Развадкаванне глебы пры землятрусе, выкіпанне пяску, бакавое распаўсюджванне і закапаны камунальны паплавок¶
Нумары экстранных службаў адрозніваюцца ў залежнасці ад краіны. На гэтай старонцы выкарыстоўваецца 911, нумар для Злучаных Штатаў і Канады. Многія іншыя краіны выкарыстоўваюць 112, 999 ці іншы нумар. Знайдзіце нумар для вашай краіны.
Падчас землятрусу сярэдняй і моцнай ступені (Magnitude 5.5+), моцнае дрыжанне карэнных парод - толькі палова небяспекі. На прыбярэжных раўнінах, дэльтах рэк, старажытных азёрных днах і штучных насыпных залівах сейсмічныя хвалі, якія праходзяць праз рыхлыя, насычаныя вадой пясчаныя і глеістыя глебы, выклікаюць згортванне зерняў глебы, павялічваючы ціск грунтавых вод (pore-water pressure) уверх, пакуль пясчынкі не ўсплывуць адна з адной. На працягу 10-30 секунд пасля ўстрэсвання цвёрдая зямля губляе практычна 100 працэнтаў трываласці на зрух і ператвараецца ў шчыльную вадкую суспензію пад ціскам, геатэхнічная з'ява, вядомая як разрэджванне глебы. Цяжкія бетонныя жылыя дамы і апоры мастоў апускаюцца або нахіляюцца на бакі да 60 градусаў (bearing capacity failure), напорныя фантаны каламутнай вады і пяску вырываюцца праз шчыліны ў дварах і падвалах (sand boils), спадзістыя схілы спаўзаюць убок да рэк і гаваняў (lateral spreading), а полыя падземныя каналізацыйныя рэзервуары, люкі і паліўныя цыстэрны ўсплываюць з тратуара, як коркі ў ванне, разрываючы прыродны газ і водаправод. Калі вы выпрабоўваеце землятрус, які суправаджаецца расколінамі ў зямлі, нахілам канструкцый або пахам уцечкі газу, патэлефануйце ў мясцовы нумары экстраных службаў неадкладна і пракансультуйцеся з нашымі гідамі землятрусы: падзенне, накрыццё і трымайцеся, афтэршокі землятрусу, вяртанне ў будынак і адключэнне газу, і праванкі і прасадкі грунта.
Зрабіце гэта зараз¶
- Кусціце, накрыйцеся і трымайцеся падчас актыўных сейсмічных узрушэнняў: ніколі не спрабуйце выбегчы на вуліцу, калі зямля актыўна дрыжыць; падзенне мураваных фасадаў, разбіванне вокнаў верхніх паверхаў і абвальванне парапетаў па вонкавым перыметры будынкаў забіваюць значна больш людзей, чым само разрэджванне глебы.
- Неадкладна эвакуіруйце, як толькі страсенне спыніцца, калі ваш будынак нахіляецца, апускаецца або ў яго заклініла дзверы і трэскаюцца пліты падмурка: у адрозненне ад будынка на цвёрдай скале, які перастае рухацца пасля заканчэння землятрусу, канструкцыя, якая стаіць на звадкаваным пяску, можа працягваць апускацца, асядаць нераўнамерна або перакульвацца на працягу ад некалькіх хвілін да гадзін пасля спынення галоўнага штуршка, а ўмераны штуршок можа перакуліць цалкам нахілены будынак.
- Нюхайце і прыслухоўвайцеся да разрыву падземных магістраляў прыроднага газу і адключайце лічыльнік газу, ТОЛЬКІ калі адчуваеце пах газу або чуеце шыпенне: бакавое распаўсюджванне грунту і дыферэнцыяльнае асяданне будынкаў рэжуць жорсткія чыгунныя і сталёвыя газавыя трубы прама там, дзе яны ўваходзяць у падмурак. Калі вы адчуваеце пах меркаптана тухлага яйка або бачыце бруд/ваду, якая дзьме з закапанага ў зямлю трубаправода, павярніце вонкавы газавы вентыль на чвэрць абароту перпендыкулярна трубе з дапамогай ключа і эвакуіруйце супраць ветру.
- Рухайцеся ў гару і далей ад берагоў рэк, сцен каналаў, пераборак гавані і берагавых абрываў: звадкаваныя пласты глебы пад спадзістымі схіламі (нават зямля, якая выглядае амаль роўнай, з ухілам усяго ад 0,5 да 3 градусаў) слізгаюць збоку ў выглядзе гіганцкіх трэшчынаватых блокаў да адкрытых водных каналаў (
lateral spreading), адкрываючы глыбокія грунтавыя расколіны шырынёй ад 1 да 3 метраў (ад 3 да 10 футаў). - Ніколі не праязджайце па мастах, з'ездах на шашы або па дарогах, пакрытых конусамі гразевых вулканаў («кіпячэннем пяску») або паднятымі вечкамі люкаў: звадкаванне прыводзіць да таго, што земляныя насыпы на абодвух канцах моста апускаюцца ўніз на 0,5-2 метры, у той час як закапаныя бетонныя каналізацыйныя люкі ўсплываюць на 0,5-1,5 метра прама праз асфальт.
- Расцэньвайце ўсю ваду і бруд, якія выцякаюць з бурбалкі пяску і падвальных расколін, як неачышчаныя сцёкавыя вады і хімічную біялагічную небяспеку: калі звадкаванне разрывае падземную каналізацыйную магістраль і ўсплывае сэптык, грунтавыя воды пад ціскам, якія вырываюцца на вуліцы, прасторныя месцы і памяшканні на першых паверхах, моцна забруджваюцца фекальнымі хваробатворнымі мікраарганізмамі (
E. coli, Vibrio, гепатыт A) і нафтавыя вуглевадароды.
Чаму нахіленыя будынкі на звадкаванай зямлі абвальваюцца падчас першага штуршка
У класічных катастрофах звадкавання, такіх як землятрус у Ніігата ў Японіі ў 1964 годзе (калі жалезабетонныя жылыя дамы ў Кавагішы-чо нахіліліся на 60-80 градусаў на бакі), землятрус у Лома-Прыета ў раёне Марына ў Сан-Францыска ў 1989 годзе, землятрус у Крайстчэрчы ў Новай Зеландыі ў 2011 годзе і ў Палу ў Інданезіі ў 2018 годзе землятрус, будынкі, пабудаваныя на неглыбокіх бетонных падмурках або матавых падмурках, часта перажылі першапачатковае ваганне, не пашкоджаныя канструкцыяй, апускаючыся на 1-3 метры ў звадкаваны пясок і нахіляючыся пад бачным вуглом. Будынак, які нахіліўся больш чым на 1-2 градусы (P-Delta effect) зрушыў свой цэнтр цяжару з адбітка падмурка. Нават нязначны афтэршок магнітудай 4,5 паўторна разрэджвае ўжо разрыхлены, насычаны вадой пясок пад ніжняй часткай будынка за некалькі секунд, у выніку чаго нахіленая канструкцыя перакуліцца або цалкам разваліцца. Ніколі не заходзьце ў відавочна нахілены, патанулы або з расколінамі будынак, каб дастаць рэчы.
Дрэва прыняцця рашэнняў: разрэджванне глебы пры землятрусе і рэакцыя на адмову грунта¶
flowchart TD
Quake["Моцны землятрус (Кусціце, накрыйце і трымайцеся, пакуль не спыніцца)"] --> CheckGround{"Устрэсванне спынена: назірайце за будынкамі і зямлёй вакол сябе"}
CheckGround -->|"Будынак нахіляецца, апускаецца, закліноўваюць дзверы або гразь цячэ праз падлогу"| GasCheck{"Адчуваеце пах уцечкі газу, чуеце шыпенне або бачыце іскры?"}
GasCheck -->|"так"| EvacNoSwitch["НЕ дакранайцеся да выключальнікаў святла; Неадкладна эвакуіраваць; Закрывайце вонкавы газавы клапан, толькі калі бяспечна на выхадзе"]
GasCheck -->|"няма"| EvacTilt["Неадкладна эвакуіруйце будынак па лесвіцы (ніколі не ліфт); Адсуньце 1,5x вышыні будынка"]
CheckGround -->|"На адкрытым паветры каля берага ракі, марской сцяны гавані або меліяраванага заліва"| LateralCheck{"Грунт трэскаецца паралельна вадзе, падпорныя сцены выпукваюцца або ўспыхваюць пясчаныя кіпені?"}
LateralCheck -->|"так"| MoveInland["Бегце перпендыкулярна ўглыб / у гару ад берага ракі, канала або марской сцяны да таго, як бакавое распаўсюджванне абваліцца берагом"]
LateralCheck -->|"Не, побач з берагавой лініяй"| TsunamiRule["Запомніце прыярытэт цунамі: калі вы знаходзіцеся на адкрытым узбярэжжы пасля працяглага/моцнага землятрусу, неадкладна эвакуіруйце на ўзвышша"]
EvacTilt --> HazardZone["Пазбягайце абарваных ліній электраперадачы, паднятых люкаў, паглыбленых мастоў і забруджанага сцёкавымі водамі пяску, кіпячэння глею"]
MoveInland --> HazardZone
HazardZone --> AftershockPrep["Чакайце паўторнага звадкавання падчас афтэршокаў; Не піце ваду з-пад крана, пакуль камунальная служба не пацвердзіць, што сетка не пашкоджана"]
Геатэхнічная механіка: як цвёрдая зямля ператвараецца ў вадкі шлам¶
Каб зразумець, чаму падчас землятрусу пэўныя раёны ператвараюцца ў зыбучы пясок, у той час як дамы на схіле ўзгоркаў за два кіламетры не адчуваюць ніякіх правалаў грунту, інжынеры даследуюць тры геатэхнічныя кампаненты, якія павінны прысутнічаць адначасова: рыхлы бескагезійны грануляваны грунт, неглыбокае насычэнне грунтовымі водамі і цыклічнае сейсмічнае напружанне зруху.
1. Тры перадумовы разрэджвання глебы¶
- Сыпкі, бескагезійны пясок або непластычны глей (
Holocene deposits and uncompacted hydraulic fill): - У сухой або нармальна дрэнажаванай глебе асобныя пясчынкі і глею ўпіраюцца адна ў адну ў адкрытым, няшчыльна ўпакаваным шкілетным каркасе (
high void ratio). Вага будынкаў і глебы, якая ляжыць над імі, цалкам падтрымліваецца трэннем зерне ў зерне ў кропках кантакту паміж гэтымі пясчынкамі (effective stress, пазначаецца якsigma-prime). - Глеба, багатая глінай, рэдка разрэджваецца ў класічным сэнсе, таму што мікраскапічныя пласцінкі гліны звязаны паміж сабой электрычнымі сіламі згуртавання, у той час як чысты пясок і зерне глею маюць нулявую згуртаванасць і залежаць выключна ад трэння.
- Мелкаводдзе (у межах ад 1 да 15 метраў / ад 3 да 50 футаў ад паверхні):
- Кожная мікраскапічная порістая прастора паміж пясчынкамі ніжэй паверхні грунтавых вод на 100% запоўнена вадкай несціскальнай вадой.
- Хуткае цыклічнае сейсмічнае ўзрушэнне (недрэніраваная нагрузка):
- Калі S-хвалі (хвалі зруху) землятрусу праходзяць угору праз слуп глебы, яны зрухаюць друзлы пясчаны каркас наперад і назад дзясяткі разоў за 15-45 секунд.
- Гэтая вібрацыя вытрасае сыпкія пясчынкі з іх адкрытага размяшчэння і прымушае іх спрабаваць сабраць разам у больш цесную і шчыльную канфігурацыю (
contractive behavior). - Аднак з-за таго, што поры запоўнены вадой, а ўстрэсванне адбываецца занадта хутка, каб вада не магла сцячы праз глебу, пясчынкі, якія абвальваюцца, замест гэтага выціскаюць ваду з пор.
- Нулявы эфектыўны стрэс (
sigma-prime = 0): ціск поравай вады (u) імкліва расце, пакуль не зраўняецца з агульнай масай глебы, якая ляжыць уніз (sigma). Па Ураўненні эфектыўнага напружання Тэрзагі (sigma-prime = sigma - u), калі ціск поравай вады роўны агульнай нагрузцы ўскрышы, эфектыўная кантактная сіла паміж пясчынкамі падае да нуля. З зернямі, падвешанымі ў вадзе пад ціскам, не датыкаючыся адно з адным, глеба мае нулявую трываласць на зрух пры трэнні і паводзіць сябе як цяжкая вадкасць з адзінкавай вагой прыкладна 1800-2000 кг/м3 (112-125 фунтаў/фут3), амаль у два разы больш шчыльнай, чым чыстая вада.
2. Дзе адбываецца звадкаванне: тыпы мясцовасці высокай рызыкі¶
- Неўшчыльненая гідраўлічная засыпка і меліяраваная зямля: партовыя раёны, аэрапорты, набярэжныя жылыя забудовы і штучныя астравы, створаныя шляхам выемкі рыхлага пяску і бруду з дна заліва і запампоўвання іх за дамбу без глыбокага вібрацыйнага ўшчыльнення (напрыклад, раён Марыны ў Сан-Францыска, меліяраваныя землі Такійскага заліва / Ураясу, востраў Порт Кобе і Бостанскі заліў запоўніць).
- Дэльты рэк, поймы і закінутыя рэчышчы рэк (
oxbowsіpoint bars): Малады алювіяльны пясок і глей, якія адклаліся звілістымі рэкамі за апошнія 10 000 гадоў (напрыклад, калідор ракі Крайстчэрч-Эйвон у Новай Зеландыі, дэльта Сакрамэнта-Сан-Хаакін, сейсмічная зона ракі Місісіпі ў Новым Мадрыдзе і дэльта ракі Фрэйзер каля Ванкувера). - Калідоры прыбярэжных дзюн і бар'ерныя лагуны кос: рыхлы пясок, нанесены ветрам, ляжыць на высокіх прыбярэжных грунтавых водах.
Параўнанне пяці асноўных небяспек развадкавання¶
| Феномен разрэджвання | Геатэхнічны механізм | Падстава і структурная сігнатура | Асноўная небяспека для бяспекі жыцця і інфраструктуры |
|---|---|---|---|
| 1. Парушэнне апорнай здольнасці і нахіл / асадка будынка | Звадкаваны грунт пад мелкозаглубленным падмуркам будынка больш не можа вытрымліваць вагу канструкцыі ўніз (100 to 300+ kPa), у выніку чаго будынак апусціўся, як бетонны блок, упушчаны ў бруд. |
Будынкі апускаюцца на ад 0,3 да 3,0 метраў (ад 1 да 10 футаў) у зямлю і нахіляюцца ад 5 да 60+ градусаў; вонкавыя тратуары падымаюцца ўверх вакол апускаючыхся сцен; дзверы і вокны зачынены. | Раптоўнае перакульванне канструкцый, перакульванне падчас падземных штуршкоў, абрыў газавых/электрычных злучэнняў, якія ўваходзяць у падвал, і заціснутыя жыхары за дзвярнымі рамамі. |
| 2. Закіпання пяску (пяшчаныя вулканы) і затапленне падвалаў | Вада пад ціскам з пласта звадкаванага пяску на глыбіні ад 2 да 10 метраў пад зямлёй узрываецца ўверх праз расколіны ў сухой паверхневай кары (hydraulic fracturing), выносячы на паверхню ўзважаны пясок і глей. |
Канічныя вулканы з шэрага, карычневага або чорнага вільготнага пяску ад 0,3 да 5 метраў у папярочніку, якія вывяргаюцца на вуліцах, у дварах і праз патрэсканыя бетонныя пліты гаража/склепа; вада хлыне ад 15 да 120 хвілін пасля спынення ўстрэсвання. | Затапляе памяшканні на першым паверсе і падвалы ад 30 да 60 сантыметраў (ад 1 да 2 футаў) тоўстым глеем, ачышчае зямлю пад пад'язнымі шляхамі і дарогамі і распаўсюджвае нечыстыя сцёкавыя вады з зламаных труб. |
| 3. Бакавое распаўсюджванне (гарызантальнае слізгаценне блока) | Кара неразвадкаванай паверхневай глебы, якая ляжыць на падземным звадкаваным слоі пяску, слізгае гарызантальна ўніз па вельмі спадзістых схілах (ад 0,3 да 5 градусаў) у напрамку свабоднай паверхні без падтрымкі (рэччы, канала або дамбы гавані). | Зямля разрываецца на паралельныя паўмесячныя расколіны ад 0,5 да 3 метраў у шырыню і зрушваецца на 0,5 да 10+ метраў па гарызанталі; дамбы нахіляюцца вонкі; апоры маста сціскаюцца ўнутр і апускаюць пад'язныя дарогі. | Раздзірае дамы напалову, якія ахопліваюць бакавую расколіну, абвальвае берагі рэк у ваду і разразае кожны пахаваны водаправод, каналізацыю і газаправод высокага ціску, якія перасякаюць зону спаўзання. |
4. Звадкаванне патоку / катастрафічны селевы паток (Flow Slide) |
На схілах крутасці больш за 3-5 градусаў (або ў насычаных тонкіх глеях і прыбярэжных абрывах) звадкаваны грунт губляе рэштавую трываласць і цячэ ўніз з вялікай хуткасцю, як вадкая лавіна. | Цэлыя кварталы, насыпы шашэйных дарог або земляныя дамбы раствараюцца ў хуткаплыннай рацэ бруду, якая рухаецца ад сотняў метраў да некалькіх кіламетраў з хуткасцю 20-50 км/г (12-30 міль/гадз). | Поўнае пахаванне і знішчэнне збудаванняў і жыхароў (напрыклад, горкі звадкавання Петаба/Балароа ў 2018 годзе ў Палу, Інданезія, і ў 1971 годзе ў Ніжняй плаціне Сан-Фернанда). |
| 5. Плавучы ўздым ("Карыснае плаванне") | Бо звадкаваны пяшчаны шлам мае шчыльнасць 1.9 g/cm3, любы полы або лёгкі заглыблены аб'ект з аб'ёмнай шчыльнасцю менш за 1.9 g/cm3 выпрабоўвае велізарную Архімедаву плывучую сілу і ўсплывае на паверхню. |
Закапаныя сэптыкі са шкловалакна/сталі, пустыя басейны, рэзервуары для захоўвання АЗС і бетонныя каналізацыйныя люкі выскокваюць на 0,5-2 метры (1,5-6,5 футаў) прама з зямлі. | Разрывае падземныя каналізацыйныя ствалы, зрывае паліўныя магістралі з закапаных у зямлю бакаў на бензакалонках і блакуе пажарныя машыны аварыйных службаў вышкамі люкаў, якія выступаюць пасярод вуліц. |
Распазнанне і выжыванне развадкавання падчас і адразу пасля землятрусу¶
Як выглядае, гучыць і адчуваецца звадкаванне на зямлі¶
- Устрэсванне змяняецца ад рэзкіх штуршкоў да павольнага млоснага «вадзянога ложка» або качэння палубы лодкі: у той момант, калі падсцілаючы пласт пяску разрэджваецца, высокачашчынныя вертыкальныя і гарызантальныя вібрацыі гасяцца і замяняюцца доўгачасовымі накатнымі хвалямі (
0.5 to 2 Hz), якія робяць хаду або стаянне амаль немагчымымі. - Гейзеры каламутнай вады, якія выбіваюцца з тратуараў і расколін на газонах: на працягу 10-60 секунд пасля пачатку дрыгацення грунтавыя воды пад ціскам прабіваюць паверхневую кару. Вы можаце ўбачыць брудна-шэрую або чорную ваду, якая выцякае ад 0,5 да 2 метраў (ад 1,5 да 6,5 футаў) у паветра з лінейных грунтавых расколін, дэфармацыйных швоў у бетонных пад'язных шляхах або вакол тэлефонных слупоў і ствалоў дрэў.
- Тэлефонныя слупы, вулічныя ліхтары і прыпаркаваныя машыны апускаюцца на вашых вачах: цяжкія камунальныя слупы апускаюцца прама ўніз або нахіляюцца пад шалёнымі вугламі, у той час як асфальт вакол іх калыхаецца і згінаецца.
Паэтапная эвакуацыя з будынка, які апускаецца або нахіляецца¶
Як толькі моцнае дрыжанне аціхне настолькі, што вы зможаце ўстаць:
- Неадкладна праверце структурны нахіл: паглядзіце на дзвярныя рамы, аконныя рамы, падвесныя свяцільні або пастаўце на падлогу круглы прадмет/бутэльку з вадой. Калі падлога прыкметна нахіленая або калі вам трэба моцна націснуць на стойку драўлянай дзвярной рамы, каб прымусіць яе адчыніцца, падмурак вашага будынка пацярпеў ад дыферэнцыяльнай асадкі.
- Надзеньце трывалы абутак, вазьміце сумку і неадкладна выйдзіце па лесвіцы:
- Ніколі не карыстайцеся ліфтамі: нават нахіл на 1 градус дэфармуе накіроўвалыя ліфта і затрымлівае кабіну паміж паверхамі.
- Сачыце за крокам ля парога выхаду на першым паверсе: калі цяжкі будынак апускаецца на 30-90 сантыметраў (ад 1 да 3 футаў) у звадкаваны грунт, вонкавы тратуар можа прагінацца ўверх праз выхадныя дзверы на першым паверсе, або вонкавая лесвіца можа цалкам адысці ад пляцоўкі ганка, пакідаючы глыбокую адкрытую шчыліну, запоўненую кіпячай пясчанай кашай.
- Трымайцеся далей ад цені перакульвання будынка (
1.5 times building height): Выйшаўшы на вуліцу, не збірайцеся на тратуары побач з нахіленым шматпавярховым домам. Перайдзіце да адкрытага парку, шырокага скрыжавання або стаянкі не менш чым у 1,5 разы больш за вышыню будынка ад нахіленага фасада.
Ці можа чалавек патануць і патануць у кіпячым або звадкаваным двары?
Распаўсюджаны кінаміф аб тым, што землятрус звадкаванні ператварае ўсю зямлю ў бяздонныя зыбучыя пяскі, якія паглынаюць пешаходаў над галовамі. У фізічнай рэчаіснасці чалавек не можа цалкам апусціцца пад паверхню звадкаванага пяску. Паколькі звадкаваны пясок мае шчыльнасць ад 1800 да 2000 кг/м3, што амаль у два разы перавышае шчыльнасць чалавечага цела (1,000 kg/m3), прынцып плавучасці Архімеда не дазваляе чалавеку, які стаіць ці ляжыць, апускацца глыбей, чым глыбіня ад каленяў да пояса (ад 30 да 80 сантыметраў / ад 1 да 2,5 футаў), калі толькі яны не ўпадуць у глыбокую адкрытую шчыліну расцяжэння збоку або ў абваленую каналізацыйную пячору. Тым не менш, калі вы ступіце ў актыўны пясчаны кіпень або звадкаваны траншэю па калені, пясок цвярдзее, як вільготны бетон, на працягу некалькіх хвілін, калі вада выцякае, моцна захопліваючы вашыя ногі, як толькі набліжаецца афтэршок або цунамі. Заўсёды хадзіце па травяністым дзёрну, непашкоджаным бетонным плітам або асфальту, а не наступайце на конусы свежага шэрага пяску.
Як вызваліць чалавека або транспартны сродак, якія затрымаліся ў пяску, які звадкаваўся пасля землятрусу
Калі боты або ногі чалавека апынуліся ў пастцы разрэджанага пяску па калена, калі вада выцякае і пясок захопліваецца, ніколі не цягніце яго за рукі, што стварае вакуумнае ўсмоктванне пад нагамі і можа вывіхнуць суставы. Замест гэтага няхай чалавек павольна варушыць шчыкалаткамі, каб зноў узварушыць ваду вакол ботаў (local re-liquefaction), адначасова абліваючы іх галёнкі вядром вады і нахіляючыся назад, каб высунуць адну нагу гарызантальна па паверхні. Не спрабуйце выкапаць патанулыя легкавыя аўтамабілі, пакуль афтэршокі не сціхнуць, паколькі транспартныя сродкі часта апускаюцца да сваіх восяў і іх трэба падымаць вертыкальна з дапамогай крана або буксірнай стужкі, а не лябёдкай гарызантальна.
Кіраванне небяспекай для камунальных паслуг і здароўя пасля землятрусу ў зонах звадкавання¶
Падчас буйных гарадскіх землятрусаў (такіх як землятрус у Крайстчэрчы ў 2011 г., які выкінуў больш за 400 000 тон разрэджанага глею на гарадскія вуліцы, або землятрусы ў Кобе ў 1995 г. і Лома-Прыета ў 1989 г.) звадкаванне адначасова разбурае пахаваную інфраструктуру "выратавальнай сеткі" ва ўсіх раёнах:
1. Разрыў вадаправода ў спалучэнні з разрывам газаправодаў (рызыка ўзгарання)¶
- Чаму пажарныя гідранты перасыхаюць: звадкаванне і бакавое распаўсюджванне разрываюць далікатныя чыгунныя і азбестацэментавыя камунальныя водаправодныя трубы на кожным злучэнні, зніжаючы ціск гарадской вады да нуля ў той момант, калі разрывы ліній прыроднага газу выклікаюць пажары ўнутры перастаўленых драўляных дамоў.
- Як абараніць свой дом:
- Не адключайце газавы лічыльнік аўтаматычна, калі няма паху газу, шыпячага гуку і структурнага зрушэння/нахілу вашага дома (паколькі камунальныя кампаніі павінны індывідуальна правяраць і перазапальваць кожны лічыльнік, што можа заняць некалькі тыдняў зімой).
- НЕадкладна перакрыйце галоўны газавы кран, калі ваш дом зрушыўся на падмурку, калі бакавыя расколіны перасякаюць ваш двор каля газаправода, або калі вы адчуваеце пах газу або чуеце шыпенне.
- Перакрыйце галоўны бытавы ўваходны кран (адкуль вада паступае ў дом пасля вулічнага лічыльніка), каб затрымаць чыстую пітную ваду ў бытавых трубах і баку воданагравальніка, перш чым трэснутыя вулічныя магістралі ўсмоктваюць забруджаныя каналізацыйныя грунтавыя воды назад у вашу сантэхніку.
2. Плывучыя сэптыкі, зламаныя каналізацыйныя магістралі і ачыстка ад біялагічна небяспечнага глею¶
- Паколькі амаль 100% падземных гліняных і ПВХ каналізацыйных каналізацыйных ліній разрываюцца, калі звадкаванне зрушвае зямлю больш чым на 10 сантыметраў (4 цалі), грунтавыя воды, якія бурбаляцца праз пясок, кіпяць у дварах, на вуліцах і ў падвалах, змешаныя з сырымі сцёкавымі водамі.
- Ніколі не дазваляйце дзецям або хатнім жывёлам гуляць у пясчанай гразі або стаячых лужынах развадкавання.
- Калі рыдлёўкай выдаляюць звадкаваны глей з дамоў і пад'язных шляхоў:
- Апранайце воданепранікальныя гумовыя боты, цяжкія воданепранікальныя пальчаткі, сродкі абароны вачэй і рэспіратар N95 / FFP2 супраць часціц (асабліва пасля таго, як дробны ледавіковы/алювіяльны глей высахне ў крэмнеземны пыл у паветры на працягу наступных дзён, ствараючы сур'ёзную рэспіраторную небяспеку, вядомую ў Крайстчэрчы як "разрэджаныя пылавыя буры").
- Зграбайце вільготны глей у кучы ўздоўж абочыны (ні ў якім разе не змывайце развадкаваны пясок у бытавыя сцёкі або муніцыпальныя ліўневыя жолабы, бо цяжкі пясок імгненна закаркоўвае ліўневую каналізацыю цвёрдай, як цэмент, і выклікае моцнае затапленне вуліц падчас наступнага ліўня).
Змякчэнне наступстваў да землятрусу: праверка карт і абарона маёмасці¶
Калі вы жывяце ў сейсманебяспечным прыбярэжным, рачным або дэльтавым рэгіёне:
- Праверце афіцыйныя геалагічныя карты небяспекі звадкавання:
- У Злучаных Штатах дзяржаўныя геалагічныя даследаванні (напрыклад, Каліфарнійская геалагічная служба
CGSЗоны сейсмічнай небяспекі, Вашынгтон DNR, Oregon DOGAMI і Utah UGS) і USGS публікуюць бясплатныя Карты ўразлівасці да звадкавання у Інтэрнэце. - Мадэрнізацыя фундамента і інжынерных сетак для зон звадкавання:
- Стандартнага мацавання супраць землятрусаў балтамі (прыкручванне драўляных парогаў да неўмацаванага перыметра істужачнай асновы) часта бывае недастаткова, калі зямля разрэджваецца і распаўсюджваецца ў бакі, таму што сама істужачная аснова разрываецца. Дамы ў зонах высокага звадкавання патрабуюць жалезабетонных матавых пліт, рашотак з дадатковым нацяжэннем або глыбокіх паль, убітых у шчыльныя неразвадкаваныя пласты.
- Усталюйце гнуткія гафрыраваныя з нержавеючай сталі або плеценыя сейсмічныя злучальнікі на лічыльнік прыроднага газу, воданагравальнік і асноўную лінію ўваходу ў ваду так, каб ад 15 да 30 сантыметраў (6-12 цаляў) дыферэнцыяльнай асадкі грунту паміж вуліцай і вашым домам не зрывалася жорсткія трубы на сцяне.
Рэгіянальныя нумары экстраных службаў і пратаколы агенцтваў¶
| Рэгіён / краіна | Нумар службы экстранай дапамогі | Афіцыйныя агенцтва па сейсмічнай і геатэхнічнай небяспецы |
|---|---|---|
| Злучаныя Штаты і Канада | 911 | Геалагічная служба ЗША (USGS) стварае ў рэжыме амаль рэальнага часу карты PAGER і Парушэнні абгрунтавання (развадкаванне і апоўзні) на працягу 30 хвілін пасля любога M5.0+ землятрус; FEMA, CGS (Каліфорнія) і Natural Resources Canada (NRCan) кіруюць маркіроўкай бяспекі будынкаў (Чырвоныя / Жоўтыя / Зялёныя плакаты у адпаведнасці з пратаколамі ATC-20). |
| Новая Зеландыя і Аўстралія | 111 (NZ) / 000 (Аўстралія) | GNS Science / GeoNet (Новая Зеландыя), NEMA і Toka Tū Ake EQC з'яўляюцца вядучымі сусветнымі перадавымі практыкамі ў галіне занавання жылога тыпу звадкавання, утылізацыі глею і геатэхнічнай ацэнкі шкоды зямлі. |
| Японія | 119 (пажарная служба/выратавальная служба) / 110 (паліцыя) | Японскае метэаралагічнае агенцтва (JMA) і Міністэрства зямлі, інфраструктуры, транспарту і турызму (MLIT) выдаюць неадкладную інфармацыю аб сейсмічнай інтэнсіўнасці (Shindo) абвесткі, папярэджанні аб цунамі і муніцыпальныя карты небяспекі звадкавання. |
| Еўрапейскі саюз і Вялікабрытанія | 112 (ЕС) / 999 (Вялікабрытанія) | Еўрапейска-Міжземнаморскі сейсмалагічны цэнтр (EMSC), INGV / Protezione Civile (Італія) і AFAD (Турцыя) каардынуюць структурную інспекцыю пасля землятрусу і ізаляцыю выратавальнай лініі. |
| Азіяцка-Ціхаакіянскі рэгіён і Індыя | 112 (Індыя/Інданезія) / 119 (Тайвань) / 911 (Філіпіны) | BMKG (Інданезія), PHIVOLCS (Філіпіны), CWA (Тайвань) і NDMA (Індыя) кіруюць звадкаваннем узбярэжжа, эвакуацыяй і папярэджаннямі аб цунамі. |
Часта задаюць пытанні¶
Чаму цвёрдая зямля ператвараецца ў вадкасць падчас землятрусу?¶
У друзлых, пясчаных або глеістых глебах, размешчаных ніжэй за ўзровень грунтавых вод, вага будынкаў і зямлі над імі звычайна падтрымліваецца трэннем, калі асобныя пясчынкі прыціскаюцца адна да адной. Калі зрухавыя хвалі землятрусу моцна скалынаюць зямлю наперад і назад, сыпкія пясчынкі спрабуюць асесці ў больш цеснай прасторы, выціскаючы ваду, якая трапіла ў мікраскапічныя поры паміж зернямі. Паколькі ўстрэсванне адбываецца занадта хутка, каб вада магла сцячы, ціск вады рэзка ўзрастае, пакуль пясчынкі не рассоўваюцца. Калі збожжа плаваюць у вадзе пад ціскам, а не датыкаюцца адзін з адным, глеба губляе сілу трэння і паводзіць сябе як цяжкая вадкая каша.
Што такое «пяшчаныя фурункулы» або «пяшчаныя вулканы» і ці небяспечныя яны?¶
Пяшчаныя фурункулы (таксама званыя пясчанымі выбухамі або гразевымі вулканамі) утвараюцца, калі пласт насычанага вадой пяску на глыбіні ад 2 да 10 метраў пад зямлёй звадкоўваецца пад моцным ціскам і выбухае ўверх праз расколіны ў больш сухім паверхні глебы або бетонных пліт. Гэтая вада пад ціскам нясе ўзважаны шэры або карычневы пясок на паверхню, ствараючы конусападобныя насыпы вільготнага глею памерам ад 30 сантыметраў да некалькіх метраў у папярочніку. У той час як тэмпература вады нізкая (а не гарачая вулканічная лава), кіпенне пяску небяспечна, таму што яно выдзяўбае паражніны пад дарогамі і падмуркамі, затапляе першыя паверхі вялікай колькасцю бруду і часта забруджваецца нечыстымі сцёкавымі водамі з прарванай падземнай каналізацыйнай магістралі.
Чаму закапаныя люкі, сэптыкі і басейны ўсплываюць з-пад зямлі падчас развадкавання?¶
Калі насычаны пясок разрэджваецца падчас землятрусу, атрыманая пясчана-вадзяная суспензія мае вельмі высокую шчыльнасць вадкасці каля 1900 кілаграмаў на кубічны метр (амаль у два разы цяжэй чыстай вады). Згодна з прынцыпам плавучасці Архімеда, любы закапаны полы кантэйнер, агульная вага якога на кубічны метр лягчэйшы за навакольны вадкі пясок, напрыклад, полая бетонная шахта каналізацыйнага люка, пусты сэптык са шкловалакна, падземны паліўны бак на АЗС або асушаны басейн на заднім двары, з сілай штурхаецца ўверх і ўсплывае на 0,5-2 метры над зямлёй, як корак.
Ці можа чалавек апусціцца праз галаву і патануць у звадкаваным зыбучым пяску падчас землятрусу?¶
Не, чалавек не можа цалкам апусціцца пад паверхню плоскага звадкаванага пяску толькі дзякуючы плавучасці. Паколькі чалавечае цела мае шчыльнасць каля 1000 кг/м3, а звадкаваны пясок мае шчыльнасць каля 1900 кг/м3, чалавек будзе плаваць на глыбіні прыблізна ад каленяў да пояса. Тым не менш, звадкаванне ўсё яшчэ можа захапіць або забіць пешаходаў трыма спосабамі: па-першае, як толькі вада выцякае з кіпення пяску, пясок захоплівае вашы ногі, як цвёрды цэмент; па-другое, бакавое распаўсюджванне адкрывае глыбокія расколіны ў зямлі каля берагоў рэк, у якія могуць праваліцца людзі або машыны; і, па-трэцяе, на схілах крутасцю больш за 3 градусы звадкаванне можа выклікаць высакахуткасную селевую лавіну (`flow slide`).
Што такое «бакавое распаўсюджванне» і чаму яно разбурае дамы каля рэк і гаваняў?¶
Бакавое распаўсюджванне адбываецца, калі верхняя частка цвёрдай паверхні глебы (дзе пабудаваны дамы, дарогі і інжынерныя трубы) ляжыць на вяршыні пахаванага пласта пяску, які разрэджваецца падчас землятрусу. Нават калі зямля нахілена пад ледзь прыкметным вуглом усяго ад 0,5 да 2 градусаў у бок рэчышча ракі, канала, берага возера або дамбы гавані, верхняя кара слізгае гарызантальна ўніз па вяршыні пласта вадкага пяску, як глыба лёду, якая слізгае па тлушчу. Калі зямля цягнецца ўбок на 0,5-5+ метраў у бок вады, яна адкрывае глыбокія паралельныя расколіны, якія разрываюць падмурак напалову і разрываюць кожную закапаную водаправодную, каналізацыйную і газавую трубу.
Калі мой будынак злёгку нахіляецца падчас землятрусу, але ў яго няма зламаных сцен, ці бяспечна заставацца ўнутры?¶
Не, вы павінны эвакуяваць любы будынак, які прыкметна нахіліўся або апусціўся ў зямлю, як толькі страсенне спыніцца. Нават калі бетонны або драўляны каркас выглядае цэлым, нахілены будынак зрушыў цэнтр масы з цэнтра (`the P-Delta effect`), ствараючы надзвычайную гравітацыйную нагрузку на ніжні бок падмурка, у той час як глеба пад ім застаецца забалочанай і слабой. Калі праз некалькі хвілін або гадзін адбываецца першы моцны афтэршок, пясок пад ніжнім бортам амаль імгненна разрэджваецца, што можа прывесці да таго, што будынак, які злёгку нахіляецца, перакуліцца на бок або цалкам абрынецца. Пачакайце, пакуль інжынер-канструктар агледзіць будынак і размеціць таблічкі.
Звязаныя даведнікі¶
- Землятрусы: падзенне, прыкрыццё і захаванне крокаў выжывання
- Афтэршокі землятрусу, вяртанне пашкоджанага будынка і праверка адключэння газу
- Правалы, прасадкі грунту і абрушэнні фундамента
- Апоўзні, апоўзні і селевыя патокі
- Цунамі: прыбярэжны землятрус і вертыкальная эвакуацыя
Крыніцы і афіцыйнае кіраўніцтва¶
- Геалагічная служба ЗША (USGS) - Праграма небяспекі землятрусаў: Даведка аб звадкаванні глебы, мадэляванне адмовы ад грунту ў рэжыме рэальнага часу і ацэнка небяспекі бакавога распаўсюджвання.
- Федэральнае агенцтва па надзвычайных сітуацыях (FEMA) і Нацыянальная праграма па зніжэнні небяспекі землятрусаў (NEHRP, Злучаныя Штаты): Зніжэнне сейсмічнай небяспекі існуючых будынкаў і выратавальнай інфраструктуры ў глебах, схільных да разрэджвання.
- GNS Science, Toka Tū Ake EQC і Міністэрства бізнесу, інавацый і занятасці (MBIE, Новая Зеландыя): Кіраўніцтва па планаванні і праектаванні для патэнцыйна звадкаванай зямлі (Урокі Каралеўскай камісіі па кентэрберыйскіх землятрусах).
- Каліфарнійская геалагічная служба (CGS, Злучаныя Штаты): Спецыяльная публікацыя 117A: Кіраўніцтва па ацэнцы і памяншэнні сейсмічнай небяспекі (развадкавання і сейсмічных апоўзняў) у Каліфорніі.
- Нацыянальны даследчы савет (NRC) - Нацыянальныя акадэміі навук, інжынерыі і медыцыны (Злучаныя Штаты): Сучасны стан і практыка ацэнкі разрэджвання глебы, выкліканага землятрусам, і яго наступстваў.