Разрушение зданий

Внезапное обрушение здания

ПОЛНОЕ ИЛИ ЧАСТИЧНОЕ ВНЕЗАПНОЕ ОБРУШЕНИЕ ЗДАНИЯ – это чрезвычайная ситуация, возникающая по причине ошибок, допущенных при проектировании здания, отступлении от проекта при ведении строительных работ, нарушении правил монтажа, при вводе в эксплуатацию здания или отдельных его частей с крупными недоделками, при нарушении правил эксплуатации здания, а также вследствие природной или техногенной чрезвычайной ситуации. Обрушению часто может способствовать взрыв, являющийся следствием террористического акта, неправильной эксплуатации бытовых газопроводов, неосторожного обращения с огнем, хранения в зданиях легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ. Внезапное обрушение приводит к длительному выходу здания из строя, возникновению пожаров, разрушению коммунально-энергетических сетей, образованию завалов, травмированию и гибели людей.

ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Заранее продумайте план действий в случае обрушения здания и ознакомьте с ним всех членов своей семьи. Разъясните им порядок действий при внезапном обрушении и правили оказания первой медицинской помощи. Обязательно имейте и храните в доступном месте укомплектованную медицинскую аптечку и огнетушитель. Ядохимикаты, легковоспламеняющиеся жидкости и другие опасные вещества держите в надежном, хорошо изолированном месте. Не допускайте нахождения в квартире без надобности газовых баллонов. Знайте расположение электрических рубильников, магистральных газовых и водопроводных кранов для экстренного отключения электричества, газа и воды. При малейших признаках утечки газа перекройте его доступ в квартиру, проветрите помещение и сообщите в службу «Горгаз» по телефону – 04. Категорически запрещается пользоваться открытыми источниками огня, электровыключателями и электробытовыми приборами до полного выветривания газа. Не загромождайте коридоры здания, лестничные площадки, аварийные и пожарные выходы посторонними предметами. Держите в удобном месте документы, деньги, карманный фонарик и запасные батарейки.

КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ОБРУШЕНИИ ЗДАНИЯ

Услышав взрыв или обнаружив, что здание теряет свою устойчивость, постарайтесь как можно быстрее покинуть его, взяв документы, деньги и предметы первой необходимости. Покидая помещение, спускайтесь по лестнице, а не на лифте, так как он в любой момент может выйти из строя. Пресекайте панику, давку в дверях при эвакуации, останавливайте тех, кто собирается прыгать с балконов и окон из этажей выше первого, а также через застекленные окна. Оказавшись на улице, не стойте вблизи зданий, а перейдите на открытое пространство. Если Вы находитесь в здании, и при этом отсутствует возможность покинуть его, то займите самое безопасное место: проемы капитальных внутренних стен, углы, образованные капитальными внутренними стенами, под балками каркаса. Если возможно, спрячьтесь под стол – он защитит Вас от падающих предметов и обломков. Если с Вами дети, укройте их собой. Откройте дверь из квартиры, чтобы обеспечить себе выход в случае необходимости. Не поддавайтесь панике и сохраняйте спокойствие, ободряйте присутствующих. Держитесь подальше от окон, электроприборов, немедленно отключите воду, электричество и газ. Если возник пожар, сразу же попытайтесь потушить его. Используйте телефон только для вызова представителей органов правопорядка, пожарных, врачей, спасателей. Не выходите на балкон. Не пользуйтесь спичками, потому что может существовать опасность утечки газа.

КАК ДЕЙСТВОВАТЬ В ЗАВАЛЕ

Дышите глубоко, не поддавайтесь панике и не падайте духом, сосредоточьтесь на самом важном, пытайтесь выжить любой ценой, верьте, что помощь придет обязательно. По возможности окажите себе первую медицинскую помощь. Попытайтесь приспособиться к обстановке и осмотреться, поискать возможный выход. Постарайтесь определить, где Вы находитесь, нет ли рядом других людей: прислушайтесь, подайте голос. Помните, что человек способен выдержать жажду и особенно голод в течение длительного времени, если не будет бесполезно расходовать энергию. Поищите в карманах или поблизости предметы, которые могли бы помочь подать световые или звуковые сигналы (например, фонарик, зеркальце, а также металлические предметы, которыми можно постучать по трубе или стене и тем самым привлечь внимание). Если единственным путем выхода является узкий лаз – протиснитесь через него. Для этого необходимо расслабить мышцы и двигаться, прижав локти к телу.

Электронный журнал

Блог Шаблон

Предотвращение аварий зданий и сооружений

Основные причины аварий зданий и сооружений А.А. Тавкинь
Предприятие: ООФ «Центр качества строительства», г.Москва
Дата публикации: 2009-06-23
Версия для печати

А.А. Тавкинь
материал подготовлен на основании технического анализа причин аварий зданий и сооружений, произошедших на территории Российской Федерации с 1981 по 2004 год

Технический анализ причины аварий зданий и сооружений на территории Российской Федерации показывает, что количество их не сокращается. Более того, в последнее время отмечается рост трагических последствий аварий.

Опыт расследования причины аварий зданий и сооружений показывает, что они являются следствием нарушения требований нормативных документов при выполнении проектно-изыскательских и производстве строительно-монтажных работ, изготовлении строительных материалов, конструкций и изделий. Последствия указанных нарушений усугубляются несоблюдением норм и правил технической эксплуатации зданий и сооружений. Как правило, аварии являются следствием невыгодного сочетания нескольких из указанных факторов.

При этом необходимо отметить, что допущенные при строительстве дефекты критического характера потенциально являются причинами, способными при невыгодном сочетании факторов воздействия на конструкции вызвать их обрушение.

Важным аспектом для участников строительства, связанным с предотвращением аварий, является знание их причин и динамики изменения этих причин на разных этапах развития строительного комплекса.

Технический анализ аварий, произошедших на территории Российской Федерации за период с 1981 по 2004 год позволил выделить основные их причины.

Учитывая, что в последние годы основная доля аварий связана с нарушением правил технической эксплуатации зданий и сооружений, целесообразно в первую очередь остановиться на причинах такого рода аварий. Тем более это важно, что эти причины в большинстве своем характерны и при реконструкции зданий и сооружений. Согласно ст. 54 Градостроительного кодекса Российской Федерации работы по капитальному ремонту объектов капитального строительства (если при его проведении затрагиваются конструктивные и другие характеристики надежности и безопасности таких объектов и проектная документация таких объектов подлежит государственной экспертизе) поднадзорны органам государственного строительного надзора.

Жизнь заставит более серьезно относиться к капитальному ремонту зданий и сооружений. Здесь достаточно работы и серьезным заказчикам и подрядчикам.

Основные нарушения при эксплуатации зданий и сооружений:

  1. Необеспечение периодичности технического обследования, текущего и капитального ремонтов.
  2. Несоблюдение элементарных требований нормативных документов и технологии производства ремонтных работ, незнание работниками эксплуатационных организаций этих требований.
  3. Отсутствие предшествующего ремонтным работам технического обследования конструкций зданий и сооружений.
  4. Отсутствие или низкое качество проектной документации на производство капитального ремонта.
  5. Отсутствие авторского надзора проектных организаций за выполнением ремонтных работ.
  6. Отсутствие ППР на ремонтные работы.
  7. Неучет при ремонтных работах первоначальных расчетных нагрузок на конструкции зданий и сооружений.
  8. Непроектные нагрузки на конструкции зданий и сооружений в процессе их эксплуатации.
  9. Снижение несущей способности конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений разного рода технологическими проемами и отверстиями, которые заделываются непрофессионально.
  10. Производство работ по капитальному ремонту, перепланировке и переоборудованию зданий и помещений без необходимых проектных решений, расчетов, приводящее к снижению несущей способности конструкций, увеличению нагрузок на отдельные из них.
  11. Несоблюдение температурно-влажностного режима зданий и конструкций при их эксплуатации и выполнении ремонтных работ.
  12. Отсутствие нормальной эксплуатации внутренних санитарно-технических систем и инженерных сетей, постоянное замачивание несущих конструкций в районах санитарных узлов, конструкций технических этажей и подвалов техногенными водами.
  13. Несвоевременное устранение протечек кровли.
  14. Переувлажнение наружных стен, парапетов и карнизов зданий вследствие ликвидации разного рода защитных элементов (сливов, стяжек и т.п.).
  15. Переувлажнение конструкций фундаментов, подвалов и технических этажей поверхностными и грунтовыми водами вследствие ликвидации водоотводов, отмосток и гидроизоляции.
  16. Вымывание грунтов оснований поверхностными и грунтовыми водами, их просадки.
  17. Способствование развитию гнилостных процессов деревянных элементов зданий, в первую очередь покрытий и перекрытий.
  18. Способствование разрушению защитного слоя бетона железобетонных конструкций и связанной и этим коррозии рабочей арматуры.
  19. Отсутствие восстановления антикоррозионной защиты металлических конструкций и элементов.
  20. Необеспечение стойкости конструкций зданий к биовредителям.
  21. Обводнение грунтов оснований в Северной климатической зоне, что приводит к деградации многолетнемерзлых грунтов.
  22. Критический износ сантехнического оборудования, трубопроводов инженерного обеспечения, отдельных конструктивных элементов зданий и сооружений, усталость и хрупкость металла.
  23. Эксплуатация ветхих, аварийных, часто выведенных из эксплуатации списанных зданий.
  24. Невыполнение эксплуатационными службами комплекса инженерно-технических мероприятий по содержанию защитных устройств.

Основные причины аварий зданий и сооружений при их строительстве и реконструкции:

  1. Низкий профессиональный уровень, недостаточный опыт и отсутствие необходимых специалистов проектных, изыскательских, строительных организаций и, в первую очередь, эксплуатационных служб.
  2. Отсутствие соответствующей базы для производства инженерно-геологических изысканий, проектирования и технического обследования зданий и сооружений (оборудование, приборы, инструменты, оргтехника, расчетные программы и т.п.).
  3. Невыполнение проектными организациями рекомендаций, изложенных в отчетах об инженерно-геологических изысканиях.
  4. Осуществление проектирования зданий и сооружений при недостаточной инженерно-геологической изученности площадок строительства.
  5. Смещение зданий относительно пятен изысканий при их проектировании.
  6. Неучет возможных изменений инженерно-геологических условий строительных площадок за период, прошедший между временем их производства и началом выполнения строительно-монтажных работ (главным образом из-за переувлажнения грунтов).
  7. Неучет возможных изменений несущей способности конструкций зданий за период, прошедший между временем технического обследования, предшествующего их проектированию, и началом реконструкции зданий и сооружений.
  8. В технических этажах и подвалах зданий в условиях многолетнемерзлых грунтов, на просадочных и насыпных грунтах проектируются разного рода конструктивы (перегородки, опоры под трубопроводы, оборудование и т.п.) без надежных фундаментов.
  9. Отсутствие необходимых расчетов конструкций и оснований, в том числе при изменении технических решений и конструктивных элементов; ошибки при расчете конструкций и оснований (учет всех возможных нагрузок на конструкции, характера их деформирования и особенностей геометрии, выбор оптимальной геометрии конструкций, армирование конструкций, решение узлов их сопряжения, выбор оптимального класса бетона и марки стали).
  10. При расчетах несущих конструкций не обеспечиваются резервы их несущей способности с учетом потери несущей способности в процессе эксплуатации и уровня эксплуатации зданий и сооружений.
  11. Применение (чаще всего с целью удешевления строительства) неоптимальных для конкретной ситуации конструктивных схем и технических решений.
  12. Привязка повторно применяемых проектов, не учитывающих особенности района строительства (сейсмические, снеговые, ветровые и другие нагрузки).
  13. Применение технических решений, ранее не оправдавших себя и вызвавших аварии зданий и сооружений.
  14. Несовершенство проектных решений опорных узлов балконов, прежде всего консолей длинноразмерных балконов.
  15. При проектировании не учитываются возможные неравномерные нагрузки (прежде всего снеговые) на покрытия зданий.
  16. При проектировании и строительстве не предусматриваются и не выполняются надежные фундаменты под разного рода навесы, декоративные стенки ограждений входов в подъезды зданий, приставных лоджий, навесов, не осуществляется их соответствующее крепление к конструкциям зданий.
  17. При проектировании не учитываются условия эксплуатации соответствующих конструкций (повышенная влажность, агрессивная среда).
  18. В проектах занижается или не указывается требуемая морозостойкость строительных материалов и конструкций, при строительстве также на это не обращается внимание.
  19. Необоснованное применение отдельных строительных материалов и изделий в ответственных несущих конструкциях зданий и сооружений (разного типа кирпича – в фундаментах и стенах подвалов, подвергающихся переувлажнению в процессе эксплуатации зданий, помещениях с мокрым и влажным режимом).
  20. Применение для кладки стен с влажным режимом пустотелого кирпича, керамических камней, глиняного кирпича полусухого прессования, силикатного кирпича, камней и блоков без нанесения на их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия, применение этих материалов для кладки стен цоколей.
  21. Проектами не предусматривается отвод техногенных и других вод с подвалов зданий
  22. При проектировании не уделяется должного внимания обеспечению надежности казалось бы простейших щитовых зданий (отсутствие связей между продольными и поперечными стенами, мауэрлатами и поперечными стенами, мауэрлатами и стропилами.
  23. Необеспечение жесткости дисков перекрытий и покрытий, их связи со стенами, связи поперечных и продольных стен между собой в зданиях всех конструктивных схем как при их проектировании, так и при строительстве.
  24. В рабочей документации не указываются требования по особенностям производства работ и строительных материалов, приведенные в частях II и III строительных норм и правил, например: перевязка каменной кладки, тип и марка кирпича для кладки вентканалов, вентшахт, стен с мокрым режимом, морозостойкость строительных материалов и конструкций, особенности производства работ в зимнее время, требуемые промежуточные прочности раствора на этажах для различной степени готовности каменных зданий повышенной этажности (9 этажей и более), возводимых зимой с противоморозными добавками, величина защитного слоя бетона и т.п.
  25. Отсутствие утвержденной в соответствующем порядке проектной документации на строительство.
  26. Недостаточный объем рабочей документации для реализации проекта.
  27. Отсутствие технических решений отдельных узлов и деталей (нет альбомов типовых решений узлов и деталей).
  28. Отсутствие проектов организации строительства и проектов производства работ.
  29. Отсутствие положительных заключений государственной экспертизы проектной документации.
  30. Отсутствие грамотных заключений по обследованию состояния несущих конструкций и оснований приостановленных строительством объектов и прошедших экспертизу технических решений по их усилению для продолжения дальнейшего строительства.
  31. Отсутствие авторского надзора или ведение его неквалифицированными специалистами.
  32. Необеспечение расчетной несущей способности фундаментов по вине как проектных, так и строительных организаций.
  33. Ошибки при геодезической разбивке пятен и осей зданий.
  34. Нарушение технологии погружения свай.
  35. Недостаточное уплотнение насыпных грунтов, несвоевременный водоотвод и водопонижение, обводнение и промораживание оснований в процессе строительства.
  36. Морозное пучение незагруженных, в том числе без обратной засыпки, фундаментов.
  37. Отсутствие крепления откосов траншей и котлованов, что приводит к их обрушению, необоснованный отказ от их проектного крепления, несоблюдение крутизны откосов.
  38. При проектировании и сооружении фундаментов каменных зданий не предусматривается защита стен и столбов от увлажнения со стороны фундаментов, а также со стороны примыкающих тротуаров и отмосток устройством гидроизоляционного слоя выше уровня тротуара или верха отмостки, а также ниже пола подвала.
  39. Применение в процессе строительства конструкций, деталей, материалов с непроектными характеристиками или бракованных (кирпича, не соответствующего требованиям ГОСТов, прежде всего по прочности и морозостойкости, металлических ферм, имеющих погнутые элементы или трещины, сборных железобетонных конструкций, имеющих непроектное армирование, трещины, низкую прочность бетона, сборных ограждающих конструкций с утеплителем с объемной массой, превышающей проектную).
  40. Изменение расчетной схемы конструкций вследствие устройства случайных дополнительных несущих элементов или отсутствия отдельных проектных элементов.
  41. Отсутствие анкерного крепления каменных стен и столбов к перекрытиям и покрытиям, отсутствие крепления перегородок.
  42. В местах приложения местных нагрузок на каменную кладку в случаях, когда это требуется по расчету на смятие, не производится установка армированных распределительных плит (часто расчеты на смятие не производятся и распределительные плиты не устанавливаются).
  43. При опирании ферм, балок и т.п. на пилястры не обеспечивается связь распределительных плит на опорном участке кладки с основной стеной.
  44. При конструктивном армировании столбов и простенков количество сетчатой арматуры менее нормативной.
  45. Невыполнение требований по укладке тычковых рядов каменной кладки в нижнем (первом) и верхнем (последнем) рядах, на уровне обрезов стен и столбов и выступающих рядах кладки, а при многорядной перевязке швов – под опорными частями балок, прогонов, плит, перекрытий, балконов, под мауэрлатами и другими сборными конструкциями.
  46. Отсутствие необходимой перевязки каменной кладки, незаполнение швов раствором, нарушения при выполнении многослойной кирпичной кладки.
  47. Применение противоморозных добавок раствора и бетона без учета допустимых условий их применения и параметров отрицательных температур.
  48. Строительной лабораторией предварительно не устанавливается состав раствора для зимних работ.
  49. Отсутствие подбора состава кладочного раствора в зависимости от условий эксплуатации зданий.
  50. При производстве каменной кладки в зимнее время не выдерживается указанный в проекте способ кладки (на растворах не ниже марки 50 с противоморозными добавками, не вызывающими коррозии материалов кладки); способом замораживания (на растворах марки не менее 10 без химических добавок); способом замораживания (на обычных растворах не ниже марки 50 без химических добавок с обогревом возведенных конструкций).
  51. Отсутствие в необходимых случаях усиления путем установки временных стоек участков стен, кладка которых была выполнена способом замораживания.
  52. Необеспечение ухода за твердеющей кладкой.
  53. Невыполнение требований по возведению конструкций последующего этажа каменных зданий только после укладки несущих конструкций возведенного этажа, анкеровки стен и замоноличивания швов между плитами перекрытий.
  54. Использование конструкций не по назначению.
  55. Опирание плит перекрытий крупнопанельных зданий по двум сторонам вместо требуемого опирания по трем или четырем сторонам, использование их в качестве подмостей.
  56. Отступления от проектных решений при выполнении узлов сопряжения несущих конструкций, прежде всего сборных железобетонных (колонн, колонн и ригелей, ригелей и плит перекрытия, плит перекрытия, плит перекрытия и стеновых панелей, стеновых панелей).
  57. Смещение конструкций от проектного положения.
  58. Недостаточная глубина опирания горизонтальных несущих конструкций, выполнение опирания с эксцентриситетом.
  59. Монтаж многоэтажных зданий из сборных железобетонных конструкций без проектной сварки и замоноличивания узлов сопряжения конструкций и диафрагм на нижележащих ярусах.
  60. Несвоевременная установка при монтаже каркасов из сборных железобетонных конструкций связей и распорных плит, ригелей и диафрагм жесткости, а также связей между фермами покрытия.
  61. Фиксирование и закрепление конструкций в процессе монтажа с помощью случайных элементов (досок, клиньев и т.п.) вместо использования инвентарных кондукторов, металлических клиньев и упоров.
  62. Выполнение монтажа конструкций (прежде всего при реконструкции зданий) с помощью ненадежных подручных средств (удавок, тросов и т.п.).
  63. Нарушение нормативных требований при армировании железобетонных конструкций (как при проектировании, так и при строительстве).
  64. Несоответствие проекту класса стали, диаметра и класса арматуры железобетонных конструкций.
  65. Несоответствие требованиям норм и ГОСТов класса стали, параметров и закрепления строповочных петель.
  66. Несоответствие проектным форм, размеров и класса арматурных выпусков и закладных деталей, их положения в конструкциях и закрепления.
  67. Отсутствие в железобетонных конструкциях отдельных арматурных выпусков и закладных деталей.
  68. Увеличение толщины растворных швов в платформенных стыках, применение при этом в зимнее время раствора недостаточной прочности без противоморозных добавок.
  69. Нарушение нормативных требований при бетонировании монолитных балок в штрабах, заменяющих панели перекрытий в платформенных стыках (низкая прочность бетона, отсутствие уплотнения бетона, применение в зимнее время бетона без противоморозных добавок.
  70. Нарушения при бетонировании монолитных бетонных конструкций (несоблюдение требуемой прочности и фракционного состава раствора и бетона, недостаточное его уплотнение), замораживание бетона, отсутствие ухода за твердеющим бетоном, отсутствие контроля за набором его прочности, прежде всего при производстве работ в зимнее время.
  71. Замоноличивание вертикальных стыков стеновых панелей бетоном несоответствующего фракционного состава, без уплотнения, низкой прочности, без противоморозных добавок при выполнении работ в зимнее время.
  72. Уменьшение зазоров между конструкциями, необходимых для требуемого пробетонирования узлов сопряжения конструкций.
  73. Уменьшение номинальной толщины внутреннего и наружного слоев бетона стеновых панелей и толщины защитного слоя арматуры всех видов конструкций.
  74. Уменьшение сечения несущих металлических конструкций, сечения и количества соединительных элементов.
  75. Отступление от проектных решений и нарушение требований нормативных документов при устройстве опорных узлов металлических конструкций.
  76. Отсутствие необходимых сварных соединений, уменьшение размеров сварных швов, их низкое качество (в основном монтажных, а в отдельных видах конструкций и заводских).
  77. Отсутствие в необходимых местах антикоррозионной защиты металлических конструкций, закладных деталей и соединительных элементов.
  78. Нарушения при производстве опалубочных работ, прежде всего связанные с недостаточной несущей способностью стоек, разапалубка бетонируемых конструкций при недостижении бетоном требуемой прочности.
  79. Нарушение нормативных требований и проектных решений при устройстве стропильной системы, пропуск и занижение сечений отдельных конструктивных элементов.
  80. Необеспечение стойкости деревянных конструкций к биовредителям.
  81. Применение для облицовочных слоев наружных стен материалов с различными геометрическими и деформативными характеристиками без дополнительных мероприятий.
  82. Обрушение отделочных слоев наружных стен (штукатурка, плитка) из-за несоблюдения технологии работ и температурно-влажностного режима.
  83. Отсутствие проектной термоизоляции конструкций.
  84. Ослабление в процессе строительства несущих конструкций непроектными отверстиями, бороздами, нишами и монтажными проемами.
  85. Непроектный перегруз несущих конструкций, прежде всего перекрытий, в процессе строительства зданий и сооружений (складирование материалов и конструкций, устройство непредусмотренных проектом дополнительных конструкций без соответствующих расчетов, установка дополнительного оборудования, переувлажнение утеплителя, увеличение объемного веса конструкций и т.п.).
  86. Хранение и транспортировка строительных конструкций и их элементов в условиях, способствующих возникновению деформации, переувлажнению и коррозии.
  87. Невыполнению обязательных мероприятий по оценке несущей способности и безопасности конструкций приостановленных на длительное время строительством зданий и сооружений перед возобновлением дальнейших работ.
  88. Невыполнение мероприятий по защите от атмосферных воздействий, обеспечению сохранности и безопасности конструкций приостановленных строительством объектов, несанкционированная разборка приостановленных строительством или выведенных из эксплуатации зданий и сооружений.
  89. Нарушение технологии производства работ и правил техники безопасности при демонтаже конструкций выведенных из эксплуатации зданий и сооружений.
  90. Снижение несущей способности оснований эксплуатируемых зданий вследствие строительства вблизи них новых объектов (отрытие котлованов ниже уровня заложения фундаментов без соответствующего крепления их стенок, изменение температурно-влажностного режима грунтов основания, вибрационные воздействия при забивке свай и т.п.).
  91. Изменение первоначальных проектных решений в процессе строительства зданий и сооружений.

Динамика аварий зданий и сооружений и их причин на территории Российской Федерации в период с 1981 по 2004 гг.

Причины обрушения зданий и сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РФ

Кафедра промышленного и гражданского строительства

ДОКЛАД

Причины обрушения зданий и сооружений

Введение

1. Причины разрушений конструкций зданий

2. Виды разрушений и повреждений

3. Внезапные обрушения зданий и инженерных сооружений 20 века

4. Обрушение торгового центра «Maxima» в Риге

5. Обрушение трехэтажного дома в Барнауле

6. Обрушения промышленных зданий

7. Обрушение сталелитейного цеха ЛАЗа (Литейно-арматурный завод) 7.12.1988 года

8. Техническое обследование зданий (сооружений)

9. Мнение специалистов

Заключение

Контрольные вопросы

Список источников

Введение

ПОЛНОЕ ИЛИ ЧАСТИЧНОЕ ВНЕЗАПНОЕ ОБРУШЕНИЕ ЗДАНИЯ — это чрезвычайная ситуация, возникающая по причине ошибок, допущенных при проектировании здания, отступлении от проекта при ведении строительных работ, нарушении правил монтажа, при вводе в эксплуатацию здания или отдельных его частей с крупными недоделками, при нарушении правил эксплуатации здания, а также вследствие природной или техногенной чрезвычайной ситуации.

Обрушению часто может способствовать взрыв, являющийся следствием террористического акта, неправильной эксплуатации бытовых газопроводов, неосторожного обращения с огнем, хранения в зданиях легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ.

Внезапное обрушение приводит к длительному выходу здания из строя, возникновению пожаров, разрушению коммунально-энергетических сетей, образованию завалов, травмированию и гибели людей.

обрушение конструкция здание авария

1. Причины разрушения конструкций зданий

По данным центра экспертиз «Север», лишь 6,1% обрушений в 2009 году произошли из-за природных явлений. Подавляющее число аварийных ситуаций спровоцировано человеческим фактором — 40% случаев связаны с ненадлежащим уровнем выполнения строительно-монтажных работ.

Четверть аварий происходит из-за нарушения сроков эксплуатации зданий, и лишь 12% связано с низким качеством строительных материалов. Ошибки в проектировании обусловили чуть больше 9% обрушений.

Несоблюдение технологии проведения строительно-монтажных работ в 2013 году, в том числе несоблюдение правил техники безопасности, становилось причиной обрушения здания в 50,68 процента случаев. При этом на некачественные или бракованные строительные материалы приходится лишь 1,36 процента. Этот показатель в 2013, к слову, ниже — в 2012 году стройматериалы оказывались «виновниками» аварии в 4,3 процента случаев.

Как утверждают специалисты группы компаний «Городской центр экспертиз», в 60 процентах случаев подобные обрушения происходят из-за совокупности целого ряда нарушений, которые допускаются на различных стадиях возведения или эксплуатации здания. Стоит отметить, что согласно статистике, достаточно велик процент обрушения строящихся зданий, что говорит об ошибках уже на стадии проектирования или о пренебрежении существующими требованиями, предъявляемым строителям.

Другая половина обрушений зданий произошла в результате нарушения условий и сроков эксплуатации зданий. На этот фактор приходится порядка 46,57 процента случаев в 2013 году. В 2012 году такие причины обрушений наблюдались лишь в 34,8 процента случаев.

На ошибки, допущенные при проектировании зданий и сооружений в 2013 году пришлось 1,36 процента обрушений, в то время как годом ранее эти цифры составляли 6,6 прцоента.

2. Виды разрушений и повреждений

Разрушения и повреждения объемных сооружений подразделяются на 8 основных видов, которые, в свою очередь, составляют 2 группы:

— повреждения сооружения в целом или изменение положения относительно его основания (просадки, наклоны, опрокидывания, смещения);

— повреждения отдельных конструкций сооружения или их элементов (деформации, обрушения, крушения).

3. Внезапные обрушения зданий и инженерных сооружений 20 века

— 25 июня 1980 г. — обрушился находившийся в аварийном состоянии мост через р. Сараре (Венесуэла). В воде оказались десятки автомобилей. Более 10 человек погибло и пропало без вести. Причиной случившегося стало отсутствие постоянного контроля за состоянием моста и экономия на своевременном ремонте.

-1981 г.-во время конкурса танцев произошло обрушение двух подвесных переходных мостиков в помещении отеля “Хайятт-Редженси” в г. Канзас-Сити (США). Мостики имели слабые узлы крепления.

— 7 марта 1983 г. — по причине грубейшего нарушения проекта строительства обрушился десятиэтажный жилой дом в г. Каире (Египет). Погибли 20 человек.

— Май 1985 г. — вследствие разрушения металлических опор обрушилась крыша плавательного бассейна в пригороде г. Цюриха (Швейцария). Погибли 12 человек.

— 9 февраля 1993 г. — резкий порыв ветра и отсутствие стопорных башмаков привели к падению строительного крана на Мясницкой улице в г. Москве. Пострадали 5 прохожих, один из которых погиб на месте.

— 14 июня 1993 г. — вследствие катастрофического паводка на р. Каква произошли прорыв плотины и размыв дамбы Киселевского водохранилища. Прорвавшаяся вода затопила территории общей площадью 60 км2. Пострадали 6,5 тыс. человек, из которых 12 человек погибли и 8 человек пропали без вести. Оказались непригодными для проживания 1250 жилых домов. Были разрушены 5 автомобильных мостов, размыты 4 км железнодорожных путей. Причиной аварии стала недостаточная прочность гидросооружения, возникшая в результате неквалифицированного проведения инженерных расчетов.

— 23 марта 1995 г. — на Таганрогском металлургическом комбинате обрушилась крыша трубосварочного цеха. Под обломками оказались 40 рабочих, из которых на месте погибли 14 человек, 15 человек попали в больницу. Накануне, во время ремонтных работ, была повреждена одна из центральных балок крепления кровли, а непосредственной причиной катастрофы стала халатность двух крановщиков.

— 28 апреля 1995 г. — по причине утечки газа произошел мощный взрыв в котловане строящегося метрополитена г. Тэгу (Корея). Обрушилось металлическое перекрытие котлована, по которому проезжало более 60 автомобилей и автобусов, были повреждены 10 ближайших домов. Погибло более 100 человек и получило ранения свыше 150 человек.

4. Обрушение торгового центра «Maxima» в Риге

Обрушение торгового центра «Максима» в Риге, которое привело к гибели пятидесяти четырех человек, оказалось настоящей трагедией не только для жителей Литвы, но и для всех, кто слышал об этом чрезвычайном происшествии

Напомню, что 21 ноября 2013 года в торговом центре обрушилась одна стена и крыша. В результате под завалами оказались десятки людей.

Торговый центр «Maxima» был сдан в эксплуатацию 3 ноября 2011 года. Площадь торгового зала составляла 2503 мІ, общая площадь торгового центра 4549 мІ. В 2011 году здание торгового центра получило награду «Ежегодный приз латвийской архитектуры» (Latvijas arhitektыras gada balva). 30 марта 2012 года Латвийская Ассоциация строителей вручила «Серебряный приз» смотра «Лучшая стройка года в Латвии 2011» в номинации «Новостройка».В ноябре 2013 года на крыше здания фирмой «Re&Re» проводились строительные работы.

21 ноября 2013 года, приблизительно в 17:45 крыша и стены супермаркета прогнулись, многие посетители и персонал были лишены возможности выйти наружу. Далее, в 17:53 обрушилась одна из стен здания и крыша прямо над кассами, у которых в часы пик традиционно собирается большое количество покупателей. Позднее, в 18:59 , когда более 400 спасателей и полицейских уже приступили к расчистке завалов, рухнула ещё одна часть крыши. В результате общая площадь обрушения достигла порядка 500 квадратных метров.

Из причин, которые могли привести к обрушению, названы сейсмические колебания почвы или некачественно выполненная сборка металлоконструкций. В то же время конструктор здания заявил, что к обрушению могло привести большое количество стройматериалов, находившихся на крыше. Союз инженеров-строителей Латвии считает, что причиной обрушения были допущенные ошибки в конструкции ферм крыши.

На крыше супермаркета «Maxima XX» было запланировано соорудить так называемую «зеленую» крышу с детской площадкой. На фотографии сделанной еще до трагедии видно что было уже сделано.Перед самой трагедией на крышу подняли грунт и брусчатку. Отдельно в одном месте кучно накидали еще мешки с грунтом, подмокшим от дождя.

Так характер падения каждой из частей крышы очень похож.Видны переломанные поперечные стальные балки. Эти балки стальные, стояли на опоре и были связаны друг с другом и с опорой через вмонтированную в опору закладную посредством болтов. В данном случае болты играют фиксирующую роль и сам вес балок не держат. Сталь просто не выдержала, оттого и эффект того,что сразу всё не обрушилось. Сталь текуча в своём роде и рвется не сразу.Судя по данной инфо, там вообще не предусматривалась возможность установки сада, даже на снег эта конструкция не рассчитана, но нагружать всё хозяйство бетоном (а брусчатка и есть самый настоящий бетон)… Кто-то хорошо проплатил,чтобы ему разрешили разбивать на крыше сад. В результате аварии погибло 54 человека.

5. Обрушение трехэтажного дома в Барнауле

В Барнауле обрушилась стена дома, в результате чего погибли люди.В пятницу, 18 июля, в столице Алтайского края городе Барнаул обрушилась стена жилого дома No 33 на улице Эмилии Алексеевой. В результате проведения аварийно-спасательных работ под завалами было обнаружено двое погибших. В какое-то время спасатели были вынуждены приостановить поисковые операции, так как существовал риск разрушения устоявших конструкций.

По словам специалистов, сначала в доме произошло отслоение кирпичной кладки, а потом в трехэтажном здании обвалилась фронтальная стена. Сейчас принято решение снести оставшиеся конструкции жилого дома.

6. Обрушения промышленных зданий

Увеличение доли промышленного производства в экономике РФ повлекло за собой введение в строй новых, а так же реконструкцию старых производственных площадей. Однако зачастую, как и новые, так и реконструированные промышленные здания в последнее время эксплуатируются с большой вероятностью обрушения (статистикой отмечается рост трагических аварий на территории Российской Федерации). Приведем несколько примеров крупных аварий, случившихся за последнее десятилетие:

— обрушение двух ферм здания готовой продукции ПЦ №3 ОАО «МЕЧЕЛ», г.Челябинск ( 2000 г);

— обрушение покрытия здания цеха литья Троицкого дизельного завода (2000г.)

— обрушение покрытия здания готовой продукции ОАО «Златоустовский металлургический завод» (2001 г.);

— обрушение покрытия здания адъюстажа термокалибровочного цеха ОАО «Златоустовский металлургический завод» (2001 г.);

— обрушение покрытия здания гуммировочного отделения Горно-обогатительного производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (2001 г.);

— аварийное обрушение вытяжной башни высотой 100 метров сероулавливающих установок Горно-обогатительного производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»( 2002 г.) ;

— обрушение покрытия здания электросталеплавильного цеха ООО «ОМЗ-Спецсталь» (2003 г.);

— обрушение покрытия формовочного отделения ОАО «Чебоксарский агрегатный завод» (2003 г.) ;

— обрушение части покрытия здания мартеновского цеха №1 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»(2004 г.) ;

— обрушение покрытий цехов обжига на Магнитогорском и Коркинском цементных заводах (2006 г.);

— обрушение покрытия травильного отделения здания ЛПЦ-5 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (2006 г.);

— обрушение части покрытия здания склада готовой продукции Плавильного цеха комбината «Печенга Никель»(2007 г.)

7. Обрушение сталелитейного цеха ЛАЗа (Литейно-арматурный завод) 7.12.1988 года

Многолетняя повторяемость аварий с одинаковыми причинами указывает на то, что одной из актуальных проблем является изучение участниками строительства и эксплуатационными организациями причин, приводящих к аварийному состоянию и обрушению зданий и сооружений, на конкретных примерах.

Рассмотрим в качестве примера причины обрушения сталелитейного цеха ЛАЗа (Литейно-арматурный завод) 7.12.1988 года. Высота здания 35м. Стропильные фермы покрытия из уголков по среднему ряду опирались на подстропильные фермы, пролётом 24 м. Колонны сварные, двухступенчатые, двутавровые вверху и решётчатые в нижней части. В большем пролёте здание было оборудовано мостовыми кранами грузоподъемностью 50 т в двух ярусах, в 18 метровом пролёте — 30 и 20- тоннами. Покрытие было выполнено из сборных ребристых железобетонных плит покрытия 1,5Ч12 и 3Ч12м. В результате аварии обрушилось 4032м2 покрытия сталелитейного цеха; был нанесён значительный материальный ущерб, погибли люди. При установлении причин аварии комиссия пришла к следующим выводам:

— использование кипящей стали (Ст3кп) в качестве основного материала для конструкций;

— низкое качество железобетонные плит покрытия 3Ч12м;

— периодическое замачивание утеплителя приводило к превышению действующих нагрузок;

— повышенная снеговая нагрузка;

— повышенная динамическая нагрузка;

— беспрогонная система покрытия (её функции были возложены на ребристые плиты).

Эти причины характерны практически для всех обрушений промышленных зданий, случившихся на территории России.

На примере ЛАЗа, можно рассмотреть основные мероприятия, выполнение которых, могло бы помочь, если не избежать, то хотя бы минимизировать ущерб. Остановимся на этом подробнее.

1.Недопустимость использования кипящей стали для изготовления строительных конструкций. Сварные швы при сварке элементов из кипящей стали имеют высокий коэффициент концентрации напряжений и низкую прочность при динамических нагрузках, что особенно актуально в промышленных зданиях, где динамические нагрузки являются неотъемлемой частью эксплуатации. Поэтому стальные конструкции должны выполняться из спокойной стали, что должно быть заложено ещё на уровне проектирования и во время строительства строго проверяться.

2.Низкое качество железобетонных плит покрытия (размером 3Ч12м) объясняется тем, что в период возведения здания они только начинали применяться, технология их изготовления была ещё не отработана, что существенно сказалось на их характеристиках.

3.К сожалению, превышение действующих нагрузок вследствие периодического замачивания утеплителя очень частое явление не только на промышленных, но и на общественных зданиях. Зачастую (как это было и на ЛАЗе) своевременное устранение протечек кровли не выполнялось. В качестве гидроизоляционного материала использовался рубероид (на момент обрушения существовало несколько слоёв).

4.И повышенная динамическая нагрузка возникла вследствие нарушения правил эксплуатаций цехового оборудования, что, в свою очередь, объясняется низкой культурой производства, и попустительством со стороны проверяющих органов.

5.Все эти факторы усугубила и беспрогонная система покрытия (функции прогонов были возложены на ребристые плиты). Авария развивалась так: 12 метровая железобетонная плита (массой около 10 т) срывается одним концом с фермы и падает, удерживаясь сваркой за вторую, закручивает сжатый пояс второй фермы, который теряет устойчивость. Ферма обрушивается, и ситуация повторяется. Обрушение происходило лавинообразно, и остановилось, только дойдя до температурного шва, разрушив тем самым весь температурный блок. При использовании же прогонов, этого удалось бы избежать, и, в случае, обрушения даже нескольких плит, разрушение бы не пошло дальше.

Обрушение на Пензенском ЛАЗе относится к первой группе предельных состояний. Данный вид обрушения является наиболее опасным, так как оно происходит внезапно, хрупко, без видимых перемещений и деформаций. В настоящее время нужно стремиться к переходу к таким конструкционным схемам, при которых первое предельное состояние не возникал бы, например, к балочным системам покрытия.

Но все эти негативные факторы, приведшие к аварии и обрушению здания, можно (и нужно) было выявить не после, а до обрушения, путём комплексного технического обследования.

8. Техническое обследование зданий (сооружений)

По словам руководителя департамента экспертизы зданий и сооружений группы ГЦЭ Ивана Пушкарева, «в случае ужесточения и оптимизации контроля безопасной эксплуатации зданий и сооружений собственниками, а также своевременного проведения технической диагностики состояния строительных конструкций силами специализированных организаций, значительной массы обрушений удалось бы избежать».

Техническое обследование зданий и сооружений — это комплекс мероприятий по контролю, испытаниям и оценке технического состояния объектов, проведение которого обусловлено необходимостью определения эксплуатационных характеристик конструкций, целесообразности проведения реконструкции или ремонта, выявления причин аварий и прогнозирования состояния объекта.

Техническое обследование здания и сооружения должно проводиться в два этапа:

— предварительное обследование;

— детальное обследование.

Предварительное обследование включает в себя следующие основные работы:

— анализ и изучение проектной документации (строительных чертежей и заключений об инженерно-геологических условиях);

— визуальный наружный и внутренний осмотр конструкции с необходимыми обмерами (конструкция сопряжения, стыков элементов, условия опирания, нарушения сплошности, характер трещин и т.п.);

— обследование фундаментов зданий и их состояния путём проходки шурфов;

— инженерно-геологические работы (бурение скважин, зондирование, отбор проб грунтов, лабораторные исследования и др.) для установления фактических характеристик грунтов.

Обследование зданий и сооружений на первом этапе заканчивается оценкой изменения инженерно-геологических условий за период строительства и эксплуатации, установлением причин имеющихся деформаций, трещинообразовании и составлением дефектной ведомости.

Детальное обследование включает следующие работы:

— отбор проб и определение прочности материалов несущих конструкций неразрушающими методами на механическом прессе лаборатории;

— контрольные замеры и составление схем расположение несущих конструкций и поперечных разрезов здания;

— выполнение поверочных статических расчётов элементов конструкций здания и определение нагрузок на фундаменты с учётом их увеличения при реконструкции;

— определение расчётного сопротивления грунтов основания применительно к существующей конструкции фундамента при увеличении нагрузок.

Обследования зданий и сооружений на втором этапе заканчивается составлением технического, заключения о физико-механических свойствах грунтов и материалов конструкций, принимается расчётная схема несущих конструкций, и сооружения в целом с учётом выявленных дефектов.

В заключении по техническому обследованию здания приводятся также рекомендации по усилению конструкций, дальнейшему использованию, наблюдения за строительными конструкциями и всем сооружением в целом (деформационный мониторинг).

9. Мнение специалистов

По мнению Александра Ольховского, председателя постоянной комиссии по промышленности, экономике и собственности Законодательного собрания Петербурга, краеугольной проблемой в борьбе за безопасность сегодня становится обеспечение качества. Причем производители сами должны следить за выпуском качественной продукции, для чего иметь собственные лаборатории. А это увеличивает накладные расходы, снижая прибыль. Но, когда лаборатории будут не только выполнять пассивную функцию, выявляя соответствия показателей товара нормативам, а «давать пищу для создания новых видов продукции», то можно будет говорить о государственных льготах и поддержке. Хотя строительные правила не отменены, ушли ГОСТы, требования на рынке снижены и наметилась тенденция переводить расходы от аварийных потерь с непосредственных виновников на страховые компании. Но будет ли это эффективно для людей, потерявших здоровье, не ясно. Главный вопрос — вопрос безопасности своих граждан — государство не должно никому передоверять. считает Александр Ольховский.

Ольга Сафронова, первый заместитель директора СПб ГАУ «ЦГЭ»:- Основной вопрос для экспертов — безопасность. С этой позиции мы рассматриваем все разделы проекта, в увязке друг с другом. И наш центр — единственная государственная экспертиза. Экспертиза проходит в несколько этапов. Сначала мы выдаем замечания, где перечисляем все ошибки. И положительное заключение дается, когда все недочеты устранены. Анализ изменений выявленных ошибок дает основание для неутешительного вывода: в последние 2-3 года резко упала культура проектирования. Произошел разрыв поколений в подготовке кадров из-за перестроечного периода, многие закончившие вузы специалисты ушли из профессии. И сейчас у нас два вида проектировщиков — либо очень молодые и неопытные, либо опытные, но очень преклонного возраста. Другая проблема — законодательство, которое постоянно подвергается пересмотру и изменениям. Так, 87-е постановление — разумное, но не дает нам никаких методик, и ни мы, ни проектировщики не знаем, как с ним работать.

Владимир Улицкий, д.т.н., профессор, зав. кафедрой оснований и фундаментов СПб ГУПС, председатель ГЭККОФ и ПС: — Последние 40-30 лет я привлекался в качестве эксперта при обрушении зданий в нашем городе и Ленобласти. С годами структура аварий изменилась. В 50% случаев обрушения происходят по вине строителей, 15% — ошибки проектировщиков. Вина экспертов в этих случаях — косвенная. Ошибка экспертных органов в том, что они не проверяют расчеты. А сейчас строятся сложные сооружения, многоэтажные с подземными помещениями, для проектирования которых нужны специальные расчеты. Те математические выкладки, что были предоставлены специалистам — опасны по своей сути. А расчеты обеспечивают безопасность. Расчеты для зданий до 100 метров еще делаются. Но выше — никакого математического обоснования не осуществляется. Получается, что 500 или 550 — без разницы. Не фиксирован запас прочности, главный расчет делается на заработок. А эксперты не могут уловить всех тонкостей. Поэтому для экспертизы таких проектов должны привлекаться узкие специалисты. Когда начинаются споры, приводят доводы, что экспертиза пройдена. При строительстве все наши печальные прогнозы, как правило, сбываются. Не ведется также наблюдение за зданиями с выявлением опасных мест.

Заключение

Анализ ряда крупных обрушений в строительстве, происшедших за последние 40 лет (по данным Министерства строительства РФ), показал, что основная причина аварий — низкое качество выполнения строительно-монтажных работ. Зачастую к авариям приводят также нарушения правил монтажа металлических и железобетонных конструкций, замена одних конструкций и материалов другими, ввод здания (сооружения) в эксплуатацию с крупными недоделками, недостаточный запас прочности.

Опыт расследования причин аварий зданий и сооружений показывает, что они являются следствием нарушения требований нормативных документов при выполнении проектно-изыскательских и производстве строительно-монтажных работ, изготовлении строительных материалов, конструкций и изделий; несоблюдения норм и правил технической эксплуатации зданий и сооружений. Как правило, аварии являются следствием невыгодного сочетания нескольких из этих факторов.

Контрольные вопросы

· Что такое обрушение здания (сооружения)?

· Какая причина обрушения здания является самой частой?

· Что стало причиной обрушения торгового центра в Риге?

· Назовите одну из причин обрушения сталелитейного цеха.

· Сколько этапов технического обследования зданий и сооружений?

· Назовите этапа технического обследования.

· Назовите основную причину аварий за последние 40 лет, по данным Министерства строительства РФ?

Причины и последствия обрушения зданий и сооружений.

Внезапное обрушение зданий и сооружений может быть вызвано ошибками, допущенными при проектировании, отступлениями от проекта при проведении строительных работ, нарушениями правил монтажа сооружений. Имеют место плохое качество строительных работ и использование недоброкачественных строительных материалов. Заметное влияние оказывают подземные карстовые пустоты, образующиеся под землей под воздействием водных потоков.

Дома стоят помногу лет, строения изнашиваются, а средств на своевременный капитальный ремонт, как правило, не хватает, иногда его проводят уже по факту разрушения здания.

В последние годы стала модной самостоятельная перепланировка жилья, особенно лицами с высоким материальным достатком, несмотря на то, что любая внутриквартирная перепланировка должна быть произведена с учетом особенностей строительной конструкции дома, только после консультации с инженером и с разрешения ЖЭУ, подтвержденного соответствующим документом. Несогласованные перепланировки жилья могут повлечь за собой катастрофические последствия для здания.

В ряде случаев причинами обрушения могут явиться: отсутствие надежной вентиляции в помещении, где используется газ. Обрушению способствуют взрывы вследствие утечки газа, неправильной эксплуатации бытовых газовых приборов, неосторожного обращения с огнем, хранения в помещении легко воспламеняющихся жидкостей и взрывчатых веществ.

Кроме того, обрушение сооружения возможно вследствие техногенной ЧС. Во время стихийных бедствий, и, в первую очередь, при землетрясении. Разрушения могут быть следствием не только силы стихии, но и плохого качества строений и их технического износа.

Нельзя исключить также террористический акт и локальные военные действия с применением различных видов оружия.

Последствиями обрушения зданий и сооружений являются:

гибель людей и животных;

механические, ожоговые повреждения и электротравмы, в том числе синдром длительного сдавливания и травматический шок;

психотравмы и острые состояния, требующие оказания неотложной помощи;

страх, паника, беспорядочные и нелогичные действия людей;

образование завалов, под которыми могут находиться люди;

разрушение коммунально-энергетических сетей;

невозможность проживания в разрушенном здании, что требует предоставления пострадавшим временного жилья или новых квартир;

при разрушении производственного объекта — временное прекращение его функционирования, чем наносится материальный ущерб предприятию;

затраты на восстановление производственных и жилых зданий.

Характеристика разрушения зданий

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 46

При проведении расчетов по прогнозированию разрушений и людских потерь при воздействии взрывных нагрузок обычно рассматривают четыре степени разрушения зданий – слабую, среднюю, сильную и полную. При землетрясениях принято рассматривать пять степеней разрушения зданий. В международной модифицированной сейсмической шкале MMSK — 86 предлагается следующая классификация степеней разрушения зданий:

d=1 – слабые повреждения. Слабые повреждения материала и неконструктивных элементов здания: тонкие трещины в штукатурке; откалывание небольших кусков штукатурки; тонкие трещины в сопряжениях перекрытий со стенами и стенового заполнения с элементами каркаса, между панелями, в разделке печей и дверных коробок; тонкие трещины в перегородках, карнизах, фронтонах, трубах. Видимые повреждения конструктивных элементов отсутствуют. Для ликвидации повреждений достаточно текущего ремонта зданий.

d=2 – умеренные повреждения. Значительные повреждения материала и неконструктивных элементов здания, падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, выпадение кирпичей из дымовых труб, падение отдельных черепиц. Слабые повреждения несущих конструкций: тонкие трещины в несущих стенах; незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и в стыках панелей. Для ликвидации повреждений необходим капитальный ремонт зданий.

d=3 – тяжелые повреждения. Разрушения неконструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов, дымовых труб; значительные повреждения несущих конструкций: сквозные трещины в несущих стенах; значительные деформации каркаса; заметные сдвиги панелей; выкрашивание бетона в узлах каркаса. Возможен восстановительный ремонт здания.

d=4 – частичные разрушения несущих конструкций: проломы и вывалы в несущих стенах; развалы стыков и узлов каркаса; нарушение связей между частями здания; обрушение отдельных панелей перекрытия; обрушение крупных частей здания. Здание подлежит сносу.

d=5 – обвалы. Обрушение несущих стен и перекрытия, полное обрушение здания с потерей его формы.

Характер разрушения зданий в значительной степени зависит от их конструктивной схемы.

В каркасных зданиях преимущественно разрушаются узлы каркаса, вследствие возникновения в этих местах значительных изгибающих моментов и поперечных сил. Особенно сильные повреждение получают основания стоек и узлы соединения ригелей со стойками каркаса.

В крупнопанельных и крупноблочных зданиях наиболее часто разрушаются стыковые соединения панелей и блоков между собой и с перекрытиями. При этом наблюдается взаимное смещение панелей, раскрытие вертикальных стыков, отклонение панелей от первоначального положения, а в некоторых случаях обрушение панелей.

Для зданий с несущими стенами из местных материалов (сырцовый кирпич, глиносаманные блоки, туфовые блоки и др.) характерны следующие повреждения: появление трещин в стенах; обрушение торцовых стен; сдвиг, а иногда и обрушение перекрытий; обрушение отдельно стоящих стоек и особенно печей и дымовых труб.

Наиболее устойчивыми к сейсмическому воздействию являются деревянные рубленные и каркасные дома. Как правило, такие здания сохраняются и только при интенсивности 8 баллов и более наблюдается изменение геометрии здания, а в некоторых случаях – обрушение крыш.

Разрушение зданий в полной мере характеризуют законы разрушения. Под законами разрушения зданий понимается зависимость между вероятностью их повреждения и интенсивностью проявления землетрясения в баллах. Законы разрушения зданий получены на основе анализа статистических материалов по разрушению жилых, общественных и промышленных зданий от воздействия землетрясений разной интенсивности.

Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определенной степени повреждения зданий, используется нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же здания может рассматриваться не одна, а пять степеней разрушения, т.е. после разрушения наступает одно из пяти несовместимых событий. Значения математического ожидания М, интенсивности землетрясения в баллах, вызывающего определенные степени разрушения зданий, приведены в таблице 1.17.

Таблица 1.17

Математическое ожидания М интенсивности землетрясения,

вызывающего определенные степени разрушения зданий

Средние квадратические отклонения интенсивности землетрясения для законов разрушения принимаются равными 0,4.

Оползни

Оползень – это смещение на более низкий уровень части горных пород, слагающих склон, в виде скользящего движения, в основном без потери контакта между движущимися и неподвижными породами. Движение оползня начинается вследствие нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия.

Оползни могут разрушать отдельные объекты и подвергать опасности целые населенные пункты, губить сельскохозяйственные угодья, создавать опасность эксплуатации карьеров, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям (плотинам).

Оползни, образующиеся на естественных склонах и в откосах выемок, принято подразделять на две группы.

1-я группа. Структурные оползни (структура – однородные связные глинистые породы: глины, суглинки, глинистые мергели).

Основными причинами образования структурных оползней являются:

чрезмерная крутизна склона (откоса);

перегрузка верхней части склона различными отвалами и инженерными сооружениями;

нарушение целостности пород склона траншеями, нагорными канавами или оврагами;

подрезка склона и его подошвы;

увлажнение подошвы склона.

Характерными местами (условиями) возникновения структурных оползней могут быть:

искусственные земляные сооружения с крутыми откосами;

выемки, образующиеся в однородных глинистых грунтах на водораздельных участках возвышенности;

глубокие разрезы для открытой разработки месторождений полезных ископаемых;

насыпи, отсыпанных такими же породами при переувлажнении почвенно-растительного покрова и глинистых пород, залегающих у поверхности.

2-я группа. Контактные (соскальзывающие, срезающие, скалывающие) — связные глинистые породы, залегающие в виде пластов с хорошо выраженными плоскостями напластования (глины, суглинки, мергели, неплотные известняки, некрепкие глинистые сланцы, лесс, лессовидные суглинки и др.).

Основными причинами образования контактных оползней являются :

чрезмерное крутое падение слоев;

перегрузка склона отвалами или различными земляными сооружениями;

нарушение целостности пород на склоне траншеями или нагорными канавами;

подрезка склона;

смачивание плоскостей напластывания (контактов) подземными водами.

Характерными местами (условиями) возникновения оползней могут быть: естественные склоны возвышенностей и долин рек (на косогорах), откосы выемок, состоящих из слоистых пород, у которых падение слоев направлено в сторону склона или по направлению к выемке.

Сели

Селевой очаг – участок селевого русла или селевого бассейна, имеющий значительное количество рыхлообломочного грунта или условий для его накопления, где при определенных условиях обводнения зарождаются сели.

Селевым потоком (селем) называют стремительные русловые потоки, состоящие из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающие в бассейнах небольших горных рек.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега и льда, прорыв водоемов, землетрясения, извержения вулканов. Несмотря на разнообразие причин, механизмы зарождения селей имеют много общего и могут быть сведены к трем главным типам: эрозионному, прорывному и обвально-оползневому.

При эрозионном механизме зарождения идет насыщение водного потока обломочным материалом за счет смыва и размыва селевого бассейна и затем — формирование селевой волны в русле.

При прорывном механизме зарождения водяная волна за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс сразу превращается в селевую волну, но с изменчивой насыщенностью.

При обвально-оползневом механизме зарождения, когда происходит смыв массива водонасыщенных горных пород (включая снег и лед), насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно (насыщенность сразу практически максимальна).

Водно-каменный сель – такой поток, в составе которого преобладает крупнообломочный материал. Формируется, в основном, в зоне плотных пород.

Водно-песчаный – такой поток, в котором преобладает песчаный и пылеватый материал. Возникает, в основном, в зоне лессовидных и песчаных почв во время интенсивных ливней, смывающих огромное количество мелкозема.

Грязевой сель близок к водно-пылеватому. Формируется в районах распространения пород преимущественно глинистого состава.

Грязекаменный сель характеризуется значительным содержанием в твердой фазе глинистых и пылеватых частиц с явным их преобладанием над каменной составляющей потока.

Водно-снежно-каменный сель – переходная стадия между, собственно, селем, в котором транспортирующей средой является вода, и снежной лавиной.

Формирование селей обусловлено определенным сочетанием геологических, климатических и геоморфологических условий: наличием селеформирующих грунтов, источников интенсивного обводнения грунтов, а также геологических форм, способствующих образованию достаточно крутых склонов и русел.

Источниками питания селей твердыми составляющими являются ледниковые морены с рыхлым заполнением, рыхлообломочный материал осыпей, оползней, обвалов, смывов, русловые завалы и загромождения, образованные предыдущими селями, древесно-растительный материал. Источниками питания селей водой являются дожди и ливни, ледники и сезонный снежный покров, воды горных рек.

Наиболее часто образуются сели дождевого питания, основным условием формирования которых является количество осадков, способных вызвать смыв продуктов разрушения горных пород и вовлечь их в движение (таблица 1.20).

Формирование селей происходит в селевых водосборах, наиболее распространенной формой которых является грушевидная с водосборочной воронкой и веером ложбинных и долинных русел, переходящих в основное русло. Селевой водосбор включает три основные зоны, в которых формируются и протекают селевые процессы:

зона селеобразования (питания селей водой и твердой составляющей);

зона транзита (движение селевого потока);

зона разгрузки (массового отложения селевых выносов).

Площади селевых водосборов колеблются от 0,05 до нескольких десятков квадратных километров. Длина русел колеблется в пределах от 10-15 м (микросели) до нескольких десятков километров, а их крутизна в транзитной зоне колеблется от 25°-30° (в верхней части) до 8°-15° (в нижней части). При меньших уклонах начинается процесс отложения селевой массы. Полностью движение селя прекращается при крутизне 2°-5°.

Результат воздействия селевого потока на различные объекты зависит от его основных параметров: плотности, скорости продвижения, высоты, ширины, расхода, объема, продолжительности, размеров включения и вязкости.

Таблица 1.20

Условия формирования дождевых селей

Районы России Суточные максимумы ливневых осадков в мм при 20%-ной обеспеченности Минимальные суммы селеформирующих осадков, мм/сут.
Северный Кавказ 50-70
Центральный Кавказ 50-70
Урал 30-40
Тянь-Шань 30-60 30-40
Памир-Алтай 30-60
Алтай и Саяны 30-50
Предбайкалье и Забайкалье 40-70
Горы северо-востока 30-60
Приморье 74-130
Приамурье 60-80
Камчатка 40-90
Сахалин 40-100

Плотность селевого потока зависит от состава и содержания твердой составляющей. Обычно она составляет не менее 100 кг в одном кубическом метре воды, что при плотности породы 2,4-2,6 г/см3 приводит к плотности селевых потоков примерно 1,07-1,1 г/см3. Как правило, плотность селевого потока колеблется в пределах 1,2-1,9 г/см3.

Скорость движения селевого потока в транзитных условиях (в зависимости от глубины потока, уклона русла и состава селевой массы) составляет от 2-3 до 7-8 м/с, а иногда и более. Максимальная скорость может превышать среднюю в 1,5-2 раза.

Высота селевого потока варьируется в значительных пределах и может составлять: для мощных и катастрофических селей – 3-10 м, для маломощных – 1-2 м.

Ширина селевого потока зависит от ширины русла и в большинстве горных бассейнов на транзитных участках колеблется от 3-5 м (узкие каньоны, горловины, глубоко врезанные русла небольших бассейнов) до 50-100 м.

Максимальный расход селя колеблется от нескольких десятков до 1000-1500 м3/с.

Объем селевых отложений (объем рыхлообломочной породы в естественном залегании, вынесенный из селевого очага и русла) определяет зону воздействия селя. Как правило, суммарный объем селевого выноса определяет тип селя и его разрушительное действие на сооружение. Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности.

Продолжительность селей колеблется от десятков минут до нескольких часов. Большинство зарегистрированных селей имели продолжительность 1-3 часа. Иногда сели могут проходить волнами по 10-30 минут с неселевыми промежутками между ними до нескольких десятков минут.

Максимальные размеры крупнообломочных включений характеризуются размерами отдельных глыб и валунов скальных и полускальных пород и могут быть 3-4 м в поперечнике. Масса таких глыб может составлять до 300 т.

Вязкость связных селей колеблется от 3-4 пуаз (единица динамической вязкости (П). 1П=0,1 Нс/м3=0,102 кгс ) до нескольких десятков, а иногда и сотен пуаз. При значительной вязкости сель напоминает густой бетонный раствор. Вязкость при переходе от несвязного селя к связному примерно равна 2,5-4,0 пуаза.

Таким образом, основные параметры селевых потоков следует принимать в следующем диапазоне:

плотность – (1,2-1,9)×103 кг/м3;

вязкость – 4-20 пуаз;

скорость движения в транзитных условиях:

– для уклонов – 10°-27° – 2,5-7,5 м/с;

– максимально возможная – 14-16 м/с;

предельная крутизна прекращения движения – 2-5°;

высота селевого потока: катастрофического – до 10 м;

мощного – 3-5 м;

среднего » 2,5 м;

маломощного » 1,5 м;

ширина потока на транзитных участках – 5-70 м;

расход (диапазон) – 30-800 м3/с, возможный максимум 2000 м3/с;

продолжительность – 0,5-3 ч;

повторяемость –15-20 лет;

размер крупных включений – 3-4 м;

масса включений – 200-300 т.

Снежные лавины

Лавина (от латинского labina – оползень) – снежный обвал массы снега на горных склонах, пришедшей в интенсивное движение. Снежные лавины представляют серьезную опасность. В результате их схода гибнут люди, разрушаются спортивные и санаторно-курортные комплексы, железные и автомобильные дороги, линии электропередач, объекты горнодобывающей промышленности и другие объекты экономики, блокируются целые районы, а также могут вызываться наводнения (в том числе прорывные) с объемом подпруженного водоема до нескольких миллионов кубометров воды. Высота прорывной волны в таких случаях может достигать 5-6 метров. Лавинная активность приводит к накоплению селевого материала, так как вместе со снегом выносятся каменная масса, валуны и мягкий грунт.

Возникновение лавин возможно во всех горных районах, где устанавливается снежный покров. Возможность схода лавин обусловливается сочетанием лавинообразующих факторов, а также наличием склонов крутизной от 20 до 50° при толщине снежного покрова не менее 30-50 см. К лавинообразующим факторам относятся:

высота снежного покрова;

плотность снега;

интенсивность снегопада;

оседание снежного покрова;

температурный режим воздуха и снежного покрова;

метелевое распределение снежного покрова.

В отсутствии осадков сход лавин может быть следствием интенсивного таяния снега под воздействием тепла, солнечной радиации и процесса перекристаллизации, приводящих к разрушению снежной толщи (вплоть до образования мелкодисперсной снежной массы в глубине этой толщи) и ослаблению прочности и несущей способности отдельных слоев.

Формирование лавин происходит в лавинном очаге, представляющем собой участок склона и его подножия, в пределах которого движется лавина. Лавинный очаг принято характеризовать тремя зонами:

зоной зарождения (лавиносбор);

зоной транзита (лоток);

зоной остановки (конус выноса) лавины (рис.1.15).

Классификация лавин по природе их формирования представлена в таблице 1.22.

До 70% всех лавин обусловлены снегопадами. Эти лавины сходят во время снегопадов или в течение 1-2 суток после их прекращения.

По частоте схода (повторяемости) различают:

систематические лавины (сходят каждый год или один раз в два года);

спорадические лавины (сходят 1-2 раза в 100 лет и реже, место схода трудно определить).

Таблица 1.22

Классификация снежных лавин

Тип лавин О с о б е н н о с т и
Лотковая Движение по фиксированному руслу
Осов (склоновая) Отрыв и движение по всей поверхности склонов
Прыгающая Свободное падение с уступов склонов
Пластовая Движение по поверхности нижележащего слоя снега
Грунтовая Движение по поверхности грунта
Сухая Сухой снег в лавинном очаге
Мокрая Мокрый снег в лавинном очаге

а) План горного склона

б) Расчетные параметры

Рис. 1.15. Схема лавинного очага:

(Lmax – дальность выброса лавины; В – ширина лавиносбора; b – ширина выброса; a1 – средний угол наклона площади лавиносбора; a2 – средний угол наклона лотка; DН – превышение лавинного очага (разность максимальной и минимальной высот склона в пределах лавинного очага); L – длина лавиносбора; F – площадь лавиносбора)

Условия, способствующие образованию лавин, при различных превышениях лавинного очага приведены в табл.1.23.

Таблица 1.23

Характеристика лавиноопасных территорий при различных

превышениях DН лавинного очага

Тип территорий DН, м Условия лавинообразования
среднее максимал.
Низкогорный Образование лавин ограничено величиной снегонакопления. Могут формироваться небольшие лавины. Большинство лавин останавливается на склонах
Среднегорный лугово-лесной Формирование лавин ежегодное. В нижней части пояса, а также на залесенных склонах образуются, как правило, малые лавины. На безлесных склонах активность лавинообразования быстро увеличивается с высотой
Среднегорный луговый В нижней части пояса у границы леса ежегодно формируются мощные лавины. Лавины обычно достигают дна долин
Высокогорный приледниковый Формирование лавин ежегодное, в большинстве очагов в холодный сезон возможен неоднократный их сход. Большинство лавин лотковые или склоновые, как правило, достигают дна долин
Высокогорный ледниковый Ежегодный многократный сход лавин в большинстве очагов. Большинство лавин лотковые или cклоновые. Лавины достигают дна долин

Наиболее распространенные признаки лавинной опасности территорий представлены на схеме 1.7.

Признаки лавинной опасности
Резкие изменения погоды Сильные снегопады Продолжительные метели Дожди в горах
Оттепели Ясная солнечная погода Наличие воды в снежном покрове Наличие горизонтов разрыхления в снежном покрове
Прирост высоты снега 30-50 см Образование снежных карнизов, скопления снега Скатывание со склонов снежных комьев Появление пустот в снегу

Схема 1.7. Признаки лавинной опасности

Таблица 1.24

Количественная характеристика лавинной опасности территории

в зависимости от DН, м

Характеристика
Коэффициент лавинной активности, кs 0,35 0,55 0,7 0,8 0,9 0,95 1,0 1,0 1,0 1,0
Доля очагов лотковых лавин в общей площади лавиноопасных склонов 0,05 0,15 0,25 0,35 0,5 0,65 0,75 0,8 0,85 0,9
Средняя ширина зоны выброса лотковых лавин, м.
Средняя площадь лавино- сборов, Га
Количество лавинных очагов на 1 км долины 1,5 1,5 1,5
Количество лавинных очагов на 1 км2 долины

Таблица 1.25

Основные характеристики снежных лавин

* отношение лавиноактивной площади к суммарной.

** отношение поражаемой длины дна долины ко всей длине на данном участке.

About the author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *