москвамонография. Сулайманов С. С
 Скачать 3.35 Mb.
|
|
Рис.2.16.Схема действующих сил на неструктурный элемент зданий в момент реализации сейсмического риска механические колебания. При этом амплитуда, скорость, ускорение и направление колебаний зависят от характера сейсмических волн. Неструктурный элемент, вовлеченный в колебательный процесс, условия устойчивости меняются, так как на него начинает действовать сила инерции масс последнего. При этом устойчивость неструктурного элемента описывается следующими уравнениями: 0 = + + ин э тр P G F r r r (2.19) 0 = + + оп по тр M M M r r r (2.20) где, тр F r , э G r , ин P r -векторы силы трения, тяжести, инерции,H; тр M r , по M r , ин M r -векторы моментов сил трения, тяжести, инерции ,Hм. Уравнения (2.19) и (2.20) можно привести к следующему виду: 134 0 0 0 = + + = + + = + + опz поz трz опу поу тру опх пох трх P G F P G F P G F (2.21) 0 0 0 = + + = + + = + + опz поz трz опу поу тру опх пох трх M M M M M M M M M (2.22) Анализ формул (2.21) и (2.22) показывает, что при трх F < инх P неструктурный элемент соскользнет по оси Х, при тру F < ину P - по оси У. Если пох M > пох M неструктурный элемент устойчив, при пох M < пох M опрокинется налево или направо, при поу M > опу M неструктурный элемент устойчив, при поу M < опу M он опрокинется вперед или назад. Вероятность опрокидывания увеличивается при смещении центра масс относительно геометрического центра площади опоры неструктурного элемента. Величина опрокидывающего момента силы инерции зависит от координат центра тяжести неструктурного элемента и от интенсивности землетрясения. Значение силы инерции масс напрямую зависит от величины массы и ускорения, которое придает неструктурному элементу сейсмические толчки. Ускорение, которое придает сейсмические толчки к массе неструктурного элемента, можно вычислить эмпирической формулой, предложенной авторами работы [68,69,70]: ℓg а = - 0,21+0,34·I ± 0,33, см/с 2 , (2.23) ℓg а = 0,167 + 0,3·I ± 0,43 см/ с 2 , (2.24) где а - среднее значение ускорения колебаний поверхности земли, см/с 2 ; I –интенсивность сейсмических колебаний, в баллах МСК-64. 135 Значение интенсивности I, в свою очередь зависит от магнитуды подземного толчка; от расстояния между эпицентром подземного толчка и местом расположения района, где находятся здания с неструктурными элементами, от состава почвы, от уровня подземных вод, от глубины расположении очага подземных толчков[68,69,70]. Формулы (2.23) и (2.24) запишем в следующем виде: а = 10 34 , 0 21 , 0 ( + − ± I ) 33 , 0 , (2.25) а = 10 3 , 0 167 , 0 ( + ± I 43 , 0 ) . (2.26) С учетом формул (2.25) и (2.26) сила инерции масс неструктурного элемента определяется следующими формулами: ин P = ⋅ m 10 34 , 0 21 , 0 ( + − ± I ) 33 , 0 (2.27) ин P = ⋅ m 10 3 , 0 167 , 0 ( + ± I 43 , 0 ) (2.28) Для наглядности построим графики зависимостей сил G т , F тр и P ин от ускорения сейсмических колебаний при интенсивности землетрясения от 4 до 12 баллов и частоты 2-6 Гц при массе неструктурного элемента 100 кг и когда он установлен на металлическую или деревянную поверхность и имеет металлический либо деревянный корпус. Для анализа устойчивости неструктурного элемента на основе расчетных данных, полученных по формулам (2.27) и (2.28) построен график зависимости сил действующих на неструктурный элемент от величины интенсивности землетрясения (рис.2.17). Из графика видно, что неструктурный элемент, с металлическим корпусом, установленный над металлической поверхностью, при землетрясении, с интенсивностью 4-5 баллов начинает соскальзывать. Если неструктурный элемент с металлическим корпусом расположен над деревянной поверхностью его соскальзывание может произойти при землетрясении с интенсивностью 6 баллов. График показывает ,что устойчивость неструктурного элемента также зависит от соотношения координат его центра тяжести. Опрокидывание 136 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 4 5 6 7 8 Интенсивность , балл С и л ы , Н 1- сила трения металл/металл; 2- сила трения металл/дерево; 3- сила трения дерево/дерево; 4-сила тяжести; 5,6,7 – сила инерции при соотношении координат центра тяжести z/x=1,2,3 Рис. 2.17. График зависимости сил действующих на неструктурный элемент от интенсивности землетрясения неструктурного элемента (вперед, назад, налево, направо) может произойти при интенсивности землетрясении 5,5 и более баллов. Мебель, производственное и бытовое оборудование с центром тяжести на большой высоте, менее устойчивы к опрокидыванию (рис.2.17). Все предметы, которые кажутся не структурными, чтобы предотвратить падение, должны быть прикреплены к структурным конструкциям зданий [164]. Потенциал населения по снижению сейсмического риска зависит от эффективности законодательно- правовых, нормативно- технических документов, технических решений по управлению риском и подготовленности населения к возможным землетрясениям с учетом природы землетрясений Ташкентской очаговой зоны. Повышение потенциала населения путем разработки и внедрения 7 5 4 3 1 6 2 137 комплекса мер по ликвидации поражающих факторов сейсмического риска позволит снизить уровень ущерба. Составной частью потенциала населения являются готовность и согласованность действий различных структур и служб по проведению поисково- аварийно-спасательных работ [90-96] по ликвидации чрезвычайных ситуаций связанных с землетрясениями 2.5. Планирование и проведение операций по реагированию и снижению сейсмического риска 2.5. 1. Планирование и проведение операций по реагированию и снижению сейсмического риска возможных землетрясений При планировании и проведении операций по реагированию и снижению сейсмического риска при землетрясениях первоочередные нужды пострадавших могут взять на себя местное население, махаллинские комитеты, добровольцы, организации - Общество Красного Полумесяца, отдел по ЧС и другие организации. Общественность будут действовать по основным компонентам плана по реагированию на ЧС. Планирование подготовки к реагированию на ЧС начинается с определения и выделения по степени важности вероятных ЧС, разработки мероприятий, необходимых для их ликвидации, в каждом конкретном случае. Предстоит разработать план реагирования согласно конкретному сценарию землетрясения. В процессе формулирования и корректировки задач и целей, организации, ответственные за планирование мероприятий на случай возникновения землетрясения, должны поддерживать связь и координировать план с другими организациями, которые могут быть вовлечены в реагирование на последнее. Совместная деятельность, со всеми вовлеченными в реагирование на землетрясения органами, улучшит планирование, сделает план практически осуществимым и увеличит возможность эффективного реагирования при возникновении ЧС. Лидеры групп, отвечающие за организацию 138 управления при землетрясении, должны определить масштаб возможных операций, а также организации и органы, которые могут принять участие в операциях по реагированию. В число таких организаций могут входить[90,91,92]: 1.Структуры Министерства по ЧС 2. Противопожарная служба; 3.Органы Здравоохранения; 4.Органы охраны правопорядка; 5.Службы теплоэнергетики; 6.Службы наружного освещения; 7.Службы водоснабжения; 8.Службы Санэпиднадзора; 9. Службы связи; 10.Службы энергоснабжения; 11.Службы по подготовке жилищно-коммунального хозяйства; 12.Службы транспортного обслуживания; 13.Общество Красного Полумесяца и другие общественные организации; 14.Международные организации (в случае крупных бедствий национального масштаба); 15. Местные власти и пострадавшее население. Механизмами реагирования являются элементы системы успешного плана реагирования на предупреждение об опасности возникновения бедствия или на само возникновение опасности. По этапность действий реагирования становится важным фактором составления плана готовности к ЧС (связанные с землетрясениями). Основные механизмы реагирования: - разведка; поиск и спасение; эвакуация; - обеспечение безопасности зоны, подвергшейся бедствию; 139 - развертывание и усиление соответствующих структур: больницы, госпитали; - развертывание систем распределения помощи. 2.5.1.1.Управление, организация и координация робот по снижению сейсмического риска В операциях по реагированию и снижению риска вовлечены много участников, и даже несколько организаций выполняют одновременно одну задачу. В связи с особенной важностью факторов времени необходима четкая скоординированность действий организаций, выполняющих одну функцию. План на случай возникновения землетрясения должен определить кто ответственный за: • развертывание служб по реагированию при землетрясении; • организация работы Координирующего Комитета при землетрясении; • штабные мероприятия; • внешние отношения и запасы о предоставление помощи из других источников, включая правительственные, международные и общественные фонды; • связь со средство массовой информации; • координирование текущих мероприятий • административные мероприятия. 2.5.1.2.Оценка потребностей при снижении сейсмического риска Эффективное проведение операций по реагированию на сейсмический риск практически невозможно без точной оценки ущерба и тщательной оценки размеров необходимой помощи. 140 Требуется подготовка добровольцев, которые должны проводить оценку последствий землетрясений и потребностей пострадавшего населения. Таким образом, необходимо определить: - кто и на какой стадии будет отвечать за проведение и управление исследованиями; - какая информация необходима на каждой стадии (снижение или возрастания угрозы, объемы потребностей, состояние потенциала и уязвимости). Для улучшения работы необходима связь между взаимодействующими организациями. При землетрясении необходим обмен информации между представителями из разных организаций. Для обеспечения четкой и эффективной связи между различными организациями во время операций по реагированию необходимо соответствующие мероприятия: телемосты, радиосвязь, телефонная связь, местные традиционные формы оповещения и др. В план должно быть включено описание способов раннего предупреждения и оповещения населения о землетрясении. Материально-техническое обеспечение по реагированию требуются транспорт по доставке грузов, персонала и оборудования в зону бедствия, эффективность планирования материально-технического обеспечения и транспортировки становится одним из решающихся факторов общего успеха в операциях по реагированию и снижению сейсмический риска. Таким образом. необходимо рассмотреть следующие аспекты, касающиеся материально- технического оснащения: определить регулярные маршруты поставки помощи в основную зону бедствия и пострадавшему населению; определить существующие емкости для хранения материально- технического средства и зарезервировать их; 141 определить способы транспортировки, а также необходимые условия, включая доступность и стоимость транспорта; определить наличие топлива, гаражей, обеспечить их резервирование и уточнить ограничения; какова вероятность влияния погодных условий на систему материально – технического обеспечения. При планировании нужно учесть следующие вопросы: предметы, необходимые для предоставления пострадавшему населению; создание складов для хранения существующих из местных возможностей для хранения; имеются запасы одеял, емкости для воды, топливо для приготовления пищи, печи одежды; существует система распределения; имеется комиссия в составе лидеров групп отвечающие за управление и обеспечение деятельности по исследованию потребностей пострадавшего населения. При большинстве разрушительных землетрясениях гибнет определенный процент пострадавшего населения. Поэтому надо запланировать меры о здравоохранении и заботе, о пострадавших. При планировании необходимо учесть ряд вопросов: - размещение погибших; - оказание первой помощи; -определение необходимости первой помощи, госпитализации и эвакуации. Забота о чистоте питьевой воды, санитарных условиях, питании, гигиене жилища и здоровья является основной пропагандой выживания и главным жизненно важным компонентом операции по оказанию помощи. Доступ к чистой питьевой воде, 142 удовлетворительные санитарное состояние жилища и стандарты питания помогают предотвратить заболевания и эпидемий. Размещение пострадавших в некоторых случаях понадобится срочно. Предоставление крова тем, кто пострадал, чьи дома были разрушены или оказались непригодными для обитания, при этом может возникнуть необходимость проведения срочных ремонтных работ, обеспечение палатками или брезентом для сооружения временных убежищ, либо размещения бездомных людей в общественных зданиях, таких как школы, клубы. При размещении пострадавших учитываются следующие вопросы: определяются места возможного размещения пострадавших; будут определены принципы проведения размещения пострадавших. определяются помещения, пригодные для заселения, которыми можно воспользоваться; определяется, нужна ли помощь пострадавшим, разместившимся у родственников и друзей; определяются условия местного рельефа для строительства жилья; используются строительные материалы, доступные на местах; определяются, нужны ли запасы палаток, стройматериалы. В случае возникновения сейсмического риска нужно определить, кто несет ответственность за этот вид деятельности и какие меры должны быть предприняты для обеспечения защиты и безопасности населения и имущества. Обычно это входит в обязанности местных отделений милиций. 143 2.5.2. Поисково-спасательные работы при ликвидации последствий землетрясения В настоявшее время для поиска и спасения, попавших в беду людей при землетрясении задействована самая современная техника. И все же большинству пострадавших приходится рассчитывать на себя или близкое окружение на родных, друзей, соседей, добровольцев. Невзирая на присутствие или отсутствие профессиональных спасателей, часть работы будет спонтанно выполняться этой категорией населения. Большое значение имеет определенная подготовка непрофессиональных спасателей, которые особенно на начальном этапе поисково-спасательных работ могут сыграть важную роль по спасению людей. Общественные организации могут организовать подготовку людей для проведения поисково-спасательных работ, а также объединения их в спасательные команды [93].Основные принципы и правила ведения поисково- спасательных работ: к поврежденным зданиям и сооружениям можно приближаться только со стороны, представляющей наименьшую опасность; при поиске пострадавших запрещается продвигаться без надобности по завалам, заходить в разрушенные здания и сооружения, останавливаться вблизи зданий, угрожающих обвалом; при осмотре внутренних помещений зданий запрещается использовать для освещения открытый огонь; во избежание провалов внутрь здания нельзя допустить скопления большого количество людей на одном месте на перекрытиях или покрытиях; запрещается перемещаться вблизи стен и конструкций, угрожающих обвалом; 144 передвигаться по завалу надо с большой осторожностью, так как он представляет собой неустойчивое нагромождение несвязанных между собой обломков. не допускать резких рывков при извлечении из завала элементов конструкций, их расшатывание и сильные удары в местах проведения работ; при разборке завала, тлеющие и горячие предметы должны быть извлечены или потушены в первую очередь; двери в горящие помещения необходимо открывать осторожно, ввиду опасности возможного выброса пламени или нагретых газов; в горящих помещениях необходимо передвигаться, низко нагнувшись или ползком вблизи окон, обеспечивая себе возможность быстрого выхода их опасной зоны; в подвальных помещениях горящих зданий возможно большая концентрация окиси углерода, поэтому входить в них разрешается только после длительного проветривания; все коммунальные сети в разрушенных зданиях должны быть перекрыты, а электрические обесточены; при наличии в местах раскопов электрических кабелей, работать следует лопатой или ломами с соблюдением мер предосторожности, чтобы избежать поражения электрическим током; при обнаружении кабеля его необходимо подвесить во избежание провисания и разрыва, становиться на кабель запрещается. 2.5.3. Необходимые оборудования для проведения поисково-спасательных работ При проведении поисково-спасательных работ население будет использовать имеющиеся у него оборудование и инструменты, 145 которые находятся в повседневной жизни: лестницы, веревки, лопаты, ломы, кирки, топоры, металлические трубы, арматура, деревянные бруски, доски, ведра, тазы, шланги поливочные, рабочие рукавицы (матерчатые и резиновые), куски плотной ткани, одеяла, карманные фонари, домашние или автомобильные аптечки. Не надо забывать при этом, там, где возможно, лучше использовать ручной труд и очень осторожно действовать лопатой и ломами, когда это необходимо, чтобы не повредить пострадавшим. Способы поиска пострадавших людей в условиях разрушения зданий представляют собой действия, направленные на обнаружение, выявление места нахождения и состояния людей, установление с ними связи и определение объема и характера необходимой помощи. Люди, пострадавшие при разрушении зданий и нуждающиеся в помощи, могут находиться в полуразрушенных зданиях, частично сохранившихся помещениях с разрушенными лестничными пролетами, под обломками разрушившейся части зданий, а также в заблокированных (в том числе загазованных, задымленных и затопленных) помещениях, подвалах. Существует два вида обследования: 1.Сплошное визуальное обследование здания: первое обследование поврежденного здания начинается осмотром со стороны; следующее – осмотр внутренних помещений последовательным перемещением с этажа на этаж и одновременно обходом помещений; при поиске людей в завалах внимательно осматриваются поверхность и предметов пустоты, ниши, углубления, свободные пространства под крупными и габаритными обломками с подачей звуковых сигналов или подачей голосовых звуков; 146 место нахождения пострадавших и погибших, доступ к которым очень затруднен, указывается профессиональным спасателям. 2. Поиск по свидетельству очевидцев – способ, который заключается в опросе лиц, способных дать информацию о местонахождении пострадавших, которые они сами видели (слышали) или знают о наиболее вероятном их местонахождении в момент разрешенного воздействия. Лица, способные дать необходимую информацию это: спасенные пострадавшие, жильцы дома, подъезда, очевидцы, свидетели, случайные свидетели, председатели администрации, работники коммунального обслуживания, учителя и воспитатели, лица, имеющие письменную и устную информацию о людях. |