Óverulegar beinar skemmdir af völdum skjálftanna
Setja bókamerki
Mælingar gefa sterklega til kynna, það sem hefur verið í umræðunni, að skemmdir á mannvirkjum í Grindavík af völdum jarðhræringanna undanfarið séu fyrst og fremst af völdum sprungumyndana í bænum sem urðu við framrás kvikugangs 10. nóvember á síðasta ári og núna 14. janúar. Skemmdir á mannvirkjum sem eru fjarri sprungum séu við fyrstu sýn óverulegar beint af völdum jarðskjálfta og þeirra hreyfinga og þess álags sem jarðskjálftabylgjur hafa á mannvirkin.
Þetta segir Benedikt Halldórsson, jarðskjálftaverkfræðingur og fagstjóri jarðskjálftavár á Veðurstofu Íslands, í samtali við mbl.is, en Benedikt er rannsóknarprófessor við umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands.
Leggur mat á áhrif jarðskjálftahreyfinga
Hann hefur til margra ára rannsakað það álag sem jarðskjálftahreyfingar hafa á mannvirki í bæjum á jarðskjálftasvæðum og hefur sett upp þétt net af jarðskjálftamælum í Hveragerði, á Húsavík og í Grindavík svo dæmi séu tekin – eins konar mælafylki.
Stuttu fyrir Suðurlandsskjálftann árið 2008 setti hann upp 13 mæla í Hveragerði og stuttu fyrir stærstu skjálftahrinu á Norðurlandi, sem riðið hafði yfir í um 30 ár veturinn 2012-2013, setti hann upp net mæla innan Húsavíkur. Þegar jarðhræringar hófust á Reykjanesskaga í febrúar 2021 setti Benedikt upp sex jarðskjálftamæla vítt og breitt um Grindavík.
Tilgangurinn með mælafylkjunum í bæjunum er að skoða jarðskjálftahreyfingar á mismunandi svæðum innan þeirra og skera úr um hvort nóg sé að vera með einn mæli uppsettan í bæjunum, þar sem áhrif jarðskjálftahreyfinga séu þau sömu alls staðar, eða hvort áhrif séu ekki þau sömu og þörf sé fyrir fleiri mæla.
„Við vitum að jarðlögin hafa áhrif á jarðskjálftahreyfingarnar og þannig má gefa sér að ef mismunandi bæjarhlutar eru á mismunandi undirlagi að hreyfingarnar verði mismunandi.“
Benedikt segir jákvætt að mælingar staðfesti að ekki mikilla beinna jarðskjálftaskemmda sé að vænta á mannvirkjum innan Grindavíkur. Skemmdir séu fyrst og fremst af völdum sprungna og sér í lagi þeirra sem afmarka sigdalina tvo sem mynduðust í bænum.
Umframstyrkur íslenska byggingarstílsins
Lýsir hann því svo að umframstyrkur mannvirkjanna hér sé vegna hins íslenska byggingarstíls. Um sé að ræða lágreistar, stífar byggingar með léttum þökum og tiltölulega þykkum veggjum, til dæmis til að halda varma inni.
Annað gildi um skemmdir af völdum sprungna. Lýsir Benedikt því sem svo að þegar búið sé að gera veikleika í jarðskorpuna með jarðskjálftum þá geti sprungur haldið áfram að hreyfast, sérstaklega ef það sé kvikugangur sem hreyfi sprungurnar og geri það kannski á einhverjum klukkutímum eða dögum. Gögnin sýni að stærsti skjálftinn hafi brotið stóra sprungu sem kvikugangurinn notaði og hreyfði enn meira á næstu klukkustundunum og dögum.
Sem jarðeðlisfræðingur í grunninn, sem er með meistarapróf í verkfræði og doktorsgráðu í jarðskjálftaverkfræði, er Benedikt bæði jarðvísindamegin og verkfræðimegin þegar kemur að jarðskjálftafræðum en fagsvið hans í Háskóla Íslands er tæknileg jarðskjálftafræði (e. engineering seismology).
Þannig skoðar hann jarðskjálfta annars vegar sem jarðeðlisfræðingur og jarðskjálftafræðingur sem skoðar það sem gerist ofan í jörðinni – að jarðskorpan brotni skyndilega og sendi frá sér jarðskjálftabylgjur. Hins vegar skoðar hann jarðskjálfta sem jarðskjálftaverkfræðingur sem skoðar hreyfingarnar og hristinginn þar sem mannvirkin eru sem og áhrifin og álagið á þau.
Jarðskjálftar og jarðskjálftar
„Á ensku er talað um „earthquake“ annars vegar þegar jarðskorpan brotnar skyndilega og „ground shaking“ hins vegar um hreyfingarnar og hristinginn lengra frá,“ segir Benedikt en á íslensku notum við hugtakið jarðskjálfti yfir bæði fyrirbærin.
Benedikt lauk við að setja upp mælafylki í Grindavík 12. mars 2021 en síðasti stóri skjálftinn í hrinunni átti upptök sín nálægt Festarfjalli, nokkra kílómetra austan við Grindavík, tveimur dögum síðar og mældist sá 5,4 að stærð. Þannig náði hann að mæla skjálftann en með því að mæla hreyfingarnar í bænum segist hann fá ákveðna hugmynd um það álag sem skjálftinn hefur á mannvirkin.
„Þessir mælar eru settir í kjallara mannvirkja, alveg við undirstöðuna, og mæla hristinginn þar. Svo þarf húsið að hristast með,“ segir Benedikt.
Hús á Íslandi eru hönnuð fyrir jarðskjálftahreyfingar en ef þær verða mjög miklar og fara mjög mikið yfir hönnunarkröfur þá eru meiri líkur á að jarðskjálftaskemmdir verði, sprungur í veggjum og meiri skemmdir. Með þessum hætti er hægt að leggja mat á það með beinum mælingum á fjölda staða innan bæja hvert jarðskjálftaálagið hafi verið á mannvirkin og bera það saman við þau hönnunarviðmið sem gerð eru hverju sinni.
Álagið í kringum hönnunarviðmiðin
Segir Benedikt að jarðskjálftahreyfingar í skjálftanum 14. mars 2021 hafi mælst í kringum hönnunarviðmið sem gerð eru til húsa í bænum. Segir hann að í sumum tilfellum hafi hönnunarviðmið verið lægri og í öðrum tilvikum hærri en að dreifingin hafi verið um það bil í kringum hönnunarviðmiðin og álag á mannvirkin álíka mikið og þau höfðu verið hönnuð fyrir.
Grindavík situr á hrauni en nýlega birti Benedikt ásamt samstarfsfólki vísindagrein sem snýr að því að megin jarðfræði yfirborðsins hér á Íslandi, það er gamalt berg, yngra berg, hraun og jarðvegur eða sandur hefur áhrif á hristing af völdum jarðskjálfta. Mismunandi hristingur verður á mismunandi yfirborði.
Segir hann hraunin sérstök að því leyti að þau hegði sér eins og berg en þau hreyfist þó meira. „Það munar kannski um það bil 50%,“ segir Benedikt. Hann segir það hafa sést vel í Hveragerði. Þá segir hann að undirlag hraunsins hafi einnig áhrif, það er hvort um sé að ræða mjúk eða harðari jarðlög undir hrauninu.
„Við erum með ákveðin líkön sem segja til um hvernig hreyfingarnar eiga að vera og hreyfingarnar í Grindavík eru samkvæmt þessum líkönum nema á einni tíðni. Þar má segja að við mælum aðeins meiri hreyfingar sem í raun og veru er sú tíðni sem svokölluð samsveiflun verður með jarðskjálftabylgjunum og efstu hraunlögunum.“
Nærri stöðugur hristingur
Þegar gríðarmikil jarðskjálftavirkni varð 10. nóvember á síðasta ári norðan Grindavíkur og undir bænum segir Benedikt tvennt koma til. Annars vegar hafi upptök skjálftanna verið nær Grindavík og hins vegar á minna dýpi. Þannig hafi fólk fundið meira fyrir þeim.
Þegar stærsti skjálftinn reið yfir í atburðinum, sem braut sprunguna sem liggur frá Sundhnúkagígaröðinni og suðvestur í gegnum byggðina í Grindavík, varð mikil aukning á aflögun á svæðinu. Benedikt segir að þá hafi kvikan virkilega farið af stað og hafi brotið jarðskorpuna á undan sér.
„Það varð nærri stöðugur hristingur eftir það í nokkrar klukkustundir. Þetta var mesti fjöldi skjálftamælinga sem við höfum séð í Grindavík og í sumum skjálftunum fór álagið talsvert yfir núgildandi hönnunarviðmiðum nýrra bygginga.“
Segir hann þó hönnunarviðmið hafa hækkað í gegnum tíðina og því hafi álagið verið tvöfalt á við hönnunarviðmið eldri bygginga. Borið saman við álag á mannvirki af völdum Suðurlandsskjálftans árið 2008 segir Benedikt að mælingar í Hveragerði hafi sýnt tvöfalt til fimmfalt meira álag en hönnunarviðmið gerðu ráð fyrir. “Í Hveragerði hafi þó miklu minni skemmdir orðið en búist var við, og er umræðan varðandi Grindavík og skjálftana nú í samræmi við þær væntingar okkar.”
/frimg/1/53/82/1538213.jpg)
„Hálendið eiga menn að skoða“
Björgunarsveitir kallaðar út í nótt
Var að slitna frá bryggju sökum hvassviðris
Í vinnunni á aðfangadagskvöldi í 25 ár
Fuglager í Grindavík: „Þetta var bara pínu magnað“
Í þögn hjartans