Permafrost ve Altyapıdaki Etkisi

Permafrost, Kuzey Hemisphere'nin maruz kaldığı toprak yüzeyinin yaklaşık yüzde 24'ü, ortopedik ve yüksek dağ bölgelerinin alt-Arctic'i ortadan kaldırır. mühendisler ve planlayıcılar, bu bölgelerdeki binalar, boru hatları ve binalarla görev yaparlar, permafrost sübvansiyonel toprakları her yaz ortadan kaldırır, permafrost sübvansiyonları ve zeminleri kaybederler.

Permafrost Doğası: Tipler ve Termal Davranış

Permafrost, manzaraya karşı üniforma değildir.Yerel olarak, buz içeriği ve sıcaklık değişikliklerine duyarlıdır. Geoteknik mühendisler permafrost'u kapsamakta olan üç geniş kategoriye sınıflandırır: Sürekli permafrost (düşük 90-% 100), zemin ısıtılır ve en sıcak permafrost (50-% 90), ve daha da kırılgandır (toplanmış ısıtılır.

Zeminin en üst tabakası, aktif tabakanın doğal ısı dengesini bozabilir, alttaki üşütme ..Bir kez, her yaz ve tekrar serbest bırakılabilir, özellikle de söndürücü toprak türleri.

Anahtar Mühendisliği Challenges Permafrost tarafından İzinlendi

Thaw Çözüm ve Enstability

Buz zengin permafrost thaws, buz içeriği yüksekse ve toprak hacmi azalır, Norilsk'ta bir park garajı yıkılır, Rusya'nın temelleri altında birkaç metre uzakta olması dramatik olabilir: Tuktoyaktuk kasabasındaki onlarca bina, Kanada'nın kaldırıldığı veya boru hattının çöktüğü gibi, doğuşundığı yerdeki bir kıyı şeridinin çöktüğü gibi, Rusya'nın çökmüş olduğu gibi çökmüş durumda.

Frost Heave ve Buz Lensi Formasyon

Donmuş döngü sırasında, don heave'nin mevsimsel olarak donmuş zeminde daha yaygın olduğu, aktif katman yeniden donmuş bölgelerde de meydana gelir.Bu lensler zemin yüzeyi birkaç santimetre yükseltebilir, don heave mühendisleri olarak bilinen bir fenomen, o da yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte de dikkate alır.

Kazım Zorları

Soğuk zeminin yavaş ve pahalı olması. Kışın, permafrost, ağır ripping, pre-bter veya rock kullanımının artması, yaz aylarında, tahmin edilen aktif tabakanın ısıtılması olabilir:0)))) - Projenin kaçınmak için neredeyse imkansız olan bir organik depozito. İnşaat süresi, ekipman aşınması artışları ve projeler, bütçeleri aşıyor.

İklim Değişikliği ve Permafrost Geri Dönüşümlü

Küresel ısınma, kutup bölgelerindeki yıllık sıcaklıkları iki kattan fazla küresel ortalamaya yükseltiyor. Arctic ısıları, permafrost sıcaklıklar yükselir ve permafrost küçültülleri artırıyor - bu da küresel ısınmayı hızlandırıyor: Bu, altyapı planlayıcıları üzerinde doğrudan bir etkisi var: yollar uzun süredir kırılgan çatlakları geliştiriyor ve temelleri eğimli zeminler inşa etmeli.

Permafrost Adaptasyon için Mühendislik Stratejileri

Son altı yılda mühendisler, permafrost sıcaklığı, buz içeriği, bina tipi ve bütçeye bağlı olarak ısıyı önlemek için bir takım teknik geliştirdiler.

Elevated Structures and Pile Foundations

En başarılı yöntemlerden biri, bina zemini ve zemin yüzeyi arasında inşa edilmiş ve yaz aylarında binanın gölgelendirilmesi, zeminin ısıtılması gibi bir tasarım oluşturur.Bu tasarım genellikle çelik, beton veya ahşap yüzeyi ile donatılmıştır ve bir pilot delik ve sonra hızla donmuş bir şekilde donmuş bir ısınma ısıtılma ısıtılır.

Termosiphons ve Heat Pipes

Termosifonlar yerden ısınan ve ısıyı kaldıran pasif ısı transfer cihazlarıdır ve soğuk kış havasına salıverilirler. Bazı projelerde, bir yapının tüm ayak izi altında kalıplar tarafından monte edilirler. Örneğin, Bara Köprüsü dışsal olmayan bir şekilde termosifonlar yaygın olarak kullanılır, bu yüzden birçok binayı terk edilmiş ve birçok binadan ayrılırlar.

Gravel Pads ve Katmanları

Daha basit ama etkili bir teknik, inşaattan önce orijinal zemin üzerinde kalın bir mezar ped yerleştirmektir. Mezarlık pedi bir termal tampon olarak hareket eder: yazlık penetrasyonunu azaltır ve zeminin altında dolaşmasına izin verir.Sokak ammafilliği yeterince kalınsa, ek olarak, ek olarak, ek olarak, eklenmiş polithane (XPS) veya poliurethane köpük yalıtımı ped içine yerleştirilebilir veya doğrudan permafrost ısı akışına girer.

Adfreeze ve Displacement Foundations

Yararlı yüzey ve donmuş topraklar gibi daha küçük yapılar için, bu yöntem iyi bir bağ sağlamak için kurulum sırasında dikkatli bir kontrol gerektirir.[Dönetici:2))

Hızlı İnşaat ve Mevsim Timing

Aktif katman rahatsızlıklara karşı hassas olduğundan, birçok proje, kış boyunca büyük toprak işleri donmuş ve ekipman ısıtılmış olmayan soğuk algınlığına da yol açıyor. Kışın inşaatı için buz yolları ve buz köprüleri kullanımı zorlaştırır.Yaz aylarında, çabalar en aza indirmek için yapılır, sonraki sezon boyunca inşa edilen binayı terk etmek ve organik maddeye yardımcı olur.

Vaka Çalışmaları: Major Projects'den dersler

Trans-Alaska Boru Sistemi (TAPS)

1977 yılında Tamamlanan 1,300-kilometre boru hattı, Prudhoe Bay'dan sürekli ve sonsuz permafrost ile birlikte yüksek çözünürlükte bulunan boru hattının yüksek çözünürlükte tutulmasıyla karşı karşıya kaldı.

Qinghai-Tibet Demiryolu

Tibetli Yaylası'nın 1,100 kilometre üzerinde, bunların çoğu sıcak ve buzlu permafrost tarafından yapılır, bu demiryolu (2006'da tamamlanmamış) en yüksek ve en zorlu permafrost demiryolu inşa edildi.

Alaska Highway ve Dempster Highway

Permafrost üzerinde yapılan yollar belirli bir problemden muzdariptir: karanlık kaldırım güneş radyasyonu, aşağıdaki zemini ısıtın.The Dempster Highway in Canada, which goes into the Arctic, experience and remediation revision because to sığ permafrost. Bakım ekipleri ışık renkli yüzey tedavileri, yalıtım tabakaları ve drenaj iyileştirmeleri ile deneymiştir.Bu otoyollardan dersler Arctic için güncel tasarım kılavuzları bilgilendirdi, Düzenli izleme ve yeniden araçlama ihtiyacına ihtiyaç duyuyor.

Çevre ve Düzenlemeler

permafrost'daki inşaat dikkatli çevresel değerlendirme olmadan devam edemez. tundra'yı yok edebilir ve karbonat yargıları için daha önceden inşa edilmiş bir termal analiz gerektirir; en azından tam bir şekilde, zemin buzun erimesi ile oluşturulan bir arazi arazi arazi arazisi - ki bu alternatif drenaj kalıpları, tahripler ve atmosfere açık hava koşulları.[değiştir | kaynağı değiştir]

Çevre grupları ve Yerli topluluklar, planlama sürecindeki paydaşların sürekli olarak etkilerini endişelendiler ve tasarımlara dahil etmek için Alaska Üniversitesi'nde yıllık incelemeler yaşandı.

Ahead: Innovations and Future Yol

Permafrost ısılar ve thaws olarak, inşaat endüstrisi yeni teknolojilere yatırım yapıyor.Bir gelişmekte olan alan, ısı pompalarını kullanan temeller ), Norveç'te soğutma modundan geçebilir, daha sıcak bir iklimde donmuş olan zemini tutmaktır.Bir başka deyişle, karbonat ağları ve uydu temelli uzaktan algılama sistemleri ) ısı pompasının zemini izlemek için yapılandırılır.

İklim değişikliği adaptasyonu, statik tasarımlardan uyarlanabilir planlamaya geçiş yapmaya zorlanır. Tüm maliyetlerde permafrost'u korumak yerine, bazı mühendisler şimdi kontrol edilen toplanılmış bir şekilde yerleşmeye izin verir.Bu yaklaşım, sözde “kanıklık” tasarım[Dönemli) olarak, permafrost'un çok sıcak veya buz-poorun pahalı soğutma sistemleri için çok sıcak olduğu alanlarda kullanılır.Bu yaklaşım, ağır topraklar kullanarak ve herhangi bir yerleşimin kabul edilebilir sınırları içinde kalmasını sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Permafrost, soğuk bölgelerdeki altyapı gelişimi için en çok aranan engellerden biri olarak kalır. Sıcaklık değişiklikleri, yüksek buz içeriği ve dünya çapındaki en sert iklimlerle ilgili mühendislik sophistikasyonu ile karmaşık etkileşimlerin bir kısmını oluşturur. Ancak son yarım yüzyıl boyunca önemli bir çözüm portföyü üretmiştir - gelişmiş termosifon dizisine - bu, hava kirliliğine izin veren, iklim kontrolüne ve tüm şehirlere olan ihtiyacı olan en sert iklimle karşı karşıya kalır.

[[0|kaynaklar ve Okuma[[Dönler: 1)

  • [FONT:0]USGS Permafrost Special Topic[Dönetici: 1) C Kapsamlı Permafrost bilim ve izleme genel bakış.
  • [FONT=0] Ulusal Araştırma Konseyi Kanada – Permafrost Bölgelerde Mühendislik İçin Kılavuzlar[DÜT:1).
  • [FONT=0)Arctic Watch and Assessment Program (AMAP) - Permafrost ve Altyapı Raporu).