Mi a talaj-folyadék?

A talaj cseppfolyósítása azt a talajt írja le, amely elveszíti az erőt, amikor hatalmas stresszt alkalmazunk. A cseppfolyósodáskor telített talajok olyan talajok, ahol a talajrészecskék közötti terek vízzel vannak feltöltve. A víz korlátozott nyomást gyakorol, amelyet egy földrengés nagyít. A cseppfolyósítás nyomást gyakorol a megtartó falakra is, ami a talajrészecskék csúszását vagy dőlését okozza. Az ilyen mozgások általában jelentős károkat okoznak a szerkezetek számára.

Példák a talaj-folyadék incidensekre

Niigata földrengés (Honshu, Japán, 1964)

1964. június 16-án, 7, 5 és 7, 6 közötti nagyságrendű földrengés volt, sújtotta Japán Niigata városát. A földrengés fókuszmélysége 21 mérföld volt, a part menti területeken pedig a VIII. A hiba fordított mozgása és a gyenge talajviszonyok egyike azoknak a tényezőknek, amelyek újra aktiválják a hibát. A Niigata nagy része a Agano és a Shinano folyók delta-lerakódásaiból álló, tömörítetlen homokon áll. 15 perccel a földrengés után Niigata megkapta a cunami első hullámát. Elárasztotta az Awa-szigetet, Sado-szigetet és Oki-szigeteket Shimane prefektúrában. A Ryotsu kikötője 9 láb magas hullámot, 13 méteres Shiotami és 3-6 méteres Naoetsu felvételt készített. A homokos strandok legfeljebb 20 méter hosszúak. Az ezt követő hullámok 20 és 50 perces időintervallummal rendelkeztek.

Alaszka földrengés (Dél-Közép-Alaszka, USA, 1964)

1964. március 27-én 9, 2-perces nagyságrendű földrengést hoztak magukkal Alaska Prince William hangterületéhez. A földrengés mintegy 15, 5 mérföldre kezdte a földet, az epicentrum mintegy 74 mérföldre fekszik Anchorage-tól keletre, 6 mérföldre keletre a Fiord Főiskolától és 55 mérföldre nyugatra Valdeztól. A roham körülbelül 4, 5 percig tartott, ami az amerikai történelem leghatékonyabb talajcseppfolyósítása. A mozgalmak egészen 1200 km-re voltak Seattle-ben, Washingtonban. A folyók, tavak és sok vízi út a Texasig és Louisianaig terjed. Csak a Delaware, Connecticut és Rhode Island vízrögzítői nem regisztrálták a földrengést. A földrengésből származó cunamisok Kaliforniába és Oregonba jelentős kárt okoztak. 2013-ban 129 haláleset és 2, 3 milliárd dollár értékű vagyoni veszteség volt.

Loma Prieta földrengés (Észak-Kalifornia, USA, 1989)

1989. október 17-én az észak-kaliforniát körülbelül 8-15 percen keresztül földrengés érte Nisene Marks Állami Parkban. A Loma Prieta földrengés 6, 9 mp-es és IX-es maximális Mercalli-intenzitással rendelkezett. 63 ember halt meg és 3, 757 sérült. A régió négy éves aszályon esett át, ami korlátozta a földcsuszamlások potenciálját. Az epicentrum körüli terep azonban nagy mozgást ért el, a legfeljebb 4000 földi meghibásodással, amelyek ezekben a 15 másodpercben előfordultak. Széleskörű károkat okozott a Santa Cruz megyében, valamint jelentős anyagi károkat Monterey megyében. Azonban a San Francisco-öbölre és az Oakland-re kiterjedő hatások, ahol a cseppfolyósítás következtében a helyszíni amplifikáció következett be. Számos földhatás, mint például a lefelé irányuló mozgás, a repedések a földön és a leesés. A cseppfolyósodás súlyos károkat okozott a San Francisco Marina kerületében, és egy nem pusztító szökőárat értek el Monterey-öbölben. A legnagyobb kár a Cypress Street Viaduct Nimitz Freeway összeomlásakor történt. Az autópálya felső kétszintes része összeomlott, és az alacsonyabb autópályán az autók lerobbantak az alacsonyabb szinteken. A San Francisco-t az Oakland-öbölhez csatlakozó híd 49 méteres része is összeomlott.

A talaj-folyadékok hatásainak mérséklése

A talaj cseppfolyósítása rendkívüli károkat okozhat a környezetnek és az épületeknek. A homokos alapokkal rendelkező épületek azonnali veszteséget szenvednek, ami drasztikus és szabálytalan építési elrendezést eredményez, és így súlyos szerkezeti károsodást okoz. A szaggatott földmozgás megszakíthatja a földalatti vezetékeket. Így a földrengésmérnökök eszközöket dolgoztak ki a cseppfolyósítások enyhítésére annak érdekében, hogy minimalizálják ezeket a hatásokat. Ilyen módszerek közé tartoznak a talajtömörítési módszerek, mint a Vibro tömörítés mélység vibrátorokkal, Vibro kőoszlopokkal és dinamikus tömörítéssel. Ezek a technikák a talaj sűrűségét eredményezik, lehetővé téve a talajok cseppfolyósodását. A meglévő épületek befecskendezhetők olyan fugával, amely stabilizálja a cseppfolyósodásra érzékeny talajréteget.

Mi a talaj-folyadék?

Rang	incidens	Elhelyezkedés	Év
1	Niigata földrengés	Honshu, Japán	1964
2	Alaszka földrengés	Dél-Közép-Alaszka	1964
3	Loma Prieta földrengés	Észak-Kalifornia, Egyesült Államok	1989
4	Nagy Hansin földrengés	Hyogo prefektúra, Japán	1995
5	Chuetsu földrengések	Niigata prefektúra, Japán	2004
6	Canterbury földrengés	Dél-sziget, Új-Zéland	2010
7	Christchurch földrengés	Christchurch, Új-Zéland	2011