Бетонные канализационные трубы по всему миру, скорее всего, на неудачу либо потому, что их бетон не является достаточно сильным, или потому что они не могут выдержать вес грузовиков, которые управляют за них, новое исследование указывает.
В исследовании использовались статистический анализ, чтобы показать, что эти два фактора являются скорее всего, чтобы вызвать проблемы среди 16 основных причин отказа канализационные трубы, которые они исследовали.
Исследование было опубликовано онлайн в начале этого года в журнале структура и инженерная инфраструктура.
«Существует огромное множество труб под землей, который работает каждый день и если есть нарушения — утечки или сворачивая в трубу, например, — там будут не только дискомфорт для жителей, но также экономические, медицинские и экологические последствия», — сказал Абдулл Shafieezadeh, старший автор исследования и доцент кафедры гражданского, экологического и геодезического инжиниринга Государственного Университета штата Огайо. «Потери могут быть значительными».
И так может затраты на ремонт и обслуживание: в 2017 году Американское общество гражданских инженеров оценил стоимость ремонта и обслуживания канализационной системы США в 150 миллиардов долларов.
Для этого исследования ученые собрали данные и проанализировали похоронен канализационных труб, которые, в Соединенных Штатах, обычно сделаны из бетона. Затем они определили наиболее вероятные причины неисправности канализационных труб. В число этих причин входят такие вещи, как плотность грунта, окружающего трубы канализационные, упругость и прочность бетона материалами и вес грузовых автомобилей, которые регулярно гоняют на них.
Они тогда построили статистическую модель, которая может оценить стресс труб по каждой переменной в отдельности и в комбинациях, и несколько раз проводился статистический анализ с использованием суперкомпьютерном центре Огайо.
Анализ показал, что статистически, трещины, которые в конечном итоге влияют на структурную целостность канализационной трубы, скорее всего, образуются, когда бетон производится из слабых компонентов и не поддерживается должным образом, или когда тяжелые грузовики регулярно ездить по дорогам, над трубами. Трещины, которые влияют на структурную целостность, говорят исследователи, первые признаки того, что канализационная труба находится на пути к краху.
«Это общемировая проблема, и это проблема, что для многих городов по всему миру, эти канализации были установлены давно, а сейчас задача заключается в том, чтобы сохранить эти старые системы», — сказал Shafieezadeh.
Системы могут быть сложными и дорогими в обслуживании. Города часто имеют десятки тысяч километров канализационных труб под них. И, потому что они находятся под землей, определении проблем не так просто, как найти проблемы с наземной инфраструктуры, таких как дороги или линии электропередач, говорит Соруш Zamanian, выпускник научный сотрудник в гражданской, экологической и инженерно-геодезических при штата Огайо и ведущий автор статьи.
«В 2017 году Американское общество гражданских инженеров дал общую канализационную систему Соединенных Штатов рейтинг D+», — сказал Zamanian. «И это часть того, почему мы рассматриваем этот вопрос и, видя, если мы могли бы помочь предсказать, где линии могут обанкротиться».
Исследователи сказал, что будущие исследования должны изучить пути старения и коррозии труб влияет способ, которым операторы системы могут отремонтировать их. И, по их словам, будущие исследования могли бы проанализировать и другие конфигурации трубы, или анализировать более детально о типах почв, которые окружают эти трубы.
«Большая картина, если мы хотим, чтобы дизайн канализационных труб на будущее, или если мы хотим оценить текущее состояние и спрогнозировать будущее состояние этих труб, одним из ключевых элементов, нужно знать важные факторы, способствующие их неудачи — и как эти факторы играют в реальном мире,» сказал Zamanian.
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!