Алматы снова трясет. Это уже второе довольно ощутимое землетрясение с начала года. А не так давно оползень оборвал жизни сразу четверых человек, двое из которых – подростки. Природа раз за разом напоминает нам о том, насколько мы хрупки перед ее мощью. Наш корреспондент решил поговорить об этом и о многом другом с генеральным директором Академии Интересных Идей и Разработок, кандидатом физико-математических наук Смадияром Рахимовичем Усенбаевым.
Корр: Каковы особенности расположения нашего города?
Смадияр Рахимович: Город расположен в предгорье, здесь много разломов, много рек. В Алматы грунт как слоеный пирог, состоит из разных пород. Где-то ближе скальные породы, где-то их практически нет. Одни породы пропускают воду, другие – нет, третьи при накоплении воды становятся скользкими. А вода накапливается не только в следствии осадков, но и проникая в почву из тех же септиков (в частном секторе, например). Прибавьте сюда еще и тяжелое здание сверху и грунт поехал. Даже без землетрясения. Если идет разница высот, то может возникнуть оползень.
Именно от грунта, глубины залегания скальных пород и подземных вод должна зависеть этажность здания, его вес. Состав грунта надо смотреть под каждым строящимся зданием. Кто это делает?
Когда в 60-х годах выяснили, что город стоит на разломах, особенно – центр, а строить надо. И что делать? Поставили задачу: изучить грунт под каждым строением и исходя из этого возводить здания. Где можно строить 5 этажей, где – больше или меньше? И строили то, что было безопасно. Кто сейчас на это смотрит? Кто изучает, берет пробы грунта? Кто из застройщиков обращается за консультацией к сейсмологам, гидрогеологам»?
Корр: Как вы относитесь к сейсмопрогнозам?
Смадияр Рахимович: Во времена СССР, который сейчас принято ругать, ученые занимались наукой, делали сейсмопрогноз в планетарном масштабе. Изучалась тектоника плит, цикличность и на 100-150 лет могли просчитать тенденцию: в какую сторону идет сдвиг, где что давит? И определить, в какой момент наступит критическая ситуация? И когда наступит большое количество землетрясений. Это одно. А второе, это среднесрочный прогноз. Какие мы имеем свои разломы? Плюс учитываются силы в планетарном масштабе и можем просчитать на 30-50-70 лет – примерно жизнь здания, которое построили. Поэтому, должны так построить, чтобы за это время – 50-70 лет дом не разрушился, если произойдет землетрясение.
Корр: Самый волнующий для алматинцев вопрос: на сколько вероятно 12 бальное землетрясение в Алматы и какие способы есть, чтобы защитить население?
Смадияр Рахимович: По мнению моего бывшего коллеги по ИС АН КазССР, профессора, сейсмолога-геофизика Алкуата Нурмагамбетова, в Алматы 12-балльного землетрясения быть просто не может. Дело в том, что скальные породы на столько неоднородны, плиты разделились на столько разломов, что не способны передать удар такой силы. Из-за того, что плиты сломаны сила ударов гасится. Максимум, может быть 9-10 баллов.
Откуда эколог Елеусизов взял информацию о 12-балльном землетрясении и для чего пугает людей? Мне не понятно.
А поскольку речь идет о максимальных 8-10 баллах, отсюда и меры защиты. Достаточно (изучив грунт и просчитав оптимальное количество этажей), качественно построить дом и усовершенствовать его с помощью современных технологий и материалов, чтобы он выдержал волну в 9 и 10 баллов.
Но для этого нужно правильно ставить задачи. В этом и заключается основная проблема. Подход должен быть индивидуальный по каждому зданию.
Опять-таки, вспомним СССР, когда этим занимался не один институт. Стали ставить задачи в области повышения сейсмостойкости зданий, экспериментировать с самими зданиями, их конструкцией, фундаментами, чтобы придать им больше сейсмостойкости. Так появилась сначала 25-этажная гостиница, а потом и высотки на проспекте Достык. Чуть позже, в середине 80-х разработали и более сейсмостойкие панельные 9-этажные здания, которые появились в микрорайонах «Орбита», Алмагуль, Казахфильм.
В основе любого строительства лежат расчеты. Здания надо строить так, чтобы центр тяжести находился как можно ниже. Нижняя часть домов должна быть более тяжелой и массивной, в то время, как верхние этажи лучше оставить более легкими».
Корр: В чем, на ваш взгляд, состоит основная проблема высотных зданий при землетрясениях?
Смадияр Рахимович: Таких проблем несколько. Опасность для зданий в 20-30 этажей в том, что высотное здание, как стержень. После удара возникают вынужденные колебания. Первая проблема состоит в том, что амплитуда колебаний на 16 этаже ощущается не так, как на первом. Чем выше здание, тем больше амплитуда колебаний на его верхних этажах.
Есть и еще одна серьезная проблема, особенно, когда несколько одинаковых зданий стоят близко к друг другу. Это резонанс.
(Резонанс — это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к определенным значениям (резонансных частот), обусловленным свойствами системы. Таким образом, причиной резонанса является совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. Резонанс встречается в механике, электронике, оптике, акустике, астрофизике). — Примечание автора
То есть если совпадут колебания, то здание просто разрушится. Именно поэтому, когда строй солдат идет по мосту, то они никогда не маршируют, не идут в ногу, чтобы не получилось резонанса. Ведь если частота шагов воинов, шагающих в ногу, совпадет с частотой собственных колебаний моста, то он рухнет. Так и со зданиями.
Следовательно, колебания необходимо как можно скорее погасить. Рассматривали метод, когда на крыше здания размещался резервуар с водой. Вода от толчков приходила в движение и гасила, колебания самого здания.
Это надо было изучать, делать исследования! Поставить задачу любому старшекурснику политехнического института, студенту-математику. Какой должен быть объем воды, размер резервуара, его наполненность, высота, на которой он находится и т. д?
Так же при строительстве центр тяжести здания должен находится как можно ниже. Чтобы нижние этажи были более массивными и тяжелыми, а чем выше, тем конструкция должна быть легче. Надо что-то придумать, чтобы гасить колебания».
Корр: Кто-нибудь проводит подобные исследования?
Смадияр Рахимович: Сейчас я не знаю, проводятся такие исследования или нет?
Очень важно качество строительства. То, что строят сейчас в Казахстане находится под большим сомнением. Если мы не можем утверждать, что здания выдержат обещанные 8-9 баллов, как людей спасешь?
Раньше контролем занималось множество специалистов, организаций и целые институты, то сейчас все зависит исключительно от совести застройщика. Что он выберет? Соблюдение всех технологий и дорогие материалы, начиная от качества цемента, арматуры и заканчивая требованиями, когда соблюдается температурный режим и длительность затвердевания раствора? Или поставит во главу экономию средств и получение большей прибыли? Землетрясение в Турции наглядно показало разницу…
Продолжение беседы читайте в одном из ближайших выпусков Ponastroili.kz.
