تسييل التربة الزلزالية، وغليان الرمال، والانتشار الجانبي، وطفو المرافق المدفونة¶

خلال زلزال متوسط إلى شديد (Magnitude 5.5+)، فإن الاهتزاز العنيف للصخور لا يمثل سوى نصف الخطر. عبر السهول الساحلية، ودلتا الأنهار، وقيعان البحيرات القديمة، والأحياء المملوءة بالخليج الاصطناعي، تتسبب موجات القص الزلزالية التي تمر عبر التربة الرملية والطينية المشبعة بالمياه في انهيار حبيبات التربة معًا، مما يؤدي إلى ضغط المياه الجوفية (pore-water pressure) إلى أعلى حتى تطفو حبات الرمل خالية تماماً من بعضها البعض. في غضون 10 إلى 30 ثانية من الاهتزاز، تفقد الأرض الصلبة تقريبًا 100 بالمائة من قوة القص وتتحول إلى ملاط سائل كثيف ومضغوط، وهي ظاهرة جيوتقنية تُعرف باسم تسييل التربة. تغرق المباني السكنية الخرسانية الثقيلة وأرصفة الجسور أو تميل حتى 60 درجة على جوانبها (bearing capacity failure)، تندلع نوافير مضغوطة من المياه الموحلة والرمل من خلال الشقوق في الساحات والأقبية (sand boils) ، تنزلق المنحدرات اللطيفة بشكل جانبي نحو الأنهار والموانئ (lateral spreading)، وتطفو خزانات الصرف الصحي المجوفة تحت الأرض، وغرف التفتيش، وصهاريج الوقود إلى أعلى من الرصيف مثل الفلين في حوض الاستحمام، مما يؤدي إلى قطع الغاز الطبيعي وأنابيب المياه. إذا تعرضت لزلزال أعقبه تشققات أرضية أو هياكل مائلة أو رائحة غاز متسرب، فاتصل بمنطقتك المحلية أرقام الطوارئ على الفور واستشر أدلةنا على الزلازل: إسقاط، تغطية، والتمسك, الهزات الارتدادية للزلزال، وإعادة دخول المبنى، وإغلاق الغاز، و الحفر والهبوط الأرضي.

افعل هذا الآن¶

1. ** إسقاط، تغطية، والتمسك أثناء الهزات الزلزالية النشطة **: لا تحاول أبدًا الركض في الخارج بينما تهتز الأرض بشكل نشط؛ يؤدي سقوط واجهات البناء، وتحطم نوافذ الطوابق العليا، وانهيار الحواجز على طول المحيط الخارجي للمباني إلى مقتل عدد أكبر بكثير من الأشخاص مقارنة بتسييل التربة نفسه.
2. قم بالإخلاء فورًا بمجرد توقف الاهتزاز إذا كان المبنى الخاص بك مائلاً أو يغرق أو به أبواب محشورة وألواح أساس متشققة: على عكس المبنى المبني على صخرة صلبة يتوقف عن الحركة عند انتهاء الزلزال، يمكن أن يستمر الهيكل الموجود على الرمال المسالة في الغرق أو الاستقرار بشكل غير متساو أو الانقلاب لمدة عدة دقائق إلى ساعات بعد توقف الهزة الرئيسية، ويمكن أن تؤدي الهزة الارتدادية المعتدلة إلى إسقاط المبنى المائل تمامًا.
3. ** استنشق واستمع إلى أنابيب الغاز الطبيعي الممزقة تحت الأرض وأغلق عداد الغاز الخاص بك فقط إذا شممت رائحة غاز أو سمعت هسهسة **: يؤدي الانتشار الجانبي للأرض والتسوية التفاضلية للمبنى إلى قص أنابيب الغاز الصلبة المصنوعة من الحديد الزهر والفولاذ في مكان دخولها إلى الأساسات. إذا شممت رائحة مركبتان البيض الفاسد أو رأيت الأوساخ/المياه تتدفق من خط أنابيب مدفون، قم بإدارة صمام عداد الغاز الخارجي ربع دورة عموديًا على الأنبوب باستخدام مفتاح الربط وقم بالإخلاء في اتجاه الريح.
4. تحرك صعودًا وبعيدًا عن ضفاف الأنهار وجدران القنوات وحواجز الموانئ والمنحدرات الساحلية: تنزلق طبقات التربة المسالة أسفل المنحدرات اللطيفة (حتى الأرض التي تبدو مسطحة تقريبًا، مع انحدار يتراوح بين 0.5 إلى 3 درجات فقط) بشكل جانبي في كتل متكسرة عملاقة باتجاه قنوات المياه المفتوحة (lateral spreading)، فتح شقوق أرضية عميقة بعرض 1 إلى 3 أمتار (3 إلى 10 أقدام).
5. ** لا تقم مطلقًا بالقيادة فوق الجسور أو منحدرات الاقتراب من الطرق السريعة أو الطرق المغطاة بمخاريط البراكين الطينية ("غليان الرمال") أو أغطية غرف التفتيش المرتفعة**: يؤدي التسييل إلى انحدار سدود الاقتراب الترابية عند طرفي الجسر إلى الأسفل بمقدار 0.5 إلى 2 متر، بينما تطفو فتحات الصرف الصحي الخرسانية المدفونة من 0.5 إلى 1.5 متر بشكل مستقيم عبر الأسفلت.
6. معالجة جميع المياه والطين المتدفق من غليان الرمال وشقوق الطابق السفلي باعتبارها مياه صرف صحي خام ومخاطر بيولوجية كيميائية: عندما يؤدي التسييل إلى تمزق أنابيب الصرف الصحي تحت الأرض وخزانات الصرف الصحي العائمة، فإن المياه الجوفية المضغوطة التي تتدفق إلى الشوارع والمساحات الزاحفة وغرف الطابق الأرضي تكون ملوثة بشدة بمسببات الأمراض البرازية (E. coli، الضمة، والتهاب الكبد الوبائي أ) والهيدروكربونات البترولية.

شجرة القرار: تسييل التربة الزلزالية واستجابة فشل الأرض¶

flowchart TD
    Quake["اهتزاز قوي أثناء الزلزال (اسقط، غط، وثبت حتى يتوقف الاهتزاز)"] --> CheckGround{"توقف الاهتزاز: راقب المبنى والأرض من حولك"}
    CheckGround -->|"إمالة المبنى، أو غرقه، أو انحشار الأبواب، أو تدفق الطين عبر الأرضية"| GasCheck{"هل تشم رائحة غاز متسرب، أو تسمع صوت هسهسة، أو ترى شرارة؟"}
    GasCheck -->|"نعم"| EvacNoSwitch["لا تلمس مفاتيح الإضاءة؛ الإخلاء فورًا؛ أغلق صمام الغاز الخارجي فقط إذا كان آمنًا عند الخروج"]
    GasCheck -->|"لا"| EvacTilt["إخلاء المبنى على الفور عبر السلالم (لا يستخدم المصعد مطلقًا)؛ انقل ارتفاع المبنى بمقدار 1.5 مرة بعيدًا"]
    CheckGround -->|"في الهواء الطلق بالقرب من ضفة النهر، أو سور الميناء البحري، أو حشوة الخليج المستصلحة"| LateralCheck{"تصدع الأرض بالتوازي مع الماء، أو انتفاخ الجدران الاستنادية، أو ثوران الدمامل الرملية؟"}
    LateralCheck -->|"نعم"| MoveInland["اركض بشكل عمودي إلى الداخل / صعودًا بعيدًا عن ضفة النهر أو القناة أو السور البحري قبل انهيار الانتشار الجانبي على الضفة"]
    LateralCheck -->|"لا، بالقرب من الساحل"| TsunamiRule["تذكر أولوية تسونامي: إذا كنت على الساحل المفتوح بعد زلزال طويل/قوي، فقم بالإخلاء إلى أرض مرتفعة على الفور"]
    EvacTilt --> HazardZone["تجنب خطوط الكهرباء المسقطة وفتحات التفتيش المرتفعة ومنحدرات الجسور الغارقة والطمي الرملي الملوث بمياه الصرف الصحي"]
    MoveInland --> HazardZone
    HazardZone --> AftershockPrep["توقع إعادة التسييل أثناء الهزات الارتدادية؛ لا تشرب ماء الصنبور حتى تتأكد المرافق من سلامة التيار الكهربائي"]

الميكانيكا الجيوتقنية: كيف تتحول الأرض الصلبة إلى ملاط ​​سائل¶

لفهم سبب تحول بعض الأحياء إلى رمال متحركة أثناء حدوث زلزال بينما لا تواجه المنازل الواقعة على سفوح التلال الواقعة على بعد كيلومترين أي انهيار أرضي على الإطلاق، يقوم المهندسون بفحص ثلاثة مكونات جيوتقنية يجب أن تكون جميعها موجودة في وقت واحد: التربة الحبيبية غير المتماسكة، تشبع المياه الجوفية الضحلة، و إجهاد القص الزلزالي الدوري.

1. الشروط الثلاثة لتسييل التربة¶

1. الرمال السائبة غير المتماسكة أو الطمي غير البلاستيكي (Holocene deposits and uncompacted hydraulic fill):
2. في التربة الجافة أو التي يتم تصريفها بشكل طبيعي، ترتكز حبيبات الرمل والطمي الفردية على بعضها البعض في إطار هيكلي مفتوح ومعبأ بشكل فضفاض (high void ratio). يتم دعم وزن المباني والتربة التي تغطيها بالكامل من خلال احتكاك الحبوب بالحبوب عند نقاط الاتصال بين جزيئات الرمل (effective stress، يشار إليها باسم sigma-prime).
3. نادرًا ما تسيل التربة الغنية بالطين بالمعنى الكلاسيكي لأن الصفائح الطينية المجهرية ترتبط ببعضها البعض بواسطة قوى متماسكة كهربائية، في حين أن الرمال النظيفة وحبيبات الطمي ليس لها تماسك وتعتمد بشكل صارم على الاحتكاك.
4. ** منسوب المياه الضحلة (ضمن 1 إلى 15 مترًا / 3 إلى 50 قدمًا من السطح) **:
5. كل مساحة مسام مجهرية بين حبيبات الرمل أسفل منسوب الماء تكون مملوءة بنسبة 100% بماء سائل غير قابل للضغط.
6. الهز الزلزالي الدوري السريع (التحميل غير المصرف):
7. عندما تمر الزلازل موجات S (موجات القص) لأعلى عبر عمود التربة، فإنها تقص إطار الرمال السائبة ذهابًا وإيابًا عشرات المرات خلال 15 إلى 45 ثانية.
8. يؤدي هذا الاهتزاز إلى إخراج حبيبات الرمل السائبة من ترتيبها المفتوح ويجبرها على محاولة التجمع معًا في تكوين أكثر إحكامًا وكثافة (contractive behavior).
9. ومع ذلك، نظرًا لأن المسام مملوءة بالماء ويحدث الاهتزاز بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تصريف المياه عبر التربة، فإن حبيبات الرمل المنهارة تضغط على مياه المسام المحاصرة بدلاً من ذلك.
10. ** صفر ضغط فعال (sigma-prime = 0): ضغط الماء المسامي (u) ترتفع إلى أن تساوي الوزن الإجمالي للتربة المغطاة (sigma). بواسطة ** معادلة الإجهاد الفعالة للترزاغي (sigma-prime = sigma - u)، عندما يساوي ضغط الماء المسامي إجمالي الضغط الزائد، تنخفض قوة الاتصال الفعالة بين حبيبات الرمل إلى صفر. مع تعليق الحبوب الآن في الماء المضغوط دون ملامسة بعضها البعض، أصبحت التربة لديها قوة قص احتكاكية صفر وتتصرف كسائل ثقيل بوحدة وزن تقريبًا 1800 إلى 2000 كجم/م3 (112 إلى 125 رطل/قدم3)، أي ما يقرب من ضعف كثافة الماء النقي.

2. مكان حدوث التميع: أنواع التضاريس عالية الخطورة¶

• الملء الهيدروليكي غير المضغوط والأراضي المستصلحة: مناطق الموانئ والمطارات والمشاريع السكنية على الواجهة البحرية والجزر الاصطناعية التي تم إنشاؤها عن طريق تجريف الرمال السائبة والطين من قاع الخليج وضخها خلف جدار بحري دون ضغط اهتزازي عميق (مثل منطقة مارينا في سان فرانسيسكو، وخليج طوكيو / الأراضي المستصلحة في أوراياسو، وجزيرة ميناء كوبي، وملء خليج بوسطن باك).
• ** دلتا الأنهار والسهول الفيضية وقنوات الأنهار المهجورة (oxbows و point bars)**: الرمال الغرينية الصغيرة والطمي التي ترسبت عن طريق الأنهار المتعرجة على مدى العشرة آلاف سنة الماضية (مثل ممر نهر كرايستشيرش أفون في نيوزيلندا، ودلتا ساكرامنتو-سان جواكين، والمنطقة الزلزالية لنهر المسيسيبي في نيو مدريد، ودلتا نهر فريزر بالقرب من فانكوفر).
• ممرات الكثبان الساحلية والبحيرات الشاطئية العازلة: رمال فضفاضة تحملها الرياح وتقع فوق مناسيب المياه الساحلية المرتفعة.

مقارنة بين مخاطر التسييل الخمسة الرئيسية¶

التعرف على التسييل والنجاة منه أثناء الزلزال وبعده مباشرة¶

كيف يبدو التسييل وأصواته وملمسه على الأرض¶

1. يتحول الاهتزاز من هزات حادة إلى "قاع مائي" بطيء ومثير للغثيان أو حركة متدحرجة على سطح القارب: في اللحظة التي تسيل فيها طبقة رملية أساسية، يتم إخماد الاهتزازات الرأسية والأفقية عالية التردد واستبدالها بموجات أرضية متدحرجة طويلة الأمد (0.5 to 2 Hz) التي تجعل المشي أو الوقوف شبه مستحيل.
2. نافورات من المياه الموحلة تنطلق من الرصيف وشقوق العشب: في غضون 10 إلى 60 ثانية بعد بدء الاهتزاز، تخترق المياه الجوفية المضغوطة القشرة السطحية. قد ترى مياهًا رمادية أو سوداء قذرة تتدفق ** من 0.5 إلى 2 متر (1.5 إلى 6.5 قدم) في الهواء ** من الشقوق الأرضية الخطية، أو فواصل التمدد في الممرات الخرسانية، أو حول أعمدة الهاتف وجذوع الأشجار.
3. أعمدة الهاتف وأضواء الشوارع والسيارات المتوقفة تغرق أمام عينيك: تغوص أعمدة المرافق الثقيلة بشكل مستقيم أو تميل بزوايا مجنونة بينما يتموج الأسفلت من حولها ويلتوي.

الإخلاء خطوة بخطوة من مبنى غارق أو مائل¶

بمجرد أن يهدأ الاهتزاز العنيف بما يكفي لتتمكن من الوقوف:

1. تحقق من وجود ميل هيكلي على الفور: انظر إلى إطارات الأبواب، أو إطارات النوافذ، أو تركيبات الإضاءة المعلقة، أو ضع جسمًا دائريًا/زجاجة ماء على الأرض. إذا كانت الأرضية مائلة بشكل ملحوظ، أو إذا كان عليك الضغط بقوة على إطار باب خشبي مسنن لفتحه بالقوة، فهذا يعني أن أساس المبنى الخاص بك قد عانى من تسوية التسييل التفاضلي.
2. ارتدي حذاءًا قويًا، واحملي حقيبتك، واخرجي عبر الدرج فورًا:
3. لا تستخدم المصاعد مطلقًا: حتى الميل بمقدار درجة واحدة يؤدي إلى اعوجاج قضبان توجيه المصعد وحبس الكابينة بين الطوابق.
4. راقب خطوتك عند عتبة الخروج من الطابق الأرضي: عندما يغوص مبنى ثقيل من 30 إلى 90 سم (من 1 إلى 3 أقدام) في التربة المسالة، قد ينحني الرصيف الخارجي لأعلى عبر أبواب الخروج في الطابق الأرضي، أو قد يكون الدرج الخارجي قد انسحب تمامًا بعيدًا عن هبوط الشرفة، تاركًا فجوة عميقة مفتوحة مليئة بملاط الرمل المغلي.
5. ** ابتعد عن الظل المنقلب للمبنى (1.5 times building height)**: بمجرد الخروج، لا تتجمع على الرصيف بجوار مبنى مائل متعدد الطوابق. انتقل إلى حديقة مفتوحة أو تقاطع واسع أو موقف للسيارات على الأقل 1.5 مرة ارتفاع المبنى بعيدًا عن الواجهة المائلة.

إدارة مرافق ما بعد الزلزال والمخاطر الصحية في مناطق التسييل¶

في الزلازل الحضرية الكبرى (مثل زلزال كرايستشيرش عام 2011، الذي قذف أكثر من ** 400000 طن من طمي التسييل ** إلى شوارع المدينة، أو زلازل كوبي عام 1995 ولوما بريتا عام 1989)، يدمر التسييل البنية التحتية "شريان الحياة" المدفونة عبر مناطق بأكملها في وقت واحد:

1. أنابيب المياه المكسورة المقترنة بخطوط الغاز الممزقة (خطر الحريق)¶

• لماذا تجف صنابير إطفاء الحرائق: يؤدي التسييل والانتشار الجانبي إلى تفكيك أنابيب المياه البلدية الهشة المصنوعة من الحديد الزهر والأسمنت الأسبستي عند كل وصلة، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط المياه في المدينة إلى الصفر في نفس اللحظة التي تشتعل فيها خطوط خدمة الغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى إشعال الحرائق داخل المنازل الخشبية المنقولة.
• كيف تحمي منزلك:
• لا لا تقوم بإيقاف تشغيل عداد الغاز الخاص بك تلقائيًا إذا لم تكن هناك رائحة غاز، ولا صوت هسهسة، ولا يوجد إزاحة/ميل هيكلي لمنزلك (حيث يجب على شركات المرافق فحص كل عداد إيقاف وإعادة إشعاله بشكل فردي، الأمر الذي قد يستغرق أسابيع في الشتاء).
• أغلق صمام الغاز الرئيسي على الفور إذا تحرك منزلك من أساسه، أو إذا عبرت الشقوق الجانبية الفناء بالقرب من خط الغاز، أو إذا شممت رائحة غاز أو سمعت هسهسة.
• قم بإغلاق صمام مدخل المياه المنزلي الرئيسي (حيث تدخل المياه إلى المنزل بعد عداد الشارع) لاحتجاز مياه الشرب النظيفة داخل الأنابيب المنزلية وخزان سخان المياه قبل أن تمتص أنابيب الشوارع المتشققة مياه الصرف الصحي الملوثة إلى أنابيب السباكة.

2. خزانات الصرف الصحي العائمة، وأنابيب الصرف الصحي المكسورة، وتنظيف الطمي الحيوي¶

• نظرًا لأن ما يقرب من 100% من الطين تحت الأرض الذي يتغذى بالجاذبية وخطوط الصرف الصحي البلاستيكية تنكسر عندما يؤدي التسييل إلى تحريك الأرض بأكثر من 10 سنتيمترات (4 بوصات)، فإن المياه الجوفية التي تتدفق عبر الرمال تغلي في الساحات والشوارع والأقبية مختلطة بمياه الصرف الصحي البشرية الخام.
• لا تدع الأطفال أو الحيوانات الأليفة يلعبون أبدًا في الطين المغلي بالرمل أو في برك التسييل الدائمة.
• عند تجريف الطمي المسيل خارج المنازل والممرات:
• ارتد أحذية مطاطية مقاومة للماء، وقفازات ثقيلة مقاومة للماء، وحماية للعين، وجهاز تنفس للجسيمات N95 / FFP2 (خاصة عندما يجف طمي الصخور الجليدية/الغرينية الناعمة في غبار السيليكا المحمول جواً خلال الأيام التالية، مما يخلق خطرًا شديدًا على الجهاز التنفسي يُعرف في كرايستشيرش باسم "العواصف الترابية المسيلة").
• قم بتجميع الطمي الرطب في أكوام على طول الرصيف الموجود على جانب الطريق (لا تغسل الرمال المسيلة أبدًا أسفل المصارف المنزلية أو مزاريب العواصف البلدية، حيث تقوم الرمال الثقيلة على الفور بسد مجاري العواصف الصلبة مثل الأسمنت وتسبب فيضانات شديدة في الشوارع خلال العاصفة الممطرة التالية).

التخفيف من آثار ما قبل الزلزال: فحص الخرائط وحماية الممتلكات الخاصة بك¶

إذا كنت تعيش في منطقة ساحلية أو نهرية أو دلتا معرضة للزلازل:

1. راجع خرائط مخاطر التسييل الجيولوجي الرسمية:
2. في الولايات المتحدة، تقوم المسوحات الجيولوجية الحكومية (مثل هيئة المسح الجيولوجي في كاليفورنيا). CGS مناطق المخاطر الزلزالية**، Washington DNR، Oregon DOGAMI، وUtah UGS) وUSGS تنشر **خرائط قابلية التسييل ** مجانًا، شارعًا تلو الآخر ** عبر الإنترنت.
3. التعديلات التحديثية للأساسات والمرافق لمناطق التسييل:
4. غالبًا ما يكون التثبيت القياسي للزلازل (ربط ألواح العتبات الخشبية بقاعدة شريطية محيطية غير مدعومة) غير كافٍ إذا تسيلت الأرض وانتشرت بشكل جانبي، لأن قاعدة الشريط نفسها تتفكك. تتطلب المنازل الواقعة في مناطق عالية التسييل ألواح من الخرسانة المسلحة، أو شبكات ما بعد الشد، أو أكوام عميقة مدفوعة إلى طبقات كثيفة غير قابلة للتسييل.
5. قم بتركيب موصلات زلزالية مرنة مموجة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو موصلات زلزالية مضفرة على عداد الغاز الطبيعي وسخان المياه وخط دخول المياه الرئيسي بحيث لا تؤدي تسوية الأرض التفاضلية بمقدار 15 إلى 30 سنتيمترًا (6 إلى 12 بوصة) بين الشارع ومنزلك إلى قطع الأنابيب الصلبة عند الجدار.

أرقام الطوارئ الإقليمية وبروتوكولات الوكالة¶

الأسئلة المتداولة¶

لماذا تتحول الأرض الصلبة إلى سائلة أثناء الزلزال؟¶

في التربة الرخوة أو الرملية أو الغرينية الواقعة تحت منسوب المياه الجوفية، عادة ما يتم دعم وزن المباني والأرض فوقها عن طريق الاحتكاك حيث تضغط حبيبات الرمل الفردية على بعضها البعض. عندما تهز موجات القص الزلزالية الأرض بعنف ذهابًا وإيابًا، تحاول حبيبات الرمل السائبة الاستقرار في مساحة أكثر ضيقًا، مما يؤدي إلى ضغط الماء المحتجز في المسام المجهرية بين الحبيبات. ونظرًا لأن الاهتزاز يحدث بسرعة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تصريف الماء بعيدًا، يرتفع ضغط الماء بشكل كبير حتى يدفع حبيبات الرمل بعيدًا. ومع طفو الحبيبات في الماء المضغوط بدلاً من ملامسة بعضها البعض، تفقد التربة كل قوة الاحتكاك وتتصرف مثل الملاط السائل الثقيل.

ما هي "الدمامل الرملية" أو "البراكين الرملية" وهل هي خطيرة؟¶

يتشكل غليان الرمال (وتسمى أيضًا ضربات الرمل أو البراكين الطينية) عندما تسيل طبقة من الرمل المشبع بالماء على عمق 2 إلى 10 أمتار تحت ضغط شديد وتنفجر لأعلى من خلال الشقوق في التربة السطحية الأكثر جفافاً أو الألواح الخرسانية. يحمل هذا الماء المضغوط الرمال الرمادية أو البنية المعلقة إلى السطح، مما يؤدي إلى بناء تلال مخروطية الشكل من الطمي الرطب يتراوح عرضها من 30 سم إلى عدة أمتار. في حين أن درجة حرارة الماء باردة (وليست الحمم البركانية الساخنة)، فإن غليان الرمال يشكل خطورة لأنه يجوف التجاويف الموجودة أسفل الطرق والأساسات، ويغمر الأرضيات الأرضية بالطين الثقيل، وكثيرًا ما يتلوث بمياه الصرف الصحي الخام من أنابيب الصرف الصحي المكسورة تحت الأرض.

لماذا تنبثق أغطية غرف التفتيش المدفونة وخزانات الصرف الصحي وحمامات السباحة من الأرض أثناء التسييل؟¶

عندما تسيل الرمال المشبعة أثناء وقوع زلزال، فإن الطين الناتج من الرمل والماء له كثافة سائلة عالية جدًا تبلغ حوالي 1900 كيلوجرام لكل متر مكعب (ما يقرب من ضعف ثقل الماء النقي). وفقًا لمبدأ أرخميدس في الطفو، فإن أي حاوية مجوفة مدفونة يكون وزنها الإجمالي لكل متر مكعب أخف من الرمال السائلة المحيطة بها، مثل فتحة المجاري الخرسانية المجوفة، أو خزان الصرف الصحي الفارغ من الألياف الزجاجية، أو خزان وقود محطة الوقود تحت الأرض، أو حوض السباحة في الفناء الخلفي، يتم دفعها بقوة لأعلى وتطفو على ارتفاع 0.5 إلى 2 متر من الأرض مثل الفلين.

هل يمكن للإنسان أن يغرق فوق رأسه ويغرق في الرمال المتحركة المسالة أثناء الزلزال؟¶

لا، لا يمكن للإنسان أن يغوص بالكامل تحت سطح الرمال المسالة المسطحة من خلال الطفو وحده. نظرًا لأن كثافة جسم الإنسان تقارب 1000 كجم/م3 بينما تبلغ كثافة ملاط ​​الرمل المسال حوالي 1900 كجم/م3، فإن الشخص سوف يطفو على عمق الركبة إلى الخصر تقريبًا. ومع ذلك، لا يزال من الممكن أن يؤدي التسييل إلى احتجاز المشاة أو قتلهم بثلاث طرق: أولاً، بمجرد تصريف الماء من الرمال وهو يغلي، تلتف الرمال حول ساقيك مثل الأسمنت الصلب؛ ثانيًا، تؤدي التشققات المنتشرة الجانبية إلى فتح شقوق أرضية عميقة بالقرب من ضفاف النهر يمكن أن يسقط فيها الأشخاص أو السيارات؛ وثالثًا، على المنحدرات الأكثر انحدارًا من 3 درجات، يمكن أن يؤدي التميع إلى حدوث انهيار جليدي من التدفق الطيني عالي السرعة (`flow slide`).

ما هو "الانتشار الجانبي" ولماذا يدمر المنازل القريبة من الأنهار والموانئ؟¶

يحدث الانتشار الجانبي عندما تستقر قشرة عليا من التربة السطحية الصلبة (حيث يتم بناء المنازل والطرق وأنابيب المرافق) فوق طبقة مدفونة من الرمال تسيل أثناء الزلزال. حتى لو كانت الأرض منحدرةً بزاوية بالكاد ملحوظة تبلغ 0.5 إلى 2 درجة فقط باتجاه قناة النهر أو القناة أو واجهة البحيرة أو السور البحري للميناء، فإن القشرة العلوية تنزلق أفقيًا إلى أسفل فوق طبقة الرمل السائل مثل كتلة من الجليد تنزلق على الشحوم. عندما تمتد الأرض جانبيًا بمقدار 0.5 إلى 5+ أمتار باتجاه الماء، فإنها تشقق شقوقًا متوازية عميقة تمزق الأساسات إلى النصف وتقطع كل أنابيب المياه والصرف الصحي والغاز المدفونة.

إذا كان المبنى الذي أسكنه يميل قليلاً أثناء وقوع زلزال ولكن لا توجد به جدران مكسورة، فهل من الآمن البقاء في الداخل؟¶

لا، يجب عليك إخلاء أي مبنى يميل أو يغرق في الأرض بشكل واضح بمجرد توقف الاهتزاز. حتى لو بدا الإطار الخرساني أو الخشبي سليمًا، فإن المبنى المائل قد أزاح مركز كتلته عن المركز (`the P-Delta effect`) ، مما يضع ضغطًا شديد الجاذبية على الجانب السفلي من الأساس بينما تظل التربة الموجودة تحتها مشبعة بالمياه وضعيفة. عندما تقع الهزة الارتدادية القوية الأولى بعد دقائق أو ساعات، فإن الرمال الموجودة أسفل الجانب المنخفض تتحلل مرة أخرى على الفور تقريبًا، مما قد يتسبب في انقلاب المبنى المائل قليلاً على جانبه أو الانهيار تمامًا. انتظر حتى يقوم المهندس الإنشائي بفحص المبنى ووضع اللافتات عليه.

أدلة ذات صلة¶

• الزلازل: خطوات البقاء على قيد الحياة، والتغطية، والثبات
• الهزات الارتدادية للزلزال، وإعادة دخول المبنى المتضرر، وفحص إغلاق الغاز
• - الحفر وهبوط الأرض وانهيار الأساسات
• الانهيارات الأرضية والانهيارات الطينية والإخلاء من تدفق الحطام
• تسونامي: التراجع عن الزلازل الساحلية والإخلاء العمودي

المصادر والتوجيهات الرسمية¶

• هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) - برنامج مخاطر الزلازل: صحيفة حقائق تسييل التربة، ونمذجة الفشل الأرضي في الوقت الحقيقي، وتقييم مخاطر الانتشار الجانبي.
• الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) والبرنامج الوطني للحد من مخاطر الزلازل (NEHRP، الولايات المتحدة): تقليل المخاطر الزلزالية للمباني القائمة والبنية التحتية الحيوية في التربة المعرضة للتسييل.
• GNS Science، Toka Tū Ake EQC، ووزارة الأعمال والابتكار والتوظيف (MBIE، نيوزيلندا): إرشادات التخطيط والهندسية للأراضي التي يحتمل أن تكون قابلة للتسييل (دروس كانتربري إيرثكويكس الملكية).
• هيئة المسح الجيولوجي بكاليفورنيا (CGS، الولايات المتحدة): منشور خاص 117A: إرشادات لتقييم وتخفيف المخاطر الزلزالية (التسييل والانهيارات الأرضية الزلزالية) في كاليفورنيا.
• المجلس الوطني للبحوث (NRC) - الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب (الولايات المتحدة): أحدث الممارسات والممارسات في تقييم تسييل التربة الناجم عن الزلازل وعواقبه.