Более полутора миллионов квадратных километров территории Республики Саха (Якутии) являются сейсмоопасными. Ежегодно здесь происходят сотни землетрясений различной силы, интенсивностью до 9-10 баллов по 12-ти балльной шкале МSК-64. Наиболее сейсмоопасными являются Северо-Восток и Юг Якутии. Землетрясения по своим разрушительным последствиям, количеству жертв, материальному ущербу и деструктивному воздействию на среду обитания человека занимают одно из первых мест среди других природных катастроф. Время возникновения землетрясений предсказать, как правило, не удаётся, они возникают внезапно, что ещё более делает их опасными. Землетрясения неизбежны. Они обусловлены продолжающейся сотни миллионов лет глобальной эволюцией литосферы Земли, однако существуют определённые пространственные и энергетические закономерности, которые позволяют дифференцировать территории по степени их геодинамической активности и сейсмической опасности. Данные закономерности отражаются на картах сейсмического районирования территорий или площадок строительства, составляемых при проведении работ по сейсмическому районированию. Карты сейсмического районирования необходимы для планирования размещения объектов строительства и осуществления сейсмостойкого строительства с учётом возможной силы землетрясений, происходящих на этой территории или площадке. Изучением землетрясений занимается наука сейсмогеодинамика, которая рассматривает сейсмичность как результат деформирования земной коры и всей литосферы с учётом фрактальных особенностей их слоисто- блоковой структуры, прочностных свойств и процессов разрушения на разных иерархических масштабных уровнях. Сейсмическое районирование- это картирование сейсмической опасности. В зависимости от задач, степени детальности и масштаба исследований сейсмическое районирование бывает общим (ОСР, масштаб карт 1: 2 500 000), детальным (ДСМ, масштаб 1: 1 000 000 - 1: 100 000) и микросейсмическим (сейсмическое микрорайонирование- СМР, масштаб 1:50 000 и крупнее). Карты ОСР являются нормативными, обязательными для использования при проектировании и строительстве ответственных объектов и жилых домов. ДСР составляются для уточнения сейсмической опасности отдельных регионов, административных территорий и других объектов урбанизации и ответственного строительства. Карты СМР составляются и используются, как правило, для сейсмического районирования городов, площадок строительства отдельных объектов гражданского, промышленного, гидротехнического, дорожного и прочего строительства. На территории Якутии обособляется четыре литосферные плиты: Евроазиатская, Североамериканская, Амурская и Лаптевоморская (Рис.1). Границы этих плит представлены зонами разломов- деструкции земной коры, к которым приурочены наиболее активные проявления сейсмических событий.
Общее сейсмическое районирование (ОСР) служит для целей планирования развития народного хозяйства в масштабах страны и крупных регионов. Картирование в масштабе 1: 2 500 000 ведётся в баллах шкалы сейсмической интенсивности с учётом амплитуд ускорений и скоростей грунта и других характеристик колебаний грунта. Современные нормативные карты ОСР построены на принципах сейсмической параметризации зон ВОЗ (зоны возникновения очагов землетрясений). В основе лежат представления о фрактальном структурно – динамическом единстве геофизической среды и региональной сейсмичности. Карты ОСР охватывают всю территорию России, в том числе и Якутии, Опорным для всех иных карт сейсмического районирования является ОСР, основанное на комплексных сейсмологических, тектонических и геолого- геофизических исследованиях, способствующих выявлению планетарных, региональных и межрегиональных сейсмогеодинамических взаимодействий литосферных плит, блоков земной коры, зон ВОЗ, деструктивных зон и разломов земной коры. Общее сейсмическое районирование территории РФ и Якутии отражено на трёх картах: ОСР-2015 -А, ОСР 2015 -В и ОСР-2015 - С. Масштаб карт- 1: 2 500 00. На этих картах показаны территории различного уровня сейсмической опасности: 5, 6, 7, 8, 9 и 10 баллов по шкале МSК-64. Карта ОСР-2015-А - соответствует 90%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 10%-ной вероятности превышения) предназначена для зданий и сооружений пониженного уровня ответственности (статья 7 ФЗ № 384 от 23 декабря 2009г и статья 481 Градостроительного кодекса РФ) и частично объектов нормального уровня ответственности с применением соответствующих коэффициентов (СП 14. 13330. 2014, табл.3) ( Рис.2)
Карта ОСР-2015-В - соответствует 95%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 5%-ной вероятности превышения) - для объектов нормального уровня ответственности (Рис.3).
Карта ОСР-2015-С - 99%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет (или 1%-ной вероятности превышения) - для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, особо опасным , технически сложным и уникальным (ст.481 Градостроительный кодекс РФ).(Рис.4)
Более подробно о применении карт при строительстве объектов различного уровня ответственности можно уточнить в СП 14.13330. 14 (СП- свод правил). При составлении карт ОСР в Институте Физики Земли РАН, под руководством В. И. Уломова, разработана линеаментно-доменно- фокальная (ЛДФ) модель строения территории : крупный регион с интегральной характеристикой сейсмического режима и три его основных структурных элемента – линеаменты (сейсмоактивные разломы), домены, включающие квазиоднородные в тектоническом и геодинамическом отношении объёмы геологической среды и характеризующиеся рассеянной (диффузной) сейсмичностью, потенциальные очаги землетрясений, указывающие на наиболее опасные участки геологических структур. Структурными элементами зон ВОЗ являются линеаменты, домены и потенциальные очаги.
Карты сейсмического микрорайонирования составляются в масштабе 1: 50 000 и крупнее. Сейсмическое микрорайонирование выполняется с целью количественной оценки влияния местных грунтовых условий (состав грунта, особенности рельефа, наличие сейсмоактивных разломов, мерзлоты, таликов, водонасыщенных пород, водоносных горизонтов), на сейсмичность площадок строительства, с указанием изменения интенсивности в баллах. Выделение участков с различным уровнем сейсмичности производится на основе комплексного изучения сейсмических свойств грунтов, инженерно- геологических, гидрогеологических и сейсмотектонических особенностей строения площадок (Рис.5).
В результате работ по сейсмическому микрорайонированию должна составляться карта сейсмического микрорайонирования. Для районов распространения вечномёрзлых грунтов (мерзлоты), сейсмические свойства которых в основании сооружений могут изменяться в процессе строительства и эксплуатации под воздействием техногенных факторов, карты сейсмического микрорайонирования составляются в двух вариантах: для естественных условий, существующих в период производства работ и прогнозируемых изменений при эксплуатации.. Существуют несколько методов производства работ по сейсмическому микрорайонированию, закреплённых в нормативных документах РСН 60-86 и РСН 60-87: метод сейсмологической регистрации землетрясений и взрывов, метод сейсмических жесткостей, расчётные методы и метод микросейсм. Устойчивость зданий и сооружений к воздействию землетрясений зависит, кроме того и от их конструкций, сейсмических свойств строительных материалов, качества строительства и условий эксплуатации.