Diversi forti terremoti in tutto il mondo hanno provocato un fenomeno chiamato liquefazione del suolo, la generazione sismica di pressioni interstiziali eccessive e l'addolcimento dei suoli granulari, spesso al punto che potrebbero non essere in grado di sostenere le fondamenta di edifici e altre infrastrutture. Il terremoto del novembre 2016 in Nuova Zelanda, Per esempio, provocò una liquefazione che causò gravi danni al porto di Wellington, che contribuisce per circa 1,75 miliardi di dollari al PIL annuo del paese. Si stima che il 40% degli Stati Uniti sia soggetto a movimenti del suolo abbastanza gravi da causare liquefazione e danni associati alle infrastrutture.
Progettare efficacemente le infrastrutture per proteggere la vita e mitigare l'impatto economico, ambientale, e gli impatti sociali della liquefazione richiedono la capacità di valutare accuratamente la probabilità di liquefazione e le sue conseguenze. Un nuovo rapporto delle Accademie Nazionali delle Scienze, Ingegneria, e Medicina valuta il campo esistente, laboratorio, modello fisico, e metodi analitici per valutare la liquefazione e le sue conseguenze, e raccomanda come tenere conto e ridurre le incertezze associate all'uso di questi metodi.
Quando avviene la liquefazione, materiali granulari bagnati come sabbie e alcuni limi e ghiaie possono comportarsi in modo simile a un liquido. Gli approcci più comunemente usati per stimare la probabilità di liquefazione sono metodi empirici basati su casi clinici sviluppati inizialmente più di 45 anni fa. Da allora, variazioni a questi metodi sono state suggerite sulla base non solo dei dati storici del caso, ma anche informate da test di laboratorio e modelli fisici e analisi numeriche. Molte delle varianti sono in uso, ma non c'è consenso sulla loro accuratezza. Di conseguenza, la progettazione dell'infrastruttura spesso comporta costi aggiuntivi per fornire la sicurezza desiderata che gli effetti della liquefazione siano adeguatamente mitigati.
Il rapporto valuta i metodi esistenti per valutare le potenziali conseguenze della liquefazione, che non sono maturi come quelli per valutare la probabilità che si verifichi la liquefazione. Una migliore comprensione delle conseguenze della liquefazione diventerà più importante man mano che l'ingegneria sismica si muoverà verso una progettazione basata sulle prestazioni.
"La comunità ingegneristica lotta con le differenze tra i vari approcci utilizzati per prevedere cosa innesca la liquefazione e per prevederne le conseguenze, " disse Edward Kavazanjian, Ira A. Fulton Professore di Ingegneria Geotecnica e Regents' Professor presso l'Arizona State University e presidente del comitato che ha condotto lo studio e ha scritto il rapporto. "È importante che la comunità dell'ingegneria sismica geotecnica consideri nuovi, metodi più robusti per valutare i potenziali impatti della liquefazione".
Il comitato ha chiesto un maggiore uso dei principi della geologia, sismologia, e la meccanica del suolo per migliorare la comprensione geotecnica delle case histories, siti del progetto, e la probabilità e le conseguenze della liquefazione. Il comitato ha inoltre sottolineato la necessità di un esame esplicito delle incertezze associate ai dati utilizzati nelle valutazioni, nonché delle incertezze nelle procedure di valutazione.
Il rapporto raccomanda la creazione di database standardizzati e accessibili al pubblico di casi clinici di liquefazione che potrebbero essere utilizzati per sviluppare e convalidare metodi per valutare la liquefazione e le sue conseguenze. Ulteriore, il comitato ha suggerito di istituire osservatori per la raccolta dei dati prima, durante, e dopo un terremoto in siti con un'alta probabilità di liquefazione. Ciò consentirebbe una migliore comprensione dei processi di liquefazione e delle caratteristiche e del comportamento dei suoli liquefatti. I dati di questi siti potrebbero essere utilizzati per sviluppare e convalidare procedure di valutazione.
