В этой статье мы поговорим о типах сейсмостойких грунтов и мерах предосторожности, которые можно предпринять, осознавая, что мы живем в сейсмоопасной зоне. В таких странах, как Турция, сильные землетрясения случаются в среднем раз в десять лет; Из-за своего расположения на активных линиях разломов они часто подвергаются сильным землетрясениям. Эта географическая особенность также обуславливает необходимость повышения осведомленности о безопасности зданий и сейсмостойкости типов грунтов. Правильный анализ типов сейсмостойких грунтов имеет решающее значение при строительстве безопасных сооружений. В Турции есть города с низким риском землетрясений , а также города с низким риском землетрясений. Чтобы минимизировать разрушительные последствия землетрясений, необходимо понимать, какие грунты более долговечны, и вести строительство соответствующим образом. Целью данной статьи является предоставление информации о типах сейсмостойких грунтов и повышение осведомленности в процессе создания безопасных конструкций для минимизации риска землетрясений.
Вы также можете ознакомиться со статьей: Карта сейсмического риска в Турции и линии разломов в Турции.
Каким должен быть грунт, устойчивый к землетрясениям?
Основными свойствами, которыми должен обладать сейсмостойкий грунт, являются жесткость, низкая сжимаемость, однородная структура, высокая несущая способность и низкий риск разжижения. Сейсмостойкие грунты — это грунты, которые благодаря своим геологическим особенностям и минеральной структуре способны противостоять внешним воздействиям. Эти почвы обычно имеют плотную кристаллическую структуру и низкую пористость; Эти свойства напрямую влияют на скорость распространения сейсмических волн в земле, а также на деформацию почвы и разрушения, которые вызовет землетрясение.
В то время как жесткость является мерой, определяющей способность почвы противостоять сейсмическим волнам, сжимаемость относится к тенденции слоев почвы демонстрировать форму и объем под воздействием веса или землетрясения. Предпочтение следует отдавать жестким почвам, особенно в районах с низким уровнем грунтовых вод; Присутствие воды может снизить несущую способность грунта и увеличить риск разжижения. Поэтому важно, чтобы сейсмостойкий грунт имел низкую водопроницаемость и минимальную сжимаемость. В районах с высоким уровнем грунтовых вод может потребоваться стабилизация грунта с использованием методов улучшения грунта.
Какой грунт устойчив к землетрясениям?
К сейсмоустойчивым типам грунтов относятся каменистые почвы, уплотненные слои глины и, в некоторых случаях, слои твердого песка. Однако термин «камень» здесь имеет общее значение, и существуют большие различия в прочности между типами камней. Типы горных пород, которые считаются прочными с точки зрения сейсмостойкого строительства, — это гранит, базальт и известняк. Гранит и базальт обеспечивают высокую несущую способность и сохраняют устойчивость к деформациям благодаря твердым кристаллическим структурам, входящим в их внутреннюю структуру. Кроме того, породы с плотной текстурой, такие как известняк, сохраняют прочность под давлением, что повышает безопасность конструкций.
Не все типы камней обладают одинаковой прочностью. Пористые и рыхлые породы, такие как вулканический туф, могут вызывать деформацию и хрупкость грунта, представляя опасность во время землетрясения. Поэтому не каждое скальное образование автоматически считается сейсмостойким. Типы горных пород с высокой сейсмостойкостью — это те, которые имеют низкий риск с точки зрения сжимаемости, плотной кристаллической структуры и низкой водопроницаемости.
Наиболее прочными грунтами с точки зрения сейсмостойкости являются гранит, базальт и подобные им твердые породы. Гранит имеет кристаллическую структуру, низкую пористость и высокую устойчивость к деформациям благодаря своей минеральной структуре. Жесткая структура гранита снижает разрушительное воздействие волн, образующихся в земле во время землетрясения, сохраняя скорость, с которой они достигают поверхности.
Базальт, как тип вулканической породы, отличается высокой устойчивостью к давлению. Прочная и плотная структура базальта сводит к минимуму риск деформации во время землетрясений и обеспечивает эффективную основу для защиты сооружений на поверхности. Известняк также входит в категорию твердых грунтов; Однако при контакте с водой могут произойти изменения в его химической структуре. Это требует осторожности в отношении присутствия воды в известняковых почвах.
При определенных условиях уплотненные слои глины и твердого песка также можно считать твердым грунтом. В частности, такие слои могут быть долговечными, если уровень грунтовых вод низкий, а грунт уплотнен. Однако сейсмостойкость глинистых грунтов напрямую связана с их водопроницаемостью. Структурная прочность глины может снижаться при взаимодействии с водой; Поэтому эти типы почв необходимо оценивать в зависимости от уровня грунтовых вод.
Твердая или мягкая почва во время землетрясения?
Твердая почва обычно считается более безопасной во время землетрясений. Благодаря своей жесткой структуре твердый грунт быстро передает сейсмические волны и не дает большей части энергии концентрироваться на сооружениях. Быстрое распространение сейсмических волн в твердом грунте обеспечивает быстрое исчезновение разрушительного воздействия волновой энергии. Это позволяет наносить поверхностным структурам меньше повреждений.
В мягких грунтах ситуация прямо противоположная. Мягкая почва может поглощать сейсмические волны из-за своей рыхлой структуры, что приводит к усилению толчков. В мягких грунтах энергия сейсмических волн увеличивается, заставляя конструкцию сильнее сотрясаться. В таких грунтах риск землетрясений выше, а поскольку грунт имеет высокую тенденцию к разжижению, безопасность конструкции может оказаться под угрозой. Следует также отметить, что риск разжижения особенно высок в песчаных, гравийных или аллювиальных почвах.
Что следует учитывать при выборе сейсмостойких полов
Как уже говорилось, при выборе сейсмостойкого грунта необходимо учитывать множество критериев. Геотехнический и геологический анализы имеют большое значение для понимания того, как поведет себя грунт во время землетрясения. Например, песчаные или глинистые слои под твердыми породами могут напрямую влиять на сейсмические характеристики этих слоев.
Работы по улучшению почвы являются одними из приоритетных среди методов повышения безопасности зданий. Подобные работы увеличивают уплотнение слабых грунтов и увеличивают их несущую способность. Например, гораздо более прочное основание можно создать, закачивая в грунт бетон под давлением методом инъекции. Другой метод — метод забивки свай — увеличивает жесткость и долговечность фундамента путем установки в грунт прочных забивных свай. Короче говоря, методы улучшения грунта играют важную роль в уплотнении мягкого грунта.
В такой стране, как Турция, которая сталкивается с землетрясениями, крайне важно определить эффективные методы и стратегии по созданию безопасных жилых пространств. Мы обсудим 7 основных мер, которые можно предпринять, чтобы снизить риск землетрясений и сделать наши здания более безопасными.
1. Обследование грунта и выбор подходящего грунта
Первым шагом при строительстве сейсмостойкого сооружения является проведение обследования грунта и подробный анализ геологических особенностей местности. При строительстве зданий в Турции необходимо провести обследование грунта в соответствии с установленными нормами и оценить сейсмостойкость грунта. Особенно в районах, близких к линиям разломов, предпочтение скальным породам или твердым грунтам повышает безопасность конструкции. Отчеты о результатах исследования грунта должны быть тщательно изучены инженерами-геотехниками, и необходимо убедиться, что сооружение построено на наиболее подходящем для его типа грунте. Подобные научные оценки важны для минимизации возможных рисков.
2. Проектирование сейсмостойких зданий
Проектирование сейсмостойких зданий в Турции может быть достигнуто не только за счет земляных работ, но и архитектурных и инженерных приемов. При проектировании сейсмостойких зданий могут применяться жесткие каркасные системы, поперечные связи и системы сейсмоизоляции. Сейсмоизоляция осуществляется с помощью специальных систем, размещаемых на фундаменте здания, и делает конструкцию более устойчивой к подземным толчкам. Качество железобетонных конструкций, долговечность используемых материалов и соответствие технологии строительства нормам являются гарантией безопасности сооружений.
3. Использование качественных строительных материалов
Качество используемых материалов имеет большое значение для строительства сейсмостойких сооружений. В Турции строительные материалы должны выбираться в соответствии со стандартами TSE (Турецкого института стандартов), а механизмы контроля должны активно внедряться в процессы от производства до установки строительных элементов. В частности, предпочтение железной арматуры, качественного бетона и материалов с низкой водопроницаемостью повышает сейсмостойкость здания. Кроме того, высокопрочные стальные материалы и гибкие конструктивные элементы поддерживают устойчивость конструкции за счет своей способности поглощать сейсмические волны.
4. Укрепление существующих структур
Помимо строительства новых сейсмостойких зданий, большое значение имеет также укрепление существующих конструкций. Старые и малопрочные конструкции можно сделать устойчивыми к землетрясениям путем армирования. Методы усиления включают армирование углеродным волокном, добавление стальных пластин, увеличение жесткости слоев и укрепление фундаментных систем. Применение армирования считается важной мерой, особенно для старых зданий в крупных городах.
5. Соблюдение сейсмических норм и усиление проверок
Здания, не соответствующие нормам сейсмостойкости, являются одной из самых больших проблем безопасности в Турции. Необходимо ужесточить контроль за строительством, проверить все этапы строительства, выявить непригодные конструкции и принять необходимые меры. Обеспечение соблюдения соответствующими учреждениями правил, определенных в процессе строительства здания, и проведение регулярных проверок являются одними из важнейших мер, которые необходимо принять для обеспечения безопасности здания в случае землетрясения.
6. Применение для улучшения почвы
Улучшение состояния почв, подверженных риску разжижения, имеет большое значение, особенно в прибрежных районах Турции. В почвах с высоким риском разжижения уплотнение грунта может быть достигнуто такими методами, как инъекция грунта, метод каменных столбов и забивка свай. Улучшение почвы является эффективной мерой повышения несущей способности, особенно при уплотнении мягких и рыхлых грунтов. В районах со слабыми грунтами предварительный анализ грунта и применение методов улучшения грунта имеют решающее значение для обеспечения безопасности зданий.
7. Избегать строительства в зонах риска землетрясений
В Турции отказ от строительства в регионах с высоким риском землетрясений можно считать важной мерой предосторожности для обеспечения безопасности жизни и имущества. Особенно в районах, расположенных вблизи активных линий разломов или в районах с высоким риском разжижения грунтов, разрешения на строительство должны быть ограничены или должны быть установлены особые условия прочности для сооружений, возводимых в этих районах. Не следует забывать, что сооружения, построенные вдоль линий разломов, будут в большей степени подвержены разрушительному воздействию, поскольку они расположены в зонах концентрации сейсмической энергии. Ограничение строительства в опасных зонах является важнейшим шагом на пути к созданию сейсмоустойчивой среды.
