Lý do loạt nhà cao tầng Venezuela sập như bánh kếp trong động đất

Phần lớn nhà cao tầng sụp đổ ở nơi bị ảnh hưởng nặng nề nhất trong động đất Venezuela đều được xây trước thập niên 1970, không đủ lượng cốt thép cần thiết để chịu lực.

Trận động đất kép xảy ra hôm 24/6 ở Venezuela đã khiến ít nhất 235 người thiệt mạng, hàng nghìn người bị thương. Mô hình dự báo của Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) cho thấy số người chết có khả năng lên tới hàng nghìn, với xác suất rất cao vượt quá 10.000 người.

Giới chức sẽ cần nhiều ngày để đánh giá đầy đủ quy mô thiệt hại, nhưng những video đã ghi lại hình ảnh thảm họa khi cả dãy phố bị san phẳng, nhiều tòa nhà cao tầng vỡ vụn, các tầng xếp chồng lên nhau như bánh kếp.

"Qua các bức ảnh xuất hiện trên truyền thông, có vẻ phần lớn những tòa nhà bị sập đều là công trình bê tông không có khả năng biến dạng dẻo", Maria Mohammed, Chủ tịch Hiệp hội Kỹ sư Kết cấu Nam California, nhận định.

Đây là thuật ngữ chuyên ngành để chỉ những công trình thiếu lượng cốt thép cần thiết để giữ cho phần bê tông giòn trong các cột chịu lực không bị phá hủy khi xảy ra rung lắc do động đất. USGS từng nhận định công trình bê tông không có khả năng biến dạng dẻo là một trong những loại "có nguy cơ gây thương vong cao nhất trong động đất".

"Khi rung chấn mạnh xảy ra, các trụ chịu lực tại tầng dưới cùng của tòa nhà vỡ vụn, rồi lần lượt các tầng tiếp theo sụp xuống, xếp chồng lên nhau, khiến những nạn nhân mắc kẹt bên trong", Necati Catbas, giáo sư về xây dựng dân dụng tại Đại học Trung Florida, Mỹ, nói.

Giáo sư Catbas cho hay các công trình cao tầng ở Venezuela được xây dựng trước thập niên 1970 theo các tiêu chuẩn cũ thường không được bố trí đủ lượng cốt thép cần thiết, đặc biệt là thiếu các vòng cốt thép đai quấn quanh cột chịu lực.

Khi động đất mạnh xảy ra, các công trình này không thể "lắc lư", uốn cong và nứt từ từ như những tòa nhà được xây bằng bê tông biến dạng dẻo để hấp thụ năng lượng rung chấn. Khi vượt quá giới hạn chịu đựng, phần bê tông giòn ở các cột trụ sẽ vỡ vụn và nổ bung ra, lõi thép bên trong bị uốn cong hoặc gãy.

Khi đó, tòa nhà sẽ mất hoàn toàn lực đỡ và sụp đổ đè lên nhau như các lớp bánh kếp, khiến người bên trong không kịp sơ tán.

Kiểu sập này cũng gây rất nhiều khó khăn cho công tác tìm kiếm cứu nạn. Bất kỳ động thái tháo dỡ nào cũng đều có nguy cơ khiến các khối bê tông bên trên tiếp tục sập xuống, đe dọa những người mắc kẹt lẫn lực lượng cứu nạn.

"Hoạt động cứu nạn tại những công trình này đòi hỏi chuyên môn cao, bởi bạn không muốn đẩy các nhân viên cứu hộ cứu nạn vào tình thế nguy hiểm", giáo sư Catbas nói.

Điểm yếu chết người của dạng công trình này được giới chức Mỹ phát hiện sau trận động đất mạnh 6,6 độ ở Sylmar, bang California, Mỹ năm 1971. Trong số những tòa nhà bị sập khi đó có bệnh viện cựu binh tại thành phố San Fernando, đã hoạt động 46 năm, khiến 49 người thiệt mạng.

Đến trận động đất Northridge mạnh 6,7 độ năm 1994 ở California, nhiều công trình bê tông tiếp tục đổ sập, bao gồm một phần tòa nhà của tập đoàn chăm sóc sức khỏe Kaiser Permanente và trung tâm thương mại Bullock’s.

Kể từ thập niên 1970, nhiều nước, trong đó có Venezuela, đã sửa đổi tiêu chuẩn xây dựng tối thiểu nhằm cấm các công trình sử dụng bê tông không có khả năng biến dạng dẻo và yêu cầu cấu hình cốt thép có khả năng chống rung chấn tốt hơn.

Một tòa nhà bị hư hại ở La Guaira ngày 25/6. Ảnh: AP

Sẽ cần thêm thời gian để đánh giá quy chuẩn xây dựng và thực tiễn thi công tại các thành phố của Venezuela bị tàn phá trong trận động đất mới nhất. Nghiên cứu công bố năm 2020 đề cập khả năng các chuyên gia sẽ khuyến nghị gia cố công trình rủi ro cao. Một báo cáo năm 2023 cũng đề xuất đưa các tiêu chuẩn mới vào quy chuẩn động đất của Venezuela nhằm nâng cao độ an toàn công trình.

Trên thế giới, các công trình xây dựng theo tiêu chuẩn cũ vẫn tiếp tục bị sập trong các trận động đất, như tại đảo Đài Loan năm 1999, New Zealand năm 2011, Mexico năm 2017, Thổ Nhĩ Kỳ và Syria năm 2023, và gần đây nhất là Philippines, nơi video ghi lại cảnh công nhân tháo chạy khỏi tòa nhà rung lắc dữ dội trước khi công trình sập hoàn toàn.

Hai trận động đất lớn tại Venezuela xảy ra liên tiếp như "đòn kép", với cường độ lần lượt 7,2 và 7,5, cách nhau chỉ 39 giây, theo USGS. Ước tính khoảng 20.000 người trải qua mức rung chấn "dữ dội", đủ mạnh để làm lệch móng công trình và gây thiệt hại nghiêm trọng.

Tâm chấn của trận lớn hơn nằm cách Caracas khoảng 160 km về phía tây, thuộc bang Yaracuy, nhưng sau đó đứt gãy lan dài về phía đông, truyền năng lượng địa chấn tới thủ đô. Theo tính toán của USGS, Caracas chịu rung chấn ở mức "trung bình", nhưng vẫn đủ gây thiệt hại nặng cho một đô thị chưa từng trải qua rung lắc mạnh trong thời hiện đại.

Đống đổ nát của những tòa nhà bị sập tại La Guaira. Ảnh: AP

"Đây là một trong những trận động đất gây thiệt hại nghiêm trọng bởi nó kết hợp giữa cường độ rất lớn và mật độ dân cư cao", nhà địa chấn học Lucy Jones thuộc Viện Công nghệ California (Caltech) nhận định.

Đây có thể là cơn địa chấn mạnh nhất Venezuela từng ghi nhận trong 125 năm qua, sau trận động đất mạnh 7,7 độ ngoài khơi nước này năm 1900 khiến 21 người thiệt mạng. Hồi năm 1967, trận động đất 6,6 độ xảy ra gần Caracas, khiến 240 người tử vong và phơi bày mức độ dễ tổn hại của thành phố.

"Nhìn chung, người dân trong khu vực này đang sống trong các công trình dễ tổn hại trước động đất", USGS cho biết.

Huyền Lê (Theo Los Angeles Times, AFP)