שיעורי בקרת האירוסין למדו מכישלונות של תשתיות גדולות
ארוסה היא אחד האיומים המזלזלים ביותר לתשתיות ברחבי העולם.זה פועל לאט, לעתים קרובות באופן בלתי נראה, עד שכישלון פתאומי גורם נזק קטסטרופלי.מבנקים מהירים מתמוטטים לשחיקה כדי לסכרים בשל הידרדרות, כשלים מונעים סחף עולים מיליארדי דולרים וטוענים חיים. על ידי בחינת הסיבות לאסונות גדולים, אנו יכולים להפיק אסטרטגיות יעילות לתכנון, לפקח על מספר מחסומים קריטיים, ולנתח את התוצאות של שיטות קריטיות יותר, ולנתח את התוצאות של שיטות קריטיות יותר.
הבנת ארוסה והשפעותיה על תשתיות
ארסיון הוא הסרת הקרקע והסלע הפיזי על ידי מים, רוח, קרח או כוח הכבידה.בהגדרות תשתיות, שחיקה הנגרמת במים היא האיום הדומיננטי.זה יכול לפסל יסודות, תוך שמירה על קירות, לשטוף כבישים, ולערעור מדרונות.התהליך מואץ לעתים קרובות על ידי פעילות אנושית כגון הרס, ניקוז עני, קומפקטיות לקויה, קומפקטיות לא מספקת. כאשר הוא מקלקל אלמנט מבני, הוא יכול להפחית את שחיקה פנימית, שחיקה, שחיקה פנימית, שבץ, שבץ, שבץ, שבץ, הוא יכול לעתים קרובות מנקה יעילה, שבץ, שבץ מוחית המוחקה פנימית, התמוטטות שבץ, שבץ, שבץ, שבץ, שבץ, שבץ מוחית יעילה - הוא יכול לגרום לשחיקה פנימית יעילה - התמוטטות - שבץ מוחית יעילה - שבץ מוחית שבץ מוחית שבץ מוחית יעילה - שבץ מוחית - שבץ מוחית יעילה - שבץ מוחית יעילה - שבץ מוחית יעילה - שבץ מוחית יעילה התמוטטות - שבץ מוחית יעילה - התמוטטות - שבץ מוחית יעילה שבץ מוחית יעילה - התמוטטות - שבץ מוחית יעילה שבץ מוחית יעילה -
סוגים של ארוסה מסוכנים ביותר לתשתיות
- (ב) ⁇ :0) ,9.9.Scour: ⁇ 1 (הסרה של משקעים סביב דלפי גשר, קצבאות, וקרנות סכרים על ידי מים זורמים מהירים.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ פנימית בתוך סכר או התגלמות שבו מים זורמים דרך סדקים קטנים, מרחיבים אותם בהדרגה עד שפרצה הפרה.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
כל סוג דורש גישות בדיקה והפחתה מותאמות. Ignoring סימנים מוקדמים - כגון שקעים מרוקנים של שאדימנט-לאדן, סדקים או התיישבות - יכולים להגדיר את הבמה לאסון.
מחקרים על כשלי תשתיות גדולות
2010 Leh Landslide, הודו
באוגוסט 2010, מפולת אדמה מסיבית המופעלת על ידי גשם כבד של מונסונים הרסה חלק גדול מהעיר להה בלהדח, הודו, מעל 200 אנשים איבדו את חייהם, תשתיות קריטיות כולל כבישים, צינורות מים, וקווי חשמל נחרבו.ח חקירות חשפו כי בנייה בלתי מבוקרת על מדרונות תלולים, חוסר ערוצי ניקוז נאותה, והסרה של צמחייה מייצבת מוגברת משמעותית.
משבר סכר אורווויל 2017, ארצות הברית
בפברואר 2017, סכר אורוויל בקליפורניה חווה שחיקה חמורה של שפך עיקרי וזריקת חירום שלה.השפיית השפך על ידי כיפוף קיוויציה ושחיקה הנגרמת על ידי זרימה, יצירת מכתש מסיבי.פחד מהתמוטטות, הרשויות הורה פינוי של 188,000 תושבים במורד הזרם.התקרית הדגישה כי תשתיות קיימות שנועדו לפני עשרות שנים לא יכולות לעמוד בקיצוניות הידרולוגיות מודרניות.
1976 Teton Dam Fail, ארצות הברית
ב-5 ביוני 1976, סכר טיטון באיידהו התמוטט באופן קטסטרופלי, משחרר 80 מיליארד גלונים של מים והרג 11 אנשים.הכישלון נגרם על ידי שחיקה פנימית (הפיקציה) דרך האמבנקמנט של סכר.מים רואים דרך אדמה מאוד לא פחות אובדנית בבסיס ושטף בהדרגה חומר, יצירת ערוץ פנימי אשר בסופו של דבר ששינה את נהלי הבטיחות ברחבי העולם.
כישלונו של עדןוויל, ארה"ב
במאי 2020, גשם כבד גרם לדמי עדןוויל במישיגן להיכשל לאחר היסטוריה של אזהרות רגולטוריות.הכר הוזכר על יכולת שפך לקויה ושחיקה של ההתגלמות.הכישלון המופעל על ידי הצפה במורד הזרם ואלפים כפויים להתפנות.התקרית חיזקה כי תחזוקה מופרעת של תכונות בקרה של שחיקה - הגנה על רפידות, חנק, חנקות, ונקזונות - להוביל להתמוטטות פתאומית ושיקום לא ניתן להחלמה.
כביש סלייפ מתרסק ב-2013, קולורדו Floods
הצפות בקולורדו 2013 גרמו לנזק נרחב לכבישי הרים ומסילות רכבת. מאות קילומטרים של כבישים עוכבו על ידי מצפות הריסות-לאדן. במקרים רבים, שחיקה של מדרונות מילוי ומורדות חתך הביאה לדרכים שלא נתמכות.האסון הדגיש את החשיבות של תכנון מערכות ניקוז לאירועים קיצוניים, באמצעות שמיכה של שליטה בשחיקה ושמירה על קירות על מדרונות פגיעים, יישום ושחיקה לאחר שריפה (מריצה מוגברת של אזור).
גורמי מפתח מתועדים לכישלונות של תשתיות מורחבות
ניתוח מחקרים אלה מגלה חוטים משותפים:
- (FLT:0) עיצוב בלתי צפוי לאירועים קיצוניים: ⁇ 1) כישלונות רבים התרחשו במהלך הגשמים או הצפה כי עלה על קריטריונים עיצוב מקוריים.שינוי האקלים מגביר את תדירות הקיצוניות.
- (ב) ⁇ :0) פיקוח בנייה: שימוש בחומרים נסתרים, קומפקטיות לא נכונה וחוסר אמצעי בקרת מים במהלך הבנייה יוצר פרצות נסתרות.
- (FLT:0) תחזוקה ו ניטור: אמבראל 1) הוא תהליך הדרגתי; ללא בדיקה רגילה, בעיות קטנות הופכות לפריצות גדולות.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ניהול צמחייה:0) ,0 (ב) ,בדרונות, צמחייה מושרשת עמוק מייצבת אדמה.
שיעורים למדו על תשתיות עתידיות
גילוי מוקדם ו ניטור
בדיקות רגילות הן קו ההגנה הראשון.בדיקות חזותיות צריכות לחפש סימנים של שחיקה כגון בניית סימנט בערוצים ניקוז, סדקים בהתנחלויות קונקרטיות, שונות, או שורשים חשופים על מדרונות.טכניקות ניטור מתקדמות - כולל סקרים לידר, תצלומים של מל"טים, ובתוך-place inclinometers - יכולים לזהות שינויים עדינים לפני שהם הופכים קריטיים, עבור סכרים אמיתיים, לחץ בזמן אמתי לחץ שבץ ותופס את הלחץ בשלב מוקדם כדי כך הם רואים לכידת לחץ דם.
עיצוב תקין וחומרים
באמצעות חומרים עמידים לשחיקה היא השקעה ארוכת טווח.רולר שותף קונקרטי עם עמידות גבוהה של שחיקה עבור שמיכות, קרוע עם דירוג נאות עבור ציפוי ערוצים, ו קוים חימר גיאסיתטיים עבור מאגרים הם דוגמאות.עיצוב צריך לקחת בחשבון עבור תרחישים הידרולוגיים הגרועים, לא רק תנאים ממוצעים.
מערכות Drainage
יש לנהל מים, לא חסום.מערכת ניקוז מעוצב היטב כולל בקרת מים משטח (עשבים, מעיים, culverts) ו ניקוז תת-קרקעי (מתחים, חורים בוכים, שמיכה מרוקנת) Grading צריך לרוץ ישירות ממורדות וקרנות. תחזוקה רגילה כדי לנקות פסולת מ inlets ו שקעים הוא חיוני; cloggedage הוא גורם ראשוני לשחיקה.
גידול ושיקום
Vegetation הוא כלי בקרה טבעי של שחיקה. דשא עמוק, צריחים, ועצים קושרים אדמה וירוטים גשם. על מדרונות תלולים, טכניקות ביו-גריהינג כגון gabions, חי את הנתח, ושמיכה שולטת שחיקה משלבת שורשים צמחיים עם חיזוק מבני.עבור אזורים קריטיים, שמירה על קירות, מסמרי אדמה, ועגינות קרקע מספקים תמיכה נוספת.
חירום
אין תשתיות שניתן להעלות על הדעת.יש תוכנית תגובה לכישלונות הקשורים לשחיקה פוטנציאליים היא קריטית.תוכניות צריכות לכלול מערכות התראה מוקדמות (מדדי נפילה, חיישני רמת מים), נתיבי פינוי מזוהים מראש, ומאגרי חומרי תיקון חירום (riprap, ארגזי חול, גאטקסטים רגילים) ופרוטוקולים תקשורת ציבורית יכולים להפחית את הנזק כאשר מתרחשת כשל.
טכניקות בקרת ארסיון חדשניות
הנדסה מודרנית מציעה מספר פתרונות בקרת שחיקה מתקדמים:
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ושמיכות שליטה בשחיקה (ECB): FLT:1 biodegradable או סינתטיות המחזיקות באדמה במקום, בעוד צמחייה מבססת.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) ,סורל מסמרן ונורה: ⁇ 1 (ב) לחתכים תלולים, ציפורניים אדמה בשילוב עם פנים קונקרטיות חזקות מספקות ייצוב קבוע של מדרון.
- (ב) [ה]:0] מבנים מלאים של גאביון מלא: נפתלי 1 [=3] חומות גמישות, חדות שניתן להשתמש בהם כשומרים על קירות, התחדשות או צפי ערוצים, להסתגל להתנחלויות ולשחיקה.
- (FLT:0)ייצובו הגלקטי: ייצוב 1:001) שילוב אלמנטים מבניים (למשל, שורש וידים, שכבת מברשת) עם צמחים חיים כדי ליצור הגנה עצמית של שחיקה.
מסקנה
(הכשלים המושרה על Leh, Oroville, Teton, Edenville, וכבישים בקולורדו אינם רק אירועים היסטוריים - הם אזהרות. as Climate Change intensifies and Sea-level Rise, הפוטנציאל לנזק הקשור לשחיקה גדל: קהילת ההנדסה חייבת לעבור מתיקון פעיל לתכנון, ניטור ותחזוקה.