Chương 12: Động đất doc

“Cấp độ richter là logarit thập phân của biên độ lớn nhất của một vạch trên biểu đồ địa chấn tính bằng µm nằm cách tâm ngoài 100km” Cường đơƠ đơƠng đất- Quy mô động đất: Phản ánh mức đ

CHƯƠNG 12

ĐÔÔNG ĐẤT

I KHÁI NIỆM VỀ ĐƠƠNG ĐẤT

Sự rung chuyển với tớc đơ ơ nhanh c a Vỏ Trai đaat u

1 Các yếu tớ đơƠng đất:

- Lò đơƠng đất: nơi phát sinh đơƠng đất, tâƠp trung và giải phóng năng lượng đơƠng đất

- ĐôÔ sâu lò đôÔng đất: từ chấn tâm đến lò đôÔng đất

- Khoảng cách chấn tâm: từ chấn tâm đến trạm

đo đôÔng đất

 Theo đôÔ sâu:

- Lò đôÔng đất nông: từ 0- 70km (chiếm 72% tổng lò đôÔng đất)

- Lò đôÔng đất sâu trung bình: 70- 300km, chiếm 23%

- Lò đôÔng đất sâu: từ 300- 700km, chiếm 4%

2 Sóng đơƠng đất và sự truyền sóng

Sóng P – sóng sơ caap – primary- press:

Sóng phát sinh đầu tiên Truyền trực tiếp từ tâm theo chiều thẳng đứng

Tính chất ép nén, tác dụng xô đẩy nhấp nhô.Vận tốc lan truyền 5.5 km/s

Sóng S – sóng thứ caap – secondary- shear

Tác dụng lắc lư theo phương nằm ngang

Gây phá hủy mạnh mẽ, truyền qua môi trường rắn, bị môi trường lỏng hấp thụ Vận tốc 3 km/s

Sóng măƠt: Sóng Love

Truyền trên bề mặt vỏ đất, lan truyền qua tất cả các vật liệu

Sóng Rayleigh

Hình minh họa các kiểu truyền sóng

Cấp đơƠng đất:

Biểu thị đơƠ lớn nho c a năng lượng được giải uphóng từ nơi đổ vỡ (tâm F)

“Cấp độ richter là logarit thập phân của biên độ lớn nhất của một vạch trên biểu đồ địa chấn (tính bằng µm) nằm cách tâm ngoài 100km”

Cường đơƠ đơƠng đất- Quy mô động đất:

Phản ánh mức độ ảnh hưởng của sự rung động mặt đất đến một khu vực cụ thể trên bề mặt vỏ đất

Phụ thuộc vào cường độ rung động,cấu tạo nền đất, độ sâu tâm trong, khoảng cách từ vùng bị ảnh hưởng đến vị trí tâm ngoài

Cấp Đặc điểm

I Không cảm nhận được, trừ những đối tượng nhạy cảm và trong điều kiện rất đặc biệt.II

Những đồ vật treo tường mỏng nhẹ có thể lay động Những người đang nằm nghỉ, đặc biệt là ở các nhà cao tầng, mới cảm nhận được.

III

Rung động như có xe tải đi qua Trong nhà, đặc biệt là trên lầu có thể cảm nhận được sự rung động.

IV

Trong nhà nhiều người cảm nhận được, ở ngoài trời ít người cảm nhận được Vào ban đêm một số người bị đánh thức Bát dĩa bị xáo động, tường có những tiếng nứt nẻ, xe đang đậu bị xô đẩy Sự rung động như có một chiếc xe tải nặng đi qua

Quy mô động đất theo thang Modified Mercalli

V Hầu hết mọi người đều nhận biết : nhiều người bị đánh thức, tường bị vỡ từng mảng, đồ vật bị đổ

nhào, cây cối, cột, đồ vật dạng tròn bị xáo trộn.

VI

Tất cả mọi người đều nhận thức được: nhiều người sợ hãi chạy ra đường, bàn ghế bị xê dịch, vôi tường rơi từng mảng, các ống khói bị phá hủy, tổn thất nhẹ.

VII

Mọi người đổ xô ra đường Nhà cửa xây dựng tốt

bị thiệt hại không đáng kể, xây dựng kỹ bị thiệt hại trung bình và nhà xây dựng - thiết kế kém bị hư hại nhiều, nhiều ống khói bị đổ vỡ.

VIII

Một số cấu trúc có thiết kế đặc biệt thì bị hư hại nhẹ, nhà cửa bình thường bị sụp đổ từng phần, xây dựng kém thì bị phá vỡ hoàn toàn, vách nhà tách ra khỏi khung, ống khói, cột, tường… bị đổ nhào, bàn ghế nặng bị nhào lộn.

Các cấu trúc có thiết kế đặc biệt bị hư hại đáng kể: các khung bị nghiêng, tòa nhà bị nghiêng; mặt đất nứt nẻ, các đường ống ngầm bị đổ vỡ.

X

Một số nhà gỗ xây dựng kỹ bị tàn phá Nhà beton

bị tàn phá do gãy đổ phần chân, đường tàu bị xô lệch; ở bờ sông đất chuồi, ở bờ dốc cát và bùn bị chảy trượt Nước sông đổ tràn bờ.

XI

Rất ít nhà còn đứng được, đường xá bị nứt nẻ, các hệ thống ống ngầm hoàn toàn bị phá hủy Ở vùng đất xốp mềm, đất bị chuồi trượt, đường tàu phần lớn bị xô lệch

XII Mặt đất hoàn toàn bị tàn phá, mặt đất nhấp nhô, đồ vật bị ném tung vào không khí.

Địa chấn kế

ngang

Địa

chấn kê

́ đứng

III Phân loại nguồn gốc đôÔng đất

1 ĐôÔng đất kiến tạo: chiếm 90% số lượng đôÔng

đất trên thế giới, gồm:

 ĐôÔng đất do đứt gãy: tác đôÔng của chuyển đôÔng kiến tạo làm cho các đá tích lũy năng lượng tạo ứng suất đàn hồi, khi đứt gãy xuất hiêÔn năng

lượng sẽ được giải phóng, môÔt phần biến thành dạng đàn hồi đẩy ngược tạo sóng đàn hồi và

truyền vào vo Trái đất gây đôÔng đất

 ĐôÔng đất do magma: magma xâm nhâÔp phá vỡ cân bằng áp lực có trước của đá vây quanh phát sinh ứng suất đàn hồi, làm đứt vỡ đất đá và sinh đôÔng đất

2 ĐôÔng đất do núi lửa: chiếm khoảng 7% Hoạt đôÔng núi lửa làm đất đá xung quanh bị chấn

đôÔng, lò đôÔng đất không sâu quá

3 ĐôÔng đất do sụp lở: chiếm khoảng 3%, quy mô nho

4 ĐôÔng đất ở hồ chứa nước: do khối lượng của nước, cấp đôÔng đất nho

5 Do hoạt đôÔng của con người

IV Các giai đoạn của đôÔng đất

1 Giai đoạn trước đôÔng đất: tích lũy năng lượng có thể

dài, tùy thuôÔc tốc đôÔ và cường đôÔ chuyển đôÔng của

Vo Trái đất.

2 Giai đoạn sắp đôÔng đất: địa hình thay đổi,rung đôÔng

khác thường, sự khác thường về tốc đôÔ truyền sóng (V p /V s = 1,73), khác thường về địa từ (đôÔ từ thiên

thay đổi), địa điêÔn, khác thường về nước dưới đất

3 Giai đoạn xảy ra đôÔng đất: Chấn đôÔng xuất hiêÔn trong

vài phút và giải thoát năng lượng lớn nhất (90%)

phá hủy công trình, biến dạng đất đá Xuất hiêÔn khe nứt, đứt gãy, phun cát và nước, sụp lở, trượt lở.

4 Giai đoạn sau đôÔng đất: tiếp tục giải phóng năng

lượng thừa.

V Phân bố đôÔng đất

1 Đới vòng quanh Thái Bình Dương: hoạt đôÔng mạnh nhất, chiếm 80% lò nông, 90% lò sâu

trung bình Các lò nông phan bố gần máng

nước sâu và cung đảo, lò nông trong lục địa

2 Đới Hymalaya- Alpe- Indonesia: chủ yếu là lò nông

3 Đới sống núi giữa đại dương

4 Đới đôÔng đất rift lục địa: rift Đông Phi, Hồng Hải

Phân bố động đất trên thế giới.

V.ĐôÔng đất ở ViêÔt Nam

 Vùng đôÔng đất cấp lớn nhất phân bố dọc đứt

gãy sông Hồng dọc biên giới ViêÔt Lào Nằm

trong đới lớn Alpe- Hymalaya, tiếp đến Vân Nam (TQ) kéo dài xuống ViêÔt Nam theo đứt gãy sông Hồng, sông Mã

 Ở phía Nam phân bố từ Nha Trang đến Phan

Thiết (nằm gần máng nước sâu bờ Tây TBD

TAI BIẾN ĐỘNG ĐẤT

- Gây tổn thất l n ớ

- Gây tổn thất trực tiếp, tức thời và nhiều tai biến thứ cấp kéo dài

- Quy mô phụ thuộc vào cường độ rung động và các yếu tố tự nhiên, nhân tạo

Cùng cường độ, độ ổn định vùng nền khác nhau, quy mô động đất sẽ khác nhau.

Cùng quy mô, vùng kinh tế phát triển, dân cư động thiệt hại sẽ nặng hơn vùng kinh tế kém phát triển, dân tập trung ít

Sóng thần (Seismic seawave/ Tsunami)

Những đợt sóng cao không kèm theo mưa bão, xuất hiện đột ngột, lan truyền rất nhanh, tàn phá nặng nề cho vùng biển và ven biển

VI DỰ BÁO VÀ PHÒNG CHỚNG ĐỘNG ĐẤT

Biện pháp tích cực: dự báo chính xác khu vực xảy ra động đaat, thời điểm xuaat hiện động đaat 

quy hoạch sử dụng đất an toàn hợp lý

Dự báo caap độ rung động mặt đaat là cơ sở xác

định tiêu chuẩn thiết kế xây dựng, làm cho các công trình có thể chịu đựng được mức độ rung động cao nhất có thể

Phân vùng dự báo nguy cơ tai biến động đất

Khoanh định các vùng có mức độ rủi ro động đất khác nhau

Phân vùng phát sinh động

đất

Phân vùng cấp độ rung động

Dự báo quy mô tổn thất

Bản đồ phân vùng dự báo cấp độ rung động được thành lập trên cơ sơ:

- Cường độ rung động (Magnitute) trong lịch sử - ặc điểm cấu tạo nền đất (Đ độ sâu của

của mực nước ngầm

Bản đồ phân vùng chấn động

Dự báo thời điểm xuất hiện động đất

Phương pháp thống kê

Nghiên cứu những biểu hiện của các sinh vật và môi trường ở các vùng trước khi xảy ra động đất:

Sự hoảng loạn và các hành vi bất thường của các loài sinh vật, đặc biệt là bò sát

Những biến động bất thường:giếng bị mất nước, xuất hiện các khe nứt mới, biểu đồ địa chấn diển biến bất thường,……

Phương pháp thay đổi điện trường

(phương pháp Van)

Do rung động độ lỗ hổng của nền đất đá khu vực sẽ thay đổi  thay đổi độ ẩm của khối nền,

 thay đổi điện trở suất trong khối nền

dự báo thời điểm bộc phát thông qua sự thay đổi điện trường của nền đất

Phương pháp gia tăng thể tích

Do rung động trong nền đất đá  phát triển nhiều khe nứt nhỏ  làm tăng thể tích của khối nền  xảy ra sự đổ vở

Các biện pháp giảm thiểu tổn thất do

tai biến động đất

Qui định chặc chẽ về thiết kế cơ sở hạ tầng, các công trình xây dựng nhằm chống đổ vỡ tương ứng với cấp quy mô động đất của vùng

Cấp quy mô được chọn để xác lập tiêu chuẩn là cấp rung động cao nhất và có tần suất xuất hiện lớn nhất

Ba nguyên tắc cơ bản trong thiết kế công trình chịu được dao động:

Cô lập công trình với các sóng chấn động

Bổ sung bộ phận giảm chấn hấp phụ năng lượng

Kiểm soát chủ động

Thiết kế hệ thống dao động của khối kiến trúc theo chiều ngược lại với chiều dao động của nền để triệt tiêu dao động của nền

Biện pháp làm giảm cháy nổ

Thiết kế van ngắt tự động khi vượt quá ngưỡng

an toàn cho phép cho hệ thống cấp nước và khí đốt

Biện pháp làm giảm thiệt hại về người

Diển tập ứng phó với tình trạng khẩn cấp + giáo dục ý thức ứng phó với tai biến cho cộng đồng dân cư,…