Skip to content

Chương 11 — Động đất

Động đất là sự giải phóng nhanh năng lượng biến dạng đàn hồi tích tụ dọc một đứt gãy, bức xạ sóng địa chấn. Với kỹ sư, câu hỏi là: lớn cỡ nào, cách bao xa, và nền đất ứng xử ra sao?

11.1 Khái niệm cơ bản

  • Chấn tiêu — nơi phá huỷ bắt đầu, trong lòng Quả Đất.
  • Chấn tâm — điểm trên mặt đất nằm thẳng đứng trên chấn tiêu.
  • Đứt gãy — mặt gãy dọc theo đó xảy ra dịch chuyển. Đứt gãy hoạt động là đứt gãy đã dịch chuyển trong thời gian địa chất gần đây và có thể dịch chuyển lại.

Hình: geology-fault-offset.png

Hình. Một đứt gãy (đường nét đứt trắng) trong đá xâm nhập ở đảo Quadra, B.C., dịch chuyển phải khoảng 10 cm. Đứt gãy là mặt đá đã bị phá huỷ. © Steven Earle, CC BY 4.0 — Physical Geology, 2nd ed., Hình 12.3.4.

11.2 Đo động đất

  • Độ lớn \(M\) — một con số cho quy mô sự kiện, suy từ biên độ rung động nền hoặc mômen địa chấn.
  • Cường độ \(I\) — mô tả tác động tại một nơi; thay đổi theo khoảng cách, điều kiện nền và loại công trình.

Độ lớn là tính chất của trận động đất; cường độ là tính chất của địa điểm.

11.3 Động đất và kiến tạo mảng

Phần lớn động đất xảy ra ở rìa mảng — đới hút chìm, sống núi giữa đại dương và đứt gãy trượt bằng — nhưng động đất trong nội mảng cũng có, và địa chấn của Việt Nam (đáng chú ý là Tây Bắc, dọc các đới đứt gãy sông Hồng và Lai Châu – Điện Biên, cùng một phần Tây Nguyên) thuộc loại đó.

11.4 Hậu quả và hiểm hoạ thứ cấp

Ngoài rung trực tiếp, động đất còn gây trượt lở, hoá lỏng, lún mặt đất và sóng thần. Bão hoà rồi rung là cặp nguyên nhân kép điển hình.

Hình: geology-hokkaido-landslides.jpg

Hình. Trượt lở ở vùng Sapporo, Nhật Bản, sau bão (4/9/2018) và động đất (6/9/2018). Ảnh Landsat 8 trước (7/2017, trái) và sau (9/2018, phải). 'Landslides in Hokkaido' của Lauren Dauphin, NASA Earth Observatory (phạm vi công cộng) — Physical Geology, 2nd ed., Hình 15.1.7.

Điểm then chốt cho kỹ sư địa kỹ thuật

  • Độ lớn ≠ cường độ. Thiết kế cần chuyển động nền tại địa điểm, không phải độ lớn của sự kiện.
  • Điều kiện nền chi phối ứng xử. Đất yếu khuếch đại rung; đá thì không.
  • Hoá lỏng cần bão hoà — phải đánh giá ở mọi nơi có cát rời bão hoà dưới mực nước ngầm.
  • Mưa + động đất là cặp nguyên nhân gây trượt lở tàn phá nhất.
  • Việt Nam không phải vùng không có động đất — thiết kế kháng chấn là bắt buộc ở Tây Bắc và một phần Tây Nguyên.

Thuật ngữ

Tiếng Anh Tiếng Việt
earthquake động đất
focus / epicentre chấn tiêu / chấn tâm
fault / active fault đứt gãy / đứt gãy hoạt động
magnitude / intensity độ lớn (chấn cấp) / cường độ
seismic zoning phân vùng địa chấn
liquefaction hoá lỏng đất nền
amplification khuếch đại (nền đất)

Tổng hợp Chương 11, Physical Geology – 2nd Edition, Steven Earle (CC BY 4.0).