يشير الضرر المائي للجسر إلى الضرر الهيكلي أو الفشل الوظيفي للجسر الناجم عن العوامل الهيدروديناميكية، بما في ذلك بشكل رئيسي ظواهر مثل التجريف، والتآكل، والتأثير الناجم عن الحطام العائم، وتأثير الفيضانات. وخلال موسم الفيضان السنوي، كثيرا ما تتضرر الجسور بسبب أعمال التنظيف المفرطة، كما أن آثار الأنهار على الجسور يمكن أن تؤدي أيضا إلى جعل الجسور والمرافق التابعة لها غير صالحة للمرور، بل تؤدي إلى إغلاق الطرق والأضرار، مثل الفيضانات أو الإمالة أو الانهيار بسبب أعمال التنظيف، وفقدان الحواجز.

من منظور إحصائي واستقرائي، يمكن تصنيف أضرار مياه الجسور إلى فئات مختلفة لتحليل أسبابها وآثارها بشكل أكثر منهجية، وبالتالي صياغة تدابير فعالة للوقاية والسيطرة. يصنف هذا المقال ضرر مياه الجسور من ثلاثة جوانب: نتائج ضرر المياه، والأشياء المتأثرة بتلف المياه، وأنواع الإجراءات التي تسبب ضرر المياه.

(1) التصنيف حسب نتائج الأضرار المائية

ووفقًا لتأثيره على هيكل ووظيفة الجسر، يمكن تقسيم الأضرار الناجمة عن مياه الجسر إلى فئتين رئيسيتين: انهيار الجسر وأضرار الجسر.

انهيار الجسر يشير إلى فقدان القدرة على تحمل الجسر تحت تأثير الضرر المائي، وحتى الانهيار المباشر (كما هو موضح في الشكل 1). وعادة ما يؤدي هذا الوضع إلى فشل كامل للجسر، مما يتطلب إعادة بناء أو إصلاحات واسعة النطاق. إن انهيار الجسر ليس له تأثير خطير على حركة المرور فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في خسائر وخسائر اقتصادية كبيرة.

ويمكن تقسيم ضرر الجسر إلى ضرر هيكلي وضرر غير هيكلي. وتشمل الأضرار الهيكلية الأضرار التي تؤثر على قدرة تحمل الجسر، مثل ميل الرصيف ومحور القوس غير الطبيعي. وقد يؤدي هذا النوع من الضرر إلى فقدان بعض وظائف الجسر، مما يتطلب تعزيزات هيكلية أو إعادة بناء جزئية. وتشمل الأضرار غير الهيكلية القضبان المفقودة، والحماية المنحدرة التالفة، وسطح الجسر التالف، والتي لا تؤثر بشكل مباشر على قدرة تحمل الجسر. يؤثر هذا النوع من الضرر أساسا على الاستخدام الطبيعي والجماليات للجسر، والإصلاح بسيط نسبيا.

الشكل 1 تتسبب الفيضانات في انهيار الجسر وميل الرصيف

(2) التصنيف حسب الأشياء المتأثرة بتلف المياه

ووفقًا للأجسام المختلفة المتأثرة بالضرر المائي، يمكن تقسيم الضرر المائي للجسر إلى ضرر أساسات الرصيف، وتلف الدعامة، وتلف البنية الفوقية، وانحراف القناة الرئيسية لجسر الجسر، وما إلى ذلك (الشكل 2).

ويشكل أساس الرصيف البحري عنصرا رئيسيا يتحمل الحمل الرأسي للجسر والحمل الجانبي لتدفق المياه، ويتسم أثر التجريف على الجسر بأهمية خاصة. ويؤدي الحفر إلى تآكل تربة قاع النهر حول الرصيف، مما يعرض الجزء الأساسي لتدفق المياه. وهذا يمكن أن يسبب تشقق السطح الخرساني وتآكل قضيب الصلب الداخلي، مما يؤثر بشكل خطير على قدرة تحمل الجسر. وبالإضافة إلى ذلك، فإن أسس الرصيف البحري التي تفقد دعم التربة تكون عرضة للميل والتشوه، كما أن قدرتها على التحمل وثباتها ستقل بدرجة كبيرة. وعلى غرار أساسات الرصيف، قد تفقد الدعامة أيضا الدعم اللازم بسبب تأثير التآكل، مما يزيد من خطر عدم الاستقرار.

أما بالنسبة للجسور في المناطق البحرية أو مناطق الخزانات والجسور المغمورة بالمياه، فعندما يرتفع مستوى المياه فوق سطح الجسر، فإن البنية الفوقية تنجرف بسهولة بسبب الفيضان. وغالبًا ما يتجلى هذا النوع من الضرر المائي في شكل البنية الفوقية للجسر التي يتم جرفها أو تلفها، في حين تظل أرصفة الجسر في مكانها.

ويكون قاع النهر غير مستقر، وقد يتسبب الفيضان الكبير في تأرجح مركز القناة الرئيسية إلى جانب واحد، مما ينحرف عن موضع افتتاح الجسر الأصلي. في هذا الوقت، على الرغم من أن هيكل الجسر نفسه لم يتضرر، فقد فقدت وظائف الملاحة وتصريف الفيضانات.

(3) التصنيف حسب أنواع الأفعال التي تسبب الضرر المائي

وفقًا لأنواع الأفعال التي تسبب الضرر المائي، يمكن تقسيم الضرر المائي للجسر إلى عدة أشكال مثل التأثير الديناميكي للفيضان، والتنظيف، ورفع الطفو، والفيضانات، والتآكل، والترسب تحت الجسر، وتآكل أيون الكلوريد (كما هو موضح في الشكل 3). ومن بين هذه العوامل، يعد التأثير الديناميكي للفيضان على الجسر هو الأكثر بديهية، حيث يؤثر تدفق المياه بشكل مباشر بقوة هائلة على الجسر جانبيًا، مما يتسبب في فشل الجسر بشكل هش. وفي كوارث الفيضانات الشديدة، قد يرتفع منسوب المياه في القناة النهرية بسرعة بل ويتجاوز سطح الجسر، ويمارس الفيضان قوة دفع أفقية كبيرة وقوة طفو رأسية على البنية الفوقية للجسر، مما يؤدي عادة إلى انزلاق محامل الجسر وانهيار قصها وانزلاق البنية الفوقية وانقلابها عموما.

تآكل أيون الكلوريد هو مرض سببه ماء البحر، ويظهر في شكل تشقق الخرسانة، تقشيرها، القضبان الفولاذية المكشوفة، وتآكل القضبان الفولاذية. تتعرض الجسور العابرة للبحر للهواء البحري ومياه البحر المشبعة بالملح لفترة طويلة. ولا سيما الجزء السفلي من الجسر المنقوع في مياه البحر العميقة ويخضع لتأثير الأملاح المختلفة على المدى الطويل، وخاصة أيونات الكلوريد. وهذه الأملاح تسبب تآكلاً شديداً للمواد الهندسية، وتؤثر تأثيراً مباشراً على جودة المشروع ومتانته.

أنواع أضرار المياه الناجمة عن الفيضانات

ومن بين مختلف أنواع تصنيفات الأضرار الناجمة عن المياه، يعتبر تنظيف الأساس هو الأكثر شيوعا، وله أكبر تأثير وتدمير على هيكل الجسر. التجريف هو العملية التي يؤدي فيها تدفق المياه إلى تآكل الرواسب والمواد الأخرى حول قاع النهر، والسدود، وأساس الجسر. وهي تتأثر بالظروف الهيدرولوجية مثل عمق المياه واتجاه التدفق وسرعة التدفق، وكذلك العوامل البيئية مثل شكل الرصيف أو الأساس وخصائص الرواسب وتغير المناخ. تتجلى بشكل رئيسي في التطور الطبيعي، والجلد العام، والجلد المحلي. وبغض النظر عن شكل التنظيف، فإنه سيقلل العمق المتضمن لأساس الجسر، بل ويتسبب في التعرية والتعرض والفراغ في قاع الأساس المنتشر، مما يقلل بشكل خطير من سلامة واستقرار هيكل الجسر.

تشكل أضرار المياه تهديدا كبيرا للسلامة الهيكلية ومتانة الجسور. لذلك، في عملية تصميم الجسر وبنائه وصيانته، يجب النظر بشكل كامل في تأثير الأضرار المائية على الجسر، ويجب اتخاذ ما يقابل ذلك من تدابير الوقاية والسيطرة. ستريك المقالة التالية اسباب الاضرار التي تسببها مياه الجسور. الرجاء متابعة تحديثاتنا.