Состояние ж/м Тополь-1 на склоне Встречной балки в марте 2011

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ¦-
-------------------? ?----------------------
На основі особистих щорічних спостережень, аналізу проектувальних розв’язків і вивчення етапів забудови з 1970 року схилу Зустрічної балки багатоповерховим житловим масивом Тополя-1 у м. Днтропе-тровськ, розбирається історія виникнення й розвитку зсувних процесів
Ключові слова: зсув, замочування схилу, техногенна аварія
?-------------------------------------?
На основе личных ежегодных наблюдений, анализа проектировочных решений и изучения этапов застройки с 1970 года склона Встречной балки многоэтажным жилым массивом Тополь-1 в г. Днепропетровск, разбирается история возникновения и развития оползневых процессов
Ключевые слова: оползень, замачивание склона, техногенная авария
?-------------------------------------?
On the basis of personal annual supervision, the analysis of designing decisions and studying of stages of building of a slope since 1970 of the Vstrechnaia beam by a many-storeyed inhabited file of Topol-1 in Dnepropetrovsk sity, understands the history of the emergence and development of landslide processes
Key words: а landslip, slope soaking, technogenic failure -------------------? ?----------------------
УДК 624. 151. 2
СОСТОЯНИЕ Ж/М ТОПОЛЬ-1 НА СКЛОНЕ ВСТРЕЧНОЙ БАЛКИ В МАРТЕ 2011
Ф. В. Б, а б и ч
Кандидат технических наук, доцент* Контактный тел.: (056) 796−62−48 Е-mail: philipp75@mail. ru В. Л. С е д и н
Доктор технических наук, профессор, заведующий
кафедрой* Контактный тел.: (056) 247−16−61 Е-mail: vladimir@noviysvit. dp. ua В. В. Ко в, а л ё в
Кандидат технических наук, доцент* Контактный тел. :(056) 743−12−14 *Кафедра «Основания и фундаменты» Приднепровская Государственная академия строительства и архитектуры ул. Чернышевского, 24а, г. Днепропетровск, 49 431
Вступление
Постановлением Кабинета Министров Украины [1] принята Государственная комплексная программа противооползневых мероприятий на 2005 — 2014 гг. Ее цели определение и обеспечение повышения эффективности осуществления противооползневых мероприятий, направленных на минимизацию влияния природных факторов и хозяйственной деятельности на активизацию оползней и снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, формирование системы защиты от образования оползней. В Карпатах и Крыму оползни часты в силу горного рельефа. В Днепропетровске холмистый рельеф вместе с человеческим фактором приводит к образованию оползней безо всяких землетрясений и ливней. Закарпатье, Севастополь, Алупка, Киев, Днепродзержинск, Купянск — не полный перечень населенных пунктов, пострадавших от таких инженерно-геологические явлений как сдвиги, оползни.
Постановка задачи
13 лет назад произошла техноприродная катастрофа на застроенном склоне Встречной балки в Днепро-
петровске. Устье балки совпадает с южным входом в ж/д туннель, ведущий к Южному ж/д вокзалу. В 6 часов утра 6 июня 1997 года жители жилого массива Тополь-1 столкнулись с масштабными инженерно-геологическими явлениями. Первым тело оползня-потока поглотило металлические гаражи и подсобные строения двух дошкольных комбинатов. Следом 9-этажный кирпичный дом № 22 на 72 квартиры начал обрушиваться в цирк оползня — месиво суглинков, обильно насыщенных грунтовыми и дождевыми водами.
Эта грунтовая масса сползала к ж/д полотну и строениям станции Встречная. Защитный ров вдоль полотна шириной около 10 м, по дну которого протекает ручей (рис. 1), стал местом складирования обломков и остановил потоки грунта с обломками зданий. В 13. 30 раскололась школа 99 (на рис. 2 в виде буквы Н)
— от нее отделились актовый зал и столовая. Скорость оползня достигла максимума — 20 метров в час, и от четырехэтажной школы откалывался блок за блоком. В 18. 00 здание школы полностью обрушилось в цирк оползня. Скорость развития оползня затухала с 20 м/час до полной остановки через 13 часов с момента его возникновения. Общая площадь тела оползня составила более 4 га. Три рядом расположенных многоэтажных жилых дома попали в зону влияния оползня. Более 2 тыс. человек были эвакуированы из квартир.
3
По прошествии 14 лет оползнеопасность на этом склоне сохраняется.
Основной материал исследований
Причины техногенной катастрофы кроются в нарушениях при застройке склона над ж/д ст. Встречная, поэтому рассмотрим хронологию развития событий с начала освоения склона. В 1969 г. началось возведение нового жилого массива «Тополь-1″. Проведенные изыскания показали грунтовые воды по площадке в среднем на глубине 23 м. В 1972 г. сданы в эксплуатацию три девятиэтажные пяти подъездные панельные дома № 1, 2, 3. В 1983 году по верху склона на посадочной толще вдоль Запорожского шоссе на ж/м Тополь-1 началось возведение сорока 14-ти этажных жилых корпусов. Каждый кирпичный дом № 40, 48, 56 и 60 состоит из шести отдельных корпусов на раздельных фундаментах. Корпуса стоят стена к стене с зазором не более 0,5 м.
подъездов отселили. Вину возложили на руководство „Днепргражданпроекта“. Анализ гидрогеологической обстановки на территории ж/м Тополь-1 показывает, что с момента создания микрорайона происходил постоянный подъем УГВ со средней скоростью 0,6 м в год (по другим данным — 0,8 м). Стабилизации подъема не наблюдалось. Если в начале строительства в 1970 году грунтовые воды находились на глубине 19−23 м, то по состоянию на июнь 1997 года — уже на глубине 4−6 м. Объем подземных вод увеличивался за счет утечек из водопровода, из подземных теплотрасс и канализации. В начале июня 1997 два дня не прекращались ливневые дожди и вода уходила не в забитые водостоки, а в землю. Это и прорыв гидрокоммуникаций в нижней части склона создали предельное напряженное состояние в грунтах склона, в результате которого вынесенные в месте прорыва грунты перестали выполнять необходимую контрфорсную работу для вышележащих грунтов склона. Вслед за этим активно начали течь вышележащие водонасыщенные грунтовые массы. Из-
Рис. 1. Ситуационный план застроенного склона Встречной балки на ж/м Тополь-1
на март 2011
Вместо запланированных свайных фундаментов А. Ф. Заворотний (НИИСП) применил расширенный метод И. М. Литвинова [2, 3] по замачиванию проса-дочной толщи в два этапа через скважины глубиной до 30 м.
Для грунтовой подушки мощностью 3 м разрабатывали и послойно трамбовали местные тяжелые суглинки. Эти 14-ти этажные жилые блоки были сданы в эксплуатацию без необходимых внешних систем инженерной защиты и централизованного отвода ливневых вод. Обильные дожди и весеннее таяние снегов, размывающие суглинки склонов вызывали поднятие УГВ. В 1986−87 годах произошли первые аварии. Ниже дома № 60 появились трещины в несущих конструкциях детсада № 15а и двух средних подъездах дома № 15 (рис. 1). Из-за больших деформаций фундаментов и трещин межэтажных конструкций жильцов этих
за разжижения грунтов и полной потери их несущей способности образовалась плоскость скольжения на водоупорном слое глины и нижняя часть склона поползла [4]. Очень быстро образовалась грунтовая река, которую можно определить как сель, оползень-поток, оползень течения или суффозионный выброс.
При изучении Н. Н. Новиком [5] причин катастрофического оползня-потока с помощью технологии ПМРЛН на рис. 2 были установлены зоны максимального развития подтопления лессов над погребенными разломами и понижениями рельефа в кристаллических породах. Прямыми наблюдениями было установлено, что просадочные деформации зданий встречаются чаще именно в этих зонах, а образование оползня-потока с катастрофическими последствиями произошло при полном разжижении лессов на значительную глубину.
-Ж19~
Рис. 2. Ситуационный план оползня-потока на ж/м Тополь-1 по данным Н.Н. Новика
Условные обозначения: 1 — зоны без существенных антропогенных изменений природных систем. Подтопление лессов не проявлено- 2 — зоны развивающегося подтопления лессовых грунтов.
На относительно водоупорных прослоях присутствуют горизонты увлажненных лессов, лессовидных суглинков и супесей. При прогрессировании подтопления возможно развитие присадочных деформаций инженерных сооружений- 3 — зоны развитого подтопления лессовых грунтов. Наиболее водопроницаемые прослои лессов, лессовидных суглинков и супесей водонасыщены полностью по всему разрезу, но разделены увлажненными горизонтами относительно водоупорных литологических разностей. В пределах зон имеют место и развиваются просадочные деформации инженерных сооружений. Возможны оползни-потоки- 4 — зоны полного водона-сыщения лессовых грунтов на всю мощность разреза (независимо от степени их водопроницаемости) при высоком уровне грунтовых вод (3−10м от поверхности) — 5 — границы зон с различной степенью развития подтопления лессовых грунтов- 6 — граница оползня-потока, активизировавшегося 6 июня 1997 г.- 7 — грани-
ца деструктивного поля в водонасыщенных лессовых грунтах с возможным прогрессирующим развитием и расширением оползня-потока, образовавшегося 6 июня 1997 г.- 8 — предполагаемая граница оползнеопасной зоны, активизация которой возможна в случае, если меры по уменьшению антропогенной нагрузки на природную систему не будут приняты- 9 — аварийные инженерные сооружения (сооружения с развивающимися деформациями) — 10 — направление потоков подземных вод.
Для ликвидации последствий оползня до конца 1997 года многотонные самосвалы ежедневно возили крупный бут (глыбы гранита) из карьеров для укрепления подножья склона и засыпки цирка оползня. И сегодня в границах тела оползня продолжают производить послойную засыпку с уплотнением привозного строительного мусора и грунта.
В период с 1998 по 2001 гг была кардинально перестроена система водо и теплоснабжения ж/м Тополь-1. Из-под земли вынесли на высоту 4−5 м все теплотрассы с устройством современной теплоизоляции. Прекратились неконтролируемые протечки из теплотрасс. На рис. 2 слева от цирка оползня в границах деструктивного поля (линия 8) на водонасыщенных лессовых грунтах расположено отселенное девяти этажное пятиблочное семейное общежитие дом № 9 [6]. Для укрепления подножия склона по нормали к жд станции Встречная при помощи специального экскаватора с вертикальным ковшом были устроены 10 дренажных траншей длиной до 40 м, шириной 1 м и глубиной до 20 м. На стенки и дно траншеи укладывался водопроницаемый текстиль и засыпался крупный щебень с устройством режимных скважин с шагом 10 м по длине траншеи для дальнейшего мониторинга У ГВ.
Состояние склона на март 2011
Весной 2009 года после таяния и разжижения склона межблочные переходы между корпусами-подъездами начали обрушаться (рис. 4). Причина — вертикальное осевое смещение подъездов относительно друг друга в сторону Встречной балки. Выше по склону от аварийного дома № 9 в панельных девятиэтажных домах № 13 и № 14 контрольные „маячки“ фиксируют деформации конструкций, что подтверждается новыми микротрещинами на потолках и стенах квартир. Отдельные корпуса дома № 56 опираются друг на друга на верхних этажах по деформационным зазорам [7].
а) б)
Рис. 3: а) — уцелевшая панель перехода девятого этажа между 2 и 3 корпусами дома № 9 в июле 2010- б) — боковая стенка цирка оползня у торца дома № 20 в июне 1997 года
э
а) б)
Рис. 4: а) — Обрушение переходов между этажа летом 2010- б) — между 1 и 2 подъездами аварийного дома № 9 на уровне первого 3 и 4 корпусами в июле 2010
Сточные воды, увлажняющие грунты вокруг домов, усугубляют положение. Жильцы утверждают, что они иногда слышат ночью треск стен и перекрытий. В апреле 2010 на 56-й сессии Днепропетровского горсовета депутат О. Хасилев доложил, что к нему обратились жители ж/м Тополь-1 с требованием о проведении инженерно-геологических изысканий для определения реальной отметки грунтовых вод и финансирования
защитных мероприятий. Под обращением поставили свои подписи 1,5 тыс. жителей.
Выводы
Причины событий 1997 г на склоне над ж/д станцией Встречная — подрезка и при-груз склонов, снижение деформативных и прочностных свойств лессовых грунтов при замачивании, увеличение фильтрационного давления в направлении понижения рельефа, суффозия и гидродинамический выпор вокруг инженерных коммуникаций, располагавшихся на склоне, образование пазух замачивания на склоне и эрозия при неупорядоченном стоке и сбросе воды. Возникло предельное напряженное состояние в грунтах склона, и дополнительное замачивание привело грунты в состояние активного сползания. На март 2011 года состояние склона нельзя определить как полностью стабильное. Осмотр склона и анализ причин этого оползня включен в курс инженерно-геологической практики студентов 2-ого курса строительных специальностей ПГАСА [8] и лекции по спецкурсу для 5-ого курса (специалистов).
Литература
1. Про затвердження Комплексної програми протизсувних заходів на 2005 — 2014 роки: Постанова К М України № 1256 від 22
вересня 2004 р.
2. Литвинов И. М. О некоторых рекомендациях по строительству на просадочных грунтах. [Текст] / Б. А. Ржаницын // Журнал
„Строительство и архитектура“. — 1973. — № 12. — С. 24−27.
3. Литвинов И. М. Глубинное укрепление и уплотнение просадочных грунтов [Текст] / И. М. Литвинов. — К.: Будивельник, 1969.
— 184 с.
4. Гинзбург Л. К. Обрушение склона в жилом микрорайоне. [Текст] / В. Б. Швец // Основания, фундаменты и механика грунтов. -
1999. — № 3.- С. 28 — 30.
5. Новик Н. Н. Применение биогеофизических и структурно-кинематических методов при изучении причин и прогнозе природ-
ных и техноприродных катастроф (новые технологии). [Текст] / Ю. М. Вольфман и др. // Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий. Ч. ІІ. (М-лы международного научно-технического семинара, 14−18 сентября 1998 г., г. Севастополь) — Киев, 1999.
6. Назаров М. Днепропетровск в ожидании новых катаклизмов. [Текст] / М. Назаров // „Зеркало недели“. — № 15 (339) — К. ,
2001.
7. Шруб К. Ползучие гады. [Текст] / К. Шруб //"Днепр вечерний». — № 23 (12 271) от 15. 02. 2011 — Дн-вск, 2001. — С. 1, 6.
8. Бабіч П.В. Методичні вказівки до учбовой інженерно-геологічной практики для студентів спец. 6. 60 101 [Текст] / П.В. Бабіч,
С. М. Горлач и др.- Дн-вськ, ПДАБА, 2010. — 42 с.
Е

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой