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日本震后发生的土壤液化是什么

来源:金羊网 时间:2024-10-18 14:59 阅读

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据日本媒体1月7日报道,能登半岛1日发生7.6级地震,致多地灾情严重。石川县内灘町等发生土壤液化现象,给当地居民造成巨大困扰。

日媒记者进入内灘町后,看到家家户户的房屋东倒西歪,视线中所有的电线杆往一边倾斜,道路扭曲。为防止被电线杆砸到,当地居民小心地缩着身体赶路,往返于避难所和自家住宅。不少倾斜的民宅被白色沙土覆盖,沙中隐约可见残砖断瓦。一处停车场已完全被沙土掩埋。

一名六旬居民称,内灘町的土壤发生液化,即地下水位高的沙地由于地震震动而变成液体,导致地面上的建筑倾斜。这名男子还说,“这里有不少老年人居住,如今不得不搬离这里了。若政府不尽早采取对策,人口将大批流出。”

截至发稿前,据央视新闻引援日本石川县政府当地时间1月7日消息,能登地区地震发生后,目前累计造成222人下落不明。另据日本北陆电力公司7日消息,截至当地时间当天上午11时30分,石川县境内仍有19900户停电。

关于“地震土壤液化”,公众可能感觉很陌生。实际上,地震土壤液化是一个奇妙、复杂,而又颇具危害性的自然现象,是一种地震次生灾害。

什么是地震土壤液化?

地震土壤液化也称为土壤液化、土层液化、土体液化、场地液化,或简单地称为地震液化或液化。“液化”(“liquefaction”)一词最早由日本学者Mogami教授于1953年在第三届国际土力学及基础工程学术大会上提出,但直到1964年美国阿拉斯加和日本新泻先后发生了两次大地震,引发了显著的液化现象和灾害,地震液化研究才开始被科研和工程界所重视。

顾名思义,“液化”就是物质从固态或气态变成液态的物理过程和状态。简单地说,就是地震作用使“固态”的土壤变成了可流动的“液态”,就像高温融化的蜡烛油一样可以流动。

然而,并不是所有的土壤遇到地震都会液化,例如尚未发现5.0级以下地震有触发土壤液化的案例。

一般而言,土壤发生液化需要四个条件:一是土壤(无粘性)处于较为松散的状态,密实或者具有粘性的土壤不会液化;二是土壤位于地下水位以下,土壤中的孔隙被水所充满(即被水“浸泡”),也就是土壤处于饱和状态;三是地震作用的往返动力荷载要有足够的强度(即地震震级要达到中强震以上),强度太小亦难触发液化;四是土壤处于封闭状态,以保证在地震时间期内的水不能很快渗透到周围,只有达到以上条件才会有可能出现土壤液化现象,所以,土壤液化不是随便一个地方,任何一次地震都会出现。

何种类型的土壤会发生液化?

提到地震土壤液化,一般都被称为“砂土液化”,实际上这一称呼是狭隘的,或者说不准确的。早期震害调查发现的液化土类多为砂土,所以“砂土液化”渐渐成为惯用名称,扎根于公众认知当中。但随着震后调查资料的不断累积,实际液化的土类也在不断扩充,如1976年我国唐山大地震后发现了大量的粉砂(颗粒直径小于砂土)液化,2008年汶川地震确认了全球最大规模的天然沉积砾性土(颗粒直径大于砂土)液化,1993年美国关岛地震以及2010年海地地震出现了珊瑚土液化,还有研究表明黄土也可以液化,等等。这些震害现象极大扩展了可液化土的范畴,砂土液化只是其中的一类。

地震土壤液化有何后果和危害?

地震土壤液化是一种地震触发的自然现象,但它对建筑物和基础设施的破坏却是巨大的。从本世纪初以来,国内外几次重大地震中,因土壤液化导致的工程破坏和社会灾害所占的比重越来越大,所以土壤液化被学者称为防震减灾工作中的一颗“毒瘤”,成为越来越凶狠的隐形杀手。防御液化震害,首先应知道液化会引发哪些后果。从宏观现象上看,土壤液化会引起:喷水冒砂(图2a)、横向侧移扩展(图2b)、流动破坏(图2c)、地表往复震荡(图2d)、地面沉降(图2e)、地基丧失承载力(图2f)等,这些液化现象会导致相应形式的震害发生。

地震土壤液化最直观的现象就是喷水冒砂,这也是震后现场调查识别液化的主要参考。通过地表喷出物来判定土壤液化,虽然这一方法有可能漏掉实际液化、没有地表喷出物的液化场地,但在实际震后调查中,地表喷出物依然是识别液化的主要标识。

其实,土壤液化本身并不可怕,喷水冒砂是地震液化的一种奇妙的现象,地震时遇到喷水冒砂不必惊慌。历史地震还曾发现过土壤液化保护房屋结构的案例,但主要是低矮的房屋。例如在1975年海城地震中,部分村庄群众反映“湿震不重干震重”、“喷水冒砂地方倒房少,不喷水冒砂地方倒房多”、“多亏这次地震喷水冒砂,要不房子也保不住了”。然而,这些并不能遮蔽土壤液化对工程结构和基础设施的“杀手”本质。

(羊城晚报·羊城派综合海外网、@CCTV国际时讯、央视新闻、四川省地震局)

编辑:陈睿智

来源:羊城晚报•羊城派

网友看法

1、网友极客东港8f5:排污腐蚀的,自己承担

2、网友用户2923168049064:核水惹的祸!

3、网友一场信仰的旅游:核爆炸试验,联合国应该查一下是不是?

4、网友三维社会规划:土壤液化说明土质状态发生变化,什么力量这么强大呢?不得不联想到核能量。[抠鼻]

5、网友怡康生物:前几天甘肃地震的沙涌现象也类似土壤液化,只是甘肃没那么多地下水,像日本岛屿靠海,那么多地下水,那么高震级,土壤液化不可避免。 @老木匠勾股弦

6、网友灵石舞者:兰州那么干,为什么也液化了?

7、网友自酿山葡萄酒:就和和灰时水加多了变得稀能稀能一样,水多了

8、网友善良星球z:转发了

9、网友清爽鲸鱼g6:转发了

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