Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật
Bài giảng môn học Địa chất công trình Chương 3 CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NỘI SINH
Giảng viên:
Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn
© Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn
1
3.1 KIẾN TẠO VÀ CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
1. KIẾN TẠO Chuyển động kiến tạo là sự vận động của vỏ trái đất được sinh ra do nội lực.
Chuyển động kiến tạo làm biến dạng và phá hủy cấu tạo ban đầu của vỏ trái đất. Kiến tạo làm đá bị thay đổi kiến trúc, cấu tạo và thế nằm đồng thời tạo ra các dạng địa hình tương phản.
Cấu trúc quả đất và thuyết kiến tạo mảng Trong tầng mantle luôn có dòng dung nham chuyển động đối lưu các lục địa trôi dạt. Từ đó sinh ra các chuyển động thứ sinh như thăng trầm, uốn nếp, đứt gãy.
Bản đồ các mảng kiến tạo trên thế giới
(Nguồn: wikipedia)
CÁC CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO
1. Chuyển động thăng trầm: chuyển động nâng lên hạ xuống của vỏ trái đất, thường xảy ra trong phạm vi rộng lớn (lục địa hay một phần lục địa)
2. Chuyển động uốn nếp: hình thành do tác dụng của lực kéo nén kiến tạo (theo chiều tiếp tuyến với mặt đất), đất đá bị biến dạng từ thế nằm ngang sang nằm nghiêng hoặc bị uốn cong mà vẫn giữ tính liên tục (do tốc độ tác dụng chậm, trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao)
3. Chuyển động nứt gãy: khi lực kiến tạo gây ứng suất vượt quá độ bền của đất đá làm cho tầng đá bị nứt nẻ, chuyển dịch và mất tính liên tục
Hai mảng lục địa đối đầu đội nhau gây ra chuyển động thăng trầm
Hội tụ, tách dãn, chuyển dịch ngang
Chuyển động uốn nếp và cấu tạo nếp uốn
Khi bị nén ép bởi áp lực kiến tạo, các tầng đá bị uốn cong nhưng vẫn giữ tính liên tục hình thành các nếp uốn
Nếp lồi Nếp lõm
Phức nếp uốn
Lực kiến tạo gây biến vị đất đá
Nguyên nhân làm cho các lớp đá uốn nếp được:
– Xảy ra ở độ sâu lớn, áp lực giữ cao, nhiệt độ lớn đá thể hiện tính dẻo
tạo
– Lực kiến
tác dụng chậm và lâu dài đá bị biến dạng dẻo
Biến dạng của đá
Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng
t ấ u s g n Ứ
Biến dạng
Biến dạng đàn hồi
Biến dạng có thể thay đổi theo đuều kiện ứng suất
Biến dạng của đá Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng ở nhiệt độ thấp và áp lực thấp hoặc do ứng suất thay đổi đột ngột
Phá hoại dòn
Biến dạng dẻo
Điểm chảy
Điểm phá hủy
Biến dạng đàn hồi
Biến dạng của đá Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng ở điều kiện nhiệt độ và áp lực lớn
Biến dạng dẻo
Cấu trúc nếp uốn
Nếp lồi Nếp lõm Nếp lồi Nếp lõm
Lớp đá cổ hơn
Lớp đá trẻ
Trước khi bào mòn sau khi bào mòn
Nếp lồi
Nếp lồi
Nếp lõm
Phức nếp uốn
Các yếu tố hình học của nếp uốn
Yếu tố của thế nằm đơn nghiêng
Hướng bắc
Đường phương: chỉ phương kéo dài của tầng đất đá
Hướng dốc
Mặt phẳng nằm ngang
Đường hướng dốc: chỉ hướng đổ của đá
Góc phương vị đường phương : góc lêch giữa đường phương và hướng bắc
Góc phương vị đường hướng dốc : góc lệch giữa hướng dốc và hướng bắc
Góc dốc : góc nghiêng của mặt lớp so với mặt phẳng nằm ngang
Góc dốc
Khe nứt và đứt gãy
• Hình thành khi đá bị phá hủy, làm đá mất tính liên tục (khi tác dụng của lực kiến tạo vượt quá giới hạn bền của đá).
• Khe nứt = khe hở trong đá, hình thành khi đá
bị phá hủy
• Đứt gãy = khe nứt có sự dịch chuyển đáng kể
song song với mặt khe nứt
• Đới phá hủy kiến tạo là khu vực lân cận đứt gãy, đá thường bị phá hủy, dập vỡ mạnh.
Các loại khe nứt
Khe nứt căng (tension joint) Khe nứt cắt (shear join) Khe nứt tách
◦ Tách phá (strike joint) ◦ Tách chảy (dip joint)
Khe nứt căng
Khe nứt cắt
Một số dạng đứt gãy
Đứt gãy thuận
Đứt gãy nghịch
Đứt gãy ngang
Đứt gãy nghịch chờm
Đứt gãy thuận
Đứt gãy nghịch
Đứt gãy nghịch chờm
Đứt gãy nghịch chờm là đứt gãy nghịch, mặt đứt gẫy có độ nghiêng nhỏ (<45o), các tầng đá 2 phía của đứt gãy trượt chờm lên nhau
Đứt gãy ngang
Đứt gãy xiên
Địa luỹ và địa hào
Địa hào
Địa lũy
Địa lũy và địa hào là các dải địa hình nằm giữa các đứt gãy, được hình thành do hoạt động kiến tạo . Địa lũy là dải địa hình nhô lên, tạo thành các dãy núi cao, địa hào là dải địa hình bị hạ thấp, tạo thành các thung lũng.
Địa lũy
Địa lũy Địa hào
Đứt gãy - Các yếu tố đặc trưng cho đứt gãy
S: Cự ly dịch chuyển tương đối
N: Cự ly dịch chuyển ngang
H: Cự ly dịch chuyển đứng
A: Cánh hạ
B: Cánh nâng
B
N
: góc nghiêng mặt trượt
A
H
S
Đới phá hủy kiến tạo: tại khu vực lân cận các đứt gẫy, đá thường bị nứt nẻ mạnh, được đới phá hủy kiến tạo. Đới phá hủy kiến tạo thường gây các khó khăn khi xây dựng công trình: đá yếu, thường bị phong hóa mạnh và tính thấm lớn.
2. Cấu trúc địa chất
• Cấu trúc địa chất của một khu vực là sự phân bố của các thành phần của cấu trúc trong không gian. Nói cách khác, cấu trúc địa chất là sự phân bố đất đá trong không gian.
• Các thành phần của cấu trúc địa chất bao gồm các lớp trầm tích, các nếp uốn, các thể đá mắc ma, các thể đá biến chất, các khe nứt, đứt gãy kiến tạo.
• Cấu trúc địa chất được thể hiện cụ thể thông qua các mặt
cắt địa chất, các mô hình 3 chiều.
• Thông tin về cấu trúc địa chất của một vùng là cơ sở để
thiết kế, xây dựng công trình hợp lý trong vùng đó.
Câu hỏi ôn tập
1. Định nghĩa chuyển động kiến tạo? Các ảnh
hưởng của hoạt động kiến tạo? 2. Các dạng chuyển động kiến tạo? 3. Sự hình thành cấu tạo nếp uốn? Vẽ hình minh
họa nếp uốn?
4. Phân biệt đứt gãy và khe nứt? 5. Các loại đứt gãy? Vẽ hình minh họa các loại đứt
gãy.
6. Thế nào là đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch? Vẽ
hình minh họa?
7. Địa lũy và địa hào? Vẽ hình minh họa?
Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật
Bài giảng môn học Địa chất công trình Chương 3 CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NỘI SINH
Giảng viên:
Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn
© Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn
1
3.2. ĐỘNG ĐẤT
Nội dung: 1. Nguyên nhân động đất 2. Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng 3. Dự báo động đất 4. Các biện pháp phòng chống khi XDCT
1. Nguyên nhân động đất
Động đất là sự chấn động của vỏ quả đất, gây ra do một số nguyên nhân:
Động đất do chuyển động kiến tạo: các mảng dịch chuyển đụng vào nhau giải phóng năng lượng động đất. Đặc điểm: phổ biến, cường độ mạnh, quy mô lớn.
Động đất do núi lửa: do magma, hơi, khí đi lên, bị tắc lại, có xu hướng được giải phóng nổ động đất. Đặc điểm: cường độ và phạm vi ảnh hưởng không lớn, xảy ra không nhiều.
Động đất do đất sụt: do sụt các khối đất trên các hang động, hầm mỏ. Đặc điểm: Cường độ nhỏ, ảnh hưởng hẹp.
Động do hoạt động con người: nổ bom, mìn, hồ chứa
Động đất do va chạm với thiên thạch
Hậu quả của động đất a. Tác động trực tiếp làm sập công trình gây
chết người;
b. Gây trượt đất và lún mặt đất;
c. Gây hoá lỏng nền cát làm mất khả năng
chịu tải;
d. Làm hỏng hệ thống đường ống, chập điện
gây cháy;
e. Gây sóng trong hồ chứa làm vỡ đập;
f. Gây ra sóng thần ngoài biển.
Làm sập công trình: San Francisco 1906, CA 7.8 M, 1500 Deaths
Làm sập công trình: Japan 2011, hơn 12.000 người chết
Nứt, lún mặt đất
Trượt lở do động đất
Trượt lở do động đất ở Tứ xuyên 2008
Làm nền cát bị hóa lỏng
Chấn động làm tăng khoảng trống giữa các hạt, mất liên kết giữa các hạt, đất ứng xử như chất lỏng
Trước động đất Trong động đất
Hóa lỏng
Mạch cát
Cát bị hóa lỏng
Sự hình thành sóng thần
Sóng thần do động đất
Động đất do dịch chuyển đứt gãy tâm trong, thường cách mặt đất < 20km tâm ngoài: là hình chiếu của tâm trong lên mặt đất Đứt gãy thường 1- 10km
Mặt đứt gãy
Tâm ngoài Vết đứt gãy
22
(Click vào hình để thấy mặt đứt gãy)
Tâm động đất (chấn tiêu)
Động đất do dịch chuyển đứt gãy Chấn tâm (tâm ngoài của động đất) Chấn tiêu (tâm trong), chấn tiêu thường cách mặt đất <
20km
Đứt gãy thường 1- 10km
Vết đứt gãy
Mặt đứt gãy
23
(Click vào hình để trở lại)
Tâm động đất
Các yếu tố của động đất
Tâm động đất (chấn tiêu): nơi phát sinh động đất, trong lòng đất
Tâm ngoài (chấn tâm): vùng mặt đất gần chấn tiêu Tia địa chấn: tia lan truyền sóng từ tâm ra xung quanh Cường độ động đất: phản ánh năng lượng giải thoát
Các loại sóng động đất
◦ Sóng dọc (Primary wave) ◦ Sóng ngang (Secondary wave) ◦ Sóng thứ sinh – sóng bề mặt
Địa chấn kế
Địa chấn ký
Xác định vị trí chấn tiêu
Xác định vị trí chấn tiêu
Xác định vị trí tâm chấn
Khi động đất xảy ra, dựa vào khoảng trễ giữa thời điểm đến của các loại sóng để xác định khoảng cách tới tâm chấn D.
Sóng P có vận tốc Vp, sóng S có vận tốc Vs,
Vs Thời gian truyền sóng S: Ts = D/Vs
Thời gian truyền sóng P: Tp = D/Vp Ts-Tp= D(Vp-Vs)/(VpVs)
D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs) Xác định vị trí tâm trấn Sóng P
tới, Tp Thời gian
trễ giữa
sóng S, P Sóng S
tới, Ts trị trung bình):
Tính được D theo CT
D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs)
D= 6*3*36/(6-3) = 216 (km)
Tâm chấn cách trạm đo 216km. 31 © Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn Thời gian, giây Độ mạnh của một trận động đất được đánh giá bởi: • Năng lượng giải phóng ở chấn tâm (Energy)
• Cường độ động đất (Magnitude)
• Mức độ phá hoại trên mặt đất (intensity) Cùng một trận động đất, ở các nơi khác nhau thì mức độ
ảnh hưởng của động đất không giống nhau. Người ta
chia ra: • Độ mạnh cơ bản
• Độ mạnh thực tế
• Độ mạnh tính toán • Cường độ (intensity): đánh giá độ mạnh động đất thông qua ảnh hưởng và mức độ phá hoại động đất ở
một địa phương trên bề mặt đất, như ảnh hưởng
đến con người, thú vật, công trình… Độ mạnh động đất theo Richter
• Xác định dựa trên kết quả đo địa chấn, công thức ban đầu của Richter: ML = lgA – lgAo – A: biên độ dao động cực đại (mm)
– Ao: biên độ chuẩn, lấy theo bảng của Richter. • Khi khoảng cách tới tâm chấn D <200 km: M L = lg A + 1,6 lgD − 0,15
• Khi khoảng cách tới tâm chấn D từ 200 km tới 600 km:
M L = lg A + 3 lgD − 3,38
• Cường độ theo Richter không phân biệt loại sóng động đất. © Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 36 Độ mạnh cơ bản • Là độ mạnh có thể xảy ra ở một khu vực theo một tần suất nào đó. • Được xác định dựa trên thống kê lịch sử các trận động đất ở khu vực đó. • Độ mạnh cơ bản được thể hiện bởi cấp động đất đặc trưng.
– VD: Vùng đông bắc trũng Hà nội có động đất cấp 7, vùng thung lũng sông Mã có động đất cấp 8 đến
9. Độ mạnh thực tế • Độ mạnh thực tế = độ mạnh cơ bản + trị số tăng thêm độ mạnh
– Trị số tăng thêm độ mạnh xét tới ảnh hưởng của
điều kiện đất nền, nước ngầm tại vị trí xây dựng
công trình. – Trị số tăng thêm B, theo Mevedev (1937) Ví dụ 1 Đề bài: Giả sử một trạm đo địa chấn cách
tâm động đất 500 km, ghi được biên độ dịch
chuyển lớn nhất 11mm. Xác định độ mạnh
động đất ML Giải: ◦ A=11mm
◦ D=500 km trong khoảng 200km đến 600km
◦ M L = lg A + 3 lgD − 3,38 = 5,8 (độ Richter) Cường độ đất (intensity) Độ mạnh động đất quan sát được (mức độ phá hoại do động đất tại một vị trí nào đó) Phụ thuộc vào: ◦ Độ lớn của của động đất
◦ Khoảng cách tới tâm động đất
◦ Điều kiện địa chất ở nơi quan sát (đất đá, nước ngầm, địa hình và cấu trúc địa chất) ◦ Đặc điểm công trình
◦ Cảm nhận của người quan sát Cùng 1 trận động đất, cấp động đất có thể thay đổi theo địa điểm Vd: Cường độ động đất chia theo thang Mecalli hoặc Modified Mercalli logE = 11.8 + 1.5M • Độ mạnh cơ bản - Năng lượng động đất M = lgA + Fd • E: Năng lượng động đất
• M: Cường độ động đất
• A: Biên độ dao động của sóng địa chấn – đo bằng thiết bị (mm) • Fd: Hệ số hiệu chỉnh theo khoảng cách (Theo Richter và Beno
Gutenberg) Theo Richter Cách xác định cường độ động
đất Bài tập:
cho biểu đồ sóng động
đất, xác định cường độ
của động đất
(dùng biểu đồ hoặc
công thức) Cường độ động đất theo Richter
(Cường độ địa phương) • Ví dụ: cho biểu đồ sóng động đất như hình
dưới, xác định cường độ của động đất theo
Richter. Lấy tốc độ sóng S và sóng P theo giá trị
trung bình: Vp = 6km/s, Vs=3km/s ) m
c
( i h
c
ị
d
ộ
đ
n
ê
B n
ể
y
u
h
c Thời gian (giây) ) i h
c
ị
d
ộ
đ
n
ê
B m
c
(
n
ể
y
u
h
c A=0,028 cm Ts-Tp=22,5 giây Thời gian (giây) ◦ Thời gian trễ giữa sóng S và sóng P = 22,5 giây
◦ Biên độ sóng lớn nhất = 0.028cm = 0.28mm Khoảng cách tới tâm chấn D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs). Tính được D= 135 km Cường độ động đất, theo công thức khi khoảng cách tới tâm chấn nhỏ hơn 200km: M L = lg A + 1,6 lgD − 0,15 Dựa vào biên độ giao động của sóng động đất đo được bằng địa chấn ký.
M = lgA(mm) + (khoảng cách hiệu chỉnh đến
chấn tiêu)
Thang Richter không có giới hạn trên. ◦ Thang MSK64. Do Međvedev; Sponheir; Karnik đề xuất
Chia làm 12 cấp dựa vào thống kê sự phá hoại trên mặt đất (xem giáo trình) ◦ Thang MCS Do Mercalli; Cancani; Sieberg đề xuất
Chia làm 12 cấp cũng dựa vào thống kê sự phá hoại trên mặt đất ◦ Chiều dài đứt gãy;
◦ Biên độ dịch chuyển;
◦ Thời gian kéo dài động đất;
◦ Khoảng cách tới tâm động đất…
◦ Địa hình địa mạo;
◦ Điều kiện đất đá làm nền công trình
◦ Chiều sâu mực nước ngầm;
◦ Quy mô, đặc điểm công trình. đổ <3.5 < 1 cm/s2 I 3.5 II 2.5 cm/s2 4.2 III 4.5 10 cm/s2 IV 4.8 25 cm/s2 V 5.4 50 cm/s2 VI 6.1 100 cm/s2 VII 6.5 VIII 250 cm/s2 6.9 IX 7.3 500 cm/s2 X 8.1 750 cm/s2 XI > 8.1 980 cm/s2 XII Tần suất động đất: số lần động đất
xảy ra trên một đơn vị thời gian. Tần
suất thể hiện tính chu kỳ, mức độ lặp
lại của động đất Thời gian chấn động: khoảng thời
gian kéo dài của một đợt chấn động Dựa vào số liệu phân tích của các đứt gãy sinh chấn
để đánh giá khả năng xảy ra và cường độ của động
đất. Phân tích số liệu lịch sử các trận động đất.
Dựa trên các tiền chấn (foreshock)
Tỷ số giữa vận tốc sóng P (sóng dọc) và sóng S (sóng ngang) (đo bằng máy địa chấn); Sự thay đổi hình thái vỏ trái đất gần khu vực đứt gãy hoạt động; Trong nước dưới đất xuất hiện các khí trơ, lưu huỳnh; Hành vi bất bình thường của động vật 54 • Thiết kế công trình tăng khả năng chống động đất: – Chọn loại vật liệu: nhẹ, dễ đàn hồi, có tần số dao động khác với tần số dao động của động đất… – Chọn kết cấu công trình: chắc chắn, đối xứng, trọng tâm ở thấp
– Sử dụng công nghệ kháng chấn như: Hệ thống cô lập móng với nền, hệ thống giảm chấn, hệ thống chủ động chống động đất – Tính toán thiết kế có xét đến lực động đất • Cải tạo nền công trình: làm chặt đất nền, khoan phụt gia cố, lắp đặt thiết bị tiêu tán áp lực nước trong nền © Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 56 Xét lực động đất lên công trình • Lực động đất xét theo phương ngang F = m W • m = khối lượng công trình,
• W = gia tốc động đất • Áp lực chủ động lên tường chắn • = trọng lượng riêng của đất (dung trọng),
• h = chiều cao đất sau tường chắn
• = góc ma sát của đất
• = góc địa chấn , tg = W/g Các thông số động đất • Gia tốc động đất • Hệ số động đất, Ks và góc địa chấn, Gia tốc của động đất được xác định dựa trên biên độ dao động và chu kỳ dao động. Về lý
thuyết có thể xác định được từ kết quả đo địa chấn.
Trong thực tế, khi thiết kế xây dựng, gia tốc động đất được xác định theo cấp động đất
của khu vực dự kiến xây dựng công trình. Các nhà địa chấn nghiên cứu quan hệ định lượng
giữa cấp động đất và các tham số vật lý đặc
trưng cho dao động nền: gia tốc (W), vận tốc (v)
và biên độ (A) và cho kết quả dưới đây: Gia tốc động
đất W, cm/s2 m = 20 tấn = 20000kg tg= Ks = 0,1019 Góc địa chấn = 5,818 độ • Hệ số động đất Ks= W/g = 1 / 9,81 0,1019
•
• Lực động đất tác dụng lên công trình F= mw = 20000 x 1 = 20000 (N) = 20 (kN) mực nước dưới đất: – ao, o = tốc độ truyền sóng và tỉ trọng của đá dùng phân vùng động đất. ao = 5,6km/s, o = 2,7 – an, n = tốc độ truyền sóng và tỉ trọng của đất hoặc đá ở nền công trình. an = 1,1km/s, n= 2,7 – h = chiều sâu mực nước ngầm. h =4m • Thay vào 1,71 • Giải:
Độ mạnh thực tế của động đất đối với nền cát dưới công trình sẽ là cấp VIII. • Tra bảng phân cấp động đất của Medvedev (Bảng VIII-2 trong
giáo trình ĐCCT), gia tốc động đất có thể đạt tới W = 1000 đến
2000 mm/s2. Để an toàn, chọn W = 2000 mm/s2= 2 m/s2
Lực động đất tác dụng lên công trình: F= mW = 20000 (kg) x 2 (m/s2) = 40000 (N) = 40 (kN) - Nguyên nhân gây ra động đất và giải thích được tác
động của từng nguyên nhân, độ lớn (quy mô) của các
trận động đất do các nguyên nhân đó gây ra. - Các loại sóng động đất, ý nghĩa của việc nghiên cứu, đo ghi các loại sóng đó - Phân biệt được “độ mạnh động đất” đánh giá theo năng
lượng giải phóng ở tâm và theo mức độ phá hoại trên
mặt đất (theo độ lớn magnitude và theo cường độ
intensity). - Dấu hiệu dự báo động đất và các giải pháp phòng chống động đất - Các định nghĩa về độ mạnh cơ bản, gia tốc động đất, góc
địa chấn, hệ số động đất và cách tính lực động đất lên
công trình. Câu hỏi ôn tập 1. Động đất? Các nguyên nhân gây động đất? Nguyên nhân
nào gây động đất phổ biến và có phạm vi ảnh hưởng lớn
nhất? 2. Các loại độ mạnh của động đất? (Độ mạnh cơ bản, thực tế, tính toán)? 3. Trình bày về các loại sóng động đất?
4. Các yếu tố ảnh hưởng tới độ mạnh của động đất?
5. Phân biệt 2 thang độ mạnh động đất theo Richter và Mecalli. (dựa trên cơ sở xác định, cách xác định, tính toán
độ mạnh, cách phân chia, các yếu tố ảnh hưởng 6. Các biện pháp phòng chống động đất khi xây dựng công trình? Làm bài tập về xác định các thông số động đất và lực động đất
tác dụng lên công trình.Ví dụ:
Kết quả đo động đất cho biểu đồ địa
chấn như hình bên. Xác định khoảng
cách tới tâm chấn.
Giải:
Từ biểu đồ: Ts-Tp=36 giây
Lấy Vp = 6km/s, Vs=3km/s (lấy theo giá
Phân bố động đất trên thế giới
2. Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng
2. Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng
Độ mạnh của một trận động đất mô tả bởi độ lớn và
cường độ
• Độ lớn (magnitude): đặc trưng cho độ mạnh của
một trận động đất bằng cách đo gián tiếp năng
lượng được giải phóng.
Giải:
Từ biểu đồ, xác định được:
ML = 2,71
Các thang độ mạnh của động đất
◦ Thang Richter
Các yếu tố ảnh hưởng tới độ mạnh động đất
Thang độ mạnh Mercalli
Mức 1: Không cảm nhận được sự rung động.
Mức 2: Có thể cảm nhận được khi đang nằm nghỉ hoặc ở trên nhà cao tầng.
Mức 3: Hoàn toàn có thể cảm nhận được nếu đang ở trong nhà
Mức 4: Đồ vật trong nhà bị rung động, người đang ngủ giật mình tính giấc.
Mức 5: Rung động như có đoàn tàu chạy qua gần nhà, bát đĩa có thể bị vỡ
Mức 6: Mọi người hoảng sợ chạy ra khỏi nhà, cửa kính, bát đĩa rơi vỡ,
Mức 7: Đồ đạc đổ vỡ, nhà kiên cố hư hỏng nhẹ. Nhà tạm hư hỏng nặng
Mức 8: Nhà kiên cố đổ vỡ từng phần, nhà kém, ống khói, tượng đài đổ
Mức 9: Các công trình lớn bị hư hỏng, xô lệch khỏi móng, nhiều nhà bị sập
Mức 10: Phần lớn các ngôi nhà đều bị phá hủy cùng móng, đường ray hỏng
Mức 11: Hầu hết các công trình đều bị hư hỏng, cầu sập, đường ray hỏng.
Mức 12: Mọi thứ đều bị phá hủy, mặt đất gợn sóng
Các cấp cường độ động đất
Thang Richter vs Mercalli
Gia tốc chấn động
Độ mạnh theo Richter
Cấp động đất tương đương
theo thang Mercalli
Chu kỳ động đất của Sumatra
3. Dự báo động đất
Các dấu hiệu nhận biết và dự báo động đất:
4. Các biện pháp phòng chống
động đất khi XDCT
Độ mạnh cơ bản của động đất
Khoảng cách từ tâm động đất
Ảnh hưởng của động đất phụ thuộc
vào:
Đặc điểm điều kiện địa chất đất nền
Đặc điểm kết cấu công trình
Các hướng giải pháp:
•Lựa chọn vị trí xây dựng (nếu có thể)
•Thiết kế công trình có khả năng chống động đất
•Cải tạo nền công trình
4. Các biện pháp phòng chống khi
XDCT (tiếp)
• Chọn vị trí xây dựng: vùng có địa hình bằng phẳng, ít bị chia
cắt, cấu tạo địa chất đơn giản, xa các đới và các phá hủy kiến
tạo, mực nước dưới đất ở sâu, móng công trình nên đặt trên đá
gốc…
Hệ thống cô lập móng với nền
sự dụng thiết bị tiêu chấn
Ví dụ:Theo nghiên cứu, khu vực dự kiến xây dựng công trình
nằm trong vùng có gia tốc nền lớn nhất là 100cm/s2. Xác định hệ
số động đất, góc địa chấn và lực động đất tác động lên công
trình biết khối lượng công trình là 20 tấn.
Giải:
• Gia tốc động đất w= 100 cm/s2= 1 m/s2, khối lượng công trình
Ví dụ: Mảnh đất dự kiến xây dựng nằm trên khu vực có động đất cấp
VI, mực nước ngầm nằm sâu 4m. Tính độ mạnh thực tế nếu công trình
xây trên nền cát có tỷ trọng là 2,7 và tốc độ truyền sóng dọc là 1,1km/s.
Đá dùng để phân vùng động đất là granite có tỷ trọng là là 2,7; tốc độ
truyền sóng dọc là 5,6km/s. Tính lực động đất lên công trình biết khối
lượng công trình là 20 tấn.
Giải:
• Độ mạnh động đất cơ bản của khu vực = cấp VI.
• Trị số tăng thêm của cấp động đất có xét điều kiện nền đất và
Ví dụ: (tiếp)
Yêu cầu khi học
