Hóa lỏng nền sau động đất ở Nhật Bản

Thứ Tư, 20/04/2011 - 10:18 Siêu động đất Nhật làm đất nhão nghiêm trọng (Dân trí) - Mức độ thiệt hại của trận siêu động đất hôm 11/3 tại Nhật không phải là điều duy nhất khiến các nhà địa chất bất ngờ. Trận động đất mạnh thứ 4 trong lịch sử này còn gây ra sự dịch chuyển nghiêm trọng và rộng khắp trong lòng đất qua quá trình hóa lỏng. Trận siêu động đất/sóng thần tại Nhật gây tàn phá rộng khắp. Theo một nghiên cứu mới đây, gần các bờ biển, bến cảng, sông ngòi, động đất có thể làm dịch chuyển đất cát, ướt, tạm thời biến nó từ dạng đặc sang dạng lỏng – quá trình được gọi là hóa lỏng. Cát nặng và đá bị lún, trong khi nước và cát nhẹ hơn trào lên trên bề mặt. Vùng than bùn bị mở rộng, thường là hướng về vùng nước và bề mặt bị dịch chuyển. Quá trình hóa lỏng xảy ra trên diện rộng hàng trăm km, khiến ngay cả các kỹ sư nhiều kinh nghiệm cũng phải giật tôi. Nghiên cứu trên làm gia tăng lo ngại về tiêu chuẩn xây dựng nhà hiện nay ở các vùng có nguy cơ bị ảnh hưởng. “Trước đây chúng tôi đã từng xem xét mẫu đất bị hóa lỏng nghiêm trọng, nhưng quy mô và mức độ thiệt hại tại Nhật là nghiêm trọng khác thường”, Scott Ashford, một thành viên trong nhóm nghiên cứu tại Đại học bang Oregon, Mỹ, cho hay. “Toàn bộ các kết cấu bị nghiêng và đang chìm xuống lớp trầm tích, trong khi chúng gần như không bị hư hại gì”, Ashford cho hay. “Sự dịch chuyển trong đất đã khiến đường ống nước, khí đốt, chất thải bị phá hủy, làm méo mó các cơ sở và hệ thống hạ tầng. Chúng tôi thấy một số khu vực bị lún tới 1,2m”. Theo các nhà nghiên cứu, thời gian kéo dài của trận siêu động đất, khoảng 5 phút, có thể là nhân tố chính gây ra tình trạng hóa lỏng nghiêm trọng trên. “Chúng tôi nhận thấy các cấu trúc, mặc dù vẫn ổn sau một trận động đất kéo dài 30 giây, sau này vẫn tiếp tục bị lún và nghiêng. Trong khi đó, trận động đất này kéo dài tới nhiều phút”, Ashford cho hay. “Và rõ ràng là các lớp trầm tích non trẻ hơn, đặc biệt là các khu vực được xây trên nền đất mới được san lấp, có nhiều nguy cơ bị sụt lún hơn”. Phan Anh Theo Live Science

Có 18 câu trả lời!!

Có thể bạn chưa biết: Hoàn toàn có thể sở hữu mẫu nhà 2 tầng nông thôn 500 triệu được. Nếu bạn biết cách lựa chọn mẫu thiết kế và phân giai đoạn thi công xây dựng

Theo các kiến thức về hiện tượng hóa lỏng do tác động của tải trọng động thì nguyên nhân của hiện tượng này là do áp lực nước lỗ rỗng trong đất tăng lên làm giảm ứng suất hữu hiệu dẫn đến sức kháng cắt do thành phần "ma sát" của đất giảm đi. Với đất sét, thành phần "ma sát này không lớn so với sức kháng cắt Cu nên hiện tượng biến loãng ảnh hưởng không rõ rết. Với cát, sức kháng dính (nhiều nơi gọi là lực dính) là không đáng kể so với thành phàn ma sát, vì vậy khi bị mất cái thành phần ma sát này thì đất "phá sản" trở nên như "nước". (Xem tài liệu do PTSLAP cấp). Cái hiện tượng biến loãng do tăng áp lực nước lỗ rỗng này xảy ra trong qua trình tác động tải trọng động và thường kéo dài không lâu sau khi chấm dứt tải trọng động. Vì vậy, thông thường, sự phá hủy do biến loãng xảy ra gần như ngay trong hoặc sau khi có tải trọng động mà ít khi kéo dài lâu sau đó. Các hiện tượng biến loãng ở Nhật bản qua trận động đất hiện nay đã chỉ ra rằng cái điều này đã không còn đúng nữa và đó chính là lý do gây cho nhiều nhà khoa học ngạc nhiên về nó. Phải chăng, do tác động của động đất và các hiệu ứng của nó, nền đất tại khu vực đó đã thay đổi lớn các tính chất cơ học của nó (có thể là thay đổi cả sức kháng cắt của lớp đất sét bên dưới lớp cat) dẫn đến các hiện tượng lún kéo dài lâu sau khi đã kết thúc quá trình tác động của tải trọng động đất ?????

StephenDAK

	Có hay không chuyện đáy vùng nền bị hóa lỏng đang dịch chuyển hoặc tụt xuống dẫn đến hiện tượng trên ???? Hix...hix...
tungch46

	Bộ môn Địa chất công trình -trường Đại học Mỏ -Địa chất mới được đầu tư Một máy ba trục động đầu tiên ở Việt Nam, có thể nghiên cứu ứng xử của đất khi chịu tác dụng của tải trọng động Đặc biệt nghiên cứu về vấn đề hóa lỏng này.
Renatosymn

	Cái tên của máy này có nhầm không đấy. Hì hì. Có phải mẫu đất là hình ống phải khoét lõi bên trong không. Nếu phải thì tên của nó phải là khác cơ.
MichelPurn

	Các Thầy quanh năm suốt tháng đi khoan, thời gian đâu mà nghiên cứu chứ? Hơn mười năm nay, có đọc được nghiên cứu nào hay ho về ĐKT của các Thầy đâu? Hay tại tôi lười đọc nên ko biết nhỉ? Bác wasabi đọc sách nhiều lên confirm vụ này cái.
Roberter

	Tiêu chí thiết kế nhà đẹp Hải Phòng là sự kết hợp hài hòa giữa công năng sử dụng các phòng, vẻ đẹp ngoại thất và chi phí xây nhà
Luckyman

tôi biết gì đâu mà bác pvegeo lại lôi tôi ra hỏi. Tôi cũng lười đọc như bác thôi. Chuyện nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng thực tế ở các trường ĐH nhà tôi ít lắm, trường Mỏ chắc cũng vậy. Âu cũng do cơ chế. Các đề tài sv cao học chủ yếu là số liệu từ ... tự vận động hoặc sử dụng tiên dược geoslope hay Plaxis, các đề tài của trường thì nhiều khi lại được huy động số liệu từ những cái tự vận động ấy, chủ yếu là về điều kiện ĐC vùng. Đáng kể nhất có lẽ phải kể đến đề tài NC về thí nghiệm động gì đó của thầy Bình, có mầy mò và thực làm chứ ko theo lối mòn kiểu đánh giá nguyên nhân, cơ chế, tác động quá trình ĐC hoặc kiểu quan hệ tương quan như nhiều người vẫn làm. Nghe nói thầy cũng khá vất vả với NC này và nghe đâu thầy cũng ko làm ở trường nữa rồi> Quả lô thiết bị mới như bạn nguyenthinu168 nói chắc sẽ giúp các thầy cô trẻ ra được nhiều đề tài khoa học. Mong rằng nó ko chỉ làm vật trưng bày như nhiều đơn vị nghiên cứu khác.> Nói bác pvegeo biết, nhiều đề tài triển khai kinh phí cũng bị tính % đúng như khoan da đen vậy, khó NC lắm>.

profillink10

	Loại máy này có thể thí nghiệm cyclic triaxial test hoặc stress path test Cyclic /stress path Triaxial system Tên tiếng anh bác có thể xem giới thiệu của nhà sản xuất http://www.wfi.co.uk/soil_products.p...iaxial_Systems Ngoài ra Bô môn ĐCCT còn có cả hệ thống ba trục tĩnh tự động http://www.wfi.co.uk/soil_products.p...iaxial_Testing
Robertol

	Đúng là phí tiền. Nhập cái người ta không dùng đến nữa. Chán.
checkerso1

	Tiền chùa lo gì Bác, cái chính % lại quả thui mà >. Thôi dù sao méo mó có hơn không - Giữa đường thấy cánh hoa rơi; Hai tay nâng lấy cũ người mới ta. Quý hóa chán, quý hóa chán...
thanhtinh

	Tôi chẳng hiểu các bác đã biết gì về thiết bị, có sử dụng được hay không mà phát ngôn như vậy,.> Mấy bác bên IBST còn đến thăm quan máy nén ba trục có độ chính xác cao để mua sử dụng.
dacbiet

Thiết bị chỉ là công cụ phục vụ cho công việc. Công cụ làm việc được tốt khi bản thân công cụ đó đáp ứng được các mục tiêu nghiên cứu hoặc sản xuất đề ra và phải có những người am hiểu về cái đối tượng nghiên cứu đó. Xét cả hai điều này thì hình như đều chưa được. 1. Về thiết bị: Máy nén 3 trục là để thí nghiệm đất nhằm xác định quan hệ giữa độ lệch ứng suất (2 tô = xima1 - xima 3) với độ lệc biến dạng biến dạng (gama = epxilon1 - epxilon3). Với các bài toán tĩnh, phương pháp thí nghiệm này tỏ ra có hiệu quả lớn. Do đặc điểm của đất, tác dụng của các lực lên đất đòi hỏi thời gian đáng kể để có được các ứng xử có thể đo được. Trong khi đó, với bài toán động chưa kịp đo ứng xử của đất thì tải trọng đã thay đổi. Ví dụ với tần số 10 Hz, trong 1 giây, tai trọng đã kipk thay đổi đến 10 lần. Mặc dù đã tiến hành đo tự động nhưng các ứng xử của đất là rất khó có được tức thời mà thường bị trễ với một khoảng nào đó. Cái độ lệch ứng suất khi đo động không phản ánh đúng cái cái cường độ của đất cần thiết. Để khắc phục các nhược điểm này, người ta đã chuyển các thí nghiệm động về loại thí nghiệm cắt xoay động với mẫu đất có dạng hình ống (Mẫu giống như mẫu nén 3 trục nhưng khoét lỗ bên trong để có thành mẫu đất đủ mỏng nhằm triệt tiêu ứng suất ngang trong mẫu đất). Loại thiết bị này đã xuất hiện từ những năm 1970 và đang dần thay thế cho các loại máy 3 trục động. 2. Về con người: Cần có những người hiểu biết về bài toán động. Những người này cần nắm được khi giải bài toán động người ta cần thông số gì. Nếu không sẽ giống như khi cần tính lún mà lại chỉ cấp cho người ta mỗi thành phần hạt và c, phi của đất thì người ta sẽ tính làm sao được. Riêng việc quyết định chọn máy này mà không chọn máy cắt xoay là đã rõ về cái hạn chế này rồi. Máy cắt xoay chỉ đắt hơn máy ba trục động 30 % (theo đơn giá năm 2006). Tôi không biết ai ở bên IBST đã đến tham quan chỗ bạn nhưng tôi biết những người làm ở phòng thí nghiệm đất ở đấy. Họ đã được trang bị máy 3 trục gần như đầu tiên ở Việt nam và bây giờ nói đến thí nghiệm máy 3 trục thì họ không có tên trong danh sách đáng kể đến kể cả thiết bị lẫn kiến thức mặc dù máy vẫn còn đấy và thỉnh thoảng tốn thêm tiền để sửa máy. Hy vọng chỗ bạn là nơi có máy ba trục động đầu tiên và sẽ không bị rơi vào thảm cảnh đó trong vài năm nữa. Đừng tự ái vì đó là sự thực. Để có thể chuyên tâm nghiên cứu vào món này, các bạn cần có lòng ham mê điên cuồng đến mức không đi khoan nữa, bỏ hết. Giai đoạn đầu là đọc, đọc và đọc về cái món ứng xử động của đất. Giai đoạn tiếp theo là nghiên cứu các bài toán động để biết được các tham số cần xác định cho bài toán động từ đó thí nghiệm phục vụ cho giải quyết các bài toán động. Nếu không cần quan tâm đến cái này thì nghiên cứu để làm gì. Tiếp theo là nghiên cứu các mô hình thí nghiệm nhằm có thể xác định được các tham số đó.... Nhiều lắm và rất dài hơi, phải chạy tiếp sức thôi. Để có thể làm cái này thì cần có kinh phí lớn và không bị bớt xén (cái này thì rất khó). Chỉ riêng lòng nhiệt tình và nỗi hân hoan về việc có cái thiết bị oách nhất Việt nam thì chưa đủ đâu, tắt nhanh lắm. Tôi sẽ nhớ ngày này, sang năm vào ngày 1 tháng 5 năm 2012 tôi sẽ hỏi lại bạn về vấn đề này xem cái máy nó đang ra làm sao, đã làm được cái gì và kết quả đã có ích như thế nào. Nếu cần hỏi gì về kiến thức soil dynamic thì bạn có thể liên hệ với tớ. Có thể tôi giúp được gì chăng cho các bạn. Tên tôi Ngọc, bạn có thể hỏi thầy Phương chỗ các bạn hoặc hỏi mấy đứa ở phòng thí nghiệm IBST là nó chỉ tôi cho bạn. Trước khi chỉ tôi cho bạn, chắc thế nào chúng nó cũng sẽ chửi tớ.

Enriquecem

	HÌnh như thời nay tìm ra những con người như Bác nói khó lắm đấy....bây giờ sử dụng máy 3T(T+T+T) thay cho máy 3 trục rồi Bác ạ
Amen1402

	ừ. Tôi lạc hậu mất rồi.
thanhvu

@bác Ngọc: cảm ơn bác, nghe bác trình bày tôi mới rõ về cái hollow cylinder test. Cơ mà bác đúng là lạc hậu, giờ nhiều người vừa khoan vừa nghiên cứu khoa học thành đạt lắm . Riêng cái đoạn đỏ đỏ cho thấy rõ nhất cái sự lạc hậu của bác, nói bác đừng tự ái vì đó là thực tế. Người ta chọn máy 3 trục động là có cái lý của họ, vấn đề đây ko phải là tiền, vì tiền dự án có thể coi là vô biên, khác với tiền bác bỏ túi ra. Nghe có vẻ mâu thuẫn nhưng hoàn toàn ngược lại. Ko phải là vì tiết kiệm mà chọn, vấn đề cái chữ dynamic chỉ là cái cớ để trang bị thiết bị mà thôi, rồi cũng để đem chiến static thôi. Sắm cái thiết bị mẫu trụ rỗng của bác nói về thì cũng chỉ để cho một số ông/bà mần mò nghiên cứu (bạn nguyenthinu168 chẳng hạn) ra báo cáo khoa học hay nghiên cứu sinh (khoa học chân chính, mong được thế), chứ không thể để làm ra cơm cháo được theo đường chính quả (đánh quả) được. Thôi, bác Ngọc chấp nhận lạc hậu, nói thêm một bài về cái thí nghiệm động và sử dụng kết quả đấy trong tính toán thế nào (khái quát thôi) để anh tôi học hỏi.

dolkihote

Chấp hành chỉ đạo của đồng chí Wasabi xin trình bày vắn tắt vấn đề rằng thì là như sau: 1. Thí nghiệm động cũng như thí nghiệm tĩnh đối với đất đều có mục tiêu chính là mô phỏng lại sự làm việc của đất tại hiện trường để từ đó xác định các tham số của mô hình tính toán chứ không phải dùng để chơi. Tùy theo bài toán nào mà người ta tiến hành thí nghiệm để phục vụ cho bài toán đó. 2. Mô hình tính động trong đất có một chút nhỏ xíu khác với tĩnh là nó có 1 củ khoai xiên trên đó mô tả quan hệ ứng suất biến dạng của đất khi tăng và giảm tải với tốc độ rất nhanh. Các tham số của cái củ khoai xiên này là mô đun biến dạng động cho các quá trình tăng giảm đàn hồi, tăng giảm tái bền (hát đần ninh) và tăng giảm dẻo chảy. Để biết lúc nào thì chúng chơi kiểu tăng giảm gì thì người ta xác định điều kiện để chuyển trạng thái. Cái này thường được lấy theo điều kiện biến dạng chính. Với các tham số này người ta giải quyết được bài toán cường độ của đất khi chịu tải trọng động. Các thí nghiệm động chính là để cấp cái tham số này nên người ta sẽ cho tải trọng tác động theo tần số lớn. Khi tần số nhỏ thì không còn là thí nghiệm động nữa mà là thí nghiệm tải trọng lặp mặc dù nó cũng tăng giảm tải. Hai cái này là hoàn toàn khác nhau về bản chất ứng xử của nền đất mà rất nhiều người nhầm là như nhau. 3. Khi thí nghiệm để nghiên cứu cái hóa lỏng hay còn gọi là biến loãng của đất, người ta quan tâm nhiều đến sự thay đổi thể tích của mẫu đất và thay đổi áp lực nước lỗ rỗng. Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng do bản thân trực tiếp của cái anh tải trọng động là không lớn bởi khi anh ta tăng tải lên chưa đủ thời gian làm cho chị áp lực nước lỗ rỗng lên theo đến cực điểm thì anh ta đã tụt ngay xuống mất rồi. Cái sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng này nhanh lắm nên khó có thể có thiết bị thí nghiệm đủ nhạy để đo được nó. Tuy nhiên, cái sự thay đổi thể tích gây nên sự thay đổi áp lực nước lỗ rộng thì lại rất lớn và được coi là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng hóa lỏng. Khi có tải trọng động thì cát chặt có xu hướng nở ra còn cát xốp thì có xu hướng chặt lại. Khi cát xốp có xu hướng chặt lại trong thời gian ngắn sẽ gây sự tăng áp lực nước lỗ rỗng dẫn đến giảm ứng suất hữu hiệu làm giảm khả năng chịu tải của cát và có thể mất hết. Đây chính là hiện tượng biến loãng. Khi cát chặt có xu hướng nở ra sẽ gây nên giảm áp lực nước lỗ rỗng làm tăng ứng suất hữu hiệu dẫn đến sức chịu tải động của đất tăng lên và khó gây hiện tượng hóa lỏng. Đấy là nói với trường hợp tải trọng động ngắn hạn. Với những vùng đất có cát chặt chịu nhiều lần tải trọng động thì cát sẽ dần xốp đi cho đến khi hệ số rỗng e xấp xỉ 0,6 đến 0,8 thì nó lại trở về trường hợp của cát xốp tức là nó lại có thể bị biến loãng. Việc tiến hành thí nghiệm nghiên cứu biến loãng tối thiểu phải trả lời được các vấn đề đã nêu này. Tuy nhiên, nếu chỉ có như vậy thì không cần nghiên cứu nữa bởi người ta đã làm xong từ lâu lắm rồi. Hiện vẫn còn một số vấn đề hóa lỏng và bài toán động cần nghiên cứu mang tính đặc thù cho các vùng đất khác nhau.

terrydoa