ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На территории Волгоградской области за последнее десятилетие произошла серия землетрясений интенсивностью от 3 до 5 баллов по 12-балльной шкале Института Физики Земли. Так, 12 и 13 января 1990 г на стыке территорий Астраханской и Волгоградской областей произошли около 6 тектонических подвижек по руслу реки Ахтубы интенсивностью 3-4 балла. 24 декабря 1991 г на территориях г.г. Камышина и Николаевска произошло 5-балльное землетрясение, которое было зафиксировано сейсмостанцией в г. Обнинске. В декабре-январе-феврале 1997-1998 гг. по левому берегу реки Волги произошла серия тектонических землетрясений интенсивностью 3-4 балла. Анализ проявления очагов этих землетрясений во времени и на местности позволил сделать вывод о том, что тектонические подвижки имели направленность вниз по течению реки Волги, т.е. в сторону Каспийской впадины. Все эти данные позволяют сделать вывод о том, что сейсмологический режим на территории Волгоградской области предопределяется и высокосейсмичной Каспийской впадиной. Согласно выводам местных ученых-геологов примерно 100 тысяч лет тому назад в районе г. Волгограда произошло примерно 12-балльное землетрясение. Подтверждением вышеизложенной оценки о вероятности сильных землетрясений служат утвержденные Госстроем РФ 27 декабря 1999 года за № 91 изменения к СНиП ii-7-81* «Строительство в сейсмических районах», согласно которым большая часть территории Волгоградской области относится к сейсмоопасным районам.

В связи с тем, что территория Волгоградской области с 1 января 2000 года относится к сейсмоопасным районам, появилась большая проблема относительно сейсмозащиты объектов с особой ответственностью. К таким объектам следует отнести, прежде всего, Волжскую ГЭС, здания и сооружения с потенциально опасными производствами (химпредприятия и др.). Сложность сейсмозащиты этих зданий состоит в том, что они возведены много лет тому назад без учета требований сейсмостойкого строительства, и потому их конструкции невозможно сегодня сделать сейсмостойкими в полной мере. Более того, многие из этих зданий и сооружений за многие десятилетия своей эксплуатации имеют серьезные повреждения в своих конструкциях, что значительно снижает степень их сейсмостойкости. Однако, определить остаточную степень их сейсмостойкости на сегодняшний день является важнейшей задачей специалистов. Предвидеть развитие отрицательных событий в этих зданиях при возможных землетрясениях и принять своевременные грамотные инженерные решения по укреплению их конструкций на территории Волгоградской области является одной из главнейших задач для строителей.

Специалисты знают, что сейсмические воздействия на здания и сооружения характеризуются их амплитудным уровнем, длительностью и частотным спектром колебания грунтов-основания при землетрясениях. Только учет всех этих параметров сейсмических воздействий при проектировании гарантирует возведение сейсмостойких зданий и сооружений. Однако, на разных строительных площадках даже в пределах одного города из-за различия даже в грунтовых условиях при землетрясении сейсмический эффект на поверхности земли, как правило, будет различным. Поэтому при главном управлении по делам ГОЧС Волгоградской области создали областную сейсмологическую лабораторию с сейсмостанцией, в задачу которых входит сбор и анализ параметров сейсмических воздействий в различных территориях области. В настоящее время в непрерывном режиме в г.г. Волгограде, Волжском и Камышине работают сейсмодатчики. Частотные параметры сейсмодатчиков охватывают частотные параметры основной части исследуемых зданий и сооружений от 0,05 до 30 Гц. Все датчики установлены в подвалах зданий на самостоятельные бетонные кубы, т.е. отделены от конструкций зданий. Сигналы от сейсмодатчиков непрерывно передаются по телефонным проводам к центру сейсмостанции, которая расположена в г. Волгограде. Анализ спектров реакции разных сейсмодатчиков показывает следующее: на территории г. Волжского основная часть сейсмических воздействий проявляется на низких частотах 0,5-2,5 Гц, а на территории г. Камышина - на частотах 2,0-4,0 Гц. Эти данные с большой вероятностью свидетельствуют о том, что здания с вышеуказанными частотами при значительных сейсмических воздействиях из-за резонансных проявлений будут испытывать большие перегрузки, т.е. степень их сейсмичности по сравнению со зданиями с другими частотными параметрами будет значительно ниже. Из этого краткого анализа специалисты делают важный инженерный вывод, что на территории г. Волжского не рекомендуется возводить здания и сооружения с частотой собственных колебаний в пределах 0,5-2,5 Гц, а на территории г. Камышина - с частотой собственных колебаний 2,0-4,0 Гц.

Специалисты сейсмологической лаборатории используют сейсмодатчики и для анализа несущей способности конструкций особо ответственных зданий, которые систематически подвергаются и вибрационных техногенным воздействиям. Так, например, в мае-июле 1999 года были произведены записи вынужденных колебаний конструкций основного здания Волжской ГЭС. Известно, что конструкции этого здания систематически подвергаются вибрационному воздействию со стороны непрерывно работающих двух десятков гидроагрегатов. Поэтому при анализе несущей способности конструкций этого здания, в первую очередь, необходимо знать их динамические параметры. Последняя московская комиссия в 1998 году по проверке надежной устойчивости сооружения Волжской ГЭС поставила оценку удовлетворительно при отсутствии важнейшего вышеуказанного анализа. По велосиграммам вынужденных колебаний конструкций здания Волжской ГЭС были построены спектры их реакции. Приближенные расчеты показали, что жесткость строительной системы (здание совместно с грунтом-основанием) за сорок лет эксплуатации уменьшилась примерно в 1,5 раза. Это говорит о том, что в конструкциях этой системы появились необратимые деформации. Эти расчеты специалистов сейсмологической лаборатории были своевременно предоставлены работникам Волжской ГЭС.

В настоящее время специалисты областной сейсмологической лаборатории, понимая необходимость анализа параметров колебаний грунтов основания и конструкций особо ответственных зданий и сооружений на различных территориях для целей прогноза их устойчивости при возможных землетрясениях, изыскивают средства для приобретения переносной микросейсмостанции. Специалисты лаборатории считают, что, используя только современные средства диагностики состояния конструкций зданий и сооружений, можно с большой вероятностью решать инженерные защитные мероприятия, что послужит надежной гарантией для защиты жизнедеятельности населения Волгоградской области при землетрясениях.