I de siste dagene har bildene av delvis kollaps av Hongqi-broensom ligger i provinsen Sichuan (sørøstlige Kina) og 758 meter lang, gjør rundene på nettet. Videoene viser med imponerende klarhet utløsningen av en skredbevegelse på siden ved siden av motorveibroen som forbinder Kina med Tibet og den påfølgende brusende kollaps av en del av dekket, på grunn av sammenbruddet av bryggene og påfølgende tap av støtte. Strukturen, som ble innviet nylig, hadde blitt stengt av sikkerhetsmessige årsaker av myndighetene, for å unngå dødsfall eller skader. I denne artikkelen foreslår vi en teknisk tolkningsnøkkel av hendelsen, analysere dynamikken til fenomenet og mulige årsaker.
Dynamikken i sammenbruddet av Hongqi-broen
Fra observasjonen av de tilgjengelige bildene kan fenomenet tolkes gjennom noen nøkkelpunkter:
- Utløser av skredbevegelse: man utvikler seg skråningsglidning nær endedelen av broen. I hovedsak er det som skjer at et «stykke» land av betydelige dimensjoner løsner seg fra den gjenværende delen som det tidligere var bundet til, og beveger seg bort fra det gjennom en progressiv glidning. Det er ennå ikke klart om glidende overflate involverer dem også fundamentering av terminalpelene eller hvis disse er utenfor den ustabile sonen. Denne detaljen er viktig fordi den retter analysen mot to scenarier:
- Scenario A: naturlig ustabilitet i skråningen, uavhengig av arbeidet. Drivkraften generert av skredelementene får brua til å kollapse.
- Scenario B: ustabilitet indusert av konstruksjon, som modifiserte likevektsforholdene i skråningen. Fundamenter glir med jord i bevegelse.
- Effekt på fundamentstrukturer: hvis fundamentene er påvirket av bevegelsen, a kjedereaksjon. Pelene gjennomgår horisontale forskyvninger og vertikale setninger forårsaket av skredbevegelsen og skyvekraften som genereres av skredelementene, som – i fart – kan påvirke de vertikale strukturene og kompromittere deres stabilitet. Dette forårsaker tap av støtte av dekket, som også kan forekomme med relativt beskjedne bevegelser, i størrelsesorden titalls centimeter.
- Kollaps av dekkene: de horisontale strukturene, koblet fra pel til pel, er nå uten støtte i en eller to ender og kollapser som en stiv kropp i fritt fall.
- Kollapsforplantning: den kinematiske mekanismen strekker seg til de tilstøtende spennene, til den stopper ved «braketten» på dekket på hovedstablene av den nye viadukten. Disse delene, takket være deres statisk cantilever-ordninger i stand til å støtte vekten selv uten støtte i motsatt ende, på samme måte som det som skjer hver dag på enhver balkong. Reststrukturen forblir derfor intakt, ikke bare fordi den ikke er direkte påvirket av skredbevegelsen, men også fordi den er preget av et mer overflødig statisk opplegg.
Var Hongqi-broen i Sichuan dårlig utformet?
Dette er spørsmålet mange stiller seg når de ser på bildene. Svaret er imidlertid komplekst.
Sammenbruddet kan ikke kun tilskrives designfeil. En bro som mister en støtte, bortsett fra svært overflødige statiske systemer, kan neppe unngå alvorlig skade eller delvis kollaps, for eksempel kollaps av dekk.
For det andre er det virkelige kjernen geologisk og geoteknisk kontekst hvor verket er satt inn: skredet som gikk gir klare bevis på tilstedeværelsen av en ustabil skråningutsatt for variasjoner i omgivelsesforholdene, for eksempel kraftig regn, utgravninger, vibrasjoner eller til og med nye konstruksjoner. Konstruksjonen av fundamentet og terminale elevasjonskonstruksjoner kan for eksempel ha endret balansen i skråningenforverre en allerede kritisk situasjon. Tenk på den tragiske hendelsen knyttet til det Vajont demninghvor samspillet mellom infrastruktur og geologi har fått dramatiske konsekvenser.
For å avklare årsakene til det som skjedde, vil det derfor være nødvendig med nøye etterforskning prosjektanalyse og dens innføring i den geologiske konteksten. Videre vil det trolig være nødvendig å gjennomføre geotekniske undersøkelser for karakterisering av de tilstedeværende jordsubstratene og deres mekaniske egenskaper. Til slutt vil det være nødvendig å evaluere stabilitet av skråningen i sin opprinnelige tilstand og eventuelle forstyrrelser forårsaket av konstruksjon.
