Flera kraftiga jordbävningar runt om i världen har resulterat i ett fenomen som kallas för flytning av jord, seismisk generering av överskott av porvattentryck och uppmjukning av granulära jordar, ofta till den grad att de kanske inte kan stödja grunden för byggnader och annan infrastruktur. Jordbävningen i november 2016 i Nya Zeeland, till exempel, resulterade i vätska som orsakade allvarlig skada på hamnen i Wellington, som bidrar med cirka 1,75 miljarder dollar till landets årliga BNP. Uppskattningsvis 40 procent av USA utsätts för markrörelser som är tillräckligt allvarliga för att orsaka kondensering och tillhörande skador på infrastrukturen.
Konstruera effektivt infrastruktur för att skydda liv och för att mildra den ekonomiska, miljö, och sociala effekter av vätskebildning kräver förmågan att noggrant bedöma sannolikheten för vätskebildning och dess konsekvenser. En ny rapport från National Academies of Sciences, Teknik, och medicin utvärderar befintligt område, laboratorium, fysisk modell, och analytiska metoder för att bedöma vätskebildning och dess konsekvenser, och rekommenderar hur man kan ta hänsyn till och minska osäkerheterna i samband med användningen av dessa metoder.
När kondensation inträffar, våta granulära material som sand och en del silt och grus kan bete sig på ett sätt som liknar en vätska. De vanligaste metoderna för att uppskatta sannolikheten för vätskebildning är empiriska fallhistoria-baserade metoder som ursprungligen utvecklades för mer än 45 år sedan. Sedan dess, variationer av dessa metoder har föreslagits baserat inte bara på fallhistoriska data utan också informerade av laboratorie- och fysikaliska modelltester och numeriska analyser. Många av varianterna används, men det finns ingen konsensus om deras riktighet. Som ett resultat, infrastrukturdesign medför ofta extra kostnader för att ge det önskade förtroendet för att effekterna av kondensering mildras ordentligt.
Rapporten utvärderar befintliga metoder för att bedöma de potentiella konsekvenserna av kondensering, som inte är lika mogna som de för att bedöma sannolikheten för att kondensation inträffar. Förbättrad förståelse för konsekvenserna av kondensering kommer att bli viktigare när jordbävningsteknik går mer mot prestandabaserad design.
"Ingenjörssamfundet brottas med skillnaderna mellan de olika tillvägagångssätten som används för att förutsäga vad som utlöser kondensering och för att förutse dess konsekvenser, sa Edward Kavazanjian, Ira A. Fulton Professor i geoteknisk teknik och Regents' Professor vid Arizona State University och ordförande i kommittén som genomförde studien och skrev rapporten. "Det är viktigt för den geotekniska jordbävningsteknikern att överväga nya, mer robusta metoder för att bedöma de potentiella effekterna av kondensering."
Kommittén efterlyste en större användning av geologiska principer, seismologi, och jordmekanik för att förbättra den geotekniska förståelsen av fallhistorier, projektsidor, och sannolikheten för och konsekvenserna av kondensering. Utskottet betonade också behovet av att uttryckligen beakta de osäkerheter som är förknippade med uppgifter som används vid bedömningar samt osäkerheterna i bedömningsförfarandena.
Rapporten rekommenderar att man upprättar standardiserade och allmänt tillgängliga databaser med likvefaktionsfallhistorier som kan användas för att utveckla och validera metoder för att bedöma likvefaktion och dess konsekvenser. Ytterligare, kommittén föreslog att observatorier skulle inrättas för insamling av data innan, under, och efter en jordbävning på platser med stor sannolikhet för vätska. Detta skulle möjliggöra bättre förståelse av processerna för flytande och egenskaperna och beteendet hos de jordar som kondenseras. Data från dessa platser skulle kunna användas för att utveckla och validera bedömningsförfaranden.
