Chấn tiêu Sóng địa chấn Chấn tâm... Sóng dọc Vd: dao động dọc phương truyền sóng, truyền trong bất cứ môi trường nào Sóng ngang Vn: dao động vuông góc phương truyền sóng, chỉ truyền
Trang 1HI N T Ệ ƯỢ NG ĐỘ NG ĐẤ T
HI N T Ệ ƯỢ NG ĐỘ NG ĐẤ T
Trang 2I Khái niệm chung
1. Khái ni m Khái ni m ệ độ ệ độ ng ng đấ đấ t t
L s ch n L s ch n à ự à ự ấ độ ấ độ ng c a v Trái ng c a v Trái ủ ủ ỏ ỏ đấ đấ t phát sinh do n i t phát sinh do n i ộ ộ
ng l c ho c ngo i ng l c.
độ ng l c ho c ngo i ự ặ ạ độ ng l c ự
Độ Độ ng ng đấ à ế đấ à ế t l k t qu nh y v t c a t l k t qu nh y v t c a ả ả ả ọ ủ ả ọ ủ gi i thoát n ng gi i thoát n ng ả ả ă ă
l ượ ng
l ượ ng t i m t n i n o ó trong v Trái t i m t n i n o ó trong v Trái ạ ạ ộ ơ à đ ộ ơ à đ ỏ ỏ đấ đấ t t N ng N ng ă ă
l ượ ng n y à đượ c truy n i ề đ
l ượ ng n y à đượ c truy n i ề đ trong trong đấ đ đấ đ t á d t á d ướ ướ i i d ng d ng ạ ạ sóng đà n h i ồ
sóng đà n h i ồ
Trang 32 Các nguyên nhân gây động đất
Độ đấ Độ đấ ng t do chuy n ng ki n t o: ng t do chuy n ng ki n t o: ể độ ể độ ế ạ ế ạ các m ng d ch chuy n ng các m ng d ch chuy n ng ả ả ị ị ể đụ ể đụ
v o nhau à
v o nhau à gi i phóng n ng l gi i phóng n ng l ả ả ă ă ượ ượ ng ng ng t ng t độ đấ Đặ để độ đấ Đặ để c i m: ph c i m: ph ổ ổ
bi n, c ng m nh, quy mô l n ế ườ độ ạ ớ
bi n, c ng m nh, quy mô l n ế ườ độ ạ ớ
Độ đấ Độ đấ ng t do núi l a: ng t do núi l a: ử ử do magma, h i, khí i lên, b t c l i, có xu do magma, h i, khí i lên, b t c l i, có xu ơ ơ đ đ ị ắ ạ ị ắ ạ
h ướ ng đượ c gi i phóng ả
h ướ ng đượ c gi i phóng ả n n ổ ổ ng t ng t độ đấ Đặ để độ đấ Đặ để c i m: c ng c i m: c ng ườ độ ườ độ
v ph m vi nh h ng không l n, x y ra không nhi u à ạ ả ưở ớ ả ề
v ph m vi nh h ng không l n, x y ra không nhi u à ạ ả ưở ớ ả ề
Độ đấ Độ đấ ng t do t s t: ng t do t s t: đấ ụ đấ ụ do s t các kh i t trên các hang ng, do s t các kh i t trên các hang ng, ụ ụ ố đấ ố đấ độ độ
h m m ầ ỏ Đặ để c i m: C ng nh , nh h ng h p ườ độ ỏ ả ưở ẹ
h m m ầ ỏ Đặ để c i m: C ng nh , nh h ng h p ườ độ ỏ ả ưở ẹ
ng do ho t ng con ng i:
Độ ng do ho t ạ độ ng con ng ườ i:
Độ ạ độ ườ n bom, mìn, h ch a n bom, mìn, h ch a ổ ổ ồ ứ ồ ứ
Trang 6Động đất San francisco 1906
Trang 83 Các yếu tố của động đất
Ch n tiêu A (tâm trong, tâm ch n): Ch n tiêu A (tâm trong, tâm ch n): ấ ấ ấ ấ n i n i ơ ơ
phát sinh độ ng đấ t, n m trong lòng ằ
phát sinh độ ng đấ t, n m trong lòng ằ
t.
đấ t.
đấ
Ch n tâm B (tâm ngo i): Ch n tâm B (tâm ngo i): ấ ấ à à hình chi u hình chi u ế ế
c a ch n tiêu lên b m t ủ ấ ề ặ đấ t.
c a ch n tiêu lên b m t ủ ấ ề ặ đấ t.
Sóng Sóng độ độ ng ng đấ đấ t (Vd, Vn, Vm): t (Vd, Vn, Vm): n ng n ng ă ă
l ượ ng độ ng đấ t lan truy n trong ề đấ t
l ượ ng độ ng đấ t lan truy n trong ề đấ t
á d i d ng các sóng n h i.
đ á d ướ ạ i d ng các sóng đà n h i ồ
Gia t c sóng Gia t c sóng ố ố độ độ ng ng đấ đấ t a (cm/s t a (cm/s2): ph n ph n ả ả
ánh c ườ ng độ độ ng đấ t.
ánh c ườ ng độ độ ng đấ t. A
B
Vn Vd
Vm
Phương truyền sóng
T
t A
T dt
y d
sin
4 2
2
2
2
=
T
2
max
4π
=
Trang 9Chấn tiêu Sóng địa chấn
Chấn tâm
Trang 10 Sóng dọc (Vd): dao động dọc phương truyền sóng,
truyền trong bất cứ môi trường nào
Sóng ngang (Vn): dao động vuông góc phương truyền
sóng, chỉ truyền trong môi trường rắn
Sóng mặt đất (Vm): dao động trên mặt đất từ tâm ngoài
truyền ra xung quanh
E: Mô đun đàn hồi của đất đá
γ: Khối lượng thể tích của đất đá
3 Các yếu tố của động đất
ρ
E
V d = 1,2
ρ
E
V n = 0 , 4
Trang 11- Thang độ M.C.S (G.Mercalli, A.Cancani, A.Sieberg)
Độ mạnh động đất đ ợc chia thành 12 cấp dựa theo gia tốc cực đại của sóng
động đất (a max ).
Cấp I a < 0,25cm/s 2 yếu
Cấp V a = 2,5 - 5cm/s 2 khá mạnh
Cấp IX a = 50 - 100cm/s 2 tàn phá
Cấp XII a > 500cm/s 2 đại thảm hoạ
- Thang độ M.S.K -64 (X.V.Medvedev, V.Sponheier, V.Karnik - 1964)
Dựa theo mức độ phá huỷ của sóng động đất, chia thành 12 cấp
Cấp I những dao động không nhận thấy Cấp V đánh thức ng ời đang ngủ
II Phõn cấp độ mạnh của động đất
Trang 12- Thang độ Richter
Dựa vào trị số logarit của năng l ợng (lgE) đ ợc giải phóng sau mỗi trận động
đất
lgE gọi là magnitude (M) Khi lgE = 10 -> M = 1; lgE = 27 -> M = 9.
M < 3 yếu M = 6,6-7 tàn hại
M = 4,5-4,8 khá mạnh M = 7,4-8,1 rất thảm khốc
M = 5,5-6 rất mạnh M M >=8,1 thảm hoạ
II Phõn cấp độ mạnh của động đất
erg T
A v
2
= π ρ
Trang 13II Các loại độ mạnh của động đất
Trong khoa h c k thu t v xây d ng, khi nói ọ ỹ ậ à ự đế n
Trong khoa h c k thu t v xây d ng, khi nói ọ ỹ ậ à ự đế n
độ ạ m nh c a ủ độ ng đấ t, ng ườ i ta c ng s d ng ũ ử ụ
nhi u khái ni m khác nhau, trong ó: ề ệ đ
nhi u khái ni m khác nhau, trong ó: ề ệ đ
1 Độ m nh c b n: ạ ơ ả
1 Độ m nh c b n: ạ ơ ả độ ạ độ ạ m nh c a m t vùng có tính d m nh c a m t vùng có tính d ủ ủ ộ ộ ự ự
báo, xác nh qua th ng kê đị ố
báo, xác nh qua th ng kê đị ố
2 Độ m nh th c t : ạ ự ế
2 Độ m nh th c t : ạ ự ế độ ạ độ ạ m nh m nh độ độ ng ng đấ ạ ị đấ ạ ị t t i v trí xây t t i v trí xây
d ng truy n tr c ti p lên công trình (xét ự ề ự ế đế n tính
d ng truy n tr c ti p lên công trình (xét ự ề ự ế đế n tính
n h i c a t á khu v c xây d ng)
đà n h i c a ồ ủ đấ đ ở t á khu v c xây d ng) ự ự
Trang 14II Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng
Các y u t nh h Các y u t nh h ế ố ả ế ố ả ưở ưở ng ng đế độ đế độ n n m nh: m nh: ạ ạ
toán)
Trang 15Máy đo động đất
Trang 16Ảnh hưởng của động đất đến CTXD
- Gây ra lực bổ sung
Trong đó:
P - Trọng l ợng công trình
kS - hệ số động đất, kS = a/g
P k
Trang 17Ảnh hưởng của động đất đến CTXD
- Làm tăng áp lực nước trong hồ chứa
Hy k
γ 8
7
Áp lực phụ thêm tại độ sâu y:
H
y
P
Trang 18Ảnh hưởng của động đất đến CTXD
- Làm giảm góc ổn định của mái dốc
ϕ
ϕ tg 1
tg tgα
s
s o
k
k
+
−
=
Trang 19Ảnh hưởng của động đất đến CTXD
- Làm tăng áp lực đất lên tường chắn:
∀ γ : dung trọng của đất sau tường
=
2
α 45
tg
γh 2
1
Trang 204 Cỏc biện phỏp xõy dựng trong vựng cú động
đất
Động đất có độ mạnh d ới cấp IV chỉ ảnh h ởng nhỏ tới công trình; Động đất trên cấp IX hiện nay vẫn ch a có biện pháp phòng chống Các biện pháp d ới
đây chỉ thích hợp với động đất d ới cấp IX.
- Chọn vị trí xây dựng chọn khu vực có địa hình bằng phẳng, ít bị chia cắt,
cấu tạo địa chất đơn giản, mực n ới d ới đất nằm sâu, tránh xây dựng công trình trên vùng địa hình phân cắt mạnh, vùng gần đứt gẫy kiến tạo.
- Chọn vật liệu xây dựng chọn loại nhẹ, dễ đàn hồi, có chu kỳ dao động riêng
khác chu kỳ dao động địa chấn.
- Chọn kết cấu công trình chắc chắn, đối xứng và có trọng tâm công trình ở
thấp
- Dùng giải pháp móng móng sâu, đặt trong đá gốc.
- Dùng các thiết bị giảm chấn.
