自然灾害和公路基础设施

在最近的新闻通讯中,我们看看道路工程师如何设计,这些道路可以抵达交通,特别是重型卡车和公共汽车。虽然这些通常是道路损伤和恶化的主要原因,但我们的交通基础设施可以受到更不可预测的力量,这些力量有可能成为毁灭性。在去年,世界各地的国家必须处理包括地震,海啸,飓风,龙卷风和洪水在内的自然灾害。这些事件中的每一个都有可能对道路基础设施造成严重损害。如果发生灾难,道路提供了紧急服务,浮雕和疏散路线的重要链接。因此,运输机构需要准备好迅速应对道路损坏。在这一版本的RoadReady时事通讯中,我们将看看不同的自然灾害如何损坏道路,以及如何为其做好准备。

地震

地震对道路系统的破坏尤其严重,在某些地区,考虑地震是道路设计的重要组成部分。虽然桥梁和类似的结构在地震中面临的风险最大,但路面也可能受到破坏。巷道损坏通常是由地面破坏或断层引起的。地面破坏包括滑坡等事件,以及不太极端的事件,如差异沉降和土壤强度损失。道路依靠下面土壤的强度来支撑。如果下面的土壤失去了强度或被撕裂,道路也会这样。当地表断层与巷道表面重合时,就会发生断层,导致巷道发生位移和潜在的屈曲。此外,地震还会导致建筑物碎片或土块沉积在道路上,从而阻碍交通。

奥克兰公路上的地震破坏(图片由美国地质调查局提供)
奥克兰公路上的地震破坏(图片由美国地质调查局提供)

洪水

洪水被认为是最常见的自然灾害之一,并且突然过量的水流通过几种机制损坏道路。这可以通过将水引入高地区域,或通过增加现有通道中的流动深度和速度来发生。当从大雨的流量增加时被限制在现有的河床上时,仍然可能发生对道路和巷道结构的损坏。当现有河流中的水速度增加时,桥梁支撑件的土壤可以在下游洗涤,一种称为擦洗的过程。这削弱了桥梁基础,最终可能导致失败。此外,碎片在河下冲下来会损坏桥梁结构。加强的流量也导致河围围绕河流周围土壤的侵蚀,这可能会破坏河流附近的道路路基。

在河床外,水也可以损坏道路。在某些情况下,错误流量足够强大,以完全清洗路面结构。Bob体育下载链接APP池水也可以削弱路面结构和下面的路基。Bob体育下载链接APP最后,从洪水事件中冲到道路上的碎片可以使道路暂时不可能。

过多的水会导致路基的侵蚀
过多的水会导致路基的侵蚀

自然灾难宽慰管理

随着时间的推移,交通负荷降低高速公路,缓慢降低了他们提供的服务水平。虽然定期维护和康复对健康的道路网络至关重要,但标准道路损害的逐步性质可以仔细规划这些活动,并提前分配必要的资金。相比之下,自然灾害可以留下巷道完全无法使用,很少或没有警告。如果道路可能是不可能的,对社会的负面影响要重大比说,这条路仍然可以在短期内使用。除了与残疾道路网络相关的经济问题外,道路对于减轻灾害的其他影响至关重要。

因此,及时修复在这类事件中受损或丧失能力的道路至关重要。为此,各级政府制定了公路救灾计划。在许多情况下,这些项目使各机构能够迅速开始恢复工作,之后将获得补偿。在美国,这些项目存在于一些州和联邦一级的DOTs。联邦救济由联邦公路管理局根据联邦援助公路紧急救济方案管理。

联邦救济计划的资金是通过公路信托基金获得的,该基金的主要燃料是汽油税。这些资金用于联邦补助公路的维修,其中包括大多数主要公路。一般来说,任何一个州都可以为特定的自然灾害获得最多1亿美元的拨款。除了自然灾害,基础设施的灾难性故障,如2007年明尼阿波利斯I-35大桥的坍塌,也在该计划的承保范围之内。超过这个数额的资金仍然可以提供,但需要得到国会的批准。在某些情况下,财政负担由州或地方机构和联邦政府分担。然而,对于恢复高速公路交通的即时成本,联邦政府支付100%的成本。下列数字概述了不同恢复项目的费用细目。

恢复基本交通

永久恢复-联邦援助高速公路

永久Restoration-Interstate高速公路

海湾海岸飓风

2005年,卡特里娜飓风、丽塔飓风和威尔玛飓风对墨西哥湾沿岸的联邦援助高速公路网络造成了难以置信的破坏。沿海地区的道路遭受了各种各样的灾难。某些地区的道路被彻底冲毁,在某些情况下,风力强到足以抬起桥面,并将其从结构上完全移走。在其他情况下,被水或碎片覆盖的道路在风暴过后仍然无法通行。这些事件在密西西比州和路易斯安那州最为严重,但德克萨斯州、阿拉巴马州和佛罗里达州也受到了影响。总的来说,联邦住房和社会保障局拨付了近30亿美元的资金来帮助这些地区的救灾工作,大大超过了在一年内可以分配给这五个州的5亿美元的理论上限。

美国的美国航线鸟瞰图90桥被飓风卡特里娜毁坏了(usgs提供的照片
美国的美国航线鸟瞰图90桥被飓风卡特里娜毁坏了(usgs提供的照片

I-35.崩溃

如前所述,另一个值得注意的案例是2007年明尼阿波利斯市中心的I-35大桥坍塌。这次大灾难虽然不是自然灾害造成的,但却完全出乎意料。坍塌发生后,美国国家运输安全委员会(National Transportation Safety Board)认定,坍塌很可能是由于结构工程师的设计错误,以及坍塌时在桥面上工作的施工队的额外重量。这座桥是一条重要的交通干线,连接着明尼阿波利斯市中心的两个社区,每天运载14万辆汽车。这座桥的重要性使它成为联邦救济的明确候选项目,最终联邦政府提供了超过3.7亿美元的资金。这使得新大桥得以快速规划和重建,在倒塌后仅一年多就完工了。

资金灾难援助

自1934年以来,自然灾害自1934年以来,在自然灾害之后恢复的联邦资金的拨款已经存在。然而,在该计划的开始时,没有额外的资金用于此类支出,但国家只允许各国使用已经分配的资金他们为联邦政府。这意味着希望使用这种灾难恢复的任何国家都必须备忘到其他计划的公路项目来实现结束。

该紧急救济计划于1956年首次获得了自己的一套基金。最初,60%的资金是从公路信托基金中提取的,其余的资金来自国库。自1979年以来,自动拨给救济的全部资金都来自公路信托基金,由燃油税支持。如今,该基金每年从HTF获得1亿美元的授权,任何额外支出都必须得到国会批准,并来自普通基金。这些拨款几乎每年都有,向国会提出这些要求的需要导致了缓解交通网络的资金供应的延迟。

公路信托基金的限制越来越多,收入越来越少,这意味着今天紧急救济方案的资金主要来自普通基金收入,这使人们对该方案的可持续性产生了疑问。如果没有一个永久性的解决方案,应对下一次卡特里娜规模的灾难的资金将从哪里来是不确定的。

抱最好的希望,做最坏的打算

自然灾害和其他灾难的不可预测性给交通运输机构带来了挑战,也破坏了精心设计的路面管理计划。Bob体育下载链接APP通过使用救济项目,各机构可以准备尽快有效地应对不可预见的情况。维持一个健康、稳健的交通网络,除了需要预测道路设计的交通负荷外,还需要预测意外事件。我们的高速公路在危机时期的重要性,使得我们必须设计出经久耐用的高速公路,并计划在任何紧急情况下保持高速公路的运行。

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