Два типа протекания разрушительных процессов зданий в некоторых сложных грунтовых условиях

8 предметов бытовой техники, ломающихся просто потому, что мы не прочли инструкцию

Ребята, мы вкладываем душу в AdMe.ru. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Чаще всего в поломке бытовой техники виновата лень, которая накатывает на нас при одном только взгляде на книжечку с инструкцией. А ведь всего 20 минут, потраченных на чтение мануала, было бы достаточно, чтобы продлить срок эксплуатации техники на годы. Мы составили список самых распространенных поломок бытовой техники, случающихся по вине пользователей, и подготовили советы, как их избежать.

AdMe.ru надеется, что в следующий раз инструкция не полетит в мусорное ведро вместе с упаковкой.

1. Стиральная машина

  • Самая распространенная поломка в стиральных машинах — это выход из строя сливного насоса. Его может испортить любой мелкий мусор, выпавший из карманов, обломки металлических и пластиковых элементов декора одежды, монеты, мелкие предметы одежды, попавшие в слив. Поэтому обязательно проверяйте карманы перед загрузкой вещей в машинку и используйте мешки для стирки мелкого белья.

  • Перегрузка стиральной машины грозит не только расшатыванием ножек из-за дисбаланса во время отжима, но и смещением или даже порчей ремня, благодаря которому крутится барабан. Впрочем, это может произойти и из-за неравномерно распределенного белья.

  • Нагревательный элемент портится от перегрева из-за налета и накипи, которые появляются не только по вине жесткой воды, но и из-за слишком большого количества стирального порошка.
  • Резиновый уплотнитель дверцы изнашивается со временем. Это нормально. Но использование популярных самодельных средств для удаления накипи, содержащих уксус, ускоряет износ в разы. Лучше отказаться от сомнительных народных рецептов.

2. Холодильник

    Наиболее распространенной причиной поломки холодильника до сих пор остаются горячие кастрюли с едой. Возможно, владельцам кажется, что современная техника выдержит все, но это не так: перегрузка компрессора грозит любой модели, даже самой современной.

Неправильное распределение продуктов или работа пустого холодильника без соответствующей настройки температуры охлаждения также грозит компрессору перегрузками. Всю необходимую информацию об этом можно найти в инструкции к вашей модели.

При разморозке холодильника всегда есть соблазн сковырнуть ножом слой льда. Не стоит этого делать, даже учитывая то, что испаритель покрыт слоем пенной изоляции: при повреждении испарителя такого типа придется менять всю морозилку.

3. Микроволновая печь

    Большая часть проблем возникает из-за несвоевременной замены слюдяной пластины. Заменить ее несложно (это можно сделать даже самостоятельно), но гораздо проще продлить срок ее эксплуатации. Для этого необходимо следить за чистотой и целостностью пластины и регулярно очищать ее от жира. Покрытая грязью пластина может прогореть или деформироваться от неравномерного нагрева.

Использование жестких губок и щеток при чистке микроволновки ведет к повреждению эмали. Если корпус выполнен не из нержавеющей стали, то он может довольно быстро проржаветь насквозь.

Все знают, что для разогрева еды в микроволновке нельзя использовать металлические емкости. Но следует помнить, что под запрет попадает и фарфоровая посуда с рисунком: любая краска может содержать металлы, которые под воздействием микроволн начинают искрить. Поэтому выбирайте керамику без орнамента.

4. Посудомоечная машина

    Почти все проблемы с посудомоечной машиной происходят из-за небрежной очистки посуды от пищи перед загрузкой. Несмотря на фильтры, кусочки еды забивают не только слив, но и распылители на коромыслах. Из-за этого давление воды падает, и посуда практически не отмывается.

Жесткая вода тоже постепенно забивает отверстия в распылителях, в результате чего качество мытья посуды ухудшается. Поэтому не стоит экономить на специальных средствах для смягчения воды.

Не загружайте в машину посуду, которая не предназначена для мытья в посудомойке: она трескается от высоких температур, и осколок может попасть в сливной насос и блокировать крыльчатку. Вынуть его самостоятельно будет довольно сложно.

5. Пылесос

    Ни в коем случае не используйте для моющего пылесоса обычное моющее средство вместо специального. У обычных средств для мытья пола неконтролируемое пенообразование, и пена, которая начнет лезть отовсюду, может попасть в мотор.

Обычный бытовой пылесос может работать без перерыва не больше 30–40 минут в день. В противном случае под воздействием высоких температур с материалом, из которого изготовлена турбина, начинают происходить необратимые изменения, что сильно сокращает срок службы турбины.

От сырости ржавеет металл мотора, а на лопасти налипает все больше пыли. Постепенно она собирается в тяжелый ком и затрудняет работу устройства, создавая повышенную нагрузку на пылесос.

Грязные фильтры и перегруженная емкость для сбора мусора также увеличивают нагрузку на прибор и негативно влияют на срок жизни турбины.

6. Кондиционер

Большая часть кондиционеров средней ценовой категории не приспособлена для долгой работы в режиме обогрева при зимних температурах ниже −10 °C. Такая работа повышает нагрузку на компрессор и укорачивает срок эксплуатации кондиционера. А если внешняя часть не изолирована, то конденсат в трубке смерзается в ледяную пробку, из-за которой вода начинает собираться внутри помещения.

Забитый пылью и мелким мусором теплообменник может стать причиной поломки кондиционера. Необходимо регулярно чистить внешний блок.

На крыльчатках и фильтрах кондиционера постоянно скапливаются пыль и копоть, которые уменьшают скорость потока выдуваемого воздуха, забивают дренажную систему, мешают нормальной работе охладительной системы. Это вызывает появление льда на медном трубопроводе, который при выключении кондиционера начинает таять и капать на пол.

7. Кухонные плиты

  • Жидкости, содержащие сахар, не должны попадать на горячую поверхность плиты, поскольку ее неравномерное остывание приводит к появлению трещин. Подобные субстанции необходимо убирать специальным скребком сразу же, пока те не успели остыть.
  • Холодное дно кухонной утвари или капли холодной воды, оказавшиеся на горячей поверхности, тоже вызывают растрескивание стеклокерамики.

Неровное дно кухонной утвари часто становится причиной появления царапин или даже трещин на стеклокерамическом покрытии плит.

Точечные удары также могут привести к появлению трещин. Неважно, что плита запросто выдерживает вес тяжелых кастрюль: точечный удар, к примеру, металлической ложкой, может стать причиной появления трещины, которая сделает дальнейшую эксплуатацию плиты невозможной.

8. Увлажнитель воздуха

  • Увлажнители воздуха нуждаются в регулярной чистке из-за минерального налета, который появляется от воды. Поэтому лучше использовать дистиллированную воду, а не водопроводную.
  • Купив увлажнитель для ароматерапии, его владельцы недоумевают, почему прибор в скором времени выходит из строя. При добавлении масла в емкость с водой портится пластик, забиваются фильтры, регулярная чистка затрудняется. У большинства моделей, предназначенных для ароматерапии, предусмотрена емкость для впитывающего материала, пропитанного маслом.

Бонус: поучительная история о пользе чтения инструкций

Резюмируя все вышесказанное, следует признать, что большая часть поломок происходит из-за несоблюдения правил эксплуатации техники. Это доказывает и забавный случай, произошедший в Ирландии с Майком Маклоулином (Mike Mc Loughlin).

Спустя 10 лет использования посудомоечной машины, которая раздражала его тем, что не вмещала большие тарелки, он узнал, что верхнюю полку можно сдвинуть вверх, тем самым освободив достаточно места для габаритной посуды. Он написал о своем открытии в твиттере и получил тысячи комментариев со словами благодарности за столь полезную подсказку. Майк рассказал, что недавно искал в гугле инструкцию по поводу другой проблемы и случайно наткнулся на информацию о полке.

Причины деформирования зданий и сооружений построенных в сложных грунтовых условиях.

Фундамент должен обеспечивать устойчивость и надёжность работы здания. Но в любом случае осадка сооружения неизбежна. Строительные правила учитывают это, нормируя ее допустимую величину.

Опасна не столько сама осадка, сколько ее неравномерность. Поэтому перед строителями-проектировщиками всегда стоит задача: предусмотреть такие конструкции, для которых неравномерное оседание основания не привело бы к недопустимым деформациям здания или сооружения.

Исходя из прочностных расчетов, можно иногда получить площадь фундаментной плиты настолько большой, что она превысит площадь пятна здания и помешает строительству соседних зданий. Может также случиться, что при определении размеров основания надо иметь в виду не тот грунт, на котором будет покоиться сооружение, а слой, залегающий намного глубже. И если этот слой окажется сильно сжимаемым и достаточно мощным, то осадка будет настолько значительной, что предотвратить ее не удастся. Например, известная Пизанская башня стоит на надежном песке, а кренится уже много веков потому, что под ним находятся слабые глины. Существенное влияние на оседание земной поверхности вызывает дренирование грунтов. Так, городская территория столицы Мексики Мехико от дренирования грунтов осела за несколько десятилетий на 8-9 м, столицы Таиланда Бангкока — на 4 м.

Деформации зданий и сооружений (наклон, прогиб, выгиб, перекос, трещинообразование), расположенных в сложных грунтовых условиях, являются следствием неравномерных осадок (рис.1.). Природа их происхождения различна, проявляются они по-разному, однако во всех случаях действие их на здания и сооружения идентично.

Рис. 1. Виды деформаций сооружения: а) наклон; б) прогиб; в) выгиб; г) перекос; д) трещинообразование

Неравномерные деформации основания являются следствием силовых воздействий на фундамент вследствие неоднородной структуры грунта, различной мощности слоев грунта или же деформационных воздействий: сложного деформирования земной поверхности вследствие замачивания лессовых просадочных, засоленных и набухающих грунтов, подработки угольных, калийных и рудных месторождений, карстовых и тектонических явлений (рис.2.).

Рис. 2. Деформирование основания: а) искривление; б) уступ; в) провал; г) впадина

Примеры деформаций зданий и сооружений, вызванных недооценкой сложных грунтовых условий строительства, приведены в многочисленных публикациях отечественных и зарубежных авторов.

При анализе этих примеров обнаруживается соответствие форм деформаций зданий и сооружений, построенных в разнообразных условиях. Независимо от причин, приводящих к деформации грунтов, все виды воздействий со стороны оснований на здание сводятся к неравномерным вертикальным и горизонтальным перемещениям оснований.

Следствием неравномерных вертикальных перемещений основания являются наблюдаемые крены сооружений, различные формы деформаций изгиба, сдвига и кручения. Деформации эти проявляются как в чистом виде, так и в различных сочетаниях: кручение с изгибом, крен с изгибом, сжатие с кручением и т.п. Неравномерные горизонтальные перемещения основания оказывают воздействие на подземные части сооружений в виде сдвигающих сил по боковым поверхностям и по подошве фундамента, а также в результате нормального давления сдвигающего грунта на лобовые поверхности фундаментов.

По ул. Вокзальная, 5б из-за увлажнения грунтов основания и вибрационных нагрузок происходит неравномерное оседание здания поста электрической централизации станции Могилев-1, о чем свидетельствуют трещины с шириной раскрытия 3 мм и более на его фасаде (рис.4.).

Рис. 4. Трещины на фасадах здания ПЭЦ Могилев-1

В центре Владивостока у дома обрушилась стена, при этом никто не пострадал.

Наиболее вероятной причиной трагедии работники МЧС называют подмыв грунтовыми водами опорной стены. Кроме того, отмечается, что дом был построен с нарушением строительных норм.

В Стамбуле обрушился небольшой отель. Под развалинами оказались более 50 человек. Под обрушившимся отелем шло строительство новой линии метрополитена.

В Екатеринбурге обрушилась стена двухэтажного дома барачного типа. Стена обвалилась во внешнюю сторону на площади 60 м 2 . Жертв и пострадавших нет. По предварительным данным, обрушение произошло из-за того, что стена ветхого строения была подмыта водой.

В последние годы на территории некоторых районов Москвы были отмечены случаи оседания и провалов поверхности земли, имеющих карстово-суффозионное происхождение, которые вызвали разрушение зданий.

В г. Стаханове (Украина, регион Донбасса) произошло обрушение секции 9-этажного жилого дома вследствие деформации земной поверхности на подрабатываемой территории с круто падающими угольными пластами. Дом не был заселен. Жертв нет.

Наиболее опасным для сооружения является нарушение устойчивости основания, сопровождаемое выпором из-под фундамента массива грунта, значительными осадками и кренами сооружения, приводящими, как правило, к его полному разрушению. По этой причине известны многие случаи аварий.

Так, в результате одностороннего выпирания грунтов произошло нарушение устойчивости основания Трансконского элеватора (Канада, 1913 г.) и его обрушение. Из-за несимметричного загружения зерном элеватор получил значительные осадки и крен почти в 27°; один край его фундаментной плиты опустился на 8,7 м, а с противоположной стороны плита поднялась на 1,5 м.

Лекция №13. строительство в сложных условиях

строительство в сложных условиях

1. Строительство в сейсмических районах.

1.1 Общие положения.

1.2 Объемно-планировочные и конструктивные особенности.

2. Строительство в районах жаркого климата.

2.1 Особенности южных районов.

2.2 Особенности архитектурно-планировочных и конструктивных решений.

2.3 Солнцезащитные устройства.

3. Строительство в районах крайнего севера.

3.1 Особенности северных районов.

3.2 Объемно-планировочные и конструктивные решения.

3.3 Методы строительства на вечномерзлых грунтах.

1. Строительство в сейсмических районах.

1.1. Общие положения.

Сейсмические районы характеризуются тем, что они подвержены периодическим землетрясениям.

Землетрясения сопровождаются колебаниями земной коры, которые приводят к разрыву скальных напластований, смещениям и перемещениям стиснутых блоков в новое положение равновесия, падению подземных кровель и др.

Эти явления проявляются при переходах из потенциальной энергии в кинетическую колебаний на глубине в пределах 25 – 60 км от поверхности земли. Глубинная область возникновения явления называется гипоцентром.

Над гипоцентром на поверхности земли размещается эпицентр. Из гипоцентра во всех направлениях расходятся колебания, которые приводят к возникновению волнообразных колебаний поверхности земли.

Степень землетрясений оценивают размером деформаций поверхностных слоев коры и оценивают по XII-бальной шкале.

Землетрясения до VI баллов не причиняют вреда обычным зданиям и сооружениям. При землетрясении в VII баллов в стенах каменных зданий и сооружений появляются трещины, а при VIII баллах значительные повреждения. Землетрясения в IX баллов приводят к сильным повреждениям, обвалам.

1.2. Объемно-планировочные и конструктивные особенности.

При назначении форм зданий и сооружений следует обеспечить симметрию относительно главных осей и равномерное в плане распределения масс и жесткости.

Невыполнение этих условий может привести к значительным внутренним перенапряжением от крутящих моментов и концентрации напряжений в конструктивных элементах.

Здания и сооружения должны быть простыми по форме, как в плане, так и по фасаду. Если по архитектурно-планировочному замыслу этого избежать невозможно, сложную форму разрезают на простые с помощью антисейсмических швов.

Максимальный размер блока зависит от материала несущих конструкций и расчетной сейсмичности по нормам. Конструктивная особенность антисейсмического шва сходна с деформационными швами.

Все основные несущие конструктивные элементы должны быть по возможности монолитными и однородными, легкими, с пониженным центром тяжести.

Крупные панели закрепляют в 4-х углах, а простеночные в 2-х по диагонали. Анкеровку самонесущих каменных стен предусматривают не реже, чем через 1,2 м с закладкой в стенах на этом уровне металлических сеток.

Элементы перекрытия и покрытия выполняют по принципу жестких дисков на шпонках с установкой вертикальных и горизонтальных дисков по колоннам и фермам.

Взаимосвязь колонн с ригелями выполняют по жесткой схеме и приваркой плит покрытия и перекрытия к ригелю и между собой.

Основаниями под фундаменты должны быть скальные или сухие естественные песчаные и гравелистые грунты.

Сейсмостойкие конструкции зданий и сооружений проектируют:

– по жесткой конструктивной схеме с несущими вертикальными элементами, которые работают на сдвиг и имеют маленькие деформации от действия сейсмических нагрузок, благодаря чему колебания сооружения быстро затухает;

– по гибкой конструктивной схеме с несущими вертикальными элементами, которые работают на изгиб; благодаря чему снижаются сейсмические нагрузки.

По гибкой конструктивной схеме проектируют одноэтажные здания, в которых колонны жестко закреплены в фундамент и шарнирно соединены с фермами (балками) покрытия. Такая схема менее чувствительна к неравномерным осадкам от сейсмических нагрузок. Многоэтажные здания проектируют с несущим каркасом по полной схеме с жесткими узлами, или бескаркасные сборные или монолитные. Наиболее рациональным решением является монолитное решение всех несущих элементов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10418 – | 7678 – или читать все.

Деформация грунтовых оснований зданий

Изменение свойств основания. Проектирование зданий и сооружений ведется, в основном, из расчета, что грунты основания под фундаментом будут оставаться во время эксплуатации такими – же, какими были при выполнении изыскательных работ. Однако при эксплуатации здания грунты могут подвернуться воздействию, вызывающему изменение их свойств.

Одним из основных факторов, изменяющих свойства грунтов, является их водонасыщение. Обводнение грунтов значительно снижает физико-механические и прочностные характеристики грунтов оснований, а иногда приводит к вымыванию грунта из под фундаментов. Особенно опасно замачивание оснований, сложенных просадочными грунтами. Такие грунты содержат много пор. При замачивании просадочных грунтов поры в грунте замачиваются, смыкаются и грунты под фундаментом проседают.

Весь центр г. Кемерово находиться на просадочных суглинках мощностью 4-6 м. В конце 80-х в начале 90-х годов прошлого века происходило их замачивание техногенными подземными водами и большая часть зданий, опирающихся на ленточные фундаменты, просела, деформировалась и потрескалась, особенно старые постройки (ул. Весенняя, Притомская набережная, здания театра оперетты, главпочтамта, межвузовской поликлиники и др.

Недостаточная несущая способность основания.В данном случае фактическая несущая способность основания, оказывается меньше заложенной проектировщиками в расчетах. Это происходит из-за нечетко выполненных инженерно-геологических изысканий, недостаточного учета фактора снижения несущей способности основания от влияния расположенных вблизи зданий и сооружений, ошибках в расчетах, неточностях в лабораторном определении физических свойств грунтов. В результате после постройки здания происходит просадка грунтового основания, осадка фундамента и деформация конструкций здания.

Иногда инженерно-геологические изыскания для проектирования фундаментов проводятся значительно раньше начала строительства, а к началу производства работ условия на площадке по каким-либо причинам изменяются. В некоторых случаях при инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства выполняется недостаточное число геологических выработок, а это при наличии разнородных грунтов на территории строительства приводит к несоответствию действительности положенных в основу расчетов исходных предпосылок.

Изредка случаются неточности и при лабораторных определениях физико-механических и прочностных характеристик грунтов, а также при принятии расчетных схем фундаментов сооружений, определении их несущей способности без натурных испытаний и т. д. Такие недостатки при выполнении проектно-изыскательских работ отрицательно сказываются уже в процессе эксплуатации сооружения и нередко вызывают потребность в усилении фундаментов или укреплении оснований.

Нарушение устойчивости на склонах.При эксплуатации зданий и сооружений, возведенных на склонах или вблизи них, появляется опасность нарушения устойчивости и прочности конструкций из-за возможных оползневых подвижек грунта. При этом деформации сооружений могут произойти как из-за воздействия давления неустойчивых масс грунта непосредственно на конструкции, так и вследствие разрыхления грунта в основании сооружения в результате смещения оползневых масс вниз по склону. Такое движение грунта по наклонной поверхности (проявление оползневого смещения) может начаться по самым различным причинам: превышение сдвигающих над удерживающими силами; обводнение склона и как результат – снижение прочностных характеристик слагающих его грунтов; абразия склона в нижней его части морскими или речными водами и как следствие – нарушение баланса грунтовых масс; ветровая эрозия поверхностных слоев; подрезка склона в какой-либо его части искусственными разработками грунта; сейсмическое воздействие и т. д.

Практически опасность для зданий и сооружений возникает в результате разнообразного воздействия на них грунтовых масс, в случаях появления оползневых подвижек на склоне. При расположении сооружения в верхней части склона (в голове образовывающегося оползня) происходит «выползание» грунта из-под здания и разрыхление основания (рис. 1.4, а).

Вследствие этого основание под фундаментом сооружения становится разнородным и в результате появления неравномерных осадок в здании начинают появляться вертикальные трещины.

При размещении здания непосредственно на склоне при активизации оползня происходит смещение грунта под зданием – частично вместе с сооружением, частично путем обтекания его фундамента (рис. 1.4, б). В таком случае недопустимые деформации здания могут быть вызваны как давлением грунта на него, так и неодинаковыми перемещениями в плане отдельных его частей. В случае, когда здание находится в нижней части склона, т. е. в языке образовывающегося оползня, оно, как правило, испытывает лишь давление грунта от смещающихся масс (рис. 1.4, в).

Рис. 1.4. Виды нарушения устойчивости здания на склоне

а –разрыхление основания под фундаментом сооружения;

б– смещение грунта под зданием; в–давление сползающего грунта на сооружение; 1 – существующее здание; 2–поверхность склона;

3 –поверхность скольжения оползня

При появлении деформаций зданий и сооружений, построенных в зоне влияния оползневого склона, выполнение проектно-изыскательских работ по их усилению должно начинаться с тщательного анализа причин деформаций и установления вида воздействия грунтового смещения на сооружение. Во всех случаях деформации оснований необходимо применять способы их укрепления.

Увеличение нагрузок на «основание-фундамент»

Надстройка здания. Весьма привлекательным в экономическом плане является надстройка у эксплуатируемого здания дополнительных этажей, так как получаемые таким образом дополнительные площади оказываются значительно более дешевыми, чем строительство отдельно стоящих зданий (не надо возводить фундамент, проводить дороги, сооружать подвалы, проводить к зданию коммуникации и т. п.).

Однако при надстройке здания сильно возрастает нагрузка на систему «основание-фундамент» и ее часто приходиться усиливать.

доУвеличение шага колонн и пролета.При модернизации оборудования, расположенного в промышленных каркасных зданиях, часто возникает необходимость монтажа в здании более крупногабаритного оборудования по сравнению с ранее установленным, при этом оборудование может не помещаться между колоннами (не вписываться в шаг и пролет здания).

В этом случае приходится производить реконструкцию здания – отказываться от части колонн, а у оставшихся усиливать их систему «основание-фундамент».

Установка дополнительного оборудования и его
модернизация.
При замене устаревшего или изношенного оборудования на более современное и высокопроизводительное, как правило, вес устанавливаемого оборудования возрастает, при этом увеличивается нагрузка на систему «основание-фундамент» и возникает необходимость ее усиления.

Кроме этого крупногабаритное промышленное оборудование, как правило, имеет свои специальные фундаменты сложной конструкции.

Поэтому замена такого оборудования приводит к необходимости реконструкции или замены фундамента и усиления грунтового основания под ним.

Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 3893 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Анализ причин «Тополиной» катастрофы и меры, исключающие подобные явления при проектировании и строительстве зданий и сооружений на просадочных грунтах (к 20-летию катастрофы) (часть 1) Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Большаков В.И., Моторный Н.А.

Представлена историческая справка о формировании Днепропетровским городским советом нового микрорайона Тополь. Выполнен анализ материалов изысканий для строительства новых жилмассивов Тополь-1, Тополь-2, Тополь-3. Проанализированы инженерно-геологические и гидрогеологические условия территории под застройку жилого массива Тополь-1. Даны обоснования предложенных вариантов фундаментов строящихся жилых домов, объектов соцкультбыта, представленных проектной организации ГПИ «Укрспецстройпроект». Проанализированы проектные решения фундаментов жилого комплекса ЮМЗ вдоль ул. Запорожское шоссе. Раскрыты причины вынужденной замены предложенного варианта свайного фундамента под запроектированный ГПИ «ГИПРОГРАД», жилой комплекс на другой вариант фундаментов на искусственном основании, после перевода площадки строительства из второго типа в первый тип грунтовых условий по просадочности.Дано краткое обоснование начала проявления подтопленности уже эксплуатируемой жилой застройки при выполнении предварительного замачивания территории под жилой комплекс ЮМЗ. Раскрыта причина проявления запредельных деформаций оснований, фундаментов и конструкций самых легких зданий дошкольных детских учреждений, эксплуатируемых еще до выполнения предварительного замачивания территории жилого комплекса ЮМЗ. Обосновано проявление суффозионных процессов на территории жилого массива Тополь-1, связанных с проявлением разгрузки подземных вод и повышения напорного градиента , разуплотнения и ослабления грунтов второго склона балки Встречная. Раскрыта причина гидравлического прорыва разрушенного второго склона балки Встречная и его последствия. Указаны ошибки при предложении ГП «ДнепроНИИСП» принять в производство вариант предварительного замачивания верхней территории, готовящейся под строительство жилого комплекса ЮМЗ. Приведены материальный и моральный ущербы проявившейся катастрофы жилого массива Тополь-1 и материальные и моральные потери на Приднепровской железной дороге.Представлены общие выводы экспертной комиссии и отдельное мнение члена экспертной комиссии, автора данной статьи Н. А. Моторного.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Большаков В.И., Моторный Н.А.

REASONS ANALYSIS OF THE «TOPOLINA» CATASTROPHE AND ACTIVITIES, EXCLUDING DESIGNING SIMILAR PHENOMENA OF BUILDINGS ON COLLAPSIBLE SOILS (TO THE 20TH ANNIVERSARY OF DISASTER) (PART 1)

It is presented historical information about the formation of the Dnepropetrovsk city council a new neighborhood Topol. The analysis of survey materials for the construction of new residential community Topol-1, Topol-2, Topol-3 was made. Geotechnical and hydrogeological conditions of the area for construction of housing estate Topol-1 were analyzed. The justification of the offered variants of the residential houses foundations under construction, social and cultural objects, submitted by project organization SPI “Ukrspetsstroyproekt” are given. We analyzed the design decisions UMZ residential complex foundations along the Zaporozhskoe shosse street. It was disclosed forced replacement of the proposed variant of pile foundation under the projected SPI “Giprograd”, housing estate on another version of foundations on the artificial basis after the transfer of the construction site from the second type to the first type of ground conditions by subsidence.It is given a brief justification of the flooding onset of the already exploited residential construction during the preliminary soaking of the territory for the residential complex UMZ. It is also revealed the reason for the occurrence of supranational deformations of the basements, foundations and structures of the lightest buildings of pre-school children’s institutions, which are in operation before the preliminary soaking of the UMZ residential complex territory. The suffosion processes occurrence on the territory of the Topol-1 residential area, connected with the unloading occurrence of groundwater and increasing of the pressure gradient , decompaction and weakening of the soils of the second slope of the Vstrechnaya beam is substantiated. The cause of the hydraulic breakthrough of the destroyed second slope of the Vstrechnaya beam and the consequences that follow from this was disclosed. It is shown errors in purpose of SE “DneproNIISP” taking into production version of pre-soaking the upper area preparing for the construction of residential complex UMZ. The material and moral damage of the occurred catastrophe of a housing estate Topol-1 and the existing material and moral losses on the Dnieper railway are presented.It is presented the general conclusions of the expert committee and a separate opinion of the expert committee member, the author of this article N. A. Motornyi.

Текст научной работы на тему «Анализ причин «Тополиной» катастрофы и меры, исключающие подобные явления при проектировании и строительстве зданий и сооружений на просадочных грунтах (к 20-летию катастрофы) (часть 1)»

Вюник Придшпровсько! державно! академп будiвництва та архиектури, 2017, № 1 (226) ISSN 2312-2676 УДК 624.131.6:69.059.2

АНАЛИЗ ПРИЧИН «ТОПОЛИНОЙ» КАТАСТРОФЫ И МЕРЫ, ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ПОДОБНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ (К 20-ЛЕТИЮ КАТАСТРОФЫ) (ЧАСТЬ l)

БОЛЬШАКОВ В. И.1, д. т. н., проф., МОТОРНЫЙ Н. А.2, к. т. н, доц.

1 Кафедра материаловедения и обработки материалов, Государственное высшее учебное заведение «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днепр, Украина, тел. +38 (0562) 745-23-72, e-mail: press.pgasa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0790-6473

2 Кафедра оснований и фундаментов, Государственное высшее учебное заведение «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днепр, Украина, тел. +38 (0562) 756-33-43, e-mail: A.motorchik@i.ua

Аннотация. Представлена историческая справка о формировании Днепропетровским городским советом нового микрорайона – Тополь. Выполнен анализ материалов изысканий для строительства новых жилмассивов Тополь-1, Тополь-2, Тополь-3. Проанализированы инженерно-геологические и гидрогеологические условия территории под застройку жилого массива Тополь-1. Даны обоснования предложенных вариантов фундаментов строящихся жилых домов, объектов соцкультбыта, представленных проектной организации ГПИ «Укрспецстройпроект». Проанализированы проектные решения фундаментов жилого комплекса ЮМЗ вдоль ул. Запорожское шоссе. Раскрыты причины вынужденной замены предложенного варианта свайного фундамента под запроектированный ГПИ «ГИПРОГРАД», жилой комплекс на другой вариант фундаментов на искусственном основании, после перевода площадки строительства из второго типа в первый тип грунтовых условий по просадочности.

Дано краткое обоснование начала проявления подтопленности уже эксплуатируемой жилой застройки при выполнении предварительного замачивания территории под жилой комплекс ЮМЗ. Раскрыта причина проявления запредельных деформаций оснований, фундаментов и конструкций самых легких зданий дошкольных детских учреждений, эксплуатируемых еще до выполнения предварительного замачивания территории жилого комплекса ЮМЗ. Обосновано проявление суффозионных процессов на территории жилого массива Тополь-1, связанных с проявлением разгрузки подземных вод и повышения напорного градиента, разуплотнения и ослабления грунтов второго склона балки Встречная. Раскрыта причина гидравлического прорыва разрушенного второго склона балки Встречная и его последствия. Указаны ошибки при предложении ГП «ДнепроНИИСП» принять в производство вариант предварительного замачивания верхней территории, готовящейся под строительство жилого комплекса ЮМЗ. Приведены материальный и моральный ущербы проявившейся катастрофы жилого массива Тополь-1 и материальные и моральные потери на Приднепровской железной дороге.

Представлены общие выводы экспертной комиссии и отдельное мнение члена экспертной комиссии, автора данной статьи Н. А. Моторного.

Ключевые слова: предварительное замачивание, водонасыщенный грунт, подтопление территории, напорный градиент, разгрузка подземных вод, коэффициент фильтрации, суффозионный процесс, корневая система, ослабленный склон, гидравлический прорыв

АНАЛ1З ПРИЧИН «ТОПОЛИНО1» КАТАСТРОФИ ТА ЗАХОДИ, ЩО ВИКЛЮЧАЮТЬ ПОД1БН1 ЯВИЩА П1Д ЧАС ПРОЕКТУВАННЯ I СПОРУДЖЕННЯ БУД1ВЕЛЬ НА ПРОСАДНИХ ГРУНТАХ (ДО 20-Р1ЧЧЯ КАТАСТРОФИ) (ЧАСТИНА 1)

БОЛЬШАКОВ В. I.1, д. т. н., проф., МОТОРНИЙ М. А.2, к. т. н., доц.

1 Кафедра матерiалознавства та обробки матерiалiв, Державний вищий навчальний заклад «Придшпровська державна академш будiвництва та архиектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дншро, Укра!на, тел. +38 (0562) 745-23-72, e-mail: press.pgasa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0790-6473

2 Кафедра основ i фундаменпв, Державний вищий навчальний заклад «Придшпровська державна академш будiвництва та архиектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Дтпро, Укра!на, тел. +38 (0562) 756-33-43, e-mail: A.motorchik@i.ua.

Анотащя. Наведено юторичну довщку про формування Дшпропетровською мюькою радою нового мжрорайону – Тополя. Виконано аналiз матерiалiв вишукувань для будiвництва нових житлових масивiв Тополя-1, Тополя-2, Тополя-3. Проаналiзовано шженерно-геолопчш та пдрогеолопчш умови масиву тд забудову житлового масиву Тополя-1. Дано обгрунтування запропонованих варiантiв фундаменпв

споруджуваних житлових будиншв, об’екпв соцкультпобуту, представлених проектною оргашзащею ДП1 «Укрспецбудпроект». Проaнaлiзовaно проектнi ршення фундaментiв житлового комплексу «Швденмаш» уздовж вул. Зaпорiзьке шосе. Розкрито причини вимушено! зaмiни запропонованого вaрiaнтa пальового фундаменту пвд запроектований ДП1 «ДШРОМГСТО» житловий комплекс на iнший вaрiaнт фундaментiв на штучнiй основi тсля переведения майданчика будiвництвa з другого типу в перший тип грунтових умов щодо просвдання.

Дано коротке обгрунтування початку прояву щдтоплення вже експлуатовано! житлово! забудови пвд час виконання попереднього замочування територп шд житловий комплекс «Пiвденмaш». Розкрито причини прояву позамежних деформaцiй основ, фундаменпв i конструкцiй найлегших будiвель дошкшьних дитячих установ, експлуатованих ще до виконання попереднього замочування територп житлового комплексу «Швденмаш». Обгрунтовано прояв суффозшних процесiв на територп житлового масиву Тополя-1, пов’язаних iз проявом розвантаження пiдземних вод i пвдвищення натрного грaдieнтa, розушiльнення i ослаблення грунпв другого схилу балки Зустрiчнa. Розкрито причину гiдрaвлiчного прориву зруйнованого другого схилу балки Зустрiчнa i його наслвдки. Зазначено помилки пвд час пропозици ДП «ДнiпроНДIБВ» прийняти у виробництво вaрiaнт попереднього замочування верхньо! територп, що готуеться пiд будiвництво житлового комплексу «Пiвденмaш». Наведено мaтерiaльнi i морaльнi збитки вiд катастрофи житлового масиву Тополя-1 i на Придншровськш зaлiзницi.

Надано зaгaльнi висновки експертно! котси та окрему думку ii члена, автора дано! статп М. А. Моторного.

Ключовi слова: попередне замочування, водонасичений грунт, пгдтоплення територп, напгрний градгент, розвантаження пгдземних вод, коефщгент фшьтрацИ, суфозтний процес, коренева система, ослаблений схил, ггдравлгчний прорив

REASONS ANALYSIS OF THE «TOPOLINA» CATASTROPHE AND ACTIVITIES, EXCLUDING DESIGNING SIMILAR PHENOMENA OF BUILDINGS ON COLLAPSIBLE SOILS (TO THE 20TH ANNIVERSARY

OF DISASTER) (PART 1)

BOLSHAKOV V. I.1, Dr. Sc., Prof., MOTORNYI N. A.2, Cand. Sc. (Tech.), Ass. Prof..

1 Department of Materials and Materials Processing, State Higher Educational Establishment «Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture», 24-A, Chernyshevskogo str., Dnipro 49600, Ukraine, tel. +38 (0562) 745-23-72, e-mail: press.pgasa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-0790-6473

2 Department of Basements and Foundations, State Higher Educational Establishment «Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture», 24-A, Chernyshevskogo str., Dnipro 49600, Ukraine, Tel. +38 (0562) 756-33-43, e-mail: A.motorchik@i.ua.

Abstract. It is presented historical information about the formation of the Dnepropetrovsk city council a new neighborhood – Topol. The analysis of survey materials for the construction of new residential community Topol-1, Topol-2, Topol-3 was made. Geotechnical and hydrogeological conditions of the area for construction of housing estate Topol-1 were analyzed. The justification of the offered variants of the residential houses foundations under construction, social and cultural objects, submitted by project organization SPI “Ukrspetsstroyproekt” are given. We analyzed the design decisions UMZ residential complex foundations along the Zaporozhskoe shosse street. It was disclosed forced replacement of the proposed variant of pile foundation under the projected SPI “Giprograd”, housing estate on another version of foundations on the artificial basis after the transfer of the construction site from the second type to the first type of ground conditions by subsidence.

It is given a brief justification of the flooding onset of the already exploited residential construction during the preliminary soaking of the territory for the residential complex UMZ. It is also revealed the reason for the occurrence of supranational deformations of the basements, foundations and structures of the lightest buildings of pre-school children’s institutions, which are in operation before the preliminary soaking of the UMZ residential complex territory. The suffosion processes occurrence on the territory of the Topol-1 residential area, connected with the unloading occurrence of groundwater and increasing of the pressure gradient, decompaction and weakening of the soils of the second slope of the Vstrechnaya beam is substantiated. The cause of the hydraulic breakthrough of the destroyed second slope of the Vstrechnaya beam and the consequences that follow from this was disclosed. It is shown errors in purpose of SE “DneproNIISP” taking into production version of pre-soaking the upper area preparing for the construction of residential complex UMZ. The material and moral damage of the occurred catastrophe of a housing estate Topol-1 and the existing material and moral losses on the Dnieper railway are presented.

It is presented the general conclusions of the expert committee and a separate opinion of the expert committee member, the author of this article N. A. Motornyi.

Keywords: pre-soaking, water saturated soil, flooding areas, the pressure gradient, the groundwater discharge, filtration coefficient, suffusion processes, the root system, weakened slope, hydraulic breakthrough

Введение. В первой части статьи раскрыта история формирования территории жилмассивов Тополь-1, 2, 3, а также первые проектные решения оснований и фундаментов строящихся жилых домов и объектов СКБ согласно действовавшим нормативным документам на период проектирования и строительства. Изложена последовательность формирования территории под строительство жилого комплекса ЮМЗ, выбор возможных вынужденных вариантов оснований и фундаментов будущего жилого комплекса, схема перевода строительной площадки второго типа грунтовых условий по просадочности в первый тип. Раскрыта причина деформаций конструкций детских дошкольных учреждений и отношение к проявившимся деформациям администрации города дальнейшее обводнение территории уже застроенного жилмассива; глобальное обводнение территории застроенной части жилмассива Тополь-1; проявление суффозионных процессов при формировании разгрузки подземных вод у подножья склона.

Во второй части раскрываются причины проявления суффозионных процессов и их влияния на ослабление склона, антропогенные причины ослабления склона, проявления прорыва ослабленного склона и полного разрушения дома № 22 по ул. Паникахи и детских дошкольных учреждений. Изложены результаты работы государственной комиссии по установлению причин разрушительной катастрофы и материальный и моральный ущерб от данной катастрофы.

Начало проявления суффозионных процессов. Превышение инфильтрации утечек из водонесущих коммуникаций над разгрузкой привело к подъему уровня подземных вод (к подтоплению), увеличению напорного градиента, увеличению коэффициента фильтрации и проявлению суффо-зионных процессов в ослабленном массиве склона балки Встречная. Суффозионные процессы в первую очередь начали проявляться в местах, свободных от дополнительной пригрузки склона гражданскими зданиями и сооружениями, (одно-, двухэтажными зданиями дошкольных детских

учреждений и школ). В этих местах при-грузка склона (а2д + огр) Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Естественным источником, обеспечивающим устойчивость склона, ослабленного проявляющимися суффозионными процессами, являлась мощная корневая система насаждений декоративных деревьев и одерновка территории многолетними травами и кустарниками, что тоже в какой-то мере компенсировало ослабление склона. В таком природном «равновесии» территория эксплуатировалась до мая – начала июня 1997года (10 лет после «первого звонка»). За эти 10 лет городские коммунальные службы дополнительных мероприятий по снижению ослабления склона, из-за отсутствия средств, не проводили. Руководство коммунальным хозяйством Бабушкинского района не смогло оценить надвигающуюся катастрофу. Территория жилмассива Тополь-1 оказалась полностью обводнена, а на пониженных участках, например, школьная спортивная площадка и детские дошкольные учреждения, развились суффо-зионные процессы (вертикальный вынос мелких частиц), сформировавшиеся напором воды.

Толчком для проявления разрушительных процессов на территории склона балки Встречная явился бытовой тампонаж канализационного коллектора, проходящего по устью нижней части склона, в результате которого все сточные воды обратным ходом начали поступать по канализационным трубопроводам в прилегающие к устью склона домам, затапливая подвалы, первые этажи сточными водами. Горводоканалу было дано указание: Срочно отыскать за-

тампонированный участок коллектора, достать, отрезать этот участок коллектора и вставить новый. Это задание выполнялось по разработанной коммунхозом Бабушкин-ского района схеме.

Техническими средствами были полностью уничтожены деревья с мощной корневой системой, которая удерживала склон. Разрушены кустарники и одернованная по-

Особенности строительства и проектирования в условиях вечной мерзлоты

Автор: Шафигуллина Лейсан, Студентка инженерно-строительного факультета Казанского (Приволжского) федерального университета (филиал в г. Наб. Челны)

Территории вечной мерзлоты, как и каждая природно-климатическая особенна по-своему. Но это не означает, что там нельзя строить здания и сооружения. Это возможно при любых климатических условиях. Всего на всего нужно соблюдать определенные требования к строительству и проектированию. И тогда любое здание будет функционировать на том же уровне что и в умеренных широтах.

Какие же требования нужно выполнят при строительстве и проектирование зданий в условиях вечной мерзлоты? По строительным нормам принято выделять два принципа проектирования и строительства в условиях вечной мерзлоты.

По 1 принципу – в основании зданий и сооружений сохраняется вечномерзлое состояние грунтов, как в процессе строительства, так и в течение всего периода эксплуатации.

По 2 принципу – перед строительством грунты предварительно оттаивают или используют грунты, оттаивающие в период эксплуатации. В этом случае вечная мерзлота грунтов не сохраняется.

Что касается сохранения вечномерзлого состояния грунтов, то можно применить следующие приемы…

1. Возводить здание на подсыпках (рис. 14.6,а) и обеспечить теплоизоляцию поверхности и грунта (рис. 14.6,б). Этот прием рассчитан на охлаждение массива грунта основания с боков. В случае если такое охлаждение окажется недостаточным, то массив грунта будет постепенно прогреваться и начнется оттаивание грунтов в основании.

2. Устройство вентилируемых подполий (рис. 14.6,в). Используется при строительстве и проектирование жилых, общественных и промышленных зданий. В этом случае уменьшается застаивание воды подполье.

3. Расположение на 1 этаже неотапливаемых помещений (рис. 14.6,г), что тоже выполняет роль вентилируемого подполья. Для интенсивного охлаждения стены 1 этажа из теплопроводных материалов, а окна – с одинарным остеклением.

4. Устройство под полом вентиляционных каналов (рис. 14.6,д), а в местах выделения большого количества тепла в грунт в результате технологических процессов применять искусственное охлаждение грунтов (рис. 14.6,е) саморегулирующими колонками или специальными холодильниками установками с замораживающими колонками.

5. Устройство свайных фундаментов или фундаментов глубокого заложения, врезаемых в вечномерзлый грунт ниже глубины возможного оттаивания его под зданием. При этом укладка теплоизоляции под полом отапливаемого здания существенно уменьшает глубину оттаивания.

А что касается 2 принципа, то при проектировании и строительстве фундаментов оттаивание грунтов в основании допускается как после возведения здания, так и перед устройством фундаментов при инженерной подготовке территории под застройку.

Нужно учитывать дополнительные просадки фундаментов во время эксплуатации. Поэтому следует возводить здания малочувствительных конструкций. А в некоторых случаях следует регулировать и сам процесс оттаивания.

При проведении бетонных и каменных работ нужно выполнять специальные требования…

Укладка бетона должна производиться на основание, состояние которого полностью исключает замерзание смеси по линии стыка с ним, а также возможность деформаций из-за пучинистости грунтов. С этими целями основание участка бетонирования нагревается до достижения им положительной температуры, а после укладки смеси сохраняется от промерзания до тех пор, пока бетон не наберет критическую прочность.

Непосредственно перед началом работ по бетонированию опалубка и арматура чистятся от наледи и снежных масс. Если диаметр арматуры превышает 25 мм, либо она выполнена из жесткого профилированного проката или содержит металлические закладные элементы значительного размера, то в условиях отрицательных температур менее -10 о С следует нагреть арматуру.

Процессы бетонирования в условиях отрицательных температур производятся быстро и непрерывно – каждый нижерасположенный слой бетона следует перекрыть новым прежде, чем его температура упадет ниже расчетной.

Современные технологии выполнения бетонных работ в условиях вечной мерзлоты позволяют достичь высокого качества строительных конструкций при оптимальном уровне затрат. Условно они делятся на три группы:

  • технология «термоса», базирующаяся на сохранении начальной теплоты смеси, нагретой в процессе составления или перед укладкой на месте работ, а также на использовании выделений тепла, происходящих из-за реакции цемента с водой во время отверждения бетона;
  • технология искусственного прогрева бетонной смеси после выполнения ее укладки в конструкцию;
  • технология химического снижения точки замерзания воды в составе бетонной смеси и повышения скорости реакции цемента.

В зависимости от ситуации на строительной площадке, приведенные способы выдерживания бетона при низких температурах можно использовать комбинационно. Окончательный выбор в пользу одной из технологий строится на типе конструкций и ее габаритах, на виде бетона, его составе и проектной прочности, которую он должен набрать, местных климатических условий на момент производства работ, энергетических возможностей на строительном объекте и т.д.

Применяют специальные химические добавки. Некоторые химикаты – поташ К2СО3, хлористый кальций CaCl, нитрат натрия NaNO3 и пр. – будучи введенными в состав бетона в небольшом объеме, как правило, не более 2% от количества цемента, повышают скорость твердения бетона на начальном этапе выдерживания. Химические добавки также обеспечивают смещение точки замерзания воды до -3 о С, что позволяет нарастить сроки остывания бетона и тем самым обеспечить ему больший набор прочности.

Составление бетонных смесей, включающих в себя химические добавки, выполняется с использованием горячей воды и нагретых зернах наполнителя. При извлечении из смесителя такой бетон обычно имеет температуру от 25 до 35 о С, непосредственно перед укладкой его температура падает до примерно 20 о С. Укладку в конструкции химически модифицированных бетонов осуществляют при внешней температуре воздуха от -15 до -20 о С, после размещения в утепленной опалубке сверху настилается один-два слоя теплоизоляции. Отвердение бетонной конструкции происходит за счет эффекта «термоса» при одновременном действии дозированных химических компонентов. Технология «термосного» бетонирования наряду с использованием химикатов проста и относительно недорога.

В итоге, можно сказать, что здания и сооружения можно построить при любых климатических условиях, только следует применять нужные меры и соблюдать нормы и правила проектирования и эксплуатации зданий и сооружений.

Читайте также:  Ленточный фундамент — строим подвал и погреб
Ссылка на основную публикацию