Pourquoi les routes du nord-ouest du Pacifique se sont déformées sous une chaleur extrême

Pendant la vague de chaleur mortelle du week-end dernier, certaines routes du nord-ouest du Pacifique se sont déformées. Les travailleurs se sont aventurés dans des conditions glaciales pour reconstituer les routes en béton fissuré et en asphalte. Les ponts-levis en acier ont été aspergés d’eau pour s’assurer qu’ils ne gonfleraient pas sous la chaleur accablante.

Le dôme thermique qui surplombait la région a fourni un test de résistance brutal de ses routes, dont certaines ne pouvaient pas résister à plusieurs jours de températures record. C’est quelque chose qui s’est produit auparavant, à Washington, dans le Wisconsin, dans le Dakota du Sud et partout ailleurs en proie à des vagues de chaleur extrêmes.

« Vous pouvez concevoir quelque chose pour qu’il fonctionne à une température très chaude ou non. Ce n’est pas le problème. Selon Steve Muench, professeur de génie civil à l’Université de Washington. Le problème est que la chaleur actuelle défie les attentes de l’ingénierie. Résoudre ce problème plus important nécessitera de l’ingénierie, de la planification et beaucoup de volonté publique.

Pourquoi ces routes ne supportent-elles pas la chaleur ?

Différents types de routes se comportent très différemment sous la chaleur. Aux États-Unis, les routes sont généralement constituées de l’un des deux matériaux suivants : asphalte ou béton.

Les routes en béton, dit Muench, sont généralement faites de ciment Portland. Pour faire quelque chose comme une autoroute, elle est formée en grandes dalles, qui peuvent mesurer environ 15 pieds de long et quatre pieds de large. Au fur et à mesure que les températures fluctuent, ces grandes dalles de béton se dilatent et se contractent. (Dans quelle mesure ils se dilatent ou se contractent est généralement déterminé par les types de roches concassées qui composent le ciment.)

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Tout cela est normal. Habituellement, il y a juste assez d’espace entre les dalles pour que l’expansion (par temps chaud) et la contraction (par temps froid) passent complètement inaperçues pour le conducteur moyen. Mais quand il fait anormalement chaud, certaines de ces dalles de béton commencent à manquer d’espace pour les coudes, surtout si des morceaux de sable ou d’autres débris se sont infiltrés dans les fissures entre les dalles.

« Lorsqu’il fait vraiment, vraiment anormalement chaud, comme s’il n’avait pas fait aussi chaud depuis longtemps, il se dilate tellement qu’il se heurte à la dalle adjacente. Il n’y a plus de place pour s’étendre, ils se poussent simplement les uns contre les autres, puis ils surgissent », dit Muench.

L’asphalte est une bête complètement différente. « L’asphalte est un matériau viscoélastique, qui dépend de la température. Donc, plus il fait chaud, plus il est fluide », explique Muench. S’il fait assez chaud, certaines routes goudronnées peuvent devenir molles ou se déformer comme Play-Doh, formant des ornières lorsque les voitures et les camions roulent dessus.

Les routes asphaltées et bétonnées pouvez être conçu pour résister à la chaleur. “Nous savons déjà comment ajuster les matériaux pour qu’ils se comportent dans des endroits plus chauds”, explique Muench. “C’est pourquoi Phoenix ne s’effondre pas – ce n’est pas Armageddon là-bas parce qu’il fait plus chaud.”

Le problème est que lorsque certaines de ces routes dans l’État de Washington ont été conçues, l’utilisation de ces matériaux ou de ces techniques de conception aurait été exagérée – la zone ne devient normalement pas aussi chaude que Phoenix, il n’était donc pas nécessaire de construire avec une chaleur extrême dans écouter. Maintenant, ce calcul pourrait changer.

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Se préparer à un avenir qui ne ressemble en rien au passé

Lorsque les ingénieurs conçoivent des routes, ils peuvent consulter les relevés météorologiques historiques d’une région et déterminer ce qui est normal. Combien de pluie cet endroit reçoit-il ? Quels sont les extrêmes de chaleur ou de froid ? Quelles sont les chances que la rivière voisine soit en crue dans les 50 prochaines années ? Toutes ces informations peuvent indiquer les matériaux et les conceptions choisis par les ingénieurs. Mais cela ne suffira peut-être plus.

« Avec le changement climatique, il faudrait y réfléchir très attentivement et se dire : « Dois-je vraiment concevoir quelque chose basé sur des informations du passé qui pourraient ne plus être pertinentes ? » Ou devrais-je le concevoir en fonction de ce que nous projetons pour l’avenir ?’ », déclare Muench.

Les routes durent longtemps, alors construire pour l’avenir commence à avoir beaucoup de sens. Les ingénieurs peuvent utiliser des modèles climatiques pour prédire comment les choses pourraient changer au fil du temps et construire un avenir plus chaud, plus humide ou plus sec que tout ce qui a été observé dans les enregistrements météorologiques du passé.

Même les routes développées sur la base de ces modèles ne seront pas parfaites. « Vous ne pouvez pas concevoir pour tout. Certaines choses ne font que casser votre infrastructure », explique Muench. Lorsqu’une tempête massive, un tremblement de terre ou toute autre catastrophe survient, certaines choses se cassent, peu importe à quel point elles sont bien conçues. À ce stade, dit Muench, la question devient de savoir comment vous en remettre rapidement. Cela nécessite différents ensembles de ressources et de planification, comme s’assurer que le matériel est disponible et que la main-d’œuvre est formée pour réagir immédiatement. Ces plans d’urgence sont essentiels lors de catastrophes majeures afin que, lorsque le pire se produit, une communauté soit prête à y faire face.

Construire pour l’avenir et se préparer aux futures urgences sont tous deux possibles. Nous avons l’information et la technologie pour y arriver. La plus grande question, dit Muench, est de savoir si les gens sont prêts à investir de l’argent et des ressources dans des infrastructures capables de résister aux tempêtes à venir, au sens propre comme au figuré. “J’espère en quelque sorte que nous traversons ce pont – sans jeu de mots – vers où nous pourrions être prêts à consacrer un peu d’effort, de temps et d’argent à ce genre de choses”, a déclaré Muench.

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Dans l’état actuel des choses, de nombreux services de transport en commun à travers le pays ont dû faire face à des budgets réduits alors qu’ils tentent de maintenir une infrastructure vieillissante qui a été construite pour un climat différent. La planification future est importante, mais passe souvent au second plan par rapport à des préoccupations plus immédiates, comme s’occuper des routes soumises à un stress thermique lorsqu’elles se déforment. Les équipes sortent, réparent les dalles de béton ou d’asphalte et relancent la circulation. Ce n’est pas une solution permanente.

« Il s’agit simplement d’attendre que quelque chose se brise, puis de le réparer lorsqu’il se brise », explique Muench. “La plus grande solution est d’essayer de prendre une longueur d’avance et de penser à ce qui s’en vient à l’avenir.”

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