فصل ۱مقدمه
زمین‌لرزه‌ای در بامداد ۹ فوریهٔ ۱۹۷۱ در وجه بالادست سد Lower San Fernando (که با نام سد Lower Van Norman نیز شناخته می‌شود)، سازه‌ای خاکی در پایانهٔ Los Angeles Aqueduct، زمین‌لغزشی پدید آورد (شکل ۱.۱ را ببینید). تاج سد حدود ۱۰ متر افت کرد و تنها حدود ۱٫۵ متر خاک شکسته به‌عنوان ارتفاع آزاد باقی ماند تا از سرریزشدن و رهاسازی آب مخزنی جلوگیری کند که حدود ۱۵ میلیون تن (حدود ۱۳٫۶ میلیون تن متریک، یا ۴ میلیارد گالن) آب در خود داشت (شکل ۱.۱ را ببینید). هشتاد هزار نفر از درهٔ پایین‌دست تخلیه شدند. اگر سطح آب مخزن در بیشینه سطح مجاز استخر بود (Cortright, 1975) یا لغزش اندکی بزرگ‌تر بود، جان‌های بسیاری از دست می‌رفت. این رویداد یکی از بزرگ‌ترین فاجعه‌های مرتبط با زمین‌لرزه در تاریخ ایالات متحده می‌شد.
این فاجعهٔ نزدیک از روان‌گرایی (liquefaction) ناشی از زمین‌لرزه برخاست. جنبش لرزه‌ای با شدت و دوام کافی می‌تواند برخی خاک‌های اشباع اما سخت۱ را به مخلوطی معلق (suspension) از ذره‌های خاک و آب تبدیل کند که رفتاری همانند یک سیال گرانرو دارد. در این شرایط، خاکی که زمانی سخت بود به خاکی با مقاومت و سختی کم تبدیل می‌شود. این پدیده روان‌گرایی نامیده می‌شود (کادر ۱.۱ را ببینید) و در این گزارش، اصطلاح «روان‌گرایی» هم شرایط آغاز پدیده‌ها (یعنی راه‌اندازی روان‌گرایی) و هم رفتارهای مرتبط خاک در همان حالت، مانند روان‌گرایی جریانی (flow liquefaction)، را در بر می‌گیرد. در سد Lower San Fernando، زمین‌لرزه سبب روان شدن خاک درون سد شد و از دست رفتن مقاومت خاک، زمین‌لغزش را آغاز کرد. تاج سد اندکی پس از آغاز جنبش زمین‌لرزه شروع به پایین آمدن کرد (Seed et al., 1975a; Castro et al., 1985; Gu et al., 1993). این نمونه بر اهمیت ارزیابی خطرهای روان‌گرایی تأکید می‌کند؛ هم با تعیین اینکه آیا احتمال می‌رود خاک روان شود و هم با تخمین پیامدهایی که می‌تواند، برای نمونه، آسیب به یک سد خاکی را در بر گیرد.
۱ خاک‌ها در این گزارش، بر پایهٔ رویهٔ مهندسی ژئوتکنیک، به مصالح معدنی ذره‌ای زمین گفته می‌شود که در مقایسه با سنگ تحکیم‌یافتگی کمتری دارند. خاک‌ها ذره‌های به‌آسانی دیدنی (مثلاً شن و ماسه)، ذره‌های فقط با بزرگ‌نمایی دیدنی (مثلاً لای و رس)، یا آمیزه‌هایی از آن‌ها را در بر می‌گیرند.
ارزیابی دقیق روان‌گرایی برای پاسداری از جان و ایمنی، کاهش ریسک لرزه‌ای به شکلی مقرون‌به‌صرفه، و راهنمایی برای بازیابی پس از زمین‌لرزه ضروری است. این کار برای ساخت‌وساز نو و برای بهبود ایمنی لرزه‌ای سازه‌های موجود اهمیت دارد. با این حال، ارزیابی روان‌گرایی می‌تواند دشوار باشد. عواملی که روان‌گرایی را کنترل می‌کنند اغلب اندازه‌گیری یا پیش‌بینی‌شان دشوار است و نتایج تحلیل‌های روان‌گرایی در رویهٔ مهندسی گاهی ناسازگار است: یک رویکرد ممکن است پتانسیل روان‌گرایی را کم نشان دهد، در حالی که رویکردی دیگر بهسازی زمینی را توجیه کند که میلیون‌ها دلار هزینه دارد. این گزارش ریشه در همین دوراهی‌هایی دارد که ریسک و عدم‌قطعیت را در هم می‌آمیزند.
روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزه به پدیدهٔ تولید لرزه‌ای فشار آب منفذی اضافی و نرم‌شدن پیامد آن در خاک‌های دانه‌ای اشباع گفته می‌شود. این ماده معمولاً ماسه است و به شکلی کمتر رایج لای یا شن. روان‌گرایی از تمایل ساختار دانه‌ای یک خاک اشباع به فروریختن و کاهش حجم یافتن، یا متراکم شدن، زیر بارگذاری چرخه‌ای (یعنی اعمال تنش‌های برشی مکرر) ناشی از جنبش زمین‌لرزه برمی‌خیزد. پیش از روان‌گرایی، نیروهای تماسی میان دانه‌های خاک سختی و مقاومت یک خاک اشباع را تأمین می‌کنند (شکل ۱). تمایل به کاهش حجم یافتن ساختار خاک (یا اسکلت خاک) به انتقال باری می‌انجامد که پیش‌تر اسکلت دانه‌ای آن را حمل می‌کرد، به آب منفذی که فضاهای میان دانه‌های منفرد خاک را پر می‌کند، و در نتیجه فشار آب منفذی افزایش می‌یابد. وقتی فشار آب منفذی بالا می‌رود، نیروهای تماسی میان دانه‌ها کم می‌شود، تغییرشکل خاک آسان‌تر می‌شود و در حالت حدی ممکن است ذره‌های خاک تماس خود را به‌کلی با یکدیگر از دست بدهند و به حالت معلق درآیند (شکل ۲). هر چه خاک سست‌تر باشد، پتانسیل کاهش حجم یافتن زیر بارگذاری چرخه‌ای بیشتر و روان شدن خاک آسان‌تر است.
از دست رفتن مقاومت خاک در پی روان‌گرایی می‌تواند به تغییرشکل‌های بزرگ زمین و ناتوانی خاک روان‌شده در تحمل مصالح رویی، از جمله سازه‌های ساخت بشر، بیانجامد. پیامدهای جانبی می‌تواند شامل از دست رفتن جان و ویرانی خانه‌ها و زیرساخت‌های حیاتی باشد. بازیابی پس از روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه می‌تواند گران باشد (ده‌ها میلیون تا میلیاردها دلار) و ممکن است سال‌های بسیاری طول بکشد.
شکل، توصیفی ساده‌شده از پدیدهٔ روان‌گرایی ارائه می‌دهد و نباید چنین تفسیر شود که چگالی خاک همیشه پس از روان شدن آن افزایش می‌یابد. جریان رو به بالا ناشی از فشارهای آب منفذی تولیدشده به‌دست زمین‌لرزه می‌تواند خاک‌ها را سست کند؛ چنان‌که حتی پس از نشست دوباره، چگالی خاک کمتر از مقدار اولیهٔ آن باشد. در برخی موارد، جریان جانبی پس از روان شدن خاک نیز ممکن است به کاهش چگالی خاک در نتیجهٔ پدیده‌ای به نام اتساع (dilation) بیانجامد (فصل ۲ را ببینید) که در آن خاک هنگام بارگذاری برشی بر حجمش افزوده می‌شود.
خطرهای روان‌گرایی
پهنه‌های گسترده‌ای از ایالات متحدهٔ پیوسته در برابر جنبش زمین‌لرزه‌ای که به‌اندازهٔ کافی شدید باشد و بتواند در خاک‌های اشباع از آب روان‌گرایی پدید آورد، مستعد هستند. پهنه‌های سایه‌خورده در شکل ۱.۲ بخش‌هایی از ۴۸ ایالت پیوسته را برجسته می‌کنند که در آن‌ها مؤلفهٔ افقی شتاب اوج زمین۲ (PGA) که International Building Code (ICC, 2011) برای ساخت‌وساز مسکونی و تجاری تعیین کرده، برابر یا بیشتر از ۰٫۱ g است (g شتاب گرانش زمین است). در آن پهنه‌های سایه‌خورده، هر جا خاک‌های بالقوه روان‌گراشدنی حاضر باشند، روان‌گرایی می‌تواند مایهٔ نگرانی باشد. (با این حال توجه کنید که بسته به شرایط ساختگاه‌ویژه، در پهنه‌هایی که سایه نخورده‌اند نمی‌توان روان‌گرایی را منتفی دانست.) شواهد تاریخی و زمین‌شناسی گواه بر رخ دادن روان‌گرایی در حدود یک‌سوم ۴۸ ایالت پیوسته است. جدول ۱.۱ نمونه‌های نماینده‌ای از جاهایی را ارائه می‌دهد که روان‌گرایی پیش از ۱۹۶۴ در آن‌ها رخ داده است. این نمونه‌ها از راه گزارش‌های تاریخی یا بررسی‌های دیرینه‌روان‌گرایی (paleo-liquefaction) شناسایی شده‌اند. جدول مواردی را در Arkansas، California، Illinois، Indiana، Kentucky، Louisiana، Massachusetts، Mississippi، Missouri، New Hampshire، Oregon، South Carolina، Tennessee، Virginia و Washington در بر می‌گیرد (جدول ۱.۱ را ببینید).
پیامدهای روان‌گرایی عبارت‌اند از جابه‌جایی‌های افقی و قائم زمین، زمین‌لغزش‌ها، لغزش موضعی خاکریزها، گسیختگی باربری پی‌ها، بیرون‌اندازی آمیزه‌های خاک و آب در سطح زمین، شناوری رو به بالای سازه‌های مدفون، و افزایش فشارهای جانبی زمین بر دیوارها. این‌ها نیز به‌نوبهٔ خود می‌توانند به نشست، تغییرشکل و جابه‌جایی جانبی زمین و فروریختن ساختمان‌ها؛ گسیختگی سازه‌های نگهبان؛ ترک‌خوردگی، لغزش و سرریزشدن سدها و خاکریزهای بزرگراهی؛ پارگی یا بریده شدن شبکه‌های فاضلاب، آب، سوخت و دیگر زیرساخت‌های شریان حیاتی؛ جابه‌جایی جانبی و گسیختگی برشی شمع‌ها و دیوارهای پایه که پل‌ها و سازه‌های ساحلی را نگه می‌دارند؛ و شناوری سازه‌های زیر تراز زمین بیانجامند (نمونه‌ها را در شکل ۱.۳ ببینید).
۲ شتاب اوج زمین (PGA) رایج‌ترین سنجهٔ شدت جنبش زمین در یک پهنهٔ مشخص است. PGA اغلب در کاربردهای مهندسی، مثلاً تحلیل‌های روان‌گرایی، و در آیین‌نامه‌های ساختمانی به‌کار می‌رود.
| ایالت(ها) | شواهد | مراجع |
|---|---|---|
| Arkansas، Kentucky، Mississippi، Missouri و Tennessee | جوشش ماسه از زمین‌لرزهٔ New Madrid در ۱۸۱۱-۱۸۱۲ و از رخدادهای پیشازتاریخی پیشین | بازبینی توسط Tuttle and Hartleb (2012)a |
| California | نفوذهای ماسه (sand intrusions) نسبت‌داده‌شده به زمین‌لرزه‌های پیشازتاریخی ۱٬۸۰۰ سال گذشته در امتداد گسل Hayward جوشش ماسه‌هایی به قدمت حداکثر ۱٬۵۰۰ سال که شاهدی برای زمین‌لرزه‌های امتداد گسل San Andreas در شمال Los Angeles تفسیر شده‌اند گسیختگی‌های زمین در زمین‌لرزهٔ ۱۸۷۲ Owens Valley گسیختگی‌های زمین در زمین‌لرزهٔ ۱۹۰۶ San Francisco گسیختگی‌های زمین در زمین‌لرزهٔ ۱۹۳۳ Long Beach |
Lienkaemper and Williams (2007) Sieh (1978) Amos et al. (2013) Youd and Hoose (1978) Southern California Earthquake Centerb |
| Illinois و Indiana | دایک‌های ماسه (sand dikes) پیشازتاریخی با قدمت ۱٬۵۰۰ تا ۷٬۵۰۰ سال در درهٔ Wabash | Obermeier et al. (1991) |
| Massachusetts و New Hampshire | گزارش‌های تاریخی گسیختگی‌های زمین در زمین‌لرزهٔ ۱۷۲۷ Newbury و دایک‌های ماسه‌ای که شاهدی برای زمین‌لرزه‌های پیشین در ۴٬۰۰۰ سال گذشته تفسیر شده‌اند | Tuttle and Seeber (1991) |
| Oregon و Washington | نفوذهای ماسه در امتداد رودخانهٔ Columbia، نسبت‌داده‌شده به زمین‌لرزهٔ ۱۷۰۰ Cascadia | Obermeier and Dickenson (2000); Takada and Atwater (2004) |
| South Carolina | بسترهای دریاچه‌ای عصر یخبندان که ۱۷٬۰۰۰ تا ۲۳٬۰۰۰ سال پیش به‌طور مکرر تغییرشکل یافته‌اند جوشش ماسه از زمین‌لرزهٔ ۱۸۸۶ Charleston و از زمین‌لرزه‌های پیشین در ۶٬۰۰۰ سال گذشته |
Janecke et al. (2013) Dutton (1889); Talwani and Schaeffer (2001) |
| Washington | جوشش ماسه نزدیک Puget Sound با قدمت حدود ۱٬۱۰۰ سال پیش گسیختگی‌های زمین از زمین‌لرزه‌های ۱۹۴۹ و ۱۹۶۵ Puget Sound |
Martin and Bourgeois (2012) Chleborad and Schuster (1998) |
a این گزارش جامع همچنین شواهد روان‌گرایی را در درهٔ Wabash و پهنه‌های Newbury و بخش‌های دیگری از شرق آمریکای شمالی بازبینی و فهرست می‌کند: پهنهٔ لرزه‌ای Charlevoix در استان Quebec؛ پهنهٔ لرزه‌ای Central Virginia؛ Marianna در Arkansas؛ St. Louis در Missouri؛ و پهنی در جنوب Arkansas و شمال Louisiana.
b نشانی http://www.scec.org/education/080307longbeach.html را ببینید.
در محیط زیرآب، زمین‌لغزش‌های ناشی از روان‌گرایی می‌توانند سونامی‌هایی پدید آورند که به‌سرعت به سواحل نزدیک می‌رسند و می‌توانند در سرازیری به جریان‌های گل‌آلود (turbidity currents) تبدیل شوند و کابل‌های زیردریایی را پاره کنند (Seed et al., 1988; Finn, 2003; Tinti et al., 2006).
روان‌گرایی در سال ۱۹۶۴ با پدید آوردن آسیب‌های بزرگ در Alaska و Japan به‌عنوان یک خطر زمین‌لرزه‌ای شناخته شد. روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ ۲۷ مارس ۱۹۶۴ منطقهٔ Prince William Sound در Alaska، با بزرگای گشتاور۳ (M) ۹٫۲، اختلال گسترده در شبکه‌های ریلی و جاده‌ای پدید آورد (McCulloch and Bonilla, 1970) و ممکن است در زمین‌لغزشی که سونامی بندر Valdez را پدید آورد سهیم بوده باشد (Seed, 1968). روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ ۱۶ ژوئن ۱۹۶۴ Niigata در شمال Japan با M ۷٫۵ به آسیب دیدن Showa Bridge و کج شدن ساختمان‌های آپارتمانی روی زمین احیاشده در کنار رودخانهٔ Shinano انجامید (شکل ۱.۳ را ببینید). زمین‌لرزه‌های پیشین، مانند زمین‌لرزهٔ Valdivia با M ۹٫۵ در ۲۲ مهٔ ۱۹۶۰ در Chile و زمین‌لرزهٔ ۱۸ آوریل ۱۹۰۶ San Francisco در California (M ~۷٫۸)، به‌احتمال زیاد به روان‌گرایی هم انجامیده بودند، اما در آن زمان پدیدهٔ روان‌گرایی هنوز شناخته نشده بود. روان‌گرایی تنها با نگاه به گذشته شناسایی شد و بنابراین به‌طور گسترده بررسی نشد.
روان‌گرایی زیان‌بار در بسیاری از زمین‌لرزه‌های پس از آن نیز رخ داده است. علاوه بر آسیب به سد Lower San Fernando که پیش‌تر توصیف شد، روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ ۱۹۷۱ San Fernando با M ۶٫۶ تغییرشکل‌های جانبی تا ۱٫۵ متر را در زمینی با شیب ملایم در پهنی حدود ۱٬۲۰۰ متر طول و ۲۷۰ متر عرض پدید آورد (Youd, 1971; Holzer and Bennett, 2007) و به آسیب دیدن تصفیه‌خانهٔ آبی انجامید که در آن زمان برای California Water Project در دست ساخت بود (Youd, 1973). قرار بود این تصفیه‌خانه آب Ventura County، West Los Angeles، Santa Monica و Palos Verdes Peninsula را تأمین کند. روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ ۱۷ ژانویهٔ ۱۹۹۵ با M ۶٫۹ در Kobe، Japan (شناخته‌شده به زمین‌لرزهٔ Hyogo-ken Nanbu)، تقریباً همهٔ اسکله‌های آب عمیق بندری را نابود کرد که در آن زمان ششمین بندر کانتینری بزرگ جهان بود. در نتیجه، کسب‌وکارها و شغل‌ها به بندرهای کشورهای دیگر رفت و این بندر، با وجود تعمیرات، تا ۱۹۹۷ تنها به هفدهمین بندر بزرگ جهان بازگشت (Chang, 2000) و تا ۲۰۱۳ به بیست‌وهشتمین بندر بزرگ جهان رسید۴. روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ M ۶٫۱ ۲۲ فوریهٔ ۲۰۱۱ در Christchurch، New Zealand، گسترش جانبی، نشست و جوشش ماسه پدید آورد که بخش بزرگی از شهر را ویران کرد (کادر ۱.۲ را ببینید).
۳ مقیاس بزرگای گشتاور (moment magnitude scale) رایج‌ترین مقیاس بزرگا میان زمین‌لرزه‌شناسان و مهندسان زمین‌لرزه در رویهٔ کنونی است. بزرگای گشتاورهایی که در سراسر این گزارش آمده از سوی U.S. Geological Survey (http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews) گزارش شده‌اند و ممکن است با مقادیر گزارش‌شده در ادبیات فنی تفاوت داشته باشند.
۴ نشانی http://www.worldshipping.org/about-the-industry/global-trade/top-50-world-container-ports را ببینید.
علاوه بر ۱۵٬۰۰۰ خانهٔ تک‌خانواری که عمدتاً به دلیل روان‌گرایی مرتبط با زمین‌لرزهٔ M ۶٫۱ ۲۲ فوریهٔ ۲۰۱۱ باید رها می‌شدند (Rogers et al., 2014)، بسیاری از ساختمان‌های منطقهٔ مرکزی کسب‌وکار نیز به دلیل آسیب‌های مرتبط با روان‌گرایی باید تخریب می‌شدند. شکل ۱ مناطق روان‌گرایی در پهنهٔ Christchurch را پس از آن رخداد نشان می‌دهد. این رخداد بخشی از زنجیره‌ای از چند زمین‌لرزه در زیر Canterbury Plains (یا پهنهٔ بزرگ‌تر Christchurch) با M برابر ۵٫۰ یا بیشتر بود، شامل سه رویداد بزرگ‌تر از M ۶٫۰a تا ۱۰ رویداد از آن میان شناخته شده‌اند که روان‌گرایی پدید آورده‌اند (Quigley et al., 2013).
چند مسئلهٔ مرتبط با روان‌گرایی با این رخدادها برجسته شد. برای نمونه، روابط متقابل میان بزرگا، فاصله، رخ دادن و گسترهٔ روان‌گرایی را می‌توان با مقایسهٔ روان‌گرایی پدیدآمده از یک رویداد M ۷٫۰ که مرکز آن حدود ۴۰ کیلومتر از Christchurch فاصله داشت با رویداد M ۶٫۱ که درست در زیر شهر رخ داد نشان داد. رویداد بزرگ‌تر حدود ۲۲ برابر انرژی بیشتری از رویداد کوچک‌تر آزاد کرد، اما آسیب روان‌گرایی در Christchurch از رویداد بزرگ‌تر به‌مراتب کمتر بود. روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزهٔ کوچک‌تر گسترده‌تر بود و آسیب بیشتری به Christchurch زد. این زنجیرهٔ زمین‌لرزه‌ها همچنین پتانسیل آسیب گسترده به سازه‌های مسکونی در نتیجهٔ روان‌گرایی را نشان داد (van Ballegooy et al., 2014a) (شکل ۲ را ببینید)؛ پتانسیل رخداد مجدد روان‌گرایی در یک ساختگاه؛ پتانسیل روان‌گرایی خاک‌های لایدار؛ و آسیب مرتبط با رخدادهای گستردهٔ محلی فرونشست و بیرون‌اندازی خاک روان‌شده. درس‌هایی دربارهٔ پیامد روان‌گرایی بر زیرساخت و شریان‌های حیاتی (مثلاً Cubrinovski et al., 2014; Kwasinski et al., 2014)؛ دربارهٔ اینکه روان‌گرایی چگونه بر عملکرد پی‌ها و خطوط لولهٔ مدفون اثر می‌گذارد (مثلاً O’Rourke et al., 2014; van Ballegooy et al., 2014b)؛ و دربارهٔ ارزش بهسازی زمین در کاهش پیامدهای روان‌گرایی (مثلاً Wotherspoon et al., 2014) را هم می‌توان از این نمونه گرفت.
a مقادیر از جست‌وجوی آرشیو زمین‌لرزهٔ USGS در ANSS Comprehensive Catalog به‌دست آمده‌اند (http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search).
وضعیت تجربه در ارزیابی روان‌گرایی
در سراسر ایالات متحده، وضعیت تجربه در برآورد اینکه می‌توان انتظار روان‌گرایی داشت یا نه و پیامدهای آن چه می‌تواند باشد، بسیار متفاوت است. عواملی که بر وضعیت تجربه اثر می‌گذارند شامل سطح تخصص فنی شاغلان حرفه، کارفرمایان آنان و سازمان‌های مقرراتی مرتبط؛ اندازهٔ پروژه و شدت پیامدها در صورت وقوع روان‌گرایی؛ نوع پروژه (مثلاً سد، پل، ساختمان، تأسیسات بندر و لنگرگاه، یا نیروگاه هسته‌ای)؛ و ادبیات فنی، اسناد راهنما، استانداردها و مفاد آیین‌نامه‌ای مرتبط است.
سطح‌های بالاتر تخصص در ارزیابی روان‌گرایی، از جمله توصیف ساختگاه و تحلیل پیامدها، را می‌توان در مناطقی انتظار داشت که روان‌گرایی در آن‌ها به‌طور رایج به‌عنوان یک خطر شناخته می‌شود و در میان کارفرمایان و تنظیم‌کنندگانی که بیشتر برای کاهش اثرهای روان‌گرایی کار می‌کنند. سطح‌های بالاتر تخصص همچنین می‌تواند مشخصهٔ ارزیابی روان‌گرایی برای پروژه‌هایی با پیامدهای بزرگ در صورت گسیختگی باشد. اسناد راهنمای طراحی و اسنادی که بهترین رویه‌ها را برای ارزیابی روان‌گرایی توصیف می‌کنند، برای برخی رده‌های مشخص پروژه‌ها تهیه شده‌اند (مثلاً برای سدهای خاکی [USBR, 2011]، سدهای بزرگ [ICOLD, 2002]، پل‌ها [Dickenson, 2005; Kavazanjian et al., 2011, AASHTO, 2014]، تأسیسات گاز طبیعی مایع‌شده [Bachman et al., 2007]، تأسیسات بندر و لنگرگاه [ASCE, 1998] و نیروگاه‌های هسته‌ای [USNRC, 2003]) و نیز برای پروژه‌های عمومی (CGS, 2008; SCDOT, 2010). با این حال، سطح جزئیاتی که در این اسناد ارائه می‌شود بسیار متفاوت است. در برخی موارد، راهنمای طراحی ممکن است فقط بیان کند که باید ارزیابی روان‌گرایی انجام شود (OSBGE, 2014)، در حالی که در موارد دیگر الزامات تفصیلی برای بررسی ساختگاه و رویهٔ تحلیلی گام‌به‌گام مشخصی برای ارزیابی روان‌گرایی ارائه می‌شود (Kavazanjian et al., 2011).
تعریف یک استاندارد تجربه برای ارزیابی روان‌گرایی با سرعت زیاد توسعه و اصلاح رویکردهای توصیه‌شده پیچیده می‌شود. برای نمونه، یک مقالهٔ فنی از Youd و همکاران (۲۰۰۱) تکنیک‌هایی را برای ارزیابی آغاز روان‌گرایی (که از آن با نام راه‌اندازی نیز یاد می‌شود) توصیف می‌کند که با اجماع در کارگاه‌های جامعهٔ تخصصی، با حمایت مالی National Science Foundation و National Center for Earthquake Engineering Research در State University of New York at Buffalo، تدوین شدند. تا ۲۰۰۴، در نتیجهٔ بررسی‌های پیوسته دربارهٔ این موضوع، گروه‌های معتبر مجموعه‌های بدیلی از تغییرات در رویه‌های اجماعی را پیشنهاد کردند و جامعهٔ فنی تأکید زیادی بر دو رویکرد بدیل گذاشت (Boulanger and Idriss, 2004a; Cetin et al., 2004). از آن زمان، ارزیابی روان‌گرایی در تجربهٔ مهندسی کنونی ناهمگون بوده است. آگاهی از این ناهمگونی‌ها (و نگرانی دربارهٔ آن‌ها) در نتایج نظرسنجی سال ۲۰۱۲ که Deep Foundations Institute از مهندسان و پیمانکاران بخش‌های عمومی، خصوصی و دانشگاهی انجام داد، نشان داده شد (Siegel, 2013).
مرورهای پیشین ارزیابی روان‌گرایی
رویکردهای ساده‌شده برای تخمین اینکه آیا به احتمال زیاد روان‌گرایی آغاز می‌شود (یعنی تعیین اینکه آیا سختی و مقاومت خاک می‌تواند به دلیل روان‌گرایی به‌طور چشمگیر افت کند) توسط Whitman (۱۹۷۱) و Seed و Idriss (۱۹۷۱) پیشنهاد شد. از آن زمان بیشتر مهندسان بر گونه‌هایی از رویکرد پایهٔ Seed و Idriss (۱۹۷۱) تکیه کرده‌اند (نگاه کنید به کادر ۱.۳). در ۱۹۸۵، National Research Council (NRC) کارگاهی دربارهٔ روان‌گرایی برگزار کرد و گزارشی منتشر کرد که پیشرفت‌های ارزیابی‌های راه‌اندازی روان‌گرایی از زمان زمین‌لرزه‌های Alaska و Niigata را جمع‌بندی می‌کرد (NRC, 1985). در ۱۹۹۶ و ۱۹۹۸، National Center for Earthquake Engineering Research (NCEER) دو کارگاه دربارهٔ روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه برگزار کرد. گزارشی که پس از آن کارگاه‌ها منتشر شد (Youd et al., 2001) آخرین نقطه‌ای است که در آن اجماع عمومی بر رویه‌های راه‌اندازی روان‌گرایی به‌دست آمد. توجه کنید که آن کارگاه‌ها و گزارش‌ها فقط به راه‌اندازی روان‌گرایی پرداختند؛ آن‌ها به مسائل مرتبط با پیامدهای روان‌گرایی نپرداختند.
چند گروه بدیل‌هایی برای برخی از توصیه‌های کارگاه NCEER پیشنهاد کرده‌اند (مثلاً Zhang et al., 2002; Cetin et al., 2004; Bray and Sancio, 2006; Moss et al., 2006، و Idriss and Boulanger, 2008). می‌تواند تفاوت‌های قابل‌توجهی میان این بازنگری‌ها وجود داشته باشد، هم نسبت به یکدیگر و هم نسبت به بازنگری‌های نشریات کارگاه NSF/NCEER (Youd and Idriss, 1997; Youd et al., 2001). این تفاوت‌ها می‌تواند بزرگ باشد، به‌ویژه در ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی در عمق‌های بیش از حدود ۱۵ تا ۱۸ متر زیر سطح زمین و در خاک‌هایی با مقادیر چشمگیر ذرات لای و رس (یعنی بیش از ۵٪ وزنی). دیدگاه‌ها دربارهٔ اینکه کدام بازنگری‌ها برای ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی مناسب‌ترند متفاوت است. همچنین، چنان‌که Youd و همکاران (۲۰۰۱) اشاره کردند، هیچ‌گاه دربارهٔ مسائلی مانند چگونگی بهترین ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی در زمین غیرمسطح (یعنی برای شیب‌های بیش از ۶٪ یا برای خاکریزها و سدها) یا دربارهٔ ارزیابی پیامدهای روان‌گرایی اجماعی وجود نداشته است.
بدیل‌های متعددی برای رویکرد ساده‌شدهٔ تنش‌محور در ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی پیشنهاد شده است. رویکردهای کرنش‌محور (Dobry et al., 1982; Dobry and Abdoun, 2011) و رویکردهای انرژی‌بنیان (Davis and Berrill, 1982; Berrill and Davis, 1985; Kayen and Mitchell, 1997; Law et al., 1990; Green, 2001; Kokusho, 2013) پیشنهاد شده‌اند، اما در عمل به‌طور گسترده به‌کار نمی‌روند. به‌علاوه، ارزیابی روان‌گرایی از راه‌اندازی فراتر رفته است. دیگر کافی نیست که ارزیابی شود روان‌گرایی در یک ساختگاه رخ می‌دهد یا نه؛ لازم است اثرهای بالقوهٔ آن بر مقاومت، پایداری و تغییرشکل زمین و پیامدهای آن بر سازه‌ها و تأسیسات مجاور برآورد شود. رویکردهای گوناگونی برای برآورد پیامدهای روان‌گرایی در دو دههٔ گذشته توسعه یافته‌اند (Ishihara and Yoshimine, 1992; Martin et al., 2002; Youd et al., 2002; Ishihara and Cubrinovski, 2004; Kavazanjian et al., 2011). با اینکه توسعهٔ روش‌های تحلیل برای پیامدهای روان‌گرایی گامی مثبت است، عدم‌قطعیت قابل‌توجهی در پیش‌بینی راه‌اندازی روان‌گرایی و پیامدهای آن باقی می‌ماند.
رویکردی تنش‌محور برای ارزیابی اینکه آیا ممکن است روان‌گرایی در یک ساختگاه راه‌اندازی شود، نخستین‌بار توسط Whitman (۱۹۷۱) و Seed و Idriss (۱۹۷۱) پیشنهاد شد. اجزای این روش، که اغلب «روش ساده‌شده» (یا «روش ساده‌شدهٔ Seed-Idriss») نامیده می‌شود، از ۱۹۷۱ تا کنون پیوسته اصلاح شده‌اند، اما چارچوب پایهٔ آن تغییر نکرده است و امروز پرکاربردترین رویکرد برای ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی در عمل است. در روش ساده‌شده، ضریب اطمینان (FS) در برابر راه‌اندازی روان‌گرایی چنین تعریف می‌شود
که در آن CSR، یعنی نسبت تنش چرخه‌ای، سنجه‌ای از بارگذاری زمین‌لرزه (تنش برشی چرخه‌ای) القاشده در خاک است و CRR، یعنی نسبت مقاومت چرخه‌ای، سنجه‌ای از مقاومت خاک است (یعنی نسبت تنش چرخه‌ای که انتظار می‌رود به روان‌گرایی بینجامد). «ساده‌سازی» در این است که برای به‌دست آوردن مقدار نماینده‌ای از CSR، به‌جای انجام یک تحلیل تفصیلی پاسخ ساختگاه، از رابطهٔ زیر استفاده می‌شود که از کاربرد سادهٔ قانون دوم نیوتون به‌دست آمده است:
که در آن PGA مؤلفهٔ افقی شتاب اوج زمین در ساختگاه است، g شتاب گرانش است، rd ضریبی است که پاسخ غیرصلب ستون خاک را در نظر می‌گیرد، σv تنش قائم کل اولیه در زمین است و σ′v تنش مؤثر قائم اولیه در زمین است. برای در نظر گرفتن اثرهای مدت زمان لرزش زمین‌لرزه، که با بزرگای زمین‌لرزه مرتبط‌اند، CSR با ضریب مقیاس بزرگا (MSF) چنان اصلاح می‌شود که
که در آن CSR7.5 مقدار معادلی از CSR برای زمین‌لرزه‌ای با بزرگای ۷.۵ است.
در روش ساده‌شدهٔ اصلی، CRR از عدد ضربهٔ آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) خاک برآورد می‌شد، در حالی که گونه‌های بعدی این روش گاهی سنجه‌های دیگری از مقاومت درجای خاک به‌کار می‌گیرند، از جمله مقاومت آزمایش نفوذ مخروط (یا CPT) و سرعت موج برشی (یا Vs). همبستگی میان مقاومت درجای خاک و CRR معمولاً با CRR7.5، یعنی CRR برای زمین‌لرزه‌ای با بزرگای ۷.۵، برای حالت‌هایی ارائه می‌شود که در صفحهٔ افقی تنش برشی استاتیکی اولیه وجود ندارد یا فشار سربار مؤثر ۹۶ کیلوپاسکال (۱.۰ تن بر فوت مربع) است. بنابراین ضریب‌های اصلاحی به‌کار می‌روند تا CRR برای فشارهای سربار متفاوت از ۹۶ کیلوپاسکال (Kσ) و برای تنش برشی استاتیکی اولیه در صفحهٔ افقی (Kα) تنظیم شود. در این صورت رابطهٔ FS را می‌توان چنین نوشت
بسیاری از عدم‌قطعیت مرتبط با تجربهٔ کنونی تحلیل روان‌گرایی (و تفاوت‌های چشمگیر میان روش‌های رایجی که در عمل برای ارزیابی راه‌اندازی به‌کار می‌رود) پیرامون مقدار rd، رابطهٔ میان CRR7.5 و پارامتر مقاومت خاک (و به‌ویژه عدد ضربهٔ SPT)، و مقدار ضریب‌های اصلاحی Kσ و Kα دور می‌زند. تخمین‌های شتاب اوج زمین نیز عدم‌قطعیت دارند. فصل ۴ این گزارش این مسائل را با جزئیات بیشتری توصیف می‌کند.
وظیفهٔ کمیته
در ۲۰۱۰، یک کمیتهٔ ویژهٔ Earthquake Engineering Research Institute (EERI) خواستار یک ارزیابی جامعه‌محور از وضعیت دانش در ارزیابی روان‌گرایی شد (Finn et al., 2010). کمیتهٔ EERI توصیه کرد که این ارزیابی زیر نظر National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (the National Academies) انجام شود تا به ساختن اجماع درون جامعه کمک کند و به اعتماد بیشتر به روش‌های ارزیابی پتانسیل و پیامدهای روان‌گرایی بینجامد. این گزارش حاصل تلاش‌هایی است که در پاسخ به آن توصیهٔ EERI انجام شد. با حمایت مالی U.S. Bureau of Reclamation، Nuclear Regulatory Commission، Federal Highway Administration، American Society of Civil Engineers، بندر Long Beach (کالیفرنیا)، بندر Los Angeles (کالیفرنیا)، و Los Angeles Department of Water and Power، آکادمی‌های ملی کمیت‌ای از ۱۲ مهندس و دانشمند تشکیل دادند تا نظرهای جامعهٔ فنی را جویا شوند و وضعیت تجربه در ارزیابی خطر و پیامدهای روان‌گرایی را به‌شکلی انتقادی بررسی کنند. شرح کامل وظیفه که آکادمی‌های ملی و حامیان مطالعه بر آن توافق کرده‌اند، در کادر ۱.۴ آمده است.
شرح وظیفه از کمیته می‌خواهد که روش‌ها و رویکردهای ارزیابی گوناگون را «ارزیابی و برآورد» کند. کمیته تفاوت میان «ارزیابی» و «برآورد» را بررسی کرد و نتیجه گرفت که این اصطلاح‌ها در این بافت هم‌معنا هستند. آن‌ها در سراسر این گزارش به‌جای یکدیگر به‌کار می‌روند. با اینکه وظیفه از کمیتهٔ مطالعه می‌خواهد روش‌های ارزیابی گوناگون (یعنی رویه‌ها یا تکنیک‌های ارزیابی مشخص) را به‌طور عینی برآورد کند، این وظیفه از کمیته نمی‌خواهد دربارهٔ هیچ روش مشخصی داوری کند یا رویه‌های تجربی جدیدی توصیه کند؛ قصد کمیته نیز چنین نیست. کمیته کوشیده است عدم‌قطعیت‌های روش‌های ارزیابی گوناگون را تا حد امکان شناسایی و محدود کند و مشخص کند در کوتاه‌مدت و بلندمدت چه کاری می‌توان برای پیشبرد پژوهش و تجربه انجام داد. چون بسیاری از رویکردهای ارزیابی که امروز به‌کار می‌روند اغلب اصلاح‌شدهٔ رویکردهای گذشته‌اند، و چون بخش بزرگی، اگر نه بیشتر، از داده‌های به‌کاررفته در رویکردهای نوین‌تر پیش از ۱۹۹۶ گردآوری شده‌اند، کمیته هم روش‌ها و پایگاه‌های دادهٔ نخستین را توصیف می‌کند تا عدم‌قطعیت‌های مرتبط با آن‌ها را تعیین کند و هم رویکردهای ارزیابی امروزی را بررسی می‌کند تا مشخص شود آن عدم‌قطعیت‌ها چگونه کاهش یافته، تشدید شده یا انباشته شده‌اند. این گزارش فقط به ارزیابی روان‌گرایی ناشی از زمین‌لرزه در خاک‌های طبیعی و خاکریزهای دست‌سازِ ساخته‌شده از چنین خاک‌هایی می‌پردازد. دامنهٔ مطالعه به باطلهٔ معدن، پسماند جامد یا خاک‌های تثبیت‌شده گسترش نمی‌یابد. ارزیابی اقدام‌های اصلاحی برای افزایش مقاومت به روان‌گرایی و کاهش پیامدهای پس از روان‌گرایی نیز بیرون از دامنه است.
یک کمیتهٔ ویژه از National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine نظرهای جامعهٔ فنی را جویا خواهد شد و مسائل فنی مربوط به برآورد خطر روان‌گرایی و ارزیابی پیامدها را به‌شکلی انتقادی بررسی خواهد کرد. این مطالعه موارد زیر را ارزیابی و برآورد خواهد کرد
- کفایت، کیفیت و عدم‌قطعیت‌های مرتبط با آزمایش‌های آزمایشگاهی و صحرایی درجا، سوابق موردی و آزمایش‌های مدل فیزیکی برای توسعه و ارزیابی روش‌های تعیین راه‌اندازی روان‌گرایی، و افت مقاومت خاک و پیامدهای ناشی از آن؛
- روش‌های اجرا و تحلیل آزمایش‌های آزمایشگاهی و مدل فیزیکی و نیز گردآوری و تحلیل داده‌های سوابق موردی صحرایی برای تعیین راه‌اندازی روان‌گرایی و رفتار خاک پس از روان‌گرایی (مثلاً افت مقاومت، اتساع و سخت‌شوندگی)؛ و
- کفایت و دقت روش‌های تجربی و مکانیستی برای برآورد راه‌اندازی روان‌گرایی و تغییرشکل‌های پس از روان‌گرایی سازه‌های خاکی و سازه‌های مستقر بر زمین یا در زمین، مانند سدهای خاکی بزرگ، خاکریزهای رودخانه‌ای، دایک‌ها، خطوط لوله، خاکریزهای راه، پل‌ها، عرشه‌های متکی بر شمع و دیگر پی‌های سازه‌ای. اثرهای عمق‌های زیاد و تنش‌های برشی استاتیکی بالا بر راه‌اندازی روان‌گرایی و مقاومت برشی پس از زمین‌لرزه از جمله موارد بررسی‌شده خواهند بود.
این مطالعه بر پیشرفت‌های پس از کارگاه‌های National Center for Earthquake Engineering Research (NCEER) در ۱۹۹۶ و کارگاه‌های National Science Foundation/NCEER در ۱۹۹۸ دربارهٔ مسائل روان‌گرایی تمرکز خواهد کرد و داده‌هایی را در نظر می‌گیرد که به ویژگی‌های خاک، توصیف ساختگاه، جنبش زمین، و مشاهدات و اندازه‌گیری‌های پاسخ خاک (مثلاً تغییرشکل‌های پس از روان‌گرایی) مربوط‌اند. ویژگی‌های ذاتی مرتبط با داده‌ها (مثلاً توزیع نامتوازن، کمبود، عدم‌قطعیت) بررسی خواهند شد. این مطالعه شامل کارگاهی دربارهٔ گردآوری داده، راستی‌آزمایی داده‌های صحرایی و آزمایشگاهی، و پیشرفت‌های تازه در ارزیابی روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه خواهد بود. گزارش نهایی، وضعیت دانش و تجربه در تحلیل‌های روان‌گرایی را ارزیابی خواهد کرد و جهت‌های آیندهٔ پژوهش و تجربه را در زمینهٔ (i) گردآوری، گزارش و ارزیابی کفایت و کیفیت مشاهدات سوابق موردی صحرایی و نیز داده‌های صحرایی درجا، آزمایشگاهی و آزمایش مدل؛ (ii) پرداختن به تغییرپذیری فضایی و عدم‌قطعیت این داده‌ها؛ و (iii) توسعهٔ ابزارهای دقیق‌تر برای ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی و پیامدهای آن بررسی خواهد کرد.
انتخاب اعضای کمیته
اعضای کمیته توسط همتایان خود نامزد شدند و آکادمی‌های ملی از میان فهرست بلند نامزدهای حاصل، بر پایهٔ استحکام صلاحیت‌های حرفه‌ای آنان و با استفاده از رویه‌های دیرینه‌ای که آکادمی‌های ملی برای پایبندی به بالاترین استانداردهای بی‌طرفی و استقلال برپا کرده‌اند، آنان را برگزیدند. کمیته شامل پژوهشگران و شاغلان حرفه با تخصص در ویژگی‌ها و رفتار خاک، آزمایش درجا و آزمایشگاهی، انتشار و تضعیف جنبش زمین، ارزیابی کمّی خطر و ریسک، تحلیل پاسخ لرزه‌ای ساختگاه، شواهد زمین‌شناختی روان‌گرایی، زمین‌شناسی مهندسی، مهندسی ژئوتکنیک زمین‌لرزه، اندرکنش خاک و سازه، و مکانیک محاسباتی است. شرح‌حال کوتاه اعضای کمیته در پیوست الف آمده است.
گردآوری اطلاعات
ورودی فنی از جامعهٔ مهندسی برای فرایند مطالعه حیاتی بود. نتیجه‌گیری‌ها و توصیه‌های کمیته در این گزارش بر پایهٔ ترکیب و ارزیابی اطلاعات و داده‌های در دسترس عمومی توسط کمیته است. اطلاعات افزودنی که پژوهشگران در جریان این مطالعه به کمیته دادند، با این درک ارائه شد که همهٔ اطلاعات در معرض افشای عمومی است. هیچ پژوهش اصلی‌ای توسط کمیته انجام نشد. این گزارش بازتاب اطلاعاتی است که تا اوایل ۲۰۱۵ در دسترس کمیته بوده است. اطلاعاتی که بعدتر در دسترس قرار گرفت، مثلاً در نوامبر ۲۰۱۵ در ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی ژئوتکنیک زمین‌لرزه در نیوزیلند، برای آنکه کمیتهٔ مطالعه دربارهٔ اهمیت آن برای این گزارش و توصیه‌هایش بحث کند، بسیار دیر به‌دست آمده بود.
کمیته یک کارگاه عمومی دو روزه با حدود ۹۰ شرکت‌کننده برگزار کرد و سه جلسهٔ عمومی دیگر و یک وبینار را به موضوع‌های گوناگون اختصاص داد. جلسه‌ها از پیش و به‌طور گسترده از راه چند سازوکار ارتباطی اطلاع‌رسانی شدند؛ حضور در کارگاه و جلسه‌های عمومی برای همهٔ علاقه‌مندان آزاد بود؛ و مشارکت از دور برای همهٔ این نشست‌ها ممکن بود. دستور جلسه‌های این نشست‌ها در پیوست ب و همچنین فهرست شرکت‌کنندگان کارگاه ارائه شده است. در همهٔ نشست‌های عمومی، از هر عضوی از جامعه برای ارائهٔ ورودی کتبی دربارهٔ هر موضوع مرتبط درخواست شد. کمیته همچنین از اعضای مشخصی از جامعهٔ فنی، توضیح کتبی دربارهٔ مسائل خاص درخواست کرد.
سازمان‌دهی گزارش
تجربهٔ مهندسی مرتبط با روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه عمدتاً با روش‌شناسی‌های تجربی‌بنیان شکل می‌گیرد که خود از دیدگاه‌های تا حدی پراکنده و دسترسی نامتوازن به داده سرچشمه می‌گیرند. درک عدم‌قطعیت‌های مرتبط با رویکردها و داده‌های گوناگون نیز به همین ترتیب نامتوازن است. پس عدم‌قطعیت در این گزارش مضمونی غالب است، چون از راه درک عدم‌قطعیت است که منابع نادقیقی شناسایی می‌شوند. با حرکت کلی‌تر تجربهٔ مهندسی زمین‌لرزه به‌سوی تحلیل و طراحی عملکردمحور، توجه به عدم‌قطعیت‌ها حتی مهم‌تر می‌شود.۵
این گزارش چنین سازمان‌دهی شده است:
- فصل ۲ توصیفی از پدیده‌های مرتبط با روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه و عوامل اثرگذار بر آن‌ها ارائه می‌دهد؛
- فصل ۳ کفایت داده‌های سوابق موردی دربارهٔ روان‌گرایی و پدیده‌های مرتبط، از جمله سوابق موردی صحرایی، را بررسی می‌کند و ارزیابی انتقادی‌ای از آن داده‌ها ارائه می‌دهد؛
۵ طراحی عملکردمحور فرایندی است که در آن عملکرد تأسیساتی که طراحی می‌شود، در تمام بازهٔ بارگذاری‌های ممکن برآورد می‌شود، و نه فقط برای یک یا چند دورهٔ بازگشت یا رویداد جنبش زمین گسسته. هدف این رویکرد آن است که تصمیم‌های منطقی دربارهٔ ترازهای طراحی مناسب، از جمله تصمیم‌های مربوط به ارزش افزودهٔ افزایش مقاومت لرزه‌ای، ممکن شود. مسائل مالی، اجرایی و بهره‌برداری در چرخهٔ عمر تأسیسات در نظر گرفته می‌شوند. این رویکرد معمولاً شامل توصیف‌های احتمالاتی از جنبش زمین‌لرزه و پاسخ تأسیسات به آن‌ها است.
- فصل ۴ رویکرد ساده‌شدهٔ تنش‌محور برای پیش‌بینی راه‌اندازی (آغاز) روان‌گرایی را توصیف و ارزیابی می‌کند؛
- فصل ۵ رویکردهای بدیل برای ارزیابی راه‌اندازی روان‌گرایی، مانند رویکردهای کرنش‌محور، انرژی‌بنیان و مبتنی بر مکانیک محاسباتی، را ارزیابی می‌کند؛
- فصل ۶ ارزیابی مقاومت برشی پس از روان‌گرایی خاک‌ها را توصیف می‌کند؛
- فصل ۷ روش‌های تجربی و نیمه‌تجربی برای برآورد پیامدهای روان‌گرایی را بررسی می‌کند؛
- فصل ۸ بحثی است دربارهٔ اینکه چگونه می‌توان از مکانیک محاسباتی برای پیش‌بینی راه‌اندازی روان‌گرایی و پیامدهای آن استفاده کرد؛
- فصل ۹ بحثی است دربارهٔ روش‌های مهندسی عملکردمحور برای برآورد احتمالاتی استعداد، راه‌اندازی و پیامدهای روان‌گرایی؛ و
- فصل ۱۰ ترکیبی از توصیه‌های کمیته برای پیشبرد وضعیت تجربه و وضعیت دانش در ارزیابی روان‌گرایی خاک ناشی از زمین‌لرزه ارائه می‌دهد.
خلاصه‌هایی از یافته‌ها و نتیجه‌گیری‌های کلیدی برگرفته از هر فصل در کادری در آغاز همان فصل، با شروع از فصل ۲، یافت می‌شود. توضیح مفصل‌تر هر یک از موارد گلوله‌ای در کادرهای یافته‌های کلیدی، در متن همان فصل آمده است. این یافته‌ها و نتیجه‌گیری‌های کلیدی، توصیه‌های اصلی کمیته را نیز شکل می‌دهند که در فصل ۱۰ آمده است.