Навігація
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Безкаркасні будівлі з місцевого матеріалу без фундаменту на піщаному грунті

Так як фунт, на якому побудовані ці будівлі, і грунт навколишньої місцевості однаковий, то прирощення бальності і (див. Табл. 5.1) однаково, і для піщаного фунта становить 1,6, тому

Для будівель розглянутого типу параметр сейсмостійкості (див. Табл. 5.2), і, згідно табл. 5.5, При ймовірність загальних втрат населення в будинках розглянутого типу за умови, що всі будинки отримають третій ступінь руйнування, за даними табл. 5.4. складе а безповоротних -

Для більш точного визначення структури втрат населення за табл. П.2 по різниці величин (приймаємо) знаходимо ймовірність виникнення різних ступенів пошкодження будівель: для першого ступеня; для другого ступеня; для третього ступеня і для четвертої Далі за формулами (5.6) - (5.8) знаходимо структуру втрат:

Приймемо для визначеності, що землетрус стався вночі, коли 94% населення (табл. Д.3.1) знаходиться в житлових будинках, і в безкаркасних будівлях з місцевих матеріалів проживає 20% жителів населеного пункту (N 3 = 0,94 · 0,2 · 50000 = 9400 осіб). Тоді за формулами (5.9):

Цегляні малоповерхові будівлі на напівскельних ґрунтах

Так як грунт, на якому побудовані ці будівлі, напівскельного, то прирощення бальності для грунту (у порівнянні з гранітом), на якому побудовано будівлю, становить (див. Табл. 5.1), а прирощення бальності для піщаного ґрунту в навколишній місцевості становить 1, 6 тому

Для будівель розглянутого типу параметр сейсмостійкості (див. Табл. 5.2), тоді і, згідно табл. 5.5, При ймовірності загальних і безповоротних втрат населення в будинках розглянутого типу за умови, що всі будинки отримають руйнування не більше 2 ступеня, поданим табл. 5.4 складуть і тобто люди не постраждають.

Відповідно до даних табл. П.2 по різниці величин (приймаємо) знаходимо ймовірність виникнення різних ступенів пошкодження будівель: для першого ступеня для другого ступеня для третього ступеня

Великопанельні будівлі, побудовані на напівскельних ґрунтах

Так як грунт, на якому побудовані ці будівлі, напівскельного, то прирощення бальності для грунту (у порівнянні з гранітом), на якому побудовано будівлю, становить (див. Табл. 5.1), а прирощення бальності для піщаного ґрунту в навколишній місцевості становить 1, 6, тому

Для будівель розглянутого типу параметр сейсмостійкості (див. Табл. 5.2), тоді і, згідно табл. 5.5,. При люди не постраждають (див. Табл. 5.4).

Легко переконатися в тому (див. Табл. П.2), що при будівель розглянутого типу взагалі не отримає ушкоджень, 50% будівель отримає пошкодження першого ступеня, 10% - другий.

Таким чином, найбільшу небезпеку представляють безкаркасні будівлі без фундаменту з місцевих матеріалів, жителі яких можуть серйозно постраждати.

Прогнозування і оцінка обстановки при цунамі

Цунамі - це морські хвилі, які виникають внаслідок землетрусів (90% випадків), діяльності вулканів і потужних підводних вибухів.

Цунамі (в пер. З японського "велика хвиля в гавані"), - одне з найбільш підступних, руйнівних і таємничих явищ природи. Виникнувши в віддаленій точці океану, така хвиля поширюється на відкритому просторі зі швидкістю літака і несподівано обрушує на спокійне узбережжі гігантський ват води, що здіймається многометровой стіною і мчить зі швидкістю кур'єрського потяга.

Ніякі споруди не можуть протистояти напору цієї хвилі: будівлі, ферми залізничних мостів, вагони, бульдозери, танки, величезні дерева підхоплюються і несуться також легко, як тріски. Коли йде перша хвиля, вцілілі жителі спускаються до покинутим будинкам, щоб допомогти постраждалим, врятувати свої речі. Але зазвичай приходить друга гігантська хвиля, а іноді і наступні, довершує розпочате першою. Стихія, що розбушувалася за півгодини перетворює квітуче і жваве узбережжі в спустошені руїни.

За письмову історію Землі від хвиль цунамі загинуло, мабуть, не менше мільйона осіб. Так, вибух вулкана Санторін і викликане ним цунамі знищили Крито-Микенскую культуру. Загибель Атлантиди і біблійний потоп також пов'язують з цунамі у Середземномор'ї. Камчатское землетрус 1737, описане С.П. Крашенинникова, викликало хвилі цунамі, захлеснули берег на висоту до 60 м.

Тихоокеанське узбережжя Камчатки і Курильських островів - найбільш цунаміопасності райони Росії. Менш сильні цунамі відзначені в Охотському, Японському і Беринговому морях. Самим катастрофічним в XX ст. в Росії було Північно-Курильські цунамі 1952 Потенціатьно руйнівним вважається цунамі з висотою підйому води більше 2 м. Після 1952 зареєстровано близько 60 цунамі, у тому числі 15 потенційно руйнівних.

В океані хвиля практично непомітна для мореплавців: її крутизна менш 1/10000. Але при підході до берега рух маси води загальмовується, хвиля стає крутіше і, увібравши в себе всю підведену енергію обуреної океанської товщі, обрушується на сушу з величезною швидкістю. Хвиля вихлюпує на узбережжі морський пісок, по відкладеннях якого вчені відновлюють сліди древніх цунамі і розширюють наші знання про це рідкісному страхітливому явищі. Пошуки так званих палеоцунами активно ведуться на узбережжях Камчатки, Японії, США, Греції. У недавніх палеоісследованіях виявлені сліди більше 50 катастрофічних цунамі за останні 10000 років.

Хвиля цунамі являє собою відгук океану на короткочасне обурення рівня води, що виникло на великій ділянці океанської поверхні. Горизонтальний розмір обуреної області в 10 ... 25 разів перевищує глибину води.

Виникнення значних цунамі, як правило, пов'язано з землетрусами, вогнища яких розташовані порівняно неглибоко - на глибині не більше 40 ... 60 км, причому якщо землетруси з магнітудою більше 7,5 викликають цунамі завжди, то при магнітуду від 5,8 до 6 , 2-лише в 14% випадків.

Найбільш проста модель, що пояснює механізм генерації цунамі, використовує уявлення про швидкому підйомі / опусканні ділянки океанічного дна під впливом тектонічних сил. У такій моделі ділянку дна розглядається як поршень, вдвигался в нестисливої рідина - воду. При цьому на поверхні води з'являється піднесення (горб), яке після закінчення дії поршня розтікається по поверхні під дією сили тяжіння. Виникаюча в цьому випадку хвиля називається поверхневої гравітаційної хвилею.

Цікаво зауважити, що висота обурення в джерелі цунамі і відповідно висота хвилі в океані становить приблизно 5 м. Оскільки середня глибина океану оцінюється в 4 км, а горизонтальний розмір піднесення, що породжує хвилю, може перевищувати 100 км, то виникає хвиля виявляється дуже довгою. Звідси і її незвичайні властивості. Швидкість хвилі у відкритому океані визначається практично тільки глибиною води і складає близько 200 м / с (більше 700 км / год), період хвилі при цьому досягає 10 і навіть 20 хвилин. Швидкість хвилі на узбережжі - до 40 км / ч. Після утворення в якому-небудь місці цунамі може пройти кілька тисяч кілометрів, майже не зменшуючись.

Цунамі характеризують магнітудою, за яку приймають натуральний логарифм амплітуди коливання рівня води (у метрах), виміряний стандартним мореографом у берегової лінії на відстані від 3 до 10 км. Магнітуда цунамі відрізняється від магнітуди землетрусу. Якщо сейсмічна магнітуда характеризує енергію землетрусу в цілому, то магнітуда цунамі - тільки частина цієї енергії, що пішли на утворення цунамі. Співвідношення між магнитудами землетрусу і цунамі і пов'язаної з останньої висотою головною хвилі цунамі показано в табл. 5.6.

Таблиця 5.6

Співвідношення між магнитудами землетрусу і цунамі

Магнітуда землетрусу М, бал

Магнітуда цунамі т

Висота головної хвилі h 0, м

7,5

I

До 3

8,0

2

4-6

8,25

3

8-12

8,5

4

14-20

У міру поширення хвилі цунамі від місця утворення зазвичай формується група хвиль, порядку десяти, які досягають берега з періодом від 5 до 90 хвилин. Як правило, найбільшою є одна з перших трьох хвиль.

Швидкість поширення хвиль цунамі v (m / c) визначається за формулою

(5.10)

де g - прискорення вільного падіння, м / с 2; Н - глибина океану, м. Час досягнення хвилями цунамі берега τ (с) одно

(5.11)

де L - відстань до епіцентру землетрусу, м.

У міру просування хвилі до берега при пологому дні відбувається збільшення висоти хвилі та зменшення її довжини. Основними руйнують факторами цунамі є:

  • o гідростатичний тиск шару води;
  • o динамічний вплив потоку води;
  • o розмиває дію потоку.

Сумарне гідравлічний тиск ΔP (Па) хвиль цунамі на будівлі та споруди одно

(5.12)

де р - щільність води, кг / м 3 (можна прийняти ρ = 1000 кг / м 3); h s - висота хвилі цунамі на відстані s від берега, м; v s - швидкість потоку при висоті хвилі h s, м / с; β - коефіцієнт лобового опору будівлі (можна прийняти β = 1,4).

Зміна швидкості водного потоку v s (м / с) в міру віддалення від берега (від урізу води) описують рівнянням

(5.13)

де v yp - швидкість потоку біля урізу вода, м / с, визначається за формулою:

(5.14)

де а - коефіцієнт, що дорівнює 3 м 0,5 / с; h 0 - висота головної хвилі цунамі, що визначається за табл. 5.6.

Орієнтовно можна прийняти висоту хвилі біля урізу води

(5.15)

Висота хвилі h s (м) в різних відстанях s (м) від берега дорівнює

(5.16)

де i - ухил берега; n - коефіцієнт шорсткості, що визначається за формулою:

(5.17)

Дальність розповсюдження води на березі S k (м) може бути визначена за формулою:

(5.18)

де h k - глибина потоку (зазвичай приймають, що при h k = 0,5 м збиток не наноситься).

Для орієнтовного визначення збитку можна скористатися таблицями, в яких ступінь руйнування будівель і споруд визначається залежно від гідравлічного тиску (див. Табл. 5.14) або залежно від швидкості і висоти хвилі прориву (див. Табл. 5.45).

Приклад 2. На відстані 500 км від берега в океані стався землетрус з магнітудою М = 8 балів. Середня глибина океану Н = 4000 м, ухил берега i = 1 * 10 _3. На бepeгy океану розташований населений пункт, що складається з дерев'яних і малоповерхових цегляних будівель і рибопереробного заводу.

Визначити ступінь руйнування об'єктів на березі.

Розв'язання.

1. За формулою (5.10) визначимо швидкість поширення хвилі цунамі v:

2. Час досягнення хвилями цунамі берега τ за формулою (5.11) дорівнює

3. Прийнявши за табл. 5.6. висоту головною хвилі h 0 = 5 м (при М = 8), визначимо швидкість потоку біля урізу води ν ур за формулою (5.14) і висоту хвилі біля урізу води h ур за формулою (5.15):

4. Коефіцієнт шорсткості n знайдемо за формулою (5.17):

5. Визначимо глибину зони збитку S k за формулою (5.18), приймаючи h k = 0,5 м:

6. Визначимо зміна висоти h S за формулою (5.16) і швидкості v s за формулою (5.13) потоку води в міру віддалення від берега:

S, м

0

1000

2000

3000

+4000

5000

+6000

h, м

7,5

6,37

5,39

4,4

3,43

2,45

1,47

V, м / с

6,7

5,98

5,32

4,62

3,87

3,06

2,14

7. За формулою (5.12) знайдемо гідравлічний тиск хвиль цунамі на будівлі та споруди:

S, м

0

1000

2000

3000

+4000

5000

+6000

АР, кПа

68,17

56,2

46,2

36,5

27,3

8,6

10,4

8. Відповідно до даних табл. 5.14 на відстані до 2 км від берега будуть повністю зруйновані житлові будинки, ТЕС, котельні і т.п.

Сильні руйнування матимуть промислові будівлі рибопереробного заводу, розташованого на березі океану.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук