и частоты повреждений трубопроводов на 1 км протяженности трубопровода определяют согласно приложению Ж. Категория-сенсор «Природные явления» может использоваться при оценке интенсивности землетрясений от 4 до 12 баллов в случаях, когда иные категории-сенсоры отсутствуют или непредставительны. а также в тех случаях, когда есть основания предполагать, что интенсивность землетрясений превышала порог насыщения иных категорий-сенсоров. 11.2 Природные явления, связанные с землетрясениями, разделяются на классы согласно таблице 12. Условное обозначение Изменения в режиме подземных вод (появление или исчезновение источников, изменение уровня или температуры подземных вод по показаниям очевидцев) Деформации е рыхлых грунтах по сейсмическим свойствам согласно строительным нормам и правилам , в том числе возникающие при разжижении грунтов на выровненных участках Смещения на естественных склонах, сложенных рыхлыми грунтами Смещения на естественных склонах, сложенных схагъными и пол/скальными грунтами Подвижки по тектоническим разрывам ГОСТ Р 57546-2017 Окончание таблицы 12 11.3 При оценке интенсивности землетрясений по сведениям о природных явлениях на поверх* ности земли их следует рассматривать в комплексе с уметом имеющейся информации о геолого-геоморфологических. гидрогеологических и метеорологических условиях в районе землетрясения. 11.4 При анализе природных явлений, связанных с землетрясениями, следует разделять косейс* мические и постсейсмические эффекты. 11.5 Реакции природных объектов на землетрясение в зависимости от его интенсивности I описаны в соответствии с приложением И. Приведенные в приложении И описания эффектов землетрясений могут применяться при оценке интенсивности как современных, так и доисторических землетрясений. 8 последнем случае необходимо уделять особое внимание доказательству сейсмогеиной природы исследуемых природных явлений. 11.6 Природные явления, связанные с землетрясениями, выявляются и описываются согласно таблице 12 и приложению И путем сопоставления материалов дистанционных съемок, выполненных до и после землетрясения, по результатам полевого обследования и опроса населения. 11.7 При описании природных явлений следует указывать их количественные параметры: длину и ширину трещин, протяженность разрывов и амплитуду смещений по ним. объем склоновых смещений и пораженность территории склоновыми процессами. Необходимо указывать категорию грунтов, в которых произошли деформации, по сейсмическим свойствам согласно строительным нормам и правилам . а также ГОСТ 25100. Необходимо устанавливать площадь массового распространения трещин, оползней, обвалов, сейсмодислокаций, связанных с разжижением грунтов, а также размеры территории, на которой проявляются тектонические площадные деформации (подкятия/опускания). Следует указывать, наблюдались ли описываемые эффекты очевидцами землетрясения или они являются остаточными деформациями, сохраняющимися после землетрясения. 11.8 При оценке интенсивности землетрясений, равной или превышающей 10 баллов, определяющим параметром является не только масштаб отдельных проявлений остаточных деформаций, но и площадь их распространения (см. приложение И). 11.9 Интенсивность землетрясений не следует оценивать по величине отдельных экстремальных проявлений остаточных деформаций грунтов (объемам оползней и обвалов, максимальным амплитудам смещений по разрывам, ширине единичных трещин и др.), так как они могут быть обусловлены неблагоприятным сочетанием ряда факторов, в результате чего их использование приведет к завышению интенсивности землетрясения. 12.1 Оперативные сведения о месте, силе и времени произошедшего землетрясения следует получать от геофизических организаций, а также от станций инструментального мониторинга. Оперативные оценки сейсмических эффектов предваряют специальные обследования в зоне стихийного бедствия. Оперативные оценки используются при планировании спасательных, аварийных и неотложных ремонтно-восстановительных работ, а также учитываются при внесении временных изменений в порядок движения поездов и автомобилей на железных, автомобильных и городских дорогах. Основным методом оперативных оценок является использование уравнения макросейсмического поля. ГОСТ Р 57546-2017 12.2 Для приблизительной оценки интенсивности произошедшего землетрясения /, баллы, долу* скается использовать уравнение макросейсмического поля / = аМ $ - Ь ig(W 2 ♦ Я 2) 0 - 5 + с. (4) где М 5 - магнитуда по поверхностным волнам; Н - глубина очага, км: R - эпицентральное расстояние, км; а. Ь. с - эмпирические коэффициенты. Полученная оценка соответствует грунтам II категории по сейсмическим свойствам согласно строительным нормам и правилам (таблица 1). 12.3 При использовании уравнения макросейсмического поля данные о магнитуде, глубине очага и эпицентральном расстоянии рекомендуется получать по данным Геофизической службы Российской Академии Наук. Допускается использовать значения параметров очага, определенные другими службами. 12.4 Оценки коэффициентов э. Ь и с в уравнении макросейсмического поля (4) для некоторых регионов приведены в приложении К. Для регионов, в которых отсутствуют оценки значений этих коэффициентов. надлежит использовать средние значения а = 1.5; 0 = 3,5; с - 3.0. Необходимо учитывать, что вблизи эпицентра оценки, получаемые по уравнению макросейсмического поля, в настоящее время ненадежны. 13 Инструментальные инженерно-сейсмометрические данные 13.1 Инструментальные инженерно-сейсмомстричоские данные применяются для оценки интенсивности землетрясения в баллах от 1 до 9.5. Интенсивности свыше 9.5 баллов вызываются не столько вибрациями грунта, сколько остаточными деформациями (во всех шкалах высокие интенсивности связывают с изменениями рельефа). При обработке инструментальных записей измеряют пиковую амплитуду колебаний PGA. PGV. PGD и ширину импульса (продолжительность) колебаний т. Во всех случаях используют максимальную горизонтальную компоненту записи. Определение интенсивности землетрясения проводится с учетом следующих параметров движения грунта: PGA. PGV. PGD. а также произведений PGA t 06 (аналог интенсивности по Ариасу) и PGA ■ PGV (мощность сейсмической волны). 13.2 Определение интенсивности на основании инструментальных данных проводят для дневной поверхности. 13.3 Среднеарифметические значения PGA. PGV. PGD, PGA т 0 5 . PGA PGV и соответствующие суммарные стандартные отклонения о(/) интенсивности и параметра, а также весовые функции / приведены в приложении Б. 13.4 Сейсмический эффект усиливается при совпадении преобладающего периода колебаний грунта и периода собственных колебаний сооружения. 13.5 Преобладающий период Т колебаний грунта (ускорения) грунта определяют по формулам: для дальней зоны (/ < 8) к) Г = 0,16M S ♦ 0,25 Ig Я ♦ С - 2.0 ± 0,2: (5) для ближней зоны (/ > 7) Ig Г = 0.33M S - 2.75 ± 0.2. (6) где M s - магнитуда землетрясения; R - кратчайшее расстояние от поверхности разлома, км; С - коэффициент, равный -0,10 для взбросов. 0.00 - для сдвигов. 0,10 - для сбросов. 13.6 Определение периодов тона собственных колебаний зданий и сооружений до и после землетрясений осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 54859. 13.7 Продолжительность колебаний (ускорения) грунта определяют по формулам: для дальней зоны (/ < 8) Ig т = 0.16M S + 0.5 Ig R * C s ♦ C G - 1.39 ± 0.3; (7) ГОСТ Р 57546-2017 для ближней зоны {/ > 7} Ig т - 0.33JW S -1.63 ± 0.3. где M s - магнитуда; R - кратчайшее расстояние до поверхности разлома, км; C s - коэффициент, равный -0.25 для взбросов. 0.00 - для сдвигов и 0,25 - для сбросов; C G - коэффициент, равный -0.15 для грунтов 1-й категории. 0.00 - для грунтов 2-й категории и 0.4 - для грунтов 5-й категории. ГОСТ Р 57546-2017 Приложение А (справочное) Классификация землетрясений по интенсивности в шкалах ШСИ-17. £MS-98, MSK-64 Таблица А.1 Интенсивность землетрясения. Характеристика по ШСИ-17 Характеристика no EMS-96 Характеристика no MSK-64 Неощутимое Неощутимое Едва заметное Едва ощутимое Ощутимое Largely observed Заметное Умеренное Пробуждение Значительное Slightly damaging Поережедния зданий Очень сильное Heavily damaging Сильные повреждения зданий Разрушительное Всеобщие повреждения зданий Катастрофическое Very destructive Всеобщие разрушения зданий Опустошительное Катастрофа Сильнейшая природная катастрофа Completely devastating Изменения регьефа ГОСТ Р 57546-2017 Приложение Б (справочное) Оценка интенсивности землетрясения по значениям параметров колебаний грунта Таблица Б.1 - Эмпирические значения параметров движений грунта при интенсивностях землетрясения 5 баллов и менее, стандартные отклонения о(/). соответствующие случайным вариациям параметров и интенсивности. весовые функции f PGA - т °" s . см/с 1 - 5 PGA PGV. см 2 *: 3 Таблица Б.2 - Значения параметров движений грунта в инженерном диапазоне интенсивности землетрясения (/ = 5.5 - 9.5). стандартные отклонения я(/). соответствующие случайным вариациям параметров и интенсивности. весовые функции f Параметр Интенсивность землетрясения /. баллы PGA-т 0 - 6 , сы/с 1 - 5 PGA - PGV. сы 2 /с 3 Примечания 1 PGA. PGV. PGD - средние значения пикового ускорения, скорости и смещения, поэтому при использовании этих величин следует применять и среднюю величину продолжительности г = 5 с. 2 Значения PGD могут быть несколько заниженными, поскольку частотные характеристики акселерометров не рассчитаны на регистрацию больших периодов. 3 В таблицах Б.1 и Б.2 приведены средние значения соответствующих параметров. Оценки интенсивности с округлением до 0.1 балла для осреднения с макросейсмическими оценками интенсивности проводят по формулам: / = 2.50 Ig(PGA) + 1.89 ±0.6: (Б.1) / *2.13 lg(PGV) + 4.74 ± 0.55; (Б.2) / = 1.47 Ig(PGD) + 6.26 ± 0.7: (Б.З) / = 2.5 lg(PGA) + 1,25 Igr+1.05 ±0.35; (Б.4) / * 1.325 Ig(PGAPGV) ♦ 2.83 ± 0.26. (Б.5) ГОСТ Р 57546-2017 Приложение В (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции людей Таблица В.1 Интенсивность землетрясения!, баллы Реакция людей на землетрясение Прочие признаки Средняя оценка реакции г п Ощущается отдельными людьми, находящимися на верхних этажах 5- и 6 - этажных зданий Ощущается отдельными людьми. находящимися в покое е помещениях. Не ощущается вне помещений Ощущается большинством людей, занятых какой-либо деятельностью внутри зданий. Некоторые люди, находящиеся в покое, чувствуют покачивание и/или летков дрожание. Не ощущается людьми, находящимися на улице Колебания схожи с сотрясениями от движения легкого транспорта, часто не ощущаются как землетрясение 0.1-ОД 0,2 = О- 1 Многие люди, находящиеся в зданиях, и некоторые, находящиеся на улице, ощущают легхое дрожание или покачивание. Некоторые люди, находящиеся в зданиях, просыпаются. Люди, находящиеся е стоящих автомобилях, могут почувствовать толчки. Уровень сотрясений не пугает Колебания схожи с сотрясениями от движения тяжелого грузовика 0,1 = 1.0. г„ 2 -0.5. 0,3 “ 0.05 В помещении ощущается всеми, на улице - некоторыми. Отдельные люди пугаются и выбегают на улицу. Многие спящие просьлаются. Многие люди в автомобилях чувствуют толчеи Ощущается сотрясение здания в целом 0,1 = 2.2; 0,2-0,3-ОД Ой-0.05 Ощущается всеми внутри зданий, в автомобилях и многими снаружи. Некоторые люди теряют равновесие. Многие пугаются и выбегают на улицу 0,1 “ЗА 0,2 s2 -* 0,3“ 1А 0,4 = О- 5 Большинство людей пугаются и выбегают из здания. Многим в помещении трудно стоять 0,1 = 4*5; 0й “ 4Д 0,3 = 3 -4: 0,4-I* Многим людям трудно стоять даже на улице. Отношение количества раненых к количеству погибших 5,5-18; среднее значение 10* 0и = 5А Ой-5.0: 0,3 “4.8; 0,4 “ 3.7 Отношение количества раненых к количеству жертв 1.8- 5,4; среднее значение 3’ Отношение количества раненых к количеству жертв 0.7- 1.4; среднее значение 1.0* * Оценки для случаев преобладания зданий класса С7 (см. таблицу 6 настоящего стандарта). ГОСТ Р 57546-2017 Приложение Г (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции предметов быта Таблица Г.1 Сейсмическая интенсивность 1. баллы Реакция предметов на землетрясение Прочие призмам Средня* оценка реакции г п На первом и цокольном этажах не реагируют Отдельные висячие предметы слегка покачиваются Некоторые висячие предметы раскачиваются; отдельные неустойчивые предметы сдвигаются "пт = 0Д г„ 2 = 0.05 Многие висячие предметы раскачиваются: некоторые неустойчивые предметы сдвигаются. Отдельные устойчивые предметы сдвигаются Легкий схрип полов и стен: заметно легкое колебание жидкости в открытых сосудах. Дребезжание окон, стекол шкафов. посуды, легкое колебание жидкости в открытых сосудах /in = 0.9. "„2 = 0.3. / „* = 0.05 Большинство висячих предметов сильно раскачивается: многие неустойчивые предметы сдвигаются, отдельные падают: некоторые устойчивые предметы сдвигаются В отдельных случаях останавливаются маятниковые часы, распахиваются и захлопываются незапертые двери и окна, из наполненных открытых сосудов слегка выплескивается жидкость г„, = 1.7. "„2 = 0.9. "„а* 0 - 3 -"„4 = 0.05 Большинство неустойчивых предметов сдвигается, падает; многие устойчивые предметы сдвигаются. Отдельные устойчивые тяжелые предметы сдвигаются Звон малых колоколов г„ 2 = 1.8. "„3=1-0-"„4 = 0-2. "„ 5 = 0.05 Большинство устойчивых предметов сдвигается: многие тяжелые устойчивые предметы сдвигаются: отдельные малоподвижные устойчивые предметы сдвигаются На высоких звонницах звон больших колоколов "„3=1-8. "М=1.0. "„6 = 0.2 Большинство тяжелых устойчивых предметов сдвигается; многие малоподвижные предметы сдвигаются Телеграфные столбы отклоняются от вертикали "п4=1-8. "„5=1-0 Большинство малоподвижных предметов сдвигается У деревьев ломаются сучья ГОСТ Р 57546-2017 Приложение Д (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по средней степени повреждения зданий Таблица Д.1 Примечание - Приведенные значения средних степеней повреждения соответствуют зданиям работоспособного технического состояния по ГОСТ 31937. ГОСТ Р 57546-2017 Оценка интенсивности землетрясения по реакции транспортных сооружений Таблица Е.1 Примечание - Сооружения, имевшие до землетрясения предаварийное состояние, а также ограничения на вес и скорость движения транспортных средств в связи со значительным физическим износом (ограниченно-работоспособным состоянием), при оценке сейсмической интенсивности не рассматриваются. ГОСТ Р 57546-2017 Оценка интенсивности землетрясения по реакции трубопроводов и частота повреждений на 1 погонный км Таблица Ж.1 Сейсмическая интенсивность /, баллы Реакция трубопроводов {количество повреждении на 1 погонный км) Тип трубопроводов А (подземные) Б (подземные) в (подземные) Г (надземные) Примечание - Табличные значения относятся к подземным трубопроводам со сроком эксплуатации не более 30 пет. надземным - не бопее 40 лет. ГОСТ Р 57546-2017 Приложение И (обязательное) Оценка интенсивности землетрясения по реакции природных объектов Таблица И.1 Сейсмическая интенсив" пасть /. баллы природного Явлений на поеерхносги земли не отмечается Иногда наблсдается изменение дебита источников В водоемах со стоячей водой регистрируются сантиметровые сейши Заметное изменение дебита источников В рыхлых водонасыщенных грунтах по берегам водоемов возможно образование видимых трещин шириной до 5 см В горных районах наблюдаются небольшие камнепады В водоемах со стоячей водой наблюдаются сейши высотой до 10 см Заметное изменение дебита источников и колебания уровня воды в колодцах В рыхлых грунтах происходит образование видимых трещин шириной до первых десятков сантиметров, незначительные оползни на беретах рек и каналов: возможно разжижение грунтов и выброс водонэсыщенных лесков В горных районах имеют место оползни до нескольких тысяч кубометров В горных районах происходят камнепады и обеагы объемом до нескольких сотен кубометров На поверхности водоемов - сейши высотой до десятков сантиметров, а также выплескивание воды из замкнутых водоемов Могут исчезать или появляться новые источники: изменяться дебит источников и уровень воды в колодцах В рыхлых грунтах образуются трещины (в редких случаях шириной до метра), оползни на крутых берегах водоемов, может происходить разжижение грунтов и выброс водонэсыщенных леске» Образуются оползни объемом до 100000 м 3 В горных районах происходят камнепады, иногда обвалы объемом до первых тысяч кубических метров В эпицентральных зонах возможны подвижки по тектоническим разрывам на протяжении несхольких километров. Остаточные деформации D 0 (амплитуды смещений) до нескольких десятков сантиметров На поверхности водоемов происходит большое волнение, вода мутнеет от ила. крайне редко наблюдается фонтанирование. На поверхности замерзших водоемов может происходить растрескивание, реже торошение льда На выровненных, хорошо просматриваемых участках во время землетрясения могут наблюдаться земляные волны ГОСТ Р 57546-2017 Продолжение таблицы И. 1 Сейсмическая интенсивность /. баллы природного Описание сейсмичесшк эффектов В рыхлых грунтах образуются трещины шириной до 1 м. Наблюдается выброс водонэсыщенкых песков с образованием грифонов В равнинных районах происходят оползни на крутых склонах, осовы и оползни лессов и лессовидных суглинков на пологих склонах. В горных районах происходит массовое образование оползней, крупнейшие из которых иногда достигают в объеме первых миллионов кубических метров В горных районах много обвалов, может происходить формирование оползней скальных грунтов объемом до первых миллионов кубических метров В эпицентральных зонах могут происходить подвижки по тектоническим разрывам на протяжении до первых десятков километров и с амплитудами смещений (0 0) до 1 м Возможны поднятия и опускания поверхности (D 0) на площади в несколько квадратных километров с величиной смещения до 1 м. обычно на территориях, примыкающих к выходу на дневную поверхность тектонических разрывов На поверхности водоемов возникают большие волны, вода мутнеет от ила. редко происходит фонтанирование. На поверхности замерших водоемов наблюдается сигъное растрескивание и торошение лада. Возникают деформации дожых осадков На выровненных участках во время землетрясения могут наблюдаться земляные волны Изменяется дебит источников и уровень воды в колодцах, исчезают ранее существовавшие и появляются новые источники. Может изменяться температура воды в источниках Происходит массовое развитие трещин шириной до 1 м и иногда более в рыхлых грунтах, разжижение грунтов, образование грязевых и песчаных вулканчикоа (грифонов) и просадок Имеют место значительные оползневые деформации на берегах естественных и искусственная водоемов в равнинных районах. Массовые обвалы покровных и схатъных грунтов в горных районах: при этом объем отдельных оползней может достигать десятков и сотен миллионов кубических метров, возможно до первых кубических километров Могут происходить подвижки по тектоническим разрывам (D 0) на протяжении десятков (до 100) километров с амплитудой до нескольких метров Могут возникать поднятия и опускания (D 0) до иесжольхих метров в зонах протяженностью до десятков километров и шириной до первых километров, обычно примыкающих к выходу на поверхность тектонических разрывов На поверхности водоемов наблюдаются волны, вода мутнеет от ила. возможно фонтанирование, весьма часто значительное. Происходит массовое растрескивание и торошение льда на поверхности замерзших водоемов и возникают значительные деформации донных осадков Возможно подбрасывание камней и валунов Во время землетрясения на выровненных участках наблюдаются хорошо выраженные земляные волны Изменяется дебит источников и уровень воды в колодцах, исчезают ранее существовавшие и появляются новые источники. Может изменяться температура воды в источниках ГОСТ Р 57546-2017 Продолжение таблицы И. 1 Сейсмическая митенсна-пость /. баллы природного Описание сейсмических эффектов Происходит массовое развитие трещин шириной до 1 м и более в рыхлых грунтах. Имеют место многочисленные выбросы песка, фонтанирование грунтовых вод. значительные просадки водонасыщенных грунтов, иногда приводящие к наводнениям в равнинных районах; происходит разжижение грунтов со значительным содержанием гравия и гальки Наблюдаются многочисленные. ино1да крупные, оползни в равнинных районах; многочисленные обвалы и оползни покровных и скальных грунтов, каменные и земляные лавины в горных районах. Отдельные скальные оползни могут достигать объема до нескольких кубических километров В эпицентральных зонах происходят подвижки по тектоническим разрывам (0 о) на протяжении до 100 км с амплитудой до 10 м Имеют место тектонические поднятия и опускания (О^) территории на площади 10 2 -10 3 км 2 с амплитудой до нескольких метров На поверхности всех водоемов возникает сильное волнение, вода мутнеет от ила. наблюдается фонтанирование. Повсеместно наблюдаются массовое растрескивание и торошение льда на поверхности замерзших водоемов и значительные деформации в донных осадках Происходит подбрасывание камней и валунов, образование сейсмовыбросов Во время землетрясения на выровненных участках наблюдаются хорошо выраженные земляные волны, которые могут сохраняться в виде остаточных деформаций Примечание - Площадь, на которой наблюдаются заметные нарушения на поверхности земли (типы ПЯ-2 - ПЯ-5. ПЯ-7). составляет 100-1000 км 2 . Изменяется дебит источников и уровень воды в колодцах, исчезают ранее существовавшие и появляются новые источники. Может изменяться температура воды а источниках Имеют место большие деформации покровных и скальных грунтов, многочислен->*№ крупные обвалы и оползни, большие наводнения, связанные с разжижением грунтов, просадками и выбросами. Разжижение проявляется в грунтах со значительным содержанием гальки В эпицентральных зонах происходят подвижки по тектоническим разрывам (О^) на протяжении до нескольких сотен километров с амплитудой подвижек до 10-15 м Тектонические поднятия и опускания (£> 0) с амплитудой до нескольких метров на площади 10 s -10 4 км 2 На поверхности водоемов наблюдаются волны, вода мутнеет от ила. возможно фонтанирование. Происходят массовое растрескивание и торошение льда на поверхности замерзших водоемов и значительные деформации в донных осадках Происходит подбрасывание камней и валунов, образование сейсмовыбросов, может происходить скалывание вершин гор Во время землетрясения наблюдаются хорошо выраженные земляные волны, которые могут сохраняться в виде остаточных деформаций Примечание - Площадь, на которой наблюдаются заметные нарушения на поверхности Земли (типы ПЯ-2 - ПЯ-5. ПЯ-7). составляет 10 3 -10 4 км 2 . Оценка интенсивности таких землетрясений требует специального исследования. ГОСТ Р 57546-2017 Окончание таблицы И. 1 ГОСТ Р 57546-2017 Средние значения коэффициентов в уравнении макросейсмического поля для различных регионов Таблица К.1 Примечание - Значения коэффициентов могут различаться в различных направлениях. ГОСТ Р 57546-2017 Библиография (1] Строительные нормы и правила Строительство в сейсмических районах СНиП 11-7-81* ГОСТ Р 57546-2017 УДК 69*699.841:006.354 ОКС 91.100.10 Ключевые слова: землетрясения, шкала сейсмической интенсивности, макросейсмическая шкала, сейсмостойкость, сейсмическое воздействие, степень повреждения, преобладающий период колеба* ний. продолжительность колебаний, ускорение, скорость, смещение, мощность, энергия Редактор П.И. Нахимова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор С.И. Фирсова Компьютерная верстка ДА Круговой Сдано в набор 21.07.2017. Подписано а печать 03.03.2017. Формат 00*84 Vg. Гарнитура Ариап. Уел. печ. п. 3.72. Уч.-изд. л. 3.36. Тираж 23 м>. Зак 1267. Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта Издано и отпечатана во ФГУП «СТАНДАРТИКФОРМ». 123001 Москва. Гранатный пер.. 4 wwwgoslinroru info@gostinforu Все землетрясения характеризуются магнитудой и интенсивностью. Понятие "магнитуда" введено американскими исследователями Ч. Рихтером и Б. Гутенбергом для оценки мощности землетрясения. Магнитуда
- это мера высвобожденной землетрясением энергии; интенсивность - степень вызванных им локальных разрушений (сила сотрясения на поверхности Земли). Каждому конкретному землетрясению соответствует одна магнитуда. В то же время его интенсивность меняется по мере удаления от эпицентра. В основе шкалы Рихтера лежит величина максимальной амплитуды сейсмических волн, зарегистрированная стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения. магнитуда землетрясение шкала меркалли Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом: Интенсивность землетрясений оценивается в баллах при обследовании района по величине вызванных ими разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности. Сейсмические движения сложны, но поддаются классификации. Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10-балльная шкала Росси-Фореля (1883), в Японии - 7-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Напр., в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается так - «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик». В наиболее простом и удобном виде ощущения и наблюдения представлены в схематизированной краткой описательной шкале (вариант MSK), которой может пользоваться каждый (12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР.) Балл. Сила землетрясения Краткая характеристика I. Не ощущается II. Очень слабые толчки Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными III. Слабое Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика. IV. Интенсивное V. Довольно сильное Под открытым небом ощущается многими, внутри домов - всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих. Ощущается людьми и вне зданий, качаются тонкие ветки деревьев. Хлопают двери. VI. Сильное Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Картины падают со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются. VII. Очень сильное Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные и плетневые постройки остаются невредимыми. VIII. Разрушительное Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются. Падают фабричные трубы. IX. Опустошительное Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые деревянные дома кривятся. X. Уничтожающее Трещины в почве иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных рельсов. XI. Катастрофа Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти полностью разрушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов, разрушаются мосты. XII. Сильная катастрофа Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Изменяется рельеф. Ни одно сооружение не выдерживает. Европейская макросейсмическая шкала
(EMS) - основная шкала для оценки сейсмической интенсивности в европейских странах, также используется в ряде стран за пределами Европы. Была принята в 1998 году как обновление тестовой версии 1992 года и носит название EMS-98. История EMS началась в 1988 году, когда Европейская сейсмологическая комиссия (ЕСК) решила пересмотреть и обновить шкалу Медведева - Шпонхойера - Карника (MSK-64), которая использовалась в своей основной форме в Европе почти четверть века. После более чем пяти лет интенсивных исследований и разработок и четырехлетнего периода тестирования новая шкала была официально выпущена. В 1996 году на XXV Генеральной Ассамблее ЕСК в Рейкьявике была принята резолюция, рекомендующая принять новую шкалу в странах-членах Европейской сейсмологической комиссии. Европейская макросейсмическая шкала EMS-98 является первой шкалой интенсивности землетрясения, направленной на поощрение сотрудничества между инженерами и сейсмологами, а не для использования сейсмологами в одиночку. Она поставляется с подробным руководством, которое включает в себя принципы, иллюстрации и примеры применения. В отличие от магнитуды землетрясения, выражающей количество сейсмической энергии, выделившейся в результате землетрясения, EMS-98 определяет, насколько сильно воздействует землетрясение на определенное место. EMS-98 является 12-балльной шкалой. Балл. Сила землетрясения Краткая характеристика I. Неощутимое Не ощущается. Отмечается только сейсмическими приборами. II. Едва ощутимое Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными. Отмечается сейсмическими приборами. III. Слабое Ощущается в помещениях некоторыми людьми. Находящиеся в покое в помещении люди ощущают раскачивание или легкое дрожание. IV. Широко наблюдаемое Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания сотрясение ощущает большинство людей. Шкала Японского метеорологического агентства применяется для оценки интенсивности землетрясения. Шкала считается 7-балльной, но фактически содержит 10 уровней (от 0 до 4, 5 «слабый», 5 «сильный», 6 «слабый», 6 «сильный» и 7). Баллы и степень Почти все находящиеся внутри зданий ощущают тряску. Некоторые испытывают страх. Отмечается дребезжание посуды на полках. Немного качаются электропровода. Люди испытывают сильный страх, некоторые предпринимают действия по самозащите. Почти все спящие пробуждаются. Сильно качаются висячие предметы, дребезжит посуда на полках. Иногда падают неустойчивые предметы. Сильно качаются электропровода. Идущие пешком и некоторые находящиеся за рулем также ощущают сотрясения. Многие предпринимают действия по самозащите. Некоторые чувствуют сложности в передвижении. Очень сильно качаются висячие предметы; бывает, что с полок падают посуда и книги. Падают многие неустойчивые предметы, двигается мебель. Бывает, бьётся и вылетает оконное стекло. Заметно сотрясение электростолбов. Рушатся стены неукрепленных блочных ограждений. Бывает повреждение дорог. Люди чувствуют чрезвычайный страх. Многие отмечают сложности в передвижении. С полок падает почти вся посуда и книги, бывает, с подставки падает телевизор. Иногда падают шкафы и другая тяжелая мебель. Бывает, из-за искривления формы не открываются двери или часть дверей вылетает. Рушатся многие стены неукрепленных блочных ограждений. Бывает, падают недостаточно крепко установленные торговые автоматы. Трудно вести автомобиль, из-за чего многие водители останавливаются. Трудно устоять на ногах. Незафиксированная тяжелая мебель двигается и опрокидывается, многие двери не открываются. Во многих зданиях вылетают окна, со стен откалываются штукатурка и плитка. Невозможно устоять на ногах, люди вынуждены ползти, прижавшись к земле. Почти вся незафиксированная тяжелая мебель двигается и опрокидывается. Бывает, вылетают двери. Во многих зданиях вылетают окна, со стен откалываются штукатурка и плитка. Рушатся почти все стены неукреплённых блочных ограждений. Невозможно действовать и двигаться согласно своей воле и желаниям. Почти вся мебель в доме сильно двигается, летают предметы. Шкала интенсивности землетрясений Меркалли
применяется для определения интенсивности землетрясения по внешним признакам, на основе данных о разрушениях. Может быть применена в том случае, когда отсутствуют прямые данные об интенсивности подземных толчков, например, из-за отсутствия соответствующего оборудования. В шкале Меркалли для определения степени интенсивности землетрясения используются римские цифры. Шкала названа по имени Джузеппе Меркалли, который заложил основы её использования в 1883 и 1902 годах. Позднее Чарльзом Рихтером в шкалу были внесены изменения, после чего она её стали называть модифицированной шкалой Меркалли (MM). Сейчас шкала Меркалли используется в основном в США. Увеличение магнитуды на 2 единицы соответствует увеличению энергии в 1000 раз. Для получения примерного линейного соотношения между энергией и магнитудой можно воспользоваться логарифмом энергии lg
E = aМ + b,
где a
и b
- коэффициенты, значения которых, согласно мировой практике, принимаются равными 1,5 и 11,8 соответственно. Обобщенную зависимость между длиной разрыва и магнитудой можно представить формулой lg L
= сМ + d
. Интенсивность I
сейсмических колебаний грунта на поверхности Земли измеряется в баллах. В разных пунктах наблюдения она различна, тогда как магнитуда у толчка только одна. Для оценки интенсивности используются соответствующие шкалы - MSK, Росси - Фореля, модифицированная шкала Меркалли и др. Все шкалы интенсивности делятся на два принципиально разных типа: макросейсмические - построенные на основании обследования разру- шений различного типа сооружений; инструментальные - созданные на основе регистрации параметров сей- смических колебаний соответствующими приборами. В России применяется 12-балльная шкала. Колебания интенсивностью до 4 баллов не приводят к разрушениям; колебания в 5 и 6 баллов ощущаются населением и приводят к появлению отдельных трещин в постройках; 7-балльное землетрясение может характеризоваться как сильное и приводить к разрушениям. Катастрофические землетрясения интенсивностью в 11 и 12 баллов приводят к практически полному разрушению сооружений и изменению рельефа местности. Площадь разрушений S
зависит от магнитуды М
землетрясения. Например, площадь разрушения 7-балльной зоны S
7
при очаге землетрясения на глубине 40 км в зависимости от магнитуды М
растет следующим образом: S
7
, км2
Количество человеческих жертв при землетрясениях зависит от ряда факторов: времени начала землетрясения, магнитуды, глубины очага, степени удаления от населенных пунктов, типа построек и их качества, наличия в зоне землетрясения взрыво- и пожароопасных объектов, водохранилищ и плотин и др. Основной причиной гибели людей является обрушение зданий. Последствия землетрясения определяются его интенсивностью (табл. 2). Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется как интенсивными колебаниями грунта, так и вторичными факторами, среди которых: лавины, оползни, обвалы, опускание и перекосы земной поверхности, разжижение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары. Т а б л и ц а 2 Последствия землетрясения в зависимости от его интенсивности (по международной шкале Меркалли) Интенсивность Характеристика последствий землетрясения Незаметное Отмечается только сейсмическими приборами Очень слабое Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя Ощущается лишь небольшой частью населения Умеренное Распознается по легкому дребезжанию и колебанию предме- тов, посуды и оконных стекол, скрипу дверей и стен Под открытым небом ощущается многими, внутри зда- Довольно сильное ний -
всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Ма- ятники часов останавливаются. Трещины в оконных стеклах и штукатурке. Пробуждение спящих Ощущается всеми. Картины падают со стен. Отдельные кус- ки штукатурки откалываются Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисей- Очень сильное смические, деревянные и плетневые постройки остаются невре- Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники Разрушительное сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повре- Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые Опустошительное деревянные дома несколько кривятся. Трещины в почве, иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение камен- ныхпостроек. Искривлениежелезнодорожныхрельсов Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочис- Уничтожающее ленные оползни и обвалы. Каменные дома почти совершенно раз- рушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорож- ных рельсов Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочис- Катастрофа ленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озерах, отклонение течения рек. Ни одно сооружение не выдерживает Изменения в почве достигают огромных размеров. Много- численные трещины, обвалы, оползни. Возникают отклонения катастрофа в течении рек, ни одно сооружение не выдерживает Методы прогноза землетрясений основываются на наблюдении за аномалиями геофизических полей, измерении значений этих аномалий и обработке полученных данных. Различают несколько методов прогноза землетрясений: 1. Метод оценки сейсмической активности. Месторасположение и число толчков различной магнитуды может служить важным индикатором приближающегося сильного землетрясения. Часто сильное землетрясение со- провождается большим числом слабых толчков. Выявление и подсчет землетрясений требует большого числа сейсмографов и соответствующих устройств для обработки данных. 2.
Метод измерения движения земной коры. Географические съемки
с
помощью триангуляционной сети на поверхности Земли и наблюдения со спутников из космоса могут выявить крупномасштабные деформации на ней. Точная съемка ведется с помощью лазерных источников света. Повторные съемки требуют больших затрат времени и средств, поэтому измерения проводят один раз в несколько лет.
3.
Метод выявления опускания и поднятия участков земной коры. Вертикальные движения поверхности Земли можно измерить с помощью точных нивелиров (на суше или море), мореографов (в море). Поднятие и опускание участков земной коры, как правило, свидетельствует о наступлении сильного землетрясения.
4.
Метод измерения наклонов поверхности. Для измерения вариаций угла наклона земной поверхности используются специальные приборы - наклономеры. Сеть наклономеров устанавливают около разломов на глубине 1…2 м и ниже, измерения указывают на изменения наклонов незадолго до возникновения землетрясения.
5.
Метод измерения деформации горных пород. Для измерения деформации горных пород бурят скважину и устанавливают в ней деформографы, фиксирующие величину относительного смещения двух точек.
6.
Метод определения уровня воды в колодцах и скважинах. Уровень грунтовых вод перед землетрясением часто повышается или понижается изза изменений напряженного состояния горных пород. Уровень воды в скважинах вблизи эпицентра часто испытывает стабильные изменения: в одних скважинах он становится выше, в других - ниже.
7.
Метод оценки изменения скорости сейсмических волн. Скорость сейсмических волн зависит от напряженного состояния горных пород, через которые волны распространяются, а также от содержания воды и других физических характеристик. При землетрясениях образуются различные типы сейсмических волн. Наибольший интерес среди этих волн представляют продольная
P
и поперечная S
волны. Установлено, что перед сильным землетрясением наблюдается резкое уменьшение отношения скоростей волн P
и S
, что может явиться признаком, подтверждающим возможность землетрясения. 8.
Метод регистрации изменения геомагнитного поля. Земное магнитное поле может испытывать локальные изменения
из-за деформации горных пород и движений земной коры. С целью измерения малых вариаций магнитного поля используют специальные приборы - магнитометры. 9.
Метод регистрации изменения земного электросопротивления. Одной из причин изменения электросопротивления горных пород может стать изменение напряженности горных пород и содержания воды в земле, что, в свою очередь, может быть связано с возможностью возникновения землетрясения.
Измерения электросопротивления проводятся с помощью электродов, помещаемых в почву на расстоянии нескольких километров друг от друга, при этом измеряется электрическое сопротивление толщи земли между ними. 10.
Метод определения содержания радона в подземных водах. Радон - это радиоактивный газ, присутствующий в грунтовых водах и воде скважин. Период его полураспада составляет 38 сут, он постоянно выделяется из земли в атмосферу. Перед землетрясением происходит резкое изменение количества радона, выделяющегося из воды глубоких скважин.
11.
Метод наблюдения за поведением животных, птиц, рыб. Необычное поведение многих живых существ объясняется тем, что они гораздо более чувствительны к звукам и вибрациям, чем человек.
Для принятия решения по ликвидации последствий землетрясений важно правильно оценить эти последствия. Оценка разрушений зданий и сооружений на территории населенного пункта проводится на основании: определения характеристик степеней разрушения; оперативного построения изосейст, в том числе на основе сейсмического микрорайонирования; определения зоны средней балльности и балльности для различных зда- ний и сооружений. При оценке, а также прогнозировании характера и степени разрушения зданий и сооружений рассматриваются три типа объектов, являющихся элементами застройки: точечные - характеризуются размерами в плане (длина и ширина), каждый из которых меньше ширины зоны средней балльности; площадные - характеризуются размерами в плане (длина и ширина), каждый из которых превышает ширину зоны средней балльности; протяженные - характеризуются размерами в плане (длина и ширина), 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 этажей); многоэтажные (от 5 до 8 этажей); повышенной этажности (от 9 до 25 этажей); высотные (более 25 этажей). Для оценки последствий землетрясений определяют параметры поражающих факторов. Интенсивность землетрясения вычисляется по формуле
I
б
1,5М
3,51g
R
2 h
2 3,
где I
б
- интенсивность землетрясения, баллы (балльность базисной изосейсты); М-
магнитуда; R
- эпицентральноерасстояние, км; h
- глубинаочага, км. 1. Классификация,
принятая в шкале
Типы сооружений:
Здания, возведенные без необходимых
антисейсмических мероприятий. Тип А - здания из ровного камня,
сельские постройки, дома из кирпича - сырца,
глинобитные дома Количественные характеристики: Классификация повреждений:
Группировка признаков шкалы
2. Интенсивность (в баллах)
I балл. Неощутимое землетрясение.
II балла. Едва ощутимое землетрясение.
III балла. Слабое сотрясение.
IV балла. Заметное сотрясение.
V баллов. Пробуждение.
VI баллов. Испуг.
VII баллов. Повреждение зданий.
VIII баллов. Сильное повреждение зданий.
IX баллов. Всеобщие повреждение зданий.
X баллов. Всеобщие разрушения зданий.
XI баллов. Катастрофа.
XII баллов. Изменение рельефа.
11 Категория-сенсор «Природные явления»
12 Использование сейсмологических данных для оценки сейсмической
интенсивности землетрясения
2.1.3. Шкалы интенсивности землетрясений
2.1.4. Методы прогноза землетрясений
2.1.5. Оценка последствий землетрясений
Тип Б - обычные кирпичные дома, здания
крупноблочного и панельного типа, фахверковые
строения, здания из естественного тесаного
камня.
Тип В - каркасные железобетонные здания,
деревянные дома хорошей постройки.
отдельные - около 5%
многие - около 50%
большинство - около 75%
1 степень.
Легкие повреждения: тонкие
трещины в штукатурке и небольших кусков
штукатурки.
2 степень.
Умеренные повреждения:
небольшие трещины в стенах, откалывание
довольно больших кусков штукатурки, падение
кровельных черепиц, трещины в дымовых трубах,
падение частей дымовых труб.
3 степень.
Тяжелые повреждения: большие
и глубокие трещины в стенах, падение дымовых
труб.
4 степень.
Разрушения: сквозные трещины
и проломы в стенах, обрушение частей зданий,
обрушение внутренних стен и стен заполнения
каркаса.
5 степень.
Обвал: Полное разрушение
зданий.
а) Люди и их окружение,
б) Сооружения,
в) Природные явления.
а) Интенсивность колебаний лежит ниже предела
чувствительности людей; сотрясение почвы
обнаруживаются и регистрируются только
сейсмографами.
б) -
в) -
а) Колебания ощущаются только отдельными людьми,
находящимися в покое внутри помещений, особенно
на верхних этажах.
б) -
в) -
а) Землетрясения ощущаются немногими людьми,
находящимися внутри помещений; под открытым
небом - только в благоприятных условиях.
Колебания схожи с сотрясением, создаваемым
проезжающим легким грузовиком. Внимательные
наблюдатели замечают легкое раскачивание
висячих предметов, несколько более сильное на
верхних этажах.
б) -
в) -
а) Землетрясение ощущается внутри зданий многими
людьми; под открытым небом - немногими. Кое-где
спящие просыпаются, но никто не пугается.
Колебания схожи с сотрясением, создаваемым
проезжающим тяжело нагруженным грузовиком.
Дребезжание окон, дверей, посуды. Скрип полов и
стен. Начинается дрожание мебели. Висячие
предметы слегка раскачиваются. Жидкость в
открытых сосудах слегка колеблется. В стоящих на
месте автомашинах толчок заметен.
б) -
в) -
а) Землетрясение ощущается всеми людьми внутри
помещения, под открытым небом - многими. Многие
спящие просыпаются. Немногие лица выбегают из
помещений. Животные беспокоятся. Сотрясение
здания в целом. Висячие предметы сильно качаются.
Картины сдвигаются с места. В редких случаях
останавливаются маятниковые часы. Некоторые
неустойчивые предметы опрокидываются или
сдвигаются. Незапертые двери и окна
распахиваются и снова захлопываются. Из
наполненных открытых сосудов в небольших
количествах выплескивается жидкость. Ощущаемые
колебания схожи с колебаниями, создаваемыми
паданием тяжелых предметов внутри здания.
б) Возможны повреждения 1степени в отдельных
зданиях типа А.
в) В некоторых случаях меняется дебит источников.
а) Землетрясение ощущается большинством людей
как внутри помещений, так и под открытым небом.
Многие люди, находящиеся в зданиях, пугаются и
выбегают на улицу. Немногие лица - теряют
равновесие. Домашние животные выбегают из
укрытий. В немногих случаях может разбиться
посуда и другие стеклянные изделия; падают книги.
Возможно движение тяжелой мебели; может быть
слышен звон малых колоколов на колокольнях.
б) Повреждение 1 степени в отдельных зданиях типа
Б и во многих зданиях типа А. В отдельных зданиях
типа А повреждения 2 степени.
в) В немногих случаях в сырых грунтах возможны
трещины шириной до 1 см; в горных районах
отдельные случаи оползней. Наблюдаются
изменения дебита источников и уровня воды в
колодцах.
а) Большинство людей испуганы и выбегают из
помещений. Многие люди с трудом удерживаются на
ногах. Колебания отмечаются лицами, ведущими
автомашины. Звонят большие колокола.
б) Во многих зданиях типа В повреждения 1 степени;
во многих зданиях типа Б - повреждения 2 степени.
Во многих зданиях типа А - повреждения 3 степени, в
отдельных зданиях этого типа - повреждения 4
степени. В отдельных случаях - оползни проезжих
частей дорог на крутых склонах и трещины на
дорогах. Нарушение стыков трубопроводов; трещины
в каменных оградах.
в) На поверхности воды образуются волны, вода
становится мутной вследствие поднятия ила.
Изменяется уровень воды в колодцах и дебит
источников. В немногих случаях возникают новые
или пропадают существующие источники воды.
Отдельные случаи оползней на песчаных или
гравелистых берегах рек.
а) Испуг и паника; испытывают беспокойство даже
лица, ведущие автомашины. Кое-где обламываются
ветки деревьев. Сдвигается и иногда
опрокидывается тяжелая мебель. Часть висячих
ламп повреждается.
б) Во многих зданиях типа В - повреждения 2
степени, в отдельных зданиях этой группы -
повреждения 3 степени. Во многих зданиях типа Б -
повреждения 3 степени, в отдельных - 4степени. Во
многих зданиях типа А повреждения 4 степени, в
отдельных - 5 степени. Отдельные случаи разрыва
стыков трубопроводов. Памятники и статуи
сдвигаются. Надгробные камни опрокидываются.
Каменные ограды разрушаются.
в) Небольшие оползни на крутых откосах выемок и
насыпей дорог; трещины в грунтах достигают
нескольких сантиметров. Возникают новые водоемы.
Иногда пересохшие колодцы наполняются водой или
существующие колодцы иссякают. Во многих случаях
изменяется дебит источников и уровень воды в
колодцах.
а) Всеобщая паника; большие повреждения мебели.
Животные мечутся и кричат.
б) Во многих здания типа В повреждения 3 степени и
в отдельных - 4 степени. Во многих зданиях типа Б -
повреждения 4 степени и в отдельных - 5 степени. Во
многих зданиях типа А - повреждения 5 степени.
Памятники и колонны опрокидываются.
Значительные повреждения искусственных
водоемов; разрывы части подземных трубопроводов.
В отдельных случаях - искривление
железнодорожных рельсов и повреждение проезжих
частей дорог.
в) На равнинах наводнения, часто заметны наносы
песка и ила. Трещины в грунтах достигают ширины 10
см, а по склонам и берегам рек - свыше 10 см; кроме
того большое количество тонких трещин в грунтах.
Скалы обваливаются;частые оползни и осыпания
грунта. На поверхности воды большие волны.
б) Во многих зданиях типа В - повреждения 4
степени, а в отдельных - 5 степени. Во многих
зданиях типа Б - повреждения 5 степени, в
большинстве зданий типа А повреждения 5 степени.
Опасные повреждения плотин и дамб, серьезные
повреждения мостов. Легкие искривления
железнодорожных рельсов. Разрывы или
искривления подземных трубопро-водов. Дорожные
покрытия и асфальт образует волнообразную
поверхность.
в) Трещины в грунтах шириной несколько
дециметров и в нескольких случаях - до 1 м.
Параллельно руслам водных потоков появляются
широкие разрывы. Осыпание рыхлых пород с крутых
склонов. Возможны большие оползни на берегах рек
и крутых морских побережьях. В прибрежных
районах перемещаются песчаные и илистые массы;
выплескивание воды в каналах, озерах, реках и.т. д.
Возникают новые озера.
б) Серьезные повреждения даже зданий хорошей
постройки, мостов, плотин и железнодорожных
путей; шоссейные дороги приходят в негодность,
разрушение подземных трубопроводов.
в) Значительные деформации почвы в виде широких
трещин, разрывов и перемещений в вертикальном и
горизонтальном направлениях; многочисленные
горные обвалы.
Определение интенсивности сотрясения
(балльности) требуют специального исследования.
б) Сильное повреждение или разрушение
практически всех наземных и подземных
сооружений.
в) Радикальные изменения земной поверхности.
Наблюдаются значительные трещины в грунтах с
обширными вертикальными и горизонтальными
перемещениями. Горные обвалы и обвалы берегов
рек на больших площадях. Возникают озера,
образуются водопады; изменяются русла рек.
Определение интенсивности сотрясения
(балльности) требует специального исследования.
