Cos'È La Liquefazione Del Suolo?

La liquefazione del suolo descrive il terreno che perde forza quando viene applicato uno sforzo immenso. Suoli saturi, dove avviene la liquefazione, sono terreni con gli spazi tra le particelle del terreno che vengono riempite con acqua. L'acqua esercita una pressione limitata che viene amplificata da un terremoto. La liquefazione esercita anche una pressione sui muri di sostegno, causando la scivolata o l'inclinazione delle particelle del terreno. Tali movimenti di solito causano danni considerevoli alle strutture.

Esempi di incidenti di liquefazione del suolo

Terremoto di Niigata (Honshu, Giappone, 1964)

A giugno 16, 1964, un terremoto di magnitudo tra 7.5 e 7.6, ha colpito la città di Niigata, in Giappone. Il terremoto ha avuto una profondità focale di miglia 21, con le aree costiere che hanno subito una grave liquefazione del suolo pari a VIII sulla scala di intensità di Mercalli. I movimenti inversi del terreno e le cattive condizioni del sottosuolo sono alcuni dei fattori che hanno riattivato la faglia. La maggior parte di Niigata si trova su sabbia non consolidata dai depositi deltaici dei fiumi Agano e Shinano. 15 minuti dopo il terremoto, Niigata ha ricevuto la sua prima ondata di Tsunami. Inondò l'isola di Awa, l'isola di Sado e le isole di Oki nella prefettura di Shimane. Ryotsu Harbour ha registrato un piede 9 ad onda alta, piedini 13 Shiotami e piedini NaOetsu 3-6. Spiagge sabbiose registrate fino ai piedi 20. Le onde successive avevano un intervallo di tempo minuto 20 e 50.

Terremoto in Alaska (Alaska centro-meridionale, USA, 1964)

Marzo 27, 1964 ha portato con sé un terremoto di magnitudo di momento 9.2 nelle aree del Prince William Sound dell'Alaska. Il terremoto iniziò intorno a 15.5 miglia sottoterra, con l'epicentro di 74 miglia ad est di Anchorage, 6 miglia a est del Fiord College, e 55 miglia a ovest di Valdez. Il rapimento è durato per circa 4.5 minuti rendendolo la più potente liquefazione del suolo nella storia degli Stati Uniti. I movimenti furono avvertiti fino alle miglia 1200 a Seattle, Washington. Fiumi, laghi e molti corsi d'acqua scesero fino al Texas e alla Louisiana. Solo i registratori d'acqua del Delaware, del Connecticut e del Rhode Island non registrarono il terremoto. Gli tsunami del terremoto hanno causato danni considerevoli fino alla California e all'Oregon. Vi sono state vittime di 129 e una perdita di proprietà equivalente a $ 2.3 miliardi in 2013.

Terremoto di Loma Prieta (California del Nord, Stati Uniti, 1989)

A ottobre 17, 1989, un terremoto con un epicentro in Nisene Marks State Park ha colpito la California settentrionale per circa 8-15 minuti. Il terremoto di Loma Prieta ha avuto una magnitudo di momento 6.9 e IX intensità massima di Mercalli. Le persone 63 sono morte e 3,757 è rimasto ferito. La regione ha subito una siccità di quattro anni, limitando così il potenziale delle frane. Tuttavia, il terreno intorno all'epicentro ha subito un notevole movimento con fino a 4,000 guasti a terra che si verificano in quei secondi 15. I danni estesi si sono verificati nella contea di Santa Cruz e alcune considerevoli distruzioni di proprietà nella contea di Monterey. Tuttavia, gli effetti si sono estesi alla Bay Area di San Francisco e ad Oakland, dove si è verificata l'amplificazione del sito dovuta alla liquefazione. Si è verificato un gran numero di effetti terrestri come movimento verso il basso, crepe nel terreno e crolli. La liquefazione ha causato gravi danni nel quartiere Marina di San Francisco e uno tsunami non distruttivo ha colpito Monterey Bay. Il danno maggiore è avvenuto nel crollo del viadotto Cypress Street Nimitz Freeway. La parte superiore del doppio ponte dell'autostrada crollò e schiacciò le auto ai piani inferiori mentre l'auto si schiantò sull'autostrada più alta. Anche i piedi 49 del ponte che collega San Francisco a Oakland Bay sono crollati.

Mitigare gli effetti delle liquefazioni del suolo

La liquefazione del suolo può causare danni estremi all'ambiente e agli edifici. Gli edifici con fondazioni sabbiose subiscono un'immediata perdita di supporto con conseguente costruzione di edifici drastici e irregolari e quindi gravi danni strutturali. Il movimento a scatti può interrompere le linee di servizio sotterranee. Pertanto, gli ingegneri del terremoto hanno escogitato mezzi per mitigare le liquefazioni al fine di minimizzare questi effetti. Tali metodi includono metodi di compattazione del suolo come la compattazione Vibro utilizzando vibratori di profondità, colonne di pietra Vibro e compattazione dinamica. Queste tecniche hanno come risultato la densificazione del suolo che consente alle strutture di resistere alle liquefazioni del suolo. Gli edifici esistenti potrebbero essere iniettati con malta che stabilizza lo strato di terreno suscettibile alla liquefazione.

Cos'è la liquefazione del suolo?