Vào tháng 2. 6, 2023, a cường độ-7. Trận động đất thứ 8 xảy ra vào lúc 4 giờ. 17 một. m. giờ địa phương gần Thành phố Pazarcık ở trung tâm nam Türkiye. Tiếp theo trận động đất này là trận động đất thứ hai có cường độ 7. 5 lúc 1. 24 giờ chiều. m. với tâm chấn ở thành phố Elbistan. Cả hai sự kiện đều liên quan đến hệ thống đứt gãy Đông Anatolian. Hai trận động đất có thể cảm nhận được ở những nơi xa xôi như Syria, Síp, Hy Lạp, Jordan, Lebanon, Iraq, Georgia, Armenia, Ai Cập và Israel.
Tính đến tháng 2. Vào ngày 23 tháng 11 năm 2023, số người chết vì trận động đất ở Türkiye đã lên tới 43.566 chỉ riêng ở Türkiye. Số lượng tòa nhà bị sập và hư hỏng nặng phải phá bỏ đã lên tới 156.000. Số lượng tòa nhà bị thiệt hại vừa và nhẹ là khoảng 43.000. Số lượng đơn vị nhà ở trong các tòa nhà bị sập và hư hỏng nặng là khoảng 507.000, cho thấy quy mô nhà ở khẩn cấp cần thiết cho các nạn nhân động đất. Chúng tôi kỳ vọng con số này sẽ tăng lên
Trận động đất xảy ra khi các cơn bão mùa đông ảnh hưởng đến khu vực, với nhiệt độ đóng băng và tuyết rơi. Thật không may, những điều kiện này đã làm tăng thêm những thách thức mà các hoạt động tìm kiếm và cứu nạn trên diện rộng do các đội địa phương thực hiện, với sự hỗ trợ của các đội quốc tế.
Báo cáo sơ bộ này nhằm cung cấp thông tin chính xác và cập nhật [kể từ tháng 2]. 23] thông tin liên quan đến đặc điểm địa kiến tạo và địa chấn của các trận động đất này, cũng như thảo luận về chuyển động mạnh của mặt đất và hư hại cấu trúc quan sát được trong khu vực
Địa chấn
Độ lớn-7. sự kiện ngày 8 tháng 2. Ngày 6 tháng 1 năm 2023 là trận động đất mạnh nhất ở Türkiye được ghi nhận kể từ năm 1939, khi cường độ 7. 8 Trận động đất Erzincan, tấn công vùng đông bắc Thổ Nhĩ Kỳ dọc theo hệ thống đứt gãy Bắc Anatolian trượt ngang bên phải. Sự kiện năm 1939 đã làm đứt đứt một đứt gãy dài 360 km với độ lệch ngang lên tới 7 mét. Ước tính có khoảng 33.000 sinh mạng đã thiệt mạng
Hai trận động đất gần đây xảy ra trên Đới đứt gãy Đông Anatolian - một trong những cấu trúc kiến tạo hoạt động chính của khu vực Đông Địa Trung Hải [Hình 2a]. Đứt gãy này di chuyển theo kiểu chuyển động trượt ngang bên trái. Nó tương đối yên tĩnh so với người hàng xóm phía bắc trong thế kỷ qua
Đới đứt gãy Đông Anatolian có xu hướng đông bắc-tây nam, dài 550 km, tạo thành ranh giới phía đông nam của Khối Anatolian di chuyển về phía tây. Cấu trúc điều chỉnh chuyển động tương đối giữa Khối Anatolian và mảng Ả Rập [e. g. , Şengör và cộng sự. , 1985; . , 1986; . Tốc độ trượt dao động từ 4 đến 31 mm mỗi năm, dựa trên các tiêu chí khác nhau, bao gồm dữ liệu địa chất [e. g. , Arpat và Şaroğlu 1975, Westaway và Arger 1996, Yönlü et al. 2017], dữ liệu GPS [e. g. , McClusky và cộng sự. 2000, Reilinger và cộng sự. 2006], phân tích động học tấm [e. g. Lyberis và cộng sự. 1992, Yürür và Chorowicz 1998] và dữ liệu địa chấn [Taymaz et al. 2004]. Tổng độ lệch dao động từ khoảng 15 đến 27 km [e. g. , Arpat và Şaroğlu, 1975]
Đới đứt gãy Đông Anatolian chạy từ Karlıova ở phía đông bắc, cắt ngắn ở Đới đứt gãy Bắc Anatolian. Khi Đới đứt gãy Đông Anatolian tiếp tục đi về phía tây nam, nó được chia thành nhiều phân đoạn hình học riêng biệt dựa trên sự di chuyển của đứt gãy, chuyển dịch hoặc những thay đổi trong phạm vi đứt gãy [e. g. , Arpat và Şaroğlu, 1975; . , 1985; . , 1992; . Đứt gãy bên trái tách khỏi Đới đứt gãy Đông Anatolian về phía tây nam Çelikhan và kéo dài về phía tây, về phía Göksun. Chính vì lỗi này mà tháng Hai thứ hai. Sự kiện 6, cường độ 7. Trận động đất thứ 5, xảy ra
Dấu vết chính của vùng đứt gãy giữa Karlıova ở phía đông bắc và Türkoğlu ở phía tây nam thường được thống nhất. Tuy nhiên, việc tiếp tục về phía tây nam ngoài Türkoğlu đang được tranh luận, như được tóm tắt trong Yönlü et al. [2017], với ba kịch bản có thể xảy ra
1. Gần Türkoğlu, Đới đứt gãy Biển Chết có thể giao với Đới đứt gãy Đông Anatolian, vùng này có thể băng qua Dãy núi Amanos và kéo dài đến Vịnh Iskenderun [e. g. , McKenzie, 1970, 1972; . , 1973; . 2017]
2. Đới đứt gãy Biển Chết có thể kết nối với Đới đứt gãy Đông Anatolian thông qua đứt gãy Karasu gần Türkoğlu, nhưng Đới đứt gãy Đông Anatolian có thể không mở rộng xa hơn về phía tây nam, như kịch bản 1 [e. g. Lovelock, 1984; . , 1994;
3. Đới đứt gãy Đông Anatolian có thể kéo dài dọc theo Đoạn Karasu ở Thung lũng Karasu về phía nam, cuối cùng gặp Đới đứt gãy Biển Chết ở Lưu vực Amik [e. g. , Allen, 1969; . , 1987; . , 1992; . , 1985; . , 2004;
Như đã nêu trong kịch bản đầu tiên, nếu Đới đứt gãy Đông Anatolian kéo dài về phía Vịnh Iskenderun, thì sự tương tác giữa hai đới đứt gãy ở phía tây nam có thể rất quan trọng đối với việc truyền ứng suất trong các sự kiện lớn.
Đặc điểm địa chấn
Các vùng nguồn của hai trận động đất được mô tả rõ ràng bằng cách phân bố dư chấn do Đài thiên văn Kandilli và Viện nghiên cứu động đất [KOERI] xác định. Màu hồng và tím của các vòng tròn đặc trong Hình 3 cho thấy phạm vi nguồn của trận động đất lớn thứ nhất và thứ hai, biểu thị chiều dài đứt gãy lần lượt là khoảng 400 km và 200 km. Trong cả hai trường hợp, vết đứt lan truyền sang hai bên. Phân bố dư chấn có cường độ 7. Sự kiện cấp 8 hướng về phía đông bắc chấm dứt gần vùng nguồn cấp 2 cấp 7. Sự kiện thứ 5 bùng nổ khoảng chín giờ sau đó
Độ cong trong phân bố dư chấn liên quan đến cấp độ 7. Sự kiện số 8 gợi ý sự đứt gãy trên các phân đoạn khác nhau trong sự kiện đó. Về phía Đông Bắc, vết đứt gãy có hướng Đông Bắc-Tây Nam, trong khi ở khu vực phía Nam, về phía Hatay, vết đứt gãy chuyển hướng và có hướng Bắc-Đông Bắc đến Nam-Tây Nam.
Sự phức tạp vỡ
Độ phức tạp đứt gãy của cấp độ 7. Sự kiện 8 cũng được quan sát thấy tại trạm chuyển động mạnh nằm cách tâm chấn khoảng 30 km và từ mô hình phân bố trượt thu được thông qua mô hình hóa sóng cơ thể từ xa bằng thuật toán của Kikuchi et al. [1991], như thể hiện trong Hình 4b. Người ta có thể thấy ba xung riêng biệt, đặc biệt là trong đồ thị địa chấn dịch chuyển [hình phía dưới của Hình 4a, thu được bằng cách tích hợp đồ thị địa chấn gia tốc hai lần]. Bản chất hẹp của xung đầu tiên cho thấy sự lan truyền đứt gãy về phía trạm trong khi xung thứ hai, rộng hơn ở 30 giây cho thấy sự lan truyền đứt gãy ra khỏi trạm [Hình 4a], về phía tây nam dọc theo đứt gãy được mô tả bởi phân bố dư chấn [Hình 3]
Một xung lớn cho cường độ 7. Sự kiện 8 có thể nhận thấy rõ ở phần sau của biểu đồ địa chấn, như trong Hình 5a. Sự đến muộn như vậy có thể phản ánh sự đứt gãy hoặc giai đoạn địa chấn được tạo ra ở một giao diện không xác định. Mô hình hóa xung này dưới dạng đứt do lỗi mang lại hàm tốc độ mô men dài biểu thị thời gian đứt khoảng 80 giây
Các dạng sóng ghi được tại trạm Matsushiro [MAJO] ở Nhật Bản được chọn lọc để thể hiện thời gian đứt gãy cực kỳ dài [Hình 5]. Trạm MAJO gần như cách đều tâm chấn của cả hai trận động đất cấp 7. 8 và cường độ 7. 5 trận động đất. Do đó, việc thiếu pha xuất hiện muộn trong biểu đồ địa chấn cấp 7. Sự kiện 5 ủng hộ giả thuyết rằng xung có cường độ 7. Trận động đất cấp 8 có liên quan đến đứt gãy bổ sung
Mặc dù hai sự kiện có quy mô tương đối gần nhau, nhưng mô hình dạng sóng của các sóng cơ thể từ xa cho thấy mô hình đứt gãy khá đơn giản đối với cấp độ 7. Sự kiện thứ 5 [Hình 5b]. Các góc cào xuất phát từ mỗi điểm lưới biểu thị đứt gãy trượt ngang. Các thành phần nén và mở rộng nhẹ được phát triển ở phần phía đông và phía tây của vùng nguồn. Thực tế này cũng được quan sát thấy từ cơ chế trọng tâm của các dư chấn do Trung tâm Địa chấn Địa Trung Hải Châu Âu [EMSC] báo cáo
Mô hình biến dạng và địa chấn khu vực
Một cách để kiểm tra các mô hình biến dạng khu vực là sử dụng dữ liệu GPS, dữ liệu này cung cấp thông tin về cách các mảng kiến tạo chuyển động tương đối với nhau. Palano và cộng sự. [2017] đã xuất bản một bộ dữ liệu GPS quan trọng được thiết lập bằng cách xử lý lại dữ liệu GPS có sẵn mà Hessami et al thu được. [2006], Reilinger và cộng sự. [2006], Walpersdorf và cộng sự. [2006, 2014], Masson và cộng sự. [2007], Tavakoli và cộng sự. [2008], Peyret và cộng sự. [2009], Djamour và cộng sự. [2011], Mousavi và cộng sự. [2013], Palano và cộng sự. [2013] và Zarifi và cộng sự. [2013]
Thông qua Shen et al. [2015], chúng tôi đã nội suy dữ liệu GPS từ Palano et al. [2017] để có được tỷ lệ trượt tại các điểm lưới cách đều nhau. Sau đó, chúng tôi ước tính một tenxơ tốc độ biến dạng tại mỗi điểm lưới để hiểu mô hình biến dạng không gian xung quanh vùng nguồn của hai trận động đất lớn. Chúng tôi đã đánh giá tốc độ biến dạng bất biến thứ hai trong Hình 6, thời kỳ địa chấn trong thời kỳ công cụ kể từ năm 1900 được hiển thị trong Hình 7 và các đứt gãy hoạt động MTA [Tổng cục Nghiên cứu và Thăm dò Khoáng sản] [Emre et al. , 2012] cùng nhau. Tốc độ biến dạng bất biến thứ hai trong Hình 6 cho chúng ta thấy nơi nào có tốc độ biến dạng cao và nơi nào không
Tốc độ biến dạng tương đối lớn được quan sát thấy xung quanh Osmaniye, ở phần phía tây nam của Đới đứt gãy Đông Anatolian. Vùng này được bao bọc bởi các đứt gãy rõ rệt ở phía đông và phía tây có hướng bắc-đông bắc đến nam-tây nam. Các đứt gãy này có thể được coi là bị khóa và do đó tích lũy sức căng vì cả hai đứt gãy đều đóng vai trò là ranh giới giữa các vùng có tốc độ biến dạng cao và thấp. Trong số hai đứt gãy biên giới này, một đứt gãy ở phía đông Osmaniye không có khả năng xảy ra địa chấn và thể hiện rõ rệt sự tích tụ sức căng đang diễn ra [Hình 6]. Đứt gãy này là một trong những đoạn bị đứt gãy với cường độ 7. Trận động đất ngày 8 tháng 2. 6. Trên đứt gãy biên giới phía Tây, địa chấn có thể cho thấy ở phía này đứt gãy có thể chưa bị khóa hoàn toàn [Hình 7]
Một phát hiện khác thu được từ bản đồ địa chấn và tốc độ biến dạng được quan sát dọc theo đứt gãy bị đứt bởi cấp độ thứ hai-7. Trận động đất thứ 5 vào tháng 2. 6, 2023. Từ năm 1900 đến tháng 3 năm 2021 [thời điểm kết thúc danh mục ISC được xem xét], không có sự kiện nào có cường độ 4. 0 hoặc lớn hơn được quan sát dọc theo lỗi này. Tương tự, đoạn đứt gãy ở phía đông bắc tâm chấn có cường độ 7. Sự kiện thứ 8 thiếu địa chấn. Quan sát này cho thấy rằng đoạn đứt gãy này đã trải qua một sự giải phóng mômen giao thoa lớn, dẫn đến sự đứt gãy của nó trong trận động đất đầu tiên.
Đánh giá chuyển động mặt đất
Hệ thống phân tích và cơ sở dữ liệu gia tốc của Thổ Nhĩ Kỳ [TADAS] do AFAD [Chủ tịch quản lý khẩn cấp và thiên tai] quản lý đã công bố tất cả hồ sơ địa chấn sau trận động đất. Độ lớn-7. 8 và cường độ 7. 5 sự kiện được ghi nhận lần lượt bởi 291 và 267 đài. AFAD đã cập nhật thông tin trên trang web của mình nhiều lần kể từ khi xảy ra trận động đất. Dữ liệu chuyển động mạnh được sử dụng trong phân tích là phiên bản hiện tại kể từ tháng 2. 15, 2023
Gia tốc mặt đất cực đại theo phương ngang [PGA, tính bằng đơn vị cm trên giây bình phương] và vận tốc mặt đất cực đại [PGV, tính bằng cm trên giây] liên quan đến cường độ-7. Trận động đất số 8 được thể hiện trên hình 8 và 9. Các đường màu trắng trong các hình này biểu thị sự đứt gãy. Các giá trị gia tốc mặt đất cực đại và giá trị vận tốc mặt đất cực đại cao hơn nhiều ở tỉnh Hatay về phía tây nam, có thể là do hiệu ứng khuếch đại lưu vực cũng như hiệu ứng định hướng. Các đồ thị tương tự được đưa ra trong Hình 10 và 11 cho cường độ 7. 5 trận động đất
Trong Hình 8 và 9, mức độ nghiêm trọng của chuyển động mặt đất trong trận động đất có cường độ 7. 8, đặc biệt là vận tốc mặt đất cực đại trong thời gian dài, có thể đã làm tăng thêm thiệt hại cho các tòa nhà cao tầng ở Hatay do sự hiện diện của lưu vực Amik như được chỉ ra trong Hình 12 [Karabacak et. cộng sự 2010]. Lưu vực Amik của Hatay là lưu vực chứa đầy trầm tích Holocene, được giới hạn ở cả phía đông và phía tây bởi hai dải của Hệ thống đứt gãy Biển Chết. Lưu vực có diện tích bề mặt 50 km x 20 km và đạt độ sâu khoảng 1 km. Lưu vực này có lẽ từng là nơi xảy ra một số trận động đất có sức tàn phá khủng khiếp, chẳng hạn như trận động đất 526 Antioch [ngày nay là Antakya-Hatay ở Türkiye] có thể đã gây ra cái chết của khoảng 250.000 người
Lưu vực Amik được trang bị mạng chuyển động mạnh [Durukal et al, 2009], mạng này cung cấp dữ liệu để phân tích các đặc điểm chuyển động mặt đất trong trận động đất này. Hàm truyền, được tính bằng cách so sánh các bản ghi từ các trạm nằm trên các nền khác nhau [Hình 12], cung cấp thông tin về khuếch đại vị trí. Chúng tôi kỳ vọng trầm tích sẽ khuếch đại chuyển động của mặt đất. Trong Hình 12, chúng tôi trình bày hàm truyền giữa chuyển động mặt đất được quan sát ở Lưu vực Amik [trạm 3123 và 2124] so với các trạm ghi chuyển động mạnh lân cận được lắp đặt trên nền cứng [e. g. , đá gốc và trầm tích, trạm 3136 và 3140 tương ứng]. Hàm truyền cho thấy sự khuếch đại từ hai đến ba lần chuyển động đất nền trong thời gian dài trong lưu vực, có thể thấy ở điểm 0 quan trọng. 5-1. Dải 0 giây [Hình 12b]
Xung định hướng
Các trận động đất trượt ngang lớn thường liên quan đến các hiệu ứng gần đứt gãy, chẳng hạn như các xung định hướng đứt gãy [định hướng đề cập đến năng lượng tập trung dọc theo đứt gãy theo hướng đứt gãy, có thể dẫn đến một xung chuyển động lớn], có thể được xác định từ . g. , Hinh 4]. Những chuyển động mặt đất như vậy có khả năng gây ra thiệt hại nghiêm trọng, đặc biệt đối với các công trình có thời gian sử dụng lâu dài [Somerville và Graves, 1993]. Các công trình dài hạn bao gồm nhà cao tầng, cầu có nhịp dài, công trình cách ly địa chấn và bể chứa chất lỏng lớn, tất cả đều cần được thiết kế để chịu được chuyển động mặt đất trong thời gian dài. Hiểu được các xung này rất quan trọng đối với việc thiết kế cấu trúc dài hạn [Erdik et al. , 2023]. Việc trích xuất các xung như vậy từ các bản ghi chuyển động mạnh - hình dạng, chu kỳ và biên độ của chúng - có thể giúp ích cho việc lập mã và kỹ thuật chống động đất
Đối với cường độ-7. 8, các xung định hướng có thể được xác định trong các bản ghi địa chấn từ các trạm gần sự cố, như NAR và 4615, như minh họa trong Hình 13. Để xác định các xung này, chúng tôi đã sử dụng quy trình của Baker [2007]. Quy trình này sử dụng phân tách tín hiệu dựa trên sóng con để xác định và trích xuất xung vận tốc lớn nhất từ bản ghi chuyển động mặt đất. Nếu tín hiệu được trích xuất lớn so với tín hiệu còn lại thì chuyển động mặt đất được phân loại là “giống xung”. ” Các xung được xác định trong Hình 13 chỉ là quan sát sơ bộ về các hiệu ứng gần đứt gãy liên quan đến các trận động đất này và cần được nghiên cứu thêm
So sánh giữa phổ chuyển động mặt đất và phổ dựa trên mã
Hai trận động đất hủy diệt được ghi lại bởi các trạm trải rộng trên một khu vực rộng lớn, cho phép so sánh giữa quang phổ chuyển động mặt đất đo được và quang phổ dùng để tạo mã xây dựng
Tỷ lệ giảm chấn 5% tạo cơ sở cho việc thiết kế các công trình chịu động đất. Để so sánh chuyển động được ghi lại từ các trận động đất gần đây với quang phổ được sử dụng để tạo ra các quy chuẩn xây dựng, quang phổ được ghi lại phải được chuyển đổi thành phổ phản ứng ngang giảm chấn 5%. Chúng tôi đã thực hiện việc này đối với dữ liệu từ bốn trạm — 3132, 3117, 3123 và 3145 — nằm ở các trung tâm đô thị [Hình 14]. Điều này cung cấp sự so sánh giữa phổ phản ứng ngang giảm chấn 5% của chuyển động được ghi lại trong trận động đất với phổ cơ sở thiết kế dành riêng cho địa điểm được cung cấp trong quy chuẩn thiết kế chống động đất năm 2018 của Türkiye [TBDY, 2018]. Nói cách khác, chúng ta có thể so sánh chuyển động tại bốn nhà ga đô thị này với quang phổ chuyển động mà quy chuẩn xây dựng của Türkiye dựa vào
Quang phổ dựa trên mã tòa nhà, sau đây gọi là quang phổ dựa trên mã, thu được thông qua đánh giá nguy cơ địa chấn theo xác suất và được cung cấp cho các chu kỳ lặp lại trung bình là 2.475 năm [DD-1], 475 năm [DD-2], 72 năm [DD- . Các tòa nhà dân cư thường được thiết kế có tính đến chu kỳ lặp lại 475 năm
Hình 15 cung cấp những so sánh này về cường độ 7. 8 trận động đất. Trong Hình 15a và b, quang phổ trên mặt đất theo kinh nghiệm liên quan đến các trạm 3145 và 3123, nằm ở tỉnh Hatay, được đo thậm chí vượt quá phổ dựa trên mã 2.475 năm cho các khoảng thời gian lớn hơn 0. 5 giây. Trong Hình 15c và d, quang phổ trên mặt đất theo kinh nghiệm tại các trạm 3132 và 3117, cũng nằm ở tỉnh Hatay, gần giống với quang phổ dựa trên mã hơn. Điều này ngụ ý rằng ở một số nơi, độ rung lắc lớn hơn mức mà các tòa nhà được thiết kế để chịu đựng, ngay cả khi chúng được xây dựng theo mã.
Tổn thất xây dựng
Mười tỉnh, bao gồm các tỉnh Hatay, Kahramanmaraş, Gaziantep và Adıyaman bị ảnh hưởng nặng nề, bị ảnh hưởng nặng nề do hư hại các tòa nhà. Cục Thống kê Tiểu bang cho biết có khoảng 3. 9 triệu đơn vị nhà ở tại 10 tỉnh này, trong đó 40% được xây dựng trước khi thay đổi quy chuẩn thiết kế chống động đất năm 2000. 10 tỉnh này cung cấp 10% GDP ở Türkiye, phần lớn liên quan đến nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ
Số lượng tòa nhà bị hư hỏng nặng và sập ở các tỉnh Hatay, Kahramanmaraş, Gaziantep và Adıyaman lần lượt là 10.911, 10.777, 11.922 và 6.108, chiếm từ 10% -20% tổng số tòa nhà. Một tỷ lệ đáng kể các tòa nhà bị sập được cho là đã được xây dựng trước năm 2000, khi quy chuẩn thiết kế chống động đất sửa đổi và các biện pháp kiểm soát thiết kế-xây dựng được ban hành.
Hệ thống kết cấu chủ yếu được sử dụng cho các tòa nhà ở khu vực đô thị trong khu vực bao gồm khung bê tông cốt thép với sơ đồ mặt bằng đối xứng và tường xây không cốt thép. Đối với tường thấm, thông thường gạch đất sét rỗng được sử dụng với lượng vữa không đủ ở các mối nối. Mặc dù không có chủ ý nhưng những bức tường này tạo thành tuyến chống động đất đầu tiên và trong nhiều trường hợp, kiểm soát sự dịch chuyển ngang, tức là mức độ rung chuyển giữa các tầng liền kề trong một tòa nhà. Một khi các bức tường chèn bị hỏng, lực cản ngang đến từ các khung bê tông cốt thép và, nếu có, từ các bức tường cắt có thể truyền các lực ngang từ bên ngoài tòa nhà sang nền móng của nó.
Theo báo cáo điều tra hiện trường, trong các tòa nhà bị hư hỏng nặng hoặc bị sập, các bộ phận kết cấu chịu lực này có chất lượng bê tông thấp, cốt thép không đầy đủ và/hoặc chi tiết kém. Tác động không đàn hồi rộng tại các điểm nối quan trọng trong kết cấu của tòa nhà đã gây ra sự hình thành bản lề tại điểm nối giữa cột và dầm, từ đó tạo ra các cơ chế dẫn đến sập kiểu bánh kếp, trong đó các sàn chồng lên nhau [Hình 16 . Đây là kiểu cơ chế sập tồi tệ nhất và đã được ghi lại bằng nhiều hình ảnh trên các phương tiện thông tin đại chúng
Có nhiều tòa nhà bê tông cốt thép ở Türkiye được thiết kế để tuân thủ các tiêu chuẩn xây dựng hiện đại, nhưng cũng có nhiều tòa nhà khác [nói chung là cũ] có khung bê tông không dẻo, dễ gãy và dễ bị sập hoàn toàn khi có động đất mạnh, như đã thấy ở đây.
Các tòa nhà tuân thủ các quy tắc có thể bị hư hại nhưng không bị sập và có thể không gây tử vong. Sự không phù hợp với quy chuẩn thiết kế chống động đất được thể hiện rõ ràng trong phân bố nhị phân của thiệt hại do động đất. Hãy nhớ lại rằng tương đối ít tòa nhà chịu thiệt hại trung bình - hầu hết đều bị hư hỏng nhẹ hoặc hư hỏng nặng/sụp đổ. Chỉ có khoảng 7% tòa nhà chịu thiệt hại trung bình, trong khi đó, chẳng hạn như ở các chức năng dễ vỡ được cung cấp trong HAZUS 4. 2 SP3 [2020] đối với các tòa nhà Khung mômen bê tông [loại thường được sử dụng ở Türkiye], tỷ lệ này thay đổi từ 30% đến 35% tùy thuộc vào mức cường độ chuyển động của mặt đất. Nếu các mã được tuân theo, chúng ta sẽ thấy sự phân bổ thiệt hại như vậy
Do đó, hiệu suất chống động đất kém của hầu hết các tòa nhà trong hai trận động đất này là do không tuân thủ các quy chuẩn thiết kế chống động đất của Türkiye. Hiệu suất tương phản giữa các tòa nhà tương tự còn tồn tại [hầu hết bị hư hại] và những tòa nhà bị hỏng cung cấp bằng chứng cho thấy việc tuân thủ quy chuẩn thiết kế và thực hành xây dựng tốt có thể hạn chế thiệt hại trong các trận động đất mạnh
Ngoài các vấn đề về tuân thủ quy tắc, thiệt hại mà các tòa nhà được xây dựng theo quy tắc phải gánh chịu có thể là do mức độ nghiêm trọng của chuyển động mặt đất của trận động đất. Như có thể thấy trong Hình 15 và 16, tại một số vị trí trong vùng bị ảnh hưởng bởi trận động đất, phổ phản ứng cơ sở thiết kế [liên quan đến chuyển động mặt đất có chu kỳ lặp lại trung bình 475 năm hoặc DD-2] nằm trong phổ của các chuyển động quay lại trung bình của mặt đất được quan sát. . Trên thực tế, chuyển động của mặt đất có vẻ giống với chuyển động mặt đất có chu kỳ lặp lại trung bình 2.475 năm [DD-1]. Chuyển động của mặt đất trong khoảng thời gian trung bình đến dài hạn, bắt đầu từ khoảng 0. 5 giây đến 1 giây, thậm chí cao hơn chuyển động mặt đất có chu kỳ lặp lại trung bình 2.475 năm [Hình 15]. Khoảng thời gian này trùng hợp với các công trình kiến trúc từ 6 đến 12 tầng và chắc chắn đã góp phần gây hư hại cho các tòa nhà đó. Mặc dù các tòa nhà tuân thủ quy tắc có thể có công suất dự trữ để đáp ứng nhu cầu bổ sung đó, nhưng các tòa nhà không tuân thủ quy tắc chắc chắn có thể bị sụp đổ hoàn toàn.
Hơn nữa, mức độ thiệt hại [tổn thất] do động đất có thể dự đoán được. Phí bảo hiểm động đất cơ bản [TDV, 2018; TDV, 2010] sử dụng tỷ lệ tổn thất của các tòa nhà, là chi phí trang bị thêm so với chi phí xây dựng tòa nhà trước khi bị thiệt hại do động đất. Tỷ lệ hư hỏng tòa nhà trung bình do chuyển động mặt đất trong 475 năm [DD-2] và 2.475 năm [DD-1] ở bốn thành phố bị ảnh hưởng nặng nề nhất lần lượt là 16% và 37% [TDV, 2018]. Nói cách khác, chính phủ dự kiến sẽ mất 16% tòa nhà trong các trận động đất xảy ra khoảng 500 năm một lần và 37% tòa nhà trong các trận động đất xảy ra khoảng 2.500 năm một lần. Với việc mất khoảng 20% số tòa nhà trong tháng 2. 6 sự kiện, đó là những gì đã xảy ra
Lịch sử của các quy tắc thiết kế địa chấn ở Türkiye bắt đầu từ những năm 1940, sau đó nhiều bản sửa đổi và cập nhật đã được xuất bản. Có vẻ như hầu hết các tòa nhà bị hư hỏng nặng và sụp đổ đều được thiết kế theo khuyến nghị đưa ra vào năm 1975. Các tòa nhà được xây dựng từ năm 1997 đến năm 2007 được thiết kế theo quy chuẩn năm 1997 hoặc quy chuẩn năm 2007. Chỉ một số tòa nhà trong khu vực có khả năng được thiết kế theo quy tắc năm 2018, trong hầu hết các trường hợp đều tuân theo yêu cầu ASCE 7-16
Bộ luật năm 2018 có các phần về các cấu trúc khác nhau [e. g. nhà cao tầng, nhà cách ly địa chấn, nhà thép nhẹ, nhà gỗ] và cũng giới thiệu phương pháp thiết kế dựa trên hiệu suất. Các phiên bản mã gần đây đáng tin cậy hơn các phiên bản trước, vốn có phạm vi bao quát hạn chế về các nguyên tắc thiết kế linh hoạt, chi tiết và công suất. Tuy nhiên, các tòa nhà được xây dựng theo quy chuẩn năm 1975 vẫn hoạt động tốt trong các trận động đất trước đó, chẳng hạn như trận động đất cấp 7 năm 1999. 6 Trận động đất Kocaeli [đôi khi được gọi là trận động đất İzmit]
Năm 2001, để kiểm soát các vấn đề về tuân thủ quy tắc sau trận động đất Kocaeli năm 1999, chính phủ đã thiết lập một hệ thống kiểm tra xây dựng và thiết kế tòa nhà để đảm bảo sự tuân thủ. Trong hệ thống này, chủ sở hữu tòa nhà được tự do lựa chọn bất kỳ công ty kiểm tra nào. Năm 2019, một sửa đổi đã được thực hiện để phân công các công ty xây dựng thông qua hệ thống điện tử nhằm tránh hành vi sai trái [i. e. , giao dịch bất hợp pháp giữa các công ty kiểm tra xây dựng và chủ sở hữu tòa nhà] được tạo ra bởi sự tự do này. Chúng tôi hy vọng rằng các vấn đề bổ sung về tuân thủ mã cần được loại bỏ bằng các biện pháp bổ sung. Các biện pháp như vậy có thể bao gồm việc thiết lập cơ chế kỹ thuật thiết kế chuyên nghiệp và bảo hiểm sơ suất bắt buộc cho cả nhà thiết kế và nhà xây dựng.
Bệnh viện và cơ sở hạ tầng
Được biết, một số bệnh viện trong khu vực, bao gồm Bệnh viện bang Iskenderun, bệnh viện tư nhân ở Hatay, hai bệnh viện tư nhân ở Malatya và một bệnh viện tư nhân khác ở Adıyaman, không hoạt động hoặc chỉ hoạt động một phần do thiệt hại do động đất. Tuy nhiên, 9 bệnh viện cách ly địa chấn [cách ly cơ sở] trong khu vực vẫn hoạt động, bao gồm cả Bệnh viện Thành phố Adana 2.000 giường cách ly cơ sở lớn thứ hai thế giới
Thiệt hại đối với cơ sở hạ tầng chính ở khu vực bị ảnh hưởng bởi trận động đất được cho là rất hạn chế. Điều này cho thấy thực tiễn thiết kế và xây dựng liên quan đến cơ sở hạ tầng tốt hơn nhiều so với các tòa nhà
Trong số khoảng 150 con đập, chỉ một trong số đó, đập kè Sultansuyu cao 60 mét ở tỉnh Malatya, có một số vết nứt dẫn đến việc xả nước có kiểm soát qua đập tràn [İMO, 2023]. Một con đập khác ở Syria, đập kè Afrin cao 75 mét, được cho là đã chịu thiệt hại tương tự
Các đường ống, đường bộ và đường sắt bị hư hỏng do đứt gãy, lở đất và hóa lỏng. Những thiệt hại này được cho là đã được khắc phục và chức năng của chúng hầu như đã hoạt động trở lại kể từ tháng 2. 15
Trong số khoảng 1.000 cây cầu ở khu vực bị ảnh hưởng bởi trận động đất, 15 cây cầu gặp vấn đề có thể được khắc phục nhanh chóng, chẳng hạn như độ lệch ở khe co giãn và gối đỡ mặt cầu. Chúng đã được mở cho giao thông bình thường trong vòng hai ngày. Tuy nhiên, hai cây cầu đã bị sập—một do đá rơi và cây còn lại do nền hóa lỏng [theo thông tin liên lạc riêng với Bộ Đường cao tốc Tiểu bang]
Cảng Iskenderun bị hư hại ở khu vực cầu cảng và xảy ra một trận hỏa hoạn lớn vào ngày hôm sau, khiến nơi đây không thể sử dụng làm cảng nhập hàng tiếp tế khẩn cấp. Tính đến tháng 2. Vào ngày 10, đám cháy đã được dập tắt và cảng được mở lại một phần để phục vụ [İMO, 2023]
Sân bay Hatay bị hư hại một số đường băng do các vấn đề về đất và nền móng, đồng thời bị đóng cửa không cho phép giao thông hàng không trong ba ngày đầu tiên sau trận động đất. Tính đến tháng 2. Kể từ ngày 15 tháng 1, tất cả các sân bay trong khu vực [Kahramanmaraş Gaziantep, Şanlıurfa, Hatay và Adana] đều hoạt động [İMO, 2023]
Hai trong số ba nhà máy nhiệt điện lớn ở khu vực bị ảnh hưởng bởi trận động đất [Nhà máy điện Afşin-Elbistan A và B công suất 1440 MW và 1360 MW] đã bị hư hại và hoạt động của chúng bị đình chỉ để chờ sửa chữa. Afşin-Elbistan B dự kiến sẽ hoạt động trở lại vào tháng 2. 27, 2023
hóa lỏng
Đất hóa lỏng xảy ra khi đất bão hòa hoặc bão hòa một phần, thiếu lực dính, mất đi độ bền và độ cứng đáng kể trước chuyển động của đất nền sau động đất. Nói cách khác, đất có tính chất lỏng. Như vậy, sự hóa lỏng xảy ra bên dưới các tòa nhà và các công trình khác có thể gây ra thiệt hại lớn dẫn đến các tòa nhà bị nghiêng nghiêm trọng, sụt lún mặt đất và dòng chảy ngang của đất khi xảy ra động đất mạnh. Ở cấp độ 7. Trận động đất ngày 8 tháng 8, sự hóa lỏng trên diện rộng đã được quan sát thấy ở bờ hồ ở Gölbaşı [Adıyaman], ở khu vực bến cảng İskenderun và ở Antakya gần sông Asi. Ảnh hưởng của quá trình hóa lỏng được thể hiện trong Hình 17, mô tả một tòa nhà nghiêng và đường ray bị biến dạng ở Gölbaşı, và mặt cầu bị sập của Cầu Karasu ở Antakya
Bảo hiểm động đất
Những tổn thất có thể được bảo hiểm khó ước tính do tình hình ngày càng phát triển nhưng dường như chúng có thể vượt quá 2 tỷ USD và có thể lên tới 4 tỷ USD trở lên. Tuy nhiên, tổn thất được bảo hiểm có thể thấp hơn nhiều, có lẽ khoảng 1 tỷ USD, do phạm vi bảo hiểm thấp ở các khu vực bị ảnh hưởng. Tính đến tháng 2. Vào ngày 14 tháng 10, Verisk [AIR] chốt rằng trận động đất Thổ Nhĩ Kỳ gây thiệt hại kinh tế hơn 20 tỷ USD
Thiệt hại đối với khoảng 55% tòa nhà trong khu vực được bảo hiểm theo hệ thống bảo hiểm động đất bắt buộc ở Türkiye. Kể từ năm 2000, bảo hiểm động đất là bắt buộc đối với nhà ở tư nhân trong ranh giới thành phố và được chi trả bởi Nhóm bảo hiểm thảm họa Thổ Nhĩ Kỳ [TCIP, DASK trong tiếng Thổ Nhĩ Kỳ]. Khoản tiền này chi trả đến mức quy định, nhưng bảo hiểm trên mức này là tùy chọn và được chi trả bởi các công ty bảo hiểm tư nhân. TCIP, cùng với dịch vụ duy trì và tái bảo hiểm, có khả năng thanh toán yêu cầu bồi thường lên tới gần 5 tỷ USD
Tính khả thi của cảnh báo sớm động đất
Türkiye hiện không có hệ thống cảnh báo sớm động đất công khai . Tuy nhiên, nếu một hệ thống như vậy tồn tại, nó có thể cứu mạng sống bằng cách cho một số người thời gian để thực hiện hành động bảo vệ trước khi bắt đầu rung chuyển mạnh.
Nói chung, tín hiệu cảnh báo sớm động đất tại chỗ dựa trên phân tích khoảng thời gian 3 giây sau khi sóng P đầu tiên đến nhiều trạm địa chấn. Thời gian truyền của sóng P đến một trạm nằm cách tâm chấn khoảng 30 km là khoảng 5 giây, giả sử tốc độ sóng P là 6 km/giây. Hệ thống cảnh báo sớm động đất sau đó tính toán và gửi cảnh báo đến hệ thống phân phối cảnh báo. Việc tính toán và chuyển cảnh báo này có thể diễn ra trong vòng một phần nghìn giây. Sau đó, hệ thống phân phối cảnh báo sẽ gửi cảnh báo đến những người cần nó, thường là qua điện thoại thông minh hoặc ứng dụng qua mạng không dây hoặc mạng di động. Việc phát và nhận cảnh báo có thể diễn ra trong vòng vài giây nữa. Những người trải qua rung chuyển mạnh nhất ít có khả năng nhận được cảnh báo nhất. Tuy nhiên, một hệ thống như vậy có thể giúp mọi người ở xa tâm chấn hơn, cung cấp những giây phút quý giá để thực hiện hành động bảo vệ.
Để xác định xem có đưa ra cảnh báo sớm về động đất hay không, các hệ thống như vậy sẽ nhanh chóng tính toán các thông số như τc, ước tính cường độ trận động đất và Pd, thước đo mức độ tàn phá của các sóng địa chấn tới. Trạm chuyển động mạnh KOERI ở Kahramanmaraş nằm cách tâm chấn của trận động đất mạnh cấp 7 khoảng 30 km. sự kiện số 8. Trong hình sau [Hình 18], phần đầu tiên của địa chấn đồ được phân tích và 1. 634 giây và 2. 894 cm được xác định tương ứng cho các tham số τc và Pd. Từ thông tin này, tham số τc ước tính mang lại cường độ 7. 1 [± 0. 4]. Vận tốc mặt đất cực đại xác định từ Pd ước tính là 106 cm/s. Các ước tính dựa trên các mối quan hệ được rút ra bởi Wu et al. [2007]. Mặc dù cường độ ban đầu được đánh giá thấp, nhưng cả cường độ ước tính và vận tốc cực đại trên mặt đất đều đủ để kích hoạt cảnh báo cảnh báo sớm động đất nếu có hệ thống như vậy.
Các sự kiện trong quá khứ giúp lập kế hoạch cho tương lai
Hoạt động động đất lịch sử và công cụ của các sự kiện quy mô vừa phải trong khu vực [Hình 2] chủ yếu được tóm tắt bởi Altunel et al. [2009] và Yönlü và cộng sự. [2017], và chúng tôi mô tả ngắn gọn ở đây. Địa chấn dọc theo Đứt gãy Đông Anatolian được đặc trưng bởi các trận động đất từ trung bình đến lớn [lớn hơn hoặc bằng cường độ 7] với các giải pháp cơ chế trọng tâm cho thấy chuyển động trượt ngang về cơ bản thuần túy. Một số trận động đất gần đây có quy mô vừa phải [e. g. , 1905 độ lớn-6. 8 trận động đất ở Malatya; . 7 trận động đất Bingöl; . 0 trận động đất Sürgü; . 8 Elazığ] đã xảy ra trên Đới đứt gãy Đông Anatolian [Tan et al. , 2008], nhưng đối với những sự kiện này, không có vết nứt bề mặt nào được báo cáo
Một số sự kiện đứt gãy bề mặt được cho là đã diễn ra trên Đới đứt gãy Đông Anatolian vào thế kỷ 19 [e. g. , cường độ 6. Sự kiện số 8 năm 1866, một sự kiện lớn hơn cường độ 7. 1 vào năm 1874, cường độ 6. Sự kiện cấp 7 vào năm 1874 và cường độ 7. 1 sự kiện vào năm 1893]. Ambraseys [1989] cho rằng 2/3 vùng đứt gãy đã bị đứt gãy trong những sự kiện này. Các trận động đất vào năm 1114 và 1513 có thể xảy ra ở phần phía tây nam của vùng đứt gãy và gây ra thiệt hại lớn ở miền bắc Syria và miền đông Anatolia [Calvi, 1941; Soysal et al. , 1981; . Ambraseys [2009] đã báo cáo rằng trận động đất năm 1114 có khả năng lớn hơn cường độ 7. 0, và các tiền chấn của nó rõ ràng có liên quan đến Đới đứt gãy Đông Anatolian. Cú sốc có thể xảy ra ở phía tây nam cường độ 7. 1 sự kiện 1893 [Ambraseys, 1989]. Theo Ambraseys [2009], trận động đất năm 1114 đã gây thiệt hại cho Alexandretta [Iskenderun], nhưng nó có thể bắt nguồn từ ngoài khơi;
Trong khoảng thời gian mà dữ liệu địa chấn có thể hạn chế tốt hơn các chi tiết về nguồn động đất, cường độ-6. 2 Trận động đất Ceyhan xảy ra vào ngày 27 tháng 6 năm 1998 là sự kiện lớn nhất ảnh hưởng đến Lưu vực Adana [Aktar et al. , 2000; . , 2004]. Trận động đất đã làm đứt gãy đứt gãy Misis-Ceyhan, cả tâm chấn và cơ chế nguồn của chấn động chính đều bị hạn chế tốt bởi Aktar et al. [2000], cung cấp bằng chứng rõ ràng về chuyển động trượt ngang sang bên trái. Tương tự, tháng 1. Ngày 3 tháng 1 năm 1994 Kurtkulağı sự kiện cấp 5. 0, nằm gần đứt gãy Yumurtalık, cũng có đứt gãy trượt ngang [Aktar et al. , 1994; . , 2004]
Vùng đứt gãy Biển Chết cũng đã trải qua một số sự kiện lớn. Năm 1408, cường độ 7. Trận động đất số 5 xảy ra ở đầu phía bắc của Đới đứt gãy Biển Chết và có liên quan đến sự đứt gãy bề mặt dài khoảng 20 km [Ambraseys & Melville 1995; Sbeinati et al. 2005; . 2006]. vào tháng 8. Ngày 13 tháng 1 năm 1822, cường độ 7. Sự kiện thứ 4 xảy ra ở Thung lũng Karasu [Ambraseys 1989]. Ambraseys [1989] báo cáo rằng cường độ 7. Trận động đất số 2 xảy ra ở lưu vực Amik vào ngày 3 tháng 4 năm 1872 và gây ra thiệt hại nặng nề xung quanh hồ Amik trước đây. Một trận động đất hủy diệt cũng xảy ra vào năm 1269 ở lưu vực Adana [Arvanitakis, 1903; Calvi, 1941; Guidoboni và Comastri, 2005]; . Các nghiên cứu về cổ địa chấn ở phía tây nam Türkoğlu, [Yönlü et al. , 2017] tiết lộ rằng có một trận động đất lớn sau năm 425–570 sau Công nguyên có thể là do sự kiện lịch sử năm 1269 [Hình 2b]
Cuộc thảo luận về các trận động đất trong quá khứ nhấn mạnh rằng dọc theo tất cả các đứt gãy ở khu vực này, thảm họa đã xảy ra trong suốt lịch sử. Chúng ta biết rằng các trận động đất sẽ tiếp tục xảy ra trong tương lai, mặc dù chúng ta không biết chúng sẽ lớn đến mức nào và khi nào. Chúng ta phải học từ quá khứ để chuẩn bị cho tương lai