روانگرایی – Liquefaction

روانگرایی فرآیندی است که رسوبات در زیر سطح آب به طور موقت مقاومت خود را از دست می‌دهند و به صورت یک مایع ویسکوز به جای ماده جامد رفتار می‌کند. حساس‌ترین نوع رسوبات، رسوبات ماسه و لای بدون رس و گاهی اوقات ماسه‌های روان هستند. عواملی که در خاک موجب روانگرایی می‌شود، عبارت‌اند از: امواج لرزه‌ای و امواج برشی اولیه که با عبور از لایه‌های دانه‌های اشباع شده، سبب تغییر شکل و ساختار دانه بندی و نهایتاً حرکت و جابه جایی سنگ دانه‌های شل می‌شوند. اگر زهکشی انجام نشود، سقوط ذرات سبب افزایش فشار آب منفذی بین دانه‌ها خواهد شد. اگر فشار آب منفذی تا حدود وزن خاک پوشاننده افزایش یابد، لایه دارای سنگ دانه به طور موقت رفتاری مانند یک مایع ویسکوز خواهد داشت. در چنین شرایطی می‌توان گفت روانگرایی رخ داده است.

بروز پدیده روانگرایی عموما در خاکهای ماسه ای اشباع با تراکم پایین محتمل است. هنگام رخداد زلزله با اعمال نیروهای ارتعاشی به چنین خاکی، تمایل به کاهش حجم سبب افزایش فشار آب منفذی میگردد. در صورتی که افزایش فشار آب حفرهای تا آنجا ادامه یابد که تحت برابر شدن با تنش کل، تنش موثر به صفر برسد. در این شرایط خاک عملا باربری خود را از دست میدهد. با از دست رفتن مقاومت برشی، عملکرد خاک در تحمل بارهای فوقانی، همچون یک مایع غلیظ بوده و در نتیجهی چنین رفتاری سازه دچار نشست، چرخش و تغییر مکانهای جانبی بزرگ شده و حتی ممکن است به راحتی در زمین فرو رود. این پدیده تحت عنوان آبگونگی یا سیلان نیز مطرح گردیده و پیرامون آن بررسیهای نسبتا وسیعی انجام گرفته است. هرچند اغلب لرزش زمین سبب افزایش فشار آب منفذی میگردد اما فعالیتهای مرتبط ساختمانی همانند انفجار و به طور کلی تغییر در تنش ارتجاعی زمین از طریق بارگذاری و باربرداری نیز میتواند سبب نشست و تخریب دیوار گردد.