是大坝的时候了!

撰稿

这是在美国的基础设施系列的第四篇文章,下面我们的桥梁文章,“一桥到无处不在。”赋予美国土木工程师协会(ASCE)DAMS基础设施a级“d”他们的2009年成绩单为美国的基础设施.

作为现有基础设施的文章中讨论的那样,在美国桥梁的平均年龄是现年44年。平均坝是一个哥哥或姐姐典型的桥,在52岁。水坝和在美国网桥共享许多共同点。慷慨和符合人体年平行假设的平均寿命,这两个国家系统处于中年危机之中。

是时候了!
美国基础设施系列
美国的基础设施——显而易见却不为人知


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三平方英里混凝土

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通往世界各地的桥梁

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我们可能有酗酒的问题

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就像美国联邦公路管理局(FHWA)编制的全国桥梁清单一样,这里也有a全国水坝清查(NID)由美国陆军工程兵团(USACE)维护。美国大约有8万座大坝。正如我们之前的航空和桥梁等基础设施项目一样,安全担忧和严重的系统故障推动了监管和和雷竞技一样的APP投资。这是一个持续的美国政治动态,如果不是世界范围的,这也证明了我们的大坝基础设施的历史是真实的。

就像桥梁一样,大坝也要定期检查结构缺陷。与桥梁不同的是,大坝也被归类为反映其破坏程度的危险等级。高险情坝、高险情坝和低险情坝分别代表着可能的人员伤亡、重大的资本财产损失,或者仅仅是大坝结构的损失。结构缺陷记录时,现有的现场或材料条件,可能导致一个失败是确定在检查。结构缺陷的确定与大坝的危险等级无关。特别是在资源匮乏的环境下,必须根据这两项评价标准仔细考虑为大坝的改善和维护提供资金的决定。

该ASCE报告卡说明了我们的水坝基础设施建设资金的当前状态。据估计$ 12.5十亿需每五年。由于只有5.05十亿$现在花费的$ 7.45十亿遗迹很短的下落。这也表明,在2007年,在“高风险”类别分别为4,095“缺陷”水坝在美国,这些存在的1826。

常见的大坝施工技术包括重力坝、混凝土拱坝、扶壁坝和路堤坝。重力坝,通常由混凝土或砖石建造,依靠其建筑材料的巨大重量来抵消大坝的侧向力在大坝后面。混凝土拱坝通过将荷载通过坝墙传递到结构两端的土基上,从而支持水库产生的水力。这一设计理念与建筑施工中使用的结构拱非常相似,以较少的建筑材料获得高的承载能力。混凝土拱坝非常适合陡峭、狭窄的河谷,有坚实的岩石地基。扶壁坝类似于重力坝,但其特点是短的支撑墙垂直于坝面,提供额外的横向支撑。这减少了主坝墙所需的建筑材料的数量。土石坝是最常见的筑坝方式。筑堤坝的核心墙结构是由大量的逐渐倾斜的土质或石料堆积在两侧。一些大坝工程依靠这些基本施工方法的组合来实现有效的设计方法。

有几个大坝失效模式,其中最常见的是大坝的堆顶、结构构件或地基的材料破坏,以及大坝结构周围或内部未过滤的渗流所造成的灾难性侵蚀。

虽然混凝土和砖石大坝的某些品种的设计由过剩流动被比下去​​,大多数都不是。在土堤水坝的情况下,漫顶造成土壤结构的快速侵蚀,崩坝墙。不是为漫坝混凝土大坝也容易,因为漫顶流量可迅速侵蚀土堤抵坝侧壁。大多数水坝的设计与用于安全地调节从水库下游流动,漫不发生泄洪系统。

由于设计或施工缺陷,可能会出现混凝土、砌体或其他用于坝墙的主要建筑材料的直接产品失效。缺乏足够的日常维护也会导致这些材料的失效。地基土如果没有经过适当的设计,不能承受目前的全部实际荷载,则是另一类材料失效。类似于挡土墙在美国,由于基础设计不佳,大坝经常发生滑动和倾覆。

未过滤渗水可能是原本健康的大坝出现最阴险的威胁。当细土颗粒被一个坝的底部下方的土壤基质的洗出,创建局部空隙和他们引导水,通过土壤产生越来越大的流动路径。最终,显著侵蚀发生和地基的部分可以被水流从而损害它们完全失败,崩坝壁上面的部分。“管道”是渗水侵蚀的一种形式,可以土堤水坝的内部发生,这是同样严重的。

在美国大多数水坝是私有的,而是由国家和地方政府规定。这是合乎逻辑的存在将是一个国家为中心的大坝安全组织,并有:国家大坝安全官员协会(ASDSO)。他们的目标之一是公众宣传和教育。ASDSO了题为“一上线计划101年大坝安全”。这种在线教育网站是非常翔实和我们的坝体结构的今天,施工方法,资金短缺,而且我们已经简要地讨论政治问题提供了常见缺陷的描述。该ASDSO网站是为那些更关心这一类美国基础设施的一个很好的资源。它包括在美国各大溃坝,将会全部回著名约翰斯敦,PA的方式,充斥的1889年事件我们许多人了解了小学名单。每年垮坝在美国数更显著比人们首先假设。

当大多数人想到水坝时,他们可能会想到那些著名的巨型建筑,它们是美国文化的一部分,也是我们国家基础设施的关键。一个令人敬畏的例子是胡佛大坝,它包含了内华达州拉斯维加斯附近的米德湖。胡佛大坝是美国大坝基础设施的一个伟大代表,不仅因为它非常上相;它还提供了所有水坝建设的主要原因的好例子。它提供水力发电,娱乐设施,也许最重要的是,它通过创造一个巨大的米德湖水库来调节科罗拉多河的流量。米德湖为美国西南部的人们提供了可靠的、全年的饮用水和灌溉用水。胡佛大坝的混凝土拱顶也是连接内华达州和亚利桑那州的“桥梁”。胡佛大坝自20世纪30年代以来的投资回报率使它成为我们国家完成的最好的建设项目之一。

下次和我们一起在Buildipedia.com上看美国基础设施系列的第五篇文章,“我们可能有饮水问题”,当我们调查ASCE的饮用水类别时美国基础设施报告卡.

安德鲁省钱

安德鲁Kimos完成了在美国海岸防卫学院(学士学位1987)和伊利诺伊大学(1992年质谱)民用工程项目,是威斯康星州的注册专业工程师。他曾担任设计工程师,施工项目经理,设备工程师,和行政领导者海岸警卫队超过20年。他曾在美国西部地区航空公司飞行员加盟Buildipedia.com团队操作信道制片之前。

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