О нас | Услуги | Оборудование | Книги по теме | Примеры | Связь | Карта | Форум | Видео | En |
12. Влияние тектонических нарушений на характер разрушения сооружений Спор о том, влияет ли тектоническое нарушение на инженерные сооружения, ведется уже много лет. Диапазон мнений очень широк - от категорического отрицания этого влияния, и до его ограниченного признания, только после 40-50 лет эксплуатации инженерного сооружения.
|
12.1. Влияние на жилые дома Исследование влияния зон тектонических нарушений на состояние жилых домов в различных регионах с помощью ССП мы осуществляем уже больше 10 лет. Информации набралось очень много. Очень ярким примером можно считать влияние этих зон на 3-й и 2-й корпуса дома N8 по Двинской улице, СПб.
При опросе очевидцев о предыстории аварии и о том, что происходило сразу после нее, выяснилось следующее. В течение первой недели после обрушения из-под останков дома бил родник. В такое засушливое лето, каким было лето 2002 года, когда к июлю пересохли уже все колодцы Ленинградской области, этот ключ мог означать лишь одно - выход плывуна. Вот здесь и мог быть ключ разгадки. Я стал опрашивать жителей дома N8, корп.3 о том, как именно шло обводнение подвала под южной частью дома. Как оказалось, обводнение подвала шло по нарастающей, в течение 10 лет.
В результате проведения исследований с помощью метода ССП по линиям профилей 2 и 3 оказалось, что тектоническое нарушение, выявленное в зоне обрушения, соединяет южные части корпусов 2 и 3 дома N8. На рис.12-4 приведен ССП-разрез, полученный при профилировании вдоль профиля 2, а на рис.12-5 - вдоль профиля 3. ССП-РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ 2 ССП-РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ 3 Получается, что условия существования южной части корпуса 2 идентичны условиям существования рухнувшей, южной части корпуса 3. И если плывун залегает вдоль всей прослеженной и показанной на рис.12-1 зоны тектонического нарушения, то в связи с выходом плывуна под корпусом 3, следует ожидать резкого уменьшения несущей способности грунта вдоль всей зоны тектонического нарушения, то есть и под южной частью корпуса 2.
|
12.2. Влияние на производственные сооружения Отличие производственных сооружений от жилых зданий состоит в возможном наличии динамических воздействий на грунт с их стороны. Разного рода вибрации, периодические переносы больших масс и так далее. Может так оказаться, что жилое здание частично используется как производственное помещение, и тогда могут возникнуть различные осложнения. Так, в доме N8, корп.3 по Двинской улице, СПб, авария произошла вследствие того, в конце концов, что подвал стал использоваться под спортзал. В результате, возникли динамические нагрузки на грунт, которые и привели к таким последствиям.
Не вызывает ни малейших сомнений, что если бы не было циклического перемещения центра тяжести при перекачке воды в цистернах, то подобных разрушений здания не было бы еще много лет. К сожалению, строители не разделили нашу точку зрения на причину разрушения здания, и поэтому разрушение его будет продолжаться, несмотря на непрерывный его ремонт. |
12.3. Влияние на железнодорожные пути. Исследование железнодорожных путей представляется наиболее интересным применением метода ССП. Дело в том, что при обследовании обычных объектов, скажем, жилых домов мы имеем очень уж многофакторную картину. Так, обнаружив под домом зону тектонического нарушения с незначительной величиной добротности сигнала, мы склонны считать, что дом простоит ненамного меньше запланированного срока. Однако может сложиться так, что подвал этого дома будет использован под кузнечно-прессовый цех или под спортзал для культуристов (как произошло в СПб, на ул. Двинской 8 корп. 3), и появление динамической составляющей резко ускорит выход на поверхность повышенной трещиноватости пород, а стало быть, и процесс разрушения дома. При эксплуатации железнодорожных путей динамическая составляющая всегда присутствует, и следовательно, скорости разрушения путей всегда максимально возможные. Поэтому не так уж долго приходится ждать проверки прогноза.
ССП-РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ 1777 - 1773
Мне кажется, что ССП-разрез настолько однозначный, что комментариев не требуется. При объяснении ситуации я отметил, что по моим понятиям, на участке 240-300м также приходится делать ремонт чаще, чем на других участках. Так и оказалось, однако поскольку это приходится делать вдвое реже, чем на указанных двух участках, то его уже и не упоминают.
Наиболее частым является случай а), когда тектоническое нарушение под прямым или не очень острым углом пересекает оба пути. Чаще всего это бывает, когда путь пересекает засыпанный ручей. При этом зона влияния на каждый путь примерно одинакова по площади и по воздействию, и периодическую потребность в ремонте испытывает вся насыпь.
Наличие динамического воздействия на рельсовый путь со стороны проходящих поездов, а именно, периодического ударного воздействия колесами на рельсы, вызвало один очень интересный эффект.
Экстремальное значение сигнала соответствует глубине, равной 220м, или, иначе говоря, частоте, равной примерно 11,5 Гц. А это значит, что если в результате прохождения поезда возникают колебания с частотой, близкой к этому значению, происходит плавное возрастание амплитуды колебаний. Если при этом достигается амплитуда, при которой происходит достижение упругого предела, то возникает разрушение рельсового пути. Значение частоты колебаний, возникающих при движении поезда, определяется скоростью его движения, и на некоторой скорости при прохождении через указанную зону амплитуда колебаний возрастает от вагона к вагону. Почему и получается, что первые несколько вагонов спокойно проходят чрез эту зону, а затем происходит резкое, мгновенное разрушение пути. Это явление, не так уж редко возникающее на шахтах, рудниках и карьерах, носит название горного удара или техногенного землетрясения.
|
12.4. Влияние на подъемные краны. Рассмотренное здесь влияние ЗТН на железнодорожные пути распространяется на любой рельсовый транспорт. В том числе, и на подъемные краны, которые передвигаются по рельсам.
|
12.5. Проблемы с трубопроводами. По оценке российских экологов, в нашей стране за год происходит порядка 80.000 аварий на трубопроводах. Применение метода ССП показало, что возникают проблемы с трубопроводами в зонах тектонических нарушений. Из всех (достаточно большого количества) измерений, которые осуществлялись вдоль трубопроводов, местонахождение всех аварий совпадало с зонами тектонических нарушений. До некоторых пор, мне было непонятно, почему в зонах тектонических нарушений происходит не только провисание трубопроводов (что естественно в силу пониженной в этих зонах несущей способности грунта), но и их разрушение. Однако после того как методами космической геодезии было выяснено, что грунт в зонах тектонических нарушений находится в состоянии постоянной пульсации, стало понятно, что трубопроводы, находящиеся в зоне пульсирующего грунта, работают на усталость.
ССП-разрез по профилю 1 Последнее время начала применяться новая технология прокладки трубопроводов под реками. Она заключается в том, что трубы укладывают не в траншеях, а проталкивают через пробуренные в горизонтальном направлении скважины. Специально созданное для этого буровое оборудование - это последнее слово техники, и на применение его возлагались большие надежды. Но, увы, как оказалось, применение этой технологии не решило эту проблему. Грунт над трубами все-таки размывается, и трубы, несмотря ни на какие усилия, всплывают. И это естественно, потому что при пересечении зоны тектонического нарушения совершенно не имеет значения, на какой глубине будет проходить трубопровод - механизм разрыхления грунта от этого не меняется. |
12.6. Влияние ЗТН на подземные сооружения. Настоящая работа по исследованию и использованию свойств поля упругих колебаний в твердых средах начиналась когда-то в угольных шахтах. Первый результат был получен в виде методики и аппаратуры, с помощью которой можно определять толщину породных слоев, залегающих в кровле, и тем самым, прогнозировать ее устойчивость. До некоторых пор, мы считали, что эту проблему мы решили. Однако на фоне вполне положительных результатов, иногда нам встречались случаи, когда фактическая устойчивость кровли оказывалась ниже той, которая должна была быть, исходя из строения пород кровли. Так, залегающий в кровле песчаник достаточно большой мощности и большой прочности, пусть и в очень редких случаях, может вдруг, без всяких к тому видимых причин начать высыпаться в виде отдельных как бы плиточек. Анализ этих плиточек показал, что никаких причин (скажем, наличие прослоев) в этом песчанике не существует.
|
12.7. ул. Замшина, д.31, корп.4 Этот пример имеет особое значение, потому что разрушение дома было спрогнозировано задолго до начала его строительства.
Однако строители проигнорировали эту информацию. В результате, при строительных работах возник целый ряд осложнений. Во-первых, с самого начала обустройства котлована был очень сильный приток воды. Создать свайное основание дома не удалось. В том числе, и при попытке воспользоваться технологией буронабивных свай. Единственно что удалось сделать, это установить в качестве фундамента железобетонную плиту. Это так называемое плавающее основание. Затем на эту плиту была установлена опалубка и железная арматура. В результате, стены дома - тоже железобетонные. Это так называемое монолитное строительство.
|
12. Выводы по разделу 12. Зоны тектонических нарушений хаотично разбросаны по всему земному шару, и никакое сооружение, где бы оно ни находилось, не застраховано от того, чтобы попасть в одну из них. Вместе с тем, в одних местах этих зон на единицу площади больше, а в других - меньше. В Оренбурге, например, на одном берегу реки Урал зон тектонических нарушений практически нет, а на другом - их более чем достаточно. Очень обильно они встречаются на территории СПб. Кроме того, в СПб наличие зон тектонических нарушений осложнено плывунами.
|
Обсудить статью |
При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна | Публикации о нас |
|
Реклама на сайте: |