К вопросу применения сейсмического районирования для оценки фактических сейсмических нагрузок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу применения сейсмического районирования для оценки фактических сейсмических нагрузок

Исследования последних десятилетий показывают возрастание рисков сейсмических катастроф, что можно связать с хозяйственной деятельностью человека, техногенными воздействиями на земную кору, инженерно-геологическими, технологическими, сейсмологическими и экологическими факторами [1], [2], [3].

По современным оценкам, отразившимся в Картах общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-2016), количество регионов с повышенной сейсмической опасностью значительно увеличилось, по сравнению с предыдущими данными [4], [11], [13]. Следовательно, здания, построенные много лет назад даже по действующим тогда стандартам, сегодня нельзя считать сейсмостойкими без предварительной проверки.

Кроме этого, даже правильно запроектированное и хорошо построенное здание нуждается в грамотной эксплуатации. При колебаниях температур, высокой влажности воздуха и обводненности почв, в том числе изменении водоносных горизонтов, наличии в парах воды солей, происходит коррозия бетона и металла, уменьшается несущая способность конструкций. В районах распространения многолетней мерзлоты объективные изменения состояния нескальных разнородных грунтов снижают устойчивость основания зданий, и они легче подвергаются перемещениям и деформациям от действия сейсмических ударов.

Для восстановления сейсмостойкости требуется ремонт или усиление отдельных конструкций, а иногда и здания в целом.

На период 2009-2018 гг. Минэкономразвития были выделены значительные средства на федеральную целевую программу «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах РФ» [8], которые направлялись, в том числе, и на усиление сейсмоустойчивости зданий и сооружений на территории Дальнего Востока. К сожалению, по оценкам специалистов, сейсомоусиление уже существующих зданий обходится дороже, чем строительство, поэтому на местах часто отказываются от сейсмоусиления уже построенных многоквартирных домов в связи с нерентабельностью, ссылаясь на различные объективные и необъективные причины, рискую жизнями, здоровьем и имуществом людей, проживающих в этих зданиях.

Вопрос повышения сейсмостойкости зданий и сооружений должен быть всегда в повестке работы муниципальных и региональных органов. Это предусмотрено Федеральным законом РФ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» [12].

Приоритет в обеспечении сейсмостойкости эксплуатируемых, но не полностью удовлетворяющих требованиям действующих норм зданий должен быть отдан больницам, детским садам, школам, объектам жизнеобеспечения населения, промышленным объектам, повреждения которых могут привести к массовым отравлениям (заболеваниям) людей или к экологическим катастрофам.

По существующим нормам 10,5% жилых и общественных зданий и сооружений в г. Нерюнгри (Республики Саха (Якутия)) должны быть, отнесены к несейсмостойким, т.к. проведение детального сейсмического районирования отдельных районов города Нерюнгри с использованием, в основе, карты ОСР-97 показало высокий уровень сейсмической опасности территории исследований, достигающий 8 баллов. Тогда как при проектировании использовалась карта сейсмического районирования территории СССР 1969 г., 25 жилых домов и два детских сада построены с учетом сейсмичности 6-7 баллов (рис. 1) [5].

Рис. 1. Карта микросейсморайонирования территории г. Нерюнгри

сейсмический геологический районирование

В 8-балльной зоне сотрясений оказались не только г. Нерюнгри, населенные пункты Серебряный Бор, Беркакит, Иенгра, но и объекты железной дороги между Чульманом и Нагорным, пос. Чульман. Поселок Бол. Хатыми и Нимныр расположились уже в области пограничных 7-8 балльных воздействий (рис. 2) [6].

Рис. 2. Уточненная карта cейсмического районирования с учетом Чульмаканского разлома

Несоответствие расчетной сейсмичности объектов фактическим условиям связано с рядом причин:

- совершенствованием методов расчета сейсмичности зданий;

- отсутствием должного контроля, за качеством сейсмостойкого строительства;

- изменением геофизических характеристик основания вследствие инженерно-геологических и климатических процессов.

Для анализа всех рисков необходимо провести исследования, позволяющие оценить уровень сейсмической опасности площади строительства с учетом современных нормативных требований [10], [14] и степени ответственности изучаемых сооружений. Одним из инструментов данных исследований должно стать детальное микросейсморайонирование объектов [9]. Согласно п. 6.4.1 СП 11-105-97 задача сейсмического микросейсморайонирования заключается в оценке влияния местных условий на характеристики сейсмических колебаний. Местные условия определяются строением, составом и свойствами грунтов, рельефом, обводнённостью и некоторыми другими факторами [15].

Применение детального сейсмического районирования в конечном счете позволяет объективно оценить степень сейсмической угрозы и динамику сейсмогенерирующих процессов территории, определить направленность процесса, а значит, и предсказать его последствия [7].

Территория города Нерюнгри, оцениваемая на картах ОСР-97 как территория, попадающая на границу возможных 8 балльных сотрясений, оценивается так благодаря масштабности предшествующих исследований. При переходе на другой качественный уровень исследований (укрупнение масштаба), появляется возможность использовать новый класс карт тектодинамической активности (по сути - детальных карт сейсмотектоники) и получать более корректный материал, который позволяет провести границы балльности, используя в качестве подложки степень активности этих структур и их структурный план. При построении карты возможных очагов землетрясений (ВОЗ), были получены более взвешенные оценки сейсмической опасности, которые, так же показывают, что район г. Нерюнгри, может быть, отнесен в область вероятных 8 - балльных сотрясений.

Выполненные исследования по сейсмическому микрорайонированию [5], [6] показали высокую степень влияния грунтовых условий (наличие разуплотнённой зоны разгрузки скального массива) на возрастание вероятной опасности сейсмического воздействия на обследуемые сооружения.

Не только жилые здания, но и объекты производственного назначения входят в группу высоких рисков. Проведенные обследования оснований сооружений высокого уровня ответственности, показывают, что существует высокий риск их разрушения при прогнозируемых сейсмических нагрузках.

Для уточнения параметров сейсмического воздействия необходимо выполнить комплексные геолого-геофизические исследования. Необходимо также оценить влияние инженерно-геологических, технологических, сейсмологических и экологических факторов на состояние устойчивости зданий. Результатом данных исследований должна стать разработка комплекса мероприятий по повышению сейсмостойкости зданий и сооружений, в первую очередь гражданского назначения.

Список литературы

1. А. Колотилкин Дома-убийцы на карте катастроф [Электронный ресурс] / А. Колотилкин // «Российская газета». - 2015. - №18 (30369). - URL: http://www.rg.ru/Anons/arc_2002/0222/4.shtm (дата обращения 11.10.2016).

2. Бойко Н.И., Авгуцевичс А.Х., Сафонов А.В. и др. Оценка сейсмостойкости здании и сооружении МЧС России // Технологии гражданской безопасности. ? 2015. ? Т. 12. ? №4 (46). ? С. 36-39.

3. В.А. Лютоев Сейсмическое районирование Республики Коми и микросейсморайонирование г. Сыктывкара: дис. … канд. геол.-минерал. наук: 25.00.10 / Лютоев Владимир Алексеевич. ? Сыктывкар, 2001. ? 169 с.

4. Изменение №1 к СП 14.13330.2014 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах», утвержденноеи введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 23 ноября 2015 г. №844/пр. - Введ. 2015?12?01.

5. Отчет о выполнении сейсмологических и геофизических работ по объекту: «Уточнение сейсмического балла (УИС), сейсмическое микрорайонирование и определение сейсмической опасности площадок жилых домов для проектирования работ по сейсмоусилению жилых домов, расположенных по адресам: Республика Саха (Якутия), г. Нерюнгри…» / С.С. Павлов, В.С. Имаев, Н.Н. Гриб и др. ? СРО НП «Центризыскания», ООО «Нерюнгристройизыскания», 2013.

6. Информационный отчет о научно-исследовательской работе. Государственное задание №7.3. «Создание основы определения степени сейсмической угрозы объектам Южно-Якутских мегапроектов и установление геодинамической природы сейсмичности (2012-2016 гг.)», книга 1,67 стр., 25 иллюстр. Южно-Якутский научный центр АН РС(Я), Республика Саха (Якутия) / И.И. Колодезников, В.С. Имаев, Н.Н. Гриб и др.

7. Карта сейсмотектоники Восточной Сибири: монография / Л.П. Имаева, В.С. Имаев, О.П. Смекалин и др. - Нерюнгри: Изд-во Технического института (ф) СВФУ, 2015. - 128 с.

8. Российская Федерация. Постановление Правительства. О федеральной целевой программе «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Российской Федерации на 2009-2018 годы (с изменениями и дополнениями): [утверждена Председателем Правительства РФ 23 апреля 2009 г.]. - М.: Собрание законодательства Российской Федерации. - 2009. ? №18. ? Часть II.

9. Аптикаев Ф.Ф. Что такое детальное сейсмическое районирование? / Эртелева О.О., Аптикаев Ф.Ф. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. - 2013. - № - С. 63-68.

10. СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах СНиП II-7-81* (актуализированного СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» (СП 14.13330.2011)) (с Изменением №1). - Введ. 2014-06-01.

11. Уломов В.И. Анализ сейсмической опасности Крыма и Северного Кавказа и адаптация полученных оценок к комплекту карт ОСР-2014 / Уломов В.И., Богданов М.И., Пустовитенко Б.Г., Перетокин С.А., Стром А.Л., Акатова К.Н., Данилова Т.И., Медведева Н.С. // ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ. - 2015. - №13. - С. 12-27.

12. Российская Федерация. Законы. О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (с изменениями и дополнениями): федер. закон: [Принят Гос. Думой 11 ноября 1994 года: одобр. Советом Федерации 21 декабря 1994 г.]. ? М.: Собрание законодательства Российской Федерации. - 1994. ? №35.

13. Дэмбэрэл С. К уточнению сейсмической опасности г. Улан-Батор (Монголия) / Имаев В.С., Рогожин Е.А., Смекалин О.П., Улзийбат М., Чипизубов А.В. // Вопросы инженерной сейсмологии. - 2013. - Т. 40. - № - С. 19-32.

14. Алешин А.С. Основы континуальной теории сейсмического микрорайонирования // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. - - №5. - С. 18-26.

15. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. - Введ.1998-03-01.

Размещено на Allbest.ru