В этой монографии опубликована наша статья:
Уломов В. И., Севостьянов В. В., Миндель И. Г., Трифонов Б. А. Оценка
сейсмической опасности для высотных зданий в г. Москве // Современное
высотное строительство. Монография (464 с.). М.: ГУП «ИТЦ
Москомархитектуры», 2007. С. 94-100см.
здесь
21-22 ноября 2007 г. в Москомархитектуры
состоялась Юбилейная 5-я Международная конференция, на
которой мною был
сделан доклад «Низкочастотные
сейсмические воздействия на высотные здания в г. Москве от далёких очагов
сильных землетрясений» (см.
здесь
О
сейсмических проявлениях в Москве
По всей видимости, наша планета вступила в эру землетрясений: с начала 2023 года уже произошло девять значительных сейсмических событий, при которых толчки достигали семи баллов и выше. Все мы знаем о катастрофическом землетрясении в Турции, однако сильные толчки отмечались также в Индонезии, Новой Зеландии, Папуа — Новой Гвинее и небольшом островном государстве Вануату.
Последствия землетрясения в Турции
Афтершоки ощущались по всему миру, начиная от Калифорнии и заканчивая Грецией. Чувствовали колебание почвы и жители России — на огромной территории от Сочи до Камчатки.
Что с нашей планетой? Почему землетрясения случаются с такой частотой? Возможно ли, что сильное землетрясение произойдет в столичном регионе?
На данной странице вы можете посмотреть онлайн-карту землетрясений в мире, график и подробную статистику толчков (сегодня 23 августа 2023). Сила землетрясения зависит от глубины толчка, расстояния до эпицентра, и измеряется в баллах по шкале Рихтера, характирезующих магнитуду (энергию, выделившуюся в виде сейсмических волн).
В данном блоке отмечены землетрясения в Москве (Россия) или ближайшие к Москве, если регион не сейсмически активный; Сколько всего было землетрясений сегодня, за год, или за выбранный период; так же, количество толчков с магнитудой выше 5 и самое сильное землетрясение в 2023 году.
Мы собираем информацию из всех доступных источников, среди которых: BGS (Британская геологическая служба), EMSC (Европейско-средиземноморский сейсмологический центр), GA (Австралийский центр исследования Земли), GDACS (Глобальная система координации и оповещения о стихийных бедствиях), GFZ (Немецкий исследовательский центр наук о Земле), GHNZ (Информационный центр геологической опасности Новой Зеландии), NRCAN (Исследовательский центр природных ресурсов Канады), TMD (Тайский метеорологический департамент), USGS (Геологическая служба США), UOA (Афинская сейсмологическая лаборатория). В настройках вы можете выбрать любой набор служб сейсмомониторинга для отображения землетрясений на карте. Данные обновляются в реальном времени, через небольшой интервал.
(более детальные
сведения о сказанном можно получить
Восточно-Европейская равнина, в центре которой расположена Москва,
характеризуется относительно слабой сейсмичностью и очень редко
возникающими здесь местными землетрясениями с интенсивностью в эпицентре
до 6-7 баллов. Такие явления известны, например, в районе
городов Альметьевск (землетрясения в 1914 и 1986 гг.), Елабуга (1851 г.,
1989 г.), Вятка (1897 г.), Сыктывкар (1939 г.), Верхний Устюг (1829 г.).
Аналогичные по силе землетрясения возникают на Среднем Урале, в
Предуралье, Приазовье, Поволжье, в районе Воронежского массива. На
Кольском полуострове и сопредельной с ним территории отмечены и более
крупные сейсмические события (Белое море, Кандалакша, 1626 г., 8 баллов).
Наряду с этими сейсмическими явлениями на территории европейской части
нашей страны ощущаются также колебания от сильных землетрясений,
происходящих в сопредельных зарубежных регионах (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ,
Центральная Азия). На северо-западе ощущаются землетрясения Скандинавии
(Норвегия, 1817 г.), на юге – сильные землетрясения Прикаспийского
бассейна (Туркменистан, 1895, 2000 г.), Кавказа (Спитак, Армения,
1988 г.), Крыма (Ялта, 1927 г.). См. рис. 1 и 2.
Фрагмент карты Общего сейсмического
районирования территории Российской Федерации — ОСР-97С, характеризующей
максимально возможный сейсмический эффект и предназначенной
для оценки сейсмической опасности при строительстве особо ответственных
сооружений, в том числе высотных зданий. На фоне рельефа
земной поверхности разной штриховкой показаны зоны сейсмической
интенсивности (в данном случае, видны только 6- и 7-балльные) и красным цветом
— местоположение тектонических разломов разного возраста. Тонкими серыми
линиями оконтурены административные области.
Рис. 2. Схема изосейст от сильнейших
удаленных землетрясений, ощущавшихся в Москве. Цифрами помечена
интенсивность (баллы) в зонах, в которых ощущались такие сотрясения.
Остальные пояснения на этой карте.
Среди
других удаленных сейсмических очагов в Москве ощущаются 2-3-балльные
колебания почвы от сильных землетрясений, происходящих в западной части
Центральной Азии, на Северном Кавказе и в Крыму. Из недавних таких
событий, ощущавшихся на верхних этажах зданий в Москве, было 9-балльное
землетрясение 6 декабря 2000 г. на западе Туркменистана.
На обширной площади, в том числе в Москве и Санкт-Петербурге,
неоднократно наблюдались сейсмические колебания интенсивностью до 34
баллов от заглубленных очагов крупных землетрясений, происходящих в
Восточных Карпатах (район Вранча, Румыния, рис. 3). Нередко сейсмическая опасность
усугубляется техногенным воздействием на литосферную оболочку Земли
(добыча нефти, газа и других полезных ископаемых, инъекция флюидов в
разломы и т.п.). Такие, «индуцированные», землетрясения регистрируются в
Татарстане, Пермской области и в других регионах страны. Слабые
землетрясения (5 баллов и менее) возможны практически повсеместно.
Фрагмент карты глобальной сейсмической
опасности, созданной при участии многих стран мира, в том числе и России, и
опубликованной в 1999 г. под эгидой ООН в США. Сейсмический эффект на этой карте
представлен в виде ускорений колебаний грунта, который с вероятностью 90% не
должен быть превышен в течение 50 лет (иными словами, повторяемость такого
эффекта в среднем составляет один раз за 500 лет). Здесь самый светлый цвет соответствует 5
и менее баллам, голубой цвет — 5-6 баллам, зеленый — 6-7, желтый — 7, розовый — 8, красный
— 9 и коричневый — 9-10 баллам. Пунктирной стрелкой показан путь
сейсмических волн от эпицентральной зоны Вранча до Москвы.
Наиболее близкие к Москве очаги слабых тектонических землетрясений
находились в районах Рязани и Твери. Из относительно недавних таких
сейсмических явлений было 4-5-балльное землетрясение с магнитудой М=3.5, случившееся 18 января 2000 г. в Кировской области.
Ближайшая к Москве 6-балльная зона удалена от центра города на расстояние
около 120 км и частично захватывает восточную часть Московской области.
По всем имеющимся сейсмологическим данным,
Москва относится к сейсмически безопасным районом. За письменный период
истории Руси с Х
века по настоящее время ни в летописях, ни в литературных источниках, в
Москве не было отмечено ни одного достаточно сильного местного
землетрясения. Не было зарегистрировано ни одного сколько-нибудь заметного
местного подземного толчка за все 70 лет практически непрерывных
наблюдений Сейсмической станицей «Москва» (ЦСС «Москва»), расположенной
в Пыжевском
переулке (см. рис. слева).
В низкой чувствительности сейсмографов этой станции сомневаться
не приходится, т.к. на ее сейсмограммах имеются даже записи
сотрясений от трагических террористических взрывов, разрушивших в сентябре 1999 года
жилые дома на юге Москвы (см. ниже).
В настоящее время для официальной оценки сейсмической опасности на
территории Российской Федерации служит Комплект карт общего сейсмического
районирования — ОСР-97, созданный в 1991-1997 гг. в Институте физики Земли
РАН под руководством автора этих строк (см. раздел «Районирование» и рис.
1).
Комплект состоит из трех карт — ОСР-97-А, ОСР-97-В и ОСР-97-С, отражающих
90%- (карта А), 95%- (В) и 99%-ную (С) вероятность не
превышения (или 10%, 5% и 1% возможного превышения) в течение 50 лет расчетной сейсмической
интенсивности, указанной на картах.
В соответствии с ОСР-97, район Москвы
расположен в зоне возможных 5-балльных сейсмических воздействий, отнесенных к средним грунтам по классификации действующих строительных норм
и правил — СНиП -7-81* «Строительство в
сейсмических районах». Некоторое приращение балльности возможно на более
слабых (рыхлых) и обводненных грунтах.
Вместе с тем, как уже сказано, до Москвы
нередко доходят ощутимые сейсмические волны от очагов крупных
землетрясений в Восточных Карпатах (район Вранча, Румыния), расположенных
на глубине 150-200 км от земной поверхности и удаленных от Москвы на
расстояние около 1400 км (см. рис. 3). По историческим сведениям, самое
«древнее» из известных таких землетрясений ощущалось во «Владимирской
земле» в 1230 году с интенсивностью до 5 баллов. Предполагается также, что
самым близким к Москве было якобы «подмосковное» землетрясение 1446 г. такой же
интенсивности. По другим же источникам, его так же относят к Карпатскому
очагу. Не менее сильным было и Карпатское землетрясение 1802 г.
Относительно недавними сейсмическими
событиями такого рода, во время которых сотрясения в Москве достигали
интенсивности 3–4 баллов, были Карпатские землетрясения 1940, 1977, 1986 и
1990 г. В последнем случае ощущались два толчка — 30 и 31 мая 1990 г. На
14-18 этажах современных высоких зданий башенного типа интенсивность
колебаний, возможно, достигала и 5-6 баллов. Это вполне естественно,
поскольку с увеличением высоты здания колебания всегда усиливаются за счет
его раскачивания. Особенно часто это наблюдается при низкочастотных
(плавных) сейсмических колебаниях от удаленных очагов сильных
землетрясений (высокие частоты быстро затухают с расстоянием). Например,
при относительно плавных сейсмических колебаниях в юго-западном районе
Москвы при Карпатском землетрясении 1977 г. в железобетонном здании
башенного типа на 24 этаже даже наблюдались заметные повреждения в виде
небольших трещин на стыке стен и потолков. Сообщалось также, что шпиль
Московского университета на Воробьевых горах раскачивался с амплитудой
якобы до двух метров. Вместе с тем, нужно заметить, что такие и даже более
интенсивные (до 7 баллов) сейсмические воздействия на здания соизмеримы с
ветровыми нагрузками, которые учитываются при проектировании и
строительстве таких сооружений.
Рис.4. Сейсмограммы Центральной сейсмической
станцией «Москва», полученные во время землетрясения в зоне Вранча на
территории Румынии 4 марта 1977 г.
По приведенным на рис. 4 сейсмограммам Центральной сейсмической станции
«Москва» видно, как перемещалась, с какой
скоростью и ускорением, земная поверхность в Москве во время землетрясения
в зоне Вранча в 1977 г.
Первыми, как всегда, достигают пункта
наблюдения продольные волны Р, распространяющиеся с большей скоростью, по
сравнению с поперечными волнами . Более
интенсивными являются поперечные волны, поскольку они обусловлены
преобладанием сдвиговых подвижек пород в сейсмических очагах. Как видно,
даже на вертикальной составляющей трехкомпонентных записей ЦСС «Москва»,
они явно преобладают по амплитуде. Раскачивая в горизонтальном направлении
оснований зданий и сооружений, интенсивные поперечные волны (и, прежде
всего, вызываемые ими ускорения колебаний грунта) являются самыми опасными
для строительных объектов.
Поскольку тот и другой тип волн рождается в
сейсмическом очаге одновременно, то по времени запаздывания прихода
поперечных волн по отношению к продольным (), зная скорости
тех и других, по специальным годографам легко
определить расстояние от пункта наблюдений до эпицентра этого
сейсмического события. Направление на источник определяется по продольным
волнам. Зная
азимут прихода продольных волн и эпицентральное расстояние, а также
амплитуду и частоту колебаний, оперативно вычисляются координаты эпицентра
землетрясения и его магнитуда. Затем результаты обработки могут быть
уточнены по данным, полученным с сети других сейсмических
станций .
Рис. 5. Так замысловато будет сотрясаться в горизонтальной
плоскости территория Москвы
во время максимального возможного землетрясения в зоне Вранча
с магнитудой М=8.0. Клубок
из непрерывной линии — это изменение перемещения грунта.
Долгосрочный прогноз сейсмических сотрясений в Москве
Район Вранча в Восточных Карпатах является
одним из наиболее активных в сейсмическом отношении в Европе (см. рис. 3).
Сильные землетрясения, возникающие здесь, сопровождаются разрушениями не
только на румынской территории, но и в соседних европейских странах.
Наиболее крупные из них с магнитудой более 7.0,
случившиеся в 1908, 1940, 1977 и 1986 гг., повлекли за собой
многочисленные жертвы и причинили серьезный ущерб строительным объектам в
Румынии. Так, только при землетрясении 1977 г. в этой стране
погибло 1560 человек и свыше 11 тысяч получили ранения, в Бухаресте
практически полностью разрушились 32 высотных здания. Большие разрушения
испытали и два других румынских города, удаленных более чем на 200 км от
эпицентральной области.
Карпатский очаг, как и многие сейсмоактивные регионы
мира, характеризуется относительно стабильным
сейсмическим режимом, т.е. землетрясения в заданных интервалах
магнитуд возникают здесь достаточно ритмично. Это позволяет осуществлять их
долгосрочный прогноз и определять интервалы времени (годы), в пределах
которых обязательно должны произойти такие (ранжированные по магнитудам)
землетрясения.
Последовательность возникновения крупных землетрясений (с магнитудами
М=7.5 и М=7.0) в Восточных Карпатах и их ориентировочный долгосрочный
прогноз до 2300 г. иллюстрирует рис. 6. Как видно,
максимальный сейсмический эффект, который может возникнуть в Москве в
результате самого крупного Карпатского землетрясения, не должен превысить 5 баллов.
Но и это может случиться не очень-то скоро.
Последовательности
возникновения Карпатских землетрясений (кружки) с магнитудами М=7.5
(точнее, от 7.3 до 7.7) и М=7.0 (т.е. от 6.8 до 7.2) и долгосрочный
прогноз таких землетрясений (серые кружки), вызывающих сейсмические
сотрясения интенсивностью от 3-4 до 5 баллов на территории Москвы. Согласно
расчетам,
очередное землетрясение с М=7.5 должно произойти в Карпатах приблизительно
в промежутке между 2158 г. и 2288 г., а с М=7.0 — в интервале 2006-2036
гг.
В
Геофизической службе РАН (Обнинск) накоплен большой цифровой
сейсмографический материал по слабым Карпатским землетрясениям, в том
числе и на территории Москвы, на основе которого можно исследовать
особенности сотрясений грунта в Москве и изучать их спектральный состав,
знание которого необходимо для московских проектировщиков и строителей.
Здесь PZ, PE, SZ, SE — спектры продольных ()
и поперечных () сейсмических волн по
вертикальной () и горизонтальной ()
составляющим, соответственно. В прямоугольных рамках разным цветом указаны
год, месяц и дата землетрясений, для которых построены эти спектры. В
таблицах приведены подробные сведения о времени возникновения
землетрясений в Карпатах, координатах их эпицентров, глубине очагов и
магнитуде.
Так реагируют короткопериодный
(желтый) и длиннопериодный (красный) маятники сейсмометров на колебания их
основания (зелёный цвет).
Если мысленно перевернуть
картинку, то можно представить себе реакцию малоэтажных и высотных зданий на
низкочастотные колебания грунта. При таких смещениях грунта высотные здания
подвергаются сейсмическим воздействиям более значительно, чем невысокие
строения.
Страшны
ли «небоскребы» в Москве?
Возвращаясь к сейсмической ситуации в Москве в
связи со строительством здесь высотных зданий, для сравнения, можно
было бы привести еще один фрагмент той же карты глобальной сейсмической опасности,
но теперь для территории США (см. раздел .
Не только Нью-Йорк с
его знаменитыми, многочисленными и высочайшими небоскребами, но и другие
крупнейшие американские города, в сейсмическом отношении находятся во сто
крат в менее благоприятной обстановке, по сравнению с Москвой. Особенно в
Калифорнии.
«Не землетрясения
убивают людей, а здания», справедливо заявили в своей книге «Зыбкая
твердь» (М.: «Мир», 1988) известные американские инженеры-сейсмологи Дж. Гир и Х. Шах. Иными словами, нужно качественно и грамотно строить,
сообразуясь с потенциальной сейсмической опасностью, и тогда землетрясения
не будут страшны.
Одновременно,
следует признать, что сейсмическая уязвимость
Москвы действительно
может возрасти, но не только из-за уплотнения и просадки
грунта, вызванных интенсивной застройкой города и повышением этажности
строительства, но и в связи с тем, что из-за разрастания сети
искусственных подземных полостей, а также широкого использования участков
с насыпными грунтами, породы чрезмерно насыщаются водой и другими
флюидами. И это может усилить сейсмический эффект на целый балл и более от
тех же удаленных очагов Карпатских землетрясений.
Усиление сейсмического эффекта
происходит также в результате очень большой длительности (сотни секунд)
низкочастотных сейсмических колебаний на территории г. Москвы от удаленных
и заглубленных очагов Вранчских землетрясений в Восточных Карпатах.
Что же касается сейсмически активных
тектонических разломов под Москвой и опасности возникновения под городом
сильных местных землетрясений, о которых нередко заявляют некоторые
геофизики и геологи, то для таких утверждений пока нет никаких
сейсмологических оснований. Древнейшая Восточно-Европейская платформа
остается такой же устойчивой, какой и была десятки и сотни миллионов лет
тому назад. Хотя, как известно, трудно отыскать на земном шаре участки,
где не было бы вообще никаких разломов. Однако большинство из них давно «отжили» период своей активности и на протяжении миллионов лет
крепко-накрепко «залечены», и никаких землетрясений на них не возникает.
Хроника сейсмичности Земли.
Отзвуки дальних землетрясений в Москве // Земля и Вселенная. 2006. № 3. С.
102-106
Уломов В. Москва и
землетрясения есть вещи несовместные? // City «МИР и DOM». Сент. 2005
г. С. 109–113. (
Оценка возможных сейсмических воздействий на
территории г. Москвы в соответствии с Общим сейсмическим районированием
территории Российской Федерации — ОСР-97. Отчет ИФЗ РАН, 2004 г. 30 стр.
Евгений Федорович Саваренский —
заведующий сейсмической станцией «Москва».
О
сотрясениях зданий при производстве строительных работ
Эта работа была выполнена в 2003 г. по заказу НИЦ
«Тоннели и метрополитены» и Институтом физики Земли Российской академии наук
(ИФЗ РАН). Поводом для постановки сейсмометрических наблюдений явились жалобы
местных жителей на сильные сотрясения, а также видимые повреждения в стенах
отдельных жилых и общественных зданий, расположенных в непосредственной близости
от участка строительства тоннельно-эстакадного варианта третьего транспортного
кольца в районе Лефортово.
Объектом сейсмометрического мониторинга было
6-этажное кирпичное здание дома №31/35 по ул. Фридриха Энгельса, построенное в
30-х годах прошедшего столетия и наиболее подверженное процессу
трещинообразования в его конструкциях. Априори предполагалось, что наряду с
естественной просадкой этого здания, вызванного недавней надстройкой четырьмя
этажами его восточного крыла, определенное влияние на накопление деформаций в
стенах здания будут оказывать техногенные сейсмические воздействия, создаваемые
работой механизмов в рядом расположенном котловане.
Как известно, при динамических воздействиях такие
конструкции уязвимы сильнее, чем не имеющие трещин. Ранее достаточно полное
обследование городской застройки вблизи строящихся тоннелей было выполнено НИИ
ОСП и НИЦ ТМ ЦНИИС. При этом были обнаружены многочисленные трещины в стенах
целого ряда зданий. Основная причина появления большинства трещин была объяснена
дополнительными напряжениями от неравномерной осадки фундаментов. В старых
постройках трещины в стенах особенно часто появлялись в углах зданий, в карнизах
и в кирпичной кладке стен над оконными проёмами. По материалам разведочного
бурения на участках строительства Лефортовских тоннелей, Метрогипротрансом
составлены инженерно-геологические разрезы вдоль их осей.
Целью работы ИФЗ являлось исследование характера и
интенсивности техногенных сейсмических воздействий строительных механизмов на
ближайшую к котловану и значительно поврежденную трещинами часть здания дома №
31/35 по ул. Фридриха Энгельса (см. фотоснимки). Поставленные задачи были
реализованы путем круглосуточного (в течение более одного месяца) сейсмического
мониторинга подвального и чердачного помещений указанной части здания двумя
трехкомпонентными комплектами современной высокочувствительной цифровой
сейсмометрической аппаратуры. Интерпретация полученных сейсмограмм включала в
себя профессиональную обработку огромного числа трехкомпонентных записей
сейсмических колебаний разного рода (естественный городской фон, импульсные
воздействия механизмов в котловане и др.), анализ их спектрального состава и
других физических параметров (амплитуды смещения, скорости, ускорения и др.).
Для наиболее интенсивных и информативных колебаний составлен каталог, включающий
указание времени (дата, час, минута, секунды) их возникновения, величины
амплитуд, частоты колебаний и других параметров, характеризующих колебательные
(вибрационные) процессы в исследуемом здании. Эта обширная информация,
записанная на компакт-дисках, включена в Приложение к Отчету и может быть
полезна для последующего практического использования в строительной практике.
Весь объем экспериментальных сейсмометрических
наблюдений, цифровая обработка и анализ зарегистрированных данных выполнен
сотрудниками Лаборатории континентальной сейсмичности, Лаборатории сильных
землетрясений и Лабораторией сейсмометрии Института физики Земли: Уломов В. И.
(Общее руководство работой. Написание разделов — Введение, разделы 1, 2,
подраздел 5.1, Заключение); Арефьев С. С., Быкова В. В. ( Анализ сейсмографического
материала, написание подраздела 5.2), Марченков А. Ю. ( Обеспечение
инструментальных наблюдений; обработка первичных данных, написание подраздела
4.2, приложение 1) Уломов И. В. ( Обработка и интерпретация сейсмометрических
данных, написание раздела 3, подразделов 4.1, 5.3, Приложение
2, все фото, оформление отчета, запись на компакт-диск).
Расположение исследуемого здания в Москве.
Вид со стороны котлована строящейся магистрали 3-го
транспортного кольца. Светлое 6-этажное здание в центре фотоснимка — изучаемый
объект.
Так выглядят сейсмометры конструкции Лаборатории
сейсмометрии ИФЗ, установленные в подвальных и чердачных помещениях этого
6-этажного здания (я тихонько подошел, чтобы убедиться в чувствительности
аппаратуры).
Примеры записей сотрясений.
Имеется прекрасная коллекция фотоснимков
повреждений зданий от просадки грунта под ними. Позже эти фото,
выполненные Игорем Уломовым, будут также выставлены на этом
сайте.
Рис. 1. Расположение на территории Москвы
сейсмических станций, предназначенных для изучения глубинного строения и
возможной местной сейсмичности. Кроме двух стационарных станций,
принадлежащих Геофизической службе РАН (станция ЦСС) и Институту физики
Земли РАН (ИФЗ), остальные были установлены Опытным конструкторским Бюро
РАН с целью отладки аппаратуры.
Рис. 2. Так выглядят трехкомпонентные (вертикальная
и две горизонтальные составляющие) записи величин
скоростей сейсмических сотрясений, вызванных террористическими взрывами в Москве
в 1999 г. и зарегистрированных высокочувствительной
аппаратурой, действующей на территории Института физики Земли РАН (данные Игоря Уломова, Лаборатория сейсмометрии ИФЗ, ул. Большая Грузинская,
10).
ЦИФРА
95 этажей в башне «Восток», что в «Москве-Сити». На сегодня это самое высокое здание столицы — 373,7 метра.
Что влияет на силу землетрясения?
Андрей Никонов, ведущий специалист по палеосейсмологии Института физики Земли РАН, подтверждает, что ситуация с землетрясениями в Москве непростая: несмотря на географические условия, землетрясения все же могут произойти по причине активного строительства в столице.
Из-за строительства метро, а также подземных торговых центров и гаражей структура грунта меняется — он становится более водянистым, рыхлым. Но чем более рыхлый грунт, тем менее устойчивы здания и сооружения, которые на нем стоят. Андрей Никонов считает, что масштабы человеческой деятельности в Москве и других больших городах неизбежно влияют на земную кору и активизируют тектонические процессы.
Первый фактор — многоэтажное строительство. С каждым годом в столице становится все больше многоэтажных строений, а на верхних этажах колебания всегда значительно сильнее, чем на поверхности. Это может вызвать панику, особенно у людей, склонных к тревожности, указывает эксперт. И хотя в Москве не может произойти землетрясение такой силы, чтобы вызвать разрушения и гибель людей, но у кого-то может случиться сердечный приступ, а кто-то в приступе паники, возможно, выпрыгнет в окно.
Второй фактор — некоторые районы столицы строятся на насыпных грунтах, но насколько они устойчивы? Один из таких московских районов — Марьино, построенный на бывших полях аэрации (для этого сняли четыре метра грунта, а затем насыпали новый).
Третий фактор — в некоторых районах высокий уровень грунтовых вод. Есть дома, в подвалах которых пристутствует вода, сообщил Никонов. Однако подтопления, как и насыпные грунты, усиливают сотрясения зданий при подземных толчках. Поэтому необходимо бороться с подтоплениями в подвалах.
Самые уязвимые для подтоплений столичные районы расположены между Яузой и Ярославским шоссе, а также вдоль Щелковского, Варшавского, Дмитровского шоссе и шоссе Энтузиастов, между Капотней и Южным портом. А еще в Лефортове иногда подтапливаются госпиталь имени Бурденко и Академия бронетанковых войск. Из-за рельефа местности подтапливаются районы Китай-города и Таганки, Тихвинская улица и Хохловский переулок.
В городе все больше заасфальтированных поверхностей, а газонов становится меньше, поэтому вода не впитывается и почти полностью сливается в ливневую канализацию. А пропускная способность ливневой канализации уже недостаточна.
Также при строительстве в Москве следует учитывать возможное появление карстовых провалов — больших дыр или трещин, которые возникают из-за мягкой московской почвы.
При этом Александр Гусев, гендиректор журнала «Строительство. RU», заявляет, что все здания, строящиеся в Москве, проектируются сегодня с таким запасом прочности, чтобы выдержать землетрясение магнитудой 9 баллов по шкале Рихтера (при том, что Московский регион считается одним из самых безопасных в России с точки зрения сейсмической активности).
Землетрясения станут происходить чаще
23 июня в МЧС сообщили о землетрясении на территории Краснодарского края. Эпицентр землетрясения находился в 299 километрах от г. Армавир на глубине 5 километров. С конца мая текущего года сейсмологи регулярно фиксируют землетрясения у краснодарского побережья Черного моря. Отмечаются частые землетрясения на Сахалине.
По словам доктора технических наук Юрия Виноградова (директор единой геофизической службы РАН), в ближайшие годы ожидается увеличение частоты землетрясений.
Статистика показывает, что землетрясения с магнитудой порядка 9 баллов происходят примерно раз в пять-семь лет. Однако те, что немного слабее (8 баллов), возникают гораздо чаще, два-три раза в год. С 2019 года сейсмическая активность на планете была ниже обычного, однако природа всегда стремится к равновесию. Следовательно, есть все основания полагать, что в ближайшие четыре-пять лет сейсмическая активность будет выше среднего уровня, заявляет ученый. Это означает, что и количество землетрясений увеличится. При этом невозможно сказать, где именно произойдет самое сильное землетрясение и когда это случится.
Ученый указал на сейсмоактивные зоны России: это Кавказ, Алтай и Саяны, район Байкала, Камчатка, Сахалин и Курильские острова. В этих регионах давно не было сильных толчков, что означает, что они могут случиться в ближайшие годы, заметил Виноградов.
Сейсмоактивные зоны в России
Грунт уже не тот
Доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории палеосейсмологии Института физики Земли РАН Андрей Никонов считает, что не все так просто.
— Да, сильные землетрясения у нас невозможны в силу географических причин. Но в последние годы появился новый фактор — активное строительство. Москва 1977 года и Москва 2023 года — это два разных города, — пояснил Андрей Алексеевич. — Из-за активного строительства метро, подземных торговых комплексов и гаражей меняется состав грунта. Он становится обводненным и, следовательно, куда более рыхлым. А чем более рыхлый грунт, тем менее устойчивы здания и сооружения, которые на нем стоят.
Андрей Никонов уверен, что человеческая деятельность в таких масштабах, которые наблюдаются в Москве и других крупных мегаполисах, неизбежно влияет на земную кору, нарушает ее, оживляет тектонические процессы. Вот несколько факторов, которые, по словам ученого, способны усилить последствия будущих землетрясений.
— В Москве становится все больше многоэтажных домов. А на верхних этажах колебания всегда существенно сильнее, чем на поверхности земли. Если, скажем, живущие в квартирах на первом этаже люди могут вообще никаких толчков не почувствовать, то на десятом и выше тряска будет куда как серьезнее. Так недалеко и до паники — особенно у людей с тревожным складом характера, — рассуждает Андрей Алексеевич.
По его словам, в Москве невозможно землетрясение такой силы, чтобы вызвать разрушения и гибель людей. Однако могут случиться сопутствующие жертвы: кого-то хватит сердечный приступ, а кто-то может в результате панической атаки броситься в окно.
Второй фактор: во многих районах столицы дома строятся на насыпных грунтах. Насколько они прочны — вопрос.
— Полностью на насыпных грунтах стоит район Марьино, — уточняет урбанист Григорий Мельник. — Он, как известно, построен на бывших полях аэрации, с которых сняли четыре метра грунта и насыпали новый.
Третий фактор: в некоторых районах довольно высок уровень грунтовых вод.
— У нас есть дома, где в подвалах время от времени появляется вода, — добавляет Андрей Никонов. — При этом надо понимать, что подтопления, как и насыпные грунты, при подземных толчках увеличивают сотрясения зданий. Поэтому с водой в подвалах необходимо бороться.
Больше всего уязвимы для подтоплений районы между Яузой и Ярославским шоссе, местность вдоль Щелковского, Дмитровского, Варшавского шоссе и шоссе Энтузиастов, а также районы между Южным портом и Капотней. В Лефортове порой подтапливаются фундаменты госпиталя имени Бурденко и здания Академии бронетанковых войск.
— Уже много десятилетий в силу рельефа местности подтапливает районы Китай-города и Таганки, Тихвинскую улицу, Хохловский переулок, некоторые участки проспекта Мира, — рассказывает Григорий Мельник. — Но проблема не только в рельефе. В городе растет площадь «запечатанной», то есть занятой асфальтом поверхности — парковки, дороги, пешеходные зоны. Газонов все меньше, и воде просто физически некуда впитываться. В итоге почти вся она сливается в ливневую канализацию. Между тем пропускная способность ливневки осталась прежней — как при ее постройке.
Берегись пустоты
Также, по словам ученого, при любом строительстве в Москве нужно помнить о периодическом появлении карстовых провалов — огромных дыр или трещин, которые образуются в мягкой московской почве. Строительство подземного торгового комплекса на Манежной площади в 1995–1996 годах спровоцировало, например, оседание и обрушение подземных полостей в радиусе до полутора километров.
В итоге в 1998 году на Большой Дмитровке вместе с углом нежилого дома № 18 в провал ушел белый джип. Дыру пришлось срочно залить бетоном. Злые языки тогда даже утверждали, будто бы ее забетонировали вместе с джипом, а его владельцу выплатили компенсацию.
— Строители прокладывали подземный коллектор, клали трубу и еще во время изысканий проглядели древнее русло ручья, которое оказалось заполнено песком, — рассказывает геолог и спелеолог Юрий Долотов. — Когда строительная техника в этот песок врезалась, он потек вниз.
В результате образовалась здоровенная воронка размерами примерно 20 на 20 метров.
— Сейчас любым работам предшествуют самые тщательные инженерные изыскания. Сначала проводятся исследования толщ грунтов, их состава, и только после этого ведется строительство, — говорит доктор геолого-минералогических наук Виктор Осипов.
Удалось же построить комплекс «Москва-Сити» на участке, где в ХVIII и ХIХ веках были каменоломни.
— Здесь в течение десятков лет добывали так называемый бутовый камень, который используется для строительства, — рассказывает преподаватель географического факультета МГУ имени Ломоносова профессор Сергей Болысов. — По сути, деловой центр выстроен как раз на этом месте.
И стоит он, как уточняет ученый, на карстовых породах, которые легко размываются водой из подземных горизонтов. Давно известно — известняк очень зыбок. Не зря комплекс «МоскваСити» называли самой большой дыркой в Европе. Поэтому, перед тем как начать возведение башен, строители вывезли весь ненадежный грунт. Но осталась вторая проблема — Москварека. Чтобы построить небоскреб, нужно углубиться на 20–50 метров, а на этом уровне постоянно присутствует вода. Но выход нашли! Под комплексом создали систему перепускных каналов, откуда специальные насосы все время откачивают воду. Но, разумеется, деловой центр совершенно безопасен, ведь над проектом работали лучшие международные компании, использующие самые передовые наработки, уже опробованные в островных Сингапуре и Гонконге. Так что опасаться москвичам совершенно нечего.
Прочная платформа
— Москва и Подмосковье находятся в асейсмической зоне, крупных землетрясений здесь быть не может, — успокаивает Юрий Виноградов. — Дело в том, что мы находимся на территории Восточно-Европейской платформы, она по своим сейсмическим параметрам очень стабильна.
По словам эксперта, при строительстве зданий в столице устойчивость к особо серьезным землетрясениям не учитывалась, поскольку это «лишняя трата денег». Вместе с тем, как отмечает Виноградов, в Москве в основном ощущаются толчки от удаленных землетрясений, которые происходят на очень больших глубинах.
Например, 2013 году было землетрясение в Охотском море.
— Толчки тогда ощущались по всему миру, поэтому и в Москве было около пяти баллов, — рассказывает сейсмолог.
Вместе с тем, по словам ученого, мощность землетрясения, которую мы испытываем, зависит, как ни странно, от этажа здания, где находимся. Чем выше этаж, тем трясет сильнее. Если на земле может быть четыре балла, то на высоте 12-го этажа — уже все пять!
Главный научный сотрудник Института теории и прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Петр Шебалин, в свою очередь, вспоминает землетрясение в Карпатах.
— До Москвы могут доходить отголоски землетрясений в Карпатах и на Кавказе. В 1977-м, на-__пример, было так называемое Карпатское землетрясение в Румынии, и в Москве, в районе Теплый Стан, ощущались толчки силой до четырех баллов.
Действительно, 4 марта 1977 года около половины одиннадцатого вечера жители Москвы наблюдали странные и пугающие явления: раскачивались люстры, звенела посуда в сервантах, в наполненных ваннах плескалась вода, хлопали двери. Особенно сильно ощущалось это в высотных, недавно построенных домах. Многие горожане тогда поспешили оставить квартиры и вышли на улицы, захватив завернутых в одеяла спящих детей. Впрочем, очень скоро все прекратилось. Жители старых районов, где много невысоких кирпичных домов, и вовсе ничего особенного не заметили. На следующий день москвичи узнали из газет, что это было землетрясение.
Последствия подобных катаклизмов, по словам Петра Шебалина, не самые значительные. Так, при толчках амплитудой 4 балла могут сотрясаться предметы в помещениях или упасть плохо закрепленные вещи. А вот при толчках магнитудой до 5,0 уже могут появиться мелкие трещины в стенах. Но говорить о разрушении зданий, даже частичном, конечно, не приходится. Пяти баллов для этого недостаточно.
Все под контролем
Как отмечает генеральный директор отраслевого журнала «Строительство. RU» Александр Гусев, все здания, строящиеся в Москве, проектируются исходя из возможности землетрясения в 9 баллов по шкале Рихтера. Проще говоря, с огромным запасом прочности. И все это несмотря на то, что Московский регион в плане сейсмоустойчивости — один из самых безопасных в России. Наиболее высокие и тяжелые здания имеют свайно-плитные фундаменты. Это значит, что здание стоит на бетонной плите толщиной до 4,5 метра. А под этой плитой еще и сваи, уходящие на глубину от 8 до 50 метров — в зависимости от особенностей грунта.
— Мне даже теоретически трудно представить, что подобная конструкция может чего-то там не выдержать. Что касается остальных домов, то и они строятся с учетом сейсмоустойчивости и наличия под ними пустот. Скажем, метро. Башни «Москвы-Сити», например, возводились не над линиями подземки, а рядом с ними. Поскольку пятачок там маленький, то станции метро довольно узкие: чтобы всем места хватило. Или взять хрущевки. Ах, они старые, ах, они развалятся! А эти дома строились исходя из того, что их через 25 лет снесут и заменят на более современные. А они уже по 50–60 лет стоят и что-то не разваливаются. Потому что и проектировщики, и строители дело свое знают. Так что не волнуйтесь — все под контролем, — уверен Гусев.
Виноваты не США, а Луна
Как утверждает кандидат геолого-минералогических наук Сергей Варущенко, режим сейсмотектонической активности на планете остается неизменным. По его мнению, нет оснований считать, что планету внезапно начнет трясти сильнее обычного, скорее можно говорить о временном усилении сейсмической активности в определенных зонах. Конечно, это не облегчает ситуацию для тех, кто пострадал от сильных землетрясений, потерял своих близких или имущество. Поэтому один из главных вопросов — это как не стать жертвой будущих толчков.
Прогнозировать сейсмические события возможно, но лишь с определенной степенью вероятности. Более того, такие прогнозы может быть проблематичным для власти и граждан, отметил Варушенко. Ошибка в прогнозировании сильного землетрясения может иметь самые серьезные последствия: нужно проводить эвакуацию населения, останавливать и консервировать производства, создавать лагеря для беженцев. А что, если землетрясения не произойдет?
Сергей Варущенко опровергает конспирологическую теорию, что подземные толчки последних месяцев были вызваны искусственно. Разговоры о том, что США взорвали мощную бомбу под землей и вызвали тем самым сейсмическую активность по всему миру, несостоятельны. Слухи о применении тектонического и сейсмического оружия —лишь бессмысленные разговоры, считает эксперт. Конечно, подземные ядерные взрывы могут как-то повлиять на сейсмику, но точный механизм такого воздействия до сих пор не совсем понятен. Кроме того, сегодня ядерные испытания проводит только Северная Корея.
Как утверждает Варущенко, сейсмический режим Земли подвержен влиянию Луны. Вращение Луны вокруг Земли не только вызывает приливы и отливы в морях, но и приводит к деформации земной коры. Эти изменения могут способствовать накоплению энергии, которая затем освобождается в виде сильного землетрясения.
В землетрясениях виновата Луна
Виноваты не Штаты, а Луна
Сергей Варущенко отверг конспирологическую версию о том, что подземные толчки последних месяцев вызваны искусственно. Мол, Соединенные Штаты взорвали ядерную бомбу под землей, вот весь мир и трясет.
— Слухи об использования тектонического, сейсмического оружия — это досужие разговоры. Да, подземные ядерные взрывы способны влиять на сейсмику. Но как именно — не очень понятно, эффект от них изучен мало. При этом ядерные испытания сегодня проводит только Северная Корея, — говорит эксперт.
По словам Варущенко, на сейсмический режим Земли скорее способна влиять Луна.
— Ее вращение вокруг Земли вызывает не только приливы и отливы, но и деформацию земной коры. Подобные деформации иногда помогают накапливать энергию, которая выплескивается в сильном землетрясении.
КСТАТИ
Первое зафиксированное землетрясение в Москве случилось еще в XV веке. 1 октября 1445 года, по словам летописца, «в шесть час нощи тая потрясеся град Москва, Кремль и Посад весь, и храми поколебашися». Со слов очевидцев в хрониках того времени зафиксировано, что сами собой звонили колокола на колокольнях, тряслись стены домов. Люди были изрядно напуганы, но никаких особых бед этот «землетрус» не причинил. Многие даже ничего не заметили, поскольку спали. Еще одно землетрясение в Москве имело место в 1802 году. Его подробно описал в журнале «Вестник Европы» Николай Карамзин: «Удары были чувствительнее в высоких домах, почти во всех качались люстры, в иных столы и стулья. Многие люди, не веря глазам, вообразили, что у них кружится голова. Те, которые шли по улице или ехали, ничего не чувствовали, и большая часть жителей только на другое утро узнала, что в Москве было землетрясение»
Возможно ли сильное землетрясение в Москве?
Первое зарегистрированное землетрясение в Москве произошло в XV веке — 1 октября 1445 года. Летописец сообщает, что в «в шесть час нощи тая потрясеся град Москва, Кремль и Посад весь, и храми поколебашися». Хроники того времени отмечают, что колокола на колокольнях вдруг принялись звонить сами по себе, тряслись стены домов. Люди были напуганы, хотя никаких серьезных последствий от этого землетрясения не было — многие москвичи вовсе его не заметили, поскольку в это время спали.
Юрий Виноградов утверждает, что Москва и Подмосковье расположены в асейсмической зоне, поэтому крупные землетрясения здесь исключены. Регион находится на территории Восточно-Европейской платформы, которая обладает очень стабильными сейсмическими параметрами. При этом в Москве ощущаются колебания, вызванные оталенными землетрясениями, которые происходят на больших глубинах. Например, в 2013 году произошло землетрясение в Охотском море, его толчки ощущались во всем мире, в том числе и в Москве (здесь было зафиксированы толчки около пяти баллов).
Кроме того, сила землетрясения, которую мы чувствуем, зависит от этажа здания, на котором мы находимся. Чем выше этаж, тем более ощутимы толчки. Если на земле можно ощутить четыре балла, то на 12 этаже будут чувствоваться все пять.
Петр Шебалин из Института теории и прогноза землетрясений и математической геофизики РАН отмечает, что последствия землетрясений в Карпатах и на Кавказе могут доходить и до Москвы. Например, в 1977 году произошло так называемое Карпатское землетрясение в Румынии, при этом в Москве (районе Теплый Стан) ощущались подземные толчки силой до четырех баллов.
Катастрофические землетрясения в Москве невозможны, утверждают специалисты
Последствия таких катаклизмов незначительны, успокоил Шебалин. При толчках в 4 балла дрожат предметы в помещениях, падают плохо закрепленные вещи. При толчках до 5 баллов могут появляться мелкие трещины в стенах. Но ожидать разрушения зданий, пусть даже частичного, не стоит — пятибалльного землетрясения для этого явно недостаточно.