Ko zemlja pogoltne hiše, avtomobile, ceste ...

Po močnem potresu, ki je konec septembra prizadel indonezijski otok Sulavezi, so v javnost prišli posnetki, kjer je blato praktično ’požrlo’ vas Petobo. Omenjeni pojav se imenuje likvifakcija oziroma utekočinjenje tal. Predstojnik katedre za geotehniko na Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo (FGG), profesor Janko Logar, je pojasnil, da so za nastanek likvifakcije pomembni trije pogoji, ki morajo nastopiti hkrati. Prvič, obstajati mora rahel peščen sloj, torej pesek, ki ima zrnca velikosti od nekaj stotink milimetrov do nekaj milimetrov. Drugič, ta material mora biti zasičen z vodo in predhodno ni bil zgoščen. In tretjič, nastopiti mora dovolj močan potres. To so trije pogoji, ki so potrebni in včasih zadostni za nastop likvifakcije.

Predstavljajte si posodo za sladkor. Ko kupite kilogram sladkorja, ga stresete v posode, vendar ne gre čisto ves sladkor noter. Potem pa to posodo malo pretresete, da se sladkor razporedi, in lahko v posodo stresete še ostanek sladkorja. ’’Zrnat material se, ko ga hočete zgostiti, spravi v gostejše stanje. Dokler je med zrnci zrak, je v redu, ko je pa voda, mora iti ta voda ven. Če je prepustnost tega medija tako majhna, da se to ne more zgoditi v tistem kratkem času nastopa potresa, potem tlak te vode naraste. Ko je tlak te vode velik, zemljina izgubi trdnost in se zato prične obnašati kot tekočina. Zato hiše in avtomobili tonejo v tla. Po koncu potresa pa tega ne vidimo več, ker tlak vode hitro upade in zemljina zopet postane trdna,’’ pojasnjuje Logar.

Ni pa likvifakcija le posledica potresov, zgodila se je tudi že zaradi težkih vlakov, pojasnjuje vodja laboratorija na FGG, profesorica Ana Petkovšek, in doda, da so pojave likvifakcije opazovali tudi na območjih, kjer so v bližini obstoječih stavb zgradili nove železniške proge za težek promet.

’’Likvifakcija se ne opazuje samo na stavbah na način, kot smo sedaj videli, ko so se sstare stavbe posedle. Likvifakcija se odraža tudi v obliki tako imenovanih peščenih vulkanov, in prav ta likvifakcija je lahko zelo nevarna za infrastrukturne objekte, kot so knalizacija, ceste, dostopne poti,’’ opozarja Petkovškova in dodaja, da je likvifakcija tipičen fenomen, ki najbolj prizadene plitvo temeljene objekte oziroma objekte, ki so temeljeni v plasteh podvrženim likvifakciji razmeroma plitvo pod površino terena.

Leta 2011 je novozelandsko mesto Christchurch prizadel močan potres, zaradi katerega je prišlo tudi do likvifakcije. Stroka je zelo natančno preiskala, kaj se je dogajalo in študirajo, kaj se dogaja. ’’In od tukaj cel svet črpa podatke za analize za razvoj znanja, zato da bi povečali varnost zgrajenega okolja ob prihodnjih takih dogodkih,’’ pojasnjuje Logar. Petkovškova pa dodaja, da je novozelandski primer res najbolj študiran, imamo pa mi fotografsko dokumentirane primere likvifakcije iz naše neposredne bližine, v času zagrebškega potresa, ki pa ni bila podrobno preučevana.

’’Podrobneje smo se z likvifakcijo in nevarnostmi likvifakcije začeli ukvarjati leta 2008, ko so se začeli izdelovati načrti za gradnjo hidroelektrarne Brežice. Na obeh stranek Save, od Brežic do Krškega, je bilo potrebno zagotoviti akumulacijo za obratovanje, in ta akumulacija je zagotovljena z izgradnjo skoraj 15 kilometrov dolgih nasipov na levem in desnem bregu. Pod tistimi nasipi so se nahajale plasti likvifabilnega peska, tako da so bile na tem odseku narejene zelo temeljite analize likvifakcije. To je bila velika nevarnost, odgovor nanjoa pa je bil odstranitev likvifabilnih tal, saj se je izkazalo, da so drugi ukrepi poboljšanja tal premalo zanesljivi oziroma nismo imeli dovolj dokazov, da bi res dajali zadostno dolgoročno varnost. Odstranili so nekaj sto tisoč, po nekaterih podatkih celo okoli milijon kubikov materiala, ki so ga odrinili in kasneje premešali, nato pa drugače uporabili. In zato so zdaj vsi ti nasipi varni pred likvifakcijo,’’ pojasnjuje Petkovškova. V Brežicah so imeli srečo, da je bil sloj, ki je bil potencialno podvržen utekočinjenju, na površju, kajti, če je ta sloj skrit več metrov pod površino, bi bil tak ukrep težji, in bi morali pristopiti h kakšnemu drugemu načinu ravnanja.

V Sloveniji sicer še obstajajo območja s sedimenti, ki so potencialno lahko podvrženi likvifakciji, a Petkovškova pojasnjuje, da za likvifakcijo ni dovolj, da imamo samo tip sedimenta, ampak morajo biti tudi tla ustrezno rahla. ’’Enaka tla, ki so rahla in podvržena likvifakciji, so varna pred likvifakcijo, če so zgoščena.’’

Slovenija sicer ni zelo ogrožena z likvifakcijo, kar pa ne pomeni, da stroka nič ne dela. ’’Če bi pri projektiranju nekega objekta opazili, da imamo tla, ki so potencialno podvržena likvifakciji, bi preverili, ali je potresna obremenitev na tem področju in ali je nivo vode dovolj visoko,’’ razlaga Logar. Petkovškova sicer opozarja, da se bo v prihodnosti treba podrobneje dotakniti gradnje na obrobju ljubljanskega barja, saj so tam tudi reke, ki so dotekale v območje barjanskih tal, in odlagale zasičene peske, a v tanjših plasteh. ’’A deformacij zaradi likvifakcije ni pričakovati,’’ je prepričana. V slovenskem okolju tako ni znakov za alarm, tudi tla v okolici Brežic so v neposredni bližini Save, kjer že zaradi poplavnosti ni objektov.

Prelomno leto 1964

Leta 1964 je japonsko mesto Niigata prizadel močan potres, ki je povzroči ltudi likvifakcijo. Gre za prvi pojav likvifakcije, ki je dokumentirana, o kateri lahko beremo. In prav ta primer je pokazal, da je treba na tem področju delati. Takrat je stroka omejila območje občutljivih tal na nek spekter, vendar se je kasneje pokazalo, da je likvifakcija možna tudi v debelejših in tanjših sedimentih, in da je vse odvisno od tega, kako debela je plast, predvsem pa, kako močan je potres.

V Indoneziji pa se je ob likvifakciji zgodilo tudi to, da so se hiše premaknile za več deset, če ne celo sto metrov. Kot pojasnjuje Logar, česa takega še niso opazili. To se je zgodilo zato, ker so bile hiše na nagnjenem terenu, ko je prišlo do likvifakcije, pa je začela tekočina odtekat s pobočja, z njo pa tudi hiše. Na območju, kjer se je to zgodilo, je višinska razlika namreč 50 metrov.

Projekt Liquefact

Profesor Logar je sicer tudi vodja slovenske skupine raziskovalcev pri projektu Liquefact, ki ga financira EU, in kjer sodelujejo tudi z drugimi strokovnjaki iz Evrope. Italijansko skupina se ukvarja s tem, kako preprečiti likvifakcijo in odkrivajo nove metode remediacije tal. V italijanski deželi Emilija – Romanja, kjer je leta 2012 med potresom prišlo do likvifakcije, bodo izvedli test, pri katerem bodo poskusili dve novi metodi; ena je vgradnja horizontalnih drenaž, pri katerih bi voda, ki hoče iztekat, čim lažje in hitreje odtekala, in druga, z vbrizgavanjem mehurčkov zraka, ker mehurčki naredijo tekočino bolj stisljivo in potem ne povzroča toliko težav na stabilnosti.

Vodilni angleški partner pa raziskuje kako se družba lahko pripravi na tak dogodek in kako po njem čim boljše usmeriti svoje ’resurse’, finančna sredstva in energije, v sanacijo, kaj najprej narediti, da bo npr. najprej začela bolnišnica delovati, da bodo poti prevozne, itd.