Land Subsidence, Earth Fissures, and Drought-Induced Foundation Collapse¶

Land subsidence, expansive clay shrink-swell heave, and earth fissures are ground-deformation hazards that crack building foundations, shear underground natural gas and water mains, jam residential exit doors shut, and open kilometer-long chasms across valley floors. Unlike sudden karst sinkholes that drop into limestone caverns, drought-induced subsidence and expansive soil movements attack buildings through two distinct geotechnical mechanisms. First, expansive smectite and montmorillonite clays (vertisols) act like a geological sponge, swelling with up to 500 to 1,000 kilopascals (10,000 to 20,000 pounds per square foot) of upward uplifting pressure during wet seasons and shrinking violently inward during severe droughts να τραβήξει τις πλάκες θεμελίωσης. Δεύτερον, η χρόνια υπεράντληση του υδροφόρου ορίζοντα των υπόγειων υδάτων προκαλεί τη μόνιμη συμπίεση και βύθιση των βαθιών στρωμάτων αργίλου και λάσπης (aquitards) κατά 1 έως 9 μέτρα (3 έως 30 πόδια) σε ολόκληρες κοιλάδες, τεντώνοντας την έρημο ή την επιφάνεια των προσχώσεων έως ότου ανοίξει κατά μήκος γιγάντων ** ρωγμών της γης πλάτους 1 έως 3 fe+ (50+ πόδια) βάθος**.

Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), το Βρετανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο (BGS), το Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM στη Γαλλία, όπου η συρρίκνωση αργίλου ταξινομείται ως μια σημαντική Catastrophe Naturelle που ονομάζεται Retrait-Gonflement des Argilesciety), και το American SolutionersCE Οι καθιζήσεις βλάπτουν περισσότερα σπίτια και υπόγειες υποδομές ετησίως από τις πλημμύρες, τους τυφώνες και τους ανεμοστρόβιλους μαζί. Ενώ η αργή καλλυντική καθίζηση είναι απλώς δαπανηρή, ταχεία αστοχία διαφορικού θεμελίωσης ή ξαφνική ξέπλυμα χωματερής από γήινη σχισμή κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας στην έρημο μετατρέπεται σε άμεση κατάσταση έκτακτης ανάγκης για την ασφάλεια της ζωής με τη ρήξη άκαμπτων υπόγειων σωλήνων αερίου κάτω από ένα σπίτι, παγιδεύοντας επιβάτες πίσω από πόρτες ή κλειστούς δρόμους.

Κάντε αυτό τώρα¶

1. Δοκιμάστε αμέσως κάθε εξωτερική πόρτα εξόδου και παράθυρο κρεβατοκάμαρας στο σπίτι και σφηνώστε ή ανοίξτε κάθε πόρτα εξόδου που αρχίζει να κολλάει. Διαφορική βύθιση θεμελίωσης ή ανύψωση από πηλό περιστρέφει τα ορθογώνια πλαίσια πόρτας σε παραλληλόγραμμα (δομική βάση). Σε περίπτωση ταχείας καθίζησης ή σχισμής γης, οι βαριές μπροστινές πόρτες, οι πίσω πόρτες και οι γκαραζόπορτες μπορεί να κολλήσουν τόσο σφιχτά στα στρεβλά πλαίσια τους που δεν μπορείτε να τις ανοίξετε κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς αερίου ή κατάρρευσης οροφής. Κρατήστε μια ατσάλινη ράβδο ή ράβδο καταστροφής κοντά στην κρεβατοκάμαρά σας και διατηρήστε τουλάχιστον μια κύρια πόρτα εξόδου ξεκλείδωτη και λειτουργική.
2. Επιθεωρήστε την εξωτερική περίμετρο όπου ο μετρητής αερίου, η γραμμή προπανίου και ο κύριος σωλήνας νερού εισέρχονται στον τοίχο θεμελίωσης ή στην πλάκα από σκυρόδεμα. Περπατήστε έξω και κοιτάξτε προσεκτικά το συγκρότημα του σωλήνα ανύψωσης αερίου και του μετρητή. Εάν το έδαφος έχει απομακρυνθεί ή βυθιστεί κάτω από το μετρητή, οπότε ο σωλήνας αερίου κρέμεται υπό τάση, λυγίζει υπό γωνία ή έχει τσιμπήσει μέσα σε μεταβαλλόμενο τούβλο ή τσιμεντένιο τοίχο, κλείστε την κύρια βαλβίδα αερίου στο μετρητή χρησιμοποιώντας ένα ρυθμιζόμενο κλειδί 30 εκατοστών (12 ιντσών) (γυρίστε τον ορθογώνιο σωλήνα σε 90 μοίρες) καλέστε αμέσως το δίκτυο αερίου σας.
3. Μετρήστε και διαβαθμίστε τις εσωτερικές και εξωτερικές ρωγμές τοίχων χρησιμοποιώντας τον δομικό κανόνα "5-Millimeter / 15-Millimeter". Οι κάθετες ρωγμές γυψοσανίδας με τρίχες κάτω από 1 έως 2 χιλιοστά (1/16 ίντσα) είναι συνήθως ακίνδυνες καλλυντικές συρρίκνωση. Ωστόσο, διαγώνιες ρωγμές σκαλοπατιών σε εξωτερικό τούβλο ή τσιμεντόλιθο, ρωγμές που είναι πιο φαρδιές στην κορυφή από ό,τι στο κάτω μέρος (ή αντίστροφα, υποδεικνύοντας περιστροφική κλίση), οριζόντιες ρωγμές κατά μήκος ενός τοίχου υπογείου ή οποιαδήποτε ρωγμή θεμελίωσης ** ευρύτερη από 5 έως 15 χιλιοστά) έως 5 ημέρες* ώρες υποδηλώνει ενεργή αστοχία δομικού θεμελίου.
4. **Μείνετε τουλάχιστον 15 έως 30 μέτρα (50 έως 100 πόδια) πίσω από οποιαδήποτε ανοιχτή ρωγμή, γραμμή μικρών οπών ή γραμμική ρεματιά της ερήμου (Earth Fissure). ρωγμή τριχοφυΐας με αβλαβή εμφάνιση ή μια αλυσίδα από μικρές τρύπες μεγέθους τρωκτικών (χαρακτηριστικά σωληνώσεων). Κάτω από αυτή τη λεπτή κρούστα επιφανειακής βρωμιάς βρίσκεται ένα κρυμμένο κάθετο κενό τάσης 3 έως 15 μέτρα (10 έως 50 πόδια) βάθος που περιμένει να καταρρεύσει τη στιγμή που ένα άτομο, άλογο, ζώο ή αυτοκίνητο το διασχίσει ή τη στιγμή που μια καλοκαιρινή καταιγίδα χύνει απορροή στη ρωγμή.
5. **Ποτέ μην πλημμυρίζετε ταυτόχρονα με ένα λάστιχο φωτιάς ένα πηλό που έχει στεγνώσει από την ξηρασία και μην αφήνετε ποτέ τα εδάφη θεμελίωσης να στεγνώσουν. ξηρασία και βλέπετε ένα διάκενο 2 έως 8 εκατοστών (1 έως 3 ίντσες) να ανοίγει μεταξύ του στεγνού χώματος και της άκρης της πλάκας από σκυρόδεμα, εφαρμόστε αργή, ελεγχόμενη υγρασία χρησιμοποιώντας λάστιχο εμποτισμού τοποθετημένο 45 έως 60 εκατοστά (18 έως 24 ίντσες) μακριά από τον τοίχο θεμελίωσης για 15 έως 30 λεπτά δύο φορές την ημέρα. Η απόρριψη χιλιάδων λίτρων νερού απευθείας σε μια ανοιχτή τάφρο θεμελίωσης μπορεί να προκαλέσει ξαφνική τοπική ανάπτυξή του αργίλου ή να ξεπλύνει τα υποστηρικτικά κομμάτια του εδάφους.
6. Κλείστε την κύρια βαλβίδα νερού του σπιτιού εάν ακούτε νερό να τρέχει κάτω από μια πλάκα από σκυρόδεμα ή δείτε ζεστά σημεία/ανυψωμένα πλακάκια δαπέδου (Διαρροή υδραυλικών εγκαταστάσεων κάτω από την πλάκα). Όταν η συρρίκνωση της ξηρασίας τραβάει την άργιλο κάτω από μια πλάκα, οι χυτοσίδηροι σωλήνες αποστράγγισης και οι χάλκινοι σωλήνες τροφοδοτούν συχνά τους σωλήνες του εργαστηρίου. Αυτό το νερό που διαρρέει στη συνέχεια υπερ-κορεσαίνει μια τοπική τσέπη ξηρού εκτεταμένου πηλού ακριβώς κάτω από το κέντρο του σπιτιού, προκαλώντας μια εκρηκτική προς τα πάνω ανάπτυξη θόλου που ανυψώνει τους εσωτερικούς τοίχους κατά 5 έως 15 εκατοστά (2 έως 6 ίντσες) σε εβδομάδες.

Διάγραμμα ροής ρωγμών θεμελίωσης, ανύψωσης αργίλου και σχισμής γης¶

Χρησιμοποιήστε αυτό το δέντρο αποφάσεων μηχανικής και ασφάλειας για να αξιολογήσετε ρωγμές εδάφους, ρωγμές τοίχων και κλίση θεμελίωσης γύρω από την ιδιοκτησία σας.

flowchart TD
    Start["Παρατηρήθηκε κίνηση εδάφους ή ρωγμές θεμελίωσης:<br/>Ραγισμένοι τοίχοι, κολλημένες πόρτες, κενά εδάφους ή ανοιχτή σχισμή εδάφους"] --> DangerCheck{"Υπάρχουν ΚΑΜΙΑ ΑΜΕΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΖΩΗΣ<br/>ΚΟΚΚΙΝΗ ΣΗΜΑΙΑ αυτήν τη στιγμή;"}

    DangerCheck -->|"ΝΑΙ: Οσμή αερίου / σωλήνας που σφύριγμα, δοκοί που σκάνε δυνατά,<br/>οριζόντιος τοίχος του υπογείου που λυγίζει προς τα μέσα (>2,5 cm),<br/>ή ξαφνικό άνοιγμα σαν φαράγγι στην αυλή"| EvacImmediate["ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΑΜΕΣΗΣ ΕΚΚΕΝΩΣΗΣ:<br/>1. Εκκενώστε όλους τους ανθρώπους και τα κατοικίδια σε απόσταση 30+ μέτρων (100+ πόδια)<br/>2. ΜΗΝ αγγίζετε διακόπτες φώτων, συσκευές ή γκαραζόπορτες<br/>3. Κλείστε τον εξωτερικό μετρητή αερίου και την παροχή νερού ΜΟΝΟ εάν είναι ασφαλής η πρόσβαση<br/>4. Καλέστε το 911 / 112 / 999 και τη γραμμή έκτακτης ανάγκης Gas Utility"]

    DangerCheck -->|"ΟΧΙ άμεση κατάρρευση ή διαρροή αερίου:<br/>Εκτιμήστε τον τύπο εδάφους ή δομικής κίνησης"| PatternType{"Τι μοτίβο ρωγμών ή<br/>αστοχίας εδάφους βλέπετε;"}

    PatternType -->|"1. Μεγάλη γραμμική ρωγμή / Γραμμή τρυπών σε μια αυλή, βοσκότοπο ή δρόμο σε μια άνυδρη / λεκάνη με άντληση υπόγειων υδάτων"| EarthFissure["ΓΑΙΔΙΑ ΡΑΧΙΣΜΑ (Υποεπιφανειακό Κενό Τάνυσης):<br/>1. Περιφράξτε/αποκόψτε μια ουδέτερη ζώνη 15 έως 30 m (50 έως 100 πόδια)<br/>2. ΠΟΤΕ ΜΗΝ περπατάτε, μην οδηγείτε άλογα ή μην οδηγείτε πάνω από ρωγμές στο έδαφος<br/>3. Εκτρέψτε τα κάτω στόμια της οροφής και την απορροή καταιγίδας ΜΑΚΡΙΑ από τη ρωγμή<br/> (το νερό της βροχής μετατρέπει μια ρωγμή 2 cm σε χάσμα 5 m σε λίγα λεπτά)<br/>4. Αναφορά στο Κρατικό Γεωλογικό Ινστιτούτο / Έλεγχος Πλημμυρών της Κομητείας"]

    PatternType -->|"2. Εποχιακές ρωγμές από τούβλα με διαγώνιες σκάλες,<br/>Πόρτες που κολλάνε και κενό 2 έως 8 cm γύρω από την άκρη της πλάκας στην ξηρασία"| ClayShrink["ΕΠΕΚΤΑΝΤΙΚΗ ΣΥΣΚΡΙΝΣΗ ΠΗΛΙΝΟΥ / ΟΙΚΙΣΜΟΣ:<br/>1. Ελέγξτε τους σωλήνες αερίου και νερού που εισέρχονται στο θεμέλιο για διατμητική τάση<br/>2. Τοποθετήστε τον εύκαμπτο σωλήνα εμποτισμού 45 έως 60 cm (18 έως 24 ίντσες) έξω από τη θεμελίωση<br/> (ποτίστε αργά 15 έως 30 λεπτά/ημέρα για να διατηρήσετε ομοιόμορφη υγρασία στο έδαφος)<br/>3. ΜΗ φυτέψετε διψασμένα δέντρα πιο κοντά από 1,0x έως 1,5x ώριμο ύψος<br/>4. Συμβουλευτείτε έναν αδειούχο Δομικό / Γεωτεχνικό Μηχανικό (ΠΕ)"]

    PatternType -->|"3. Κέντρο ανύψωσης πλάκας σκυροδέματος προς τα πάνω (Doming),<br/>Θερμό σημείο δαπέδου ή περιστρεφόμενο μετρητή νερού"| SlabLeakHeave["ΔΙΑΡΡΟΗ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΚΑΤΩ ΠΛΑΚΩΝ ΠΡΟΚΑΛΟΥΜΕ ΑΡΓΙΛΟ:<br/>1. Ελέγξτε την ένδειξη διαρροής του μετρητή νερού με όλες τις βρύσες κλειστές<br/>2. Κλείστε την κύρια βαλβίδα νερού του σπιτιού για να σταματήσετε την τοπική διόγκωση αργίλου<br/>3. Καλέστε έναν υδραυλικό για ανίχνευση διαρροής υδροστατικής/ακουστικής πλάκας<br/>4. ΜΗΝ επικολλήσετε γυψοσανίδες μέχρι να σταθεροποιηθεί η υγρασία του εδάφους"]

Συγκρίνοντας τους 5 κύριους κινδύνους κίνησης εδάφους και θεμελίωσης¶

Οι ιδιοκτήτες σπιτιού, οι οδηγοί και τα άτομα που ανταποκρίνονται σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης συχνά συγχέουν την εκτατική κίνηση αργίλου, την καθίζηση του υδροφόρου ορίζοντα της περιοχής, τις ρωγμές της γης, τις καρστικές καταβόθρες και την υδροσυμπίεση. Το να γνωρίζετε ποια γεωλογική διαδικασία βρίσκεται κάτω από τα πόδια σας καθορίζει πώς να παραμείνετε ασφαλείς.

Βαθιά κατάδυση 1: Πώς το εκτεταμένο αργιλώδες έδαφος ("The Hidden Disaster") καταστρέφει σπίτια στην ξηρασία και τη βροχή¶

Επεκτατικά αργιλώδη εδάφη, γνωστά τοπικά ως μπεντονίτης ή Pierre Shale στο Κολοράντο και στην Ντακότα, Houston Black Clay / Gumbo στο Τέξας, Yazoo Clay στο Μισισιπή, London Clay στη Νότια Αγγλία, Argiles Vertes στη Γαλλία και **Black Soils, και Black Coilt (V) στην Αυστραλία Αφρική, περιέχει ορυκτά αργίλου ομάδας σμηκτίτη (κυρίως μοντμοριλλονίτης). Σε αντίθεση με τους κόκκους άμμου ή λάσπης που απλώς κάθονται ο ένας δίπλα στον άλλο, οι κρύσταλλοι μοντμοριλλονίτη είναι μικροσκοπικά επίπεδα αιμοπετάλια με ισχυρό αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο στις επιφάνειές τους. 1. Γιατί ο επεκτατικός άργιλος ανυψώνει πολυώροφα κτίρια (Φάση διόγκωσης): Όταν το νερό της βροχής ή η διαρροή νερού αγγίζει ξηρό άργιλο μοντμοριλλονίτη, πολικά μόρια νερού (\(H_2O\)) και θετικά φορτισμένα ιόντα (\(Na+\), \(Ca{2+}\) οι μικροί πίνουν με δύναμη, $Mg) πήλινα φύλλα, αναγκάζοντας το κρυσταλλικό πλέγμα να διαστέλλεται σαν ακορντεόν. Ο περιορισμένος εκτεταμένος πηλός δημιουργεί ανοδικές πιέσεις διόγκωσης από \(250\text{ έως }1.000+\text{ kilopascals}\) (\(5.000\text{ έως }20.000+\text{ λίβρες ανά τετραγωνικό πόδι}\)). Επειδή μια τυπική μονοώροφη ή διώροφη κατοικία ασκεί μόνο \(50\text{ έως }150\text{ kilopascals}\) (\(1.000\text{ to }3.000\text{ psf}\)) βάρος προς τα κάτω στις ρηχές βάσεις της, διογκώνοντας εύκολα το τσιμεντένιο σπίτι σαν πηλό στο κέντρο του υδραυλικό γρύλο. 2. Γιατί η συρρίκνωση της ξηρασίας κόβει τις πλάκες στη μέση ("Edge Drop / Center Doming"): Κατά τη διάρκεια ενός παρατεταμένου καλοκαιριού ξηρασία ή ιστορικός θόλος θερμότητας, το έδαφος γύρω από την εξωτερική περίμετρο ενός σπιτιού στεγνώνει και συρρικνώνεται κάθετα και οριζόντια κατά 10 έως 25 τοις εκατό, ενώ το έδαφος βαθιά κάτω από το κέντρο της πλάκας σκυροδέματος παραμένει υγρό και διογκωμένο επειδή η πλάκα το προστατεύει από την εξάτμιση. - Καθώς ο περιμετρικός πηλός συρρικνώνεται, τα εξωτερικά άκρα της θεμελίωσης του σπιτιού παραμένουν κρεμασμένα χωρίς στήριξη στον αέρα (προβολικά) σε ένα κενό \(2\text{ έως }8\text{ cm}\) (\(1\text{ έως }3\text{ inches}\)). - Η βαρύτητα έλκει τους μη υποστηριζόμενους περιμετρικούς τοίχους προς τα κάτω (πτώση άκρης / κεντρικό θόλο), λυγίζοντας τη τσιμεντένια πλάκα πάνω από το υγρό κεντρικό ανάχωμα έως ότου η πλάκα σπάσει στη μέση, σκίζοντας το εσωτερικό γυψοσανίδα σε γωνίες 45 μοιρών πάνω από τα πλαίσια της πόρτας και τραβώντας τις εξωτερικές καμινάδες από τούβλα μακριά από τη γραμμή της οροφής.

Ο πολλαπλασιαστής αποξήρανσης ρίζας δέντρου (ο κανόνας "1x έως 1,5x ύψος δέντρου")¶

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Δομικών Μηχανικών του Ηνωμένου Βασιλείου (IStructE), το Βρετανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο και το γαλλικό BRGM, πάνω από το 50 τοις εκατό των σοβαρών αστοχιών θεμελίωσης λόγω ξηρασίας σε αργιλώδη εδάφη προκαλούνται από μεγάλα δέντρα που φυτεύονται πολύ κοντά στο σπίτι: - Μια ώριμη βελανιδιά, ιτιά, λεύκα, ευκάλυπτος, φτελιά, τέφρα ή βαμβάκι αναδύεται 400 έως 1.000+ λίτρα (100 έως 260+ γαλόνια) νερού την ημέρα κατευθείαν από τον πηλό κάτω από τη βάση σας κατά τη διάρκεια καλοκαιρινής ξηρασίας, ρουφώντας από 5 έως 1 μέτρα πηλό 16 πόδια)**. - Ασφαλής απόσταση φύτευσης: Ποτέ μην φυτεύετε πλατύφυλλα δέντρα υψηλής ζήτησης νερού πιο κοντά σε θεμέλια σε αργιλώδες έδαφος από το 1,0 έως 1,5 φορές το ώριμο ύψος του δέντρου ($15\text{ έως }25\text{ μέτρα} $ [\(50\text{ έως }80}\)text]{ feet). - Προειδοποίηση κατά της ξαφνικής κοπής δέντρων: Εάν ένα μεγάλο δέντρο δεκαετιών ναπτύσσεται ήδη ακριβώς δίπλα στο σπίτι σας πάνω σε εκτεταμένο πηλό, **Ν κόψετε το δέντρο αμέσως χωρίς να συμβουλευτείτε γεωτεχνικό μηχανικό. Όταν ένα ώριμο δέντροοπεί ξαφνικά, η αποξηραμένη πήλινη τσέπη κάτω από το σπίτι που το δέντρο κράτησε στεγνό για 30 χρόνια θα απορροφήσει ξανά νερό τα επόμενα 2 έως 5 χρόνια και θα διογκωθεί προς τα πάνω (πηλός μετά την αφαίρεση), ανυψώνοντας και ραγίζοντας το σπίτι ακόμα χειρότερα από την ξηρασία. Το κλάδεμα ελεγχόμενης μείωσης της κόμης και οι φραγμοί ριζών είναι ασφαλέστερες εναλλακτικές λύσεις.

Πίνακας διαλογής δομικών ρωγμών: Ανάγνωση της κατηγορίας κινδύνου κτιρίου (BRE Digest 251 / Πρότυπα ASCE)¶

Οι δομικοί μηχανικοί παγκοσμίως χρησιμοποιούν την κλίμακα ταξινόμησης BRE Digest 251 (Building Research Establishment) για να διαχωρίσουν τις αβλαβείς ρωγμές καλλυντικού γύψου από την επικίνδυνη δομική αστοχία θεμελίωσης:

Βαθιά κατάδυση 2: Γιγαντιαίες ρωγμές της γης και καθίζηση του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα¶

Σε λεκάνες που εξαρτώνται από τα υπόγεια ύδατα σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Αριζόνα (Phoenix, Pinal County, Tucson, Cochise County), California San Joaquin and Coachella Valleys, Texas (Houston-Galveston and El Paso), Nevada (Las Vegas Valley), **S Valley Out (Κοιλάδα Λας Βέγκας) Πόλη του Μεξικού και κεντρικές κοιλάδες του Μεξικού, η πεδιάδα της Βόρειας Κίνας (Πεκίνο-Τιαντζίν), οι πεδιάδες της Τεχεράνης και του Ραφσαντζάν του Ιράν και η λεκάνη Γκουαδαλεντίν της Ισπανίας, η έντονη άντληση υπόγειων υδάτων κατά τη διάρκεια πολυετών ξηρασιών προκαλεί ταχεία βύθιση της επιφάνειας της γης.

Πώς μια μικροσκοπική ρωγμή μαλλιών μετατρέπεται σε χάσμα βάθους 15 μέτρων ένα απόγευμα¶

1. Διαφορική συμπίεση πάνω από θαμμένα ύψη θεμελίου: Όταν το νερό αντλείται από μια βαθιά προσχωσιγενή λεκάνη ερήμου, τα παχιά μη στερεοποιημένα ιζήματα στο κέντρο της κοιλάδας συμπυκνώνονται και βυθίζονται κατά \(1\text{ έως }5\text{ μέτρα}\) ($3\text{ έως }16\text) ή πέφτουν κατά μήκος του βουνού σε }16\text η θαμμένη υπόγεια κορυφογραμμή του βράχου δεν βυθίζεται σχεδόν καθόλου.
2. Υποεπιφανειακή ρήξη εφελκυσμού: Αυτή η διαφορική βύθιση κάμπτει τα ανώτερα στρώματα του εδάφους της ερήμου πάνω από τη θαμμένη κορυφογραμμή του βράχου, τραβώντας το έδαφος οριζόντια (** εφελκυστική τάση**). Βαθιά υπόγεια (\(5\text{ έως }20\text{ μέτρα}\) προς τα κάτω), ανοίγει μια κατακόρυφη ρωγμή τάσης, ακόμη και όταν το κορυφαίο \(1\text{ έως }2\text{meter}\) των επιφανειακών εδαφών γεφυρώνει στο διάκενο άθικτο.
3. Υποεπιφανειακές σωληνώσεις και κατάρρευση οροφής: Καθώς το μικρό νερό της βροχής εισχωρεί από την επιφάνεια σε αυτήν την κρυμμένη υπόγεια ρωγμή, ξεπλένει χαλαρή λάσπη προς τα κάτω, ανοίγοντας μια τεράστια υπόγεια σήραγγα σπηλαίου λίγα εκατοστά κάτω από το δάπεδο της ερήμου. Στην επιφάνεια, το μόνο που βλέπετε είναι μια αχνή ρωγμή στα μαλλιά ή μια ευθεία γραμμή από μικρές τρύπες \(20\text{-centimeter}\).
4. The Flash-Flood Washout: Όταν χτυπήσει μια σφοδρή καλοκαιρινή καταιγίδα ή νεροποντή (βλ. flash floods guide), φύλλα χερσαίου νερού χύνονται σε αυτές τις μικρές τρύπες. Μέσα σε 15 έως 60 λεπτά, το ορμητικό νερό καταρρέει τη λεπτή χωμάτινη οροφή σε όλο το μήκος της υπόγειας ρωγμής τάνυσης, ανοίγοντας ένα φαράγγι με καθαρά τοιχώματα πλάτους *2 έως 10 μέτρα (6,5 έως 33 πόδια), βάθους 5 έως 15 μέτρα (16 έως 50 πόδια) και μήκους έως και 110 χιλιομέτρων αυτοκινητόδρομοι στη μέση, σπάζοντας αντιπλημμυρικά αναχώματα και υπονομεύοντας σπίτια.

4 Υποχρεωτικοί κανόνες ασφαλείας για τη διαβίωση ή το ταξίδι σε γήινες ζώνες ρωγμών¶

1. Ποτέ μην χρησιμοποιείτε ρωγμές γείωσης ή ρωγμές εδάφους για να πετάξετε απορρίμματα αυλής, σκουπίδια, γεμίζοντας βρωμιά ή απορροή καταιγίδας. Οι ιδιοκτήτες σπιτιού προσπαθούν συχνά να "γεμίσουν" μια ρωγμή εδάφους στο ακίνητό τους ρίχνοντας με μπουλντόζες χαλαρή βρωμιά ή δρομολογώντας υδρορροές στέγης σε αυτό. Η χαλαρή βρωμιά πλήρωσης ξεπλένεται κατευθείαν στο βαθύ υπόγειο κενό τάσης και η διοχέτευση του νερού σε μια σχισμή επιταχύνει την υπόγεια διάβρωση προς τα θεμέλια του σπιτιού σας.
2. Κρατήστε τα ζώα, τα άλογα, τα ATV και τους πεζοπόρους μακριά από γραμμικές ευθυγραμμίσεις θάμνων της ερήμου ή μικρές τρύπες. Σε άνυδρους βοσκότοπους, οι ρωγμές της γης συχνά παγιδεύουν μικροσκοπικές ποσότητες υγρασίας προτού καταρρεύσουν, δημιουργώντας μια ύποπτα ευθεία γραμμή από πράσινους θάμνους κρεόσωτου ή δέντρα με σκούπισμα με ξηρή βρωμιά. Ένα άλογο ή ένα ATV που διασχίζει αυτή τη γραμμή μπορεί να σπάσει τη λεπτή γέφυρα του χώματος σε μια κάθετη σχισμή 10 μέτρων.
3. Ελέγξτε τους επίσημους χάρτες ρωγμών της Γης πριν αγοράσετε ακίνητο ή κτήριο: Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Arizona Geological Survey (AZGS) Natural Hazards Viewer, το United States Geological Survey (USGS) Land Subsidence Portal και το **Houston-Galveston Area Subsidence District-και το Houston-Galveston Area Subsidence District δημοσιεύει τους χάρτες των ενεργών οδών του Χιούστον-Γκαλβεστόν- και την περιοχή subsidence earth ζώνες καθίζησης.
4. Μη μολύνετε ποτέ τα υπόγεια ύδατα μέσω σχισμής: Επειδή μια ρωγμή γης είναι ένας άμεσος κατακόρυφος αγωγός που κατεβαίνει δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα προς τον υδροφόρο ορίζοντα χωρίς διήθηση εδάφους, οποιαδήποτε διαρροή σηπτικής δεξαμενής, διαρροή φυτοφαρμάκων ή νεκρά ζώα που πέφτουν σε μια σχισμή μολύνουν άμεσα την τοπική παροχή πόσιμου νερού.

Ασφαλής διαχείριση της υγρασίας του θεμελίου έκτακτης ανάγκης κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας¶

Εάν ζείτε σε εκτεταμένο αργιλώδες έδαφος κατά τη διάρκεια ενός ακραίου ξηρασία, ο στόχος σας δεν είναι **** να κάνετε το χώμα λασπωμένο, το οποίο προκαλεί την ανοδική διόγκωση, ούτε να το αφήσετε να στεγνώσει, κάτι που προκαλεί πτώση συρρίκνωσης προς τα κάτω. Ο στόχος σας είναι ομοιόμορφη, σταθερή υγρασία σε όλη την περίμετρο 360 μοιρών του σπιτιού:

• Χρησιμοποιήστε έναν αργό σωλήνα εμποτισμού ή μια γραμμή άρδευσης στάγδην τοποθετημένη 45 έως 60 εκατοστά (18 έως 24 ίντσες) μακριά από το τοίχωμα θεμελίωσης: Μην τοποθετείτε ποτέ έναν εύκαμπτο σωλήνα απευθείας πάνω στην άκρη της πλάκας σκυροδέματος όπου έχει ήδη ανοίξει ένα στεγνό κενό. νερό που χύνεται κατευθείαν κάτω από αυτό το κενό θα λιμνάζει κάτω από το πέλμα και θα μαλακώσει τη φέρουσα ικανότητα του εδάφους. Η τοποθέτηση του εύκαμπτου σωλήνα 45 έως 60 εκατοστά έξω επιτρέπει στην υγρασία να διοχετεύεται πλάγια και ομοιόμορφα μέσα από τη ζώνη της ρίζας.
• Ποτίστε τους ζεστούς τοίχους με νότιο και δυτικό προσανατολισμό 25 έως 50 τοις εκατό περισσότερο από τους σκιασμένους τοίχους με βόρειο προσανατολισμό: Το διαφορικό ράγισμα θεμελίωσης ξεκινά σχεδόν πάντα από τη νοτιοδυτική γωνία ενός σπιτιού (στο βόρειο ημισφαίριο), επειδή η απογευματινή ηλιακή θερμότητα στεγνώνει το νότιο και το δυτικό έδαφος ενώ ο βόρειος τοίχος παραμένει υγρός.
• Διατηρήστε θετική διαβάθμιση και επεκτείνετε τα στόμια της υδρορροής στέγης τουλάχιστον 1,5 έως 3 μέτρα (5 έως 10 πόδια) μακριά από το θεμέλιο: Όταν η ξηρασία τελειώσει με καταρρακτώδη βροχόπτωση, το νερό της οροφής που χύνεται κατευθείαν στη γωνία του σπιτιού θα διογκώσει υπέροχα αυτή τη γωνία, ενώ η υπόλοιπη βάση παραμένει στεγνή, χτυπώντας την επαναφορά.
• Ελέγχετε για κρυφές διαρροές υδραυλικών εγκαταστάσεων μηνιαίως χρησιμοποιώντας τον δείκτη διαρροής χαμηλής ροής του μετρητή νερού σας: Κλείστε κάθε βρύση, παγομηχανή και τουαλέτα μέσα στο σπίτι και μετά κοιτάξτε τον μετρητή νερού του δρόμου για 10 λεπτά. Εάν ο μικρός κόκκινος ή μπλε επιλογέας τριγώνου/αστέρι περιστρέφεται καθόλου, έχετε μια κρυφή διαρροή σωλήνα τροφοδοσίας που μπορεί να προκαλέσει καταστροφική ανατροπή αργίλου κάτω από την πλάκα σας.

Συχνές ερωτήσεις¶

Πώς μπορώ να καταλάβω εάν μια ρωγμή στον τοίχο του σπιτιού μου είναι αβλαβής καλλυντική καθίζηση ή μια επικίνδυνη δομική αστοχία θεμελίωσης;¶

Ελέγξτε το πλάτος της ρωγμής, την κατεύθυνση και αν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Οι κάθετες ρωγμές της τρίχας στενότερες από 1 έως 2 χιλιοστά (1/16 ίντσας) κατά μήκος των αρμών ταινίας γυψοσανίδας ή πάνω από τις γωνίες της πόρτας είναι σχεδόν πάντα ακίνδυνες καλλυντικές συρρίκνωση. Αντίθετα, διαγώνιες ρωγμές σκαλοπατιών που κόβουν εξωτερικό τούβλο ή τσιμεντόλιθο, οριζόντιες ρωγμές που συνοδεύονται από εσοχή σε τοίχο υπογείου, ρωγμές που είναι πολύ πιο φαρδιές στο ένα άκρο από το άλλο (υποδηλώνει περιστροφική κλίση) ή οποιαδήποτε ρωγμή ευρύτερη από 5 χιλιοστά (3/16 ίντσες, περίπου το πλάτος μιας πόρτας που κλείνει το παράθυρο και το πλάτος της πόρτας). μετακίνηση δομικών θεμελίων που απαιτεί επιθεώρηση από αδειούχο δομικό μηχανικό.

Γιατί είναι επικίνδυνο να πλημμυρίσω το κενό δίπλα στο θεμέλιο του σπιτιού μου με έναν εύκαμπτο σωλήνα κήπου κατά τη διάρκεια μιας ξηρασίας;¶

Όταν η έντονη ξηρασία συρρικνώνει το εκτεταμένο αργιλώδες έδαφος μακριά από τη τσιμεντένια πλάκα θεμελίωσης, αφήνοντας ένα κενό 2 έως 8 εκατοστών (1 έως 3 ίντσες) γύρω από την περίμετρο, η έκχυση τεράστιων ποσοτήτων νερού απευθείας σε αυτήν την ανοιχτή ρωγμή προκαλεί δύο μηχανικές αστοχίες. Πρώτον, το ελεύθερο νερό τρέχει κατευθείαν στη ρωγμή κάτω από τη βάση από σκυρόδεμα, μετατρέποντας το φέρον στρώμα εδάφους σε αδύναμη λάσπη, ώστε ο τοίχος να βυθίζεται ακόμη πιο βαθιά. Δεύτερον, ο ξαφνικός εντοπισμένος κορεσμός αναγκάζει ένα υγρό σημείο αργίλου μοντμοριλλονίτη να διογκωθεί βίαια προς τα πάνω, ενώ παρακείμενα ξηρά τμήματα παραμένουν πεσμένα, δημιουργώντας σοβαρή διαφορική διατμητική τάση που ραγίζει την πλάκα. Αντ 'αυτού, τοποθετήστε έναν αργό σωλήνα εμποτισμού 45 έως 60 εκατοστά (18 έως 24 ίντσες) μακριά από τον τοίχο θεμελίωσης και λειτουργήστε τον για μικρά διαστήματα 15 έως 30 λεπτών για να ενυδατωθεί το έδαφος σταδιακά.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας ρωγμής γης και ενός σεισμού ρήγματος ή καρστικής καταβόθρας;¶

Σε αντίθεση με ένα ρήγμα σεισμού (το οποίο προκαλείται από βαθιά κίνηση της τεκτονικής πλάκας και απελευθερώνει σεισμικά κύματα κρούσης) ή μια καρστική καταβόθρα (η οποία σχηματίζεται όταν το όξινο νερό διαλύει τις ασβεστολιθικές στέγες σπηλαίων), μια ρωγμή γης είναι μια ρωγμή τάσης που προκαλείται από την άντληση ανθρώπινων υπόγειων υδάτων σε άνυδρες λεκάνες. Καθώς η υπερβολική άντληση αποστραγγίζει τον υδροφόρο ορίζοντα, το έδαφος της κοιλάδας συμπιέζεται και βυθίζεται κατά αρκετά μέτρα. όπου αυτό το βυθιζόμενο ίζημα εκτείνεται πάνω από μια θαμμένη κορυφογραμμή, το έδαφος διαλύεται οριζόντια υπόγεια. Όταν το δυνατό νερό της βροχής χύνεται στην κρυμμένη ρωγμή τάνυσης, διαβρώνει τη στέγη του εδάφους από κάτω και καταρρέει ξαφνικά σε μια απότομη ρεματιά πλάτους έως και 10 μέτρων και μήκους χιλιομέτρων.

Γιατί η κοπή ενός μεγάλου ώριμου δέντρου δίπλα στο σπίτι μου μπορεί πραγματικά να σπάσει τα θεμέλιά μου χειρότερα από το να το αφήσω εκεί;¶

Εάν ένα διψασμένο δέντρο (όπως βελανιδιά, ιτιά, λεύκα ή ευκάλυπτος) έχει αναπτυχθεί δίπλα σε ένα σπίτι σε εκτεταμένο αργιλώδες έδαφος για 20 έως 40 χρόνια, οι ρίζες του έχουν ρουφήξει μόνιμα έναν βαθύ θύλακα από πηλό κάτω από εκείνη την πλευρά του κτιρίου. Εάν ξαφνικά κόψετε εντελώς το δέντρο, η νεκρή ζώνη ρίζας σταματά να αφαιρεί νερό. τις επόμενες 1 έως 5 εποχές βροχών, αυτή η θήκη από αποξηραμένο πηλό απορροφά χιλιάδες λίτρα νερού και διογκώνεται προς τα πάνω κατά 5 έως 15 εκατοστά (2 έως 6 ίντσες), σηκώνοντας αυτή την πλευρά του σπιτιού σε μια καταστροφική διαδικασία που ονομάζεται άργιλος μετά την αφαίρεση. Να συμβουλεύεστε πάντα έναν γεωτεχνικό μηχανικό ή δενδροκόμο πριν αφαιρέσετε ώριμα δέντρα σε αργιλώδες έδαφος.

Οι πηγές ελέγχθηκαν¶

• Γεωλογικό Ινστιτούτο Ηνωμένων Πολιτειών (USGS): Καταβύθιση εδάφους στις Ηνωμένες Πολιτείες (Εγκύκλιος 1182 & 1405), Συμπίεση Συστήματος Υδροφορέων και Μηχανική Σχισμών της Γης σε Προσχωσιγενείς Λεκάνες.
• Arizona Geological Survey (AZGS): Earth Fisure Center, Subsurface Piping Collapse Dynamics και Κατευθυντήριες γραμμές για την ασφάλεια των ιδιοκτητών/ζωικών ζώων γύρω από τις ενεργές ρωγμές.
• British Geological Survey (BGS) και Ερευνητικό Ίδρυμα Κτιρίων (BRE, Ηνωμένο Βασίλειο): Shrink-Swell Clay GeoSure Hazard Mapping, BRE Digest 251 (Assessment of Damage in Low Rise Buildings) και NHBC Κεφάλαιο 4.2 (Κοντά στο κτήριο)
• Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM, Γαλλία): Retrait-Gonflement des Argiles (RGA) Πρότυπα πρόληψης και δομικού μετριασμού.
• Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Διαχείρισης Έκτακτης Ανάγκης (FEMA, Ηνωμένες Πολιτείες) και Αμερικανική Εταιρεία Πολιτικών Μηχανικών (ASCE): Πρότυπα σχεδίασης επεκτατικών εδαφών και οικιστικών θεμελίων (ASCE 7 / PTI DC10.5 Σχεδιασμός πλάκας επί εδάφους σε εκτεταμένους άργιλους).

Σχετικοί οδηγοί¶

• Καταβόθρες: προειδοποιητικά σημάδια και άμεση εκκένωση
• Ξηρασία: εξοικονόμηση νερού και επιβίωση των νοικοκυριών
• Σεισμοί: πτώση, κάλυψη, συγκράτηση και μετασεισμοί
• Καταιγιστικές πλημμύρες: άμεση εκκένωση υψηλών εδαφών
• Ιστορικοί θόλοι θερμότητας και επιβίωση ακραίων θερμοκρασιών