§ 18. Тектонические явления

Деформации земной коры, обусловленные внутренними (эндо генными) силами, возникающими в недрах земли, называют тектоническими явлениями. Тектонические явления разделяют на медленные — вековые смещения земной коры и быстрые-сейсмические.

Медленные подъемы или опускания земной коры обычно захватывают значительные площади — целые страны и континенты. Скорость современных вертикальных движений земной коры в равнинных областях составляет 1—5 мм/год; на возвышенных платформах 10—20 мм/год. В СССР поднятия испытывают: берега Балтийского моря, Кольского полуострова, Кавказ, Тянь-Шань, Памир, Алтай, Саяны, Становой хребет; опускаются восточный берег Азовского моря, северо-западный берег Черного моря, Прикаспийская низменность, Кара-Кумы, Ферганская долина.

Медленные вертикальные движения больших участков земной коры практически безвредны для строительства и прочности сооружения, кроме мест тектонических нарушений (сдвиги, сбросы и др.), где может происходить неоднородный подъем или опускание сосед них (краевых) участков, где даже скальные породы могут быть ослаблены вследствие перетирания пород при смещении блоков, где в плоскости нарушения часто содержатся большие запасы под земных вод.

Сейсмические явления распространены в определенных областях земной поверхности. В СССР они приурочены к горным участкам альпийской складчатости: Крымским горам, Кавказу, Закавказью, горной части Туркмении, Прибайкалью, Дальнему Востоку, Кам- чатке, Курильским островам.

Ежегодно происходит до 100 000 землетрясений, из них около 100 разрушительных. На территории Советского Союза наиболее сильными за последние двадцать лет были землетрясения в Средней Азии: в Ашхабаде в 1948 г. и Ташкенте в 1966 г.

Очаг (фокус) землетрясения располагается на различной глубине от поверхности земли, чаще на глубине 10—50 км, но иногда и на глубине 500—700 км.

Сейсмические волны, вызванные землетрясением, разделяют на три вида: продольные, поперечные и поверхностные. Наибольшей энергией и скоростью обладают продольные волны. Скорость рас­пространения продольных волн в земной коре зависит от состава пород, их упругости и плотности. В глинах, например, скорость равна 1400—2000 м/с, в гранитах 5000—60 000 м/с. Амплитуда ко­лебаний сейсмических волн изменяется от 0,1 до 200 мм, а период от ОД до 2 с (иногда до 5 с).

Сейсмические волны, возбуждаемые землетрясением, регистри­руют специальными приборами — сейсмографами.

Землетрясения вызывают в горных областях обвалы и оползни, значительные смещения поверхности земли в плане и по высоте. Так, после Ашхабадского землетрясения отдельные пункты триан­гуляции, расположенные в окрестностях Ашхабада, сместились в плане до 2 м. Особенно страдают от землетрясений города и насе­ленные пункты, где землетрясения вызывают не только разрушения, но и человеческие жертвы.

Ашхабадское землетрясение, максимальная сила которого в го­роде достигала 9 баллов⁶, полностью разрушило здания из сырцо­вого кирпича; здания из обожженного кирпича частично устояли; сейсмостойкие строения получили лишь относительно небольшие повреждения. От землетрясения в г. Ташкенте (8 баллов) особенно сильно пострадали здания, построенные на лёссовых грунтах, с вы­соким уровнем грунтовых вод. Это обстоятельство лишний раз под­твердило известное положение о том, что сила удара от подземного толчка больше на рыхлых породах, меньше на скальных и на 1—2 балла больше на влажных грунтах.

Землетрясения происходят и на площадях, занятых морями и океанами; в таком случае их называют моретрясениями. Моретрясения опасны тем, что возникают приливные волны высотой 10—15 м и более; они достигают берега и при этом могут принести разрушения береговым сооружениям и прибрежным постройкам.

Активных средств борьбы с землетрясениями нет. Усилия ученых направлены на поиск путей предсказания землетрясений и в этом направлении имеются определенные успехи. Инженеры-проекти­ровщики и строители в настоящее время располагают необходимыми сведениями и возможностями, позволяющими предотвращать губи­тельные последствия землетрясений. С учетом известной величины балльности землетрясения в конструкциях зданий предусматри­ваются дополнительные меры, придающие сооружению большую прочность, например, строительство фундаментов в виде монолит­ной плиты, замоноличивание сборных конструкций, устройства специальных антисейсмических поясов прочности, применение высококачественных строительных материалов.

При строительстве водоудерживающих сооружений в условиях сейсмичности района проектируются не бетонные плотины, а камне набросные. Такие плотины более устойчивы при подземных толчках.

При изысканиях дорог рекомендуется избегать прокладывания трасс через крутые косогорные участки, осыпи, обрывы, закарстованные пространства. В насыпях и выемках с крутизной откосов более 1 : 2 должны устраиваться подпорные стенки.

Максимальная балльность района строительства определяется по карте сейсмического районирования СССР, помещенной в СНиП. Там же даются указания о порядке нахождения поправочных коэффициентов за состав грунта, его трещиноватость, за глубину расположения уровня грунтовых вод, за ответственность сооружения.

При геодезических наблюдениях за деформациями сооружений, расположенных в сейсмической зоне, необходимо предусматривать проведение срочных циклов измерений непосредственно после под земных толчков; в этом случае может быть применена сокращенная программа наблюдений.