Verschillende sterke aardbevingen over de hele wereld hebben geleid tot een fenomeen dat bodemvervloeiing wordt genoemd, de seismische vorming van overmatige poriewaterdrukken en verzachting van korrelige gronden, vaak tot het punt dat ze misschien niet in staat zijn om de fundamenten van gebouwen en andere infrastructuur te ondersteunen. De aardbeving van november 2016 in Nieuw-Zeeland, bijvoorbeeld, resulteerde in liquefactie die ernstige schade aan de haven van Wellington veroorzaakte, die ongeveer $ 1,75 miljard bijdraagt ​​aan het jaarlijkse BBP van het land. Naar schatting 40 procent van de VS is onderhevig aan grondbewegingen die ernstig genoeg zijn om vloeibaarmaking en daarmee samenhangende schade aan de infrastructuur te veroorzaken.

Het effectief ontwerpen van infrastructuur om het leven te beschermen en de economische, milieu, en sociale gevolgen van vloeibaar maken vereist het vermogen om de waarschijnlijkheid van vloeibaar maken en de gevolgen ervan nauwkeurig in te schatten. Een nieuw rapport van de National Academies of Sciences, Engineering, en Geneeskunde evalueert bestaand veld, laboratorium, fysiek model, en analytische methoden voor het beoordelen van liquefactie en de gevolgen ervan, en beveelt aan hoe rekening te houden met de onzekerheden die gepaard gaan met het gebruik van deze methoden en deze te verminderen.

Wanneer liquefactie optreedt, natte korrelige materialen zoals zand en sommige slib en grind kunnen zich op een manier gedragen die vergelijkbaar is met een vloeistof. De meest gebruikte benaderingen om de waarschijnlijkheid van liquefactie in te schatten, zijn empirische, op casuïstiek gebaseerde methoden die aanvankelijk meer dan 45 jaar geleden werden ontwikkeld. Vanaf dat moment, variaties op deze methoden zijn voorgesteld op basis van niet alleen historische gegevens, maar ook op basis van laboratorium- en fysieke modeltests en numerieke analyses. Veel van de variaties zijn in gebruik, maar er is geen consensus over hun nauwkeurigheid. Als resultaat, infrastructuurontwerp brengt vaak extra kosten met zich mee om het gewenste vertrouwen te geven dat de effecten van liquefactie op de juiste manier worden gemitigeerd.

Het rapport evalueert bestaande methoden voor het beoordelen van de mogelijke gevolgen van vloeibaar maken, die niet zo rijp zijn als die voor het beoordelen van de waarschijnlijkheid van het optreden van vloeibaarmaking. Een beter begrip van de gevolgen van liquefactie zal belangrijker worden naarmate aardbevingstechniek meer in de richting van prestatiegericht ontwerp gaat.

"De technische gemeenschap worstelt met de verschillen tussen de verschillende benaderingen die worden gebruikt om te voorspellen wat vloeibaarmaking veroorzaakt en om de gevolgen ervan te voorspellen, " zei Edward Kavazanjian, Ira A. Fulton hoogleraar Geotechniek en Regents' Professor aan de Arizona State University en voorzitter van de commissie die het onderzoek heeft uitgevoerd en het rapport heeft geschreven. "Het is belangrijk voor de geotechnische gemeenschap van aardbevingsingenieurs om nieuwe, robuustere methoden om de potentiële effecten van vloeibaarmaking te beoordelen."

De commissie riep op tot meer gebruik van de principes van de geologie, seismologie, en bodemmechanica om het geotechnisch begrip van casuïstiek te verbeteren, projectsites, en de waarschijnlijkheid en gevolgen van liquefactie. De commissie benadrukte ook de noodzaak van expliciete aandacht voor de onzekerheden die samenhangen met gegevens die worden gebruikt bij beoordelingen, evenals de onzekerheden in de beoordelingsprocedures.

Het rapport beveelt aan om gestandaardiseerde en openbaar toegankelijke databases met casuïstiek van liquefactie op te zetten die kunnen worden gebruikt om methoden te ontwikkelen en te valideren voor het beoordelen van liquefactie en de gevolgen ervan. Verder, de commissie stelde voor om observatoria op te richten voor het verzamelen van gegevens voordat, gedurende, en na een aardbeving op locaties met een grote kans op vervloeiing. Dit zou een beter begrip mogelijk maken van de processen van vloeibaarmaking en de kenmerken en het gedrag van de bodems die vloeibaar werden. Gegevens van deze locaties kunnen worden gebruikt om beoordelingsprocedures te ontwikkelen en te valideren.