Cách Nhật Bản xây dựng công trình trụ vững trước động đất

Những con số đáng chú ý

Cuối tháng 7 vừa qua, một trận động đất 6,8 độ Richter xảy ra ở Tây Nam Nhật Bản, khiến một phần trung tâm mua sắm đổ sập, phá hủy một ngôi đền cổ và làm ít nhất 36 người thiệt mạng.

Thương vong do trận động đất nông, xảy ra trên đất liền với độ lớn như vậy thường kéo theo thảm kịch. Tuy nhiên, nếu so với số người thiệt mạng trong nhiều trận động đất với cường độ tương đương tại nhiều nơi trên thế giới, con số 36 vẫn là mức thấp và rất đáng chú ý.

Đơn cử, trận động đất có độ lớn 7,8 độ Richter tại Thổ Nhĩ Kỳ và Syria (tuy mạnh hơn trận động đất tại Nhật Bản nhưng không chênh lệch quá lớn) đã khiến hơn 50.000 người thiệt mạng, phá hủy khoảng 185.000 công trình. Hay trận động đất có độ lớn 7,6 độ Richter tại Pakistan năm 2005 cũng làm ít nhất 86.000 người tử vong.

Đại thảm họa năm 2011 tại Nhật Bản với 9 độ Richter, lớn hơn nhiều so với trận động đất mới nhất. Tuy nhiên, phần lớn trong khoảng 18.000 người thiệt mạng khi đó là do sóng thần sau động đất, không phải do công trình sụp đổ.

Ứng phó tốt giúp giảm thiểu thiệt hại

Theo các chuyên gia, công trình xây dựng là yếu tố then chốt. Bởi trong hầu hết các trận động đất, những kết cấu đổ sập mới là nguyên nhân gây chết người, không phải bản thân rung chấn. Trong khi đó, Nhật Bản đã dành hơn nửa thế kỷ nghiên cứu, thiết kế công trình có khả năng chống chịu động đất.

Ông Daniel Aldrich, Giáo sư tại Đại học Northeastern, chuyên nghiên cứu quá trình phục hồi sau thảm họa tại Nhật Bản, đã đối chiếu số người thiệt mạng do động đất với mức chi tiêu của các chính phủ dành cho biện pháp an toàn và bảo trợ xã hội. Ông nhận thấy hai yếu tố này có mối liên hệ chặt chẽ: Quốc gia đầu tư càng nhiều thì số người thiệt mạng khi động đất xảy ra càng thấp.

Chia sẻ với PreventionWeb, trang thông tin do Văn phòng Liên Hợp Quốc về Giảm nhẹ rủi ro thiên tai vận hành, ông Daniel cho biết: "Mối tương quan ở mức rất, rất, rất cao. Những quốc gia như Nhật Bản dành nhiều ngân sách hơn đáng kể để bảo đảm an toàn cho người dân và thường có sự chuẩn bị tốt hơn".

Các công trình mới tại Nhật Bản phải được thiết kế để có thể dao động theo chuyển động của mặt đất, thay vì chống lại rung chấn một cách cứng nhắc. Những công trình cũ không có khả năng này thường bị gãy móng và đổ sập, đe dọa tính mạng con người. Đây cũng là lý do phần lớn thiệt hại trong các trận động đất tại Nhật Bản tập trung ở những công trình bê tông và nhà gỗ đã xuống cấp.

Bộ quy chuẩn bài bản, luôn được cập nhật

Theo các chuyên gia, nền tảng trong hệ thống phòng, chống động đất của Nhật Bản chính là bộ quy chuẩn xây dựng bài bản và luôn được siết chặt sau mỗi thảm họa.

Thay đổi lớn nhất là vào năm 1981, khi Nhật Bản ban hành tiêu chuẩn mới, yêu cầu công trình quy mô lớn phải giữ được kết cấu nguyên vẹn trong những trận động đất trung bình, đồng thời có khả năng uốn, hấp thụ năng lượng mà không sụp đổ khi xảy ra động đất mạnh.

Trong trận động đất Kobe năm 1995 khiến hơn 6.000 người thiệt mạng, 5,8% số công trình được xây dựng sau lần sửa đổi quy chuẩn năm 1981 bị hư hại từ mức trung bình đến nghiêm trọng hoặc sụp đổ. Trong khi đó, tỷ lệ này ở các công trình được xây dựng trước năm 1981 là 12,5%, cao hơn gấp đôi.

Sự cố tại các mối liên kết trong loại nhà gỗ cũ, không được thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật, là nguyên nhân gây ra hơn 90% số trường hợp tử vong trong trận động đất Kobe.

Đối với những công trình quy mô lớn và quan trọng hơn, các kỹ sư còn tiến thêm một bước khi tìm cách tách kết cấu công trình khỏi mặt đất đang rung chuyển.

Với công nghệ cách chấn đáy, tòa nhà được đặt trên các gối đỡ linh hoạt, thường gồm nhiều lớp cao su và thép. Các bộ phận này hấp thụ phần lớn chuyển động, giúp kết cấu phía trên duy trì trạng thái tương đối ổn định. Đến năm 2016, Nhật Bản đã xây dựng hơn 4.000 công trình ứng dụng công nghệ này, chủ yếu là bệnh viện, kho hàng quy mô lớn và nhà ở cao tầng.

Phương pháp thứ hai là kiểm soát thụ động, trong đó các thiết bị hấp thụ năng lượng rung chấn được lắp đặt giữa các tầng. Công nghệ này hiện được sử dụng trong phần lớn các tòa nhà cao tầng mới.

Tuy nhiên, công nghệ mới chỉ là một phần của giải pháp. Nhật Bản thường xuyên tổ chức các cuộc diễn tập bảo đảm an toàn khi động đất xảy ra. Học sinh được thực hành sơ tán, trong khi người dân được đào tạo kỹ năng sơ cứu và sử dụng thiết bị chữa cháy.

Quốc gia này còn vận hành hệ thống cảnh báo sớm, có thể gửi thông báo qua điện thoại, truyền hình và phát thanh trước khi rung chấn truyền tới từ vài giây đến vài chục giây. Khoảng thời gian này đủ để dừng tàu, tạm ngừng dây chuyền sản xuất hoặc giúp người dân tìm nơi trú ẩn.

Tuy nhiên, như diễn biến trận động đất hồi tháng 7 cho thấy, tất cả những biện pháp trên vẫn không thể giúp Nhật Bản hoàn toàn miễn nhiễm trước động đất.

Theo Independent