2. Прогнозирование и оценка вероятных последствий чс мирного времени (природного характера)

2.1. Краткие теоретические сведения

Сильные землетрясения, являются наиболее значительными среди ЧС природного характера по своим социальным и экономическим последствиям.

На территории Российской Федерации свыше 20 млн. человек живут в сейсмоопасных регионах и постоянно испытывают угрозу сильных и разрушительных землетрясений. Поэтому проблема сейсмической опасности весьма актуальна для РФ.

Для оценки их интенсивности используются сейсмические шкалы. В России первая шкала была разработана и утверждена в 1931 году. В настоящее время используются в основном двенадцатибалльные шкалы: MSK-64, разработанная С.В. Медведевым, В. Шронхоером и В. Кариником в 1964 г., и MMSK-86, усовершенствованная Н.В. Шебалиным в 1986 году. Для каждого балла сейсмической интенсивности в шкалах приводятся описания ощущения людей, состояние зданий и сооружений, природных явлений, как правило, сопутствующих землетрясений.

Характеристика повреждения зданий в соответствии со шкалой MMSK-86 (в формулах обозначены индексом J) представлена ниже.

Легкие повреждения: d=1. Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке, откалывание небольших кусков штукатурки, тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют.

Для ликвидации повреждений достаточен текущий ремонт здания.

Умеренные повреждения: d=2. Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из труб, падение отдельных черепиц. Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах, незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и стыках панелей.

Для ликвидации повреждения необходим капитальный ремонт здания.

Тяжелые повреждения: d=3. Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб. Значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах, значительные деформации каркаса, заметные сдвиги панелей, выкрашивание бетона в узлах каркаса.

Возможен восстановительный ремонт здания.

Частичные разрушения несущих конструкций: d=4. Проломы и вывалы в несущих стенах; разрывы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания. Здание подлежит сносу.

Обвалы: d=5. Обрушение несущих стен и перекрытия; полное разрушение зданий.

Поражающими факторами при землетрясениях являются, прежде всего, механические воздействия колебаний земной поверхности и трещины. Само движение почвы крайне редко является причиной человеческих жертв. Главными причинами гибели людей являются вторичные факторы землетрясения: повреждения и разрушения зданий и сооружений, осыпания битых стекол, падение разорванных электропроводов, взрывы и пожары.

Повреждение и разрушение зданий при землетрясениях в полной мере характеризуется законами разрушения. Под законами разрушения зданий понимают зависимость между вероятностью повреждения зданий и интенсивностью проявления землетрясения в баллах. Законы разрушения зданий получают на основе анализа статистических материалов по повреждению и разрушению зданий от воздействия землетрясений разной интенсивности с использованием статистических данных об анализе последствий прошлых событий.

Для прогнозирования потерь людей и объемов разрушений при землетрясениях по укрупненным показателям принимают, что плотность застройки рассматриваемой территории и плотность размещения людей на всех площадках рассматриваемой территории одинакова.

В зависимости от решаемых задач можно оценивать количество зданий, получивших разную степень повреждения при землетрясении.

При оценке объемов временного жилья, требуемого для пострадавшего от землетрясения населения, целесообразно учитывать здания, получившие степени повреждения d = 3 - 5.

Для оценки объемов спасательных работ в зоне землетрясения, в основном, учитываются здания, получившие степени повреждения d = 4, 5.

Для оценки масштаба текущих ремонтных работ после землетрясения целесообразно оценивать физическую уязвимость зданий с учетом только d = 1; для оценки масштаба капитального ремонта необходимо учитывать d = 2, а восстановительного ремонта – d = 3.