Λέξεις κλειδιά: Θαλάσσια κύματα βαρύτητας, σεισμός, επιπτώσεις σε κατασκευές, έργα υποδομής, Ινδικός Ωκεανός
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Ο σεισμός της 26ης Δεκεμβρίου 2004, μεγέθους 9,0 R που εκδηλώθηκε στον Ινδικό Ωκεανό προκάλεσε την εκδήλωση θαλάσσιων κυμάτων βαρύτητας τα οποία προσέβαλαν μία μεγάλη περιοχή προκαλώντας τεράστιες καταστροφές και εκατοντάδες χιλιάδες θύματα. Στις πληγείσες περιοχές παρατηρήθηκαν μεταξύ των άλλων καταστροφές και βλάβες σε κατασκευές και έργα υποδομής, όχι μόνο από τον σεισμό αλλά και από τα κύματα που για πρώτη φορά καταγράφονται. Ειδικότερα παρατηρήθηκαν και περιγράφονται βλάβες σε κατασκευές διαφόρων τύπων, γέφυρες, λιμενικές εγκαταστάσεις, δίκτυα και γενικά έργα υποδομής. Μετά την ανάλυση των αιτιών των ζημιών διατυπώνονται ορισμένες προτάσεις για τον καλύτερο σχεδιασμό των κατασκευών και των έργων υποδομής προκειμένου να μειωθεί στο μέλλον η τρωτότητά τους.
ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΟ ΣΕΙΣΜΟ
Ο σεισμός έγινε έντονα αισθητός στο Medan στην πρωτεύουσα της Σουμάτρας, στην πόλη Banda Aceh στη βόρειο Σουμάτρα, στα νησιά Andaman και Nicobar, στην Ταϊλάνδη καθώς και σε άλλες σχετικά κοντινές περιοχές. Σύμφωνα με μαρτυρίες στο Medan και στο Banda Aceh η κίνηση του εδάφους είχε διάρκεια περίπου 5 λεπτά. Η πόλη Banda Aceh υπέστη αξιοσημείωτες σεισμικές βλάβες ενώ στην Ταϊλάνδη δεν σημειώθηκαν σεισμικές βλάβες. Η επιτάχυνση του εδάφους από το κύριο σεισμικό γεγονός δεν καταγράφηκε σε κανένα σημείο των ζωνών καταστροφής. Τα περισσότερα κτίρια στο Banda Aceh ήταν κατοικίες ενός ή δύο ορόφων και ψηλά εμπορικά κτίρια. Τα κτίρια αυτά είχαν σκελετό από ξύλο ή οπλισμένο σκυρόδεμα και κατά κανόνα ήταν κατασκευασμένα χωρίς σχεδίαση και μελέτη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αστοχίες λόγω του σεισμού διακρίνονται από τις βλάβες λόγω των θαλάσσιων κυμάτων βαρύτητας. Στις κατασκευές που καταστράφηκαν και κατέρρευσαν λόγω της εδαφικής κίνησης περιλαμβάνονται κατοικίες, γραφεία και εμπορικά κέντρα, κυρίως 2-5 ορόφων. Τα άκαμπτα διώροφα κτίρια ανταπεξήλθαν στο σεισμό με ελάχιστες βλάβες. Οι ενδείξεις δείχνουν ότι η εδαφική κίνηση στο Banda Aceh ήταν μακράς περιόδου. Αυτό ήταν αναμενόμενο δεδομένου ότι η πόλη απέχει 255 χλμ. από το επίκεντρο.
ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΑΠΟ ΤΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΣΟΥΝΑΜΙ
Οι κατασκευές οι οποίες επηρεάστηκαν από τα θαλάσσια κύματα βαρύτητας ήταν κατοικίες, ξενοδοχεία, δημόσια κτίρια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και έργα υποδομής. Οι κατασκευές που περιγράφονται δέχθηκαν κύματα με τελικό ύψος έως 25 μέτρα (EERI 2005 a, b, c, d, e). Τα κύματα βαρύτητας εφάρμοσαν στις κατασκευές δυνάμεις τύπου υδροδυναμικής πίεσης, άνωσης, ανύψωσης, μηχανικής τριβής καθώς και επιδράσεις από τα μεταφερόμενα από το νερό θραύσματα.
Κατασκευές χωρίς μελέτη από σκυρόδεμα
Οι κατασκευές με σκελετό από σκυρόδεμα χωρίς μελέτη και τοίχους πλήρωσης ήταν συνήθεις κυρίως στην Ταϊλάνδη, στην Ινδονησία, στην Σρι Λάνκα και στην Ινδία. Τα υποστυλώματα και οι δοκοί στα κτίρια αυτά είναι υποτυπώδη, και ελαφρά οπλισμένα. Οι κολώνες διαστάσεων συνήθως 25x25 cm έφεραν ασθενή οπλισμό στις τέσσερις γωνίες και υπέστησαν σημαντικές βλάβες από τις δυνάμεις των θαλάσσιων κυμάτων βαρύτητας. Η ικανότητα κάμψης ήταν σημαντικά χαμηλότερη από την εφαρμοζόμενη κάμψη από τα κύματα με τελικό ύψος 10 μέτρα. Η αστοχία σε κάμψη στο μέσο του ύψους της κολώνας εκδηλώθηκε λόγω της ανεπαρκούς τομής της κολώνας. Πρόσθετα, οι λεπτοί τοίχοι από τούβλα ή πέτρες πάχους 10 εκατοστών περίπου υπέστησαν καθολικές αστοχίες. Πολλά από αυτά τα κτίρια υπέστησαν σοβαρές βλάβες ή κατέρρευσαν.
Κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα
Οι σωστά σχεδιασμένες και οικοδομημένες κατασκευές από σκελετό με οπλισμένο σκυρόδεμα ανταπεξήλθαν στο σεισμό και στα θαλάσσια κύματα βαρύτητας με μικρές βλάβες στη βόρειο Σουμάτρα και άντεξαν στα μεγάλα τελικά ύψη των κυμάτων στην Ταϊλάνδη, στην Ινδία και στην Σρι Λάνκα. Οι ζημιές στα κτίρια αυτά περιορίστηκαν σε σπασμένα παράθυρα και πόρτες, σε καταστροφές λεπτών τοίχων των πρώτων ορόφων και σε ορισμένες βλάβες στα υποστυλώματα λόγω της πρόσκρουσης θραυσμάτων και βαριών αντικειμένων όπως αυτοκίνητα και βάρκες. Κατά την είσοδο και την υποχώρησή τους τα κύματα βαρύτητας ήταν ιδιαίτερα στροβιλώδη με αποτέλεσμα η τριβή από την άμμο και τα κοκκώδη υλικά κάτω από τα θεμέλια των κτιρίων κοντά στην ακτή να προκαλέσουν την απώλεια της στήριξής τους σε πολλές περιπτώσεις .
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Ο σεισμός της 26ης Δεκεμβρίου 2004 στη νοτιοανατολική Ασία αποτέλεσε μία μοναδική και πολύτιμη ευκαιρία για την εκτίμηση της απόκρισης των κατασκευών σε εδαφική κίνηση και για τη μελέτη των επιπτώσεων από τα επακόλουθα θαλάσσια κύματα βαρύτητας. Από την προκαταρκτική εκτίμηση των επιπτώσεων του σεισμού και των θαλάσσιων κυμάτων βαρύτητας στην νοτιοανατολική Ασία στις κατασκευές και στα έργα υποδομής συνάγονται τα ακόλουθα συμπεράσματα:
• Βλάβες από τον σεισμό εκδηλώθηκαν μόνο στην περιοχή της βορείου Σουμάτρα και οφείλονται στον ανεπαρκή αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών.
• Οι ξύλινες κατασκευές δεν μπόρεσαν να αντισταθούν, υπέστησαν καθολικές βλάβες και καταστράφηκαν εκεί όπου αναπτύχθηκαν τα θαλάσσια κύματα βαρύτητας.
• Οι κατασκευές χωρίς σχεδιασμό και μελέτη από οπλισμένα στοιχεία υπέστησαν σημαντικές βλάβες ανάλογα με την ένταση και το ύψος των κυμάτων.
• Οι κατασκευές με σχεδιασμό και μελέτη υπέστησαν μικρές βλάβες και μόνο από τα μεταφερόμενα αντικείμενα. Βλάβες αυτού του τύπου σε κατασκευές εμφανίστηκαν κυρίως σε τοίχους πλήρωσης.
• Βλάβες υπέστησαν και οι γέφυρες εκεί όπου υπήρχε ασθενής αγκύρωση ή στις περιπτώσεις όπου έγινε μεταφορά βαρέων αντικειμένων.
• Τέλος σημαντική τρωτότητα παρατηρήθηκε στα δίκτυα ζωής και γενικά στα έργα υποδομής όπως προκατασκευασμένες πλάκες δαπέδου, τοίχους αντιστήριξης, ασφαλτοτάπητες, κ.α..
