دانستنی های جالب راجع به زلزله (قسمت ۲)

این قسمت دوم از سری دانستنی های جالب زلزله است (قسمت اول را از اینجا مشاهده نمایید). در این قسمت به روانگرایی خاک در زلزله میپردازیم.

احتمالا شما با پدیده ماسه روان (یا ریگ روان) آشنا هستید. وقتی که ماسه با آب حالت فوق اشباع پیدا میکند پدیده ماسه روان رخ میدهد. حتما در کارتونها یا فیلمها هم این پدیده را دیده اید که افراد در ماسه روان گیر کرده و به تدریج غرق میشوند! البته در واقعیت این پدیده آنچنان ترسناک نیست. اما یک فرم دیگری از ماسه روان با نام روان گرایی واقعا شایسته ترس ما است!

علاوه بر سونامی و رانش زمین, روان گرایی یکی دیگر از عوارض جانبی زمین لرزه است. این پدیده زمانی اتفاق می افتد که خاک نرم اشباع شده با آب در معرض لرزش (از جمله لرزش در زمان زلزله) قرار گرفته و باعث میشود مقاومت و سختی خاک (مقاومت برشی) از بین برود و همانند مایعات عمل کند. در نتیجه هر چیزی که بر روی خاک قرار گرفته باشد در آن فرو میرود (مانند پی ساختمان, جاده و حتی اتومبیل و …). این پدیده در سال ۱۹۶۴ که یک سری زلزله های پشت سر هم شهر Niigata ژاپن را لرزاند باعث شد بیش از ۱۶,۰۰۰ خانه تخریب شوند.

پدیده روانگرایی خاک معمولا در خاکهای نرم و شل (دارای چگالی پایین و فشردگی کم) اشباع رخ میدهد. با لرزش ناشی از زلزله, ذرات لایه های زیرین خاک تغییر آرایش داده و فشرده تر میشوند و آب موجود در خاک از آن جدا شده و بصورت لایه ای روی آنرا میگیرد. بدلیل میزان زیاد آب در لایه های بالایی خاک, خاک روان شده و دیگر سختی قبل را ندارد. این موضوع باعث میشود لایه بالایی خاک مقاومت خود را از دست بدهد و سازه های موجود بر روی آن به راحتی تکان خورده, فرو رفته یا حتی ریزش کنند. گاهی شدت فوران آب به سطوح بالایی آنقدر زیاد است که آب و خاک بصورتی واضح از داخل زمین به بیرون “جوشیده” میشود. در نهایت با بیرون آمدن لایه آب, زمین نشست میکند. طوری که در تصویر زیر میبینید نشست زمین تا چه حد میتواند زیاد باشد.