Što je ukapljivanje tla?

Ukapljivanje tla opisuje tlo koje gubi snagu kada se primijeni ogroman stres. Zasićena tla, gdje se odvija ukapljivanje, su tla s razmacima između čestica tla koje se pune vodom. Voda ima ograničen pritisak koji je povećan potresom. Ukapljivanje također vrši pritisak na potporne zidove što uzrokuje klizanje ili nagib čestica tla. Takvi pokreti obično uzrokuju znatne štete na konstrukcijama.

Primjeri incidenata ukapljivanja tla

Potres u Niigati (Honshu, Japan, 1964.)

16. lipnja 1964., potres magnitude između 7, 5 i 7, 6, pogodio je grad Niigata u Japanu. Potres je imao žarišnu dubinu od 21 milju, s priobalnim područjima koja su doživjela ozbiljno ukapljivanje tla VIII na skali intenziteta Mercallija. Obrnuti pokreti tla i loši uvjeti podzemlja su neki od čimbenika koji su ponovno aktivirali kvar. Većina Niigata stoji na nekonsolidiranom pijesku iz deltaičnih naslaga iz rijeka Agano i Shinano. 15 minuta nakon potresa, Niigata je primio svoj prvi val tsunamija. Potopila je otok Awa, otok Sado i Oki otoke u prefekturi Shimane. Ryotsu Harbour zabilježio je visoku 9 stopa, Shiotami 13 stopa, i Naoetsu 3-6 stopa. Pješčane plaže zabilježene su do 20 stopa. Nastali valovi imali su vremenski interval od 20 i 50 minuta.

Zemljotres u Aljasci (Aljaska na jugu, SAD, 1964.)

27. ožujka 1964. donio je zemljotres magnitude 9, 2 minuta na područja Aljaske u zvonu princa Williama. Potres je započeo oko 15, 5 milja pod zemljom, s epicentrom oko 74 milje istočno od Anchoragea, 6 milja istočno od Fiord Collegea i 55 milja zapadno od Valdeza. Uznesenje je trajalo oko 4, 5 minute, što ga je učinilo najsnažnijim otapanjem tla u povijesti SAD-a. Pokreti su se osjećali sve do 1200 milja u Seattleu, u Washingtonu. Rijeke, jezera i mnogi vodeni putevi prodrli su sve do Teksasa i Louisiane. Samo rekorderi vode u Delawareu, Connecticutu i Rhode Islandu nisu registrirali potres. Tsunami iz potresa uzrokovali su znatnu štetu do Kalifornije i Oregona. U 2013. bilo je 129 smrtnih slučajeva i gubitak imovine u iznosu od 2, 3 milijarde dolara.

Zemljotres Loma Prieta (Sjeverna Kalifornija, SAD, 1989.) \ T

Dana 17. listopada 1989. potres s epicentrom u Državnom parku Nisene Marks pogodio je sjevernu Kaliforniju oko 8-15 minuta. Potres u Lomi Prieti imao je veličinu od 6, 9 minuta, a maksimalni intenzitet IX. Umrlo je 63 osobe, a 3.757 je ozlijeđeno. Regija je prošla četiri godine suše, što je ograničilo potencijal klizišta. Međutim, teren oko epicentra doživio je mnogo pomaka, a do tih je 15 sekundi došlo do 4000 kvarova na tlu. Opsežna šteta dogodila se u okrugu Santa Cruz, kao i znatna uništenja imovine u okrugu Monterey. Međutim, učinci su se proširili i na područje zaljeva San Francisco, kao i na Oakland, gdje je došlo do pojačanja mjesta zbog ukapljivanja. Došlo je do velikog broja učinaka tla, kao što su kretanje u nizu, pukotine na tlu i padovi. Ukapljivanje je uzrokovalo ozbiljnu štetu u okrugu Marina u San Franciscu, a nerazorni tsunami je pogodio zaljev Monterey. Najveća šteta dogodila se u rušenju vijadukta Nimitz, ceste Cypress Street. Gornji dvospratni dio autoceste srušio se i slomio automobile na nižim razinama dok se automobil srušio na višoj autocesti. 49 metara od mosta koji povezuje San Francisco i zaljev Oakland također propali.

Ublažavanje učinaka ukapljivanja tla

Ukapljivanje tla može uzrokovati ekstremne štete za okoliš i zgrade. Zgrade s pjeskovitom podlogom odmah doživljavaju gubitak potpore, što dovodi do drastičnog i nepravilnog uređenja građevine, a time i do ozbiljnih strukturnih oštećenja. Smrznuto kretanje tla može pokvariti podzemne vodove. Stoga su inženjeri potresa osmislili načine ublažavanja ukapljivanja kako bi se ti učinci sveli na najmanju moguću mjeru. Takve metode uključuju metode zbijanja tla kao što je Vibro zbijanje pomoću dubinskih vibratora, Vibro kamene stupove i dinamičko zbijanje. Ove tehnike rezultiraju u zgusnjavanju tla omogućujući strukturama da podnesu oticanje tla. Postojeće građevine se mogu ubrizgavati injektiranjem koje stabilizira sloj tla osjetljiv na ukapljivanje.

Što je ukapljivanje tla?

Rang	incident	Mjesto	Godina
1	Potres u Niigati	Honshu, Japan	1964
2	Potres u Aljasci	Južna Aljaska	1964
3	Potres u Lomi Prieti	Sjeverna Kalifornija, Sjedinjene Američke Države	1989
4	Veliki Hanshin potres	Prefektura Hyogo, Japan	1995
5	Potresi Chuetsu	Prefektura Niigata, Japan	2004
6	Potres u Canterburyju	Južni otok, Novi Zeland	2010
7	Potres u Christchurchu	Christchurch, Novi Zeland	2011