减缓粘土快速滑坡的见解

在快速的粘土山体滑坡中,固体土壤会突然液化,有时会冲刷整个城镇。新模型研究了哪种盐可以帮助稳定这些粘土。

来源:Eos杂志

在遥远的北方国家,一种特殊的自然灾害几乎可以毫无预警地袭来。快速的粘土山体滑坡会导致原本坚硬的土壤突然液化,从而冲走房屋和农场,掩埋城镇和道路。当盐分从先前低于海平面的粘土中渗出时,就会发生滑坡,最终使土壤的稳定性低于临界阈值,使其容易受到潜在触发事件的影响。

“如果我们能够理解这些盐是如何做到这一点的,也许我们可以找到其他东西来做同样的事情。”

挪威的突出例子包括 2020 年北部城镇阿尔塔附近的建筑物侧滑入海,以及 1893 年的 Verdal 山体滑坡,挪威中部城市 3 平方公里的土地崩塌,造成 116 人死亡,105 个农场被掩埋。阿拉斯加、加拿大、芬兰、俄罗斯和瑞典也发现了快速粘土(在北美通常称为敏感粘土),这些国家的政府经常试图稳定有风险的土壤。这样做可能成本高昂且对环境有害,因此研究人员寻求更好的方法来使快速粘土再次安全。

在《胶体与界面科学杂志》上发表的新研究中,挪威研究人员深入到微观尺度,为不同种类的盐如何提高速溶粘土的机械强度提供了新的见解。该研究的合著者、挪威科技大学(NTNU)的材料科学家阿斯特丽德·德维恩(Astrid de Wijn)表示,这些发现可能揭示了使危险土壤免受滑坡侵害的新方法。

“如果我们能够理解这些盐是如何做到这一点的,也许我们可以找到其他能起到同样作用的东西,”她说。

缺盐

土壤“会像酸奶油一样。它只是从山体滑坡的火山口中倒出来。”

寻找更好的解决方案

—Nathaniel Scharping (@nathanielscharp),科学作家

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