Hvad er et synkehul? En geoteknisk ingeniør forklarer

Synkehuller er tilbage i nyhederne, efter at en 13-årig dreng faldt ned i et to meter dybt hul på en vandfyldt fodboldbane i Sydney i weekenden. Drengen sank angiveligt længere ned i hullet, hver gang han forsøgte at skubbe ned med fødderne, men blev senere reddet af en politibetjent, der trak ham ud ved hans håndled.

Synkehuller er ikke ualmindeligt. To åbnede op i Sydney-forstaden Rockdale i marts, hvoraf den ene angiveligt efterlod en kommerciel bygning med risiko for at kollapse. Endnu et stort synkehul åbnede sig i den sydaustralske by Mount Gambier sidste år.

Så hvad er et synkehul, og hvorfor sker det?

Hvad er et synkehul?

Et synkehul er dybest set et hul, der ser ud til pludselig at åbne sig i jorden. Processen, der fører til et synkehul, er dog ikke så pludselig og kan have udviklet sig over en lang periode.

Synkehuller opstår, når et hulrum begynder at vokse under jorden. Det udvider sig med tiden, men jorden på overfladen er stærk nok til at holde sammen og danne et "loft" over hulrummet. Dette loft er essentielt, ellers har du ikke et synkehul; du har bare et hul.

På et tidspunkt bliver overfladelaget for tyndt eller for svagt, og det kollapser under sin vægt (eller, i Sydney-tilfældet i weekenden, under vægten af ​​en 13-årig dreng).

Når loftet falder sammen, ender du med et hul, der blotter det hulrum, der tidligere var skjult under jorden.

Hvis hulrummet er dybt nok under jorden og omgivet af stærke nok klipper, kan det vokse og aldrig kollapse og til sidst danne tunneler og hulesystemer. I nogle tilfælde kan disse huler dog forbindes med lokale synkehuller ved overfladen.

Så hvad forårsager hulrummet?

Surt regnvand kan nedbryde underjordiske sten. Dette kan skabe underjordiske huler, som i sidste ende kan kollapse i synkehuller. Synkehuller af denne type har brug for en bestemt type geologi; du har brug for visse sten, der er tilbøjelige til opløsning. Det er f.eks. almindeligt i Mellemøsten og USA.

I Australien ser vi mere almindeligt, at synkehuller dukker op på grund af underjordisk erosion. Her fører strømmende grundvand jord ud af området. Jo mere hulrummet åbner sig under jorden, jo mere vand bliver trukket til det, og jo større er chancen for et synkehul. Vandgennemstrømningshastigheden kan stige over tid, hvilket skaber en sneboldeffekt, der øger risikoen for, at jordloftet kollapser.

Det synkehul, der dukkede op i Sydney i weekenden, har muligvis allerede vokset stille og roligt i et stykke tid, og kunne have udvidet sig hurtigere, da weekendens intense regn sivede ind i jorden. Det eneste, der skulle til, var nogen til at gå over toppen.

Menneskelige faktorer kan spille en rolle. For eksempel kan et utæt underjordisk rør over tid forværre underjordisk erosion og kan øge risikoen for, at et synkehul udvikler sig.

Hvor almindelige er de?

De er ikke ualmindelige, men det er ikke rigtigt muligt at sige, hvor mange der er i Australien.

De synkehuller, du hører om i medierne, tiltrækker generelt opmærksomhed, fordi de befinder sig i en by, så offentligheden er mere tilbøjelige til at interagere med dem, og risikoen for bygninger eller mennesker kan være større.

Men de kan ske overalt. Jeg har set dem, mens de gik i bush lige uden for Sydney.

Hvor farlige er de?

De fleste vil ikke være farlige, da de kan være ret små. Men indtil overfladen åbner sig, er der ingen måde at vide, at der er et synkehul under jorden, og det er svært at vide udefra, hvilken størrelse hulrum der sidder under overfladen. Du har måske en lille åbning, du kan se fra overfladen, men et meget stort hulrum nedenunder.

Det kan gøre dem farlige eller i det mindste et problem.

Store synkehuller kan forekomme, men små er meget mere almindelige. For at komme til større skal hulrumsloftet kunne holde sig selv i meget lang tid, hvilket er usædvanligt.

Men de kan blive meget store. Der er nogle meget store synkehuller i Mexico, som jeg diskuterer i min enhed om geoteknisk teknik. Den ene har en diameter på omkring 60 meter.

Et 30 meter bredt synkehul åbnede sig i den japanske by Fukuoka i 2016.

Et andet eksempel på et område, der er udsat for synkehuller, er Florida, da karbonatklipperne i jorden er mere modtagelige for at blive opløst af vand.

Så generelt er synkehuller ikke ualmindelige, men de bliver normalt ikke rapporteret, medmindre de er meget store eller udgør en risiko for mennesker eller ejendom.

Mine kolleger og jeg har en bevilling til at studere dannelsen af ​​synkehuller, så vi bedre kan forstå risikoen, og hvordan vi kan forudsige, hvor de kan ske.

Leveret af The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.