Hvorfor veier i Stillehavet nordvest spente under ekstrem varme

0
127

I løpet av forrige helgs dødelige hetebølge spente noen veier i Stillehavet Nordvest. Arbeidere våget seg ut i blåsende forhold for å sette opp sprukket betong og asfalt. Stålbruer ble doused med vann for å sikre at de ikke svulmet lukket under den undertrykkende varmen.

Varmekuppelen som satt over regionen ga en brutal stresstest av veiene, hvorav noen ikke tålte flere dager med rekordhøye temperaturer. Det er noe som har skjedd før, i Washington, Wisconsin, South Dakota og andre steder som har opplevd ekstreme hetebølger.

“Du kan designe noe som skal fungere i veldig varm temperatur eller ikke. Det er ikke problemet. ” Steve Muench, professor i anleggsingeniør ved University of Washington, sier. Problemet er at den nåværende varmen trosser tekniske forventninger. Å fikse det større problemet vil ta ingeniørarbeid, planlegging og mye offentlig viljestyrke.

Hvorfor takler ikke disse veiene varmen?

Ulike typer veier oppfører seg veldig forskjellig under varme. I USA er veiene vanligvis laget av ett av to materialer – asfalt eller betong.

Betongveier, sier Muench, er generelt laget av portlandsement. For å lage noe som en motorvei blir den formet til store plater, som kan være omtrent 15 meter lange og fire meter brede. Når temperaturen svinger, utvides og trekker disse store betongplatene seg sammen. (Hvor mye de ekspanderer eller trekker seg sammen, bestemmes vanligvis av hvilke typer knuste bergarter som utgjør sementen.)

Alt som er normalt. Vanligvis er det akkurat nok plass mellom platene slik at utvidelsen (i varmt vær) og sammentrekning (i kaldere vær) går helt ubemerket av den gjennomsnittlige sjåføren. Men når det blir usannsynlig varmt, begynner noen av betongplatene å løpe ut av albuerommet, spesielt hvis sandbiter eller annet rusk har kommet inn i sprekkene mellom platene.

“Når det blir veldig, veldig unormalt varmt, som det ikke har vært så varmt før på ganske lang tid, utvider det seg så mye at det løper inn i den tilstøtende platen. Det er ikke mer rom for å utvide seg, de skyver bare opp mot hverandre og så dukker de opp, sier Muench.

Asfalt er et annet dyr helt. “Asfalt er et viskoelastisk materiale som er temperaturavhengig. Så jo varmere det er, jo mer flytende er det, ”sier Muench. Hvis det blir varmt nok, kan noen asfaltveier bli myke eller deformere som Play-Doh, og danne hjulspor når biler og lastebiler kjører over dem.

Både asfalt og betongveier kan utformes for å tåle varme. “Vi vet allerede hvordan vi kan justere materialer for å oppføre seg på varmere steder,” sier Muench. “Det er derfor Phoenix ikke faller fra hverandre – det er ikke Armageddon der fordi det er varmere.”

Problemet er at når noen av disse veiene i Washington-staten ble designet, ville bruk av disse materialene eller designteknikkene ha vært for mye – området blir normalt ikke så varmt som Phoenix , så det var ikke behov for å bygge med ekstrem varme i tankene. Nå kan den kalkulasjonen endres.

Forberede seg på en fremtid som ikke ligner fortiden

Når ingeniører designer veier, kan de se på de historiske værmeldingene for et område og finne ut hva som er normalt. Hvor mye regn får dette stedet? Hva er ekstremene av varme eller kulde? Hva er sjansene for at den nærliggende elven vil oversvømme de neste 50 årene? All den informasjonen kan informere hvilke materialer og design ingeniørene velger ut. Men det er kanskje ikke nok lenger.

“Med klimaendringene, må du tenke nøye gjennom det og gå:” Skal jeg virkelig designe noe basert på informasjon som ikke lenger er relevant? Eller burde jeg designe det ut fra det vi projiserer for fremtiden? ’, Sier Muench.

Veiene varer lenge, så det å bygge for fremtiden begynner å gi mye mening. Ingeniører kan bruke klimamodeller for å forutsi hvordan ting kan endres over tid og bygge for en fremtid som er varmere eller våtere eller tørrere enn noe som er sett i fortidens værmeldinger.

Selv veier som er utviklet basert på disse modellene, vil ikke være perfekte. “Du kan ikke designe for alt. Noen ting bryter bare infrastrukturen din, sier Muench. Når en massiv storm eller et jordskjelv eller en annen katastrofe treffer, vil noen ting bryte, uansett hvor godt designet de er. På det tidspunktet, sier Muench, blir spørsmålet hvordan du kommer deg raskt fra det. Det krever forskjellige sett med ressurser og planlegging, som å sørge for at materialer er tilgjengelige og arbeidsstyrken blir opplært til å svare umiddelbart. Disse beredskapsplanene er viktige under store katastrofer, slik at når det verste skjer, er et samfunn klar til å møte det.

“Du kan ikke designe for alt. Noen ting bryter bare infrastrukturen din. ”

Å bygge for fremtiden og prepping for fremtidige kriser er begge mulig. Vi har informasjonen og teknologien for å få det til. Det større spørsmålet, sier Muench, er om folk er villige til å sette pengene og ressursene i infrastruktur som tåler de kommende stormene, både bokstavelige og figurative. “Jeg håper liksom at vi krysser broen – ingen ordspill ment – dit vi kan være villige til å bruke litt krefter, tid og penger på denne typen ting,” sier Muench.

Som det er, har mange transittavdelinger over hele landet håndtert krympende budsjetter når de prøver å holde sammen aldrende infrastruktur som ble bygget for et annet klima. Fremtidig planlegging er viktig, men tar ofte baksetet til mer umiddelbare bekymringer, som å pleie å varme stressede veier når de spenner. Mannskap går ut, reparerer betongplatene eller asfalten, og får trafikken til å strømme igjen. Det er ikke en permanent løsning.

“Det er bare å vente på at noe skal gå i stykker, og deretter fikse det når det går i stykker,” sier Muench. “Den større løsningen prøver å komme foran kurven og tenke på hva som kommer i fremtiden.”