Sağlık Beslenme için Tasarım Özelliklerine Dayanıklı Depreme eğilimli Bölgelerdeki Sewer Systems

Seismic Riskleri ve Sağlıksal Sewer Sistemlerinde Başarısızlık

Sağlık sistemi, yerçekimi akışı ve kesin boru gradientlere güveniyor. Büyük boyutlu depremler bu gradyanların zemindeki artışları kesintiye uğratabilir, hata rupture ve toprak lifaksiyonu içerir.Üye göre:0U.S. Geological Survey (GSUS)), kalın zemin hızlarının düşük toprak koşulları ile bölgelerde yaygın bir boru hattı hasarlarına neden olabilir.

• [FONT:0)Pipe rupture[[Dönetici: 1 ) Metal veya baskıdan malzemenin sınırları aşarak.
• [0]Joint çekmenin [Dönüşünmeler: 0,4] katı bağlantılar, diferansiyel zemin hareketini barındıramaz.
• [FONT:0]Liquefaction-indüklenen buoyancy[[DÜT:1) boruların yüz yüze veya diferansiyel olarak yerleşmesine neden oldu.
• [FONT:0]Man deliği, gevşek, su doymamış topraklar nedeniyle çökmektedir.
• [FONT:0]Pump istasyonu yapısal hasar[Dönetici: 1 ) ıslak kuyular veya üst düzey ekipman sismik bracing eksikliği olduğunda.

1994 Kuzeyridge depremi sırasında, 300'den fazla kanalizasyon hattı molası Los Angeles County'de rapor edildi, tümuvial basins'te toprak lütme nedeniyle birçok kişi 20 milyon doları aştı ve haftalar boyunca su aktı.

Bu başarısızlık mekanizmaları anlamak, karşıtlamaları tasarlamak için ilk adımdır. Bu makalenin geri kalanı her tehlikeyi ele alan belirli sismik dayanıklı tasarım özellikleridir.

Boru Ağı için Seismic-Resistant Tasarım Özellikleri

1. Esnek Pipe Malzemeler ve Duvar Yapıları

Mekanik olmayan beton veya vitrified kitsiz çamur gibi toksik borular, döngü yükleme sırasında çatlaklara karşı aşırı hassastır.Modern tasarım kodları [[FONT:0)ASCE 7-22[) Doğal iyonlarla ilgili malzemeler önerir:

• [FONT=0)Polyvinyl Chloride (VPN))[Ücretsiz 3.000'den fazla MPa, PVC borular başarısızlıktan önce% 7 uzun süredir kullanılabilir.
• [FONT:0]Ductile Iron (DI)) çimento mortar astarı ile birlikte: PVC'nin yaklaşık dört katı mekanik gücü sağlar, ancak çan ve enstanlı eklemleri çekmesi için sıkıştırılmalıdır.
• [FONT:0) Yüksek-Density Classic (HDPE))[tr|füzyon değerli ortaklar, 10–15% rupture'den önce, Atari ideali, aktif hata bölgeleri ve alanları daha sonra yayılmak için yaratır.
• [FONT:0)Corrugated Steel Pipe (CSP)) helical kaburgalarla birlikte: yüksek esnek sertlik sunar, ancak katı topraklar için katodik koruma gerektirir.

Seismic Zone tarafından malzeme seçimi

Bir zirveye sahip alanlar 0.2g'den daha az hızlanır, standart it-on eklemleri ile C-900 PVC borular yeterince hassas olabilir.PGA ile bölgelerde 0.4g'den daha büyük, mühendisler {\ile demiri, sis-ed eklemlerle belirtmelidir ve beton hatlarıyla yanı sıra, çatlakları dengelemek için borular gibi geometrik düzen tekniklerini içerir.

2. Esnek ve Kıtlanmış Ortak Sistemler

Ortaklar herhangi bir kanalizasyon boru hattında en zayıf bağlantıdır. Standart gazketli zil-ve-spigot PVC eklemler yaklaşık 50-70 kN. Seismic eklemleri, birgular rotasyonu yaparken geri çekilmeye karşı tasarlanmıştır:

• [FONT:0)Ball-and-socket ortaklar[Dönder: 1 ): Bir sutuzun mühüryü sürdürmek için 10-15 dereceye kadar rotasyona izin verin.
• [FONT:0)Kaptik eklemler set vidalar veya cıvatalı flanges[DÜT:1) ile uyumludur, aksiyel kısıtlamalar sağlar (150 kN gerginlike kadar) ancak 2-5 dereceye kadar rotasyon gerektirir.
• [FONT:0) Tüm plastik parçalara ayrılmış eklemler[[Dönetici: 1 ): birlikte çizen ve 8 derece rotasyon ve% 1.5 yel genişleme sağlayan sistemler. Bunlar 200-400 mm çapında PVC ağırlık hatları için popülerdir.
• [FONT:0) Çift gazlı genişleme eklemleri[Dönetici: İnsan delik bağlantıları gibi kritik yerlere yerleştirilir, 50-100 mm aksiyel hareket ve 10 mm daha sonra hareket sağlarken, bir mühür tutar.

[03.2012] 2011 Christchurch deprem serisinden kanıtları, maküla borularının sadece 0.2 molası olduğunu gösterdi, ancak çimento kanallarını standart kauçuk borularla kanalize eden demirler 2,2 artış gösterdi.

3. Buried Structures için Derin Vakıflar ve Anchoring

Man de Anchor Systems

Man delükler genellikle bir yerçekimi diker ağındaki en ağır bileşenlerdir. liquefaction sırasında, boru hattı bağlantılarını baştan çıkarmaya veya eğime neden olabilirler: Tasarım stratejileri şunları içerir:

• [FONT:0)Pile-supported üsler [Döneticileri] gevşek kumlarda (Düzen): H-piller veya mikro-piller, insan delik üssünden daha derin taşlara kadar (örneğin, 10-15 m derinlik)
• [FONT:0]Geotextile man demografinin etrafında oturmakta olan bir şey var[[DDK 1): artan baskı ve daha sonra yayılma etkilerini azaltmak.
• [FONT:0]Flexible kauçuk botlar boru delik penetrasyonları[[[Dönetici: 1 ): 30-50 mm göreceli hareketsiz rupture olmadan. Bazı tasarımları daha büyük bir çapındaki kaydırın içinde sert bir PVC kol içerir.

Boru ve Encasement

Standart granular (ASTM C33), en az sismik direniş sağlar. kritik dikimciler için (örneğin, ana müdahale hatları), mühendisler belirtmelidir:

• [FONT:0)Kaplak-stabilized kum yatağı): 3-5% çimento ile karıştırılmış 100 mm bir kum tabakası,% 95 göreceli yoğunlukla kompaktlaştırılmış, daha sonra yayılmaya direnen yarı-küresel bir destek sağlar.
• [FONT:0)Geogrid siperde takviye[[Döneticileri)[[Dönetici yükleri dağıtıp zemin salak sırasında siper duvarların çökmesini önlemeyi amaçlar.
• [FONT=0)Dönemli betonun geri kalanı[[Dönemli): Büyük nehir geçişleri altındaki segment borular için sürekli 150 mm beton çevre (önemli fiberler ile) bir yük dağıtım kabuğu olarak hareket edebilir.

Şok Absorbers, Dampers ve Kritik Nodes için Seismic Isolation

1. Pompa İstasyonları ve Tedavi Santralleri için Base Isolation

İyiler, kuru kuyular ve kimyasal yapılar bir depremden sonra operasyonel kalmalı pahalı ekipmandır. Seismic izolasyon düşük hacimli elastomerik yatakları veya kayar izolasyon sistemleri zemin hareketinden ayrıştırmak için kullanır:

• [FONT:0) Yüksek performanslı laminatlı plastik yatakları [Döntgen: 1) Büyük atık su arıtma tesisleri için tipik olarak, yapının temel süresini 2-3 saniyeye kadar değiştirirler, hız cevabının% 60-80 oranında azaltırlar.
• [FONTD:0]Friction pendulum sistemleri[Dönetici]: sığ temellerdeki ağır pompa istasyonları tercih edilen yüzey, yapının daha sonra ±300 mm'ye kadar kaydırmasına izin verir.
• [FONT:0)Aktif kitle demperleri (TMDs)[D)[DK 1: 1)))) Uygulamalı seriler, bu uzun süre boyunca% 40'a kadar daha sonra yükleri azaltır.

Vaka Çalışması: Hiperion Water Reclamation Plant, Los Angeles

1994 Northridge depreminden sonra, Hiperion bitkisi temel izolasyonu olan kritik pompa istasyonları yükseltti. A 2019 retrofit, ana ham kanalizasyon asansör istasyonu altında 24 yüksek hacimli lastik taşıma kapasitesine sahip. Post-retrofit bilgisayar modeli, Newport-Inglewood hatasında %75 indirim gösterdi.

2. Boru şok Absorbers ve Ortakları Genişletme

Uzun boru hatları toprak sınırlarını aşıyor, sismik emerler dalga-propagasyon gerginliklerini azaltır:

• [FONT:0)Inline paslanmaz çelik bellows genişleme eklemleri[[Dönetici: 500-800 m her güç analarında kuruldu, ±50 mm yel hareketi ve 5 mm daha sonraki denge için tasarlanmıştır.
• [FONT:0) ● KAYNAKLIĞI ([FONT) KAYNAKLARI: · 1/01/2012; · 1|0|0|IFT/FONT=0) · · ·0|IFONT/IFT=FONT=0) · · ·0|IFONT/IYORTAMASTRİYE KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLIĞI KAYNAKLARI: KAYNAKLIĞI KAYNAK
• [FONT:0)In-line dampers using vius sıvı veya elastomerik ekler[Dönemli eklemeler[Dönemli kapak odalarına yerleştirildi. Normal akış altında nispeten katı kalırlar, ancak yüksek seviyeli enerji dağılımı sağlar.

Sistem-Level Redplacecy ve Operasyonel Stratejiler

1. Paralel uyum ve Interconnection Loops

Tek bir gövde çizgisi başarısız olduğunda toplam hizmet kaybı önlemek için, tek bir hatadan gelen hataların tek bir hatadan indirme olasılığını azaltın. Örneğin, yüksek çözünürlükte şehir bölgelerinde, 50 m (farklı toprak koşulları) ikinci bir kesintiye yol açma olasılığını azaltın.

2. Acil Overflow Storage ve Pumping

Otomatik olarak aşırı depolama tanklarına giden sismik devre kapakları eklemek acil durumlarda aşırı akıştan vazgeçilmelerini engeller. Bu stratejiler yerel acil durum yönetim ajanslarıyla önceden planlanabilir ve SCADA protokollerini baskı kaybıyla otomatik olarak ayırmaya entegre etmek gerektirir.

3. Post- Earthquake Muayenesi Access

Kalıcı denetim limanlarını yüklemek (örneğin, temiz ve kapalı televizyon erişim noktaları) tüm esnek ortaklar yakınında hızlı bir şekilde keşif değerlendirmelerine izin verir. Bazı yetkiler sismik ortakların bunları uzaktan kumandanların saat içinde inceleyebilmesini gerektirir.

Geoteknik ve Site-Specific Design Thinkations

1. Soil Karakterizasyon ve Liquefaction Susceptability

Kapsamlı birFL:0)Standart Yaygın Test (SPT) delik programı[Dönetici: 1) Eleştirel parametreler:

• [Dönemliler:0)N değerli (barış başına bloklar)[Döneme: N< ile gevşek kumlar; 10 yüksek derecede yüksek çözünürlük potansiyeline sahip.Bu tür bölgeler, man delükler ve makül boru hatları için derin temelleri tetikleyebilir.
• [FONT:0)Water table derinliği[[Dönetici: eğer ⁇ yüzeyin 6 m'sı içindeyse, inşaat sırasında su sualtı veya inşaat hatlarının boru hatlarının su geçirmez sistemler olarak tasarlanması.
• [FONT:0)Lateral yerinden edilme tahminleri): Basitleştirilmiş Yenimark kayması analizlerini kullanarak yumuşak eğimlere (2-6% derece) geçiş bu bölgelerin esnek bağlantıları ve ekstra slack ile iter.

2. Yanlış Stratejileri

Bir kanalizasyon aktif bir hata geçmelidir, aşağıdaki tasarım ilkeleri uygulanır:

• [FONT:0]Aboveground geçişi[[Dönetici: 1 ), hem de sabit taşlarla esnek bir çelik köprü üzerinde, hataların her iki tarafında da desteklenmiştir. Bu, boru hattı olmadan 1-2 hata dengelemeye izin verir.
• [FONT:0)Buried, hata siperleri ile geçiş yapar).: Hata izi etrafında 10-20 m uzun sich, gevşek granular materyali ile geri yükleme ve sınırlı zemin hareket ettirebilen bir sürü {\ boruyu koyun.
• [FONT:0) Büyük yatak çelik kaplamalar ([Dönetici: 1): yatay olarak bir hata bölgesi altında, daha sonra kaydırılabilmesi için taşıyıcı boru ile, daha sonra kaydırılabilir.

3. Man deliğin altında Dirensel Çözüm

Elli topraklarda bile, mandeler, daha büyük ağırlık ve sertlik nedeniyle bitişik borulardan ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı ayrı bir şekilde yer alabilir.

• Hafif arka dolum (expanded shale veya polistyrene bloklar) man deliği etrafında.
• Man demografiden daha küçük bir çapında bir ring üssünü kullanın, esnek bir geçişe izin veren esnek bir kimlik yaratır.
• Derin tabanlı timber yığınları üzerinde man deliği temeller ( yumuşak ki alanlarda komon) yükleri sert bir şekilde taşımak için transfer etmek.

Seismic Resilience için mevcut olan Sağlıksal Sewer Sistemleri

Birçok şehir, modern sismik kodlar önce inşa edilmiş olan miras sistemlerinin geliştirilmesine karşı karşıyadır. Maliyet- etkisiz retrofit teknikleri şunları içerir:

1. Cured-in-Place Pipe (CIPP) Lining

Esnek bir polimer destekli bir tüp mevcut bir kanalizasyona eklenir ve sıcak su veya buharla tedavi edilir. Sonuçlara göre köprüler çatlakları kırılır, ancak susayı geliştirir.

2. Dış Ortak Gergler ve B-Around Collars

Giriş demir veya çelik borular için, paslanmaz çelik eklemler, casusu zile fiziksel olarak kilitleyebilir, % 200-400 oranında çekme direncini artırabilir. Fiber-reinforced polimer (FRP) sarmaları ayrıca bölmeyi önlemek için boru çanı etrafında uygulanabilir.

3. Inline Seismic Valves'in kurulumu

Eski güç analarında stratejik noktalarda sismik kapalı valfler yerleştirin.Bu kapaklar, zemin hızlanması bir eşiği aşıyor (ortak 0.1g), su çekiçi ve sonraki çizgi mola yayılımı.

4. Grouting ve Soil İyileştirme Man deliği

Sert olmayan topraklar, kara toprak sütunları ile çevrelenen man deliği, farklı bir şekilde, yumuşak kil altındaki toprak karıştıran bir taş parçası haline getirir.

Kod Uyumu ve Test Gereksinimleri

Mühendisler, gömülü boru hatları da dahil olmak üzere inşa edilmemiş yapılarının sismik tasarımı için 7. Bölüm 13 Amerikan Su İşleri Birliği (AWWA) M11 tasarım kılavuzu, baskı analarında kısıtlanmış eklemler için döngü yükleme testleri belirtir.

• Dört75 yıllık geri dönüş dönemi ile bir tasarım depremi için% 0.5 daha sonraki zemin basıncının iki tam döngüsünden sonra eklemlerde sızıntı yok.
• Pipe malzemeleri uzun süredir yanlış yönde mola vermek için minimum% 5 nihai elongasyon göstermeli.
• Yeni esnek ortak ürünler için tam ölçekli iter testleri, mühür kaybı olmadan 10 döngü için ayel bir susaj uygulayın.

Belediye kurumları giderek daha fazla alginçT:0)U.S. EPA Birleşik Seismic Performans Modeli Çerçeve)'i kabul eder ve bu da boru hattı segmentlerini sıralamaya ve yükseltmelere öncelik verir.

Seismic-Resistant Sewer Design

ufukta yenilikler şunları içerir:

• [FONT:0) Kendi kendine özgü borular[Dönetici: 1), küçük sızıntıları otomatik olarak kıran mikro-çevreli polimerler ile.
• [FONT:0) Gerçek zamanlı yapısal sağlık izleme[[Dönetici: 1) Fiber optik su sensörleri boru duvarlarına gömülüyor, merkezi kontrol merkezlerine veri besleme.
• [FONT:0]3D-printed man delük bileşenleri[D-printed man delük bileşenleri[D-printed man delük bileşenleri[D-printed man delük bileşenleri[D-D-printed man dem) sutajı korumak için enerji absorbe eden optimize edilmiş balkomb lattice çekirdeği ile.
• [FONT:0)Makine öğrenme algoritmaları[[Dönetici:0) Ön-event toprak izleme ve tarihsel hasar veri veri tabanlarından başarısızlık olasılığı tahmin eden, dinamik valving ve rerouting etkinleştiren.

sismik tehlike haritaları her beş ila on yıl içinde güncellenmektedirken, mühendisler ayrıca yerel sismik riskin geliştirilmesine izin veren bir adaptasyon yönetim stratejileri de dahil etmelidir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Depreme bağlı bölgelerde sağlık sistemi, malzeme seçimi, eklem tasarımı, temel demirleme, yapısal izolasyon ve sistem yedeklenmeleri ve değiştirilebilir termoplastikleri belirtmek için, sertifikalı geri yükleme veya top-ve-socket eklemleri kurmak, sabit temelleri ele alan ve pompalama tesisleri için sismik izolasyon sağlamak için sürekli olarak gerekli olan hataları% 80'e kadar azaltabilir.