土壤液化与大面积地面沉陷
土壤液化(Soil Liquefaction)是一种严重的岩土工程灾害:饱水疏松的无粘性粉细砂土在强烈周期性地震剪切波作用下,孔隙水压力急剧飙升直至完全等同于上覆自重应力,致使土体有效抗剪强度瞬间归零。坚硬的地表在数秒内转变为高粘度液态泥浆,导致多层建筑地基下陷倾覆、地下油罐与管网浮出地表,并沿微小倾角引发波及数公里的大规模侧向滑移(Lateral Spreading)。
土壤液化(Soil Liquefaction)是一种严重的岩土工程灾害:饱水疏松的无粘性粉细砂土在强烈周期性地震剪切波作用下,孔隙水压力急剧飙升直至完全等同于上覆自重应力,致使土体有效抗剪强度瞬间归零。坚硬的地表在数秒内转变为高粘度液态泥浆,导致多层建筑地基下陷倾覆、地下油罐与管网浮出地表,并沿微小倾角引发波及数公里的大规模侧向滑移(Lateral Spreading)。
现代全球伤亡最为惨烈的巨型土壤液化灾难,发生于2018年印尼帕卢-栋加拉7.5级强震中:帕卢河谷深部未受控含水层诱发了灾难性泥流液化,将佩托博(Petobo)、巴拉罗阿(Balaroa)和霍诺奥格(Jono Oge)整座整座的街区化为泥浆巨浪并向低处横扫拖拽达3公里之远。印尼全国极高危区还涵盖苏门答腊西海岸冲积平原(巴东、帕里亚曼、明古鲁)、龙目岛沙质海岸、爪哇岛南北海岸带(芝拉扎、克布门、三宝垄)及中苏拉威西走滑盆地。
Official mapping of regional liquefaction vulnerability zones across Indonesian urban centers.
Geospatial risk mapping of high, moderate, and low liquefaction susceptibility.
Spatial geotechnical vulnerability datasets down to sub-district level.
不会。土壤液化必须同时严苛满足三个地质充要条件:(1) 土体必须属于未胶结松散的粉细砂或粉土;(2) 土体必须处于完全水饱和状态,且常年地下水位埋深极浅(距离地表通常在4至5米以内);(3) 必须遭遇持续强烈往复循环的地震剪切晃动(通常震级在6.0级以上且地面加速度显著)。坚硬致密的粘土、高透水粗砾石层以及坚固基岩,绝不会发生土壤液化。
在经济上几乎完全不可行。印尼公共工程与住房部(PUPR)及地质矿产局将帕卢佩托博等特大液化区划为永久性红线禁建区(非居住生态绿地)。原因在于该处原有的水文地质平衡与土层骨架已被彻底瓦解撕裂,土体承载力极度低下,在未来的地震周期中极易发生重复性再次液化。整体搬迁至硬岩地盘是唯一科学的减灾出路。