Грунт с гравием может дать новое понимание явления разжижения

Исследователи под руководством инженера из Университета Кентербери проводят глубокое бурение на землях Мальборо, чтобы получить новые данные о разжижении гравийных грунтов. Значение этих исследований выйдет далеко за пределы Новой Зеландии.

До землетрясения в Каикура в 2016 году считалось, что разжижаются только песчаные грунты. Однако это событие также вызвало то же природное явление в районах с гравийными грунтами вокруг Бленема. Новое исследование направлено на понимание того, как происходит разжижение гравийного грунта и что можно сделать для минимизации риска.

Старший преподаватель инженерного дела в области гражданского строительства и природных ресурсов Университета Кентербери и исследователь QuakeCore доктор Габриэле Кьяро сосредоточится на изучении разжижения в Бленеме, чтобы получить результаты, имеющие международное значение. По его словам, эта работа имеет решающее значение для помощи лицам, принимающим решения.

«Набережная Веллингтона находится на насыпной земле с гравием, которая разжижалась, что имело серьезные последствия для инфраструктуры порта. У нас также было разжижение в естественных гравийных грунтах в Бленеме, хотя в этом случае масштабы ущерба, к счастью, были менее серьезными. Нам нужно лучше понять, почему этот конкретный тип грунта также может разжижаться во время сильных землетрясений и что можно сделать для его укрепления, чтобы советы, планировщики и застройщики могли принимать более обоснованные решения о строительстве на такой земле», — говорит он.

Доктор Кьяро отмечает, что последствия разжижения в гравийных и песчаных грунтах одинаковы: грунт начинает вести себя больше как жидкость, что приводит к наклону и проседанию зданий, деформации и разрыву подземных водопроводных и канализационных труб, а также боковому смещению склонов.

Первая фаза исследования — точно установить, какие именно гравийные отложения склонны к разжижению. На первых двух участках рядом с парком Лансдаун будут пробурены скважины глубиной 15 метров, а прочность грунта проверят с помощью специально разработанного оборудования, вдавливающего стальной конус. Также будут взяты образцы грунта для анализа размера, формы частиц и состава смеси гравия, песка и ила.

Во второй фазе образцы грунта поместят в специальную лабораторную установку в Университете Кентербери, которая может воспроизвести сейсмическую нагрузку, вызывающую разжижение.

Результаты исследования можно будет использовать для улучшения местных карт опасностей и создания базы данных о гравийных грунтах, подверженных разжижению. «Это полезно не только для Новой Зеландии. Мы знаем, что другие страны с большим интересом следят за этим исследованием, и мы ожидаем, что выпустим международные руководства, как только получим результаты», — говорит доктор Кьяро.

Исследование финансируется за счет двухгодичного гранта EQC (Earthquake Commission). По словам доктора Джо Хоррокс из EQC, проект даст практические результаты, которые помогут советам по всей Новой Зеландии решать, какой тип строительства возможен на таких грунтах или как их можно укрепить, чтобы снизить риски для людей и имущества.