Vào tháng 8 năm 2024, trận động đất Hyuga-nada ở Kyushu khiến “Thông tin tạm thời về trận động đất ở máng Nankai” được ban hành và Nhật Bản được đặt trong tình trạng cảnh giác cao độ về các trận động đất lớn. Các nhà khoa học hiện đang gấp rút phân tích trận động đất xảy ra ở bán đảo Noto vào đầu năm 2024 khi có hơn 160.000 tòa nhà bị hư hại, trong đó có nhiều tòa nhà bê tông cốt thép. Một trong những yếu tố được chỉ ra là do nền đất yếu làm khuếch đại rung lắc. Hơn nữa, nền đất yếu tồn tại khắp quần đảo Nhật Bản, đặc biệt là ở các thành phố lớn như Tokyo và Osaka.

Các nhà khoa học chỉ ra những rủi ro tiềm ẩn trong nền móng của các tòa nhà. Ngay cả những căn hộ và tòa nhà tương đối mới cũng có nguy cơ bị ảnh hưởng do động đất lớn. Những rủi ro nào đang ẩn giấu dưới chân chúng ta sau những thiệt hại do trận động đất ở bán đảo Noto gây ra? Hãy cùng LocoBee tìm hiểu nhé!

 

1. Mối đe dọa từ nền đất yếu sau trận động đất ở bán đảo Noto

Trận động đất này đã gây thiệt hại đáng kể, đặc biệt là các tòa nhà do trận động đất này gây ra. Có hơn 160.000 tòa nhà ở 6 quận, bao gồm cả tỉnh Ishikawa bị hư hại. Tại một số khu vực của thành phố Suzu, hơn 50% nhà gỗ bị phá hủy hoàn toàn. Điều khiến các nhà khoa học ngạc nhiên là sự hư hại của các tòa nhà ở thành phố Wajima. Có 1 trường hợp tòa nhà bê tông cốt thép 7 tầng bị sập, kéo theo một cửa hàng và nhà ở bằng gỗ liền kề cũng đổ theo khiến 2 người thiệt mạng. Các nhà khoa học đang tập trung vào nguyên nhân khiến tòa nhà bị sập.

Một trong những yếu tố được cho là nguyên nhân gây ra thiệt hại lớn ở thành phố Wajima là độ mềm của đất nền, hay còn gọi là “đất nền yếu”. Sena Shigeki 0 nhà nghiên cứu chuyên môn cao cấp tại Viện Nghiên cứu Quốc gia về Khoa học Trái đất và Phòng chống Thiên tai – người đã thực hiện khảo sát mặt đất tại địa điểm này, tin rằng sự hiện diện của nền đất mềm đã khuếch đại chấn động, dẫn đến thiệt hại lớn.

Đất mềm khuếch đại rung lắc rất nhiều so với đất cứng nên cường độ địa chấn tăng lên 1 hoặc 2 cấp. Những khác biệt về đặc điểm này có thể dễ dàng hiểu được thông qua các thí nghiệm sử dụng bánh pudding và yokan. 1 chiếc bánh pudding và 1 miếng yokan có độ dày gần như nhau được đặt trên cùng một chiếc đĩa và được lắc giống nhau từ bên dưới. Chiếc yokan cứng hầu như không rung lắc và không có sự thay đổi nào về lượng đồ ngọt được đặt lên trên. Mặt khác, do bánh pudding quá mềm nên độ rung tăng lên và các viên kẹo đặt lên trên cũng bị nghiêng.

Các nhà khoa học đã tiến hành khảo sát mặt đất tại 82 địa điểm ở Thành phố Wajima. Kết quả là, họ đã hiểu rõ hơn về khả năng rung chuyển của thành phố Wajima. Ở thành phố Wajima, đặc biệt là ở vùng đồng bằng miền Trung, có rất nhiều vùng đất dễ bị rung chuyển. Nguy cơ xảy ra động đất là cực kỳ cao. Có những nơi có khả năng rung chuyển cao gấp đôi so với tưởng tượng. Tòa nhà bị sập nằm ở nơi có nền đất mềm sâu nhất và sự rung chuyển đã góp phần đáng kể vào sự sụp đổ của tòa nhà.

Điểm nhanh thông tin về trận động đất tại Noto, Ishikawa ngày 26/11

 

2. Nền đất yếu ở những khu vực nào?

Bản đồ thể hiện tốc độ khuếch đại rung lắc do mặt đất gây ra trên toàn quốc được gọi là “bản đồ nhạy cảm rung lắc” do Viện nghiên cứu quốc gia về khoa học trái đất và phòng chống thiên tai xuất bản. Nền đất yếu được tìm thấy ở Kyushu và Shikoku, nơi có lo ngại về thiệt hại từ trận động đất lớn ở Máng Nankai, cũng như Osaka, Nagoya và vùng Kanto, bao gồm cả Tokyo, nơi có nguy cơ xảy ra động đất trực tiếp tấn công. Và cả ở Tohoku và Hokkaido. Rủi ro hiện rõ ngay cả trên bản đồ ở các khu vực đồng bằng, là lưu vực các con sông lớn, nơi nền đất thường được coi là mềm.

Nguồn: J-SHIS MAP

Nếu bạn sống ở khu vực khác, bạn có thể kiểm tra J-SHIS MAP của Viện Nghiên cứu Quốc gia về Khoa học Trái đất và Phòng chống Thiên tai.

 

3. Nhà gỗ chịu ảnh hưởng nặng nề sau động đất

Murata Akira – trợ lý giáo sư tại Đại học Kanazawa – người đã nghiên cứu những ngôi nhà gỗ ở Noto trong 30 năm đã chứng kiến ​​hiện trường thảm họa ở Shoin-cho, thành phố Suzu. Viện Kiến trúc Nhật Bản đã điều tra thiệt hại của khoảng 6.000 tòa nhà ở 9 khu vực, bao gồm thành phố Wajima và thị trấn Anamizu – những nơi bị ảnh hưởng nặng nề nhất. Kết quả khảo sát do ông Murata tổng hợp đã thể hiện thực tế thiệt hại thảm khốc của những ngôi nhà gỗ.

Mặc dù rõ ràng là tình hình rất nghiêm trọng với hơn 60% trong số 9 khu vực bị thiệt hại ở một mức độ nào đó, Murata đặc biệt tập trung vào dữ liệu của Shoin-cho, thành phố Suzu. Tổng tỷ lệ phá hủy là khoảng 50% và nếu tính cả các tòa nhà bị phá hủy một phần và hư hỏng một phần thì khoảng 90% bị hư hại và chỉ có khoảng 10% ở tình trạng tốt. Với tổng tỷ lệ phá hủy là 50%, về cơ bản bạn khó có thể nhìn thấy bất kỳ bộ phận nào của tòa nhà không bị hư hại. Thiệt hại đến mức bạn có thể nghĩ rằng nó đã bị đánh bom.

 

4. Nhà chống động đất có tầm quan trọng như thế nào?

Trong quá trình nghiên cứu ở thành phố Suzu, ông Murata đã tìm thấy một địa điểm có thể cung cấp gợi ý về các biện pháp đối phó với thảm họa trong tương lai. Giữa khung cảnh những tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn, có một ngôi nhà gần như nguyên vẹn. Điều làm nên sự khác biệt là ngôi nhà đó có hệ thống chống động đất. Những ngôi nhà ít bị hư hại nhất là những ngôi nhà được xây sau năm 2000, khi các tiêu chuẩn trở nên khắt khe hơn, chẳng hạn như cố định các mối nối giữa cột và dầm bằng các phụ kiện kim loại, và được xây dựng để đáp ứng “các tiêu chuẩn chống động đất hiện hành”. Phân tích của Murata cho thấy đây chính là lý do tại sao nó có thể chịu được rung lắc mạnh như vậy.

Trong số khoảng 6.000 tòa nhà được Murata và cộng sự khảo sát, hơn 50% tòa nhà được xây dựng trước khi tiêu chuẩn chống động đất mới được ban hành vào năm 1981 đã bị phá hủy hoàn toàn hoặc một phần, trong khi các tòa nhà được xây dựng sau năm 1981, khi tiêu chuẩn chống động đất mới được ban hành chỉ bị hư hại nhẹ. Cuộc khảo sát cho thấy khả năng chống động đất của nhà gỗ có mối liên hệ chặt chẽ với mức độ thiệt hại, với 30% số ngôi nhà bị phá hủy một phần và chưa đến 10% số công trình được xây dựng sau năm 2000, khi các tiêu chuẩn trở nên khắt khe hơn.

Trong một số trường hợp, thiệt hại không nghiêm trọng đối với những ngôi nhà đã được sửa chữa và gia cố đúng cách (ngay cả khi chúng được xây dựng trước các tiêu chuẩn chống động đất mới).

 

5. Móng cọc có nguy cơ bị gãy khi động đất lớn

Có một nguy cơ khác đã trở nên rõ ràng qua nghiên cứu của các chuyên gia do trận động đất này. Đó là kết cấu nền móng của tòa nhà. Biểu tượng của việc này là tòa nhà 7 tầng ở thành phố Wajima đã bị đổ nghiêng. Shuji Tamura, giáo sư tại Viện Công nghệ Tokyo, chuyên về cấu trúc cơ bản của các tòa nhà, chỉ ra rằng thiệt hại khác biệt đáng kể so với thiệt hại trước đây đối với các tòa nhà. Cho đến nay, hầu hết các trường hợp hư hỏng đều do các trụ của kết cấu phần trên bị trượt, khiến công trình bị sập, nhưng trong trường hợp này có vẻ như đã bị lún vào trong nên có thể là do móng cọc. Hoặc có thể đã xảy ra vấn đề lớn với mặt đất.

Tuy nhiên, khi xem xét kỹ tòa nhà ở Wajima, các nhà khoa học nhận thấy rằng mặc dù bản thân tòa nhà không có thiệt hại lớn nhưng cấu trúc ở phần đế của nó, được gọi là “móng cọc”, đã bị hư hại nghiêm trọng. Mặt khác, ngoài tòa nhà này, còn có khoảng 20 tòa nhà khác ở trung tâm Thành phố Wajima có móng cọc dường như đã bị hỏng, nhưng tòa nhà này là tòa nhà duy nhất bị sập. Tại sao vậy?

Một trong những yếu tố được giáo sư Tamura chú ý đến là việc sắp xếp các kết cấu gọi là đài cọc. Nó kết nối móng cọc với tòa nhà, và nếu cọc bị gãy, nó đóng vai trò là “phương sách cuối cùng” cung cấp hỗ trợ thứ cấp cho tòa nhà. Tòa nhà bị sập khác với những tòa nhà khác ở cách sắp xếp cọc. Trên thực tế, không có tiêu chuẩn rõ ràng nào cho việc thiết kế đài cọc mà việc thiết kế kết cấu được giao cho người thiết kế kết cấu và vị trí của tòa nhà bị sập cũng tuân thủ Đạo luật Tiêu chuẩn Xây dựng. Móng cọc bị hư hỏng nặng do rung lắc mạnh và kéo dài, ngay cả mũ cọc cũng không thể chống đỡ được tòa nhà. Tamura chỉ ra rằng những trường hợp này kết hợp lại đã khiến tòa nhà sụp đổ.

Chính do sự kết hợp của nhiều điều kiện không may mà một tòa nhà bị sập do sập nền, đây là một thiệt hại chưa từng có. Chúng ta có thể xác định liệu rủi ro có cao hay không dựa trên những điều kiện này. Nếu chúng ta tìm ra cơ chế và liệu nó có thể xảy ra ở nơi khác, chúng ta cần phải hành động, bao gồm cả ngành công nghiệp, chính phủ và giới học thuật. Chính phủ hiện đang tiến hành điều tra lý do tại sao lại xảy ra thiệt hại như vậy và hy vọng sẽ làm rõ cơ chế chi tiết và sử dụng nó để phát triển các biện pháp đối phó trong tương lai.

 

6. “Móng cọc có cường độ địa chấn 5+”, rủi ro vẫn tồn tại ở các chung cư mới

Một cuộc khảo sát của chuyên gia xác nhận rằng hơn 20 tòa nhà ở trung tâm thành phố Wajima đã bị hư hại, khiến chúng bị nghiêng. Các chuyên gia cho rằng nguyên nhân là do móng cọc bị sập. Người ta cũng phát hiện ra rằng hầu hết chúng đều được xây dựng trên nền đất mềm gây rung lắc mạnh.

Phải chăng các nhà thầu đã không chuẩn bị cho những rủi ro liên quan đến móng cọc? Trên thực tế, theo Đạo luật Tiêu chuẩn Xây dựng, không có nghĩa vụ rõ ràng về thiết kế nền móng để chịu được các trận động đất lớn, ngoại trừ các tòa nhà quy mô lớn có chiều cao trên 60m. Hiện tại, việc chế tạo nền móng có khả năng chống động đất còn chậm so với phần trên của các tòa nhà vốn đã được thiết lập theo “tiêu chuẩn chống động đất mới” giúp các tòa nhà không bị sụp đổ ngay cả khi xảy ra động đất từ ​​6 độ richter trở lên.

Trước hết, “móng cọc” là loại móng hỗ trợ các tòa nhà. Nó được làm bằng bê tông cường độ cao. Bằng cách đóng cọc vào nền đất cứng và sử dụng lực ma sát với mặt đất, trọng lượng của tòa nhà có thể được hỗ trợ ngay cả trên nền đất mềm. Tuy nhiên, trên thực tế, móng cọc ban đầu không được thiết kế cho các tòa nhà sẽ bị rung lắc ngang do động đất. Những tài liệu có niên đại hơn 100 năm cho biết nguồn gốc của móng cọc vẫn còn lưu giữ ở Marunouchi, Tokyo. Những cọc thông này được sử dụng để xây dựng tòa nhà cao tầng đầu tiên của Nhật Bản, tòa nhà Marunou tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn, có một ngôi nhà gần như nguyên vẹn.

Điều làm nên sự khác biệt là ngôi nhà đó có hệ thống chống động đất. Những ngôi nhà ít bị hư hại nhất là những ngôi nhà được xây sau năm 2000, khi các tiêu chuẩn trở nên khắt khe hơn, chẳng hạn như cố định các mối nối giữa cột và dầm bằng các phụ kiện kim loại, và được xây dựng để đáp ứng “các tiêu chuẩn chống động đất hiện hành”. Phân tích của Murata cho thấy đây chính là lý do tại sao nó có thể chịu được rung lắc mạnh như vậy.

Trong số khoảng 6.000 tòa nhà được Murata và cộng sự khảo sát, hơn 50% tòa nhà được xây dựng trước khi tiêu chuẩn chống động đất mới được ban hành vào năm 1981 đã bị phá hủy hoàn toàn hoặc một phần, trong khi các tòa nhà được xây dựng sau năm 1981, khi tiêu chuẩn chống động đất mới được ban hành chỉ bị hư hại nhẹ. Cuộc khảo sát cho thấy khả năng chống động đất của nhà gỗ có mối liên hệ chặt chẽ với mức độ thiệt hại, với 30% số ngôi nhà bị phá hủy một phần và chưa đến 10% số công trình được xây dựng sau năm 2000, khi các tiêu chuẩn trở nên khắt khe hơn.

Trong một số trường hợp, thiệt hại không nghiêm trọng đối với những ngôi nhà đã được sửa chữa và gia cố đúng cách (ngay cả khi chúng được xây dựng trước các tiêu chuẩn chống động đất mới).

Siêu động đất ở Nhật có sức tàn phá như thế nào?

 

7. Động đất trực tiếp tấn công Tokyo, các căn hộ và tòa nhà có an toàn không?

Đây là điều mà Nobuo Fukuwa, giáo sư danh dự tại Đại học Nagoya, chuyên về kỹ thuật địa chấn kiến ​​trúc chỉ ra. Nếu một trận động đất xảy ra ở vùng Kanto, nơi có diện tích đất yếu rộng nhất quần đảo Nhật Bản, có nguy cơ thiệt hại sẽ vượt quá những gì chính phủ quốc gia dự đoán. Ông Fukuwa nói rằng bước đầu tiên để bảo vệ tính mạng khỏi động đất là nhận biết được những rủi ro.

Những rủi ro của móng cọc lộ ra sau trận động đất ở bán đảo Noto. Giáo sư Tamura của Viện Công nghệ Tokyo đang gióng lên hồi chuông cảnh báo về nguy cơ vốn đã bị bỏ qua này. Giáo sư Shuji Tamura, Viện Công nghệ Tokyo nói: “Hiện nay, khả năng chống động đất của móng cọc vẫn chưa hoàn hảo. Mặc dù chúng được thiết kế để chịu được động đất có cường độ từ 5 độ richter trở lên nhưng vẫn có nguy cơ đáng kể khiến chúng bị nghiêng khi có trận động đất lớn. Cọc cũng là một vấn đề lớn, vì đã có trường hợp cọc rơi xuống ở Wajima. Một cách để buộc thiết kế chống động đất chống lại các trận động đất lớn là thay đổi luật, nhưng điều quan trọng là phải làm cho mọi người nhận thức được tầm quan trọng của khả năng chống động đất trong móng cọc. Tôi hy vọng rằng khi nhu cầu về móng cọc chắc chắn tăng lên thì nhu cầu của xã hội cũng sẽ như vậy thay đổi.”

2 thứ người Nhật mua nhiều để phòng siêu động đất

Bạn nghĩ thế nào về vấn đề này? Hãy cho LocoBee biết ngay dưới phần bình luận nhé! 

Để tham gia bình luận hãy đăng ký trở thành thành viên của LocoBee – Hoàn toàn miễn phí! 

ĐĂNG KÝ THÀNH VIÊN LOCOBEE

 

Nguồn: NHK

Biên tập: LocoBee