Công nghệ

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Tháng 5/1995

Hiệp hội công nghiệp toàn quốc Nhật Bản

 

dong-dat-nhat-ban-kobe-1

 

Động đất mạnh ở vùng Kansai;

Các vết đứt gẫy hoạt động;

Thiên tai động đất lớn ở vùng Kinki với hơn M7,2;

Tâm chấn ở hòn đảo Awaji;

Thiệt hại lớn ở quận Hyogo;

Đánh giá thiệt hại nặng nề ;

Động đất lớn ở Kobe Shuhon;

 Mở đầu:

Một trận động đất lớn đã bao trùm toàn khu vực Kobe ngày 17/1/1995 (có tên gọi là trận động đất Hyogo-ken Nambu 1995) đã gây thiệt hại lớn chủ yếu ở vùng Kinki, làm thiệt mạng hơn 5 nghìn người, bị thương hơn 34 nghìn người và phá huỷ khoảng 1.600.000 ngôi nhà. Trận động đất này xảy ra do các vết đứt gẫy của nền đất hoạt động. Độ lớn của trận động đất là M = 7.2 được cho là mạnh nhất trong lịch sử.

Bản báo cáo điều tra này báo cáo về tình trạng thiệt hại của các công trình sử dụng phương pháp Topbase ở khu vực Kobe dựa vào kết quả điều tra thực tế. Việc điều tra được thực hiện với sự tham gia của giáo sư Đại học Fukui, Công ty Kubota Concrete phụ trách khu vực Kobe, Công ty cổ phần Daiwa Kuresu, Công ty cổ phần Hokukan và ông Ito là uỷ viên của đài NHK.

 1. Khái quát về trận động đất

Vào hồi 5h46′ ngày 17/1/1995 đã xảy ra một trận động đất lớn với trung tâm là vùng Kinki. Tâm chấn sâu khoảng 20 km ở gần hòn đảo Awaji, quận Hyogo (34.6o vĩ bắc, 135o kinh đông). Độ lớn của trận động đất là M7,2. Nha khí tượng đặt tên cho trận động đất này là “Động đất Hyogo-ken Nambu 1995″. Cấp chấn động ở các vùng được cho ở bản đồ Hình 1.

dong-dat-nhat-ban-kobe-2

Chấn động cấp 6 đã quan sát được tại vùng Kinki kể từ trận động đất M7,3 xảy ra ngày 7/3/1927, cách đây tròn 68 năm. Từ kết quả mà nha khí tượng đã điều tra về tình hình thiệt hại sau trận động đất đó thì Kobe được đánh giá ở mức độ chấn động cấp 6. Tuy nhiên, từ ngày 20/1/1995 thì các vùng trung tâm của thành phố Kobe được đánh giá tương đương với chấn động cấp 7 (với mức độ chấn động mạnh cấp 7 thì sẽ phá huỷ hơn 30% nhà gỗ, lở núi, nứt đất, cắt đồi,…). Ngoài ra theo kết quả điều tra thì khu vực động đất mạnh có chấn động cấp 7 là kéo dài khoảng 20 km cắt ngang qua thành phố Kobe và có chiều rộng khoảng 1 km (Hình 2).

 

dong-dat-nhat-ban-kobe-3

 Trái với nhiều trận động đất lớn xảy ra ở phía đông Nhật Bản có nguyên nhân là do dịch chuyển của các mảng lục địa plate ở đáy biển thì những trận động đất gây thiệt hại lớn xảy ra ở phía tây Nhật Bản lại có nguyên nhân là do hoạt động của các vết đứt gẫy của nền đất (vết đứt gẫy còn hoạt động). Những vết rạn nứt, mảnh vỡ của nền đất được gọi là vết đứt gẫy sẽ gây ra động đất do sự dịch chuyển bởi áp lực của mảng plate đè lên từ nghìn năm đến vài nghìn năm.

Yurashia plate bao gồm từ vùng Chuubu tới vùng Kinki bị nén ép bởi plate Bắc Mỹ, plate Thái bình dương và plate biển Philipin (Hình 3),

dong-dat-nhat-ban-kobe-4

và có vô số vết đứt gẫy cắt dọc ngang (Hình 4).

dong-dat-nhat-ban-kobe-5

Theo lịch sử thì ở vùng Kinki cứ khoảng 50 năm lại xảy ra 1 trận động đất có chấn động trên cấp 5 (Bảng 1).  

Trận động đất lần này được gọi là trận động đất do vết đứt gẫy hoạt động ở phần phía bắc hòn đảo Awaji và đã phát hiện ra rằng các vết đứt gẫy đã tạo ra đường cắt chênh lệch kéo dài liên tục đi qua thành phố Kobe. Ở đảo Awaji đã xác nhận được sự cắt chênh lệch là 130 cm theo phương dọc và 170 cm theo phương ngang.

 4. Báo cáo điều tra phương pháp Topbase

4-1 Giới thiệu chung

(1) Điều tra hiện trạng

Trận động đất Kobe đã xảy ra vào hồi 5h46′ ngày 17/1/1995 đã gây ra thiệt hại lớn chủ yếu ở vùng Kinki với hơn 5 nghìn người chết; giao thông, thông tin hầu như bị gián đoạn nên việc tiếp cận hiện trường là rất khó khăn. Trong tình trạng như vậy phía Kubota Concrete là thành viên Hiệp hội công nghiệp toàn quốc đã tiến hành kiểm tra những công trình sử dụng phương pháp Topbase và kết quả thấy rằng so với những công trình xung quanh thì thiệt hại là ít hơn. Quá trình điều tra được tiến hành từ ngày 1 đến 13/2/1995. Trong tổng số 20 công trình sử dụng phương pháp Topbase thì có 5 công trình thuộc khu đất hoá lỏng và 10 công trình thuộc khu đất chịu chấn động mạnh.      

(2) Tình trạng tại khu đất hoá lỏng

Hiện tượng hoá lỏng đã xẩy ra trên toàn bộ hòn đảo nhân tạo bị vùi lấp và được xác nhận là nền đất đã chìm xuống dưới khoảng 1 m. Phương pháp Topbase đã được thực thi ở khu vực Yottohaba, và so với giải pháp móng cọc thì thấy rằng chúng có hiệu quả khác nhau lớn. Những công trình sử dụng kết cấu móng cọc thì có tình trạng móng cọc lộ ra do nền đất xung quanh chìm xuống. Tuy nhiên đối với trường hợp sử dụng phương pháp Topbase thì công trình cũng bị chìm xuống cùng với nền đất xung quanh, và nhìn từ bề ngoài thì không thấy có thiệt hại.

Trường hợp công trình sử dụng móng cọc thì những thiết bị đường ống ga, ống nước chôn dưới nền đất đã bị thiệt hại lớn. Ngoài ra đã xuất hiện bậc chênh với nền đất xung quanh và những khe hở xuất hiện ở hành lang do sự lún chìm của nền đất. Trong trường hợp này nếu không sửa chữa, tu bổ kịp thời thì phần trên của cọc sẽ bị hư hại do dư chấn. Tuy nhiên do phần trên của công trình không bị thiệt hại nên trong trường hợp những công trình có qui mô lớn thì móng cọc luôn là giải pháp thiết yếu nhằm đảm bảo an toàn cho kết cấu công trình. Trong trường hợp kết cấu có qui mô tương đối nhỏ và sử dụng phương pháp Topbase thì nếu xét đến chi phí liên quan đến việc sửa chữa đuờng ống thì về điểm này có thể nói phương pháp Topbase đã phát huy được hiệu quả lớn, vì thường chuyển vị tương đối là ít hơn chuyển vị tuyệt đối.

(3) Tình trạng khu đất chấn động mạnh

Ở khu vực chấn động mạnh cấp 7 dọc theo các vết đứt gẫy cũng có các công trình được thi công theo phương pháp Topbase, song hầu như không thấy có thiệt hại. Tuy nhiên, trong trận động đất này thì thiệt hại tập trung chủ yếu ở những ngôi nhà gỗ cổ có mái ngói và những công trình nhà đã được thi công trước khi có tiêu chuẩn chịu động đất mới được ban hành. Trong số những công trình cũ như vậy, vì do không có công trình nào sử dụng phương pháp Topbase nên không thể so sánh trực tiếp được (các công trình sử dụng phương pháp Topbase ở khu vực Kobe chủ yếu là làm bằng kết cấu thép và kết cấu BTCT). Tuy nhiên từ những chứng cứ của người dân sống tại những ngôi nhà đã sử dụng phương pháp Topbase thì nhận thấy có độ rung ít hơn so với các ngôi nhà xung quanh (tủ, đồ đạc… không bị đổ) và điều đó chứng tỏ rằng hiệu quả kháng chấn và miễn chấn trong trường hợp sử dụng phương pháp Topbase đã được phát huy. Như vậy những công trình sử dụng phương pháp Topbase đã không bị thiệt hại do động đất có thể nói là một thành quả lớn.

 4-2 Bản đồ khu vực điều tra

Các khu vực điều tra công trình sử dụng phương pháp Topbase được ký hiệu từ 1 đến 13.

Ký hiệu:

Màu đậm: chấn động cấp 7;

Màu nhạt: Khu vực phát sinh hoá lỏng;

Dấu tròn: Hiện trường điều tra phương pháp Topbase

dong-dat-nhat-ban-kobe-6

4-3 Kết quả điều tra

Kết quả điều tra được thể hiện ở Bảng dưới đây

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

Phương pháp Topbase trong trận thiên tai động đất ở Kobe

CÔNG TY CP GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG QUỐC TẾ PHƯƠNG NAM

  • 180 - 182 Lý Chính Thắng, Quận 3, Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam
  • (08) 35262049 - Fax: (08) 35264732 - Hotline: 0934 090 856
  • lienhe@vitecphuongnam.vn ; xd@vitecphuongnam.vn ; vitecpn@gmail.com
  • http://vitecphuongnam.vn/

Đăng ký nhận tin

Thống kê truy cập

Đang online: 5
Tổng truy cập: 172826

TT  

Địa chỉ công trình

Qui cách Số lượng Giá trị N thiết kế Tải trọng

tf/m2

Loại móng

 

 

Loại kết cấu phần thân Rạn nứt

 

 

Nghiêng

 

 

Lún chìm
Khu vực xuất hiện hoá lỏng
1   f500 536 7 10 Băng Thép 1 F K
2   f500       Đơn Thép 3 F K K
3   f500 580 10 10 Đơn Thép 2 F K
4   f500 609   8 RC 3 F K
5   f500       Bè 2 tầng   K
Khu vực chấn động mạnh
6   f500 232 3 10 Đơn Thép 3 F
7   f330 3489 2 7 RC 3F
8