Характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера: действия при землетрясении

Руководство по выполнению спасательных и других неотложных работ в условиях завалов и разрушений зданий и сооружений.

Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие, в основном, в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии и передающиеся на большие расстояния. Колебания земной поверхности при землетрясениях носят волновой характер. Колебания грунта возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы. При недостаточной прочности (сейсмостойкости) происходит их разрушение, выводятся из строя коммунально-энергетические сети, возможны человеческие жертвы. Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется не только колебаниями грунта, но и возможными вторичными факторами, к которым следует отнести лавины, оползни, обвалы, опускание (просадку) и перекосы земной поверхности, разрушение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары. Если землетрясение происходит под водой, возникают огромные волны-цунами, вызывающие разрушения на суше. Земля состоит из нескольких оболочек-геосфер. Мантия и земная кора образуют литосферу. Температура в мантии считается равной 2000 — 25 000С, а давление — до 130 ГН/м2. В мантии происходят процессы, вызывающие землетрясения. Наиболее частой причиной землетрясений является появление чрезмерных внутренних напряжений и разрушение пород. Потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях породы, при разрушении (разломе) переходит в кинетическую энергию сейсмической волны в грунте. Землетрясение такого плана называется тектоническим. Наряду с тектоническими процессами, землетрясения могут возникнуть и по другим причинам. Одной из таких причин являются вулканы. Извержение лавы из кратера сопровождается выделением энергии и порождает вулканические землетрясения. По сравнению с тектоническими явлениями сейсмические толчки, вызванные вулканической деятельностью, представляют собой менее опасное природное явление, так как большая часть энергии разряжается в атмосферу. Другую категорию образуют обвальные землетрясения, которые происходят в результате обрушения кровель шахт или подземных пустот и вызывают волны в грунте. Эти землетрясения относятся к категории слабых. Очаг землетрясения — объём в толще Земли, где высвобождается максимальная энергия. Серия подземных толчков, как правило, включает: форшоки, главный толчок и афтершоки. Наиболее опасны землетрясения, при которых форшоков не происходит, и первый же толчок является максимальным по энергии — главным толчком. Центр очага — гипоцентр, а проекция гипоцентра на поверхность Земли называют эпицентром. В зависимости от глубины (Н) гипоцентра, землетрясения подразделяются на нормальные (при глубине до 70 км), промежуточные (от 70 до 300 км) и глубокофокусные (более 300 км). Расстояние от гипоцентра до некоторой точки земной поверхности — гипоцентральным расстоянием: где R — эпицентральное расстояние (км). Сдвиг поверхности грунта в радиусе R < Н считают эпицентральным. В этой зоне преобладают колебания грунта вертикального направления. По мере удаления от эпицентра усиливаются горизонтальные колебания, которые представляют наибольшую опасность для зданий. Землетрясения по своим разрушительным последствиям и количеству человеческих жертв занимают одно из первых мест среди природных катастроф.

Как было отмечено, внезапность землетрясения в сочетании с огромной разрушительной силой колебаний земной поверхности часто приводит к большому числу человеческих жертв и значительному материальному ущербу. При этом необходимо отметить, что важный вклад в количество спасенных людей — это предельно сжатые сроки выполнения спасательных работ, так как через сутки после землетрясения 40% числа пострадавших, получивших тяжелые травматические повреждения, относятся к безвозвратным потерям, через трое суток — 60%, а через шесть суток — 95%. Данная статистика свидетельствует о необходимости проведения спасательных работ по извлечению людей из завалов как можно быстрее. Даже при массовых разрушениях спасательные работы необходимо завершить в течение пяти суток. Степень разрушения зданий и сооружений определяется превышением фактической интенсивности землетрясения (в баллах) над расчётной в месте их расположения. Расчётная сейсмостойкость — максимальная интенсивность сейсмического воздействия, при котором здания и сооружения не получают разрушений, либо получают допустимые повреждения, сохраняя свои эксплуатационные качества и обеспечивая безопасность людей и сохранность оборудования. При оценке и прогнозировании характера и степеней разрушения рассматриваются три типа объектов — элементов застройки населённого пункта: точечные объекты имеют размеры (длина, ширина), каждый из которых меньше по сравнению с шириной зоны средней балльности; площадные объекты характеризуются размерами в плане (L, H) превышающими ширину зоны средней балльности; протяжённые объекты характеризуются размерами в плане (L, H), один из которых значительно превышает другой и превышает ширину зоны средней балльности. При выборе типа наземного здания используется следующая классификация зданий по этажности: малоэтажные (высотой до 4-х этажей); многоэтажные (от 5 до 8 этажей); повышенной этажности (от 9 до 25 этажей); высотные (более 25 этажей).