436) Barragens Efeito Sand Boil Forms - Sand Volcano

O que é uma fervura (FURUNCULO) de areia?

Uma erupção de água através de um leito de areia devido, por exemplo, à atividade sísmica ou a diferenças na pressão da água nos dois lados de um dique que faz com que a água penetre abaixo do dique.

Uma fervura de areia ocorre quando o peso da água do rio alto empurra para baixo (pressão) as camadas do solo sob o dique. Se a água encontrar um ponto fraco no solo, ela se infiltrará na superfície do lado da terra do dique. Às vezes pode parecer que está borbulhando ou "fervendo" e é daí que vem o nome.

Os furúnculos de areia podem se desenvolver sempre que o nível do rio estiver muito alto, não apenas durante chuvas fortes. Normalmente, você pode localizá-los a poucos metros da base do dique, mas também podem ser encontrados a centenas de metros de distância.

Um “Sand Boil” é um depósito de areia em forma de cone que se forma durante um terremoto.

Uma fervura de areia ocorre quando as camadas de areia do subsolo se liquefazem e são sopradas para a superfície através de rachaduras.

Como respondemos a furúnculos de areia durante uma luta contra inundações?

Funcionários de enchentes, como RD1000, lidam com furúnculos de areia colocando sacos de areia ao redor deles formando um anel. A água da fervura lentamente encherá o anel ao redor, e isso causará alguma contrapressão sobre ele.

Fervuras de areia criadas no terremoto de 6 de janeiro de 2001 em Bhuj, na Índia (magnitude do momento 7,6).

Tais características são causadas pelo solo perdendo sua coesão interna (atrito entre as partículas do solo) durante o forte abalo de um grande terremoto, um processo chamado liquefação . Durante a liquefação, o solo assenta ( consolida ) e a água extraída pode ser forçada para a superfície. Nos furúnculos de areia, a água expelida carreia partículas de areia com ela para a superfície através de respiradouros semelhantes a vulcões que podem cobrir grandes áreas com areia (os furúnculos de areia também são chamados de vulcões de areia). A liquefação também pode causar falha da fundação durante terremotos à medida que o solo se consolida e é um perigo sério em regiões sísmicas com solos arenosos ou outros porosos. Antigas feições de fervura de areia, por exemplo, em bancos de canais expostos no Noroeste do Pacífico, são indicadores de fortes tremores pré-históricos. Antes que os furúnculos de areia fossem compreendidos, alguns exemplos de fósseis foram conjecturados como sendo tocas de animais preservados! O maior dos furúnculos de Bhuj mostrado tem aproximadamente 2 m de diâmetro.

[Foto por CP Rajendran; reproduzido da capa de Seismological Research Letters, julho/agosto de 2002.]

Para mais informações: Site da Liquefação do Solona Universidade de Washington

Isso mostra o borbulhar de areia perto de um dique nas fazendas baixas, a infiltração de areia resulta do gradiente de pressão causado pelo alto nível do rio em condições de inundação. Este exemplo é perto de Bennington Levee, Indiana, onde o White River estava em estágio de inundação em março de 2011. A fervura de areia foi um indicador do enfraquecimento do dique e uma ruptura de 25 pés aconteceu durante esta mesma inundação.

Universidade do Colorado Boulder

PASSO A PASSO DO FENÔMENO

ANTES DEPOIS

Vulcão de areia

Um vulcão de areia ou sopro de areia é um cone de areia formado pela ejeção de areia em uma superfície a partir de um ponto central. A areia se forma como um cone com declives no ângulo de repouso da areia . Uma cratera é comumente vista no cume . O cone parece um pequeno cone vulcânico [2] e pode variar em tamanho de milímetros a metros de diâmetro.

O processo é frequentemente associado à liquefação do solo e à ejeção de areia fluidizada que pode ocorrer em sedimentos saturados de água durante um terremoto . A Zona Sísmica de Nova Madri exibiu muitas dessas características durante os terremotos de Nova Madri de 1811 a 1812 . Golpes de areia adjacentes alinhados em uma linha ao longo de uma fratura linear dentro de sedimentos superficiais de granulação fina são igualmente comuns e ainda podem ser vistos na área de New Madrid.

Nos últimos anos, muito esforço foi feito no mapeamento de características de liquefação para estudar terremotos antigos. A ideia básica é mapear as zonas que são suscetíveis ao processo e depois olhar mais de perto. A presença ou ausência de características de liquefação do solo é uma forte evidência de atividade sísmica passada, ou a falta dela.

Estes devem ser contrastados com vulcões de lama , que ocorrem em áreas de gêiser ou ventilação de gás subsuperficial.

Estruturas de proteção contra inundações

Fervuras de areia podem ser um mecanismo que contribui para a liquefação e falha do dique durante as inundações. Esse efeito é causado por uma diferença de pressão nos dois lados de um dique ou dique , provavelmente durante uma enchente. Este processo pode resultar em erosão interna , onde a remoção de partículas de solo resulta em uma tubulação através do aterro. A criação da tubulação irá acelerar rapidamente e, eventualmente, resultará na falha do aterro.

Uma fervura de areia é difícil de parar. O método mais eficaz é criar um corpo de água acima da fervura para criar pressão suficiente para diminuir o fluxo de água. Um fluxo mais lento não será capaz de mover as partículas do solo. O corpo de água é frequentemente criado com sacos de areia formando um anel ao redor do furúnculo.

Durante a enchente da primavera de 2011, o Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos teve que trabalhar para conter a maior bolha de areia já descoberta.