Põhiline teadus

Pinnase vedeldamise geoloogia

Pinnase vedeldamise geoloogia
Pinnase vedeldamise geoloogia

Video: Veeseaduse uuendused | Koolitus KOVidele 2024, Mai

Video: Veeseaduse uuendused | Koolitus KOVidele 2024, Mai
Anonim

Pinnase veeldamine, mida nimetatakse ka maavärina vedeldamiseks, pinnase purunemiseks või tugevuse kaotamiseks, mis põhjustab muidu tahke pinnase käitumist ajutiselt viskoosse vedelikuna. Nähtus ilmneb veega küllastunud konsolideerimata pinnases, mida mõjutavad seismilised S-lained (sekundaarsed lained), mis põhjustavad maavärinate ajal maa vibratsiooni. Ehkki maavärina šokk on veeldamise kõige tuntum põhjus, tekitavad teatavad ehitustavad, sealhulgas lõhkamine ja pinnase tihendamine ning vibroflotation (mis ümbritseva pinnase terade struktuuri muutmiseks kasutab vibreerivaid sonde), seda nähtust tahtlikult. Vedeldumiseks on kõige vastuvõtlikumad nõrgalt kuivendatud peeneteralised mullad, näiteks liivased, savised ja kruusad mullad.

Granuleeritud pinnas koosneb pinnase ja pooride segust. Kui maavärina šokk toimub niisketes muldades, varisevad veega täidetud pooriruumid, mis vähendab pinnase üldmahtu. See protsess suurendab veesurvet üksikute mullaterade vahel ja terad saavad siis vesises maatriksis vabalt liikuda. See vähendab oluliselt pinnase vastupidavust nihkepingele ja põhjustab pinnase massi omandamist vedeliku omaduste osas. Veeldatud olekus deformeerub pinnas kergesti ja altpoolt tuleva järsu toetuse kaotamise korral võivad rasked esemed, näiteks konstruktsioonid kahjustada saada.

Lahtise pinnase kaldega ehitised kalduvad vedeldamise korral kergesti kallale, kuna pinnas ei toeta enam ehitise aluseid. Seevastu maavärinaohtlikes piirkondades aluspõhja või jäiga pinnasega ankurdatud konstruktsioonid saavad vähem kahju, kuna vundamendi kaudu voolab ülaltoodud konstruktsioonile vähem vibratsiooni. Lisaks on aluspõhja külge ankurdatud hoonetel väiksem kalde ja kallutamise oht.

Üks kaasaja raskeimaid veeldamise episoode leidis Hiinas aset Tangshani maavärin 1976. aastal. Mõnede teadlaste hinnangul toimus üle 2400 km2 (umbes 925 km miili) pindala tõsine vedeldamine, mis aitas kaasa ulatuslikule vedeldamisele. kahju, mis leidis aset linna lõunaosas. Mehhiko keskel asuva pehme järvesete vedeldamine võimendas 1985. aasta maavärina tagajärgi, mille kese asus sadade miilide kaugusel. Lisaks põhjustas 1906. aasta maavärina ajal San Franciscos misjoni- ja turupiirkondade all oleva maa vedeldamine mitme ehitise kaldumise ja kokkuvarisemise. Need ringkonnad rajati halvasti täidetud taasväärtustatud märgaladele ja madalaveelistele aladele.

Vedeldamine võib kaasa aidata ka liivapuhangutele, mida tuntakse ka kui liivakeed või liiva vulkaanid. Liivapuhangud kaasnevad sageli liivase või räni mulda veeldamisega. Mulla granulaarse struktuuri kokkuvarisemisega suureneb mulla tihedus. See suurenenud rõhk pigistab vee mulla terade vahelistest pooridest välja ja ajab niiske liiva maapinnalt välja. Liivahooge on täheldatud pärast mitmeid maavärinaid, sealhulgas New Madridi maavärinad aastatel 1811–1212, Tangshani maavärin 1976. aastal, San Francisco – Oaklandi maavärin 1989. aastal ja Christchurchi maavärinad aastatel 2010–11.

Lisaks võib veeldamine põhjustada ka maalihkeid. Näiteks 1964. aasta Alaska maavärinas põhjustas Anchorage'i äärelinnas Turnagain Heights asuva pehme savi liivakihi vedeldamine maapinna massimassi, mis hävitas umbes 75 kodu ja katkestas kommunaalteenused.