РАЗЖИЖЕНИЯ  ГРУНТОВ  ПРИ  СИЛЬНЫХ  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ

ЧАСТЬ  4.  РЕЗУЛЬТАТЫ  ОБСЛЕДОВАНИЯ  ПОСЛЕДСТВИЙ  ОЛЮТОРСКОГО  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ  В  ПОСЕЛКЕ  ХАИЛИНО

Константинова  Тамара  Георгиевна

старший  научный  сотрудник  Камчатского  филиала  Геофизической  службы  РАН,  Петропавловск-Камчатский

E-mail: 

SOIL  LIQUEFACTION  DURING  LARGE  EARTHQUAKES

PART  4.  THE  RESULTS  OF  THE  SURVEY  CONSEQUENCES  OLYUTORSKY  EARTHQUAKE  IN  THE  VILLAGE  KHAILINO

Tamara  Konstantinova

senior  Research  Fellow,  Kamchatka  branch  of  the  Geophysical  Service  of  the  Russian  Academy  of  Sciences  RAS,  Petropavlovsk-Kamchatsky

АННОТАЦИЯ

При  Олюторском  землетрясении  2006  года  в  поселке  Хаилино  происходили  разжижения  грунтов,  которые  увеличили  повреждения  зданий  и  сооружений. 

ABSTRACT

During  Olutorskiy  earthquake  in  2006  in  the  village  of  Khailino  there  were  the  soil  liquefaction,  which  increased  the  damage  to  the  buildings  and  structures.

Ключевые  слова:  землетрясение,  повреждения  зданий,  разжижение  грунтов,  Хаилино.

Keywords:  earthquake,  damage  to  buildings,  soil  liquefaction,  Khailino.

В  данной  работе  приведены  результаты  обследования  повреждений  зданий  и  сооружений  после  Олюторского  землетрясения  2006  г.  в  поселке  Хаилино  (Камчатка).  Особенностью  этого  события  является  разжижение  рыхлых  грунтов.  Приведены  фотографии,  выполненные  Константиновой  Т.Г.

До  Хаилинского  землетрясения  1991  года  Корякский  округ  относился  к  6-балльной  зоне  сейсмической  опасности,  поэтому  все  здания  в  поселках  застраивались  без  антисейсмических  мероприятий. 

Поселок  Хаилино  расположен  на  правом  берегу  реки  Тыгловаям  на  северо-западном  склоне  горы  Кайгихайчи.  Застроена  первая  надпойменная  терраса,  примыкающая  к  склону.  Она  имеет  относительно  ровную  поверхность  с  уклоном  до  5⁰  и  общим  пологим  понижением  в  северо-западном  направлении.  Рельеф  аккумулятивный. 

В  геологическом  строении  принимают  участие  аллювиальные  отложения  четвертичного  возраста  (aQ_IV)  реки  Тылговаям. 

Аллювиальные  отложения  преимущественно  сложены  песками  разной  крупности,  реже  супесью  и  суглинком,  они  подстилаются  гравийными  и  галечниковыми  грунтами  с  песчаным  и  супесчаным  заполнителем.  Подчиненное  значение  в  пониженных  местах  на  территории  поселка  имеют  лагунные  (озерные)  отложения  —  илы  и  заторфованные  суглинки  с  прослоями  ила. 

Гидрогеологические  условия  площадки  неблагоприятные.  Подземные  воды  установлены  на  глубинах  от  2,0  м  и  ниже  от  поверхности  земли.  Прогнозный  максимальный  подъем  уровня  грунтовых  вод  10%  обеспеченности  составляет  1,0  м.  В  весенне-летний  период  возможно  появление  верховодки  в  прослоях,  приуроченных  к  супесям.

Физико-механические  свойства  грунтов  изучены  слабо.  Выполнены  определения  гранулометрического  состава.  Объемный  вес  определен  для  гравийных  и  галечниковых  отложений. 

На  территории  поселка  Хаилино  к  современным  физико-геологическим  процессам  и  явлениям  относятся:  мерзлотное  пучение  грунтов  с  образованием  бугров  пучения,  заболачивание,  наледи  и  береговая  эрозия.  Мерзлотное  пучение  грунтов  проявляется  повсеместно,  но  в  различной  степени,  в  зависимости  от  обводненности  грунтов  и  условий  миграции  воды  в  них.  Заболачивание  обусловлено  переувлажнением  земель  из-за  ограниченности  инфильтрации  поверхностных  вод  и  затрудненного  стока  при  малых  уклонах  рельефа.

Поселок  Хаилино  находился  в  30  км  от  эпицентра  землетрясения.  По  данным  администрации,  на  21  апреля  2006  года  в  нем  имелись  74  жилых  дома,  в  них  проживали  794  жителя.  Сотрудники  Института  вулканологии  и  сейсмологии  ДВО  АН  Константинова  Т.Г.  и  Пинегина  Т.К.  в  мае  2006  г.,  выполняли  макросейсмическое  обследование  последствий  этого  землетрясения.  В  поселке  обследовано  30  административных  и  жилых  строений,  из  них  4  здания  каменной  постройки,  возведенные  без  антисейсмических  усилений,  10  двухэтажных  и  16  одноэтажных  домов  из  бруса  [2].

Основные  трещины  в  грунте  обнаружены  в  центре  поселка:  рядом  со  складом,  далее  вдоль  улицы  Центральной,  рядом  со  школой  излились  два  вулканчика.  От  главного  здания  совхоза  Корфский  протянулись  трещины  параллельно  предыдущей  серии  трещин  (район  школы).  Следующая  цепочка  трещин  встречена  рядом  с  детским  садом,  далее  она  протягивается  в  сторону  улицы  Подгорной. 

Каменные  здания,  почта  и  отделение  связи  находятся  в  двухэтажном  заливном  здании,  построенном  в  1980-х  годах  на  заливном  фундаменте.  Пекарня  и  магазин  пищекомбината  занимают  одноэтажное  заливное  здание,  построенное  в  1969  году.  Во  всех  этих  домах  конструктивных  повреждений  не  обнаружено.  Здание  дизельной  электростанции  (ДЭС)  получило  умеренные  повреждения.  После  землетрясения  подача  электроэнергии  практически  не  прекращалась.  Мастерские  при  ДЭС  размещены  в  пристройке  к  основному  зданию.  В  перегородках  образовались  сквозные  трещины  шириной  до  1  см.  В  торце  стены  отошли  от  основного  здания,  увеличиваясь  по  ширине  снизу  вверх  на  2—10  см.  Над  дверью  образовались  горизонтальные  и  диагональные  трещины.

Основные  трещины  в  грунтах  обнаружены  рядом  со  складом  и  школой.  В  районе  школы  образовались  два  вулканчика.  Здание  школы  пришло  в  аварийное  состояние.  Школа  закрыта. 

Блочное  одноэтажное  складское  помещение,  1980  года  постройки.  Образовавшаяся  трещина  разорвала  фундамент  и  стены  склада.  Появились  широкие  вертикальные,  сквозные  трещины  на  обеих  продольных  стенах  дома  от  фундамента  до  крыши  и  раскололи  здание  на  несколько  частей.  Трещинами  разорваны  и  торцовые  стены  склада.  Торцовые  блоки  просели  с  наклонами  наружу.  На  крыше,  в  продолжение  трещин,  поврежден  шифер. 

Свидетельство  сотрудников  отделения  связи:  «Телефонные  кабели  и  провода  по  трассе  Тиличики-Хаилино  порваны  во  многих  местах.  Связь  с  поселком  была  прервана  больше  месяца».

Свидетельства  очевидцев:  «В  центре  поселка  образовалась  трещина.  Она  хрустела,  расширялась  и  сужалась.  В  тундре  появились  огромные  трещины».

Жители  поселка  рассказывали:  «Землетрясение  началось  с  нарастающего  гула  и  нарастания  сотрясений  (как  будто  проезжает  тяжелая  техника).  Из  домов  выбегали  все,  многие  побежали  в  садик  и  в  школу  за  детьми.  Часть  людей  находилась  в  нескольких  километрах  севернее  поселка.  Люди  видели,  как  по  земле  шли  волны,  машины  и  трактора  подбрасывало,  в  земле  появились  трещины.  Трясло  так,  что  трудно  было  устоять  на  ногах,  было  желание  сесть.  Бросало  из  стороны  в  сторону,  даже  ловили  друг  друга».

Наибольшие  повреждения  обнаружены  в  тех  домах,  к  которым  подходили  трещины,  появившиеся  в  грунте,  и  разрывали  фундамент.  В  этих  случаях  происходила  осадка  грунта,  разрушались  и  падали  с  крыш  кирпичные  трубы  (рис.  1). 

Люди,  живущие  в  одноэтажных  деревянных  домах  на  ул.  Ягодная,  построенных  на  заболоченном  месте,  для  понижения  уровня  грунтовых  вод  они  копают  дренажные  канавы.  В  этих  домах  потолки,  стены  и  перегородки  в  трещинах,  перекошены  окна,  двери.

При  землетрясении  рядом  с  детским  садом  встречена  цепочка  трещин.  В  торце  здания  детского  сада  поврежден  фундамент.  Внутри  дома  появилась  густая  сеть  трещин  на  потолке,  над  дверными  проемами,  в  перегородках  с  отколом  штукатурки  до  дранки.  Трещины  на  стенах,  в  стыке  стен,  стен  и  потолка.  В  отдельных  местах  штукатурка  на  стенах  оголена  до  дранки.  Между  продольными  и  поперечными  стенами  образовались  трещины  шириной  1—2  см,  а  между  стеной  и  полом  до  2—3  см,  в  других  комнатах  до  5—8  см,  пол  просел  на  5—6  см.  Под  окнами  стены  в  глубоких  разнонаправленных  трещинах.  Трещины  в  простенках  между  окнами,  оголена  и  сломана  дранка.  В  одних  комнатах  пол  перекосился  и  выгнулся,  в  других  вздулся. 

Рядом  с  детским  садом  излились  грязевые  вулканчики.  Далее  трещина  протянулась  в  сторону  улицы  Подгорная,  где  обнаружены  излившийся  песок,  ил  и  грязевые  вулканчики. 

В  доме  на  улице  Подгорная,  №  11  подвал  глубиной  1,7  м  до  землетрясения  был  сухой.  При  землетрясении  подвал  и  квартира  на  высоту  до  70  см  от  пола  были  залиты  черным  песком  и  илом,  пол  вздулся  бугром.  Во  дворе  произошло  излияние  воды,  песка  и  ила  (рис.  2). 

Рисунок  1.

Рисунок  2.

В  других  домах  поселка  Хаилино  подобного  излияния  песка  и  ила  не  происходило.  В  этом  районе  в  грунтах  обнаружено  много  трещин  и  несколько  грязевых  фонтанчиков.

Итак,  в  поселке  Хаилино,  ближайшем  от  эпицентра  Олюторского  землетрясения,  в  грунтах  образовались  трещины  разной  ширины.  Трещины  разрывали  фундаменты  многих  зданий.  В  домах  между  стенами  и  полом  образовывались  широкие  трещины,  в  результате  чего  проседали  полы  [1]. 

Здания  в  поселке  Хаилино  получили  повреждения  от  1  до  3,5  степени.  Средние  значения  степени  повреждения  практически  не  имеют  расхождений  для  обследованных  типов  зданий:  для  каменных  строений  d_ср=2,5;  для  двухэтажных  деревянных  домов  d_ср=2,6;  для  одноэтажных  деревянных  d_ср=2,5.  45  %  из  обследованных  строений  в  поселке  Хаилино  имели  степени  повреждения  от  3  до  3,5.  Не  исключено,  что  наличие  сезонной  мерзлоты  уменьшило  сейсмический  эффект  при  Олюторском  землетрясении.

Жители  поселка  говорили:  «На  северо-востоке  около  50  км  от  Хаилино  растаяло  озеро.  Происходил  выброс  грязи,  был  запах  сероводорода.  Образовались  разломы  и  трещины  шириной  до  20—30  см.  Был  слышан  сильный  гул.  В  тундре  появилось  много  трещин,  грязи  и  воды». 

Во  время  рыбалки  в  30—40  км  севернее  поселка  видели,  что  на  реке  треснул  лед.  Рыбаки  услышали  гул.  Лед  приподнялся,  и  появились  фонтаны  воды.  После  началось  шевеление  льда.  Кто  побежал,  кто  пополз,  а  волны  напоминали  поведение  крота.  Недалеко  от  поселка  и  за  поселком  в  сторону  к  поселку  Тиличики  из  реки  выбрасывало  рыбу.

Выводы

Процесс  разжижения  грунтов  при  Олюторском  землетрясении  сопровождался  комплексом  неблагоприятных  явлений.  Наиболее  опасными  из  них  явились:  образование  трещин  в  грунтах,  разрыв  фундаментов  зданий  и  сооружений,  реже  стен,  фонтанирование  и  более  спокойное  излияние  из  трещин  воды  с  песком  и  илом,  деформации  земной  поверхности,  которые  выражались  в  одних  случаях  осадкой,  в  других  выпучиванием  грунтов.

Процессы,  связанные  с  разжижением  грунтов,  значительно  увеличили  сейсмический  эффект  при  землетрясении.  Разрушения  и  значительные  повреждения  при  многих  землетрясениях  свидетельствуют  о  необходимости  введения  в  нормативные  документы  предложения  -  не  застраивать  территории,  сложенные  водонасыщенными  рыхлыми  песками,  во  избежание  разрушений  и  серьезных  повреждений  зданий,  а  тем  более  человеческих  жертв.  При  острой  необходимости,  проектирование  должно  выполняться  с  прямым  учетом  возможности  разрывов,  сдвигов,  оползней  и  неравномерных  осадок  грунтовых  толщ  под  фундаментами  зданий. 

Последствия  разрушений  и  повреждений  зданий  при  землетрясениях  подтверждают  необходимость  создания  карт  возможного  разжижения  грунтов  и  учёта  их  при  планировании  мероприятий  по  снижению  уровня  сейсмического  риска.  Необходимо  повысить  ответственность  изыскательских  организаций  за  необоснованное  снижение  сейсмической  опасности  территорий. 

Список  литературы

1.Константинова  Т.Г.  Макросейсмическое  обследование  последствий  Олюторского  землетрясения  (20)21  апреля  2006  года  //  Олюторское  землетрясение  (20)21  апреля  2006  г.  Корякское  нагорье.  Первые  результаты  исследований.  Петропавловск-Камчатский:  КФ  ГС  РАН.  2007.  —  С.  54—125.

2.Пинегина  Т.К.,  Константинова  Т.Г.  Макросейсмическое  обследование  последствий  Олюторского  землетрясения  21  апреля  2006  года.  Вестник  КРАУНЦ.  Серия:  Науки  о  Земле.  —  2006,  —  №  1,  —  выпуск  №  7.  —  С.  169—173.