فرسایش یکی از تهدید های دست کم گرفته شده در زیرساخت های سراسر جهان است، به آرامی، اغلب به طور آشکار، تا زمانی که یک شکست ناگهانی باعث آسیب فاجعه بار می شود، از بانک های بزرگراه به دلیل تخریب سیل، استراتژی های قابل اجرا، و جلوگیری از فرسایش، خرابی های ناشی از فرسایشی، میلیاردها دلار را تجزیه و تحلیل کرده و ادعا می کند زندگی با بررسی علل ریشه بلایای عمده، ما می توانیم استراتژی های عملی برای استخراج تکنیک های طراحی، و کنترل مدرن را استخراج کنیم که می تواند چندین سیستم های حیاتی را حفظ کند و جلوگیری از این خرابی های حیاتی را داشته باشد.

درک فرسایش و تاثیر آن بر زیرساخت

فرسایش حذف فیزیکی خاک و سنگ توسط آب، باد، یخ یا گرانش است.در تنظیمات زیربنایی، فرسایش ناشی از آب تهدید غالب است. می تواند پایه ها را تمیز کند، دیوارهای را حفظ کند، جاده ها را شستشو دهد، و شیب های بی ثبات کننده اغلب توسط فعالیت های انسانی مانند جنگل زدایی، زهکشی ضعیف و جمع آوری، هنگامی که فرسایش یک عنصر، کاهش ظرفیت فرسایش ساختاری (تعامل فرسایش ناگهانی و تخریب) می تواند تسریع شود.

انواع فرسایش خطرناک ترین برای زیرساخت

  • ] [[ ] ] حذف رسوب در اطراف پای پل، چنگال و سد پایه با آب سریع حرکت می کند. Scour علت اصلی شکست پل در ایالات متحده است.
  • (فَلَهُمْهُمْهُمْهُمْهُمْهِ وَهُمْهُمْهُمْهِهُمِهُوا مِنَهُمْهُمِهُمْهُمِهُمِهُمِهُمِهُوا مِهُمِهُوا مِهُمِهُمِهُوا مِهُمِهُوا مِهُمِهُمِنِهُوا مِنِنِهُمِهُمِهُمِهُوا مِهُوا مِنِهُمْهُمِنْهُمْهُوا مِهُمَهُوا مِنَهُمِنْهُمْهُمَاَهُمِنَهُمِنَهُمَهُمْهُمِنَهُوَهُمْهُوَهُمَاَهُوا مَ
  • [[۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰]] [۱۰]] [۱] [۷]] [۷]] [۷]] [۷]] [۷] [۷]] [۷]] [۷] [۷]] [۷]] [۷] [۷]] [۷]] [۱] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۷] [۷]]]]]]] [۱] [۷]]] [۷]]] [۱] [۷]]] [۱]]]] [۱]]]] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷] [۷]] [۷] [۷]] [۷] [۱]]] [۱] [۱] [۷] [۷]]] [۷] [۷] [برکَ [۷] [۷] [۷]]] [برکَ
  • [[۱] [۱۰] فرسایش کولاست؛ [۱۰] [۱] [۱] [۱]] اقدام موج و طوفان افزایش می یابد تا آب دریا را تضعیف کند، و جاده ها در نزدیکی ساحل.

هر نوع نیاز به بازرسی و روش های کاهش یافته دارد، علائم اولیه را تشخیص می دهد – مانند خروجی های زهکشی، ترک ها یا حل و فصل – می تواند مرحله را برای یک فاجعه تنظیم کند.

بررسی های موردی شکست های عمده زیرساخت

دانلود بازی Leh Land Rush در سال 2010

در ماه اوت 2010، یک زمین لرزه عظیم که توسط باران های سنگین موسم ایجاد شد، بخش بزرگی از شهر لی در Ladakh، هند را نابود کرد، بیش از 200 نفر جان خود را از دست دادند و زیرساخت های حیاتی از جمله جاده ها، لوله های آب و خطوط برق انحراف، نشان داد که ساخت و ساز غیر قابل کنترل در شیب، فقدان کانال های زهکشی مناسب، و حذف ارزیابی های گیاهی پایدار به طور قابل توجهی افزایش میزان فرسایشی از آب های سخت، حتی می تواند شامل شیب های سخت و شیب دار باشد.

بحران سد Oroville 2017، ایالات متحده آمریکا

در فوریه 2017، سد Oroville در کالیفرنیا فرسایش شدید از اصلی ترین سیل و نشت اضطراری آن را تجربه کرد. بتن نشتی به دلیل فرسایش و فرسایش ناشی از جریان، ایجاد یک گودال عظیم، از فروپاشی ترس، مقامات دستور تخلیه 188000 نفر از ساکنان را به پایین جریان جریان جریان داد. این حادثه نشان داد که زیرساخت های موجود دهه ها پیش طراحی شده است ممکن است مقاومت در برابر مواد معمول برای ردیابی آسیب های شدید، تا زمانی که به طور منظم آسیب رساندن به آن منجر شد.

شکست سد Teton 1976، ایالات متحده آمریکا

در 5 ژوئن 1976، سد Teton در آیداهو به طور فاجعه آمیزی سقوط کرد، انتشار 80 میلیارد گالن آب و کشتن 11 نفر، شکست ناشی از فرسایش داخلی (پیلینگ) از طریق بانکداری سد، آب از طریق خاک بسیار خشک و خشک شده در پایه و به تدریج شسته شده، ایجاد یک کانال داخلی که در نهایت نقض شده است، اقدامات ایمنی مواد اولیه (برای مشاهده سیستم های کنترل دقیق و دقیق از طریق فیلتر های کنترل زمین، شامل می شود.

شکست سد ادویل 2020، ایالات متحده آمریکا

در ماه می 2020، بارش های سنگین باعث شد که سد عدنویل در میشیگان پس از تاریخ هشدار های نظارتی شکست بخورد، این سد برای ظرفیت نشت ناکافی و فرسایش خزانه داری به کار رفته بود.شکست باعث شد سیل سیل را کاهش دهد و هزاران نفر را مجبور به تخلیه کند. این حادثه تقویت کرد که تعمیر و نگهداری از ویژگی های کنترل فرسایش - محافظت از خروجی، تخلیه و تخلیه ناگهانی - جلوگیری از تخلیه و تنظیم مجدد غیر قابل مذاکره است.

سقوط بزرگراه Slope در سال 2013 کلرادو

سیل های سال 2013 کلرادو باعث آسیب گسترده به بزرگراه های کوهستانی و راه آهن شد. صدها مایل از جاده ها توسط آب های سیل زده شده توسط زباله های زباله تضعیف شد.در بسیاری از موارد، فرسایش شیب پر و شیب برش منجر به جاده های بدون حمایت شد. این فاجعه بر اهمیت طراحی سیستم های زهکشی برای رویدادهای شدید، استفاده از پتوهای فرسایشی و حفظ دیوارهای شیب آسیب پذیر، و اجرای تخریب ناپذیر (عملیات آتش سوزی افزایش یافته) تاکید کرد.

عوامل کلیدی کمک به شکست های زیرساختی تخریب شده

تجزیه و تحلیل این مطالعات موردی موضوعات مشترک را نشان می دهد:

  • طراحی برای رویدادهای شدید: بسیاری از شکست ها در طول بارش یا سیل رخ داد که فراتر از معیارهای طراحی آب و هوا افزایش فرکانس چنین شدید است.
  • ] نظارت بر ساخت و ساز: [FLT 1 ] استفاده از مواد قابل تنظیم، جمع آوری نامناسب و عدم اقدامات کنترل آب در طول ساخت و ساز ایجاد آسیب پذیری پنهان.
  • در نگهداری و نظارت ناکافی: فرسایش یک فرایند تدریجی است؛ بدون بازرسی منظم، مشکلات کوچک تبدیل به نقض بزرگ.
  • (فَلَهُمْهُمْهُمْهُمْهُمْهُمْهُمْهُمِهُمِهُواً وَهُمْهُوا مِنَهُمْهُوا مِنَهُمْهُمِهُمِهُوا مِهُمِهُوا مِنَهُمِنَهُوا مِهُوا مِهُوا مِنْهُمْهُوا مِنَهُمْهُمْهُوا مِنْهُمْهُمْهُوا مِنَهُمْهُمْهُمْهُوا مِهُمَهُمْهُوا مِنْهُمْهُمْهُمْهُوا مِنَهُمِنَهُمَهُمْهُمَهُوَهُوَهُمَهُوَهُوَاَهُمَ
  • مدیریت گیاهی: در شیب، پوشش گیاهی ریشه دار خاک را تثبیت می کند بدون اینکه جایگزین فرسایش دعوت کند.

درس هایی که برای زیرساخت های آینده یاد گرفته اند

تشخیص و نظارت اولیه

بازرسی های منظم اولین خط دفاع هستند. بازرسی های بصری باید به دنبال نشانه های فرسایشی مانند تجمع رسوب در کانال های زهکشی، ترک ها در بتن، حل تفاوت یا ریشه های در معرض شیب تکنیک های نظارت پیشرفته - از جمله نظرسنجی های LiDAR، فتوگرامومتر، و در محل سنج - می توانند تغییرات ظریف را قبل از تبدیل شدن به بحرانی برای سد، و روش های نظارت بر جریان واقعی ثابت شده است.

طراحی مناسب و مواد

استفاده از مواد مقاوم در برابر فرسایش یک سرمایه گذاری طولانی مدت است. بتن Roller با مقاومت بالای آبراه برای نشت، پاره شدن با درجه بندی مناسب برای پوشش کانال، و لوله های خاک کشتیک برای بانک ها نمونه هایی هستند. طراحی باید برای سناریوهای هیدرولوژیک بدترین حالت، نه فقط شرایط متوسط.

سیستم های تخلیه موثر

آب باید مدیریت شود، نه مسدود شده است.یک سیستم زهکشی خوب شامل کنترل آب سطحی (آب، فاضلاب، خرچنگ ها) و تخلیه زیر سطح (زیرdrains، حفره های گریه، پتوهای زهکشی) است که فارغ التحصیل باید مستقیم از شیب و پایه های نگهداری منظم به پاک کردن زباله ها از داخل و رسانه ها ضروری است؛ تخلیه پوسته اصلی برای آسیب های اولیه است.

و بازسازی و تقویت

ویت یک ابزار کنترل فرسایش طبیعی است. علف های عمیق ریشه دار، درختچه ها و درختان خاک را متصل و باران را از بین می برند.در شیب های شیب دار، تکنیک های مهندسی زیستی مانند گلاب های پخته شده، سهام زنده، و کنترل فرسایش ریشه های گیاه را با تقویت ساختاری ترکیب می کند.

آمادگی اضطراری

هیچ زیرساختی قابل نفوذ نیست، داشتن یک طرح پاسخ برای شکست های احتمالی مربوط به فرسایشی بسیار مهم است.برنامه ها باید سیستم های هشدار اولیه (ارزیابی های کاهش، سنسور سطح آب)، مسیرهای تخلیه قبل از شناسایی شده و ذخیره مواد تعمیر اضطراری (ریپراپ، کیسه های شنی، حفاری های منظم و پروتکل های ارتباطی عمومی می توانند آسیب برسانند زمانی که یک شکست رخ می دهد.

تکنیک های کنترل کننده ی نوآورانه

مهندسی مدرن چندین راه حل پیشرفته کنترل فرسایش را ارائه می دهد:

  • لوله ها و پتوهای کنترل فرسایش (ECBs): تشک های تجزیه و تحلیل شده یا مصنوعی که خاک را در محل نگه می دارند در حالی که گیاهان در شیب ها، کانال ها و اطراف culverts استفاده می شود.
  • تقسیم بندی و بلوک های بتنی بیان شده (ACBs): اتصال یا زره سیمان که مقاومت در برابر جریان های با سرعت بالا و حرکت موج.
  • ناخن و تیرباران؛ برای برش های شیب دار، ناخن های خاک همراه با یک صورت بتنی تقویت شده، ثبات شیب دائمی را فراهم می کند.
  • ساختارهای پر از گلاب: دیوارهای انعطاف پذیر، قابل استفاده که می تواند به عنوان حفظ دیوارها، بازسازی مجدد، و یا پوشش کانال استفاده شود، انطباق با حل و فصل و فرسایش.
  • ] تثبیت فنی: ترکیب عناصر ساختاری (به عنوان مثال، ریشه برش، لایه برس) با گیاهان زنده برای ایجاد یک دفاع از فرسایش خود را.

نتیجه گیری

شکست های ناشی از فرسایش در Leh، Oroville، Teton، EdLTville و بزرگراه های کلرادو نه تنها رویدادهای تاریخی - آنها هشدار می دهند، زیرا تغییرات آب و هوایی افزایش آب و هوا، پتانسیل برای آسیب های مربوط به فرسایش - جامعه مهندسی باید از تعمیر واکنش پذیر به طراحی فعال، نظارت و نگهداری حرکت کند.