17DCCS_C12_DONGDAT

CHƯƠNG 12
ĐỘNG ĐẤT
I. KHÁI NIỆM V�` DƠ?NG D�?T
Sự rung chuyển vo?i tơ?c dơ? nhanh cu?a Vỏ Tra?i đất.
1. Các yếu tố động đất:
- Lò động đất: nơi phát sinh động đất, tập trung và giải phóng năng lượng động đất
- Chấn tâm
Tâm trong - tâm F (Focus ceter): nguồn phát sinh năng lượng động đất.
Tâm ngoài - tâm E (Epiceter): hình chiếu của tâm trong lên mặt đất.
- Độ sâu lò động đất: từ chấn tâm đến lò động đất
- Khoảng cách chấn tâm: từ chấn tâm đến trạm đo động đất
Theo độ sâu:
Lò động đất nông: từ 0- 70km (chiếm 72% tổng lò động đất)
Lò động đất sâu trung bình: 70- 300km, chiếm 23%
Lò động đất sâu: từ 300- 700km, chiếm 4%
2. Sóng động đất và sự truyền sóng
Sóng P - sóng sơ cấp - 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 cấp - 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 mặt: 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 động đất:
Biểu thị độ lớn nhỏ của naêng löôïng ñöôïc giaûi phoùng töø nôi ñoå vôõ (taâm F).
"Cấp độ richter là logarit thập phân của biên độ lớn nhất của một vạch trên biểu đồ địa chấn (tính bằng �m) nằm cách tâm ngoài 100km"
Cường độ động đất- Quy moâ ñoäng ñaát:
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.
Quy mô động đất theo thang Modified Mercalli
Địa chấn kế ngang
Địa chấn kế đứng
III. Phân loại nguồn gốc động đất
1. Động đất kiến tạo: chiếm 90% số lượng động đất trên thế giới, gồm:
Động đất do đứt gãy: tác động của chuyển động kiến tạo làm cho các đá tích lũy năng lượng tạo ứng suất đàn hồi, khi đứt gãy xuất hiện năng lượng sẽ được giải phóng, một phần biến thành dạng đàn hồi đẩy ngược tạo sóng đàn hồi và truyền vào vỏ Trái đất gây động đất.
Động đất do magma: magma xâm nhập 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 động đất
2. Động đất do núi lửa: chiếm khoảng 7%. Hoạt động núi lửa làm đất đá xung quanh bị chấn động, lò động đất không sâu quá
3. Động đất do sụp lở: chiếm khoảng 3%, quy mô nhỏ.
4. Động đất ở hồ chứa nước: do khối lượng của nước, cấp động đất nhỏ.
5. Do hoạt động của con người
IV. Các giai đoạn của động đất
1. Giai đoạn trước động đất: tích lũy năng lượng có thể dài, tùy thuộc tốc độ và cường độ chuyển động của Vỏ Trái đất.
2. Giai đoạn sắp động đất: địa hình thay đổi,rung động khác thường, sự khác thường về tốc độ truyền sóng (Vp/Vs= 1,73), khác thường về địa từ (độ từ thiên thay đổi), địa điện, khác thường về nước dưới đất.
3. Giai đoạn xảy ra động đất: Chấn động xuất hiện trong vài phút và giải thoát năng lượng lớn nhất (90%) phá hủy công trình, biến dạng đất đá. Xuất hiện khe nứt, đứt gãy, phun cát và nước, sụp lở, trượt lở.
4. Giai đoạn sau động đất: tiếp tục giải phóng năng lượng thừa.
V. Phân bố động đất
1. Đới vòng quanh Thái Bình Dương: hoạt động 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 động đất rift lục địa: rift Đông Phi, Hồng Hải
Phân bố động đất trên thế giới.
V.Động đất ở Việt Nam
Vùng động đất cấp lớn nhất phân bố dọc đứt gãy sông Hồng dọc biên giới Việt Lào. Nằm trong đới lớn Alpe- Hymalaya, tiếp đến Vân Nam (TQ) kéo dài xuống Việt 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
- 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 PHO`NG CHƠ?NG ĐỘNG ĐẤT
Biện pháp tích cực: dự báo chính xác khu vực xảy ra động đất, thời điểm xuất hiện động đất ? quy hoạch sử dụng đất an toàn hợp lý.
Dự báo cấp độ rung động mặt đất 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 - Dặc điểm cấu tạo nền đất (độ sâu của tầng đá móng, bề dầy các lớp trầm tích, đặc điểm địa chất công trình của nền và độ sâu 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,.