تاثیرات حرکات زمین زلزله بر روانگرایی خاک

مقاله ترجمه شده تاثیرات حرکات زمین زلزله بر روانگرایی خاک قابل ویرایش با فرمت doc به همراه اصل مقاله انگلیسی

چکیده

 

در طول زلزله‌ی نزدیک ساحل اقیانوس آرام در Tohoku در 2011، که بزرگترین زلزله در تاریخ ژاپن بود، پدیده روانگرایی خاک روی سطح وسیعی در امتداد سواحل اقیانوس آرام در Tohoku و Kanto از جمله ناحیه‌ی خلیج توکیو مشاهده شد. تاثیر روانگرایی خاک روی زمین های مسکونی و خانه ها و نیز زیر ساختهایی مانند جاده ها، رودخانه ها، بندرها و سیستم های تامین آب و فاضلاب بسیار شدید بود. از آنجا که زلزله‌ی Tohoku در سال 2011 در منطقه‌ی شکست بسیار بزرگی به مساحت 500km*200km رخ داد، مدت زمان لرزه های شدید در مقایسه با آنچه در داده ها برای زلزله های پیشین ثبت شده بود، بسیار زیادتر بود. مشخص کردن تاثیر ویژگی های حرکت زمین بر مکانیزم روانگرایی خاک یکی از مطالعات ضروری است که باید انجام شود و باید به اقدامات اصلاحی موثر برای ساختارهای آسیب دیده دست یافت. این مقاله داده های مشاهده‌ی حرکت شدید که روی زمین های روان شده و روان نشده به دست آمده است را بررسی میکند و عمدتا به بحث در مورد ساز و کار روانگرایی خاک بر اساس این داده ها می پردازد. تاثیر مدت زمان و تعداد بارهای چرخشی روی پیشروی پدیده روانگرایی خاک نیز با آنچه در داده های قبلی حرکت شدید به دست آمده، مقایسه می شود.

 

1. مقدمه

 

زمین لرزه Tohoku سال 2011، با بزرگی گشتاور M_w=0.9 در ساعت 14:46 دقیقه روز 11 مارچ 2011 رخ داد. آسیب مخرب توسط لرزش زلزله و تسونامی متاثر از آن در امتداد ساحل Tohokuو Kanto و Japan بوجود آمد. به طور خاص، سونامی عظیم که حدود 30 دقیقه پس از لرزه‌ی اصلی رخ داد، به نواحی ساحلی of Aomori, Iwate, Miyagi, Fukushima, Ibaraki و Chiba Prefectures آسیب زد. در مجموع 19272 نفر در ار این زلزله‌ی مصیبت بار، کشته یا ناپدید شدند. به دلیل وسعت منطقه شکست ، پس لرزه های بیشماری پشت سر هم رخ داد: 840 پس لرزه با بزرگی M_j=4.0 یا بیشتر در طول 60 روز پس از لرزه‌ی اصلی مشاهده شد. بزرگترین پس لرزه M_j=7.8 بود که 29 دقیقه پس از لرزه ی اصلی در ساحل Ibaraki Prefecture رخ داد. همچنین این پس لرزه ها به شدت بر پیشروی آسیب و تاخیر در کار مرمت و بازسازی تاثیر گذاشتند.

 

از سال 1997، وزارت زمین، زیر ساخت، حمل و نقل و توریسم (که در اینجا مختصرا به شکل MLIT نشان داده می شود) بر شبکه Seismograph Network نظارت داشته است که متشکل از بیش از 700 ایستگاه دارای شتاب سنج هستند که روی سطح زمین نصب شده اند (موسسه ملی مدیریت زمین و زیرساخت که از این لحظه به شکل NILIM آنرا نشان می دهیم). ایستگاهها در فواصل 20-40km در انتداد رودخانه ها و بزرگراه های ملی تحت مدیریت MLIT برپا شده بودند. هنگامی که زلزله ای با یک شدت معین یا بیشتر از آن رخ می دهد، داده های مشاهده شده (توسط PGA، شدت های طیف و شدت های لرزه ای ابزاری JMA) فوراً به دفتر NILIM در Tsukuba ارسال می شوند و داده ها توسط وب سایت NILIM در اختیارعموم قرار می گیرد. در طول زلزله Tohoku در 2011، داده ی حرکت شدید در حدود 400 ایستگاه MLIT به دست آمد.