Κατάρρευση εδάφους Loess, υπόγειες σήραγγες σωληνώσεων και κατακόρυφη πτώση μετά από έντονη βροχή¶

Καλύπτοντας περίπου το 10 τοις εκατό της επιφάνειας της γης, το loess (προφέρεται luss ή lers) είναι μια πορώδης, σαν κίτρινη απόθεση αιολικής παγετώδους λάσπης (\(20\text{ έως }50\text{ micrometers}\) σε μέγεθος κόκκου) που καλύπτει τις λόφους των Ηνωμένων Πολιτειών (τις κεντρικές περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών**). Η Αϊόβα, η Νεμπράσκα, το Μιζούρι, το Κάνσας, το Ιλινόις και το Lower Mississippi Valley Bluffs από το Μέμφις στο Vicksburg και το Natchez, καθώς και το Palouse της Ουάσιγκτον και του Αϊντάχο), Κίνα (το 640.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων Loess Plateau και το οροπέδιο Loess και το Shaanxian, το Shaanxial, Ευρώπη** (κατά μήκος των λεκανών του Δούναβη, του Ρήνου και του Δνείπερου από τη Γερμανία και την Αυστρία έως την Ουγγαρία, τη Ρουμανία και την Ουκρανία), Αργεντινή (οι Πάμπας) και Νέα Ζηλανδία (Χερσόνησος Canterbury/Banks). Το Loess διαθέτει ένα διάσημο γεωλογικό παράδοξο: όταν είναι στεγνό, στέκεται σε κάθετους βράχους ύψους 30 έως 90 μέτρων (100 έως 300 πόδια) και κόψιμο σε αυτοκινητόδρομους για δεκαετίες σαν συμπαγής πέτρα, ωστόσο το στιγμιαίο νερό κορεστεί το μικροσκοπικό του πηλό και το ασβέστιο του χάνει έως και 9% σε ανθρακικό άλας. αντοχή σε διάτμηση σε λεπτά. Αυτή η ευαισθησία στην υγρασία πυροδοτεί τρεις ξαφνικές, καταστροφικές γεωτεχνικές καταστάσεις έκτακτης ανάγκης: (1) υδροκαθήλωση (κατάρρευση θεμελίωσης που προκαλείται από βρέξιμο), όπου ένας σπασμένος σωλήνας νερού, μη επενδεδυμένο σηπτικό πεδίο αποστράγγισης ή φραγμένο κάτω στόμιο οροφής προκαλεί συμπίεση του εδάφους κάτω από ένα σπίτι κατά 15 έως 30 centimeter προς τα κάτω (15 έως 30 cent) κατά τη διάρκεια της νύχτας, θραύση θεμελίων και αγωγών αερίου στη μέση. (2) διάβρωση υπόγειων σωληνώσεων και καταβόθρες "loess pseudokarst", όπου το διεισδυτικό νερό της βροχής χαράζει κρυμμένες υπόγειες σήραγγες και σπήλαια πλάτους 2 έως 15 μέτρων (6,5 έως 50 πόδια) κάτω από ανέπαφη επιφανειακή χλόη μέχρι μια αυλή, τρακτέρ ή οδόστρωμα. και (3) Κατάρρευση πλάκας κάθετης στήλης μπλόφας και ρευστοποιημένες ροές λάσπης, όπου οι κάθετες αρμοί τάσης πίσω από μια μπλόφα αντιμετωπίζουν διάτμηση χωρίς προειδοποίηση μετά από παρατεταμένες βροχοπτώσεις ή σεισμούς. Εάν ένα κτίριο ραγίσει βίαια, μια μπλόφα καταρρεύσει ή κάποιος πέσει σε φρεάτιο σωληνώσεων, καλέστε αμέσως τον αριθμό έκτακτης ανάγκης της περιοχής σας (911 στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά, 112 σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση, 999 στο Ηνωμένο Βασίλειο) ή ελέγξτε τον κατάλογό μας αριθμούς έκτακτης ανάγκης. Για σχετικές καταστάσεις έκτακτης ανάγκης λόγω ευστάθειας εδάφους, διαβάστε τους οδηγούς μας καταβόθρες και ξαφνική κατάρρευση του εδάφους, κατολισθήσεις, κατολισθήσεις λάσπης και ροές συντριμμιών, διόγκωση εκτεταμένου αργιλώδους εδάφους, καθίζηση ξηρασίας και ρωγμές θεμελίωσης, και κατάρρευση σκαλωσιάς, σπήλαιο τάφρου και πτώση κατασκευής.

Κάντε αυτό τώρα¶

1. Εκκενώστε αμέσως οποιοδήποτε κτίριο σε χώμα loess, εάν οι πόρτες και τα παράθυρα μπλοκάρουν ξαφνικά, οι διαγώνιες ρωγμές σκαλοπατιών ανεβαίνουν σε τοίχους από τούβλα/γυψοσανίδες ή ακούσετε δυνατά δομικά σκάει μετά από δυνατή βροχή ή διαρροή υδραυλικών εγκαταστάσεων: Όταν το πτυσσόμενο loess κάτω από ένα θεμέλιο κορεσθεί στερεό (1 έως 1 κονσέρβα από το hydro). 60 εκατοστά (6 έως 24 ίντσες) σε ώρες. Αυτή η διαφορική καθίζηση ψαλιδίζει άκαμπτους σωλήνες παροχής φυσικού αερίου ακριβώς στη διείσδυση του τοίχου θεμελίωσης. Κλείστε την κύρια εξωτερική βαλβίδα μετρητή αερίου με ένα κλειδί εάν μυρίσετε αέριο ή ακούσετε σφύριγμα, κλείστε την κύρια βαλβίδα νερού (ο σπασμένος σωλήνας νερού είναι συχνά αυτό που διαλύει το χώμα κάτω από το σπίτι) και βγάλτε όλους έξω.
2. Ποτέ μην περπατάτε και μην κουρεύετε πάνω από κυκλικά "κοψίματα πιάτων", γραμμές από μικρές τρύπες ή ανοίγματα εδάφους που σφυρίζουν/γουργουρίζουν σε μια πλαγιά λόφου Loess ("Loess Piping Sinkholes"): Αυτό που μοιάζει με λαγούμι ζώου 30 εκατοστών (12 ιντσών) ή ρηχή βουτιά στο γρασίδι ενός λόφου είναι πολύ ελαφρύ Υπόγειο σπήλαιο σωληνώσεων σε σχήμα καμπάνας βάθους 3 έως 10 μέτρων (10 έως 33 πόδια) και πλάτους 5 μέτρων λαξευμένο από υπόγεια απορροή νερού. Η λεπτή γέφυρα του ξηρού χλοοτάπητα που δεσπόζει στις ρίζες που εκτείνεται στην οροφή του σπηλαίου καταρρέει αμέσως κάτω από το βάρος ενός ατόμου, που οδηγεί χλοοκοπτικό ή ζώων.
3. Εάν κάποιος πέσει σε κατεστραμμένο άξονα ή τρύπα σωληνώσεων loess, ΠΟΤΕ μην περπατήσετε μέχρι το χείλος της τρύπας για να κοιτάξετε προς τα κάτω ή να τον τραβήξετε έξω με το χέρι: Επειδή οι άξονες των σωληνώσεων loess διευρύνονται προς τα έξω κάτω από το έδαφος σαν μια ανάποδη χοάνη (κουδουνάκι), η γύρω επιφάνεια είναι 2 έως 4 μέτρα (6,5 έως 13 πόδια) της επιφάνειας που ξεκολλάει. στέγη. Καλέστε αμέσως το 911 / 112 / 999 για μια Πυροσβεστική Τεχνική Τάφρο / Ομάδα διάσωσης με σχοινί περιορισμένου χώρου, κρατήστε όλους τους παρευρισκόμενους πίσω τουλάχιστον 6 μέτρα (20 πόδια) και περάστε μόνο ένα σχοινί διάσωσης από απόσταση ενώ είστε ξαπλωμένοι σε σκάλες ή σε φύλλα από κόντρα πλακέ.
4. Μείνετε μακριά από τη βάση ΚΑΙ το επάνω άκρο των κατακόρυφων μπλόφες και των βαθιών "βυθισμένων δρόμων" κοιλωμάτων κατά τη διάρκεια και για 72 ώρες μετά από έντονη βροχή, ταχεία τήξη χιονιού ή κύκλους παγώματος-απόψυξης: Το Loess έχει φυσικές κάθετες κιονοστοιχίες (κάθετα επίπεδα διάσπασης που δημιουργούνται από αρχαίες ρίζες φυτών και ρίζες cc). Όταν το νερό της βροχής εισέρχεται σε κάθετες ρωγμές τάσης 1 έως 4 μέτρα (3,3 έως 13 πόδια) πίσω από την επάνω άκρη μιας μπλόφας, η υδροστατική πίεση του νερού σπρώχνει μια κατακόρυφη στήλη ή πλάκα λάσπης 500 τόνων προς τα έξω, ανατρέποντάς την κατά μήκος του δρόμου ή του σπιτιού στη βάση σε λιγότερο από 3 δευτερόλεπτα.
5. Εάν ακούτε σκάσιμο, σκάει ή βλέπετε σκόνη/μπλόφα να κυλούν κάτω από μια κατακόρυφη όψη μπλόφας, σπρίνετε πλευρικά ή κατευθείαν μακριά από το δάχτυλο του ποδιού (τουλάχιστον 1,5 έως 2 φορές το ύψος της μπλόφας): Όταν μια ψηλή πλάκα λόες πέφτει και θρυμματίζεται κατά την πρόσκρουση, παγιδεύεται ο πόρος που στεγνώνει ο αέρας ή το νερό ρευστοποιείται γρήγορα. λοβό ροής λάσπης που σαρώνει πολύ πέρα από τη βάση του γκρεμού.
6. Κλείστε και εκτρέψτε όλες τις συγκεντρωμένες πηγές νερού τουλάχιστον 3 έως 5 μέτρα (10 έως 16 πόδια) μακριά από τα θεμέλια και τις κορυφές μπλόφας αμέσως: Εάν μια υδρορροή οροφής υπερχειλίσει, μια πισίνα αποστραγγιστεί, ένας εύκαμπτος σωλήνας κήπου αφεθεί σε λειτουργία ή μια αντλία φρεατίου εκκενώνεται δίπλα σε ένα σπίτι χτισμένο σε loess και επεκτείνετε αμέσως το νερό. μέχρι το κάτω μέρος οποιασδήποτε πλαγιάς μπλόφας σε σφραγισμένους σωλήνες.

Δέντρο απόφασης: κατάρρευση θεμελίωσης loess, καταβόθρα σωληνώσεων και διαλογή αστοχίας μπλόφας¶

flowchart TD
    Start["Loess γεωτεχνική έκτακτη ανάγκη: Ξαφνική πτώση εδάφους, ρωγμές θεμελίωσης ή αστοχία μπλόφα"] --> HazardType{"1. Ποιος κίνδυνος loess εμφανίζεται αυτή τη στιγμή;"}

    HazardType -->|"1. ΥΔΡΟΣΤΕΡΕΥΣΗ ΚΤΙΡΙΟΥ: Μπλοκάρισμα θυρών, διαγώνιες ρωγμές τοίχου ή κλίση δαπέδου"| BuildingAction["ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΥΔΡΟΣΥΝΔΕΩΣΗΣ & ΔΙΑΤΡΟΠΗΣ ΑΕΡΙΩΝ: 1. Εκκενώστε όλους τους επιβάτες έξω από τοίχους/καμινάδες τοιχοποιίας. Κλείστε τον εξωτερικό μετρητή αερίου εάν υπάρχει διαρροή 4. Μην εισαγάγετε ξανά έως ότου επιθεωρήσει δομικός/γεωτεχνικός μηχανικός"]

    HazardType -->|"2. ΣΗΡΑΓΓΑ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ ΥΠΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ Ή ΨΕΥΔΟΚΑΡΣΤΙΚΗ ΚΑΤΑΒΥΡΑ: Τρύπα αυλής, κοίλο έδαφος ή άτομο που έπεσε μέσα"| PipingCheck{"Είναι παγιδευμένο άτομο ή όχημα μέσα στον άξονα που έχει καταρρεύσει;"}

    PipingCheck -->|"Ναι: Άτομο που έπεσε στον άξονα σωληνώσεων"| ShaftRescue["ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΕΚΔΡΟΜΗΣ BELL-PIT: 1. Καλέστε το 911 / 112 / 999 για Τεχνική Διάσωση με Σχοινί & Τάφρο Αμέσως 2. ΠΟΤΕ ΜΗΝ Περπατάτε στο χείλος (Η προεξέχουσα οροφή με καμπάνα θα υποχωρήσει στο θύμα) 3. Κρατήστε όλους τους παρευρισκόμενους >6 m Back) (2) Τοποθετήστε σκάλες/κόντρα πλακέ μόνο από την ανηφορική πλευρά 4. Κάτω δεμένο σχοινί/λουρί από ασφαλή στάση"]

    PipingCheck -->|"Όχι: Ανοικτή τρύπα ή γουργουρίζοντας δίνη που ανακαλύφθηκε στην αυλή/δρόμο"| CordonHole["ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΣΩΛΗΝΩΣΗΣ ΚΟΡΔΟΝΙΟΥ: 1. Περιφράξτε μια ακτίνα 10 μέτρων (33 πόδια) γύρω από ολόκληρη τη γραμμή των καταθλίψεων 2. Μην προσπαθήσετε ποτέ να γεμίσετε μια ενεργή τρύπα σωληνώσεων με χαλαρή βρωμιά ή νερό 3. Εντοπίστε και κλείστε τυχόν διαρροή καταιγίδας, οχετό ή αγωγό που τροφοδοτείται"]

    HazardType -->|"3. ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΑΠΩΛΕΙΑ ΠΛΑΚΑ ΚΑΤΑΡΡΥΞΗΣ Ή ΛΑΣΠΗΣ: Ραγισμένη επιφάνεια από βράχο ή παράλληλες σχισμές κορυφής"| BluffWhere{"Είστε στο πάνω χείλος της μπλόφας ή στο κάτω δάχτυλο του ποδιού;"}

    BluffWhere -->|"On Top of Bluff Near Edge"| RetreatInland["ΥΠΟΧΩΡΗΣΗ ΠΛΑΚΩΝ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΑΚΡΗΣ: 1. Μετακινηθείτε αμέσως στην ενδοχώρα Τουλάχιστον 15 μέτρα (50 πόδια) πίσω από την πιο απομακρυσμένη παράλληλη ρωγμή τάσης 2. Ποτέ μην οδηγείτε οχήματα ή απορρίπτετε υδρορροές οροφής κοντά στο χείλος Bluff"]

    BluffWhere -->|"Στο κάτω μέρος της Bluff"| SprintOut["ΑΠΟΦΥΓΗ ΒΑΣΙΚΗΣ ΠΛΑΚΑΣ-ΠΤΩΣΗΣ: 1. Σπριντ κατευθείαν έξω από τη βάση του γκρεμού (τουλάχιστον 1,5x έως 2x ύψος μπλόφας) ή 90 μοίρες πλάγια 2. Παρακολουθήστε για δευτερεύοντα ρευστοποιημένο λοβό ροής λάσπης μετά την αρχική πτώση του μπλοκ"]

Η μικροδομή του ανεμοδαρμένου loess: γιατί οι ξηροί βράχοι μετατρέπονται σε λάσπη που καταρρέει¶

Για να καταλάβουν γιατί το loess συμπεριφέρεται σε αντίθεση με οποιοδήποτε άλλο έδαφος στη Γη, οι γεωτεχνικοί μηχανικοί εξετάζουν την αιολική (απόθεση από τον άνεμο) μικροδομή του κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης.

1. Ο ανοιχτός σκελετός κηρήθρας και οι γέφυρες αργίλου/ανθρακικού¶

Κατά τη διάρκεια των παγετώνων του Πλειστόκαινου, οι σφοδροί καταβατικοί άνεμοι που πνέουν σε ξηρές παγετώδεις πεδιάδες μάζεψαν γωνιακούς κόκκους λάσπης** από χαλαζία και άστριο (0,02\(\text{ έως }0,05\text{ χιλιοστά}\) σε διάμετρο, η συνοχή του ταλκ σε σκόνη ή 5 μέτρα σε αλεύρι) (16 έως 650 πόδια) πάχος κατά του ανέμου μεγάλων κοιλάδων ποταμών (των ποταμών Μιζούρι, Μισισιπή, Κίτρινο, Ρήνο και Δούναβη). - Υψηλό πορώδες (45 έως 55 τοις εκατό κενός χώρος): Επειδή οι κόκκοι λάσπης που εναποτίθεται από τον άνεμο καθίζανε απαλά έξω από τον αέρα γύρω από τα στελέχη του γρασιδιού αντί να συμπιέζονται κάτω από το νερό, το ξηρό παρθένο λόες έχει μια εξαιρετικά χαλαρή, ανοιχτή δομή που μοιάζει με κηρήθρα. Στην πραγματικότητα, η ξηρή χύδην πυκνότητά του είναι τόσο χαμηλή (1,2 έως 1,4 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό) που σχεδόν ο μισός όγκος του ξηρού loess είναι κενοί πόροι αέρα μεγαλύτεροι από τους ίδιους τους κόκκους λάσπης (μακροπόροι και κάθετοι απολιθωμένοι σωλήνες ρίζας). - Τι συγκρατεί την ξηρή κηρήθρα: Οι γωνιακοί κόκκοι λάσπης χαλαζία στην πραγματικότητα δεν αγγίζουν σταθερά ο ένας τον άλλον. Αντίθετα, στηρίζονται και συγκολλούνται με σημείο στα σημεία επαφής τους με μικροσκοπικούς μηνίσκους μοντμοριλλονίτη/ιλλίτη αργίλου και ιζήματα ανθρακικού ασβεστίου (caliche), που ενισχύονται από υψηλή αρνητική πίεση νερού πόρων (μητρική αναρρόφηση) όταν είναι στεγνά. - Γιατί το Loess στέκεται κατακόρυφα όταν είναι στεγνό, αλλά αποτυγχάνει σε κλίση 45 μοιρών: Επειδή το νερό της βροχής που διεισδύει μέσα από κάθετους ριζικούς σωλήνες διαβρώνει γρήγορα τις επικλινείς όψεις του Loess μέσω του πλυσίματος φύλλων, το κόψιμο μιας όχθης δρόμου σε loess σε τυπική κλίση 45 μοιρών προκαλεί ταχύτατη επιτάχυνση. Αντίθετα, η κοπή ξηρού λόες σε σχεδόν κατακόρυφο (\(75°\text{ έως }90°\)) τοίχο ελαχιστοποιεί την επιφάνεια που εκτίθεται στη βροχή, επιτρέποντας στους κατακόρυφους βράχους loess να στέκονται για δεκαετίες έως ότου το νερό διεισδύσει από πίσω ή από κάτω.

2. Οι Τρεις Καταστροφικοί Τρόποι Αποτυχίας κατά την Διαβροχή¶

Το στιγμιαίο νερό κορεσμένο ξηρό, μη συμπιεσμένο λόες πέρα από το κρίσιμο όριο υγρασίας του (συνήθως όταν ο βαθμός κορεσμού αυξάνεται από 30 τοις εκατό μετά το 65 σε 85 τοις εκατό), τρεις διακριτοί μηχανισμοί αστοχίας ενεργοποιούνται: 1. Υδροστερεοποίηση (Καταρρύθμιση καθίζησης υπό φορτίο): Το νερό διαλύει τα διαλυτά ανθρακικά άλατα και ενυδατώνει/μαλακώνει τις μικροσκοπικές γέφυρες αργίλου που συγκρατούν τους κόκκους λάσπης. Κάτω από το υπάρχον προς τα κάτω βάρος μιας θεμελίωσης κτιρίου (ή ακόμα και κάτω από το βάρος του ίδιου του υπερκείμενου εδάφους, που ονομάζεται αυτοβαρές πτυσσόμενο loess όταν είναι μεγαλύτερο από 10 έως 15 μέτρα), οι πήλινες γέφυρες διατμούνται ταυτόχρονα. Οι κόκκοι λάσπης απορρίπτονται στα υπαίθρια κενά και ο όγκος του εδάφους μειώνεται κατακόρυφα κατά 5 έως 15 τοις εκατό, ρίχνοντας τη θεμελίωση του σπιτιού, το στήριγμα γέφυρας αυτοκινητόδρομου ή την επένδυση καναλιού κατά 30 έως 150 εκατοστά (1 έως 5 πόδια) χωρίς να φύγει καθόλου χώμα από την τοποθεσία. 2. Υποεπιφανειακές σωληνώσεις και διάβρωση ψευδοκάρστου (εσωτερική διάβρωση): Επειδή η Λόες περιέχει εκατομμύρια κάθετες τρύπες ρίζας, λαγούμια τρωκτικών και ρωγμές αποξήρανσης, το επιφανειακό νερό της βροχής πέφτει γρήγορα προς τα κάτω μέχρι να προσκρούσει σε ένα ελαφρώς πυκνότερο θαμμένο στρώμα εδάφους (** στρώμα paleodrock*.) Στη συνέχεια, το νερό στρέφεται προς τα πλάγια και ρέει οριζόντια υπόγεια προς την πλησιέστερη ρεματιά ή την πλαγιά του ποδιού. Επειδή οι κορεσμένοι κόκκοι loess έχουν μηδενική συνοχή (λάσπη διασποράς), το υπόγειο νερό που στάζει αβίαστα ξεπλένει τους κόκκους λάσπης, χαράσσοντας έναν εκτεινόμενο υπόγειο σωλήνα (suffosion tunnel) που μεγαλώνει σε μια υπόγεια σπηλιά ύψους 5 μέτρων, ενώ το ξερό γρασίδι και οι ρίζες στην επιφάνεια, έως ότου η οροφή παραμένει εντελώς στην επιφάνεια. καταβόθρα**. 3. Κατακόρυφη ανατροπή στηλών και κατολισθήσεις: Όταν το νερό γεμίζει μια κατακόρυφη ρωγμή αποξήρανσης 2 μέτρα πίσω από μια κατακόρυφη επιφάνεια βράχου loess, η υδροστατική πίεση του νερού ωθεί προς τα έξω στην αποκολλημένη στήλη ενώ κορεσμός και υγροποίηση της βάσης (δάκτυλο) της στήλης. Ολόκληρη η κατακόρυφη πλάκα ύψους 20 μέτρων ανατρέπεται προς τα εμπρός ή ψαλιδίζεται προς τα κάτω, θρυμματίζεται κατά την κρούση και υγροποιείται σε ροή λάσπης υψηλής ταχύτητας.

Σύγκριση των τριών γεωτεχνικών καταστάσεων έκτακτης ανάγκης Loess¶

Αναγνώριση και επιβίωση υπόγειων σηράγγων σωληνώσεων ("Loess Pseudokarst")¶

Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι οι καταβόθρες συμβαίνουν μόνο στη Φλόριντα ή το Κεντάκι όπου διαλύονται ασβεστολιθικοί βράχοι (καρστ). Σε περιοχές Loess (δυτική Αϊόβα, Νεμπράσκα, Μισισιπή, Πολιτεία της Ουάσιγκτον, στη λεκάνη του Δούναβη και στο κινεζικό οροπέδιο Loess, όπου ονομάζονται loess sinkholes ή luoshuidong), το pseudokarst των σωληνώσεων δημιουργεί βυθίσματα εξίσου βαθιά και πολύ πιο ασταθή, σε καθαρό χώμα.

1. Πώς να εντοπίσετε μια κρυμμένη υπόγεια σήραγγα σωληνώσεων στην αυλή ή το λιβάδι σας¶

Περπατήστε το ακίνητό σας από το κάτω μέρος της πλαγιάς προς τα πάνω (από ασφαλή απόσταση) και αναζητήστε τρεις αναμφισβήτητες επιφανειακές ενδείξεις: 1. Το "Beaded Necklace" of Aligned Depressions: Επειδή μια υπόγεια σήραγγα σωληνώσεων ακολουθεί μια ενιαία υπόγεια διαδρομή αποστράγγισης μέχρι μια χαράδρα ή κοπή δρόμου, η οροφή της σήραγγας σπηλαιώνει κατά διαστήματα κατά μήκος της διαδρομής της. Αν δείτε δύο, τρεις ή τέσσερις μικρές κυκλικές τρύπες ή ρηχές κοιλότητες σε σχήμα πιάτου διατεταγμένες σε ευθεία ή καμπυλωτή γραμμή να κατευθύνονται προς μια άκρη πλαγιάς, υπάρχει ένα συνεχές, κοίλο υπόγειο σπήλαιο που τα συνδέει όλα ακριβώς κάτω από το φαινομενικά συμπαγές γρασίδι ανάμεσα στις τρύπες. Ποτέ μην περπατάτε ανάμεσα σε δύο ευθυγραμμισμένες τρύπες. 2. Το προφίλ προεξοχής "Bell-Pit": Όταν μια σπηλιά σωληνώσεων loess ξεσπάσει για πρώτη φορά στην επιφάνεια, η τρύπα στον χλοοτάπητα μπορεί να είναι μόνο 30 έως 60 εκατοστά (1 έως 2 πόδια) πλάτος, συγκρατημένη από μπερδεμένες ρίζες γρασιδιού, ενώ 1 μέτρο (3,3 πόδια) κάτω από το χλοοτάπητα είναι μέτρα (10 έως 20 πόδια) σε διάμετρο**. 3. Το ελατήριο εκροής / ανεμιστήρας λάσπης στο δάκτυλο: Περπατήστε κατά μήκος του πυθμένα της χαράδρας, του δρόμου ή του τοίχου αντιστήριξης 20 έως 100 μέτρα κατηφόρα. Αν βρείτε μια νεοσχηματισμένη εξαγωγή σήραγγας σε σχήμα τόξου να φτύνει λασπωμένο κιτρινοκαφέ λάσπη ή ένα σωρό πλυμένου κίτρινου λάσπης σε σχήμα βεντάλιας στη βάση της όχθης μετά τη βροχή, μια ενεργή σήραγγα σωληνώσεων ανοίγει την πλαγιά ακριβώς από πάνω της.

2. Γιατί δεν πρέπει ΠΟΤΕ να προσπαθήσετε να διορθώσετε μια τρύπα σωληνώσεων ρίχνοντας χαλαρή βρωμιά στην κορυφή¶

Όταν οι ιδιοκτήτες σπιτιού ανακαλύπτουν ένα άνοιγμα οπής 1 μέτρου σε μια αυλή loess, το πρώτο τους ένστικτο είναι να ρίξουν ένα φορτηγό με χώμα ή χαλίκι στην τρύπα και να το ποτίσουν. - Γιατί αυτό αποτυγχάνει και μεγεθύνει το σπήλαιο: Το υπόγειο κανάλι νερού στο κάτω μέρος του άξονα σωληνώσεων (συχνά βάθους 3 έως 8 μέτρων) είναι ακόμα ορθάνοιχτο. Η απόρριψη χαλαρής βρωμιάς στην κορυφή χωρίς εκσκαφή και σφράγιση της βαθιάς οριζόντιας εξόδου του σωλήνα απλώς ξεπλένει τη νέα βρωμιά στην υπόγεια σήραγγα κατά την επόμενη καταιγίδα, ενώ το προστιθέμενο νερό διαλύει τα τοιχώματα του θαλάμου καμπάνας και διπλασιάζει το μέγεθος της καταβόθρας. - Σωστή Τεχνική Αποκατάσταση: Ένας γεωτεχνικός εργολάβος πρέπει να εκσκάψει μέχρι τη βάση του σωλήνα κατά τη διάρκεια ξηρών καιρικών συνθηκών, να εγκαταστήσει ένα διαβαθμισμένο ανεστραμμένο φίλτρο γεωύφασμα/άμμο (το οποίο αφήνει τα υπόγεια ύδατα να διαρρεύσουν χωρίς να επιτρέψουν την έκπλυση λεπτών κόκκων λάσπης 20 μικρομέτρων) και συμπαγή χαμηλής διαπερατότητας πηλού 15 ιντσών σε άργιλο ανυψώνεται με τη βέλτιστη περιεκτικότητα σε υγρασία.

Surviving Hydroconsolidation σε σπίτια και κτίρια σε πτυσσόμενο loess¶

Σε πόλεις και κωμοπόλεις που χτίζονται σε παχιά κοιτάσματα loess (όπως η Omaha, το Council Bluffs, το Sioux City, το Kansas City, το St. Joseph, το Memphis, το Vicksburg, το Spokane/Pullman, το Lanzhou, το Xi'an, το Βελιγράδι και το Βουκουρέστι), η υδροενοποίηση προκαλεί ξαφνικές ζημιές εκατοντάδων εκατομμυρίων δολαρίων κάθε χρόνο.

1. Ο 5λεπτος Έλεγχος Οικιακών Υδραυλικών & Αποχετεύσεων για τα θεμέλια Loess¶

Πάνω από το 70 τοις εκατό των καταρρεύσεων θεμελίων loess κατοικιών προκαλούνται όχι μόνο από τον φυσικό καιρό, αλλά από συμπυκνωμένη εισαγωγή ανθρώπινου νερού εντός 3 μέτρων (10 πόδια) από την περίμετρο της θεμελίωσης: - Έλεγχος #1 (Δοκιμή διαρροής μετρητή νερού): Κλείστε κάθε βρύση, πλυντήριο πιάτων και τουαλέτα μέσα στο σπίτι σας και κοιτάξτε τον μικρό τριγωνικό ή σε σχήμα αστεριού ενδεικτική λυχνία χαμηλής ροής στον μετρητή νερού σας. Εάν ο επιλογέας περιστρέφεται ενώ όλο το νερό εσωτερικών χώρων είναι απενεργοποιημένο, ένας υπόγειος σωλήνας σέρβις διαρρέει νερό απευθείας στο πτυσσόμενο loess κάτω από την πλάκα ή τη βάση του υπογείου σας. Κλείστε αμέσως την κύρια βαλβίδα κρασιού στην πλευρά του δρόμου. - Έλεγχος #2 (Σροφές και υδρορροές οροφής): Μια οροφή με επιφάνεια 185 τετραγωνικών μέτρων (2.000 τετραγωνικά πόδια) συλλέγει 4.700 λίτρα (1.250 γαλόνια) νερού κατά τη διάρκεια μιας μόνο καταιγίδας 25 χιλιοστών (1 ίντσας). Εάν ένας αγκώνας πέσει κάτω και πετάξει αυτά τα 4.700 λίτρα στο χώμα σε μια γωνιά του σπιτιού, διαποτίζει μια στήλη loess βάθους 5 μέτρων πέρα ​​από το κατώφλι κατάρρευσής της μέσα σε μια νύχτα. Όλα τα στόμια εκροής σε εδάφη loess πρέπει να εκκενώνονται σε συμπαγείς, μη διάτρητους σωλήνες PVC που μεταφέρουν νερό τουλάχιστον 3 έως 5 μέτρα (10 έως 16 πόδια) μακριά από το σπίτι σε μια πλακόστρωτη υδρορροή δρόμου ή υπονόμο όμβριων. - Έλεγχος #3 (Αντίστροφη ταξινόμηση θεμελίωσης): Με την πάροδο του χρόνου, το χώμα δίπλα σε ένα σπίτι καθιζάνει ελαφρώς, δημιουργώντας μια γούρνα που έχει κλίση προς τον τοίχο του υπογείου και όχι μακριά από αυτόν. Διατηρήστε μια ελάχιστη 5 έως 10 τοις εκατό θετική κλίση (15 εκατοστά πτώσης στα πρώτα 3 μέτρα [6 ίντσες πάνω από 10 πόδια]) βαθμολογημένη με συμπιεσμένο χώμα χαμηλής διαπερατότητας μακριά από όλους τους τοίχους θεμελίωσης και klzzwxh:0065 (6 μέτρα). - **Έλεγχος #4 (Σηικά Συστήματα και Πισίνες):** Μην εγκαθιστάτε ποτέ μη επενδεδυμένο σηπτικό πεδίο έκπλυσης, στεγνό πηγάδι, λάκκο διείσδυσης βρόχινου νερού ή πισίνα με διαρροή σε ανηφόρα ή εντός 15 μέτρων (50 πόδια) από ένα κτίριο ή άκρη μπλόφας σε πτυσσόμενο έδαφος Loes.

Περιφερειακοί αριθμοί έκτακτης ανάγκης και πρωτόκολλα πρακτορείων¶

• Ηνωμένες Πολιτείες: Καλέστε αμέσως το 911 για οποιαδήποτε ταφή σε τάφρο/μπλόφα, άτομο παγιδευμένο σε καταβόθρα σωληνώσεων ή κομμένη γραμμή αερίου. Καλέστε το 811 πριν από οποιαδήποτε ανασκαφή. Για εκτιμήσεις γεωλογικού κινδύνου στις κύριες ζώνες Λόες των ΗΠΑ, συμβουλευτείτε το Γεωλογικό Ινστιτούτο Ηνωμένων Πολιτειών (USGS), το Γεωλογικό Ινστιτούτο της Αϊόβα / Iowa DOT (Western Iowa Loess Hills), το Νεμπράσκα Conservation and Survey Division, το GeDN and the **Missoy Τμήμα Περιβαλλοντικής Ποιότητας του Μισισιπή (MDEQ Office of Geology) για πρότυπα σταθερότητας μπλόφας Vicksburg/Natchez.
• Κίνα (Περιοχή Loess Plateau: Shaanxi, Gansu, Shanxi, Henan, Ningxia): Καλέστε 119 (Πυροσβεστική & Τεχνική Διάσωση), 110 (Αστυνομία) ή 120 (Ιατρικό Ασθενοφόρο). Αναφέρετε ρωγμές τάσης μπλόφας, διαρροή υγρασίας στέγης σε σπήλαια (yaodong) ή καταβόθρες σωληνώσεων ταράτσας αμέσως στα τοπικά όργανα παρακολούθησης γεωλογικών κινδύνων του χωριού και στο Κέντρο Έγκαιρης Προειδοποίησης Γεωλογικού Κινδύνου του Υπουργείου Φυσικών Πόρων (MNR).
• Ευρωπαϊκή Ένωση και Ηνωμένο Βασίλειο: Καλέστε το 112 σε όλα τα κράτη μέλη της ΕΕ (ή 999 στο ΗΒ, όπου παρατηρούνται λεπτότερα κοιτάσματα πλινθοδομών/λόες στο Κεντ, στο Έσσεξ και στο Σάσεξ). Στις χοντρές ζώνες loess του Δούναβη και του Ρήνου (Γερμανία, Αυστρία, Ουγγαρία, Ρουμανία, Σερβία, Βουλγαρία), οι δημοτικές έρευνες πολιτικής προστασίας και γεωλογικές έρευνες (BGR στη Γερμανία, GeoSphere Austria, SZTFH στην Ουγγαρία) διαχειρίζονται την πτώση της μπλόφας και την ιστορική κατάρρευση (*)eller καταρρέει.
• Νέα Ζηλανδία (Canterbury / Banks Peninsula / Otago Loess Hills): Καλέστε το 111 για έκτακτη διάσωση και αναφέρετε τη διάβρωση της σήραγγας ή την αστάθεια του βράχου στο **Environment Canterbury (ECan) / Christchurch City Council Geotechnical Teams A.ū Toke **E

Συχνές ερωτήσεις¶

Γιατί μπορεί να στέκεται ανεμοδαρμένο χώμα loess σε έναν κατακόρυφο βράχο 30 μέτρων (100 ποδιών) όταν είναι στεγνό, αλλά να καταρρέει σε υγρή λάσπη όταν βραχεί;¶

Όταν ο άνεμος εναπόθεσε λεπτούς κόκκους λάσπης χαλαζία κατά την Εποχή των Παγετώνων, οι γωνιώδεις κόκκοι εγκαταστάθηκαν σε μια χαλαρή, ανοιχτή κυψελοειδή δομή όπου σχεδόν το 50 τοις εκατό του όγκου του εδάφους είναι κενός αέρας. Αυτοί οι κόκκοι συγκρατούνται μόνο με μικροσκοπικές σημειακές συγκολλήσεις ξηρού αργίλου και αλάτων ανθρακικού ασβεστίου στα σημεία επαφής τους. Όσο το loess παραμένει στεγνό, αυτές οι μικροσκοπικές ορυκτές γέφυρες του δίνουν αξιοσημείωτη κάθετη αντοχή. Τη στιγμή που το νερό κορεστεί το έδαφος, ωστόσο, το νερό διαλύει τα ανθρακικά άλατα και μαλακώνει τις γέφυρες αργίλου σε γυαλιστερό λιπαντικό, προκαλώντας τον ανοιχτό σκελετό της κηρήθρας να καταρρεύσει αμέσως σε έναν πυκνό, χωρίς συνοχή πολτό.

Τι είναι η «υδροσυνένωση» και πώς μπορεί ένας σπασμένος σωλήνας νερού ή μια βουλωμένη υδρορροή να καταστρέψει ένα σπίτι χτισμένο σε λόες μέσα σε μια νύχτα;¶

Η υδροστερέωση (καθίζηση κατάρρευσης που προκαλείται από διαβροχή) συμβαίνει όταν το νερό διαποτίζει ξηρό, μη συμπιεσμένο λόες κάτω από ένα βαρύ θεμέλιο κτιρίου. Επειδή το ήμισυ του όγκου του ξηρού loess αποτελείται από ανοιχτούς πόρους του αέρα που συγκρατούνται από υδατοδιαλυτές γέφυρες αργίλου, η διαβροχή του εδάφους κάτω από μια γωνία ενός σπιτιού προκαλεί την κατάρρευση των κόκκων λάσπης σε αυτούς τους άδειους πόρους κάτω από το βάρος του κτιρίου. Χωρίς να ξεπλυθεί ούτε ένα κιλό βρωμιάς, η επιφάνεια του εδάφους κάτω από την υγρή γωνία μπορεί να βυθιστεί κατακόρυφα κατά 15 έως 100 εκατοστά (6 έως 40 ίντσες) σε ώρες, ραγίζοντας τους τοίχους από τοιχοποιία σε γωνίες 45 μοιρών, μπλοκάροντας πόρτες και κόβοντας θαμμένους σωλήνες φυσικού αερίου και αποχέτευσης.

Τι είναι μια "βύθιση σωληνώσεων loess" (ψευδοκάρστη) και γιατί το χείλος γύρω από την τρύπα είναι τόσο επικίνδυνο;¶

Όταν η δυνατή βροχή τρέχει κάτω από κάθετες ρωγμές ή τρύπες τρωκτικών σε μια πλαγιά loess, προσκρούει σε ένα πιο πυκνό στρώμα κάτω από το έδαφος και ρέει οριζόντια προς τον πυθμένα του λόφου, απομακρύνοντας κόκκους λάσπης χωρίς συνοχή για να χαράξει μια μεγάλη υπόγεια σήραγγα ("σωλήνες"). Καθώς η οροφή αυτής της υπόγειας σήραγγας ανεβαίνει προς τα πάνω, σχηματίζει έναν υπόγειο θάλαμο σε σχήμα καμπάνας (καμπαναριό) πλάτους 3 έως 8 μέτρων κάτω από τη γη που διαπερνά το γρασίδι πάνω ως μια μικροσκοπική τρύπα 30 έως 60 εκατοστών. Επειδή τα γύρω 2 έως 4 μέτρα γρασίδι γύρω από αυτό το μικρό άνοιγμα είναι μια αστήρικτη, κούφια οροφή πάνω από τον θάλαμο του κουδουνιού, το περπάτημα μέχρι την άκρη για να κοιτάξετε μέσα σας προκαλεί την κατάρρευση ολόκληρου του χλοοτάπητα από πάνω σας.

Γιατί οι δρόμοι και τα μονοπάτια στους λόφους Loess συχνά μοιάζουν με βαθιά φαράγγια με κάθετα τοιχώματα («βυθισμένες λωρίδες») και πότε είναι επικίνδυνα;¶

Για αιώνες, πατήματα, τροχοί βαγονιών και αγροτικά οχήματα συνθλίβουν τη χαλαρή δομή λάσπης κατά μήκος μονοπατιών στην Κίνα, την Αϊόβα, τον Μισισιπή και την Ευρώπη (όπου ονομάζονται *Hohlwege* στη Γερμανία/Αυστρία ή *wąwozy lessowe* στην Πολωνία), επιτρέποντας στον άνεμο και τη βροχή να ξεπλύνουν την διαταραγμένη σκόνη από 25 έως 1 έως 6 μέτρα πόδια) κατευθείαν κάτω ανάμεσα σε κάθετους τοίχους loess. Ενώ οι ξηρές βυθισμένες λωρίδες είναι σταθερές, το περπάτημα ή η οδήγηση μέσα από μια λωρίδα loess με βαθιά κατακόρυφα τοιχώματα κατά τη διάρκεια ή αμέσως μετά από καταρρακτώδη βροχή, ταχεία απόψυξη της άνοιξης ή σεισμό είναι θανατηφόρα: το νερό που εισέρχεται σε κάθετες ρωγμές στην κορυφή των τοίχων αναγκάζει κάθετες πλάκες πολλών τόνων να ανατραπούν στο στενό δάπεδο του φαραγγιού με μηδενικό χώρο για να φύγουν.

Γιατί οι οικοδομικοί κώδικες σε ζώνες loess απαγορεύουν την κοπή μιας πλαγιάς σε τυπική κλίση 45 μοιρών;¶

Σε συνηθισμένα εδάφη αργίλου ή χαλίκι, οι μηχανικοί κόβουν τις όχθες των δρόμων σε μια ήπια γωνία 30 έως 45 μοιρών για να αποτρέψουν τις κατολισθήσεις. Σε παχιά κοιτάσματα loess, ωστόσο, η κοπή μιας εκτεθειμένης κλίσης 45 μοιρών εκθέτει ολόκληρη την επιφάνεια της λάσπης διασποράς σε πτώση σταγόνας βροχής και απορροή φύλλων, η οποία χαράζει γρήγορα καταστροφικές ρεματιές βάθους 5 μέτρων και σήραγγες σωληνώσεων στον λόφο. Αντίθετα, γεωτεχνικοί μηχανικοί στην Αϊόβα, τον Μισισιπή και την Κίνα έκοψαν τις μπλόφες loess σε **βαθμιδωτούς κατακόρυφους ή σχεδόν κατακόρυφους ($75°\text{έως }80°$) πάγκους (βεράντες)** που χωρίζονται από πλακόστρωτα, επενδεδυμένα οριζόντια αποστραγγιστικά αυλάκια στο πίσω μέρος κάθε πάγκου δεν τρέχει τόσο προς τα κάτω.

Ποιες πρώτες βοήθειες χρειάζονται εάν κάποιος έχει ταφεί από μια τράπεζα ή τάφρο που έχει καταρρεύσει;¶

Η ξηρή ή υγρή λάσπη loess διασπάται σε μια λεπτή, σαν αλεύρι σκόνη κατά την κρούση, η οποία συσκευάζεται σφιχτά γύρω από το στήθος και γεμίζει τη μύτη, το στόμα και την τραχεία, προκαλώντας ταχεία ασφυξία μέσα σε 2 έως 4 λεπτά. Καλέστε αμέσως το 911 / 112 / 999, βεβαιωθείτε ότι καμία δευτερεύουσα κάθετη πλάκα δεν προεξέχει από τη ζώνη κατάρρευσης πριν εισέλθετε, σκάψτε το κεφάλι του θύματος και **ολόκληρο το θωρακικό τοίχωμα** ελεύθερα χρησιμοποιώντας χέρια και κουβάδες (ποτέ μην τυφλώνετε μεταλλικά φτυάρια κοντά στο κεφάλι), αφαιρέστε λεπτή κίτρινη λάσπη από το στόμα και ξανακλείστε τις αναπνοές αμέσως. δεν ανταποκρίνονται. Η παρακολούθηση ενός πιστοποιημένου κύκλου μαθημάτων πρώτων βοηθειών και καρδιοαναπνευστικής αναζωογόνησης από τον Ερυθρό Σταυρό, το ασθενοφόρο του St John ή έναν τοπικό πάροχο σας προετοιμάζει να πραγματοποιήσετε σωτήρια ανάνηψη.

Σχετικοί οδηγοί¶

• Καταβόθρες και ξαφνική κατάρρευση εδάφους επιβίωση
• Κατολισθήσεις, κατολισθήσεις λάσπης και ροές συντριμμιών εκκένωσης
• Επεκτατικό αργιλώδες έδαφος, καθίζηση ξηρασίας και ρωγμές θεμελίωσης
• Κατάρρευση σκαλωσιάς, σπήλαιο τάφρου και πτώση κατασκευής

Πηγές και επίσημες οδηγίες¶

• Γεωλογικό Ινστιτούτο Ηνωμένων Πολιτειών (USGS) και Γεωλογικό Ινστιτούτο της Αϊόβα: Γεωτεχνικές ιδιότητες, Κατάρρευση υδροενοποίησης και σταθερότητα κλίσης των κοιτασμάτων Loess της Μεσοπείρου (Λόες Λόες της Δυτικής Αϊόβα και Μπλόφ της κοιλάδας του Κάτω Μισισιπή).
• Γραφείο Ανάκτησης Ηνωμένων Πολιτειών (USBR) και Σώμα Μηχανικών Στρατού των ΗΠΑ (USACE Vicksburg District): Σχεδιασμός και κατασκευή σε πτυσσόμενα εδάφη Loess: Προ-ύγρανση, παρεμποδίσεις αποστράγγισης και υποεπιφανειακές σωληνώσεις / πρόληψη εσωτερικής διάβρωσης.
• Υπουργείο Φυσικών Πόρων της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας (MNR) και China Geological Survey (CGS): *Πρωτόκολλο έγκαιρης προειδοποίησης Loess Plateau Monitoring, Cave-Dwelling (Yaodong) Saturation Collapse Prevention, και Loess Sinkhole / Flowslide Early Warning Protocol.
• Περιβάλλον Canterbury (ECan) και GNS Science (Νέα Ζηλανδία): Tunnel-Gully (Σωληνώσεις Loess) Erosion Mechanics and Hillside Stormwater Management on Banks Peninsula και South Island Loess Slopes.
• Οργανισμός Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία (OSHA, Ηνωμένες Πολιτείες, 29 CFR 1926 Υποτμήμα P): Πρότυπα ασφαλείας εκσκαφής και τάφρου: Ταξινόμηση πτυσσόμενης λάσπης/λάσπης ως ασταθούς εδάφους τύπου B/C και υποχρεωτική στερέωση κουτιού τάφρου.