روانگرایی خاک
برخی از تاثیرهای روانگرایی خاک در زمین‌لرزهٔ نیگاتا در سال ۱۹۶۴
روان گرایی باعث شده تا لوله‌های فاضلاب بالا بیایند؛ زمین‌لرزه چوتسو در سال ۲۰۰۴
تاثیر روانگرایی خاک در زمین لرزهٔ کرایست‌چرچ با بزرگای ۶٫۳ در مقیاس ریشتر، زلاندنو، فوریهٔ ۲۰۱۱.
گسترش جانبی در کرایست‌چرچ، زلاندنو، به علت روانگرایی خاک در طول زمین لرزهٔ سال ۲۰۱۰ کنتربری با بزرگای ۷٫۱ ریشترروان‌گرایی خاک پدیده‌ای است که در آن خاک اشباع در اثر تنش شدیدی که به آن وارد می‌شود، مقاومت و سختی خود را به طور کامل ازدست می‌دهد و مانند یک مایع رفتار می‌کند. این تنش وارده می‌تواند در اثر تکان‌های ناشی از زمین‌لرزه یا دگرگونی‌های ناگهانی در شرایط تنش خاک باشد.
عبارت روانگرایی در مکانیک خاک برای اولین بار توسط هازن[۱] در مسئلهٔ شکست سد کالاوراس در کالیفرنیا مطرح شد. وی دلیل روانی دیوارهٔ خاکی سد را چنین توضیح داد:
« اگر فشار آب حفره‌ای میان دانه‌های خاک آن‌قدر زیاد باشد تا بتواند بار وارده را تحمل کند، ممکن است باعث شود تا دانه‌های خاک بوسیلهٔ آب از یکدیگر جدا شوند و گویی وضعیت خاک موجود به شرایط ماسهٔ روان تبدیل شده باشد، به این معنی که با جابجایی بخشی از ماده درون آن تجمع فشار بوجود آید و با جابجایی یک ذره دیگری نیز پس از آن جابجا شود و کم کم مانند یک مایع روان شود. »
این پدیده بیشتر در خاک‌های اشباع، شُل (با چگالی کم یا غیر متراکم) و ماسه‌ای دیده شده‌است. این مطلب به این دلیل است که ماسه‌های شُل در اثر بار وارده تمایل به متراکم شدن دارند اما ماسه‌های متراکم در مقابل تمایل به افزایش حجم دارند. اگر خاک از آب اشباع باشد، مانند خاکی که پایین تر از سطح آب زیرزمینی یا سطح دریا است، آنگاه آب فضای میان دانه‌های جامد را پر می‌کند (فضای حفره‌ای) حال اگر فشاری به خاک وارد شود، این فشار به آب موجود در این فضاهای خالی وارد می‌گردد درمقابل آب تلاش می‌کند تا از فضای حفره‌ای خاک تحت فشار خارج شود و به جایی با فشار کمتر سرازیر گردد (معمولا آب به سمت سطح زمین یا به سمت بالا حرکت می‌کند). با این حا اگر فشار سریع واردشود و به اندازهٔ کافی بزرگ باشد یا به تعداد زیاد تکرار شود (مانند آنچه که در زمین‌لرزه اتفاق می‌افتد یا فشاری که در اثر طوفان وارد می‌شود) به گونه‌ای که آب فرصت آن را پیدا نکند تا دور بعدی (چرخهٔ بعدی) که دوباره بار وارد می‌شود از میان دانه‌های خاک به بیرون جاری شود، آنگاه فشاری در آب بوجود می‌آید که از تنشی که باعث کنار هم و در تماس نگه داشتن دانه‌های جامد خاک می‌شود بسیار فراتر می‌رود. تماس میان دانه‌های خاک تنها راهی است که بوسیلهٔ آن وزن ساختمان و لایه‌های زیر آن به لایه‌های خاک در عمق پایین تر یا سنگ بستر منتقل می‌شود. حال وقتی خاک این چنین ساختارش را از دست می‌دهد و تماس میان دانه‌های جامد از بین می‌رود، دیگر هیچ مقاومتی از خود نشان نمی‌دهد (توانایی خود در انتقال تنش برشی را ازدست می‌دهد) و مانند یک سیال جاری می‌شود.
با وجود آنکه مفهوم روان گرایی خاک پیش‌تر برای مهندسان شناخته شده بود اما پس از زمین‌لرزه‌های ۱۹۶۴ نیگاتا و ۱۹۶۴ آلاسکا مورد توجه مهندسان قرار گرفت. همچنین روانگرایی عامل اصلی ویرانی‌های سان‌فرانسیسکو در زمین‌لرزهٔ ۱۹۸۹ لوماپریئتا و بندر کوبه در زمین‌لرزهٔ بزرگ هانشین در سال ۱۹۹۵ بود. همچنین ویرانی‌های شدیدی که در منطقهٔ مسکونی و حومه‌ای کرایست‌چرچ در زلاندنو در طول زمین‌لرزه ۲۰۱۰ کنتربری[۲] و شدیدتر آن در زمین‌لرزه ۲۰۱۱ زلاندنو[۳] اتفاق افتاد همگی ناشی از روانگرایی خاک بود.
منبع:وکی پدیا
