Polymerer kan beskytte bygninger mod store fejlbrud

Overfladebrud under jordskælv er en betydelig risiko for enhver struktur, der er bygget på tværs af en fejlzone, der kan være aktiv, ud over enhver risiko ved jordrystning. Overfladebrud kan påvirke store landområder, og det kan beskadige alle strukturer i nærheden af ​​bruddet. Selvom de nuværende seismiske koder begrænser konstruktionen i nærheden af ​​aktive tektoniske fejl, Det er ofte svært at finde den nøjagtige placering af fejludbruddet.

I mange regioner rundt om i verden, ingeniørstrukturer såsom jorddæmninger, bygninger, rørledninger, lossepladser, broer, veje og jernbaner er blevet bygget i områder meget tæt på aktive fejlsegmenter. Fejlbrud i strejke-slip opstår, når stenmasserne glider forbi hinanden parallelt med strejken.

Et team af forskere ledet af lektor Behzad Fatahi og støttet af ph.d. kandidat Habib Rasouli på School of Civil and Environmental Engineering ved University of Technology Sydney (UTS) har for nylig fundet en banebrydende løsning til beskyttelse af bygninger, der sidder på dybe fundamenter, der udsættes for store grunddeformationer på grund af strejkefejlbrud.

"Strømsvigtfejlbrud kan beskadige strukturer som bygninger og infrastruktur som broer, "Lektor Fatahi sagde." Den uacceptable præstation af konventionelle dybe fundamenter under brud på slag-fejl skyldes et højt niveau af forskydningskræfter i tømmerflåden og det store deformations- og bøjningsmoment i bunkerne, der understøtter strukturerne. "

Lektor Fatahi og hans team har foreslået et nyt sammensat fundamentsystem, der bruger billige polymere materialer til at beskytte strukturer, der sidder på dybe fundamenter.

"I denne nye afbødningsteknik, bunkerne frakobles bygningen ved hjælp af et mellemliggende jordlag, der forstærkes ved hjælp af geotekstillag, "Lektor Fatahi sagde." Geotekstiler er polymere materialer fremstillet af polypropylen eller polyethylen, som er fremstillet i store plader, der let kan transporteres til byggepladser. De geotekstiler, der er indlejret i det komprimerede sand og grus, fungerer som isolator og reducerer virkningen af ​​store jorddeformationer på grund af fejlbrud. "

Lektor Fatahi og hans team har udviklet en avanceret tredimensionel computermodel til at evaluere ydelsen af ​​almindeligt anvendte forbundne bunker og det foreslåede sammensatte fundament som en ny afbødningsteknik. Deres fund, for nylig offentliggjort den officielle Journal of the International Geosynthetics Society, Geotekstiler og geomembraner, har bevist, at den nye afbødningsteknik, der anvender geotextillag, har en overlegen ydeevne i forhold til det almindeligt anvendte pælefundationssystem under brud på slagskred.

"I betragtning af en stigende verdensbefolkning og et behov for at konstruere mere infrastruktur som broer og bygninger, dette nye nye fundamentsystem kan forbedre infrastrukturens sikkerhed betydeligt og reducere dødsfald og skader væsentligt på grund af store jorddeformationer, "Lektor Fatahi sagde.

Teamet ser nu på at udvide løsningen til beskyttelse af strukturer, der er påvirket af bundfældning på grund af minedrift og tunneling.