Co to jest upłynnianie gleby?

Upłynnianie gleby opisuje glebę, która traci siłę, gdy zastosowane zostanie ogromne naprężenie. Nasycone gleby, w których zachodzi skraplanie, są glebami, których przestrzenie między cząstkami gleby są wypełnione wodą. Woda wywiera ograniczony nacisk, który jest powiększany przez trzęsienie ziemi. Skraplanie wywiera także nacisk na ściany oporowe powodując, że cząstki gleby przesuwają się lub przechylają. Takie ruchy zwykle powodują znaczne uszkodzenia struktur.

Przykłady incydentów upłynniania gleby

Trzęsienie ziemi Niigata (Honsiu, Japonia, 1964)

16 czerwca 1964 r. Trzęsienie ziemi o sile między 7, 5 a 7, 6 uderzyło w miasto Niigata w Japonii. Trzęsienie ziemi miało ogniskową głębokość 21 mil, a obszary przybrzeżne doświadczyły poważnego upłynnienia gleby VIII w skali intensywności Mercalli. Odwrotne ruchy podłoża i złe warunki pod gruntem to tylko niektóre z czynników, które ponownie aktywowały usterkę. Większość Niigata stoi na nieskonsolidowanym piasku ze złóż delta z rzek Agano i Shinano. 15 minut po trzęsieniu ziemi Niigata otrzymała pierwszą falę tsunami. Zalała wyspę Awa, wyspę Sado i wyspy Oki w prefekturze Shimane. Ryotsu Harbor zanotował falę o wysokości 9 stóp, 13 stóp Shiotami i 3-6 stóp Naoetsu. Piaszczyste plaże zarejestrowane do 20 stóp. Następujące fale miały przedział czasu 20 i 50 minut.

Trzęsienie ziemi w Alasce (południowo-środkowa Alaska, USA, 1964)

27 marca 1964 r. Przyniósł trzęsienie ziemi o sile 9, 2 momentu do obszarów Prince William Sound na Alasce. Trzęsienie ziemi zaczęło się około 15, 5 mil pod ziemią, z epicentrum około 74 mil na wschód od Anchorage, 6 mil na wschód od Fiord College i 55 mil na zachód od Valdez. Zachwyt trwał około 4, 5 minuty, co czyniło go najpotężniejszym upłynnieniem gleby w historii USA. Ruchy były odczuwalne aż do 1200 mil w Seattle w stanie Waszyngton. Rzeki, jeziora i wiele dróg wodnych rozsypało się aż do Teksasu i Luizjany. Tylko rejestratory wody w Delaware, Connecticut i Rhode Island nie zarejestrowały trzęsienia ziemi. Tsunami z trzęsienia ziemi spowodowały znaczne szkody w Kalifornii i Oregonie. W 2013 r. Odnotowano 129 ofiar śmiertelnych i straty majątkowe odpowiadające 2, 3 mld USD.

Trzęsienie ziemi Loma Prieta (Północna Kalifornia, USA, 1989)

17 października 1989 r. Trzęsienie ziemi z epicentrum w Nisene Marks State Park uderzyło w północną Kalifornię na około 8-15 minut. Trzęsienie ziemi w Loma Prieta miało wielkość 6, 9 momentu i IX maksymalną intensywność Mercalliego. Zginęły 63 osoby, a 3 757 zostało rannych. Region przeszedł czteroletnią suszę, ograniczając tym samym potencjał osuwisk. Jednak teren wokół epicentrum doświadczył wielu ruchów, aż do 4000 awarii ziemi w ciągu tych 15 sekund. W hrabstwie Santa Cruz doszło do znacznych szkód, a także do poważnego zniszczenia mienia w hrabstwie Monterey. Jednak efekty rozszerzyły się na obszar Zatoki San Francisco, a także na Oakland, gdzie nastąpiło wzmocnienie terenu z powodu upłynnienia. Wystąpiło wiele efektów naziemnych, takich jak ruch w dół, pęknięcia gruntu i spadki. Skraplanie spowodowało poważne uszkodzenia w dzielnicy Marina w San Francisco, a nieniszczące tsunami uderzyło w zatokę Monterey. Najwyższe szkody wystąpiły w upadku wiaduktu Cypress Street Nimitz Freeway. Górna dwupoziomowa część autostrady zawaliła się i zmiażdżyła samochody na niższych poziomach, podczas gdy samochód rozbił się na wyższej autostradzie. Zawaliło się również 49 stóp mostu łączącego San Francisco z Oakland Bay.

Łagodzenie skutków upłynniania gleby

Skraplanie gleby może spowodować ekstremalne szkody dla środowiska i budynków. Budynki z piaszczystym fundamentem powodują natychmiastową utratę wsparcia, co powoduje drastyczne i nieregularne rozmieszczenie budynków, a tym samym poważne uszkodzenia strukturalne. Szarpany ruch ziemi może przerwać podziemne linie użyteczności. W ten sposób inżynierowie trzęsienia ziemi opracowali sposoby łagodzenia skraplania w celu zminimalizowania tych skutków. Takie metody obejmują metody zagęszczania gleby, takie jak zagęszczanie Vibro przy użyciu wibratorów głębokich, kolumn z kamienia Vibro i zagęszczanie dynamiczne. Techniki te prowadzą do zagęszczenia gleby, umożliwiając wytrzymałość struktur na upłynnianie gleby. Istniejące budynki mogą być wstrzykiwane zaprawą, która stabilizuje warstwę gleby podatną na upłynnienie.

Co to jest upłynnianie gleby?

Ranga	Incydent	Lokalizacja	Rok
1	Trzęsienie ziemi Niigata	Honsiu, Japonia	1964
2	Trzęsienie ziemi na Alasce	Południowo-środkowa Alaska	1964
3	Trzęsienie ziemi Loma Prieta	Północna Kalifornia, Stany Zjednoczone	1989
4	Wielkie trzęsienie ziemi Hanshin	Prefektura Hyogo, Japonia	1995
5	Trzęsienia ziemi w Chuetsu	Prefektura Niigata, Japonia	2004
6	Trzęsienie ziemi w Canterbury	Wyspa Południowa, Nowa Zelandia	2010
7	Trzęsienie ziemi w Christchurch	Christchurch, Nowa Zelandia	2011