Кіріспе

Калифорниядағы жер сілкінісі

Палеомагниттік деректер Батыс Трансверс тауларының Тынық мұхиты тақтасы Солтүстік Америка тақтасына қатысты солтүстікке жылжуы нәтижесінде қалыптасқанын көрсетті. Тақта солтүстікке қарай жылғанда, бір кезде жағалауға параллель болған жердің бөлігі сағат тілімен бұрылып, оны шығыс-батыс бағытында қалдырды. Трансверс жоталары батыс жағында Санта-Барбара арнасынан басталатын алқаптар тізбегін құрайды. Шығысқа қарай жылғанда Вентура алқабы, Сан-Фернандо аңғары және Сан-Габриэль алқабы орналасқан, олардың барлығының солтүстік шекарасында белсенді кері жарылымдар (Сан-Каетано, Қызыл тау, Санта-Сусана және Сьерра-Мадре) бар. Санта-Барбарада үш (1812, 1925 және 1978) және Сан-Фернандо аңғарында екі (1971 және 1994) зиян келтірген оқиға тіркелді, бірақ алқаптағы басқа да жарылымдардың жоғары Квартерлік жылдамдығы үлкен жер сілкінісіне әкеп соқпады.

Жер сілкінісі

Сан-Фернандо жер сілкінісі 1971 жылдың 9 ақпанында, Тынық мұхиты уақытымен сағат 6:00:41-де (UTC бойынша 14:00:41-де) болды. Сейсмометрлер тіркегендей, жердің күшті қозғалысы шамамен 12 секундқа созылды, бірақ оқиғаның барлығы 60 секундқа жуық уақытқа созылған. Лос-Анджелестің солтүстігіндегі таулардағы итермелі жарылымдар осы оқиғаға және 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісіне себеп болды. Екі жер сілкінісі де шамасы жағынан ұқсас болды, алайда 1994 жылы жер бетінде жарылыс болған жоқ. Екеуі де қалалық және өнеркәсіптік аймақтарда болғандықтан, маңызды экономикалық шығындарға әкелді. Сондықтан, оқиғалар жоспарлау органдарының нақты зейін тартуына ие болды және ғылыми қауымдастықтарда жан-жақты зерттелді.

Қатты қозғалыс

1971 жылдың басында Сан-Фернандо аңғарында 241 сейсмограмманы тіркеген күшті қозғалыс сейсмометрлерінің тығыз желісі орналасты. Бұл жер сілкінісін сол кезде күшті қозғалыс сейсмологиясы саласындағы ең толық зерттелген оқиғаға айналдырды; салыстыру үшін, 1964 жылғы Аляска жер сілкінісі күшті қозғалыс тіркелімдерін ұсынбады. Осы оқиғаны тіркеуге осыншама көп станциялардың болуының бір себебі – 1965 жылғы қаулы болды, ол Беверли-Хиллз және Лос-Анджелестегі жаңа салынып жатқан алты қабаттан жоғары ғимараттарды үш аспаппен жабдықтауды талап етті. Бұл талап бірнеше жылдан кейін Бірыңғай құрылыс кодексіне қосымша ретінде енгізілді. 175 тіркелім осы ғимараттардан, тағы 30-ы гидравликалық құрылымдардан, ал қалғаны Сан-Андреас жарығының бойындағы жер бетіндегі орналасқан станциялардан алынды. Пакойма тоғанына орнатылған аспап 1,25g ең жоғары көлденең үдеуді тіркеді, бұл бұрынғы жер сілкіністерінен екі есе жоғары көрсеткіш. Бұл өте жоғары үдеу – суреттің бір бөлігі ғана, себебі тербелістің ұзақтығы мен жиілігі де зақымның ауқымын анықтайды. Үдеу тіркегіш бетон платформаға орнатылған. Тастарда жарықтар пайда болды және аппаратқа тас құлау қаупі туды, бірақ негізі зақымдалмады, алайда құрылғының шамалы (жарты градус) еңістігі анықталды, ол көлденең маятник контактілерін жапқан болуы мүмкін. Бақытты жағдайдың нәтижесінде, аппарат қағаз бітіп қалғанша алты минут бойы жазбаларын жалғастырып, ғалымдарға алғашқы 30 жер сілкінісінің соңғы тербелісі туралы қосымша мәліметтер ұсынды. Ең көп зақым жер бетіндегі жарықтардың солтүстігінде және таулардың етегінде байқалды. Ауруханалар, автокөлік жолдарының көпірлері және Сильмар жасөспірімдер залы мыңдаған фут қалыңдықтағы тұнбалы материалдардың үстінде орналасқан қалың аллювийде салынған. Сан-Фернандо қаласында жер асты су, кәріз және газ жүйелеріне көптеген үзілістер келді, ал кейбір бөліктері соншалықты зақымданғандықтан, олар тоқтатылды. Жердің ығысуы тротуарлар мен жолдарға зақым келтірді, қатты асфальт пен бетон жарықтарындағы кеңдік астыңғы топырақтағы ығысудан асып кетті. 1969 жылғы Санта-Роза жер сілкінісінің әсерлерін зерттеу кезінде аллювийге жақын жердегі күшейтілген зақымдар тіркелді. Аңғардың оңтүстік жағындағы Вентура бульвары маңындағы ұқсас интенсивті зақымдар да топырақ түрімен байланысты екені анықталды. Федералдық, округтік және жеке ауруханалар әртүрлі дәрежеде зақымдалды, Сан-Фернандо аңғарындағы төрт ірі нысан құрылымдық зақымдарға ұшырады, ал екеуі құлады. Индиан Хиллз медициналық орталығы, Футхилл медициналық ғимараты және Пакойма лютерандық кәсіби ғимараты ауыр зақымдарға ұшырады. Қарттар үйлері де зардап шекті. Бір қабатты Футхилл қарттар үйі жарықтың бетін бұзған және үш футқа көтерілген бөлікке өте жақын орналасқан. Жарықтар жаяу жүргіншілер жолымен және үйдің аумағымен өтті. Ғимарат пайдаланылмады және тұрды. Арматурлы бетон блоктан салынған құрылыс соққыға және көтерілуге ұшыраса да, Олив Вью және Ветерандар ауруханасы кешендерімен салыстырғанда жақсы жағдайды көрсетті. Медициналық емдеу және күтім ғимараты шығыс және оңтүстік жағында ашық (жер бетінен жоғары), батыс жағында аралас (жер бетінен жоғары және төмен), ал солтүстік жағында жер астындағы жер қойнауын қамтыды, бұл айырмашылық жердің азды-көпті еңістігіне байланысты болды. Төрт сыртқы баспалдақтарды қоса алғанда, бүкіл құрылысты бес жеке ғимарат деп санауға болады, өйткені баспалдақ мұнаралары негізгі ғимараттан шамамен төрт дюймге бөлінген. Ғимараттың екінші-бесінші қабаттарында қолданылған жер сілкінісін күшейту үшін қиыршық қабырғалар қолданылды, бірақ бірінші қабаттағы бетон қабырғаларда сирек қолданылатын сырғанақ буындар техникасы оларды осы жүйеге қосудан сақтады. Ғимаратқа келген зақымдар, оның ішінде төбе плиткаларына, телефон жабдықтарына және лифт есіктеріне, жертөле мен бірінші қабатта ең көп байқалды, ал жоғары қабаттарда зақым аз болды. Екінші қабаттағы қатаңдықтың айырмашылығы төменгі қабаттарға келген ауыр зақымдардың себебі болуы мүмкін. Бірінші қабат құлауға жақын болғандықтан, ғимарат солтүстікке қарай екі футқа дейін еңкейіп, төрт бетон баспалдақ мұнарасының үшеуі негізгі ғимараттан құлап кетті. Сан-Фернандо жер сілкінісіне дейін АҚШ-тың батысынан тыс жерлерде күшті қозғалыс сейсмометрлерінің аз ғана орналасқан жерлері болды, бірақ Жер сілкінісі және жел күштері комитетінің ұсынысы бойынша, Ветерандар әкімшілігі NOAA-мен байланысты Сейсмологиялық далалық қызметпен (NOAA) келісімге келді, ол Бірыңғай құрылыс кодексінің екінші және үшінші аймақтарындағы барлық VA нысандарына аспаптарды орнатуға міндеттенді. Осы аймақтарда күшті жер сілкінісіне ұшырау ықтималдығы жоғары екені анықталды және таңдалған VA ауруханаларын екі аспаппен жабдықтау жоспарланды. Бір аспап құрылымның ішінде, екіншісі нысаннан алшақ орналасқан бос кеңістікте орнатылатын болды. 1973 жылға қарай, ең жоғары тәуекелді (тек 3-аймақта 26 аспап орнатылды) бірнеше нысандар Сиэтл, Мемфис, Чарльстон және Бостон қалаларында орнатылды. Үстіңгі тоған 1921 жылы гидравликалық толтыру әдісімен салынды, ал одан үш жыл бұрын салынған үлкен төменгі тоған да осы стильде салынған. 1964 жылы төменгі тоғанды тексеру нәтижесінде Калифорния штаты мен Лос-Анджелес су және қуат департаменті арасында келісімге келді, ол су қоймасының деңгейін әдеттегіден 10 фут төмен ұстауға мүмкіндік берді. Тоғанның құлауы оның жалпы биіктігін төмендеткендіктен, сыйымдылығын азайту туралы шешім құнды сақтандыру шарасы болды.