Erosion dünya çapında altyapıya en hafif tehditlerden biridir. Genellikle büyük altyapı felaketlerine neden olan aşırılıklardan dolayı, otoyol embanklarından alınan bu makale birkaç dönümü analiz eder ve kritik kaynakları koruyabilen modern erozyona yol açan hataların ortaya çıkmasını sağlar.
Erosion ve Altyapı üzerindeki Etkisi
Erosion, toprak ve kayanın su, rüzgar, buz veya yerçekimi ile fiziksel kaldırılmasıdır. altyapı ayarlarında, su kaynaklı erozyon, yapısal bir elementin oluşmasına neden olabilir ve erozyonun mekaniklerini anlayabilir - erozyonu anlar, rill erozyon, ve iç erozyon gibi aktivitelere hızlanır. - erozyonu teşvik ettiğinde - etkili bir karşıtlığı tasarlar.
Erosion Çoğu Tehlikeli Altyapı
- [FONT:0]Scour: [Dönetici] Köprü piers, abutments ve dam vakıflarının hızla kaldırılması, ABD'de köprü başarısızlığının başlıca nedenidir.
- [FONT:0)Piping:[Dönetici:[Dönetici:0) Bir baraj veya bankada iç erozyon, küçük fisürler aracılığıyla su akışlarının nerede olduğunu, onları bir ihlal meydana gelene kadar genişletin.
- [FONT:0]Slope erozyonu: [Döntgen:[Dönekli üstler, üst katları keserek ve dolduran eğimleri doldurarak, gulent ve olaysal eğim başarısızlıklarına yol açıyor.
- [FONT:0]Coastal erozyon:[Dönetici:[Dönetici: 0,0) Dalga hareketi ve fırtına deniz duvarlarının altında dalga geçiyor ve kıyıların yakınında yol yolları.
Her tür, belirli bir denetim ve mitigation yaklaşımlarını gerektirir. Erken işaretleri görmezden gelmek - sedi-laden drenaj kapıları, çatlaklar veya yerleşim gibi - bir felaket için sahneyi ayarlan.
Büyük Altyapı Vaka Çalışmaları Başarısızlık
2010 Leh Landslide, Hindistan
Ağustos 2010'da, ağır keşiş yağmurları tarafından tetiklenen büyük bir toprak toprak topraklar, Ladakh'daki Leh şehrin büyük bir kısmını tahrip etti, Hindistan. 200'den fazla insan hayatını kaybetti ve yollar dahil olmak üzere kritik altyapı, su boruları ve güç hatları şiddetli bir şekilde azaltıldı. Doğru drenaj kanalları üzerinde kontrol edilen inşaatın gerekliliği, yüzeysel dönüşümlerin yerleştirilmesi ve yeraltı suyu azaltımının yerleştirilmesinin gerekliliğini açıkladı.
2017 Oroville Dam Krizi, ABD
Şubat 2017'de, Kaliforniya'daki Oroville Dam, mevcut altyapının on yıllar önce tasarlanmış modern hidrolojik aşırılığa ve akış kaynaklı erozyon nedeniyle parçalanmış betonlar, büyük bir krater yaratma önerileri yaratarak, erozyona dayanıklı 188.000 kişinin tahliye edilmesini emretti. Olay, on yıllar önce tasarlanmış olan modern hidrolojik aşırılıkları takip etmeye ve düzenli denetim protokollerine karşı çıkamadı.
1976 Teton Dam Başarısızlığı, ABD
5 Haziran 1976'da, Teton Dam, İzlanda'daki felakete neden oldu, suya 80 milyar galon salladı ve 11 kişiyi öldürdü. Başarısızlık, dünya çapında ayrıntılı geologic soruşturmalar, filtreler ve drenaj sistemleri kullanımı ile ilgili olarak, kapsamlı bir araçlama (piezometreler) erken tespit edilen iç kanal oluşturmak için.
2020 Edenville Dam Başarısızlığı, ABD
Mayıs 2020'de, Michigan'daki Cennetville Dam'a düzenleyici uyarılar tarihinden sonra başarısız oldu. Karıştırma koruma, drenaj platformları ve embankment'ın erozyonu için yetersiz bir şekilde atıfta bulunuldu.
2013 Colorado Taşları'nda Karayolu Slope Collap
2013 Colorado suları dağ otoyollarına ve demiryolulara çok fazla zarar verdi. Yüzlerce mil yol tahrip edici duvarlarla tahrip edildi ve birçok durumda, eğimleri doldurup eğimleri kestiler.
Anahtar Faktörler Erosion-Related Altyapı Başarısızlıkları Katkıya Katkı Sağlıyor
Bu vaka çalışmaları analiz etmek ortak iplikleri ortaya çıkarır:
- [FONT:0]Inadequate tasarımı aşırı olaylar için:) Birçok başarısızlık, yağmur veya orijinal tasarım kriterlerini aşan su yağışları sırasında meydana gelir.
- [FONT:0)Poor inşaat gözetimi:[Dönemli malzemeler, uygunsuz kompaktlama ve inşaat sırasında su kontrol önlemleri eksikliği gizli açıklar yaratır.
- [0]Yetersiz bakım ve izleme:[Dönetici:0] Erosion aşamalı bir süreçtir; düzenli denetimler olmadan küçük sorunlar büyük ihlaller haline gelir.
- [FONT:0)Missing veya büyüklükteki drenaj: Orta büyüklükteki su diversiyon yapıları veya erozyonu hızlandırmaz.
- [FONT:0)Inadequate Plant Yönetimi: Yeğenlerde, derin köklü bitki örtüsü erozyonu yapmadan toprağı stabilize eder.
Future Infrastructure için Öğrenilen Dersler
Erken Tespit ve İzleme
Düzenli denetimler savunmanın ilk hattıdır. Görsel denetimler, drenaj kanallarında sedisyon inşa etmek, betonda çatlaklar, diferansiyel yerleşim veya eğimlerdeki kökleri ortaya çıkarmak için kanıtlanmış yöntemlerdir. Gelişmiş izleme teknikleri - LiDAR anketleri, drone fotogrammetrileri ve in-place inclinometers - kritik hale gelmeden önce ince değişiklikler tespit etmelidirler.
Proper Design and Materials
erozyona dayanıklı malzemeler kullanmak uzun vadeli bir yatırımdır. Roller-compacted beton yüksek aşınma direnci ile yüksek atlar, kanal astarları için yeterli yüksek çözünürlükle dalgalanır ve embanksif çamur hatları örneklerdir. Tasarım en kötü davalı hidrolojik senaryolar için dikkate alınmalıdır, sadece ortalama koşullar.Incorporating energy dissipators (stilling) kanal içipler için akış ve spesansları azaltır.
Etkili Drenaj Sistemleri
Su yönetilmelidir, bloke edilmemelidir. İyi tasarlanmış bir drenaj sistemi yüzey suyu kontrolü (kahkahalar, bağırsaklar, culverts) ve subsurface drenaj (kahkahalar, delikler, drenaj battaniyeleri) ile eğimlerden ve vakıflardan uzak durmalıdır.
Vejetasyon ve Dondurma
Vejetasyon doğal erozyon kontrol aracıdır. Derin kökler, otlar ve ağaçlar toprağa bağlanır ve yağmur yağdırır. dik yamaçlarda, biyomühendislik teknikleri, canlı hisse senetleri ve erozyon kontrol battaniyeleri, bitki köklerini yapısal takviye ile birleştirir. kritik alanlarda, duvarları korur, toprak tırnakları ve zemin demirleri ek destek sağlar.
Acil Durum Hazırlanma
Hiçbir altyapı yetersizdir. Potansiyel erozyonla ilgili başarısızlıklar için bir yanıt planına sahip olmak önemlidir. Planlar erken uyarı sistemleri (kesin ölçümler, su seviyesi sensörleri), acil onarım malzemelerinin önceden tanımlanmış tahliye rotaları ve stokları (riprap, kumbaglar, geotextileler). Düzenli matkaplar ve halk iletişim protokolleri başarısızlık meydana geldiğinde zararları azaltmalıdır.
Yenilikçi Erosion Kontrol Teknikleri
Modern mühendislik birkaç gelişmiş erozyon kontrol çözümü sunar:
- [FONT:0)Geotextiles ve erozyon kontrol battaniyeleri (ECB):[DÜT:1), Bitkileri dikken yerde bulunan biyodegradable veya sentetik matlar.
- [FONT:0]Grouted riprap ve sanatsal beton bloklar (ACB)[FONT: ), Yüksek seviyeli akışlara ve dalgalara karşı direnen veya çimentolu zırhlara karşı çıkan.
- [FONT:0)Soil çivi ve atış:[Dön kesmeler için, takviyeli beton yüzü ile birlikte toprak tırnakları kalıcı bir eğim stabilizasyon sağlar.
- [FONT:0]Rock-full gabion yapıları: Esnek, duvarları, yeniden dirilmeleri veya kanal astarları, yerleşim ve erozyona adapte edilebilir duvarlar.
- [FONT:0)Bioteknik stabilizasyon: [Dönetici:[Dönetici:0)) Yapısal elemanları (örneğin, kök wads, fırça tabakalama) kendi kendini terk eden erozyon savunmasını oluşturmak için canlı bitkilerle.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Leh, Oroville, Teton, Edenville ve Colorado otoyolları sadece tarihi olaylar değildir - iklim değişikliği yağışları ve deniz seviyesindeki hasarları güçlendiriyor, erozyonla ilgili hasarlar için potansiyel, proaktif bir tasarıma, izlemeye ve bakıma geri dönmek zorunda kalır.Örnek:) Kaynak Geliştirme Merkezi'ne erozyon kontrolüne tabi tutulur.