Поисково-спасательные работы в условиях завалов. Виды завалов Причины и виды разрушения тоннелей

завал здание спасательный

За 5 лет в России произошло более 70 разрушений зданий с последующим образованием завала, 27 из них произошло при землетрясении.

Причиной разрушения зданий могут стать природные стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, цунами, ураганы, бури, обвалы, оползни, селевые потоки), воздействия природных факторов, приводящих к старению и коррозии материалов (атмосферная влага, грунтовые воды, просадочные грунты, резкие изменения температуры воздуха), ошибки на стадии проектирования и строительства, нарушения правил эксплуатации объекта, военные действия. Степень повреждения строений зависит от силы разрушающего фактора, продолжительности его воздействия, сейсмоустойчивости конструкций, качества строительства, степени износа (старения) строений.

Считается, что завал образуется, если здание получит сильную или полную степень разрушения. В случае сильного разрушения в завал обращается до половины строительного объема здания.

Виды завалов, образующихся при сильных разрушениях зданий:

А) односторонний; б) двусторонний; в) V-образный; г) плоский

В результате полного разрушения здания образуется сплошной завал

Структура, конфигурация и размеры завала зависят от:

• -типа здания;
• -величины здания;
• -направления разрушающего воздействия.

Основными показателями завалов являются:

Также принимают за показатели завалов:

• -Дальность разлёта обломков (L);
• -размер верхних и нижних граней завала(длина, ширина);
• -высота завала;

Все завалы неоднородны по своему объему. Как правило, у поверхности завалы имеют более высокую плотность. Здесь же будет сосредоточена основная масса мелких обломков, обломков крыши, строительного мусора. В центре завала, у его основания, преимущественно находятся крупные и средние обломки, пустоты встречаются чаще, размеры пустот относительно большие. Такое распределение обломков объясняется природой формирования завала. При разрушении здания конструкции его верхних этажей проходят более протяженный путь, получают большее ускорение и подвергаются более высоким динамическим нагрузкам. Это приводит к тому, что эти конструкции в большей части превращаются в мелкие обломки и мусор. Конструкции нижних этажей здания меньше разрушаются при падении и, нагромождаясь, формируют вторичные своды в которых образуется большое количество пустот. Большая вероятность образования пустот в уцелевших углах здания и в районах расположения лестничных клеток (лифтовых шахт).

В ряде случаев при разрушении здания вторичные своды не формируются. Это может произойти при землетрясениях и обвалах, характеризующихся вертикальным обрушением зданий, имеющих недостаточно прочные стены. При этом образуется завал в котором междуэтажные перекрытия здания разрушаются относительно слабо и практически ложатся друг на друга. Пустоты в таком завале сравнительно малы. Подобные завалы имели место в Нефтегорске при разрушении панельных зданий от землетрясения и получили название «слоеный пирог». Эти завалы считаются наиболее сложными для проведения в них спасательных и других работ.

Завалом называется хаотическое нагромождение строительных материалов и конструкций, обломков технологического оборудования, санитарно-технических устройств, мебели, домашней утвари, камней.

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. Несогласованные перепланировки жилья могут повлечь за собой катастрофические последствия для здания.

В ряде случаев причиной обрушения может 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, а также во время стихийных бедствий, и, в первую очередь, при землетрясении. Разрушения могут быть следствием не только силы стихии, но и плохого качества строений или их технического износа.

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

Степень повреждения строений зависит от силы разрушающего фактора, продолжительности его воздействия, сейсмоустойчивости конструкций, качества строительства, степени износа (старения) строений.

По степени разрушения строений завалы подразделяются на пять видов.

1. Легкое повреждение: на стенах зданий появляются тонкие трещины, обсыпается штукатурка, откалываются небольшие куски, повреждаются стекла в окнах.

2. Слабое разрушение: небольшие трещины в стенах, откалываются довольно большие куски штукатурки, появляются трещины в дымовых трубах, часть из них разрушается, частично повреждается кровля, полностью разбиваются стекла в окнах.

3. Среднее разрушение: большие трещины в стенах зданий, обрушение дымовых труб, частичное падение кровли.

4. Сильное разрушение: обрушение внутренних перегородок и стен, проломы в стенах, обрушение частей зданий, разрушение связей между частями зданий, обрушение кровли.

5. Полное разрушение.

Завалы бывают сплошными и отдельными (местными).

Завалы условно делятся на железобетонные и кирпичные.

Железобетонные завалы состоят из обломков железобетонных, бетонных, металлических и деревянных конструкций, обломков кирпичной кладки, элементов технологического оборудования. Они характеризуются наличием большого количества крупных элементов, зачастую соединенных между собой, пустот и неустойчивых элементов.

Кирпичные завалы состоят из кирпичных глыб, битого кирпича, штукатурки, обломков железобетонных, металлических, деревянных конструкций. Они характеризуются большой плотностью, отсутствием крупных, как правило, элементов и пустот.

Образование завалов сопровождается повреждением электрических, тепловых, газовых, сантехнических и других систем. Это создает угрозу возникновения пожаров, взрывов, затоплений, поражений электрическим током. Особенно опасны завалы промышленных строений, в которых производятся или хранятся опасные вещества.

Разрушение строений и образование завалов обычно сопровождается гибелью, блокированием, травмированием людей. Из всех пострадавших в завалах примерно 40% получают легкие травмы, травмы средней тяжести получают 20%, столько же процентов получают тяжелые и крайне тяжелые травмы и увечья.

Практически во всех завалах оказываются люди, часть из них погибает сразу, часть получает ранения. В первые сутки после ЧС при отсутствии первой помощи в завале погибает примерно 40% пострадавших. После 3 -4 дней после образования завала находящиеся в нем живые люди начинают погибать от жажды, холода, травм. По истечении 7-10 суток в завале практически не остается живых людей.

Еще по теме Причины образования завалов:

1. N 4. Приемы и правила криминалистически сходных следственных действий
2. Право и нравственность - понятия очень близкие Интервью с председателем Ассоциации юристов России Яковлевым Вениамином Федоровичем

Завалы образуются вследствие обрушения зданий и сооружений, вызванных землетрясениями, взрывами, бурями, ураганами, смерчами, селями, оползнями и другими природными и техногенными явления­ми. Характер завала зависит от источника (причины) его образования, от типа и длительности действия поражающего фактора, от типа и этаж­ности зданий, от особенностей застройки и других факторов. Степень разрушения зданий подразделяется на четыре категории (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Характеристика степеней разрушения зданий.

Завалы представляют собой хаотичное нагромождение крупных и мелких обломков строительных конструкций, технологического обо­рудования, коммунально-энергетических устройств, мебели и т.д.

В толще завалов могут оставаться крупные щели, через которые свободно проходят запахи и звуки от находящегося там человека. Это облегчает поиски людей, оказавшихся в завалах.

Наиболее характерным для завалов является нагромождение об­рушившихся строительных конструкций, их отдельных обломков, в том числе обломков бетонных, железобетонных конструкций и кир­пичной кладки объемом до 0,8 м 3 и строительного мусора.

Объем завалов при разрушении жилых зданий составляет 35-50 %, промышленных зданий - 15-20 % от строительного объема. Объем пустот в завалах составляет 40-60 %. Наибольшая высота завалов жилых зданий - 1/5-1/7, а промышленных зданий - 1/4-1/10 их вы­соты. Средний угол откосов завалов - 30°.

Таблица 1.2. Структура завалов.

Разрушение зданий в ходе ЧС сопровождается блокированием людей и их поражением.

Число безвозвратных потерь в момент разрушения зданий и со­оружений в среднем может составлять величину, равную 10-20 % от общего числа пострадавших.

Поражение при катастрофах сопровождается, как правило, ме­ханическими травмами:

40 % пораженных - легкая степень поражения;

20 % пораженных - средняя степень;

20 % пораженных - тяжелая степень;

20 % пораженных - крайне тяжелая степень.

При ликвидации в 1988 г. последствий землетрясения в Спитаке (Армения), вследствие особенностей процесса разрушения зданий и сооружений, относительно большое количество погибших в мо­мент землетрясения и в течение двух суток с момента землетрясения (от общего количества погибших за это время) было обнаруже­но в верхних слоях завала, причем в абсолютном выражении для вер­хних слоев завала число погибших превышало число живых, находившихся в данном слое завала.

Начиная с 3-4 суток с момента землетрясения люди, находивши­еся под завалами живыми, от переохлаждения, жажды и других при­чин начинают гибнуть. В результате через 7-10 дней шансы обнару­жить живого человека в завале практически равны нулю.

По мере разборки завалов количество людей, извлекаемых жи­выми, растет.

Как правило, около половины пострадавших (40-50 %) не в состоянии заявить о своем существовании из-за полученных травм. В первые сутки после поражения при отсутствии меди­цинской помощи летальность среди пострадавших может дости­гать 40 %.

Страница 7 из 7

Причины и виды разрушения тоннелей

Разрушение тоннелей может произойти в процессе строительства или эксплуатации.

В процессе строительства причинами разрушений и обвалов являются либо неправильная оценка и недостаточное знание инженерно-геологических условий расположения тоннелей, либо выбор неправильных методов производства работ по сооружению тоннеля или их низкое качество. К гидрогеологическим особенностям массива, способствующим возникновению разрушений и обвалов, относятся: наличие слабых водоносных и водонасыщен-ных грунтов типа плывуна; наклонное и горизонтальное напластование грунтов и наличие в них плоскостей скольжения в виде смоченных тонких глинистых прослоек; наличие в зоне тоннеля сбросовых, обвальных и оползневых участков, а также карстовых образований; сильная трещи-новатость грунтов.

Наиболее характерными недостатками строительства, вызывающими аварийные ситуации в тоннельных выработках, являются: несвоевременная установка временной крепи; продолжительное простаивание на временных крепях отдельных участков тоннеля большой протяженности; постановка крепей недостаточной несушей способности; отступление от утвержденных проектов; низкое качество работ.

В процессе эксплуатации разрушение тоннелей может произойти либо вследствие несоответствия конструкции обделки действующим нагрузкам, либо в результате преднамеренного разрушения. Несоответствие конструкции действующим нагрузкам чаще всего приводит к постепенным повреждениям и возрастанию деформаций обделки. В этом случае обычно удается путем соответствующих мероприятий предотвратить разрушение и обвалы в тоннеле. Однако в практике эксплуатации тоннелей все же имеются случаи крупных разрушений, основными причинами которых являются: несоответствие принятых конструктивных решений фактическим гидрогеологическим условиям; отступления в процессе строительства от принятых проектных решений; возрастание величины горного давления; образование пустот за обделкой и обвалы горного массива в результате воздействия подземных вод; химическое и термическое воздействие локомотивов, способствующие усилению процессов выветривания и создающие предпосылки для обвалов в безобделочных тоннелях; внезапные сдвиги и оползни из-за неустойчивости тоннельного массива; воздействие на тоннель сейсмических сил.

Вызванное перечисленными причинами разрушение тоннеля по его длине может быть общим или местным. Обычно приходится иметь дело с разрушениями отдельных участков, расположенных у порталов или внутри тоннеля. Степень разрушения конструкции в свою очередь может быть полной или частичной.

Нагромождение обрушившейся породы, обломков обделки и погребенных в них оборудования и конструкций, полностью или частично заполняющих участок тоннеля, называется завалом. В зависимости от характера распространения обвала и его размера завалы бывают следующих типов :

• открытый завал (завал без отрыва), при котором зона обрушения достигает поверхности земли (рис. 8.14, а);
• закрытый глухой завал (глухой завал с отрывом), при котором над тоннелем образуется свод обрушения, а порода заполняет весь поперечный профиль тоннеля (рис. 8.14,б);
• закрытый завал (завал с отрывом), при котором над тоннелем образуется свод обрушения с частичным заполнением поперечного профиля тоннеля породой (рис. 8.14, в);
• закрытый завал переходного типа , когда с одной стороны он имеет вид глухого завала, а с другой стороны поперечный профиль тоннеля заполнен породой частично (рис. 8.14, г).

Рис. 8.14 - Основные типы завалов

Свод вывала или так называемый «купол» может иметь различную форму и степень устойчивости, зависящую от инженерно-геологических условий и причин, вызвавших разрушение тоннеля. Иногда вывал после обивки отдельных нависающих кусков скалы не угрожает дальнейшим обрушением. Значительно чаще происходит временная стабилизация вывала с последующим его развитием за счет обрушения грунта в отдельных местах в виде мелких или крупных кусков и даже глыб объемом до 1,0-1,5 м 3 . В слабых грунтах при образовании закрытых завалов происходит неустойчивая стабилизация вывала, которая грозит дальнейшими обрушениями больших масс грунта и даже переходом его в открытый завал. Все это представляет большую опасность при восстановлении таких тоннелей.

Этапность восстановительных работ

Восстановление разрушенного участка или всего тоннеля может быть начато лишь после проведения соответствующего обследования. Задачей технического обследования является сбор необходимых данных для правильного назначения рационального варианта восстановления, его успешного осуществления и последующей эксплуатации тоннеля.

В случае восстановления разрушений, происшедших в процессе строительства, по имеющимся на строительстве проектно-сметной документации и другим документам можно с исчерпывающей полнотой установить гидрогеологическую характеристику массива, проанализировать организацию и порядок производства работ, выявить причины разрушения и выбрать наиболее рациональный вариант восстановления. В первую очередь при всех обстоятельствах следует принять меры по стабилизации происшедшего обвала и. предотвратить его дальнейшее распространение. Для этого необходимо усилить крепь близлежащих участков тоннеля, соорудить перемычки при проникновении плывуна в тоннель и т. п. Следует также иметь в виду, что проект организации работ по восстановлению разрушенного участка должен быть составлен с таким расчетом, чтобы одновременно с ликвидацией последствий аварии можно было бы возобновить работы по дальнейшему сооружению тоннеля. Для этой цели могут быть дополнительно пройдены обходные штольни, шахты или другие вспомогательные выработки.

При восстановлении разрушений, происшедших в эксплуатируемых тоннелях, необходимая техническая документация может отсутствовать. Тогда наряду со сбором общих сведений об инженерно-геологических условиях времени и способе сооружения тоннеля и других данных особое внимание следует уделить изучению разрушенного участка тоннеля. Необходимо уточнить физико-механические и инженерно-геологические характеристики грунта в завале, устойчивость нового состояния равновесия пород и ожидаемого горного давления, характер и размеры разрушений, состояние обделки и ее габарит как на разрушенном, так и на примыкающем участке тоннеля. На основании проведенных обследований выбирают наиболее рациональный вариант восстановления тоннеля, а также определяют последовательность и этапность работ.

Полное восстановление тоннеля с устранением всех последствий разрушений и доведения его до такого состояния, которое удовлетворяло бы современным условиям эксплуатации, требует значительных затрат средств и времени. Вместе с тем из-за необходимости срочного открытия движения на этом участке линии время, затрачиваемое на восстановление, должно быть минимальным, поэтому восстановление тоннелей может осуществляться при определенных условиях в два этапа.

Временное восстановление тоннелей производится по облегченным техническим условиям. На этом первом этапе работ производят расчистку тоннеля в месте завала, закрепление участка временной надежной крепью (рис. 8.15) по установленному габариту и укладку верхнего строения пути. При восстановлении однопутных тоннелей внутреннее очертание временной крепи принимают обычно совпадающим с наружным очертанием разрушенной тоннельной обделки, что позволяет на следующем этапе восстановительных работ ограничиться лишь возведением постоянной обделки, не прибегая к работам по расширению тоннельной выработки. На участках с частичным разрушением обделки металлические кружала могут применяться в качестве временных несущих конструкций. Временное восстановление двухпутных тоннелей обычно производится под один путь с проходкой в зоне завала выработки ограниченного профиля.

Рис. 8.15 - Временная обделка из металлических трехшарнирных арок: 1 - деревянные брусья; 2 - заанкеренный болт; 3 - металлическая несущая арка

Капитальное восстановление должно обеспечить условия постоянной нормальной эксплуатации сооружения и осуществляться в соответствии с действующими нормами и техническими условиями. Капитальное восстановление без промежуточного этапа работ целесообразно лишь в случае, если сроки и объемы работ мало отличаются от таковых, необходимых для временного восстановления.

Временное восстановление

Выбор того или иного способа ликвидации завалов зависит в основном от его вида, а также степени устойчивости грунтов.

Ликвидация открытых завалов , при которых зона обрушения достигает поверхности земли, осуществляется одним из ниже приведенных способов. Применение того или иного способа обусловлено характером разрушения тоннеля.

На участке завала разрушен лишь свод, а стены сохранились . В этом случае сначала проходят верхнюю штольню на участке длиной до 6 м и раскрывают калотту. Затем устанавливают металлические несущие кружала (2) (рис. 8.16) и разбирают завал уступами.

Рис. 8.16 - Схема установки крепи на начальной стадии восстановления однопутного тоннеля: 1 - предохранительные кружала; 2 - металлические несущие кружала; 3 - завал; 4 - марчеваны (затяжка); 5 - прогоны; 6 - распорка

На участке завала обделка разрушена полностью или не была еще возведена . Работы в этом случае начинают также с проходки верхней штольни и раскрытия калотты, но затем разрабатывают профиль для стен в траншеях. Далее устанавливают металлические несущие кружала (3) (рис. 8.17) по наружному контуру выработки или возводят постоянную обделку- Заканчиваются работы разработкой ядра и восстановлением верхнего строения пути. Этот вид завала может быть ликвидирован также способом опорного ядра с установкой временной металлической обделки из кружальных арок с дощатой обшивкой или возведением постоянной обделки.

Рис. 8.17 - Схема разработки профиля тоннеля при разрушении всей обделки: 1 - лонгарины; 2 - штендеры; 3 - металлические несущие кружала

В тоннеле произошел прорыв большого количества водонасыщенного грунта . Работы по восстановлению в этом случае ведут специальными методами с применением сжатого воздуха, замораживания или другого способа искусственного закрепления грунтов. Может даже возникнуть вопрос о целесообразности устройства обхода зоны прорыва или даже изменения трассы всего тоннеля.

Ликвидация закрытых завалов осуществляется в зависимости от высоты вывала и степени его устойчивости. Восстановление может осуществляться без предварительной закладки «купола» или с его первоочередным закреплением.

Восстановительные работы без предварительной закладки «купола» ведут в случае, если свод вывала находится в устойчивом состоянии. Работы тогда ведут с применением одного из следующих способов.

Расчистка завала без защитных приспособлений производится в крепких грунтах при устойчивой стабилизации естественного свода вывала. Перед расчисткой завала делают тщательную оборку «купола». При временном восстановлении обделку не восстанавливают, а поверхность вывала иногда закрепляют набрызгбетоном.

Расчистка завала под защитой передвижной конструкции целесообразна, когда возможны падения отдельных небольших кустов грунта. В хвостовой части конструкция опирается на установленные и засыпанные рамы (1) (рис. 8.18) временной обделки, а в головной части - на завал (4). Передвижка защитной конструкции осуществляется с помощью лебедки.

Рис. 8.18 - Схема восстановления участка под защитой передвижной конструкции: 1 - рамы временного крепления; 2 - засыпка; 3 - защитный козырек; 4 - завал

Работа с помощью подвижного шатра может применяться при расчистке завалов большого объема, требующих применения высокопроизводительных машин и оборудования. Подвижной шатер представляет собой рамную металлоконструкцию, передвигающуюся на специальных тележках с амортизаторами (рис. 8.19). Шатер имеет головной козырек (8), под защитой которого осуществляется разборка завала с помощью породопогрузочной машины (1), и подъемную хвостовую часть (7) для защиты рабочих при сооружении обделки и закладке вывала. Наличие телескопических стоек у шатра позволяет пропускать его в опущенном состоянии в пределах неразрушенных участков тоннеля.

Рис. 8.19 - Схема подвижного шатра в рабочем положении: 1 - породопогрузочная машина; 2 - вагонетка; 3 - временная деревянная крепь по металлическим аркам; 4 - сохранившаяся обделка; 5 - закладка вывала; 6 - крепление вывала; 7 - подъемная хвостовая часть шатра; 8 - головной козырек

Восстановительные работы с первоочередной закладкой вывала или закреплением «купола» ведутся в случае, если свод вывала находится в состоянии неустойчивой стабилизации.

Закладка «купола» с поверхности осуществляется раздробленным грунтом через разведочные специально пройденные шахты (рис. 8.20) или пробуренные скважины. При глубоком расположении тоннеля проходка специальных шахт для спуска грунта с поверхности может оказаться нецелесообразной. Скважины могут буриться на глубину 100 м и более.

Рис. 8.20 - Разведочная шахта

Закрепление вывала и закладка «купола» из тоннеля осуществляются при небольшой высоте вывала с помощью системы продольных и поперечных балок, стоек и подкосов (рис. 8.21). Система крепи обусловлена очертанием «купола». Для придания ей большей устойчивости пространство между стойками и подкосами может забучиваться грунтом. После закрепления вывала и закладки «купола» тоннель восстанавливают аналогично тому, как это делалось в случае открытых завалов.

Капитальное восстановление тоннелей

Капитальное восстановление тоннелей, предусматривает полное устранение последствий разрушения и обеспечение нормальных условий его эксплуатации.

Рис. 8.21 - Схема закрепления вывала и закладки купола

При возведении обделок следует учитывать, что грунт в завале не может в полной мере оказывать сопротивление перемещениям обделки. В таких случаях необходимо возводить усиленные обделки, где особое значение приобретает устройство обратного свода.

При наличии свободного пространства для возведения обделки, предусмотренного временным восстановлением, работы выполняются просто. Обделка тогда сооружается с применением металлической подвижной сборно-разборной опалубки или кружал (рис. 8.22).

Рис. 8.22 - Схема сооружения обделки при капитальном восстановлении тоннеля: слева - установка опалубки; справа - бетонирование обделки; 1 - несущие кружала временного восстановления; 2 - затяжка временного восстановления; 3 - металлические поддерживающие кружала; 4 - доски опалубки; 5 - забутовка

При вывалах большой высоты, в которых при временном восстановлении закладка была выполнена не полностью и временная обделка возведена по ограниченному профилю или в двухпутных тоннелях, временно восстановленных под однопутное движение, задача капитального восстановления значительно сложнее в связи с большим числом перекреплений, которые необходимо выполнить при установке опалубки (1) (рис. 8.23).

Рис. 8.23 - Схема капитального восстановления двухпутного тоннеля, временно восстановленного под однопутный: слева - устройство опалубки; справа - бетонирование обделки; 1 - опалубка; 2 - крепь кровли вывала; 3 - арки временного восстановления

Кровлю вывала целесообразно закреплять с помощью надобделочных капитальных конструкций, опирающихся на обделку (рис. 8.24).

Рис. 8.24 - Типы надобделочных капитальных конструкций для поддержания кровли вывала: а - ребристое перекрытие на поперечных стенках; б - ребристое перекрытие на стойках; в - то же на продольных стенках; г - раздельный свод; 1 - железобетонная поперечная стенка; 2 - слой набрызгбетона; 3 - проход; 4 - обделка; 5 - стойки; 6 - железобетонные продольные стенки; 7 - бетонный свод

Ликвидация открытых и закрытых завалов при капитальном восстановлении осуществляется практически так же, как и при временном, но в процессе производства работ возводят сразу постоянную обделку.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Восточно- Сибирский государственный университет технологий и управления

Кафедра «Промышленная экология и защита в чрезвычайных ситуациях»

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студента_____

1. Тема работы________________________________________________________________

__________________________

2. Сроки выполнения курсовой работы «_____»______________20___г.

3. Исходные данные____________________________________________________________

_______________________________________

_______________________________________________________________________________

5. Дата выдачи задания «_____»__________________20___г.

Руководитель работы___________________________________________________________

Задание принял к исполнению___________________________________________________

(дата и подпись студента)

Введение

1.Классификация и характеристика завалов

1.2. Характеристика здания

1.3. Расчётная схема завала

2. Разведка завала и определение местонахождения людей

3.Технология устройства лаза в завале разрушенного здания

4. Безопасность при ведении АСР в условиях разрушения здания

Заключение

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в России при разрушении зданий гибнет более 50 человек.

После разрушения здания образуется завал.

Здания разрушаются в различных городах России- Москва, Санкт-Петербург, Киров, Магнитогорск, Екатеринбург, Ростов-на-Дону, Казань, Челябинск.

В большинстве случаев вследствие разрушения здания образуются завалы различных видов и различной структуры.

Проблема самоспасения и спасения людей в данных условиях состоит в том, что обрушения в большинстве случаев происходят внезапно и весьма стремительно.

Вследствие чего люди попадают под завал и для их спасения спасатели устраивают лаз в завале.

В связи с вышеуказанным курсовая работа на тему: «Технология устройства лаза в условиях разрушения здания» является актуальной.

Целью данной курсовой работы является: разработка технологии устройства лаза в условиях разрушения здания. Для достижения данной цели поставлены следующие задачи: -Дать классификацию и характеристику завалов;

Провести разведку завала и определить местонахождения людей;

Разработать технологию устройства лаза в завале разрушенного здания;

Раскрыть вопросы по обеспечению безопасности при ведении аварийно- спасательных работ в условии разрушения здания

Классификация и характеристика завалов

За 5 лет в России произошло более 70 разрушений зданий с последующим образованием завала, 27 из них произошло при землетрясении.

Причиной разрушения зданий могут стать природные стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, цунами, ураганы, бури, обвалы, оползни, селевые потоки), воздействия природных факторов, приводящих к старению и коррозии материалов (атмосферная влага, грунтовые воды, просадочные грунты, резкие изменения температуры воздуха), ошибки на стадии проектирования и строительства, нарушения правил эксплуатации объекта, военные действия. Степень повреждения строений зависит от силы разрушающего фактора, продолжительности его воздействия, сейсмоустойчивости конструкций, качества строительства, степени износа (старения) строений.

Считается, что завал образуется, если здание получит сильную или полную степень разрушения. В случае сильного разрушения в завал обращается до половины строительного объема здания.

Виды завалов, образующихся при сильных разрушениях зданий:

А) односторонний; б) двусторонний; в) V-образный; г) плоский

В результате полного разрушения здания образуется сплошной завал

Структура, конфигурация и размеры завала зависят от:

Типа здания;

Величины здания;

Направления разрушающего воздействия.

Основными показателями завалов являются:

Также принимают за показатели завалов:

Дальность разлёта обломков (L);

Размер верхних и нижних граней завала(длина, ширина);

Высота завала;

Все завалы неоднородны по своему объему. Как правило, у поверхности завалы имеют более высокую плотность. Здесь же будет сосредоточена основная масса мелких обломков, обломков крыши, строительного мусора. В центре завала, у его основания, преимущественно находятся крупные и средние обломки, пустоты встречаются чаще, размеры пустот относительно большие. Такое распределение обломков объясняется природой формирования завала. При разрушении здания конструкции его верхних этажей проходят более протяженный путь, получают большее ускорение и подвергаются более высоким динамическим нагрузкам. Это приводит к тому, что эти конструкции в большей части превращаются в мелкие обломки и мусор. Конструкции нижних этажей здания меньше разрушаются при падении и, нагромождаясь, формируют вторичные своды в которых образуется большое количество пустот. Большая вероятность образования пустот в уцелевших углах здания и в районах расположения лестничных клеток (лифтовых шахт).

В ряде случаев при разрушении здания вторичные своды не формируются. Это может произойти при землетрясениях и обвалах, характеризующихся вертикальным обрушением зданий, имеющих недостаточно прочные стены. При этом образуется завал в котором междуэтажные перекрытия здания разрушаются относительно слабо и практически ложатся друг на друга. Пустоты в таком завале сравнительно малы. Подобные завалы имели место в Нефтегорске при разрушении панельных зданий от землетрясения и получили название «слоеный пирог». Эти завалы считаются наиболее сложными для проведения в них спасательных и других работ.

Характеристика здания

Жилой дом на Двинской улице в Санкт-Петербурге представлял собой 9-этажное кирпичное жилое здание, скомпонованное из 4-х секций в перемычках между которыми устроены лестницы и вестибюли. Наружные и внутренние стены были выполнены из керамического кирпича. Толщина наружных стен составляла 540 мм. Перекрытия были запроектированы из круглопустотных панелей и плоских железобетонных плит. Фундаменты здания выполнены из бетонных блоков, установленных на железобетонные подушки. Глубина заложения фундаментов составляет 2,0...2,1 м от поверхности (абс.отм. +1,6...1,7 м Б.С.), ширина подошвы 2,8...3,2 м, среднее давление по подошве фундамента 1,5 кг/см 2 . Под подошвой проектом была предусмотрена песчаная подсыпка толщиной 100 мм. По верху фундаментных подушек запроектирован армированный пояс высотой 50 мм. На блоки опиралась кирпичная кладка, которую по проекту предполагалось армировать сварными сетками. Толщина несущих стен превышала толщину фундаментных блоков на 140 мм.

Высота здания составляла 30 метров.

Длина здания составляла 14 метров

Ширина здания составляла 12 метров

Геоморфологически площадка, территория, на которой было построено здание, входит в пределы прибрежной зоны Приморской равнины, поднятой насыпными свалочными грунтами с абс.отметок ~ 0,0 м до ныне существующих 3,5...4,2 м Б.С. Юго-западная часть здания примыкала к склону Сельдяного канала, засыпанного в конце 1960-х годов. Грунты отсыпались на заторфованные отложения. Мощность насыпных и заторфованных грунтов составляет 3,5...4,2 м. По результатам изысканий 2002 г. (выполненных после обрушения здания) верхняя толща характеризуется крайней неоднородностью по плотности сложения и составу, содержит заторфованные грунты не только в подошве, по и внутри толщи насыпных грунтов. Заторфованные грунты характеризуются низкими строительными свойствами.

Под насыпными грунтами залегают морские и озерные отложения, представленные песками средней плотности переменной мощности (1,3...2,0 м с восточной стороны здания; 0,5...1,5 м – с западной). Минимальная толща песков отмечена в районе разрушенной секции. С абс.отметок минус 1,5... минус 1,7 м они подстилаются мягкопластичными суглинками озерно-ледниковых отложений мощностью 0,5...1,4 м, ниже которых с абс.отметок минус 2,0...минус 3,1 м Б.С. залегают ледниковые отложения. Залегающие в верхней части моренной толщи лужскиесупеси мягкопластичной консистенции по данным статического зондирования характеризуются лобовыми сопротивлениями 5...10 кг/см 2 ; они обнаружены практически по всему периметру здания за исключением северо-восточного угла. Мощность супесей достигает 5,0...5,5 м. Они подстилаются тугопластичными суглинками, а с абс. отметок минус 9,3... минус 11,9 м Б.С. – межледниковыми супесями полутвердой консистенции. Кровля полутвердых супесей московской морены находится на абс. отметках минус 15,3... минус 15,8 м Б.С.

Уровень грунтовых вод при изысканиях 1969 г. (май) был зафиксирован на абс. отм. +0,7 м Б.С., в 2002 г. (июнь) – на абс.отм. +2,0...+1,8 м Б.С. В период аварии колебание уровня воды в р.Неве было незначительным (не более +30 см над ординаром).

В целом инженерно-геологические условия неблагоприятны для возведения фундаментов мелкого заложения. Наличие насыпных и заторфованных грунтов требует даже для малоэтажной застройки проведение работ по выторфовке и устройству песчаной подушки.

В ночь на 03.06.2002 г. произошло обрушение южной секции общежития, вследствие землетрясения, магнитуда землетрясения составляла 9 баллов по шкале Рихтера, начался пожар. Обрушению предшествовала высокая температура и интенсивное развитие крена здания в южном направлении с образованием раскола между смежными секциями. В результате под завал попали 8 человек. Температура окружающей среды составляла 21 о С.

Расчетная схема завала

Известно что длина здания (А)составляла 14 метров, ширина (В) 12 метров, а высота (h) 30 метров.

Расчёты параметров завала произведём по специальным математическим формулам.