Основен наука

Геология за втечняване на почвата

Геология за втечняване на почвата
Геология за втечняване на почвата

Видео: ТОП 5 причини защо Линия 3 на метрото е най-трудната за изпълнение 2024, Юни

Видео: ТОП 5 причини защо Линия 3 на метрото е най-трудната за изпълнение 2024, Юни
Anonim

Втечняване на почвата, наричано още втечняване на земетръс, провал на земята или загуба на сила, което причинява иначе твърдата почва да се държи временно като вискозна течност. Явлението се среща във водонаситени неконсолидирани почви, засегнати от сеизмични S вълни (вторични вълни), които причиняват вибрации на земята по време на земетресения. Въпреки че земетресеният шок е най-известната причина за втечняване, някои строителни практики, включително взривяване и уплътняване на почвата и виброфлотация (който използва вибрираща сонда за промяна на структурата на зърното на заобикалящата почва), предизвикват умишлено това явление. Лошо дренираните финозърнести почви като пясъчни, копринени и чакълести почви са най-податливи на втечняване.

Гранулираните почви са съставени от смесица от почвени и порови пространства. Когато земетресения шок се случи на замърсени почви, пълните с вода пори пространства се сриват, което намалява общия обем на почвата. Този процес увеличава водното налягане между отделните почвени зърна и зърната след това могат свободно да се движат във воднистата матрица. Това съществено понижава устойчивостта на почвата към срязващ стрес и причинява масата на почвата да придобие характеристиките на течността. В своето втечнено състояние почвата се деформира лесно и тежки предмети като конструкции могат да бъдат повредени от внезапната загуба на опора отдолу.

Сгради, изградени върху насипно стъпало на почвата и се накланят лесно, когато настъпва втечняване, тъй като почвата вече не поддържа основите на конструкциите. За разлика от това, конструкциите, закрепени към основи или твърди почви в райони, склонни към земетресения, търпят по-малко щети, тъй като по-малко вибрации се предават през основата на структурата по-горе. В допълнение, сградите, закотвени към основата, имат намален риск от накланяне и накланяне.

Един от най-тежките епизоди на втечняване в модерно време се е случил в Китай по време на земетресението в Таншан през 1976 г. Някои учени смятат, че площ от повече от 2400 кв. Км (около 925 кв. Мили) е била подложена на силно втечняване, което допринася за обширното влошаване щети, настъпили в южната част на града. Втечняване на меката езерна утайка, върху която е изграден централният град Мексико, усили ефектите от земетресението през 1985 г., епицентърът на който се намираше на стотици километри. В допълнение, втечняване на земята под районите на Мисия и Пазар в Сан Франциско по време на земетресението през 1906 г. предизвика няколко структури да се раздуха и да се срути. Тези райони са изградени върху слабо запълнени регенерирани влажни зони и плитководни площи.

Втечняване може също да допринесе за пясъчни удари, които са известни също като пясъчни циреи или пясъчни вулкани. Пясъчните удари често съпътстват втечняване на пясъчна или мътна почва. С разпадането на гранулираната структура на почвата плътността на почвата се увеличава. Това повишено налягане изтласква водата от поровите пространства между почвените зърна и изхвърля мокър пясък от земята. Пясъчните удари са наблюдавани след няколко земетресения, включително земетресенията в Ню Мадрид от 1811–12 г., земетресението в Таншан 1976 г., земетресението в Сан Франциско-Оукленд през 1989 г. и земетресенията в Крайстчерч през 2010–11 г.

В допълнение, втечняване може също да причини свлачища. Например, по време на земетресението в Аляска от 1964 г. втечняването на пясъчен слой от мека глина под Търнагин Хайтс, предградие Анкоридж, предизвика свлачище в масата на земята, което разруши приблизително 75 домове и наруши комунални услуги.