Das Erdbeben in Gansu löste auch eine weitere Katastrophe aus …

Am 18. Dezember um 23:59 Uhr erschütterte ein Erdbeben der Stärke 6,2 den Kreis Jishishan in der Präfektur Linxia in der Provinz Gansu. Es war Mitternacht mitten im Winter, die schlimmste Zeit. Innerhalb weniger Minuten breiteten sich die Erdbeben auf Xi'an, Xining, Lanzhou und andere Orte aus. Bislang wurden mindestens 113 Menschen getötet. Hinter den blutigen Zahlen steckt das Verschwinden von Menschenleben.

Quelle | Weibo-Screenshot

Selbst Menschen, die selbst noch nie ein Erdbeben erlebt haben, können sich anhand von Überwachungsvideos vor Ort und Nachrichtenberichten nach der Katastrophe die Szenerie eines Erdbebens vorstellen, wenn die Erde bebt und alles zusammenbricht.

Der Moment des Erdbebens, aufgenommen mit der Kamera

Quelle: Toutiao

Darüber hinaus löste das Erdbeben eine weitere Katastrophe aus: eine Sandflut. Es ist schwer vorstellbar, dass mitten im Winter, wenn die Erde in der Wahrnehmung der Menschen durch den kalten Wind hart gefroren ist, plötzlich ein Erdrutsch und eine Schlammflut aus dem Boden strömt, deren Wellenhöhe bis zu drei Meter erreicht und Himmel und Erde zu bedecken scheint, als wären sie endlos.

Zwei Dörfer im Kreis Minhe in der Stadt Haidong in der Provinz Qinghai, die an den Kreis Jishishan grenzen – die Dörfer Jintian und Caotan – wurden von der Sandflut umzingelt und überschwemmt, und ihre Häuser wurden zerstört, wodurch 20 Menschen den Kontakt verloren. Nach dem Vorfall organisierte das Feuerwehrrettungskorps der Provinz Qinghai über Nacht eine Rettungsaktion.

Quelle | Nachrichtenagentur Xinhua

„Unerwartet war der Ton sehr laut“ Quelle: CCTV News Screenshot

Was also ist ein Sandsturm?

1

Woher kommt die Sandflut?

Nach vielen schweren Erdbeben kommt es zum sogenannten „Sandflutphänomen“. Nach einem starken Erdbeben kommt es aufgrund der Vibration der Erdkruste zu einer starken Verflüssigung des wasserhaltigen Sandes tief im Untergrund. Die verflüssigte Sandschicht wird entlang bestimmter Kanäle zusammengedrückt und verformt und gelangt direkt an die Oberfläche, wo sie eine „Sandflut“ bildet.

Einfach ausgedrückt: Wenn Sie an den Strand oder an einen Fluss gehen, werden Sie möglicherweise feststellen, dass der Boden in der Nähe der Wasserquelle Wasser austritt, wenn Sie darauf treten, und dass er immer weicher wird und sich sogar wie Mörtel oder Schlamm anfühlen kann. Dies ist eine Bodenverflüssigung . Wenn diese Verflüssigung tief in der Erde stattfindet, sprudelt Erde wie „ausgepresste Butter“ aus den Rissen.

Quelle | Siehe Wasserzeichen

Dieses Phänomen wurde erstmals im Jahr 1953 vorgeschlagen. Erst als sich 1964 zwei schwere Erdbeben in Alaska (USA) und Niigata (Japan) ereigneten und erhebliche Verflüssigungsphänomene und Katastrophen auslösten, begann die Forschung zur Erdbebenverflüssigung in der wissenschaftlichen Forschung und den Ingenieursgemeinschaften ernsthaft in Betracht gezogen zu werden.

Untersuchungen zufolge verflüssigen sich nicht alle Böden bei einem Erdbeben. So wurden beispielsweise keine Fälle gefunden, in denen ein Erdbeben unter der Stärke 5,0 eine Bodenverflüssigung ausgelöst hat.

Quelle: Sichuan Earthquake Administration

Generell sind für die Bodenverflüssigung vier Bedingungen erforderlich : Erstens muss sich der Boden (nicht viskos) in einem relativ lockeren Zustand befinden; dichter oder klebriger Boden verflüssigt sich nicht; zweitens liegt der Boden unterhalb des Grundwasserspiegels und die Poren im Boden sind mit Wasser gefüllt (d. h. „durchtränkt“ mit Wasser), das heißt, der Boden befindet sich in einem gesättigten Zustand; drittens muss die dynamische Belastung des Erdbebens stark genug sein (d. h. die Erdbebenstärke muss über mäßig stark liegen); eine zu geringe Intensität wird kaum eine Verflüssigung auslösen; Und viertens ist der Boden in einem geschlossenen Zustand, um sicherzustellen, dass während der Erdbebenperiode kein Wasser schnell in die Umgebung eindringen kann. Bodenverflüssigung ist also kein besonderes geologisches Phänomen, tritt aber auch nicht überall auf.

Dieses Mal trat die Sandflut im Dorf Jintian auf, das eng mit einem nahegelegenen Fluss verbunden ist.

Quelle: CCTV News

Qi Fenyong, ein Dorfbeamter in der Gemeinde Zhongchuan im Kreis Minhe in der Provinz Qinghai, erklärte: „Früher gab es hier in der Nähe einen trockenen Graben, der während der Regenzeit im Sommer ein wenig Wasser führte, normalerweise jedoch kein Wasser. Nach dem Erdbeben war der Grundwasserspiegel relativ hoch und der gesamte Schlamm darunter wurde an die Oberfläche geschwemmt. Auf der Nordseite befand sich eine Stufe zweiten Niveaus und der Boden war relativ locker, sodass er weggespült wurde.“

2

Kann sich nur sandiger Boden verflüssigen?

Wenn von Bodenverflüssigung durch Erdbeben die Rede ist, spricht man im Allgemeinen von „Sandverflüssigung“. Tatsächlich ist dieser Name eng oder ungenau.

Bei ersten Untersuchungen der Erdbebenschäden stellte sich heraus, dass es sich bei den meisten verflüssigten Böden um Sandböden handelte, sodass sich der Begriff „Sandverflüssigung“ allmählich zu einer gängigen Bezeichnung entwickelte und sich in der öffentlichen Wahrnehmung festsetzte. Mit der kontinuierlichen Ansammlung von Daten aus Erdbebenuntersuchungen nimmt jedoch auch die Zahl der Bodenarten zu, die sich tatsächlich verflüssigen . So stellte man beispielsweise fest, dass sich nach dem Erdbeben von Tangshan in China im Jahr 1976 große Mengen Schluffsand (der Partikeldurchmesser ist kleiner als bei Sand) verflüssigten . Das Erdbeben von Wenchuan im Jahr 2008 bestätigte die weltweit größte Verflüssigung von natürlichem Sedimentkiesboden (der Partikeldurchmesser ist größer als bei Sand). Beim Erdbeben auf Guam in den USA im Jahr 1993 und beim Erdbeben in Haiti im Jahr 2010 kam es zur Verflüssigung des Korallenbodens . Es gibt auch Untersuchungen, die zeigen, dass Löss sich auch verflüssigen kann , und so weiter. Diese Erdbebenschadensphänomene haben den Anwendungsbereich verflüssigbarer Böden erheblich erweitert, und die Sandverflüssigung ist nur eines davon .

3

Sandfluten haben keinen direkten Zusammenhang mit Nachbeben

Seit Beginn dieses Jahrhunderts ist bei mehreren schweren Erdbeben im In- und Ausland der Anteil der durch Bodenverflüssigung verursachten technischen Schäden und sozialen Katastrophen immer größer geworden. Aus diesem Grund wird die Bodenverflüssigung von Wissenschaftlern in der Erdbebenprävention und Katastrophenvorsorge als „Krebsgeschwür“ bezeichnet und hat sich zu einem immer schlimmeren unsichtbaren Killer entwickelt. Aus der Perspektive makroskopischer Phänomene kann die Bodenverflüssigung entsprechende Formen von Erdbebenschäden hervorrufen, wie etwa Wasser- und Sandspritzer (Abbildung 2a), seitliche Verschiebung und Ausdehnung (Abbildung 2b), Strömungszerstörung (Abbildung 2c), hin- und hergehende Oberflächenschwingungen (Abbildung 2d), Bodenabsenkungen (Abbildung 2e) und Verlust der Tragfähigkeit von Fundamenten (Abbildung 2f).

Bildquelle: Ministerium für Katastrophenschutz

Bei diesem Erdbeben hängt die Sandflut jedoch mit dem Wassergehalt des unterirdischen Grundwasserleiters und dem Grad der Kompressionsverformung zusammen . Das Vorhandensein von mehr Sandfluten bedeutet nicht unbedingt, dass es in Zukunft zu einem größeren Erdbeben kommen könnte. Das Ausbleiben von Sandfluten bedeutet nicht, dass die Gegend auch in Zukunft sicher sein wird. die beiden stehen nicht in direktem Zusammenhang, es handelt sich lediglich um ein normales Phänomen.

4

Wie kann die durch Erdbeben verursachte Bodenverflüssigung verhindert und kontrolliert werden?

Derzeit besteht das wichtigste Mittel zur Verhinderung der Bodenverflüssigung bei Erdbeben darin, die Möglichkeit einer Verflüssigung auf der Baustelle vor dem Erdbeben vorherzusagen und dann auf der Grundlage der Vorhersageergebnisse und der Bedeutung des Gebäudes geeignete Methoden zur Fundamentverstärkung anzuwenden . Diese Methode wurde in die Erdbeben-Bemessungsvorschriften verschiedener Länder aufgenommen. Die Methode zur Identifizierung der Verflüssigung im „Code for Seismic Design of Buildings GB 50011-2010“ wurde von chinesischen Wissenschaftlern vorgeschlagen und ist für die nationalen Bedingungen meines Landes geeignet. Es weist chinesische Merkmale auf und ist die am weitesten verbreitete und maßgeblichste Methode zur Identifizierung von Verflüssigungen in technischen Anwendungen. Internationale Wissenschaftler bezeichnen sie als „chinesische Methode“.

An Standorten, an denen eine Verflüssigung möglich ist, werden üblicherweise die folgenden Schutzmaßnahmen ergriffen: Ersetzen von verflüssigbarem Boden durch nicht verflüssigbaren Boden, Absenken des Grundwasserspiegels oder Reduzieren des Sättigungsgrads von verflüssigbarem Boden, Erhöhen der Dichte von verflüssigbarem Boden, Verbessern der Drainage, sodass sich der Porendruck bei einem Erdbeben schnell abbauen kann, und Verwenden von Verbundfundamenten, um die Festigkeit von verflüssigbarem Boden zu erhöhen.

Allerdings ist die Behandlung von verflüssigbaren Fundamenten im Vergleich zu Erdbebensicherungsmaßnahmen für Gebäude derzeit noch mit Problemen verbunden, wie etwa einer komplexen Technologie und hohen Kosten. Dies ist auch einer der wichtigen Gründe, warum es bei den jüngsten Erdbeben, auch in vielen Industrieländern, zu großflächigen und schweren Verflüssigungskatastrophen kam. Bei diesem Projekt handelt es sich nicht um Produkte, die wir eigenständig ausgewählt, erforscht, analysiert und entworfen haben, sondern um natürliches Gestein und Erdreich mit komplexen Eigenschaften. Die Probleme sind komplexer und die Forschung schwieriger.

Aufgrund des kalten Wetters ist der Sandbach im Dorf Jintian bisher noch halb zugefroren. Rettungskräfte ebnen für die Rettungsarbeiten mit Steinen, Brennholz usw. einen lebensrettenden Weg durch den Sandstrom und setzen Bagger ein, um den Schlamm zu beseitigen.

Bildquelle: Beijing Daily

Beten wir für die von der Katastrophe betroffenen Dörfer in Qinghai und hoffen wir, dass sie so bald wie möglich wieder zu einem normalen Leben und Arbeiten zurückkehren können. Gleichzeitig hoffen wir, dass jeder auf die Prävention und Reaktion auf Naturkatastrophen achtet und zusammenarbeitet, um unser Zuhause zu schützen.

Die Inhalte wurden zusammengestellt von: CCTV.com, Beijing Daily, Beijing Evening News, Qinghai Daily, Xin Kuai Bao, China Life, Beijing News Radio, Hualong.com, The Paper, CCTV News, Seismologisches Büro der Provinz Sichuan