Подъём льда

Подъём льда происходит, когда вода проникает в ограниченное пространство внутри структурной опоры или геологического образования, что в конечном итоге приводит к разрушению конструкции, когда вода замерзает и расширяется. Сила этого расширения может повредить береговую линию, скалы и другую природную среду. Это может привести к материальному ущербу и изменениям в окружающей среде. Поднятие льда чаще всего относится к повреждению береговой линии, вызванному замерзанием озер, но оно также применяется к инженерно-геологическим работам и эрозии горных пород . Когда это происходит внутри камней, это называется заклиниванием льда . Когда это происходит в почве, это называется морозным пучением или ледяным пучением. , но не путать с ним По внешнему виду он похож на ледяной толчок , который представляет собой скопление льда на береговой линии.

Озера и береговые линии

Подъём льда — это непрерывный процесс, происходящий зимой в районах вблизи озёр. Процесс начинается, когда лед начинает трескаться. Когда вода затем заполняет эти промежутки, процесс повторяется и продолжается до тех пор, пока береговую линию озера не образует ледяная стена, иногда достигающая трех футов. Степень подъема льда часто зависит от температуры и снежного покрова. Когда на льду лежит снег, он служит изолирующим слоем, который помогает льду сохранять постоянную температуру. Когда снега нет, лед подвержен изменению температуры окружающей среды. Таким образом, при понижении температуры незапокрытый снегом лед будет сжиматься, образуя трещины, которые впоследствии заполнятся водой снизу. Когда температура повышается, лед расширяется и подталкивается к береговой линии, поскольку ему больше некуда идти. На береговую линию оказывается большее давление, поскольку лед прижимается к ней, что часто приводит к образованию ледяных торосов или насыпей из камней и почвы, выталкиваемых вверх.

Подъём льда может принести пользу экосистеме озера, удерживая питательные вещества во льду и создавая органические удобрения. Это также создает буферную зону (переход между наземными и водными организмами), способствуя росту растений на береговой линии, что помогает развитию будущих организмов и может способствовать росту популяций рыб. Однако подъем льда нецелесообразен из-за отсутствия контроля за процессом. Есть несколько способов защиты от подъема льда, например, строительство каменной наброски или добавление песка на береговую линию. но эта защита имеет разные результаты. Например, каменная наброска может позволить произойти естественным процессам, но нет никакой гарантии, что эти естественные процессы помогут; они могли бы с такой же вероятностью возместить ущерб, как и оставить поврежденные участки поврежденными. Методов, которые предотвратят ущерб от подъема льда, не существует.

Подъем льда также может привести к серьезному материальному ущербу, как это произошло 17 декабря 2008 года у гондольной башни на горе Блэккомб в Уистлере, Британская Колумбия. Башня рухнула, когда вода замерзла в месте соединения башни, что привело к разрушению конструкции, когда вода расширилась около 14:30, в результате чего более пятидесяти пассажиров на несколько часов оказались в затруднительном положении при минусовой температуре. После инцидента бригады по техническому обслуживанию лифтов провели проверки всех остальных башен, чтобы убедиться в отсутствии других случаев подъема льда перед возобновлением работы.

Геологическая инженерия

Подъём льда — это одна из форм эрозии горных пород. Поддомкрачивание льда — из-за воды в трещинах или поверхностях трещин внутри горных пород — может привести к обрушению откосов горных пород. Этот тип отказа является прогрессирующим, что приводит к постепенному ослаблению с течением времени, часто перед отказом требуется несколько циклов. В исследовании 2005 года камни среднего размера (от 10 до 100 000 м ³ ) во французских субальпийских горных хребтах падал с высоты от 200 до 2000 метров над уровнем моря. Статистический анализ изучил провоцирующие факторы 46 камнепадов и исследовал осадки, циклы замерзания-оттаивания и землетрясения в регионе. Была обнаружена корреляция между разрушением склонов и циклами замерзания и оттаивания, что позволяет предположить, что подъем льда является основным провоцирующим фактором камнепадов .

17 декабря 2008 года гондольная башня на горе Блэккомб в Уистлере, Британская Колумбия, обрушилась из-за подъема льда. Соединение сломалось, когда вода попала в секцию четвертой башни и расширилась. Это произошло около 14:30, в результате чего более пятидесяти пассажиров застряли на несколько часов при минусовой температуре. Все пассажиры, застрявшие в каютах гондольного подъемника Экскалибур, были спасены, и только двенадцать получили легкие травмы. Многие пассажиры вспоминают, как с ужасом наблюдали, как машины раскачивались в сторону, одна из которых висела над ручьем. Хотя некоторые каюты упали, в отчетах говорится, что ни одна из кают не оторвалась от троса, но прочность троса была значительно снижена. После инцидента бригады по техническому обслуживанию лифтов провели проверку всех остальных башен, чтобы убедиться в отсутствии повторного поддомкрачивания льда. После второй проверки Управления безопасности Британской Колумбии (BCSA) лифту было разрешено снова работать регулярно.

См. также

• Морозное выветривание - процессы механического выветривания, вызванные замерзанием воды в лед.
• Оксидный домкрат - повреждение камня, вызванное окислением внедренного металла.