Lichefierea solului in caz de cutremur- o problema reala

Lichefierea solului sta la baza unor distrugeri masive in urma cutremurelor, precum si cel din Japonia. Acest fenomen este pe cat de fascinant pe atat de periculos. Luand ca exemplu cutremurul din Japonia acesta a fost unul de subductie, prin care o placa tectonica aluneca sub o alta adiacenta, determinand o lichefiere a solului. Insa zona lichefiata de data aceasta este extrem de mare, surprinzand cercetatorii implicati. Descoperirea pune totodata sub semnul intrebarii codurile existente de constructie si de tehnologii folosite in locatii vulnerabile, precum: Portland - Oregon, Washington si California.
O echipa avansata de la GEER (Evaluare Geotehnica a Zonelor lovit de Dezastre Naturale) a intocmit un raport preliminar despre zonele distruse prin lichefiere in Japonia.
Pe o scara mai larga decat Japonia,  acesti ingineri experimentati au fost uimiti de cele peste cateva sute de mile de distrugeri din cauza lichefierii solului in regiunile afectate de cutremure, incluzand aici si Chile si Noua Zeelanda.


Scott Ashford, profesor de inginerie geotehnica la Universitatea de Stat din Oregon si membru al grupului ce a fost in Japonia, declara: "Noi am mai vazut exemple localizate de sol lichefiat, la fel de severe ca si acum, insa distanta si extinderea de acum este de o gravitate severa." 


"Structuri intregi s-au inclinat si apoi s-au scufundat in sedimente chiar in timp ce au ramas intacte." - spunea Ashford. "Deplasarea solului a distrus retelele de apa, canalizare si gaze, afectand toate utilitatile si infrastructura de care o comunitate are nevoie pentru a functiona. Am vazut zone de scufundare in adancime cat lungimea piciorului tau."

Pana la un punct aceasta lichefiere este comuna in toate cutremurele majore. E un fenomen prin care solul saturat, mai ales cu sedimente recente, nisip, pietris si umpluturi din constructii, poate sa-si piarda puterea in timpul cutremurelor. Asta poate duce apoi la scufundarea si deplasarea unor cladiri sau avarii in structuri prin scuturarea propriu zisa.
Insa majoritatea cutremurelor sunt mult mai scurte decat cele de acum din Japonia, spune Ashton. Durata de 5 minute, cum a fost in cazul japonez, poate forta cercetatorii sa reconsidere amploarea lichefierii in astfel de situatii.
"Cu asa un cutremur de durata, am vazut cum structuri ce puteau fi in regula pentru 30 de secunde, au continuat sa se scufunde si sa se deplaseze pe masura ce scuturarea a continuat cateva minute". "Si este clar ca sedimentele mai recente, precum arii contruite pe terenuri umplute recent, sunt cele mai vulnerabile."

"Constructii viitoare in astfel de locatii ar putea include tehnici de reducere a lichefierii, precum o compactare mai buna pentru densitatea solului, sau folosirea de coloane de piatra pentru reintarire."

Cutremure capabile de astfel de scuturari si cu zone masive de subductie nu pot fi intalnite oriunde, chiar si in regiuni seismice precum sudul Californiei. Insa un eveniment similar cu cele descrise poate fi inregistrat in Pacificul de N/V de la Zona de Subductie Cascadia, iar noile descoperiri fac evidente faptul ca lichefierea va fi critica acolo.

Multe arii din aceasta regiune, de la nordul californiei pana la British Columbia, au sol tanar vulnerabil la lichefiere: pe coasta, aproape de depozite de langa rauri si in arii umplute cu pamant. Sedimentele "tinere" in termeni geologici, pot fi cele depozitate in ultimii 10.000 de ani sau chiar mai mult. In Oregon de exemplu, putem enumera centrul Portland, Aeroportul International din Portland, obiectivele industriale din apropiere si alte zone incadrate in Valea Willamette.

Orice langa un rau sau regiune scufundata sau inundata din trecut este suspecta, iar Departamentul de Transport din Oregon a concluzionat deja ca 1100 de poduri in stat sunt in risc la un cutremur din Zona de Subductie Cascadia. Mai putin de 15% din acestea au fost consolidate pentru prevenirea colapsului.
"Constructiile aflate pe sol vulnerabil de lichefiere, nu doar se scufunda si deplaseaza in timp de cutremur, ci aluneca in jos daca exista pante catre orice rau din apropiere. Acest proces se numeste deplasare laterala. In cazul Portland am putea vedea asa ceva pe o lungime de chiar peste 4 picioare in unele cazuri, dar suficiente sa distruga constructii si sa ingroape conducte."
Unele distrugeri pot fi reduse sau prevazute, insa cel mai rezonabil tel este sa anticipam dezastrul - sa stim ce se va distruge cel mai probabil, sa facem planuri de contingenta pentru reparatiile necesare de implementare, si sa dezvoltam planuri de protectie pentru rezidenti pana cand serviciile se vor putea relua.
Mici armate de echipe utilitare deja lucreaza in japonia pentru asta, spune Ashford. Avem o paguma estimata de 300 de miliarde de dolari.
Impactul si deformarea in zonele de pana la Tokyo Bay afectate de lichefiere au fost diferite in mod semnificativ, de la o strada la alta. Constructiile portuale insa au avut cele mai mari distrugeri. Standardele serioase din Japonia in ceea ce priveste contructiile au prevenit colapsul multor cladiri, chiar daca acestea s-au deplasat si scufundat in sol.
Sursa: OregonEdu





Mai cititi si:
Catastrofa din Japonia - reflectii, invataturi, asocieri ...
Centrale nucleare construite pe falii tectonice in lume. Suntem condusi de extraterestrii ?  
Seism de 8,9 în Japonia: Un tsunami de zece metri a devastat regiunea de nord-est
O noua replica de 7.1 grade in Japonia