الجسر هو وسيلةٌ لاستمرارية ربط الطرق في حال وجود عقبةٍ ماديةٍ مثل المسطحات المائية، والفجوات، والحواجز، والسكك الحديدية، ووسيلةٌ لتقليل الإزدحام عند التقاطعات المرورية المزدحمة، بدلاً من إستخدام الإشارات الضوئية.
تختلف الجسور وفقاً لأنواعها ولتصنيفها، سنتحدث في مقالنا عن هذه الأنواع، وسنناقش أهم الأسباب التي تؤدي إلى فشل الجسور، وبعض الأمثلة على ذلك.
يمكن تصنيف الجسور بحسب:
1) الغرض من البناء
2) مواد البناء
3) نوع الاستخدام
4) الإمتداد
5) طريقة الدعم
6) التصميم الإنشائي للبنية الفوقية
1) الجسر ذو البلاطة (Slab Bridge)
2) الجائز ذو شكل حرف I ((I-BeamType Bridge
3) الجسور المقوّسة (Arch Bridges)
4) الجسور المعلّقة (Suspension Bridges)
5) جسور مثبتة بالكابلات (Cable Stayed Bridges)
على وجه الخصوص، بالنسبة لنوع جسر الشعاع، يمكن أن تظهر المكونات التالية:
1) البنية الفوقية:
الجزء العلوي المرئي من الجسر، ويحتوي على الطريق (الطريق السريع) لنقل الأحمال المتحركة فوق العائق. تتكون من:
2) البنية التحتية:
نظامٌ داعمٌ لنقل الأحمال الخارجية، وكذلك الوزن الخاص بالبنية الفوقية إلى التربة، وهي تتكون من:
يُعرَّف فشل الجسر، الذي يرتبط عمومًا بخسائر إقتصاديةٍ وخسائر في الأرواح، على أنه عدم قدرة الجسر المُنشأ أو مكوناته على الأداء كما هو محددٌ في متطلبات التصميم والبناء.
السبب الرئيسي لفشل الجسور هو مزيجٌ من العوامل التي إذا حدثت بشكلٍ فردي، لن تتسبب في إنهيار الجسر، ومع ذلك، عندما تحدث دفعةً واحدةً، فإنها تؤدي إلى عواقب وخيمة. أهم هذه الأسباب:
1) مسائل البنية التحتية
المتعلقة بهيكلية الجسور وعمرها، الذي يعد من أهم العوامل المؤثرة على ديمومته وإستمراريته.
وفقًا للجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، فإنّ واحداً من كل تسعة جسورٍ في البلاد يعتبر معيباً هيكلياً، ومتوسط عمر الجسور في الولايات المتحدة أكثر من 42 عامًا. يعد عمر الجسور وحالتها عاملاً مساهماً في العديد من الإنهيارات الأخيرة. ومن الأمور الإيجابية في عصرنا الحالي أن المعدات الحديثة أصبحت تسهّل فحص الجسور القديمة للبحث عن المشكلات الهيكلية المحتملة.
2) الفيضانات
يتسبب المناخ المتغير اليوم، والظواهر الجوية المتطرفة المرتبطة به في مزيد من الأضرار للجسور. معظم هذه الأضرار لا تأتي من الماء وحده، حيث تلتقط الأنهار في أثناء الفيضان الأنقاض مثل الأشجار والمباني، وتدفعها بقوةٍ نحو الجسور، مما يؤدي إلى تجريف أساساتها، وتفكك العناصر الهيكلية.
تحدث معظم الإنهيارات في الجسور التي تم بناؤها منذ وقتٍ طويلٍ، عندما لم يكن بوسع المصممين تخيل نوع العواصف التي سيتعين عليهم التعامل معها اليوم. وهذا درسٌ مهمٌ لمصممي الجسور، إذ يتوجب عليهم أن يخططوا الهياكل، وأنظمة الصرف التي يمكن أن تصمد أمام عواصف اليوم، وربما أحداث الطقس الأكثر شدةً في المستقبل.
3) الحوادث
سواءً أكانت شاحنةً تصطدم بمركز دعمٍ، أو قطارٌ يسقط عن القضبان،أو قاربٌ يصطدم بأساسٍ، فإن الحوادث هي أحد الأسباب الرئيسية المسببة لتلف الجسور أو سقوطها.
يجب أن يتوقع مهندسو الجسر جميع أنواع الحوادث، بما في ذلك تلك التي تسببها أنواع المركبات الموجودة اليوم، مثل السيارات بدون سائق، وناقلات المحيط الكبيرة، وسفن الرحلات البحرية، جنبًا إلى جنب مع الطائرات بدون طيار التي يمكن أن تؤثر على الجسور في المستقبل القريب، والبعيد.
4) حوادث البناء
التي تحدث في الموقع، والتي نتيجةً لها لا تكتمل بعض الجسور أبداً، وتفشل في أثناء البناء.
5) عيوب التصميم وأخطاء التصنيع
على الرغم من أن هذا أصبح أقل شيوعاً مما كان عليه في الماضي، إلا أن بعض الجسور تفشل على الفور تقريباً بعد الإنتهاء من تشييدها، بسبب أخطاء التصميم الكبيرة، أو المشكلات المرتبطة بالمواد المستخدمة في عملية البناء. يمكن أن توفر عمليات التفتيش المتكررة خلال عملية البناء "عيوناً جديدةً"ضروريةً لتحديد المشكلات، والعيوب، كما تسهل الأنواع الجديدة من المصاعد، والمعدات على المفتشين الوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها من الجسور.
6) الحرائق
كانت الحرائق مساهماً كبيراً في تدمير الجسور أكثر مما هي عليه اليوم، والسبب في ذلك هو أن أغلب الجسور كان يتم تشييدها بالكامل من الخشب شديد الإشتعال.
ومع ذلك، لا يزال بإمكان الحرائق تدمير الجسر، خاصةً عند إصطدام الشاحنات أو الصهاريج بها أو في حال حوادث البناء، حيث تتعرض لحرارةٍ شديدةٍ يمكن أن تذوّب مكونات البنية التحتية الفولاذية.
يمكن لمصممي الجسور أن يهتموا بحماية البنية التحتية للمرافق في الجسور، حتى لا تتسبب خطوط الغاز، والكهرباء، وغيرها من المرافق في نشوب حرائق.
7) الزلازل
على الرغم من ندرتها، إلا أن إنهيار الجسور الناجم عن الزلازل يمكن أن يكون مدمراً. وغالباً ما تكون صور الجسور المتذبذبة، أو الأقسام المنهارة منها، هي الصور الثابتة التي يتذكرها، ويربطها الأشخاص بهذه الأحداث الطبيعية القوية. اكتشف مهندسو الجسور طرقًا لبناء جسور أخف وزناً، وإضافة المرونة، والصلابة في الأماكن الصحيحة، التي تجعلها أكثر عرضةً للنجاة حتى من أعنف الزلازل، والتوابع.
أمثلة على حوادث فشل الجسور
كما بات واضحاً فإن فشل الجسر له عواقب وخيمةٌ على نظام النقل في كل دولة، ويمكن أن يؤدي إلى خسائر عديدةٍ في الأرواح. كما يؤدي الإضطراب في خدمة النقل هذه إلى آثارٍ سلبيةٍ هائلةٍ على النمو الاقتصادي. من أهم الأمثلة العالمية على ذلك:
لا شك أن مجال تصميم الجسور يخضع لنموٍ مستمرٍ في عصرنا الحالي، وخاصة مع التطور الدائم للتكنولوجيا التي تقدم بإستمرار حلولاً جديدةً، تسعى إلى تفادي الأخطاء، وتقليل الأخطار قدر الإمكان؛ حيث تبقى أفضل طريقةٍ لتجنب فشل الجسور، هي توقع حدوثها، والتخطيط لها؛ لحماية الجمهور من الإصابات، والخسائر في الأرواح، وتلف الممتلكات، والدمار.
.svg){kind=small}
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)