עיקרי מדע

גיאולוגיה של נוזלים בקרקע

גיאולוגיה של נוזלים בקרקע
גיאולוגיה של נוזלים בקרקע

וידאו: קרקע כגורם אביוטי 2024, יוני

וידאו: קרקע כגורם אביוטי 2024, יוני
Anonim

נזילת קרקע, הנקראת גם נזילה של רעידת אדמה, כשל בקרקע או אובדן חוזק הגורם שאדמה מוצקה אחרת תתנהג באופן זמני כנוזל צמיגי. התופעה מתרחשת בקרקעות רוויות מים שאינן מבודדות המושפעות מגלי S סיסמיים (גלים משניים) הגורמים לתנודות קרקע במהלך רעידות אדמה. למרות שזעזוע רעידת אדמה הוא הגורם הידוע ביותר לזילוף נוזלים, נוהלי בנייה מסוימים, כולל פיצוץ ודחיסת אדמה וויברופלוטציה (המשתמשת בבדיקה רוטטת כדי לשנות את מבנה התבואה של האדמה הסובבת), מייצרים תופעה זו במכוון. קרקעות עדינות היטב עם קרקעות עדינות כמו קרקעות חוליות, רטובות וחצץ הן הרגישות ביותר לזילוף נוזלים.

קרקעות גרגיריות מורכבות מתערובת של אדמה וחללי נקבוביות. כאשר מתרחש זעזוע רעידת אדמה בקרקעות עמוסות מים, חללי הנקבוביות המלאים במים קורסים, מה שמפחית את נפח האדמה הכללי. תהליך זה מגביר את לחץ המים בין גרגרי אדמה בודדים, ואז הדגנים יכולים לנוע בחופשיות במטריקס המימי. זה מוריד באופן משמעותי את עמידות האדמה בפני לחץ גזירה וגורם למסת האדמה לקבל מאפיינים של נוזל. במצבה המנוזלי, האדמה מתעוותת בקלות, ועצמים כבדים כמו מבנים יכולים להיפגע מאובדן התמיכה הפתאומי מלמטה.

מבנים שנבנו על קרקע אדמה רופפת ונוטים בקלות כשמתרחשת נזילות, מכיוון שהאדמה כבר לא תומכת ביסודות המבנים. לעומת זאת, מבנים המעוגנים לסלע או לקרקעות נוקשות באזורים המועדים לרעידות אדמה סובלים מנזק פחות, מכיוון שפחות רעידות מועברות דרך היסוד למבנה שלמעלה. בנוסף, לבניינים המעוגנים לסלע יש סיכון מופחת להתניידות.

אחד הפרקים החריפים ביותר של נזילות בתקופה המודרנית התרחש בסין במהלך רעידת האדמה של טאנגשאן בשנת 1976. חלק מהמדענים מעריכים כי שטח של יותר מ- 2,400 קמ"ר (כ- 925 מ"ר) היה נתון לניקוי חמור, מה שתרם להרחבה נזק שאירע בדרום העיר. נזילות משקע האגם הרך עליו נבנתה מרכז מקסיקו סיטי, הגבירה את השפעות רעידת האדמה ב -1985, שהמרכז שלה נמצא מאות קילומטרים משם. בנוסף, נזילת האדמה שמתחת למחוזות המשימה והשוק בסן פרנסיסקו במהלך רעידת האדמה בשנת 1906 גרמה למספר מבנים להתרסק ולהתמוטט. מחוזות אלה בנויים על שטחי מים רטובים שהוחזרו כשטויות מים רדודים.

נזילות עשויות לתרום גם למכות חול, הידועות גם כשרתי חול או הרי געש חול. מכות חול מלוות לעיתים קרובות את נזילות האדמה החולית והטוחה. עם התמוטטות המבנה הגרעיני של האדמה צפיפות האדמה עולה. לחץ מוגבר זה סוחט את המים מחללי הנקבוביות שבין גרגרי האדמה ומגרש חול רטוב מהאדמה. מכות חול נצפו בעקבות רעידות אדמה שונות, ביניהן רעידות האדמה של ניו מדריד בשנים 1811–12, רעידת האדמה של טאנגשאן בשנת 1976, רעידת האדמה בסן פרנסיסקו – אוקלנד בשנת 1989, ורעידות האדמה של קרייסטצ'רץ 'בשנים 2010-11.

בנוסף, נזילות עשויות לגרום גם למפולות. לדוגמה, במהלך רעידת האדמה באלסקה ב -1964, הרס שכבה של שכבה חולית של חימר רך מתחת לגבהי טורנאגיין, פרבר אנקורג ', גרמה למפולת אדמה במפלס האדמה שמעל להשמיד כ 75 בתים ושיבשה את השירותים.