भूकंप मृदा द्रवीकरण, रेत का उबलना, पार्श्व फैलाव, और दफन उपयोगिता फ्लोट¶

मध्यम से गंभीर भूकंप के दौरान (Magnitude 5.5+), आधारशिला का हिंसक हिलना केवल आधा खतरा है। तटीय मैदानों, नदी डेल्टाओं, प्राचीन झील तलों और कृत्रिम खाड़ी-भराव वाले इलाकों में, ढीली, जल-संतृप्त रेतीली और गादयुक्त मिट्टी से गुजरने वाली भूकंपीय कतरनी तरंगें मिट्टी के कणों को एक साथ ढहने का कारण बनती हैं, जिससे भूजल दबाव बढ़ता है (pore-water pressure) ऊपर की ओर तब तक रखें जब तक कि रेत के कण एक दूसरे से पूरी तरह मुक्त होकर तैरने न लगें। हिलने के 10 से 30 सेकंड के भीतर, ठोस जमीन अपनी कतरनी शक्ति का लगभग 100 प्रतिशत खो देती है और घने, दबावयुक्त तरल घोल में बदल जाती है, एक भू-तकनीकी घटना जिसे मृदा द्रवीकरण के रूप में जाना जाता है। भारी कंक्रीट अपार्टमेंट इमारतें और पुल के खंभे अपने किनारों पर 60 डिग्री तक डूब जाते हैं या झुक जाते हैं (bearing capacity failure), गंदे पानी और रेत के दबावयुक्त फव्वारे यार्ड और बेसमेंट में दरारों से फूटते हैं (sand boils), कोमल ढलानें नदियों और बंदरगाहों की ओर बग़ल में खिसकती हैं (lateral spreading), और खोखले भूमिगत सीवेज टैंक, मैनहोल और ईंधन टैंक बाथटब में कॉर्क की तरह फुटपाथ से ऊपर की ओर तैरते हैं, जिससे प्राकृतिक गैस और पानी के मुख्य स्रोत टूट जाते हैं। यदि आपको भूकंप के बाद जमीन में दरारें, संरचनाएं झुकने या गैस लीक होने की गंध का अनुभव हो, तो अपने स्थानीय को फोन करें आपातकालीन नंबर तुरंत और हमारे गाइडों से परामर्श लें भूकंप: गिराओ, ढको, और रुको, भूकंप के झटके, इमारत का पुनः प्रवेश, और गैस बंद होना, और सिंकहोल और ज़मीन का धंसना.

अभी ऐसा करो¶

1. सक्रिय भूकंपीय झटकों के दौरान गिरें, ढकें और रुके रहें: जब जमीन सक्रिय रूप से हिल रही हो तो कभी भी बाहर भागने की कोशिश न करें; चिनाई के सामने गिरने, ऊपरी मंजिल की खिड़कियों के टूटने और इमारतों की बाहरी परिधि के साथ ढहने वाली छतों के कारण मिट्टी के द्रवीकरण की तुलना में कहीं अधिक लोग मारे जाते हैं।
2. अगर आपकी इमारत झुक रही है, धंस रही है, या दरवाजे जाम हो गए हैं और नींव के स्लैब टूट गए हैं, तो झटकों के रुकते ही तुरंत खाली हो जाएं: ठोस चट्टान पर बनी इमारत के विपरीत, जो भूकंप समाप्त होने पर हिलना बंद कर देती है, तरलीकृत रेत पर बनी एक संरचना मुख्य झटके के रुकने के बाद कई मिनटों से लेकर घंटों तक तक डूबती, असमान रूप से बैठती या झुकती रह सकती है, और एक मध्यम झटका एक झुकी हुई इमारत को पूरी तरह से गिरा सकता है।
3. ** टूटे हुए भूमिगत प्राकृतिक गैस मेन को सूँघें और सुनें और अपना गैस मीटर तभी बंद करें जब आपको गैस की गंध आए या फुसफुसाहट सुनाई दे**: पार्श्व भूमि प्रसार और विभेदक भवन निपटान कतरनी कठोर कच्चा लोहा और स्टील गैस पाइप ठीक उसी स्थान पर जहां वे नींव में प्रवेश करते हैं। यदि आपको सड़े-अंडे मर्कैप्टन की गंध आती है या दबी हुई पाइप लाइन से गंदगी/पानी बहता हुआ दिखाई देता है, तो बाहरी गैस मीटर वाल्व को एक रिंच के साथ पाइप के लंबवत एक चौथाई मोड़ दें और ऊपर की ओर खाली कर दें।
4. ऊपर की ओर बढ़ें और नदी के किनारों, नहर की दीवारों, बंदरगाह के किनारों और तटीय चट्टानों से दूर जाएं: कोमल ढलानों के नीचे तरल मिट्टी की परतें (यहां तक कि जमीन जो लगभग सपाट दिखती है, केवल 0.5 से 3 डिग्री की ढलान के साथ) विशाल खंडित ब्लॉकों में खुले जल चैनलों की ओर पार्श्व में स्लाइड करती है (lateral spreading), 1 से 3 मीटर (3 से 10 फीट) चौड़ी गहरी ज़मीनी दरारें खोलना।
5. कभी भी पुलों, राजमार्ग पहुंच रैंपों, या मिट्टी के ज्वालामुखी ("रेत उबाल") शंकुओं या उभरे हुए मैनहोल कवरों से ढकी सड़कों पर गाड़ी न चलाएं: द्रवीकरण के कारण पुल के दोनों सिरों पर मिट्टी के तटबंध 0.5 से 2 मीटर तक नीचे की ओर झुक जाते हैं, जबकि दबे हुए कंक्रीट सीवर मैनहोल डामर के माध्यम से 0.5 से 1.5 मीटर तक सीधे ऊपर तैरते हैं।
6. रेत के फोड़ों और तहखाने की दरारों से निकलने वाले सभी पानी और कीचड़ को कच्चे सीवेज और रासायनिक बायोहाजार्ड के रूप में समझें: जब द्रवीकरण भूमिगत सैनिटरी सीवर मेन को तोड़ता है और सेप्टिक टैंकों में तैरता है, तो सड़कों, क्रॉलस्पेस और भूतल के कमरों में फूटने वाला दबावयुक्त भूजल मल रोगजनकों से भारी रूप से दूषित होता है (E. coli, विब्रियो, हेपेटाइटिस ए) और पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन।

निर्णय वृक्ष: भूकंप मिट्टी का द्रवीकरण और जमीन की विफलता प्रतिक्रिया¶

flowchart TD
    Quake["तेज़ भूकंप के झटके (छोड़ें, ढकें और झटके रुकने तक रुके रहें)"] --> CheckGround{"हिलना बंद: अपने आस-पास की इमारत और जमीन का निरीक्षण करें"}
    CheckGround -->|"इमारत का झुकना, धँसना, दरवाजे जाम हो जाना, या फर्श से कीचड़ निकलना"| GasCheck{"लीक हो रही गैस की गंध, फुसफुसाहट सुनें, या चिंगारी देखें?"}
    GasCheck -->|"हाँ"| EvacNoSwitch["लाइट स्विच को न छुएं; तुरंत खाली करें; बाहर जाते समय सुरक्षित होने पर ही बाहरी गैस वाल्व बंद करें"]
    GasCheck -->|"नहीं"| EvacTilt["सीढ़ियों के माध्यम से इमारत को तुरंत खाली करें (कभी भी लिफ्ट नहीं); भवन की ऊँचाई 1.5 गुना दूर ले जाएँ"]
    CheckGround -->|"रिवरबैंक, हार्बर सीवॉल, या रिक्लेम्ड बे फिल के पास आउटडोर"| LateralCheck{"पानी के समानांतर ज़मीन का दरकना, दीवारों का उभरना, या रेत का फोड़ा फूटना?"}
    LateralCheck -->|"हाँ"| MoveInland["इससे पहले कि पार्श्व फैलाव तट ढह जाए, नदी के किनारे, नहर या समुद्री दीवार से दूर अंतर्देशीय / ऊपर की ओर लंबवत दौड़ें"]
    LateralCheck -->|"नहीं, तटरेखा के पास"| TsunamiRule["सुनामी प्राथमिकता याद रखें: यदि लंबे/तेज भूकंप के बाद खुले तट पर हों, तो तुरंत ऊंचे स्थान पर चले जाएं"]
    EvacTilt --> HazardZone["गिरी हुई बिजली लाइनों, ऊंचे मैनहोल, धंसे हुए पुल रैंप और सीवेज-दूषित रेत उबाल गाद से बचें"]
    MoveInland --> HazardZone
    HazardZone --> AftershockPrep["झटकों के दौरान पुनः द्रवीकरण की अपेक्षा करें; जब तक उपयोगिता यह पुष्टि न कर दे कि मेन चालू है तब तक नल का पानी न पियें"]

भू-तकनीकी यांत्रिकी: कैसे ठोस जमीन तरल घोल में बदल जाती है¶

यह समझने के लिए कि भूकंप के दौरान कुछ इलाके रेत में क्यों बदल जाते हैं, जबकि दो किलोमीटर दूर पहाड़ी पर बने घरों में जमीन की कोई खराबी नहीं होती है, इंजीनियर तीन भू-तकनीकी तत्वों की जांच करते हैं जो सभी एक साथ मौजूद होने चाहिए: ढीली एकजुटताहीन दानेदार मिट्टी, उथली भूजल संतृप्ति, और चक्रीय भूकंपीय कतरनी तनाव।

1. मृदा द्रवीकरण के लिए तीन पूर्वापेक्षाएँ¶

1. ढीली, संसक्ति रहित रेत या गैर-प्लास्टिक गाद (Holocene deposits and uncompacted hydraulic fill):
2. सूखी या सामान्य रूप से जल निकासी वाली मिट्टी में, रेत और गाद के अलग-अलग कण एक खुले, ढीले ढंग से भरे कंकाल ढांचे में एक दूसरे के खिलाफ आराम करते हैं (high void ratio). इमारतों और ऊपर की मिट्टी का भार पूरी तरह से इन रेत कणों के बीच संपर्क बिंदुओं पर कण-से-कण घर्षण द्वारा समर्थित होता है (effective stress, के रूप में दर्शाया गया है sigma-prime).
3. मिट्टी से भरपूर मिट्टी क्लासिक अर्थों में शायद ही कभी द्रवीभूत होती है क्योंकि सूक्ष्म मिट्टी के प्लेटलेट्स विद्युत संसंजक बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं, जबकि साफ रेत और गाद के कणों में शून्य सामंजस्य होता है और घर्षण पर सख्ती से निर्भर होते हैं।
4. उथला जल स्तर (सतह के 1 से 15 मीटर/3 से 50 फीट के भीतर):
5. जल स्तर के नीचे रेत के कणों के बीच प्रत्येक सूक्ष्म छिद्र 100% असम्पीडित तरल पानी से भरा होता है।
6. तीव्र चक्रीय भूकंपीय कंपन (अनियंत्रित लोडिंग):
7. जब भूकंप एस-तरंगें (कतरनी तरंगें) मिट्टी के स्तंभ से ऊपर की ओर गुजरती हैं, तो वे 15 से 45 सेकंड में दर्जनों बार ढीले रेत ढांचे को आगे-पीछे करती हैं।
8. यह कंपन ढीले रेत के कणों को उनकी खुली व्यवस्था से हिला देता है और उन्हें एक साथ सघन, सघन विन्यास में पैक करने का प्रयास करने के लिए मजबूर करता है (contractive behavior).
9. हालाँकि, क्योंकि छिद्र स्थान पानी से भरे हुए हैं और उस पानी को मिट्टी के माध्यम से निकालने के लिए कंपन बहुत तेजी से होता है, ढहने वाले रेत के कण फंसे हुए छिद्र के पानी को निचोड़ लेते हैं।
10. शून्य प्रभावी तनाव (sigma-prime = 0): छिद्र-जल दबाव (u) तब तक आसमान छूता है जब तक कि यह ऊपर की मिट्टी के कुल नीचे के वजन के बराबर न हो जाए (sigma). टेरज़ाघी के प्रभावी तनाव समीकरण द्वारा (sigma-prime = sigma - u), जब छिद्र-जल का दबाव कुल अधिभार तनाव के बराबर होता है, तो रेत के कणों के बीच प्रभावी संपर्क बल शून्य हो जाता है। अब अनाजों को एक-दूसरे को छुए बिना दबाव वाले पानी में निलंबित कर दिया गया है, मिट्टी में शून्य घर्षण कतरनी शक्ति है और लगभग 1,800 से 2,000 किलोग्राम/मीटर3 (112 से 125 पाउंड/फीट3) के एक इकाई वजन के साथ एक भारी तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करती है, जो शुद्ध पानी से लगभग दोगुना सघन है।

2. जहां द्रवीकरण होता है: उच्च जोखिम वाले इलाके के प्रकार¶

• असंबद्ध हाइड्रोलिक भराव और पुनः प्राप्त भूमि: बंदरगाह जिले, हवाई अड्डे, तटवर्ती आवासीय विकास, और खाड़ी के फर्श से ढीली रेत और मिट्टी को निकालकर और गहरे कंपन संघनन के बिना समुद्र की दीवार के पीछे पंप करके बनाए गए कृत्रिम द्वीप (जैसे कि सैन फ्रांसिस्को का मरीना जिला, टोक्यो खाड़ी / उरायासु पुनः प्राप्त भूमि, कोबे पोर्ट द्वीप और बोस्टन बैक बे भराव)।
• नदी के डेल्टा, बाढ़ के मैदान और परित्यक्त नदी चैनल (oxbows और point bars): पिछले 10,000 वर्षों में घुमावदार नदियों द्वारा जमा की गई युवा जलोढ़ रेत और गाद (जैसे न्यूजीलैंड में क्राइस्टचर्च एवन नदी गलियारा, सैक्रामेंटो-सैन जोकिन डेल्टा, मिसिसिपी नदी न्यू मैड्रिड भूकंपीय क्षेत्र और वैंकूवर के पास फ्रेजर नदी डेल्टा)।
• तटीय टिब्बा गलियारे और बैरियर स्पिट लैगून: उच्च तटीय जल तालिकाओं के ऊपर हवा में उड़ने वाली ढीली रेत बैठी है।

पाँच प्रमुख द्रवीकरण खतरों की तुलना¶

भूकंप के दौरान और उसके तुरंत बाद द्रवीकरण को पहचानना और उससे बचना¶

द्रवीकरण ज़मीन पर कैसा दिखता है, ध्वनि करता है और कैसा महसूस होता है¶

1. तेज झटकों से कंपन धीमी, उबकाई देने वाली "वॉटरबेड" या बोट-डेक रोलिंग गति में बदल जाता है: जिस क्षण एक अंतर्निहित रेत की परत द्रवीभूत हो जाती है, उच्च-आवृत्ति ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज कंपन कम हो जाते हैं और उनकी जगह लंबी अवधि, रोलिंग ग्राउंड तरंगें आती हैं (0.5 to 2 Hz) जिससे चलना या खड़ा होना लगभग असंभव हो जाता है।
2. फुटपाथ और लॉन की दरारों से गंदे पानी के गीजर बाहर निकल रहे हैं: कंपन शुरू होने के 10 से 60 सेकंड के भीतर, दबावयुक्त भूजल सतह की परत को तोड़ देता है। आप रैखिक जमीन की दरारों, कंक्रीट ड्राइववे में विस्तार जोड़ों, या टेलीफोन खंभों और पेड़ के तनों के आसपास गंदे भूरे या काले पानी को 0.5 से 2 मीटर (1.5 से 6.5 फीट) तक हवा में बहते हुए देख सकते हैं।
3. टेलीफोन के खंभे, स्ट्रीट लाइटें, और खड़ी कारें आपकी आंखों के सामने धंस रही हैं: भारी उपयोगिता वाले खंभे सीधे नीचे धंस जाते हैं या अजीब कोणों पर झुक जाते हैं, जबकि उनके चारों ओर का डामर हिलता और झुकता है।

डूबती या झुकती इमारत से चरण-दर-चरण निकासी¶

एक बार जब तेज़ कंपन इतना कम हो जाए कि आप खड़े हो सकें:

1. संरचनात्मक झुकाव की तुरंत जांच करें: दरवाजे के फ्रेम, खिड़की के फ्रेम, लटकते प्रकाश उपकरणों को देखें, या फर्श पर एक गोल वस्तु/पानी की बोतल रखें। यदि फर्श स्पष्ट रूप से ढलानदार है, या यदि आपको इसे खोलने के लिए लकड़ी के दरवाजे के फ्रेम के खिलाफ जोर से धक्का देना पड़ता है, तो आपके भवन की नींव में अंतर द्रवीकरण निपटान का सामना करना पड़ा है।
2. मज़बूत जूते पहनें, अपना बैग पकड़ें और तुरंत सीढ़ियों से बाहर निकलें:
3. कभी भी लिफ्ट का उपयोग न करें: यहां तक ​​कि 1-डिग्री झुकाव भी लिफ्ट गाइड रेल को मोड़ देता है और फर्शों के बीच कैब को फंसा देता है।
4. ग्राउंड-फ्लोर निकास सीमा पर अपना कदम देखें: जब एक भारी इमारत तरलीकृत मिट्टी में 30 से 90 सेंटीमीटर (1 से 3 फीट) तक डूब जाती है, तो बाहरी फुटपाथ ग्राउंड-फ्लोर निकास द्वारों पर ऊपर की ओर झुक सकता है, या बाहरी सीढ़ियां पोर्च लैंडिंग से पूरी तरह से दूर हो सकती हैं, जिससे उबलते रेत के घोल से भरा एक गहरा खुला स्थान रह जाता है।
5. इमारत की उलटी छाया से दूर रहें (1.5 times building height): एक बार बाहर निकलने के बाद, किसी झुकी हुई बहुमंजिला इमारत के ठीक बगल वाले फुटपाथ पर इकट्ठा न हों। किसी खुले पार्क, चौड़े चौराहे या पार्किंग स्थल पर जाएं, जो इमारत की झुकी हुई सतह से कम से कम 1.5 गुना ऊंची हो।

द्रवीकरण क्षेत्रों में भूकंप के बाद की उपयोगिता और स्वास्थ्य संबंधी खतरों का प्रबंधन करना¶

प्रमुख शहरी भूकंपों में (जैसे कि 2011 क्राइस्टचर्च भूकंप, जिसने शहर की सड़कों पर 400,000 टन से अधिक द्रवीकरण गाद फेंक दिया, या 1995 कोबे और 1989 लोमा प्रीटा भूकंप), द्रवीकरण पूरे जिलों में दफन "जीवनरेखा" बुनियादी ढांचे को एक साथ नष्ट कर देता है:

1. टूटे हुए जलमार्ग और टूटी हुई गैस लाइनें (आग लगने का खतरा)¶

• अग्नि हाइड्रेंट क्यों सूख जाते हैं: द्रवीकरण और पार्श्व प्रसार प्रत्येक जोड़ पर भंगुर कच्चा लोहा और एस्बेस्टस-सीमेंट नगर निगम के पानी के पाइप को अलग कर देता है, जिससे ठीक उसी समय शहर में पानी का दबाव शून्य हो जाता है, प्राकृतिक गैस सेवा लाइनों के टूटने से स्थानांतरित लकड़ी के घरों के अंदर आग लग जाती है।
• अपने घर की सुरक्षा कैसे करें:
• यदि गैस की कोई गंध नहीं है, कोई फुसफुसाहट की आवाज नहीं है, और आपके घर का कोई संरचनात्मक विस्थापन/झुकाव नहीं है, तो अपने गैस मीटर को स्वचालित रूप से बंद न करें (क्योंकि उपयोगिता कंपनियों को प्रत्येक बंद मीटर का व्यक्तिगत रूप से निरीक्षण करना होगा और फिर से चालू करना होगा, जिसमें सर्दियों में कई सप्ताह लग सकते हैं)।
• अपना मुख्य गैस वाल्व तुरंत बंद कर दें यदि आपके घर की नींव खिसक गई है, यदि पार्श्व फैली दरारें गैस लाइन के पास आपके यार्ड को पार कर जाती हैं, या यदि आपको गैस की गंध आती है या फुसफुसाहट सुनाई देती है।
• अपने मुख्य घरेलू जल इनलेट वाल्व (जहां से पानी सड़क के मीटर के बाद घर में प्रवेश करता है) को बंद कर दें ताकि स्वच्छ पेयजल को आपके घरेलू पाइप और वॉटर हीटर टैंक के अंदर रोका जा सके, इससे पहले कि टूटे हुए सड़क के मुख्य पाइप दूषित सीवेज भूजल को आपकी पाइपलाइन में खींच लें।

2. फ्लोटिंग सेप्टिक टैंक, टूटे हुए सीवर मेन, और बायोहाज़र्ड गाद सफाई¶

• चूंकि लगभग 100% भूमिगत गुरुत्वाकर्षण-पोषित मिट्टी और पीवीसी सेनेटरी सीवर लाइनें तब टूट जाती हैं जब द्रवीकरण जमीन को 10 सेंटीमीटर (4 इंच) से अधिक स्थानांतरित कर देता है, यार्ड, सड़कों और बेसमेंट में रेत के उबलने के माध्यम से भूजल कच्चे मानव मल के साथ मिश्रित होता है।
• बच्चों या पालतू जानवरों को कभी भी रेत, उबली मिट्टी या खड़े द्रवीकरण पोखरों में खेलने न दें।
• जब घरों और ड्राइववेज़ से द्रवीकरण गाद को बाहर निकाला जाता है:
• वाटरप्रूफ रबर के जूते, भारी वाटरप्रूफ दस्ताने, आंखों की सुरक्षा और एक N95 / FFP2 पार्टिकुलेट रेस्पिरेटर पहनें (विशेष रूप से एक बार जब महीन हिमनद/जलोढ़ रॉक-आटे की गाद अगले कुछ दिनों में वायुजनित सिलिका धूल में सूख जाती है, तो एक गंभीर श्वसन खतरा पैदा हो जाता है जिसे क्राइस्टचर्च में "द्रवीकरण धूल तूफान" के रूप में जाना जाता है)।
• गीली गाद को फावड़े से सड़क के किनारे ढेर में डालें (घरेलू नालियों या नगर निगम के नालों में कभी भी द्रवीकृत रेत को न धोएं, क्योंकि भारी रेत सीमेंट की तरह ठोस तूफानी नालों को तुरंत बंद कर देती है और अगली बारिश के दौरान गंभीर सड़क बाढ़ का कारण बनती है)।

भूकंप-पूर्व शमन: मानचित्रों की जाँच करना और अपनी संपत्ति की सुरक्षा करना¶

यदि आप भूकंप-संभावित तटीय, नदी या डेल्टा क्षेत्र में रहते हैं:

1. आधिकारिक भूगर्भिक द्रवीकरण खतरा मानचित्र जांचें:
2. संयुक्त राज्य अमेरिका में, राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (जैसे कैलिफ़ोर्निया भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण)। CGS भूकंपीय खतरा क्षेत्र, वाशिंगटन डीएनआर, ओरेगन डोगामी, और यूटा यूजीएस) और यूएसजीएस मुफ्त, सड़क-दर-सड़क द्रवीकरण संवेदनशीलता मानचित्र ऑनलाइन प्रकाशित करते हैं।
3. द्रवीकरण क्षेत्रों के लिए फाउंडेशन और उपयोगिता रेट्रोफिट्स:
4. यदि जमीन तरल हो जाती है और पार्श्व में फैल जाती है, तो मानक भूकंप बोल्टिंग (लकड़ी की सिल प्लेटों को एक अप्रबलित परिधि स्ट्रिप फुटिंग पर बोल्ट करना) अक्सर अपर्याप्त होती है, क्योंकि स्ट्रिप फुटिंग स्वयं अलग हो जाती है। उच्च-द्रवीकरण क्षेत्रों में घरों के लिए प्रबलित कंक्रीट मैट स्लैब, पोस्ट-टेंशन ग्रिड, या गहरे ढेर की आवश्यकता होती है, जो घने गैर-द्रवीय स्तर में नीचे की ओर संचालित होते हैं।
5. अपने प्राकृतिक गैस मीटर, वॉटर हीटर और मुख्य जल प्रवेश लाइन पर लचीले नालीदार स्टेनलेस-स्टील या ब्रेडेड भूकंपीय कनेक्टर स्थापित करें ताकि सड़क और आपके घर के बीच 15 से 30 सेंटीमीटर (6 से 12 इंच) के अंतर वाली जमीन दीवार पर कठोर पाइपों को न काट दे।

क्षेत्रीय आपातकालीन नंबर और एजेंसी प्रोटोकॉल¶

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों¶

भूकंप के दौरान ठोस ज़मीन तरल में क्यों बदल जाती है?¶

भूजल स्तर के नीचे स्थित ढीली, रेतीली या गादयुक्त मिट्टी में, इमारतों और ऊपर की जमीन का वजन आम तौर पर घर्षण द्वारा समर्थित होता है जहां व्यक्तिगत रेत के कण एक दूसरे के खिलाफ दबाते हैं। जब भूकंप की कतरनी तरंगें जमीन को तेजी से आगे-पीछे हिलाती हैं, तो रेत के ढीले कण एक तंग जगह में बसने की कोशिश करते हैं, जिससे कणों के बीच सूक्ष्म छिद्रों में फंसा पानी दब जाता है। चूँकि पानी के बहाव के लिए झटके बहुत तेज़ होते हैं, पानी का दबाव तब तक बढ़ता है जब तक कि यह रेत के कणों को अलग न कर दे। दाने एक-दूसरे को छूने के बजाय दबाव वाले पानी में तैरते हैं, मिट्टी सभी घर्षण शक्ति खो देती है और भारी तरल घोल की तरह व्यवहार करती है।

"रेत फोड़े" या "रेत ज्वालामुखी" क्या हैं और क्या वे खतरनाक हैं?¶

रेत का उबाल (जिसे रेत का झोंका या मिट्टी का ज्वालामुखी भी कहा जाता है) तब बनता है जब 2 से 10 मीटर भूमिगत जल-संतृप्त रेत की एक परत तीव्र दबाव में द्रवीभूत हो जाती है और सूखी सतह की मिट्टी या कंक्रीट स्लैब में दरारों के माध्यम से ऊपर की ओर विस्फोट करती है। यह दबावयुक्त पानी निलंबित धूसर या भूरी रेत को सतह पर ले आता है, जिससे 30 सेंटीमीटर से लेकर कई मीटर तक के गीले गाद के शंकु के आकार के टीले बन जाते हैं। जबकि पानी का तापमान ठंडा है (गर्म ज्वालामुखीय लावा नहीं), रेत का उबाल खतरनाक है क्योंकि वे सड़कों और नींव के नीचे गुहाओं को खोखला कर देते हैं, भारी मिट्टी के साथ भूतल को बाढ़ देते हैं, और अक्सर टूटे हुए भूमिगत सीवर मेन से कच्चे सीवेज से दूषित होते हैं।

द्रवीकरण के दौरान दबे हुए मैनहोल कवर, सेप्टिक टैंक और स्विमिंग पूल जमीन से बाहर क्यों निकल आते हैं?¶

जब भूकंप के दौरान संतृप्त रेत द्रवीभूत हो जाती है, तो परिणामस्वरूप रेत और पानी के घोल में बहुत अधिक तरल घनत्व लगभग 1,900 किलोग्राम प्रति घन मीटर (शुद्ध पानी से लगभग दोगुना भारी) होता है। आर्किमिडीज़ के उछाल के सिद्धांत के अनुसार, कोई भी दबा हुआ खोखला कंटेनर, जिसका कुल वजन प्रति घन मीटर आसपास की तरल रेत से हल्का होता है, जैसे कि एक खोखला कंक्रीट सीवर मैनहोल शाफ्ट, एक खाली फाइबरग्लास सेप्टिक टैंक, एक भूमिगत गैस-स्टेशन ईंधन टैंक, या एक सूखा हुआ पिछवाड़े स्विमिंग पूल, को बलपूर्वक ऊपर की ओर धकेला जाता है और कॉर्क की तरह जमीन से 0.5 से 2 मीटर ऊपर तैरता है।

क्या भूकंप के दौरान कोई व्यक्ति अपने सिर के बल तरलीकृत रेत में डूब सकता है?¶

नहीं, कोई इंसान अकेले उछाल के कारण सपाट तरलीकृत रेत की सतह के नीचे पूरी तरह से नहीं डूब सकता है। क्योंकि मानव शरीर का घनत्व लगभग 1,000 किलोग्राम/घन मीटर है जबकि तरलीकृत रेत के घोल का घनत्व 1,900 किलोग्राम/घन मीटर है, एक व्यक्ति लगभग घुटने से कमर की गहराई पर तैरेगा। हालाँकि, द्रवीकरण अभी भी पैदल चलने वालों को तीन तरह से फँसा सकता है या मार सकता है: पहला, जैसे ही रेत उबलने से पानी बाहर निकलता है, रेत ठोस सीमेंट की तरह आपके पैरों के चारों ओर चिपक जाती है; दूसरा, पार्श्विक फैलाव वाली दरारें नदी के किनारों के पास गहरी ज़मीनी दरारें खोलती हैं जिनमें लोग या कारें गिर सकती हैं; और तीसरा, 3 डिग्री से अधिक तीव्र ढलानों पर, द्रवीकरण उच्च गति वाले मडफ़्लो हिमस्खलन को ट्रिगर कर सकता है (`flow slide`).

"पार्श्व प्रसार" क्या है और यह नदियों और बंदरगाहों के पास के घरों को क्यों नष्ट कर देता है?¶

पार्श्विक फैलाव तब होता है जब ठोस सतह की मिट्टी (जहां घर, सड़कें और उपयोगिता पाइप बनाए जाते हैं) की ऊपरी परत रेत की दबी हुई परत के ऊपर बैठ जाती है जो भूकंप के दौरान द्रवीभूत हो जाती है। भले ही ज़मीन किसी नदी चैनल, नहर, झील के किनारे, या बंदरगाह समुद्री दीवार की ओर केवल 0.5 से 2 डिग्री के बमुश्किल ध्यान देने योग्य कोण पर ढलान वाली हो, शीर्ष परत तरल रेत की परत के ऊपर क्षैतिज रूप से नीचे की ओर स्लाइड करती है जैसे कि बर्फ का एक ब्लॉक ग्रीस पर फिसल रहा हो। जैसे ही ज़मीन पानी की ओर 0.5 से 5+ मीटर तक बग़ल में फैलती है, यह गहरी समानांतर दरारें खोल देती है जो नींव को आधा फाड़ देती है और हर दबे हुए पानी, सीवर और गैस पाइप को काट देती है।

यदि भूकंप के दौरान मेरी इमारत थोड़ी झुक जाती है लेकिन उसकी दीवारें टूटी नहीं हैं, तो क्या उसके अंदर रहना सुरक्षित है?¶

नहीं, आपको झटके बंद होते ही ऐसी किसी भी इमारत को खाली कर देना चाहिए जो स्पष्ट रूप से झुक गई हो या जमीन में धंस गई हो। भले ही कंक्रीट या लकड़ी का फ्रेम अखंड दिखता हो, एक झुकी हुई इमारत ने अपने द्रव्यमान के केंद्र को केंद्र से स्थानांतरित कर दिया है (`the P-Delta effect`), नींव के निचले हिस्से पर अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण तनाव डालना जबकि नीचे की मिट्टी जलयुक्त और कमजोर रहती है। जब पहला तेज़ झटका मिनटों या घंटों बाद आता है, तो निचले हिस्से के नीचे की रेत लगभग तुरंत ही फिर से द्रवीकृत हो जाती है, जिससे थोड़ी सी झुकी हुई इमारत अपनी तरफ झुक सकती है या पूरी तरह से ढह सकती है। इमारत के निरीक्षण और तख्ती लगाने के लिए किसी संरचनात्मक इंजीनियर की प्रतीक्षा करें।

संबंधित मार्गदर्शिकाएँ¶

• भूकंप: गिराएं, ढकें और जीवित रहने के कदमों पर टिके रहें
• भूकंप के झटके, क्षतिग्रस्त इमारत का पुनः प्रवेश, और गैस शटऑफ निरीक्षण
• सिंकहोल, ज़मीन का धंसना, और नींव का ढहना
• भूस्खलन, भूस्खलन, और मलबा-प्रवाह निकासी
• सुनामी: तटीय भूकंप में गिरावट और ऊर्ध्वाधर निकासी

स्रोत और आधिकारिक मार्गदर्शन¶

• संयुक्त राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (यूएसजीएस) - भूकंप खतरा कार्यक्रम: मृदा द्रवीकरण तथ्य पत्रक, वास्तविक समय ग्राउंड विफलता मॉडलिंग, और पार्श्व प्रसार खतरा आकलन।
• संघीय आपातकालीन प्रबंधन एजेंसी (फेमा) और राष्ट्रीय भूकंप खतरा न्यूनीकरण कार्यक्रम (एनईएचआरपी, संयुक्त राज्य अमेरिका): तरल-प्रवण मिट्टी में मौजूदा इमारतों और जीवनरेखा बुनियादी ढांचे के भूकंपीय खतरों को कम करना।
• जीएनएस विज्ञान, टोका टू अके ईक्यूसी, और व्यापार, नवाचार और रोजगार मंत्रालय (एमबीआईई, न्यूजीलैंड): संभावित रूप से द्रवीकृत भूमि के लिए योजना और इंजीनियरिंग मार्गदर्शन (कैंटरबरी भूकंप रॉयल कमीशन पाठ)।
• कैलिफ़ोर्निया भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (सीजीएस, संयुक्त राज्य अमेरिका): विशेष प्रकाशन 117ए: कैलिफ़ोर्निया में भूकंपीय खतरों (द्रव और भूकंपीय भूस्खलन) के मूल्यांकन और शमन के लिए दिशानिर्देश।
• राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (एनआरसी) - विज्ञान, इंजीनियरिंग और चिकित्सा की राष्ट्रीय अकादमियाँ (संयुक्त राज्य अमेरिका): भूकंप-प्रेरित मृदा द्रवीकरण और इसके परिणामों के आकलन में अत्याधुनिक और अभ्यास।