Текст
                    В.А. Харитонов, В.А. Шолохов
ОРГАНИЗАЦИЯ
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ
РАБОТ
ПОСЛЕ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ


В.А. Харитонов, В.А . Шолохов ОРГАНИЗАЦИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПОСЛЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 2-е издание, переработанное и дополненное Под редакцией В.А. Харитонова ншго- Народный штаб Гражданской обороны Г)йр5://ук.сот/п$11до 11йр8:/Л.те/п511до_агс111уе Моснва Стройиздат 1989
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Глава 1. Опыт восстановительных работ в СССР 5 1. Послевоенное восстановление 5 2. Восстановительные работы после крупных землетрясений 12 3. Ремонтно-восстановительные работы в системе жилкомхозов 38 Глава 2. Организация и управление восстановительными работами после землетрясения 48 1. Основные принципы организации и управления восстановлением 48 2. Инженерно-спасательные и неотложные аварийно¬ восстановительные работы 59 3. Организация инженерного обследования и принятие решения о проведении восстановительных работ 71 4. Проектирование восстановительных работ 81 5. Производство восстановительных работ с использованием средств механизации 105 6. Организационно-технологические требования к строительно-монтажным работам при восстановлении в сейсмоопасных районах 141 Глава 3. Примеры организации восстановительных работ 147 1. Восстановление города (поселка) 147 2. Восстановление конкретного объекта 153 Глава 4. Организация и технология восстановления объектов трубопроводных систем 172 Глава 5. Экономический риск строительства в сейсмических районах и технико-экономическая эффективность восстановительных работ 215 Приложения 242 Список литературы 271
ББК 38.79 X20 УДК 69.059 .22:550.349 Печатается по решению секции литературы по жилищно-комму¬ нальному хозяйству редакционного совета Сгройиздата. Редактор — Исеева Р.Х. Харитонов В.А ., Шолохов В.А. X 20 Организация восстановительных работ после землетря¬ сения/Под ред. В.А . Харитонова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 272 с.: ил. 18ВМ 5-274-01237-Х Приведена методика проектирования, организации и технологии восстановительных работ. Рассмотрены структура строительных организаций, номенклатура оборудования для выполнения восстановительных работ. Настоящее издание дополнено материалами о восстановлении объектов трубопроводного строи¬ тельства. Освещены вопросы экономического риска строительства в сейсмических районах и порядок определения расчетной сейсмич¬ ности объекта. Изд. 1-е вышло в 1986 г. Для инженерно-технических работников строительных органи¬ заций. „ 3308000000-612 X Информ, письмо 047(01) -89 ББК 38.79 18ВМ 5-274-01237-Х © Стройиздат, 1986 © Стройиздат, 1989, с изменениями
ПРЕДИСЛОВИЕ В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года [1] отмечено, что основной задачей капиталь¬ ного строительства является создание и ускоренное обновление основных фондов на¬ родного хозяйства, в том числе предусмотрен большой объем строительства в сейс- моопасных районах страны, где возможны сильные и разрушительные землетрясе¬ ния [2]. К этим районам относятся Прикарпатская зона Молдавии и Украины, Крым, Кавказ, значительная часть среднеазиатских республик, Алтай, Саяны, Прибайкалье, обширные территории Якутии, Приморья, Сахалина, Камчатки и Чукотки. В этих районах проживает около четверти всего нас еле ни я стр а ны . Необходимость развития значительной части сейсмоопасных районов обуслов¬ лена либо благоприятными природно-климатическими условиями, обеспечивающими высокопроизводительное расширение агропромышленного производства, либо нали¬ чием на их территории ценных сырьевых и энергетических ресурсов, использование которых служит весомым вкладом в обеспечение поступательного развития экономи¬ ческого Потенциала страны. Кроме того, исторически сложившееся размещение про¬ изводительных сил и традиционных мест расселения людей не позволяет исключать из планов дальнейшего освоения и развития страны эти районы, несмотря на их до¬ статочно высокую сейсмическую активность (например, города Ашхабад, Алма-Ата, Ташкент, Петропавловск-Камчатский и многие другие административные и промыш¬ ленные центры), и создает условия, постоянно стимулирующие капитальные вложе¬ ния в новое сейсмостойкое строительство. Научный прогресс в сейсмостойком стоитсльстве обеспечивается широким внедрением индустриальных конструкций и методов строительства, расширением об¬ ласти применения стальных, алюминиевых, асбестоцементных, сборно-монолитных и комплексных конструкций, использованием новых принципов сейсмозащиты и сейс¬ моизоляции сооружений, совершенствованием традиционных конструктивных реше¬ ний каркасных, каркасно-панельных, крупнопанельных зданий с эффективными не¬ сущими конструкциями. Для успешного, с точки зрения оперативности и экономичности, решения задачи по восстановлению нормального ритма социально-производственной жизни в постра¬ давшем районе важное и часто решающее значение имеет предварительная подго¬ товка к аварийным ситуациям, которые могут произойти при сильном землетрясении, с разработкой стандартных организационно-управленческих операций. Как показал опыт ликвидации последствий сильных землетрясений, при наличии такой готовности и претворении в жизнь разработанных мероприятий, в том числе с учетом целесооб¬ разной реконструкции и технического перевооружения отдельных предприятий, ущерб от такого рода стихийных бедствий может быть значительно снижен, а сроки восстановления и затраты труда сокращены [4]. При работе над данной темой авторы учитывали, что вопросы инженерной сейс¬ мологии, сейсмостойкого строительства, Технического совершенства конструкций зданий и т.п . изложены в литературе Достаточно подробно, между тем как вопросы организации у пр ав л ен ия и плапированшГрабоТ по сокращению ущерба и восстановле¬ нию мало исследованы и освещены недостаточно. Поэтому в изложенном материале приводятся данные по обобщению опыта организации восстановительных работ, в том числе послевоенного; опыта работы ремонтно-строительных организаций систе¬ мы Минжилкомхоза РСФСР, а также опыта восстановления жилищного и промыш¬ ленного фонда и основных объектов трубопроводного строительства после ряда крупных землетрясений в СССР. Результаты указанного опыта были использованы при разработке щюдложспий по рациональной организации и управлению восстановительными работами. Приме- 3
некие этих предложений показано на примерах восстановления города, а также конк¬ ретного промышленного объекта. Для оценки экономической эффективности ис¬ пользования разработанной системы мероприятий по организации и управлению вос¬ становлением в книге приведена методика технико-экономической оценки ущерба от сильных землетрясений с учетом сокращения продолжительности восстановитель¬ ных работ, экономии материальных и людских ресурсов, рационального использова¬ ния машин и механизмов. Для определения в рамках региональных условий опти¬ мальных путей решения задач сейсмостойкого строительства и схемы выполнения восстановительных работ в книге освещены вопросы экономического риска строи¬ тельства в районах, подверженных землетрясениям, и порядок определения расчет¬ ной сейсмичности объекта в зависимости от его технико-экономических характери¬ стик. Следует отметить, что экономический эффект при восстановительных работах будет проявляться не только в строительной сфере, но также и во всех других сфе¬ рах жизнедеятельности региона, района, данного города, промышленного и граждан¬ ского комплекса, объекта и т.д., поэтому четкая организация и управление восстано¬ вительными работами позволят быстрее наладить прежний жизненный ритм, восста¬ новить производственную деятельность предприятий и, как следствие, скорее полу¬ чить необходимую продукцию для народного хозяйства и снизить совокупный ущерб. Книга подготовлена авторами совместно, за исключением глав 4 и 5, написанных ВА. Харитоновым.
ГЛАВА 1. ОПЫТ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В СССР 1. Послевоенное восстановление Из всех войн самой разрушительной была вторая мировая вой¬ на 1939-1945 гг., которая помимо человеческих жертв, нанесла ог¬ ромный материальный ущерб СССР. По неполным данным, он равнялся 2600 млрд. руб. [5]. Было разрушено 1710 городов и по¬ селков городского типа, 31850 промышленных предприятий, уничтожено 40 тыс. больниц, 84 тыс. школ, техникумов и вузов. Только в Российской Федерации было разрушено 500 городов и ра¬ бочих поселков, тысячи крупных и мелких предприятий, школ, больниц, 15 млн. м^ жилой площади, что составило около 50 % до¬ военного жилищного фонда [5]. Процесс восстановления пострадавших городов складывался из двух этапов. Первый - это этап первоначального восстановле¬ ния, при котором в максимальной степени реставрировались ос¬ татки капитального фонда города. В СССР этот этап продолжался 3-4 года (1943-1947 гг.).Второй этап - развертывание нового строи¬ тельства. Это более сложный и длительный этап восстановления города. На этом этапе осуществляли коренные реконструктивные мероприятия, которые предусматривались генеральным планом восстановления и развития города. Технические и организационные решения по первоочередным восстановительным работам Во всех разрушенных городах до начала восстановительных работ был проведен комплекс организационных мероприятий. Наряду с восстановлением проводились некоторая реконструк¬ ция и модернизация сооружений применительно к новым эксплу¬ атационным требованиям, а также новое капитальное строительст¬ вов городах и селах. Как показала практика работы восстановительных организа¬ ций, во время второй мировой войны и в послевоенный период, при производстве работ по восстановлению разрушенных сооруже¬ ний соблюдали следующие основные принципы [6]: минимум, демонтажных работ, максимальное использование поврежден¬ ных конструкций; подъем конструкций крупными блоками; максимальная механизация работ; широкое применение зара¬ нее заготовленных стандартных элементов заводского и поли¬ гонного изготовления. 5
В зависимости от Обстановки, сроков исполтЬования объектов, характера и объема разрушений, времени года, прогноза погоды, количества сил, средств и времени, отводимых для производства восстановительных работ, различали три вида восстановления: краткосрочное, временное и капитальное. Независимо от вида вос¬ становительных работ в их состав в послевоенный период включа¬ ли: инженерную разведку пораженного объекта; инженерно-спаса¬ тельные и первоочередные аварийно-восстановительные работы (включая тушение пожаров, откачку воды при затоплениях и лока¬ лизацию повреждений); разграждение территории и объектов (де¬ газация, дезинфекция, разминирование и уборка завалов);/восста¬ новление зданий, промышленных сооружений, транспортных коммуникаций и инженерных сетей. Организационно-технические мероприятия по восстановле¬ нию объектов предусматривали: выявление состава и объемов восстановительных работ; выбор схемы и установление очередности производства восстановительных работ; определение необходимых людских и материально-техниче¬ ских ресурсов, а также способов удовлетворения этой потребности; разработку документации по организации восстановительных работ; управление восстановительными работами с корректировкой при необходимости ранее принятых решений в соответствии с конкретной обстановкой; обеспечение восстановительных работ материальными средст¬ вами; охрану мест производства восстаноЬительных работ. Основными методами организации рабрт при восстановлении разрушенных объектов в большинстве случаев были поточный и поточно-скоростной методы, позволяющие быстро вводить в дей¬ ствие средства механизации и наиболее полно и равномерно ис¬ пользовать их в течение всего периода работ, а также широко при¬ менять комплексную механизацию. При восстановлении разрушенного объекта в зависимости от характера и объема работ,- а также от наличия выделенных средств организовывали; единый поток по выполнению всего комплекса работ на объекте; отдельные параллельные потоки по одновременному выпол¬ нению работ на различных сооружениях объекта; единый поток по выполнению комплекса работ на двух или нескольких объектах одновременно. 6
Организации восстановительных работ по поточному методу препятствовали неоднотипность восстанавливаемых зданий, их разный объем и этажность, различные конструктивные решения, отсутствие базы для изготовления строительных деталей, неприс¬ пособленность механизмов к специфическим условиям производ¬ ства восстановительных работ, наконец, трудности в загрузке ком¬ плексных бригад во время поточного передвижения с объекта на объект одинаковыми по характеру и объему работами на каждом объекте потока? На основе анализа восстановления зданий в городах нашей страны можно сделать вывод о том, что наименее устойчивыми при разрушении и наиболее сложными при восстановлении оказа¬ лись кирпичные многоэтажные здания со сплошными кирпичны¬ ми стенами малой толщины (1-1/2 кирпича) без металлических связей и с редким расположением поперечных стен (более 12-15 м). Для восстановления кирпичных зданий необходимо бы¬ ло отремонтировать фундаменты, сте'ны, столбы или колонны. Поврежденные ленточные и столбчатые фундаменты усилива¬ ли путем укрепления существующей кладки, имеющей недоста¬ точную прочность, без увеличения размеров подошвы фундамен¬ та; углубления фундамента (в целях передачи давления на более мощный слой грунта); устройства под зданием свайного основа¬ ния; увеличения несущей способности грунта основания. Грунты основания усиливали инъекциями различных укреп¬ ляющих составов. Ликвидацию поверхностных повреждений и усиление стен производили следующим образом. Если после уда¬ ления поврежденного поверхностного слоя кладки прочность, ус¬ тойчивость и теплотехнические свойства стен сохранились, восста¬ новительные работы заключались в очистке стен в местах удале¬ ния кладки, расчистке швов на глубину около 2 см, промывке по¬ врежденных мест и нанесении слоя новой штукатурки методом набрызга или иным способом. Если несущая способность сохра¬ нившейся части кладки не отвечала требованиям строительных норм, изменяли схему несущего остова здания. Стены усиливали путем замены или утолщения кладки с применением железобе¬ тонного или металлического каркаса, состоящего из парных стоек и ригелей, охватывающих усиливаемую стену, и распорок, прохо¬ дящих сквозь толщу стены, как показано в гл.З. Если верх стены был отклонен более чем на 1/3 ее толщины, создавалась угроза об¬ рушения. В этом случае деформированную часть стены разбирали до той точки, в которой отклонение стень/ было менее 1/3 ее тол¬ щины. Стабилизировавшиеся трещины заделывали путем нагне- тания в кладку или заливкой в трещины жидкого цементного рас- 1 Красильников П. Поточно-скоростной метод при восстановлении зданий// Архитектура и строительство, 1946, Ы 1.-С. 19—22. 7
твора (1:3), а также путем зачеканки трещин цементным раство¬ ром на максимально возможную глубину. Для усиления стен в особо ответственных местах применяли металлические связи - анкеры или пояса из круглого, полосового и фасонного железа, которые уменьшали ширину трещин посред¬ ством специальных натяжных устройств (стяжных муфт и т.п.).Расстояния между тяжами принимали 4 -6 м с таким расче¬ том, чтобы на каждую связь приходилась зона стены площадью не более 20 мА Для улучшения натяжения анкеры иногда нагревали. Если уменьшить размеры трещин не требовалось, ограничива¬ лись установкой связей из полосового или фасонного металла в зо¬ не трещин с одной или двух сторон стены. Отколовшиеся от стен углы зданий закрепляли металлически¬ ми балками, жестко соединенными между собой. В случае раздроб¬ ления кладки и при других затруднениях крепления балок в углах здания применяли жесткие клепаные или сварные диафрагмы из листового железа, окаймленного уголками. Нагруженные столбы и колонны при малой толщине разру¬ шенного слоя (не более 2 см) восстанавливали так же, как кирпич¬ ные стены. При большей толщине разрушения (до 10 см) конст¬ рукции усиливали тяжелой железобетонной обоймой, а также пу¬ тем устройства металлических обойм, как показано на рис. 13. Все работы по замене кладки в столбах и усилению конструкций про¬ изводили при полной или частичной их разгрузке. В зависимости от объемов разрушения железобетонные конст¬ рукции (или отдельные их элементы) заменяли новыми или уси¬ ливали добавлением арматуры; увеличением площади попереч¬ ного сечения конструкций; устройством двух - или односторонних железобетонных обойм; устройством разгружающих конструк¬ ций в виде металлических балок, шпренгелей, дополнитель¬ ных опор; изменением расчетной схемы конструкций (приме¬ нением неразрезных конструкций, введением дополнительных связей, шарниров и т.п.). Незначительные (шириной до 5 мм) трещины в железобетоне промывали водой и заполняли цементным раствором состава 1:2. Большие трещины расчищали крейцмейселем, устанавливали ре¬ зиновые манжеты, обеспечивающие герметичность, после чего в трещины заливали цементный раствор. Опыт восстановления зда¬ ний в Японии после землетрясений и в южных провинциях Фран¬ ции после второй мировой войны показал также высокую эффек¬ тивность метода торкретирования. Повреждения железобетонных балок — трещины, выкрошива¬ ния или околы бетона ликвидировали в зависимости от глубины повреждений: 8
если выкрошивания и околы в растянутой зоне не превы¬ шали 1/3 высоты балок, их устраняли бетонированием места повреХцения; если выкрошивания и околы в сжатой зоне (и растянутой) пре¬ вышали по глубине 1/3 высоты балки, их устраняли путем устрой¬ ства железобетонной обоймы. Балки, имевшие косые трещины, усиливали железобетонны¬ ми обоймами, а также вертикальными или наклонными хомутами из полосового или круглого железа. Основным способом восстановления поврежденной железо¬ бетонной колонны являлось устройство четырехсторонних же¬ лезобетонных обойм по высоте всей ее поврежденной части. При замене перекрытий для опоры новых плит в основном использо¬ вали консольные полосы и реже стандартные железобетонные элементы перекрытий. Металлические конструкции могли иметь небольшие повреж¬ дения (пробоины, вмятины) и значительные (разрывы, искривле¬ ния балок, ферм, разрушения колонн и т.п .) или могли быть пол¬ ностью разрушены. В зависимости от характера повреждений вы¬ бирали способы производства восстановительных работ. Конструк¬ ции, совершенно не пригодные для восстановления, разрезали на части, удобные для транспортирования, и использовали как метал¬ лолом. Конструкции, которые могли быть восстановлены толь¬ ко в демонтированном виде, снимали, поврежденные элементы выправляли, если нужно усиливали, а затем монтировали на прежнее место. Некоторые конструкции можно было восстановить без демон¬ тажа путем выправления, усиления или замены отдельных по¬ вреждений элементов с использованием специального оборудова¬ ния и электросварки. Усиление металлических конструкций (неотложное - ава¬ рийное, временное, капитальное и перспективное) осуществля¬ лось: подведением новых дополнительных конструкций или эле¬ ментов; постановкой дополнительных связей - ребер, диафрагм, распорок; упрочением соединений элементов; увеличением сече¬ ний элементов; изменением расчетно-конструктивной схемы. Значительные повреждения конструкции при сохранившихся колоннах ликвидировали с применением стоек, поджимаемых снизу домкратами, мачт с полиспастами й подъемных приспо¬ соблений (домкратов на клетках мачт и пр.), установленных на тележках уцелевших мостовых кранов? Металлические конструкции зданий и сооружений восстанав¬ ливали^ усиливали с помощью металлических элементов, бетона * Котляр Е.Ф., Мельников Н.П., Калнннн Б.П. Восстановление стальных конструкции промышленных здании. - М.: Стройиздат, 1947. -191 с. 9
и железобетона, а при временном восстановлении применяли так-] жеи деревянные элементы.1 1 При послевоенном восстановлении часто требовался ремонт! поврежденных инженерных сетей: дренажных, водосточных, во¬ допроводных,-топливо-, тепло- и газопроводных, канализацион¬ ных, линий электроснабжения и связи. Водостоки и дренажи восстанавливали снизу вверх от устьевых сооружений. При капитальном восстановлении использовали вме¬ сто разрушенных готовые железобетонные трубы или колодцы. Если длина таких труб превышала длину разрушенного участка, то трубы обрезали взрывным способом с использованием детони¬ рующего шнура. Чтобы не прерывать движения по дорогам при восстановлении трубопроводов, расположенных под дорожными насыпями, часто использовали способ прокалывания или продав¬ ливания, как показано на рис.в прил. 1. Наиболее характерными повреждениями трубопроводов были: прорыв прокладок фланцевых соединений, течь в сальниковых компенсаторах, разрушения сальниковые компенсаторов и по¬ вреждения задвижек, разрыв сварных стыков, сдвиг трубопровода в поперечном направлении.2 При восстановлении инженерных сетей прежде всего отключа¬ ли поврежденный участок. При необходимости подача воды или горючего осуществлялась по сохранившимся трубопроводам в об¬ ход выключенного участка или путем устройства с помощью по¬ жарных рукавов временной обходной линии. Опыт минувшей войны показал, что из всех сооружений наи¬ более часто подвергались разрушениям пути сообщения и, в част¬ ности, дороги и мосты.3 В первую очередь восстанавливали земля¬ ное полотно с искусственными сооружениями (мосты, трубы, под¬ порные стенки). Подъездные пути и железные дороги восстанав¬ ливали с соблюдением требований и технических условий мирно¬ го времени. Некоторые способы восстановления приведены в прил.1 . Новое строительство в освобожденных городах Проекты планировки городов, составленные до войны, оказа¬ лись неприемлемыми для послевоенных восстановительных ра¬ бот, поэтому Комитет по делам архитектуры при СНК СССР в на¬ 1 Лащенко МЛ. Усиление металлических конструкций. - М.: Госстройиздат, 1945. -156 с. 2 Указания по восстановлению поврежденных зданий и санитарно-технических систем в условиях военного времени. - М.: Стройиздат, 1943. -168. 3 Востоков КЛ. Восстановление и заграждение железных дорог. - М.: Транс- желдориздат, 1945. - 504 с. 10
чале 1944 г. приступил К составлению предварительных схем пла¬ нировки для освобожденных городов и разработке первоочеред¬ ных архитектурно-планировочных мероприятий по их восстанов¬ лению. Работы велись более чем по 200 городам Советского Союза. Исторически наши города сложились как малоэтажные, хотя по закону 1933 г., отмененному в .1940 г., города должны были за¬ страиваться зданиями не ниже чем четыре этажа. Но четырех¬ этажное строительство, экономичное в расходах на благоустройст¬ во, требует высокопрочных материалов и'больших сроков строи¬ тельства, поэтому решено было этажность застройки изменять в пределах одного города по зонам. Городские территории подразде¬ лили на три основные зоны: 1) многоэтажная капитальная за¬ стройка; 2) малоэтажная застройка; 3) зона усадебной застройки. В малых и средних городах преобладающим типом (75-95 %) должна была явиться одно- и двухэтажная застройка. Главные улицы и площади таких городов были застроены двух- и час¬ тично трехэтажными зданиями, на магистральных улицах бы¬ ли и четырехэтажные дома. Города с населением свыше 100 тыс. чел. должны были застраиваться, как правило, двухэтаж¬ ными домами (до 60 %), а центральные их районы - многоэтаж¬ ными. Одноэтажные дома отводились индивидуальным застрой¬ щикам, причем они обеспечивались приусадебными участками. Таким образом, малоэтажное строительство нашло широкое применение в восстановлении и строительстве городов и потому быдо широко отражено в составленных в 1946 г. генеральных пла¬ нах. Это в полной мере согласовывалось с наметками о предстоя¬ щем строительстве жилищ в четвертой пятилетке, по которым около 75 % жилищного строительства должно было состоять из малоэтажных зданий. В проектах восстановления большое внимание уделялось уче¬ ту наличного фонда, опорной застройке, существующим инженер¬ ным коммуникациям. Кроме того, было предложено учитывать историю города, отличительные климатические и национальные особенности. Особое значение в планировке уделялось системе озелене¬ ния. Учитывалось, что в городах, разрушенных во время вой¬ ны, имеются реальные возможности коренным образом улуч¬ шить озеленение, не прибегая У сносу крупных зданий. Большое значение придавалось решению композиционного стержня города -- его центра. Проектирование центра города было важно для определения его архитектурного облика и первоочеред¬ ной застройки, так как восстановление зданий в центральных час¬ тях города было отнесено к работам первой очереди. Сосредоточенное размещение строительства проводилось по типовым проектам и определялось возможностью внедрения по¬ 11
точных методов. Рациональное использование существующих си-1 стем инженерного благоустройства города и комплексное, т.е. од-| повременное с жилой* 'застройкой, осуществление минимума ин-1 женерного оборудования города также было обеспечено уже на первой очереди строительства. Проведение большого объема восстановительных работ в ко-! роткий срок было бы немыслимо без организаторской работьг Коммунистической партии, без трудового энтузиазма людей, без братской помощи трудящихся СССР различных национально¬ стей. Таким образом, проблема восстановления -- это проблема не только техническая, но и социальная. 2. Восстановительные работы после крупных землетрясений За последние 40 лет сильные землетрясения на территории СССР произошли в Ашхабаде (1948 г.), Ташкенте (1946 и 1966 гг.), Петропавловске-Камчатском (1959 и 1971 гг.), в населенных пунк¬ тах Дагестана (1966 и 1970 гг.), Газли (1976 и 1984 гг.), Кишиневе (1977 и 1986 гг.), Армении (1988 г.), Таджикистане (1989 г.). Ашхабадское землетрясение 1948 г. В Ашхабаде 6 октября в 01 ч 12 мин по местному времени про¬ изошло одно из сильнейших в Средней Азии землетрясений. За 15-20 с значительная часть города была разрушена. В большей ча¬ сти города интенсивность землетрясения проявилась с силой 9 баллов, и лишь в южной и западной частях сила землетрясения оценивалась до 8 баллов [11]. Изучение землетрясений, происходивших в районе Ашхабада в прошлом, позволяло ожидать здесь землетрясение силой не бо¬ лее 8 баллов, поэтому сейсмичность района города Ашхабада была определена интенсивностью в пределах 7-8 баллов. В связи с этим здания в Ашхабаде строили в расчете на сейсмичность 7 или 8 бал¬ лов, а многие индивидуальные сырцовые жилые дома возводили без антисейсмических мероприятий. Огромное число несейсмо¬ стойких домов досталось городу и населенным пунктам как доре¬ волюционное наследие. В результате землетрясения была разрушена основная часть жилищного и производственного фонда города. Там, где сила зем¬ летрясения достигла 9 баллов, сырцовые постройки были превра¬ щены в груды развалин. В зойе землетрясения силой 8 баллов часть сырцовых зданий была разрушена полностью, а другие зда¬ ния были только сильно повреждены. 12
С первых же дней после землетрясения в городе начались вос¬ становительные работы на полиграфическом комбинате, железной дороге, текстильном комбинате, шелкомотальной фабрике и дру- шх предприятиях. В эти дни в Ашхабад прибывали эшелоны с различными стро¬ ительными материалами. Из Сибири шел лес, из Поволжья и Уз¬ бекистана -- цемент, с Урала и Украины - металл и оборудование, из районов Севера -- стандартные деревянные щитовые дома. Проектные организации Узбекистана в короткие сроки подго¬ товили для Ашхабада типовые проекты жилых и культурно-быто¬ вых зданий. Некоторые строительные организации других брат¬ ских союзных республик на свои средства построили несколько школ и других зданий. После землетрясения в городе сохранились покрытия до¬ рог, система водопровода, телефонной связи и электросети, арычная система, зеленые насаждения и другие элементы бла¬ гоустройства, поэтому при разработке генерального плана Аш¬ хабада во многом была использована его прежняя Планировка. Со¬ гласно новому генеральному плану застройки Ашхабада, в городе должны были преобладать двух- и трехэтажные здания с 9 -балль¬ ной сейсмичностью. Свыше десятка строительных организаций участвовало в вос¬ становлении Ашхабада и за 10 лет после землетрясения были по¬ строены и сданы в эксплуатацию несколько сотен тысяч квадрат¬ ных метров жилой площади, десятки средних школ, поликлиник, больниц, культурно-бытовых и административных зданий и про¬ мышленных объектов. За этот же период сооружено свыше 500 тыс. м^ гудронированных, булыжных и гравийных дорог, заас¬ фальтировано более 200 тыс. м^ улиц и тротуаров [11]. Индивиду¬ альные застройщики, получив ссуду от государства, построили более 4000 одноэтажных домов. Ташкентское землетрясение 1966 г. 26 апреля в 5 ч 23 мин по местному времени в Ташкенте про¬ изошло землетрясение интенсивностью 8 баллов с магнитудой 5,1 при глубине очага 8 км. Эпицентр был в центре города, с удалени¬ ем от него интенсивность быстро снижалась и в 7-8 км от центра составила 5 баллов. Зона 8-балльных сотрясений занимала пло¬ щадь всего 10 км^. в городе было повреждено значительное число зданий. Жилищный фонд города состоял из 68 % домов с сырцо¬ выми и глинобитными стенами. 70% составляли одноэтажные жилые дома, 12 %- двухэтажные, 18 %- четырехэтажные. 80 % го¬ родской застройки не отвечало требованиям сейсмостойкости 13
[4]. Из пострадавших зданий 25 % получили местные повреж- дения кладки. Более чем у 50% зданий имелись повреждения несущих капитальных стен, у остальных 25 % зданий - нару-! шения конструктивной схемы {трещины отрыва стен наруж¬ ных от поперечных и т.п.) . Многоэтажные кирпичные здания, построенные в соответ¬ ствии с расчетом на сейсмостойкость 7-8 баллов в эпицентре, так¬ же получили некоторые повреждения. Крупнопанельные здания, построенные с расчетом на 8 баллов и получившие сотрясения 6-7 баллов, не пострадали совсем. К началу восьмой пятилетки в городе насчитывалось 1127 тыс. чел. Жилищный фонд Ташкента на 1 января 1966 г. со ¬ ставлял 7,206 млн. мА Для организации восстановительных работ в первые дни после землетрясения были созданы правительственная комиссия, ре¬ спубликанская правительственная комиссия, а также городские и районные комиссии. В городскую комиссию входило девять отрас¬ левых подкомиссий. В недельный срок в Ташкент было поставлено 15 тыс. палаток, 50 санитарных палаток. Другие организации доставили 50 сборно¬ разборных торговых палато^. Совету Министров Узбекской ССР было разрешено бесплатно выдавать гражданам республики строи¬ тельные материалы для восстановления индивидуальных жилых домов. При строительстве нового дома застройщик подучал кре¬ дит на 12 лет. В первые дни после землетрясения главное внимание уделя¬ лось выводу жителей из аварийных квартир и временному разме¬ щению их в палаточных городках. В короткие сроки были обору¬ дованы палаточные городки на многих площадях, скверах, улицах и во дворах жилых домов. На предприятиях города Ташкента бы¬ ло организовано изготовление палаток и деревянных щитов для полов в них. Палаточные городки оборудовали электроосвещением, душе¬ выми и санитарно-техническими установками. Были открыты 22 медицинских пункта, временные столовые, палатки для продажи продовольственных товаров. К 25 мая 1966 г. было установлено 15,5 тыс. палаток, в которых временно разместились пострадавшие семьи. К концу сентября половина семей из палаток были пересе¬ лены [13], так как к этому времени часть жилищного фонда была восстановлена и значительно ускорен темп ввода объектов капи¬ тального строительства в новых районах города. Благодаря срочно принятым мерам население города и строи¬ тели, прибывшие для его восстановления, не ощутили перебоев в снабжении промышленными и продовольственными товарами. 14
В техническом обследовании зданий, получивших поврежде¬ ния, участвовали все проектные и научно-исследовательские инс¬ титуты города. В результате выяснилось, что для временного раз¬ мещения оставшихся без крова людей необходимо отремонтиро¬ вать 42,1 тыс. квартир. В капитальном и текущем ремонте нужда¬ лись административные здания, детские сады и ясли, школы, больницы'и поликлиники. Для проведения восстановительных работ Главташкентстрой Минстроя Узбекской ССР был преобразован в Главное управлений Совета Министров УзрСР по строительству Ташкента, а в составе Ташгорисполкома были созданы два главка -- Главукс и Главк по восстановительным работам, которые затем объединили в один - Главташкентстрой. При 32 министерствах УзССР были созданы ремонтно-строи¬ тельные бригады численностью 2,7 тыс. чел. При Главташкентст- рое были организованы четыре треста. Всего за 1966--1970 гг. было построено 5 млн. м^ жилой площади. За период ликвидации по¬ следствий ташкентского землетрясения, восстановления города и нового строительства в 1966--1970 гг. общий объем капитальных вложений во все отрасли городского хозяйства составил 2,6 млрд, руб., или в 2,8 раза больше, чем в 1960--1965 гг. Восстановительные работы были организованы по следую¬ щим направлениям: снос полностью вышедших из строя зданий; временное восстановление зданий, пригодных для срочного вселения, с последующим сносом по плану реконструкции города; восстановление зданий, частично потерявших несущую спо¬ собность, но сохраняемых в первое время в составе постоянного фонда застройки города; реконструкция и новое строительство в соответствии с от¬ корректированным генпланом города. Большой объем работ по восстановлению города был выпол¬ нен в сжатые сроки за счет собственных материалов, конструкций, машин, своими рабочими и инженерно-техническими работника¬ ми. Для этого были применены поточные методы работ.1 Большую помощь в восстановлении города оказали строи¬ тельно-монтажные поезда. В работах участвовало 63 таких по¬ езда из различных республик. В Главташкентстрое был создан специальный отдел по работе со строительными организация¬ ми братских республик. При восстановлении использовали типовые решения для зда¬ ний из кирпича и местных материалов, которые составляли более 90 % всех поврежденных объектов [14]. Наиболее часто применяли Красальнаков ПА. в Нвколаев ЮЛ.Поточно-скоростное восстановление Многоэтажных жилых зданий.- М.: Горархиздат, 1947 - 40 с. 15
два метода восстановления зданий: усиление с помощью металли ческих затяжек-поясов и нанесение слоя торкрет-бетона по метал лической сетке. Основные технико-экономические показател> этих методов приведены в табл. 1 . Данные таблицы получены н; основе результатов обследования зданий и имеют осредненньп статистический вид [4]. Автор работы отмечает, что строителям 1 ряде случаев удалось обеспечить совместную работу металличе ских поясов-затяжек со стенами здания. Т а б л и ц а 1. Основные технико-экономические показатели методов восстановления Метод восста¬ новле¬ ния Серия дома и год строи¬ тель¬ ства Расчет¬ ная сейс¬ мич¬ ность, балл Этаж¬ ность Число Расход мате¬ Стоимость квар¬ риалов на восстановитель¬ тир и 1 м^ полезной ных работ на полез¬ площади 1 м2 полезной ная пло щади пло¬ щадь в до¬ ме, м^ бетон, ме- всего, м3 талл, т руб. в том чи сле укре пи¬ тель¬ ных ра¬ бот, РУб. Усиле- 1-310 8 5 40 0,021 0,022 12 ,80 882 ние из ста ли 1965 2362,3 прокат¬ ного профиля Усиле- 1-310 8 5 40 0,260 0,003 11 ,25 8,90 ние ме- талли- 1965 2362,3 ческимй сетками с после¬ дующим торкре¬ тир ов а¬ нием В июле 1966 г. было отремонтировано 12 730 квартир, в августе - - 18 042, сентябре - 15 910, октябре - 42101, декабре - 44 988. Таким образом, плановое задание капитально-восстановительного ремон¬ та жилых домов в основном было завершено в ноябре, а зданий ад¬ министративно-бытового назначения - до конца 1966 г. За короткий срок Ташкент был восстановлен. В районах массо¬ вого жилищно-гражданского строительства с сейсмичностью 9 бал¬ лов в 1966-1970 гг. было построено около 4 млн. м^ жилья в комп¬ лексе с объектами культурно-бытового назначения (табл.2). 16
Таблица 2. Сопоставление размеров застройки Ташкента в 1966 г. и на 1.1 .1971 г. Здания Построено 2 жилои площади, т. м 1966 г. | на 1.1.1971 г. Одноэтажные: глинобитные из сырцового кирпича 2,970 1,55 каркасно-дувальные и из обож¬ же нно го кирпича 1,880 0,98 Двухэтажные 0,796 0,44 Многоэтажные (от трех до девяти этажей) 1,560 5,36 Всего 7,206 8,33 По данным НИИЭС, подсчеты, произведенные в период восстановления зданий, разрушенных ташкентским землетрясе¬ нием, показали, что стоимость восстановления несейсмостойких кирпичных зданий составила в среднем 54 % их сметной стоимо¬ сти [15], а таких же зданий с антисейсмическими мероприятиями, рассчитанными на воздействие 8 баллов, всего лишь 10-15 %. Необходимо отметить, что деятельность городских организа¬ ций по ликвидации последствий этого землетрясения происходи¬ ла в сложной ситуации, коща не было возможности для всесторон¬ него глубокого анализа событий. Это привело к тому, что отдель¬ ные решения не были оптимальными. В частности, следует отме¬ тить нерациональность развития застройки Ташкента в северном и северо-западном направлениях, где территория имеет сейсмич¬ ность на 1 балл выше, чем в остальных частях города. Кроме того, в результате поспешного осуществления планировочных работ была нарушена ирригационная система города, что нанесло боль¬ шой ущерб зеленым насаждениям. Эти и другие недостатки при восстановлении Ташкента описаны в [4]. Новая, сейсмостойкая застройка Ташкента (в районе Чиланза- ра, северо-востока города и др.) была начата еще до 1966 г. и уско¬ ренными темпами продолжалась после землетрясения. В целом здесь было построено 1,5 млн. жилой площади. Перевод большей части территории города в зону 9-балльной расчетной сейсмичности и изменение вследствие этого стоимост¬ ных показателей застройки вызвали необходимость пересмотра процентного соотношения жилой застройки различной этажно¬ 17
сти. Правительственная комиссия совместно с ведущими спе¬ циалистами страны утвердила следующее процентное соотно¬ шение жилых домов: семи—девятиэтажные 10 четырехэтажные 83—85 двухэтажные с приквартирными участками 5—7 Генеральный план Ташкента и проект планировки его приго¬ родной зоны был разработан до землетрясения 1966 г., поэтому он нуждался в коренной переработке применительно к новым усло¬ виям строительства зданий повышенной сейсмичности. Ташгип- рогор внес изменения в генеральный план Ташкента. Общий объем жилищного строительства на 1971-1975 гг. был опреде¬ лен в 3450 тыс. м^ жилой площади, в томчиследо80%вкруп¬ нопанельном исполнении. Город начал /застраиваться четырех - пятиэтажными крупнопанельными домами серий ТДСК СПТУ (ТДСК 71-А/77), 1Уз-500 ТСП, а также девятиэтажными серии Э- 109/1Т-СП/. Все они рассчитаны на 9-балльную сейсмичность. Четырехэтажные жилые дома серий ТДСК и 1Уз-500 решены в единой конструктивной схеме с тремя продольными и часто рас¬ положенными поперечными (шаг 2,6-3,3 м) несущими стенами. Вертикальные и горизонтальные грани внутренних стеновых па¬ нелей имеют сосредоточенные шпоночные углубления с гибкими арматурными выпусками. Кроме того, в горизонтальных стыках предусмотрены жесткие выпуски из уголков, рассчитанные на вос¬ приятие сдвигающих усилий. Конструктивное решение девяти¬ этажных крупнопанельных жилых домов представляет систему с четырьмя продольными и часто расположенными поперечными стенами. Шаг продольных стен 5,2 и 1,95 м, поперечных - 4,8 и 3,0 м. Вертикальные торцы стеновых панелей имеют сплошное рифление [12]. Дагестанские землетрясения 1966 и 1970 гг, 20 апреля 1966 г. в 19 ч 41 мин, т.е. на 5 сут раньше ташкентско¬ го, в южных районах Дагестана произошло землетрясение с силой толчков в эпицентре 7 баллов. Глубина очага 19 км, магнитуда 5,5. В 12 наиболее пострадавших районах была разрушена значи¬ тельная часть жилых, общественных и производственных объек¬ тов. Для ликвидации последствий землетрясения была создана Ре¬ спубликанская чрезвычайная комиссия. Соответствующие комис¬ сии были образованы в каждом пострадавшем районе и селе. 18
В первые же дни< самолетами было доставлено более 4300 пала¬ ток, в том числе большое количество 100-местных, пригодных для проведения школьных занятий, размещения детских учреждений, медпунктов, коврово-ткацких мастерских. В короткие сроки насе¬ ление было обеспечено продуктами питания и предметами первой необходимости. На восстановительные работы были выделены значительные капитальные вложения, на которые в частности, должны были проводиться проектног-изыскательские ‘работы по привязке типо¬ вого проекта на строительство в Дагестанской АССР домострои¬ тельного комбината на 35 тыс. м^ жилой площади в год, а также строительство в Махачкале завода по производству керамзита мощностью 100 тыс. м$ в год. Оставшиеся средства были направле¬ ны: на приобретение механизмов и транспорта; на строительство и восстановление государственных жилых домов, дорог, мостов, коммунальных предприятий, школ, больниц, культурно-бытовых объектов и производственных предприятий; на прочие мероприя¬ тия, связанные с ликвидацией последствий землетрясения [17]. Восстановительные работы проводили следующим образом: строительство и восстановление индивидуальных жилых до¬ мов -- силами колхозников, рабочих и служащих с помощью госу¬ дарственного кредита и материальной помощи; строительство и восстановление жилых домов государственно¬ го фонда - хозяйственным способом районными подрядными строительными организациями; строительство школ, больниц и других зданий - силами круп¬ ных промышленных предприятий республики, а также дополни¬ тельно привлеченных в республику государственных строитель¬ ных организаций. Благодаря указанным мероприятиям за 1,5-2 года основные восстановительные работы в южных районах Дагестана были вы¬ полнены. 14 мая 1970 г. в 12 ч 20 мин в северных районах Дагестана про¬ изошел подземный толчок интенсивностью в эпицентре 7, а в Ма¬ хачкале - 6 баллов. В 21 ч 12 мин того же дня, один за другим, было два новых сильных толчка интенсивностью в эпицентре 8-9, а в Махачкале - до 7 баллов. Энергия, выделившаяся в очаге земле¬ трясения, в 100 раз превосходила энергию очага ташкентского зем¬ летрясения. Площадь, охваченная сотрясением в 7 баллов и более, составляла свыше 2000 км^. Большой урон был нанесен четырем городам Дагестанской АССР - Махачкале, Буйнакску, Кизилюрту и Хасавюрту. Большие масштабы разрушений, вызванные землетрясением, объясняются не только высокой интенсивностью сотрясений, но и низким качеством строений в сельской местности, отсутствием в 19
них антисейсмических мероприятий, а также тем, что многие пол¬ ностью разрушенные сельские населенные пункты были располо¬ жены в весьма неблагоприятных топографических и геологиче¬ ских условиях. Не отвечали требованиям сейсмостойкости и круп¬ нопанельные дома местного производства. Землетрясение выяви¬ ло, например, что Махачкалинский ДСК допускал утяжеление па¬ нелей на 33-46 % проектной массы. На выполнение программы капитального строительства было выделено несколько сот милли¬ онов руб., что превысило фактические размеры экономического ущерба, нанесенного землетрясением. Была организована област¬ ная чрезвычайная комиссия по оказанию помощи пострадавшему населению. На второй день после землетрясения в Махачкалин¬ ский аэропорт начали прибывать самолеты, которые доставили более 20 тыс. палаток. В течение двух-трех суток все пострадавшее население уже имело временное укрытие. В палаточных городках организовали пункты медицинского обслуживания, общественно¬ го питания, продовольственные и промтоварные магазины, а в ря¬ де мест - и детские дошкольные учреждения. Далее стояла задача освоить в течение 6-10 мес примерно 100 ^ллн.руб. на ремонтно-восстановительные работы и новое капи¬ тальное строительство. Была удовлетворена просьба местных вла¬ стей возложить разработку проектной документации на централь¬ ные проектные организации. В проектных работах участвовало бо¬ лее 15 различных проектных институтов страны. Поскольку спе¬ циализированных ремонтных и строительных организаций для выполнения столь большой программы восстановительных работ в республике не было, решено было просить помощь у других ре¬ спублик. Минпромстрою СССР было поручено организовать в III квар¬ тале 1970 г. два строительных поезда по 50 вагонов каждый для ра¬ боты в Дагестанской АССР. Было принято предложение ЦК ВЛКСМ о направлении в Да¬ гестан строительных студенческих отрядов общей численностью 2000 чел. (всего на восстановлении в 1970 г. трудились около 10 000 студентов), были направлены 500 квалифицированных рабочих, 120 техников-строителей и 150 инженеров-строителей, оказана по¬ мощь Минкомхозу Дагестанской АССР соответствующими орга¬ низациями Минжилкомхоза РСФСР (были направлены 200-250 ремонтников); разрешено организовать в Махачкале ремонтно- строительный трест на базе действующего управления с выделе¬ нием ему необходимых средств и строительных механизмов. Преобладающим видом повреждений зданий явилось наруше¬ ние сцепления камней с раствором и образование в стенах косых трещин по направлению перевязки камней. Эти повреждения вы¬ зывались растягивающими напряжениями, возникающими в 20
кладке, при действии горизонтальных сейсмических сил в плоско¬ сти стены. При восстановлении таких зданий стены усилили ме¬ таллической сеткой, которую покрыли цементной штукатуркой или торкрет-бетоном. При выполнении работ пользовались альбо¬ мами рекомендаций по восстановлению, которые доставили из Ташкента [16]. Основные технические принципы, которые были положены в основу восстановительных работ, изложены в литера¬ туре конца 50-х годоё.1 Основные ремонтно-восстановительные ра¬ боты были завершены в 1970-1971 гг., исключение составили от¬ дельные крупные дома в городах [17]. Новое жилищное строительство было решено разместить на свободных территориях крупнымй массивами. Комплексная за¬ стройка новых микрорайонов на свободных территориях позволя¬ ла сократить сроки строительства, лучше использовать строитель¬ ные механизмы, применять передовые методы производства ра¬ бот, повысить уровень качества строительно-монтажных работ и благоустройства. По плану восстановительных работ в Махачкале намечалось построить 660 тыс. м2 жилой площади, а до конца девятой пяти¬ летки - примерно 1000-1100 тыс. т.е . за 5 лет удвоить размер жилой площади города. Примерно 300-350тыс. м^площади было построено в 1973 г. в трех новых микрорайонах. Проектно-сметная документация на указанный объем работ была разработана ТбилЗНИИЭП, КиевЗНИИЭП, Даггражданпро- ектом. Жилищный фонд Буйнакска увеличился с 243 тыс. м2 в 1970 г. до 450 тыс. м^ в 1976 г. Этот фонд состоял из четырех-пятиэтажных зданий (90,7 %), остальное составляли одно- и трехэтажные дома. Стоимость жилищного строительства, намечавшегося на девятую пятилетку, определялась в размере 40 млн.руб. Застройка микро¬ районов производилась в основном по прогрессивным типовым сериям и лишь для отдельных зданий были разработаны индиви¬ дуальные проекты. Комплексная застройка микрорайонов применялась также при ликвидации последствий землетрясения в городах Кизи¬ люрте и Хасавюрте. Здесь начиная с 1970 г. велись работы по возведению многоэтажных благоустроенных домов общей пло¬ щадью по 70 тыс. м^ в каждом. Кроме того, были построены шко¬ лы, детские сады, больницы и культурно-бытовые учреждения. 1 Пильдиш МЛ. Вопросы сейсмостойкости строительства. - М.:Стройиздат, 1950 г. - 160 с. 21
Камчатское землетрясение 1971 г. Землетрясение в Петропавловске-Камчатском произошло 25 ноября 1971 г. с магнитудой 7,3 при глубине очага 100-125 км, расположенного в Тихом океане. Максимальная интенсивность в черте города была 8-8,2 балла, в большей части города - 7 баллов. Город в основном был застроен зданиями с антисейсми¬ ческим усилением, в том числе крупнопанельными домами серии 464, рассчитанными на 8-байльную сейсмичность, с соединениями панелей сваркой закладных деталей. Небольшая часть крупнопа¬ нельных зданий, возведенных после перевода города на сейсмич¬ ность 9 баллов, была рассчитана на интенсивность 8,5 баллов. Большинство крупнопанельных четырех-пятиэтажных зда¬ ний с подвалом было построено на грунтах малой жесткости (дресвяных, илистых и в виде пылеватых супесей). Во многих слу¬ чаях отмечался высокий уровень грунтовых вод. Сейсмичность участка с такими грунтовыми условиями была на 1 балл выше, чем средняя для города [18]. После землетрясения установили, что сейсмостойкость таких зданий достаточно велика. Имелись только трещины в швах меж: ду панелями и оконтуривание стыков, трещины в самих панелях. В некоторых случаях трещины были сквозйыми, в основном в па¬ нелях поперечных стен первых двух этажей. Возникли также тре¬ щины в перекрытиях и горизонтальные в панелях цоколей. Четырех-пятиэтажные крупноблочные дома серий 1-306 и 1- 307, возведенные на плотных грунтах с низким уровнем вод, были повреждены больше, чем крупнопанельные. Это объясняется большим числом растворных швов и более слабой связью блоков арматуры с закладными деталями, большей массой здания и меньшей прочностью бетона блоков, чем панелей. Отмечались трещины в швах между блоками, смещение блоков по швам, а так¬ же разрушения блоков. В городе было также много зданий высотой до четырех этажей с несущими стенами из мелких шлакобетон¬ ных камней. Повреждения их были наиболее значительными и определялись недостаточным сцеплением камня и раствора при некачественном заполнении швов кладки. В результате землетрясения многие здания были непригодны для дальнейшей эксплуатации и требовали антисейсмического усиления. Усилению подлежали жилые дома из крупных блоков серии 1-307С, жилые и общественные здания с несущими стенами из каменной кладки, смешанных конструкций, сооружения про¬ мышленного назначения и др. Проекты на восстановление по¬ врежденных зданий были разработаны с учетом опыта усиления зданий в Ташкенте, в городах Крыма и других пунктах страны. Для жилых и общественных зданий были приняты три основ- 22
х метода антисейсмического усиления [18]. н 1. усиление несущих конструкций здания предварительным обжатием с применением поясов из прокатных стальных профи¬ лей в уровне перекрытий, вертикального армирования стен, про¬ стенков стальными тяжами и арматурными сетками в слое токрет- штукатурки. Этим способом было усилено 47 зданий серии 1-307С из крупных блоков. 2. Усиление стен и простенков зданий одно- или двусторонним армированием сетками с последующим торкретированием (30 вос¬ становленных зданий серии 1-307С и 34 здания с несущими стена¬ ми из каменной кладки и смешанных конструкций). 3. Усиление конструкций зданий с применением поясов и сто¬ ек из прокатных стальных профилей и арматурных сеток в слое торкрет-штукатурки (18 объектов высотой три-пять этажей с несу¬ щей каменной кладкой, получившие большие конструктивные по¬ вреждения). Денежные затраты на восстановление в % первоначальной сметной стоимости составили: на усиление крупноблочных зданий по первому методу, по¬ строенных на площадках с сейсмичностью 8 баллов, - 5-7 %, возведенных на площадках с сейсмичностью 9 баллов, - 8-15 %, на усиление некоторых зданий - до30%; на восстановление крупноблочных зданий по второму мето¬ ду на площадках с сейсмичностью 9 баллов - 7-12%, для неко¬ торых зданий -17 % на ремонт жилых зданий с несущими каменными стенами, усиленных по второму методу и построенных на площадках с сей¬ смичностью 8 баллов - до 5 %, на площадках с сейсмичностью 9 баллов - 9-16 %; на восстановление общественных зданий со стенами из ка¬ менной кладки по второму методу на площадках с сейсмично¬ стью 9 баллов и выше - до15%; на усиление жилых зданий со стенами из каменной кладки по третьему методу на площадках с сейсмичностью 9 баллов и выше -15-22 %; на усиление общественных зданий с несущими конструкция¬ ми из каменной кладки по третьему методу на площадках с сейс¬ мичностью свыше 9 баллов - 14-45 %. Для антисейсмического усиления поврежденных конструкций, элементов и узлов в сооружениях промышленного назначения применяют свыше 20 различных способов с затратами 6-52% сметной стоимости объекта. Для восстановления крупнопанельных зданий были использо¬ ваны следующие способы: при утере несущей способности панелей: 23
а) инъецирование трещин в теле панели при ширине их рас^ крытия до 5 мм; б) устройство железобетонных рубашек по поверхности па¬ нели при ширине раскрытия трещин более 5 мм; в) замена разрушенных панелей; при утере связей между панелями: а1 устройство железобетонных рубашек на стыках панелей; б) применение напрягаемого металлического каркаса. Экономический анализ методов усиления несущих конст¬ рукций зданий, использованных при ремонтно-восстановитель¬ ных работах, показал, что более выгодным методом усиления зданий в условиях Петропавловска-Камчатского является второй метод, а самым дорогостоящим -- третий метод. Газлийские землетрясения 1976 и 1984 гг. В1976г. в районе г.Газли землетрясение произошло дважды. Первое было в апреле в 8 ч 40 мин утра по местному времени и до¬ стигло 8 баллов, второе - 17 мая в 7 ч 58 мин с интенсивностью, близкой к 9 баллам. Город Газли и другие населенные пункты, охваченные земле¬ трясением, застраивались с 1953 г. без соблюдения антисейсмиче¬ ских мероприятий, так как СНиПом не были отнесены к районам с большой сейсмичностью. Землетрясение 8 апреля 1976 г. началось толчком сравнитель¬ но небольшой силы, однако достаточной, чтобы заставить жителей быстро покинуть помещения. Этот толчок сыграл спасительную роль, потому что последовавший через 15 мин новый толчок вы¬ звал обвалы во многих зданиях, но людей там уже не было. Толчки сопровождались сильным гулом. Наибольшую сейсмостойкость показали деревянные здания и наименьшую - здания с несущими стенами из сырцового и обык¬ новенного кирпича. Промежуточное положение заняли крупнопа¬ нельные дома, из которых 12% имели тяжелые повреждения, 63%- повреждения средней тяжести и 25 % - незначительные. Мероприятия по ликвидации последствий землетрясения в Газли условно можно подразделить на четыре группы: устройство палаточного городка; восстановление и усиление сохранившегося жилищного фонда, восстановление промышленной зоны; развер¬ тывание нового строительства. Строительством палаточного городка руководил заказчик- трест Тазлинефтегаздобыча". На устройство и установку палаточ¬ ного городка было затрачено около 1 млн.руб. 24
Восстановление сохранившегося жилищного фонда (табл.З) производилось силами СМУ-3 Бухарагаэпромстрой, причем реше¬ ния по восстановлению, которые были изложены в работе [19], фактически на практике йе соблюдались и из всей застройки ре¬ монту подвергались лишь двухэтажные крупнопанельные и часть деревянных домов (щитовых). По данным материалов отчетности на 20 марта 1984 г. (дата второго землетрясения), из 22 крупнопа¬ нельных домов, намеченных к восстановлению, было усилено лишь 9. Таблица 3. Данные по восстановлению жилой застройки Здания Этажность | Принятое решение Крупнопанельные 4 2 Снести 22 отремонтировать, остальные снести Кирпичные 2 1 Снести Щитовые деревянные 1—2 Двухэтажные снести, одноэтажные отремонти¬ ровать Сырцовые дома с деревянными каркасами 1 Снести Сырцовые и др. 1 1/ Здания промышленной зоны восстанавливали путем усиле¬ ния кирпичных зданий с помощью двустороннего обрамления стен стальными трубами или балками без связи со стенами. В объ¬ ектах с несущим железобетонным каркасом (7 зданий) колонны каркасов были обрамлены уголками от уровня пола до низа пере¬ крытия, по продольным рядам колонн установлены диагональ¬ ные связи, а по верху колонн выполнено обрамление опорных участков стропил. Наружные кирпичные стены заменяли навес¬ ными керамзитобетонными или трехслойными панелями с об¬ шивкой из алюминиевых или асбестоцементных листов. Основной объем строительно-монтажных работ на восстанов¬ лении был направлен в 1976 г. на строительство нового жилья, со ¬ циальных и культурно-бытовых объектов. Данные о жилой за¬ стройке по состоянию на март 1984 г. приведены в табл. 4 . Кроме того, было построено несколько общественных зданий из железо¬ бетона (школы, детские сады, общественный центр и тд.) . Строи- 25
Таблица 4. Данные о жилой застройке в Г азли по состоянию на март 1984 г. Здания Этажность Степень повреж¬ ден ности Принятое решение Жилые здания Крупнопанельные, усиленные полимерными шпонками 2 2-3 Усилить вновь Деревянные, щитовые (по¬ стройки до 1976 г.) 1 2 Часть усилить, часть снести Кирпичные 2 3 Разобрать Монолитные, керамзитобе¬ тонные 2 2-3 Восстановить Виброкирпичные 2 2-3 •• Деревянные, щитовые (по¬ стройки после 1976 г.) Общественные здания 1 2-3 Отремонтиро¬ вать Школа каркасно-панельная на 1568 учащихся 2-3 4 Восстановить Школа кирпичная на 1176 уча¬ щихся 2 4 Нет решения Детский сад ’Тунча" (кир¬ пичный) 2 4-5 Разобрать Детский сад "Малышок" (кирпичный) 2 2-3 Отремонтиро¬ вать Общественный центр (комплексной конструкции) 2 2-3 Восстановить Административное здание (кирпичное) 3 4-5 Снести тельство велось по типовым проектам с расчетной сейсмостойко¬ стью 8-9 баллов. На новое строительство в Газли после 1976 г. было израсходовано более 20 млн.руб. Землетрясение 1984 г. позволяет сделать некоторые выводы по восстановлению и усилению зданий. Как следует из данных табл. 4., после землетрясения 1976 г. усилению подвергались: часть крупнопанельных несейсмостойких жилых домов (9 шт.), одно¬ этажные деревянные здания, находящиеся в промышленной зоне. Поскольку новое строительство в Газли после 1976 г. также явилось частью (причем значительной) восстановления, то анализ повреж- 26
пенных зданий, построенных в 1976-1984 гг. Путиловым проектам, представляет большой интерес для практики сейсмостойкого стро¬ ительства. Крупнопанельные жилые дома усиливали с помощью поли- ^ррастворных армированных шпонок (ПАШ), несущую способ¬ ность панелей восстанавливали путем инъецирования в трещины клеевого состава на основе эпоксидных смол. Другие способы вос¬ становления крупнопанельных домов, изложенные в [19], были признаны экономически нецелесообразными. Землетрясение 1984 г. показало, что способ усиления крупнопанельных домов шпонками и эпоксидными смолами является надежным, так как здания, имевшие после землетрясения 1976 г. поврежденность 3,6 и затем усиленные ПАШ, после землетрясения 20 марта 1984 г. имели поврежденность 2,2. Более подробно об усилении этим ме¬ тодом рассказано в [20]. Одноэтажные деревянные щитовые жилые дома, отремонти¬ рованные и усиленные способами, показанными в [16], серьезных повреждений не получили, что свидетельствует о надежности опи¬ санных способов усиления. Решения по усилению промышленных и некоторых обще¬ ственных зданий были приняты в 1976 г. до некоторой степени по¬ спешно и непоследовательно, что и доказывает их поврежденность в марте 1984 г. Так, ряд объектов был усилен с чрезмерным и неоп¬ равданным расходом стали, без связи со стенами. Поскольку стены в зданиях были фактически расчленены на отдельные блоки тре¬ щинами, то устройство каркаса в данном случае только предотвра¬ тило обрушение. В здании детского сада “Малышок" были усилены одни простенки наружных стен. Этого оказалось недостаточно. Же¬ лезобетонные колонны производственных зданий, усиленные стальными уголками, которые не были доведены до фундаментов, не могли предотвратить повреждений наиболее нагруженной зоны колонны. Здания новой (после 1976 г.) застройки получили в марте 1984 г. разную степень поврежденйя (см. табл. 4), особенно пострадали школьные и общественные здания. В целом состояние зданий и сооружений в Газли и на территории газовых промыслов позволя¬ ет сделать следующие выводы: а) строительство домов из штучного кирпича нецелесообразно, так как в местных условиях трудно добиться нужного качества строительства из этого материала; по этой же причине примене¬ ние штучного кирпича нецелесообразно даже для устройства внут¬ ренних перегородок в зданиях; 5л применение кирпича возможно в виде виброкирпичных Оков при условии обеспечения совместной работы блоков; 27
в) наиболее подходящим типом зданий для местных уело- вий являются крупнопанельные и монолитные из керамзитов бетона, если ориентировать застройку на длительный срок эксплу¬ атации; г) конструктивные решения культурно-бытовых зданий нуж¬ даются в серьезной доработке:уменьшении пролетов внутренних помещений, уменьшении ослабления несущих продольных стен оконными проемами, создании симметричных внутренних рам, увеличении надежности крепления перегородок к стенам и пере¬ крытиям; создании продольных внутренних стен и антисейсмиче¬ ских швов; д) требуется повышение уровня технического надзора за каче¬ ством строительства и выполнением антисейсмических меропри¬ ятий; е) при эксплуатации зданий в Газли необходим постоянный контроль за состоянием системы дренажных устройств; ж) при сооружении промышленных зданий надо стремиться уменьшать массу элементов стеновых ограждений, а также отка¬ заться от бескаркасных гипсобетонных перегородок. 20марта1984г. в 1ч29мин по местному времени в районе Газ¬ ли произошло сильное землетрясение с магнитудой 7,2. Эпицентр землетрясения находился в 30-40 км северо-западнее Газли. Глу¬ бина очага была примерно 30 км. В Газли сила землетрясения рав¬ нялась 8-9, ав некоторых местах поселка - более 9 баллов. Немед¬ ленно в ту же ночь 20 марта после сообщения в Москву о землетря¬ сении начали поступать специальными самолетами в Бухару, а от¬ туда направляться в Газли палатки для размещения оставшегося без крова населения. Всего было доставлено 2706 палаток, 200 юрт, 360 вагончиков (табл. 5). Таблица 5. Данные по организации палаточного городка вмес тим ост ь, чел. Палатки число, шт. общая вмести¬ мость, чел. Вагончики назначение число, шт. 50 30 1500 Столовая 30 40 60 2400 Магазин 26 10 150 1500 Душевые 4 4 2466 9864 Жилые 300 Всего 2706 15 264 360 28
Кроме жителей в палатках разместились: больница на 75 коек, поликлиника на 100 посещений в день, три детских, сада (два на 90 п один на 75 мест), детские сады "Малышок" и "Гунча" на 160 мест каждый и три школы на 1030, 660 и 665 учащихся. Значительное пйсло детей вывезли за пределы Газли. Палаточный городок был снабжен 1100 газобаллонными установками. Строительство город¬ ка обошлось в 2 млн.руб. Восстановление жилищного фонда и промышленной зоны.Все силы при восстановлении жилищного фонда Газли были направ¬ лены на ремонт одноэтажных деревянных зданий, частично на ре¬ монт крупнопанельных домов и на новое строительство деревян¬ ных щитовых домов. Крупнопанельные здания, однажды уже усиленные, восста¬ навливали по методике Таш- и ТбилЗНИИЭП полимерными шпонками и инъецированием трещин эпоксидными составами. Усиление одного двухэтажного дома стоило 30-70 тыс.руб. (в сред¬ нем 50 тыс.руб. на один дом). Деревянные щитовые дома ремонтировали способами усиле¬ ния, которые были разработаны после ташкентского землетрясе¬ ния 1966 г. [16]. В зависимости от степени повреждения и местных грунтовых условий стоимость ремонта составляла 4-6 тыс.руб. Работы по ремонту проводились без проектно-сметной доку¬ ментации по рекомендациям Таш- и ТбилЗНИИЭП, а по деревян¬ ным домам - УзНИИградостроительства. Для нового строительства решено было использовать одно¬ этажные одно- и двухквартирные деревянно-панельные дома по типовым проектам. Для таких домов дополнительно разработали соответствующие антисейсмические мероприятия. Решено было построить в Газли 1500 деревянных домов, из них на 15.11 . 1984 г. построили свыше 700, что составляло 50 тыс. м^ жилой площади. Одновременно восстанавливали объекты промышлен¬ ной зоны с объемом работ в 1984 г. около 2,5 млн.руб. Таким обра¬ зом, всего при восстановлении жилищного фонда, объектов про¬ мышленной зоны и на новом строительстве жилых домов Газли в 1984 г. было освоено около 20 млн.руб., что характеризует высокий темп строительного производства. Организация строительных работ. Проведение восста¬ новительных работ по Газли Бухарским штабом по ликвида¬ ции последствий землетрясения было поручено строительным организациям Мингазпрома (Бухарагазпромстроя) и Миннефте- зстроя с примерно равным объемом работ. В строительных орга¬ низациях для выполнения объемов работ по восстановлению в Умме 20 млн.руб. в течение оставшихся до конца 1984 г. 9 мес по- е мартовского землетрясения трудились дополнительно 500 29
посланцев из других областей и республик и 800 чел. из сту¬ денческих отрядов. В работах принимали участие болгарские строители. Максимальное число работающих в июле 1984 г. было около 2500 чел. Заказчиком на проведение ремонтных работ выступало объе¬ динение Газлинефтегаздобыча Мингазпрома СССР, основным подрядчиком являлся трест Миннефтегазстроя Бухарагазпромст- рой. Работал Штаб по восстановлению Газлй. Технология работ по усилению крупнопанельных домов разра¬ ботана в институтах Таш- и ТбилЗНИИЭП. Основными операция¬ ми были: сверление отверстий в железобетоне и инъецирование эпоксидного состава в полученную штрабу. Отверстия высверлива¬ ли электро- или пневмосверлилками со сверлами с алмазным на¬ конечником. При инъецировании трещин использовали нестан¬ дартное оборудование, сконструированное указанными выше инс¬ титутами. Работы производили специализированные бригады СМУ-3 треста Бухарагазпромстрой. Деревянные щитовые дома ремонтировали по рекомендациям УзНИИградостроительства. Ремонт таких домов включал: подъем и выправление дома, ремонт фундаментов, полов, скрепление внутренних перегородок с наружными стенами, ремонт перекры¬ тий и кровли, замену дымоходов, ремонт электропроводки, отде¬ лочные работы, ремонт инженерных сетей. Для подъема и вы¬ правления дома использовали ручные домкраты. При сверле¬ нии отверстий для крепежных болтов по усилению перегоро¬ док и стен использовали ручные электродрели. Остальные ра¬ боты производили вручную, кромё земляных работ по откопке поврежденных коммуникаций, где использовали машины на базе трактора "Беларусь". Бригада из 3-5 чел. ремонтировала один дом в течение 1 мес. Новое строительство велось в Газли по проекту УзНИИградо¬ строительства. Бригада из 15 чел. возводила один дом за 1 мес. Опыт восстановления в Газли показал, что для успешного вы¬ полнения восстановительных работ неббходимы рабочие специ¬ альных квалификаций, которые в условиях высокого темпа работ могут обеспечить необходимое качество строительства. Кроме то¬ го, стройка нуждается в малогабаритной технике для производства работ в стесненных условиях, а также в механизмах по разборке зданий. Все это свидетельствует о необходимости плановой подго¬ товки к ликвидации возможных последствий ожидаемых земле¬ трясений. Организовать восстановительные работы в Газли можно было бы по-другому. Действительно, если бы вместо строительства но¬ вых одноэтажных жилых домов приступили к восстановлению су¬ ществующих двухэтажных домов современной застройки (кир- зо
ЛИЧНЫХ, монолитных и тд.), то жилищный фонд можно было вос¬ становить быстрее и получить значительный экономический эф¬ фект. Однако для реализации этою варианта необходимо было за¬ благовременно до землетрясения иметь проект организации вос¬ становительных работ, в том числе необходимые проекты и техни¬ ческое обеспечение на этот вид строительства. Следовательно, под¬ готовка к землетрясению должна быть планово-организационным мероприятием. Отсутствие таких мероприятий обусловливает не¬ обходимость решать проблему получения (восстановления) про¬ изводственных и жилых площадей за счет строительства времен¬ ных зданий и сооружений, что не является лучшим и экономич¬ ным решением, так как временные объекты рано или поздно при¬ дется ликвидировать, а продолжительность их строительства с учетом времени поставок материалов и оборудования сопоставима с продолжительностью восстановительных работ при повреждени¬ ях капитальных объектов до 3 и 4 степеней, которые имели место при газлийских землетрясениях. Карпатское землетрясение 1977 г. 4 марта 1977 г. в 22 ч 24 мин на территории Молдавии про¬ изошло землетрясение. В Кишиневе интенсивность его была более 6 баллов. Жилые и общественные здания со стенами из штучных мате¬ риалов (из каменной кладки в комплексных конструкциях) в Мол¬ давской ССР по конструктивным схемам можно подразделить на следующие группы: а) здания из самана и кирпича-сырца; б) зда¬ ния со стенами из пильного известняка с деревянными перекры¬ тиями, построенные до 1960 г.; в) то же, с железобетонными пере¬ крытиями, построенные до 1969 г.; г) то же, построенные после В результате обследования более 400 зданий было сделано сле¬ дующее заключение: 1. Здания из самана и кирпича-сырца в большинстве своем по¬ лучили значительные повреждения, к дальнейшей эксплуатации не пригодны и восстановлению не подлежат. 2. Каменные здания, построенные по типовом проектам про¬ шлых лет, требуют усиления несущих конструкций, без чего они не пригодны к дальнейшей эксплуатации. 3. Каменные и крупнопанельные здания из монолитного железобетона, выполненные в соответствии с действующими нормами строительства в сейсмических районах, повреждений и трещин не имеют и требуют небольшого ремонта. 31
Карпатское землетрясение 1986 г. Очаг землетрясения, произошедшего 31 августа 1986 г. в 1 ч 28 мин, находился в 220 км к юго-западу от Кишинева в районе горного хребта Вранча на территории Румынии. Глубина очага землетрясения 100-150 км, магнитуда 7,3. Интенсивность земле¬ трясения на территории республики достигала в отдельных местах 8 баллов. Сотрясение земной поверхности ощущалось в Одессе си¬ лой 4-5 баллов, в Киеве и Симферополе - 4, в Москве и Ленингра¬ де - 2-3 балла. На территории Молдавии землетрясение продолжалось 40- 50 с с периодом около 0,25-0,3 и 0,6-0,8 с. Землетрясение нанесло значительный ущерб народному хозяйству. В стоимостном вы¬ ражении непосредственный ущерб составил более 500 млн.руб. Были повреждены свыше 55 тыс. жилых домов, сотни школ, дошкольных учреждений, объектов здравоохранения, торговли и сферы услуг. В аварийное состояние пришли 1101 жилой дом государственного и 3432 дома индивидуального жилищного фонда, более 12,5 тыс. чел. лишились крова и нуждались в пересе¬ лении. Среди населения были жертвы и пострадавшие (погибли 2 чел., около 50 травмировано и госпитализировано, примерно 600 чел. оказана медицинская помощь). Для ликвидации последствий землетрясения исполкомы го¬ родских и районных Советов народных депутатов приняли реше¬ ние: предоставлять гражданам, дома которых пострадали, квар¬ тиры вне очереди в домах, построенных за счет долевого уча¬ стия в жилищном строительстве предприятий и организаций, в которых они работают, а также в других домах, независимо от их ведомственной принадлежности, в домах жилищно-стро¬ ительных кооперативов (с последующей компенсацией) как для постоянного, так и временного проживания; привлекать ремонтно-строительные и строительные организа¬ ции к производству восстановительных работ по прямым догово¬ рам с соответствующими организациями-заказчиками мини¬ стерств и ведомств; осуществлять финансирование работ в 1986-1987 гг. по единич¬ ным расценкам (без смет) независимо от стоимости объекта, за фактически выполненные работы по актам. Госстрою Молдавской ССР совместно с министерствами и ве¬ домствами с привлечением проектных организаций республики поручено в течение двух недель обследовать и выдать экспертные заключения по поврежденным зданиям и сооружениям, а также принять меры к ускорению разработки! проектно-сметной доку¬ ментации. Министерства и ведомства республики должны были 32
организовать круглосуточную работу и сверхплановое производст¬ во строительных материалов (цемента, шифера, блоков пиленых, кирпича и др.) с обеспечением их поставки для выполнения вос¬ становительных работ. Транспортным организациям республики поручено обеспечить бесперебойную доставку строительных гру¬ зди в места назначения. В республике повсеместно принято решение об удлинении ра¬ бочего дня на 1 ч, об организации субботников для восстановления и ремонта жилищного и производственного фонда. ЦК КПСС и Советом Министров СССР принято постановле¬ ние "О мерах по ликвидации последствий землетрясения в Мол¬ давской ССР", в котором изложен ряд мероприятий для ускорения ликвидации последствий землетрясений й частичной компенса¬ ции ущерба, в том числе: выделить дополнительно на капитальный ремонт 30 млн. руб. из резервного фонда Совета Министров СССР; разрешить за счет средств бюджета республики единовремен¬ ную денежную помощь населению в размере до 300 руб. на семью в зависимости от степени причиненного ущерба; поручить Госплану СССР и Госснабу СССР дополнительно выделить в 1986 г. и предусмотреть повышенные нормы матери¬ ально-технического обеспечения в 1987 г., включая машины, обо¬ рудование и кабельные изделия; выполнить в организациях, подведомственных соответствую¬ щим министерствам и ведомствам СССР, все ремонтно-восстано¬ вительные работы либо строительство новых зданий взамен разру¬ шенных без уменьшения плана заданий по вводу в действие про¬ изводственных мощностей и основных фондов на 1986-1990 гг.; возместить строительным, проектным и другим организаци¬ ям, осуществляющим работы по ликвидации последствий земле¬ трясений, все расходы на передислокацию, командировки, допол¬ нительные затраты на перевозку техники и материалов, оплату за сверхурочные работы и работы в выходные дни; разрешить выдачу кредита индивидуальным застройщикам с погашением его в течение 15 лет, начиная с пятого года по¬ сле окончания строительства; предусмотреть меры по. расширению и новому строительст¬ ву на территории Молдавии предприятий по производству и до¬ быче строительных материалов. Анализ результатов обследования зданий и сооружений пока¬ зал, что современные объекты, запроектированные в соответствии с нормами и построенные с соблюдением технологии производст¬ ва работ, хорошо выдержали землетрясение. Это позволило сде¬ лать следующие выводы: зз
в каркасных зданиях и сооружениях несущие элементы имеют отдельные трещины, достигающие 1 мм, а в отдельных случаях обнаруживаются трещины до 5-10 мм и выколы бетона; ограждающие навесные конструкции полностью сохрани¬ лись, но в местах закрепления и в стыках между панелями имеются неббльшие волосяные трещины; все здания и сооружения с несущими панельными конст¬ рукциями хорошо перенесли землетрясения, в отдельных случа¬ ях отмечаются небольшие трещины в узлах соединения и в кон¬ тактных зонах; монолитные железобетонные конструкции, в том числе вы¬ полненные в скользящей опалубке, сохранились без повреждений; каменные здания и сооружения имеют повреждения 3-4 й сте¬ пени, включая расслоение кладки и выпадение отдельных элемен¬ тов; в зданиях и сооружениях высотой более двух этажей отмечают¬ ся повсеместные повреждения перегородок, выполненных из кир¬ пича и пиленого ракушечника размерами 20x30 и 50x30 см, сбор¬ ные перегородки повреждены меньше; одноэтажные здания каменной кладки и из саманного кир¬ пича получили в несущих элементах и перегородках незначи¬ тельные повреждения; одно-двухэтажные здания практически не имеют поврежде¬ ний, что вызвано спецификой спектрального состава землетрясе¬ ния (характерные периоды колебания более 0,2 с); заводские кирпичные трубы высотой до 60 м, как правило, получили повреждения в виде трещин шириной до 1 см, рас¬ положенных в верхней четверти трубы, в некоторых случаях трубы требуют капитального ремонта с усилением; в электросетях повреждений нет; подземные коммуникации водопроводной и канализационной сети имеют отдельные повреждения в виде нарушения целостно¬ сти стыков труб и угловых соединений; утечек газа из магистральных газопроводов нет; газопроводы распределительных сетей имели единичные по¬ вреждения, связанные с разрушениями поддерживающих их эле¬ ментов; повреждений фундаментов и подземных сооружений не обна¬ ружено. Землетрясение выявило отдельные (единичные) случаи плохого качества строительных работ. Например, в Кишиневе из- за нарушения технологии бетонирования (замороженная кладка и несоблюдение правил бетонирования стен после технологических перерывов) повредилась цокольная часть монолитного железобе¬ тонного дома (проспект Мира, 22) и произошло поэтажное рассло¬ ение бетонной кладки дома К11 на ул.Куйбышева. 34
Наряду с достаточно высокой и четкой организованностью ра¬ бот, квалифицированным управлением и грамотно разработанны¬ ми оперативными й плановыми мероприятиями по ликвидации последствий землетрясений необходимо отметить следующие серьезные недостатки: в республике нет подразделений, оснащенных оборудованием и инструментами, ориентированных на квалифицированное вы¬ полнение ремонтно-восстановительных работ; в производственных и проектных подразделениях нет типо¬ вых и рекомендуемых решений по конструктивному и технологи¬ ческому решению восстановления поврежденных элементов зда¬ ний и сооружений; из-за отсутствия необходимых решений о возможных вариан¬ тах восстановления местные органы управления принимали ре¬ шения о сносе поврежденных объектов, надеясь быстро построить новое здание или сооружение, что не всегда было экономически целесообразно; при выборе объемно-планировочных и конструктивных реше¬ ний не учитывался характерный спектр Карпатских землетрясе¬ ний, который достаточно устойчив и выражается в периодах коле¬ бания, равных 0,2--0,3 и более 0,6 с. Анализ последствий землетрясения в г. Газли Бухарской обл. (1976 и 1984 гт.) и Карпатского землетрясения (1986 г.) показал, что в отечественных нормах недостаточно регламентированы проектирование и конструктивное исполнение ненесущих ка¬ менных ограждающих стен и перегородок, которые повсеместно повреждаются и стоимость их ремонта составляет основную долю ущерба при восстановительных работах. Армянское землетрясение 1988 г. 7декабря 1988г. в 10 ч 41 мин по московскому времени в северных районах Армении произошло сильное землетря¬ сение с эпицентром в районе гг. Спитак, Кировакан и Ленинакан интенсивностью 10 баллов. Это наиболее мощное землетрясение на Кавказе за весь период наблюдений, начиная с XI в. Отмечено также, что с 7 по 15 декабря того же года про¬ изошло еще 367 толчков, 94 из них свыше 5,5 баллов. Диаметр зо¬ ны поражения -- 80 км. В зоне бедствия оказались 700 тыс. чел., из которых без кро¬ ва остались более 500 тыс. чел. Погибли около 50 тыс. чел. В Спитаке не сохранилось нй одного годного для эксплуатации Жилого дома, в Ленинакане пострадало около 90 % домов, в Киро- вокане около 60 % домов, полностью разрушены десятки сел. В це¬ 35
лом по зоне количество происшедших в негодность домов состав¬ ляло 69 % всего жилищного фонда. Много недостатков было выяв¬ лено на уровне проектов, неверно определялась сейсмичность уча¬ стков строительства. Низким было качество строительства жилых домов массовой застройки. Пострадало также много промышлен¬ ных предприятий. Ущерб составил примерно 8,5 млрд. руб. Для ликвидации последствий землетрясения была создана правительственная комиссия. Для координации работ во всесо¬ юзном масштабе создана комиссия Политбюро ЦК КПСС. Пер¬ воочередные работы было решено проводить в два этапа: пер¬ вый -- спасти людей, извлечь погибших и похоронить их; вто¬ рой - эвакуировать население. Всего за 10 сут следовало эвакуи¬ ровать 50-70 тыс. чел. В Армению немедленно было направлено 130 тыс. палаток, сборные щитовые дома и жилые вагончики, передвижные котель¬ ные, электростанции. Среди грузов первоочередной отправки - 200 тыс. комплектов теплой одежды, дизельное топливо, бензин. На 12 декабря 1988 г. 15 254 чел. были извлечены из-под завалов живыми. 24 390 чел., извлеченных из -под руин, оказались погиб¬ шими, 427 чел. умерли в больницах. На 24 декабря из районов бед¬ ствия вывезены 105 тыс. чел., из них 65 тыс. - в здравницы и дома отдыха южных регионов страны. Согласно постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР о мерах помощи Армянской ССР предусмотрено восстано¬ вить и построить в 1989-1990 гг. в городах и поселках городского типа жилые дома общей площадью 4 млн.м^, школы, дошколь¬ ные учреждения, больницы, поликлиники. На селе будут соору¬ жаться дома общей площадью более 1,6млн.м ~ производствен¬ ные помещения. Министерствам и ведомствам СССР поручается восстановить и построить более 130 промышленных предприятий, а также жилые объекты социальной сферы. В городах севера республики насчитывается более 1500 домов, которые можно снова заселить при условии усиления их конструк¬ ций и капитального ремонта. Только в Кировакане за счет восста¬ новления аварийных домов можно решить жйлищную проблему для 80 тыс. чел. Определены здания, которые невозможно восстановить или отремонтировать. В Ленинакане их сотни, они будут взорваны то¬ чечными и направленными взрывами. Часть уцелевших зданий будет усилена на 9 баллов. Спитак будет строиться вновь на свободных, менее сейсмоо- пасных территориях, западнее ранее существовавшей застройки. Совет Министров Армянской ССР 3 января 1989 г. утвер¬ дил проекты генпланов городов Кировакана, Ленинакана и Спитака. Все проекты будут вынесены на широкое обществен¬ 36
ное обсуждение. Утверждены также 111 генпланов сел и населен¬ ных пунктов. Все здания с числом этажей не более 4 рассчитаны на 9 баллов. За два года предстоит построить 2 млн. 97 тыс.м2 жилья в Ле¬ нинакане, 1 млн. 131 тыс.м2 - в Кировакане. По предварительной оценке, стоимость работ по восстановлению и новому строи¬ тельству равняется 5 млрд.руб. В дальнейшем эта цифра будет уточняться. Впервые в ликвидации последствий землетрясений в СССР приняли участие иностранные государства. На 15 декабря 1988 г. пострадавшие в Армении получили помощь от 67 стран и ЮНЕ¬ СКО. Из-за рубежа прибыло более 100 спецрейсов, работали 1900 специалистов. Имеется много интересных предложений по восстановле¬ нию разрушенного. Австрийцы, например, предложили безвозмездно построить завод по производству сборных домиков, причем первые домики могут сойти с конвейера че¬ рез 30 сут после начала строительства завода. Подобное пред¬ ложение получено и от итальянцев: они предлагают передвиж¬ ной завод по производству домиков. После постройки одного села завод перемещается на новое место. Достигнута договоренность с французской фирмой "Серик", которая привезет и построит 100 временных сейсмостойких до¬ мов, рассчитанных на 9 баллов. Эта же фирма готова поста¬ вить завод, который будет выпускать по 20 домов в сутки. Ве¬ дутся переговоры с другими фирмами. Изучение изложенного материала по организации восстанови¬ тельных работ после крупных землетрясений дает возможность сделать некоторые обобщающие выводы: 1. Восстановление после крупного землетрясения состоит, как правило из трех этапов: строительство временного жилья (палаточные городки); ремонтные работы по восстановлению поврежденных зданий и сооружений; новое строительство с учетом антисейсмических мероприятий. 2. Способы проведения ремонтных работ по восстановлению и усилению поврежденных зданий, применявшиеся в разных ■городах, мало отличаются друг от друга (за исключением Газ- пи, где применялся новый способ восстановления с использо- вание1м полимерных шпонок). 3. В зависимости от типа зданий, преобладающих в застройке города до землетрясения, в восстановительных работах может от¬ 37
сутствовать тот или иной этап, а также изменяться процентное со¬ отношение этапов по восстановлению в целом. Действительно, если в застройке преобладают одноэтажные здания из местных материалов на основе глины, то присутству¬ ют, как правило, все три этапа (Ташкент, Дагестан, Газли), при¬ чем третий этап является преобладающим. Если в застройке преобладают современные здания с антисейсмическими усилени¬ ями (Петропавловск-Камчатский, Кишинев), то первый и третий этап отсутствуют, а преобладает второй этап (ремонтные работы). 4. Во многих случаях города не были готовы к землетрясению. Поскольку в них отсутствовали перспективные планы восстанов¬ ления, то решения, которые были приняты в спешном порядке сразу после землетрясения, оказывались не всегда рациональны¬ ми. Так было, например, в Ташкенте, где для нового строительства выбрали территорию с повышенной сейсмичностью, или в пос. Газли в 1984 г., где большое число поврежденного, но способного еще служить жилья не было отремонтировано, а восстановление поселка пошло по линии массового строительства нового жилищ¬ ного фонда из деревянных щитовых домов. Принимаемые нерациональные решения при организации восстановительных работ ведут к большим перерасходам де¬ нежных средств и к затягиванию восстановительных работ. На¬ пример, в Ташкенте, если бы новая застройка развивалась на территории с меньшей сейсмичностью, было бы сэкономлено, по мнению автора работы [4], более 15 млн.руб. А в Газли, если бы восстановительные работы велись по линии ремонта каменных, монолитных и других современных, жилых домов, было бы сэко¬ номлено, по мнению авторов данной книги, 8 млн.руб. Таким образом, организацию восстановительных работ требу¬ ется начинать задолго до наступления землетрясения, и в городе должен иметься разработанный план восстановления на случай землетрясения. 3. Ремонтво-восстановжтельные работы в си стем е жилкомхозов Правильный уход за эксплуатируемыми зданиями, высокое качество капитального ремонта продлевают срок их службы, повы¬ шают уровень благоустройства и комфорта. Следует отметить, что ремонтно-строительные организации городов выполняют слож¬ ные работы по ремонту и усилению оснований и фундаментов, укреплению наружных и внутренних стен, замене пришедших в негодность перекрытий, перегородок и других конструкций жилых зданий. В каменных многоэтажных зданиях разбирают 38
крыши и все приходящие в негодность внутренние конструк¬ ции, улучшая при этом планировку квартир и инженерное обору¬ дование. Выполнение таких ремонтных работ в техническом отно¬ шении представляет не меньшие трудности и сложности, чем строительство новых зданий. Большие, сложные и многообразные работы по капитальному ремонту жилых домов в настоящее время осуществляются приме¬ нением индустриальных методов капитального ремонта. Эта ме¬ тоды требуют своевременной разработки высококачественной про¬ ектно-сметной документации, применения сборных конструкций и деталей (преимущественно из бетона и железобетона), макси¬ мального использования при ремонтно-восстановительных рабо¬ тах комплексной механизации и автоматизации, а также организа¬ ции выполнения работ поточными методами по заранее состав¬ ленным проектам производства работ и технологическим картам на отдельные процессы и виды работ [7]. Структура ремонтно-строительных организаций Ремонтно-строительные предприятия являются подрядны¬ ми организациями и на них распространяется положение о со¬ циалистическом государственном производственном предприя¬ тии. Но структура и подчиненность ремонтно-строительных орга¬ низаций в разных городах различны. В Москве более 30 ремонтно-строительных трестов и 130 их подразделений, подчиняющихся Главному управлению и рекон¬ струкции жилых и общественных зданий Мосгорисполкома и ис¬ полкомам районных Советов. Кроме того, при каждом райжилуп¬ равлении города есть свое РСУ, выполняющее текущий и выбо¬ рочный капитальный ремонт зданий. В Ленинграде при исполкоме Ленгорсовета создано Управле¬ ние капитального ремонта, которое осуществляет, как правило, комплексный капитальный ремонт жилых и общественных зда¬ ний. В его состав входят шесть ремонтно-строительных трестов. В1968 г. возникла и получила развитие новая организационная форма - производственные объединения в виде республиканских, краевых и областных управлений. В настоящее время в системе местных Советов РСФСР и Главного управления Росглавремстрой Минжилкомхоза РСФСР имеются 30 управлений (объедине¬ ний): Комиремстрой, Карелремстрой, Дагестанремстрой и т.п. Это прогрессивная форма управления ремонтно-строительным производством. В зависимости от объема работ (в стоимостном выражении), выполняемых ремонтно-строительными организациями, ремон- 39
ты подразделяются на малые - до 10тыс.руб.; средние- 10-’ 50 тыс.руб.; крупные — более 50 тыс.руб. Проектно-сметную доку- ментацию разрабатывают только на средние и крупные ремонты[8]. При капитальных ремонтах зданий, расположенных в Россий¬ ской Федерации, разработку проектно-сметной документации про¬ изводят в соответствии с Инструкцией по составлению проектно¬ сметной документации на капитальный ремонт жилых и обще¬ ственных зданий, согласованной с Госстроем СССР,. Капитальный ремонт выполняют также в зависимости от характера и объема ре¬ монтных работ по расценочным описям работ. Расценочные опи¬ си работ разрешается составлять при общем объеме ремонтных работ по одному зданию, не превышающему 2 тыс.руб. По реше¬ нию советов министров союзных республик указанный предел мо¬ жет повышаться для наиболее крупных городов до 10 тыс.руб. Повышение индустриализации ремонтного производства Как и в строительстве, основным направлением совершенство¬ вания ремонтно-строительного производства является повышение степени сборности конструкций и расширение области примене¬ ния строительных полуфабрикатов и заводских заготовок. При ремонте зданий с заменой перекрытий, перегородок и других на первое место выступают задачи разработки и внедрения индустриальных конструкций. При ремонте зданий с Сохранени¬ ем существующих конструкций важное значение имеет индустри¬ ализация процессов монтажа санитарно-технического оборудова¬ ния и отделки зданий. Создана широкая номенклатура сборных железобетонных конструкций для капитального ремонта жилых и обществен¬ ных зданий [9]. Перекрытия. Разработаны модификации балочных перекры¬ тий из железобетонных балок таврового сечения с межбалочным заполнением легкобетонными вкладышами, из железобетонных предварительно напряженных балок рельсового сечения, из со¬ ставных железобетонных балок таврового сечения. Создание новых конструкций для ремонта велось также по ли¬ нии их укрупнения. Так, были созданы широкополочные балки- настилы массой до 1-1,2 т и пустотелые настилы с выпускными ребрами массой до 2 т, сборно-монолитные конструкции перекры¬ тий с облегченными несущими элементами (перекрытия конст¬ рукции Лаптера, РНИИ АКХ, института Белжи л проект). Индустриализация работ по устройству деревянных перекры¬ тий заключается в вытеснении традиционного межбалочного за- 40
долнения накатами из досок и подшивки более эффективной конструкции с готовыми и одранкованными щитами наката, разработаны и другие прогрессивные конструкции деревянных перекрытий: с межбалочным заполнением из гипсовых плит; монтируемые из крупноразмерных деревянных панелей. Внутренние несущие каркасы. Для ремонта зданий с про¬ летом более 6 м при наличии мощных монтажных кранов це¬ лесообразно применять внутренний несущий железобетонный каркас из крупноразмерных элементов. В случае применения лег¬ ких передвижных кранов возможна сборная конструкция каркаса из мелкоразмерных элементов. Крыши. При капитальном ремонте каменных зданий, имею¬ щих в. плане прямоугольные очертания, применяют конструкции сборных крыш из железобетонных кровельных панелей двойного таврового сечения (при наличии мощных башенных или стрело¬ вых кранов) и таврового сечения (при работе с применением лег¬ ких передвижных кранов грузоподъемностью 800 кг). Армоцементная панель аналогичной конструкции имеет повышенную водостойкость и лучшие технико-экономические показатели. При ремонте каменных зданий с усложненной конфигурацией в плане, а также деревянных зданий применяют сборные дощатые стропила из элементов заводского изготовления. Лестницы. Для замены существующих или устройства но¬ вых лестниц при капитальном ремонте каменных зданий раз¬ работаны конструкции сборных лестниц из крупноразмерных эле¬ ментов. Конструкции лестниц решены также в мелкосборном ва¬ рианте. Перегородки. При капитальном ремонте каменных зданий с применением башенных кранов целесообразно использовать крупнопанельные и межквартирные перегородки и санитарно¬ технические кабины. При отсутствии достаточно развитой производственной ба¬ зы и мощных кранов, а также при ремонте и замене перегоро¬ док в зданиях без полной замены перекрытий и крыши применя¬ ют перегородки из гипсовых (гипсошлаковых, гипсоопилочных) плит. В качестве перегородок санитарных узлов и кухонь в этом случае применяют легкобетонные плиты и керамические блоки. В ремонтно-строительном производстве все большее примене¬ ние находят конструкции из древесины и металла (из эффектив¬ ных профилей стали и алюминия). В настоящее время имеется определенный разрыв между сте¬ пенью научной и проектно-конструкторской разработки индустри¬ альных конструкций и объемами их внедрения. Однако в области внедрения сборных конструкций есть резерв, что видно из следую¬ щих данных: 41
Вид работы Степень сборности при капитальном ре¬ монте, % на 1988 г. Комплексный капитальный ремонт каменных зданий с заменой перекрытий: полной 25—40 частичной 20—30 Комплексный капитальный ремонт деревянных и смешанных зданий с заменой перекрытий: полной 15—25 частичной 10—15 Выборочный капитальный ремонт: каменных зданий 10—20 деревянных и смешанных зданий крыш, фасадов и пр 5—10 Индустриализация заготовительных процессов обеспечивает¬ ся путем централизации приготовления растворных и бетонных смесей, малярных составов, создания производственно-заготови¬ тельных мастерских, выпускающих санитарно-технические и электромонтажные заготовки, мерную заготовку для плотничных, столярных и стекольных работ. Развитие этого направления ха¬ рактеризуется показателями, приведенными в табл.6. Таблица 6. Централизация заготовительных процессов Процесс Удельный вес централизованных процессов в общем объеме работ, %, по трестам городским "^территориальным Приготовление растворных и б е то н ¬ 92 71 ных смесей То же, малярных составов 66 43 Раскрой стекла 9 7 Заготовки: кровельно-жестяницкие 6 3 санитарно-технические 40 27 электромонтажные 17 12 Тракторостроителей проспект, 46 261885 259328 В ремонтно-строительных организациях применяют те же материалы^ что и в строительстве: новые прогрессивные типы рулонных гидроизоляционных материалов, утеплители и за¬ полнители, полимерные материалы, деревоплиты, новые мате¬ риалы для отделочных работ и полов [8]. 42
Организация производства основных ремонтно-восстановительных работ Технологические процессы, характерные для ремонтно-строи¬ тельного производства, можно объединить в следующие группы: демонтаж строительных конструкций и инженерного оборудова¬ ния; ремонт, усиление или устройство вновь в ремонтируемом здании фундаментов, стеьГ и перекрытий, монтаж новых сборных конструкций; ремонт или устройство вновь инженерного оборудо¬ вания; внутренние или наружные отделочные работы. Все большую роль при выполнении ремонтно-строительных работ начинают играть машины и механизмы. В настоящее время в ремонтно-строительных организациях городов РСФСР насчиты¬ вается около 200 тыс. единиц различных машин и оборудования, что обеспечивает достаточно высокий уровень механизации от¬ дельных видов работ, однако при этом значительное число рабо¬ чих основного производства ремонтно-строительных организаций занято еще ручным трудом. Ремонт и усиление оснований и фундаментов. Искусст¬ венное закрепление и повышение несущей способности грунтов в основании фундаментов существующих зданий выполняют путем силикатизации, смолизации, цементации, а также термическим способом. Выбор метода усиления естественного основания зави¬ сит от характера грунтов, уровня, скорости движения и химическо¬ го состава грунтовых вод. Цементацию применяют главным образом при наличии круп¬ нообломочных пород. Двухраствдрная последовательная силика¬ тизация пригодна для укрепления средних и мелких песков, одно¬ растворная силикатизация - для лессов и суглинков. Смоление применяют для песков, глинизацию - для лессов, электросилика¬ тизацию - для глин и суглинков. Оригинальной конструкцией усиления оснований, а одно¬ временно фундаментов и даже нижних участков стен является устройство буроинъекционных корневидных свай диаметром 89- 280 мм. Для образования таких свай предварительно высверлива¬ ют отверстия буровыми станками. В отверстия закладывают арма¬ туру диаметром 12-16 мм. Бетонирование ведут под давлением 0,3- - 0,6 МПа через трубы диаметром 18-60 мм. Нагнетание растворов осуществляется через специальные инъекторы — трубки диаметром 19-38 мм и толщиной стенок не менее 5 мм. Инъекторы забивают ц грунт пневматическими1 мо¬ лотками. Для нагнетания растворов в грунт применяют насосные агрегаты НС-3, состоящие из шести насосов производительностью 5 л/мин каждый. При небольшом объеме работ (100-200 за¬ 43
крепляемого грунта) можно применять ручные насосы ГН-200 производительностью до 5 л/мин. Работы по усилению и укреплению фундаментов выполняют в следующих случаях: при разрушении отдельных участков фунда¬ ментов от просадок, размывании грунтов, изменениях в объем¬ но-планировочных и конструктивных решениях зданий, в час¬ тности при устройстве проемов . и отверстий в стенах фунда¬ ментов, а также при увеличении полезной нагрузки в здании. Способов и конструкций по укреплению фундаментов разрабо¬ тано достаточно много. Так, цементацию применяют при марке камня существующего фундамента более 100. Бетонные обоймы используют для безрастворной кладки или когда требуется ушире¬ ние фундаментов на 20-30 см. Железобетонную обойму применя¬ ют для безрастворной кладки при неудовлетворительном состо¬ янии фундаментов или стен на отдельных участках. Для рас¬ ширения подошвы фундаментов используют одно- или двухсто¬ ронние банкеты. Фундаментную плиту применяют при слабых грунтах и больших дополнительных нагрузках. Земляные работы в ремонтно-строительном производстве от¬ носят к числу наиболее механизированных: 35% объема работ вы¬ полняются в настоящее время с применением землеройных ма¬ шин. В то же время при производстве земляных работ около 32% рабочих занято ручным трудом. Это объясняется высокой единичной мощностью техники, малым объемом работ на од* ном объекте ремонта, рассредоточенностью объекта ремонта* стесненностью дворовых территорий с густой сетью подземных коммуникаций. В настоящее время парк землеройных машин ремонтно-стро¬ ительных организаций состоит в основном из одноковшовых экс¬ каваторов и бульдозеров. Следует отметить, что в группе одноков¬ шовых экскаваторов около 65% составляют тракторы с навесным экскаваторным оборудованием, так как машины такого вида луч¬ ше всего удовлетворяют требованиям ремонтного производства. Земляным работам чаще всего предшествуют операции по вскрытию твердых покрытий улиц. Для этого используют лег¬ кие машины ударного действия МГ1-48, МГ1-28, рыхлители, элек¬ трические и пневматические бетоноломы, отбойные молотки, электроперфораторы. Работы по приготовлению бетонной смеси для ремонта фунда¬ мента выполняют с использованием бетоносмесителей СБ-80, СБ- 93, автобетоносмесителей СБ-72 и машин для укладки шприц-бе- тонов. При интенсивной подаче бетонной смеси применяют бето¬ ноукладчики, ленточные конвейеры, бетоно- и растворонасосы: Практика ремонта показывает, что объем монолитного бетона и железобетона в последнее время увеличивается. 44
Ремонт и усиление стен. Для усиления стен при ремонте зданий, устранения деформаций и повреждений стен или для уве¬ личения несущей способности применяют: железобетонные обой¬ мы-рубашки; обоймы из металлических уголков; разгрузочные балки или скобы-стяжки; накладные пояса для предотвращения дальнейшего развития местных деформаций, возможного выпу¬ чивания отдельно стоящих стен при деформации отрыва; замену, перекладку или укрепление отдельных участков, включая обли¬ цовку; инъецирование раствора в трещины, конструкции, уменьшающие свободные пролеты стен или нагрузку на них, - контрфорсы, колонны и тд. Все эти средства широко использова¬ ли для восстановления зданий, поврежденных во время Великой Отечественной войны. В период эксплуатации зданий часто разрушается обшивка из керамической плитки и кирпича, главным образом в нижних эта¬ жах зданий. Ремонт фасада заключается в замене разрушившихся плиток, нанесении вместо снятой облицовки слоя штукатурки с красителем в накрывочном слое под цвет керамических плиток. Штукатурный слой наносят с предварительной набивкой металли¬ ческих костылей и оплетением их вязальной проволокой. ФАсадную часть кладки можно также ремонтировать путем пе¬ рекладки наружного слоя кирпича с устройством замков в виде пе¬ ревязки с существующей кладкой либо с помощью металлических анкеров. Дефекты стен в виде выпучиваний, нарушений первона¬ чальной формы устраняют путем установки прокатных профилей с двух сторон стены в горизонтальном или вертикальном направ¬ лении, называемых разгрузочными жесткими поясами. При ремонте стен обычно выполняют большой объем работ по сверлению отверстий и пробивке борозд. Чаще всего при этом используют ударно-вращательные и ударно-поворотные машины и механизмы с электрическим или пневматическим приводом. Для выполнения значительных объемов штукатурных работ в системе жилкомхозов используют машины и механизмы, хотя уровень механизации этих работ пока еще невысок. Основной объ¬ ем штукатурных работ выполняют вручную из-за технологиче¬ ской невозможности механизировать отдельные процессы и операции, а также из-за рассредоточенности фронта работ при капитальном ремонте. Малярные работы в общем объеме ремонтно-строительного производства составляют 21 % и являются наиболее механизиро¬ ванными (уровень механизации 43 %). Огрунтовку и окраску водными составами производят с помощью электрокраскопуль¬ тов, при небольших поверхностях стен и потолков - с по¬ мощью агрегата, состоящего из растворонасоса производительно¬ стью 1 м^/ч, емкости для окрасочного состава и удочки. При мас¬ 45
ляной окраске оштукатуренных стен и потолков шпатлевку нано¬ сят шпателем вручную или с помощью агрегата СО-24А с удочкой. В последнее время наибольший эффект при сокращении за- трат ручного труда при малярных, облицовочных и обойных рабо¬ тах достигается за счет уменьшения мокрых процессов и внедре- . ния сухих методов отделки с применением плитных и листовых материалов- гипсовых гладких и перфорированных, древесно¬ стружечных облицовочных, древесно-волокнистых водостойких плит "инсулак", гипсовых й асбестоцементных листов, пластмассо¬ вых реек, слоистых пластиков, поливинилхлоридных пленок и то¬ му подобных материалов. Ремонт и усиление перекрытий. Ремонт деревянных перекрытий осуществляют путем замены части наката, замены или усиления концов деревянных балок, замены отдельных балок и целиком конструкций перекрытий на части или всей площади перекрытий. Ремонт монолитных и сборных железобетонных перекры¬ тий включает в себя выполнение следующих операций: усиле¬ ние железобетонной плиты перекрытия или усиление балки, заме¬ ну части плиты, опирающейся на металлические балки, усиление Перекрытия, состоящего из сборных плит, уложенных на металли* ческие балки, и тд. На конструктивное решение по замене перекрытий в значи¬ тельной мере влияют условия производства работ. Так, при час¬ тичной замене перекрытий детали подают через проемы в стенах на место монтажа и обеспечивают горизонтальное их перемеще¬ ние внутри здания. При полной замене элементов применяют ба¬ шенные краны большой грузоподъемности. Изделия, применяемые при замене перекрытий, подразделя¬ ются на три группы: мелкоразмерные, или легкие; среднеразмер¬ ные; крупноразмерные, или тяжелые [9]. Универсальными видами сборных железобетонных изделий для замены перекрытий являются корытообразные и лотковые плиты, укладываемые по железобетонным и металлическим балкам или непосредственно на стеньк В современных условиях индустриального строительства их применяют как при реконст¬ рукции, так и в новых зданиях. В Москве такие плиты известны под наименованием ПРТ (корытообразные) и ПРТм (лотковые). При капитальном ремонте жилых зданий со сплошной заме¬ ной перекрытий и укладкой крупноразмерных элементов, а также при надстройке жилых зданий часто используют башенные краны грузоподъемностью до 5 т включительно (С-391М), КБ-60, С-419, МКС-3 -5 -20, КС-307А и др.). Кроме башенных кранов и кранов с ба¬ шенно-стреловым оборудованием для вертикального транспорти¬ рования материалов и изделий при ремонте зданий применяют 46
строительные подъемники, мелкие стреловые и консольно-балоч- йьЮ краны. По способу подачи грузов подъемники подразделяют¬ ся на подающие груз к оконному или балконному проему (подъем¬ ники типа "к окну") и подающие груз в оконный проем (подъемни¬ ки типа "в окно") [10]. Для выполнения подъемно-транспортных работ при ремонте зданий кроме башенных и стреловых кранов применяют крыше- вЫе краны К-1 и К-11, кран СПК-1000М и кран стреловой мелкораз¬ борный МКРС-1. Монтажные и отделочные работы на высоте выполняют с под¬ мостей, лесов, люлек, автоподъемников. Конструкции лесов быва¬ ют стационарные и передвижные. При работах на зданиях высо¬ той до 60 м используют леса конструкции ЦНИИОМТП. При вы¬ соте здания до 40 м используют леса конструкции Вишнева. Для ремонта зданий и сооружений применяют также универсальные самоподъемные подмости УСП конструкции СКВ Главмосстроя. Усиление здания в целом. Для предотвращения даль¬ нейшего развития местных деформаций в кирпичных зданиях устраивают непрерывные металлические, армокирпичные или железобетонные пояса, которые воспринимают растягивающие усилия и обеспечивают прочность каменной конструкции. Уст¬ ройство таких поясов трудоемко и требует большого количест¬ ва прокатного металла. Напряженные пояса обязательно ставят в плоскости перекры¬ тий. По углам здания пояса связывают уголками с размерами гра¬ ней 100-150 мм. Пояса должны быть замкнутыми. Практически деформированная часть здания, взятая в пояса, должна быть закреплена на исправной части на длине не менее 1,5 длины деформированной части здания.1 Пояса устанавливают снизу, к каждому последующему поясу переходят после натяжения предыдущего. Натяжение поясов на¬ чинают с внутренних стержней (проходящих внутри здания). В поясе от угла ставят по две муфты: натяжную и монтажную. В 1963 г. Укргорстройпроект предложил проводить натяже¬ ние поясов электротермическим способом. Предварительное натяжение поясов производят натяжными муфтами — с левой и правой резьбой, которые предусматриваются обычно в средней части каждого участка периметра пояса. Усилие натяжения контролируют динамометрическим ключом в соответствии с расчетной величиной. Конструкция напряженных поясов состоит из стандартизиро¬ ванных узлов и на стройплощадке их только монтируют. Неболь¬ шие сечения металлических поясов позволяют сохранить поверх- 1 Козлов Н.М. Напряженные пояса для придания зданиям пространственной Жесткости. - М.: Мосжилпроект, 1966. - 60 с. 47
ность фасада, для чего все остальные части поясов следует поме¬ щать в заранее подготовленные борозды. Описанный выше опыт работы ремонтно-строительных ор¬ ганизаций в жилкомхозах дает представление о направлении прогресса в ремонтно-строительном производстве, об оснаще¬ нии ремонтных организаций современной, производительной техникой. Этот опыт должен быть применен при проведении восстановительных работ, так как ремонтные работы занимают значительный объем в составе восстановительных работ по ликви¬ дации последствий землетрясений. ГЛАВА 2, ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМИ РАБОТАМИ ПОСЛЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Организация восстановительных работ и управление процес¬ сом восстановления являются важными элементами в деле успеш¬ ной ликвидации последствий сильных землетрясений и снижения дестабилизирующих факторов [4, 21, 22]. К ликвидации послед¬ ствий будущих землетрясений необходимо готовиться заранее и знать основные организационные и управленческие опера¬ ции в этот сложный период жизни города, поселка, предприя¬ тия, а иногда и целого района. 1.Основные принципы организации и управления восстановлением Организация и управление процессом предупреждения и ликвидации последствий землетрясений в сейсмоопасном районе условно подразделяются на три основные группы мероприятий, выполнение которых обеспечивает сокращение совокупного ущер¬ ба (рис.1); плановые мероприятия на длительную перспективу; предварительные мероприятия (до стихийного бедствия); неот¬ ложные мероприятия (во время стихийного бедствия). Плановые мероприятия осуществляются заранее, совме¬ стно с предварительными мероприятиями и в последующие годы с учетом перспектив развития событий в период землетря¬ сений, а по ряду вопросов - сразу с наступлением особых условий. Эти мероприятия носят перспективный характер и обеспечивают планомерно-пропорциональное развитие района, города (поселка) на несколько пятилеток. Основными мероприятиями являются: 48
10 20 Землетрясение интенсивностью более 6 баллов Землетрясение более 6 баллов 62 I Плановые Все время за исключением периоде неотложных мероприятий мероприятия Ц Предварительные мероприятия ПТ. Неотложные | Весь период до землетрясения 1 _ 2 года 1-2года | Весь период до землетрясения 0 ^0 ^л -1 ме ропр ияти я Ржс.1 . Схема я время действия этапов организации ■ управле¬ ния процессами предупреждения и ликвидации последствий землетрясений - интервал между землетрясениями; и г2 - год очередного земле¬ трясения организация детального сейсмического районирования про¬ мышленной и жилой застройки; выявление потенциально опасных зон землетрясений с точки зрения сейсмологических условий и прочностных харак¬ теристик зданий и сооружений, расположенных в этих зонах, уста¬ новление очаговых участков и основных сейсмогенных разломов; выявление и вывод отдельных промышленных предприятий за пределы опасных зон или за пределы города с учетом их специ¬ фики и баланса трудовых ресурсов; разработка перспективного комплексного плана социаль¬ но-экономического развития района, города (поселка) с учетом возможных землетрясений, а в случае происшедшего земле¬ трясения - с учетом фактических последствий; выполнение долгосрочных капитальных ремонтно-восстано¬ вительных работ и расширенное строительство; корректировка генплана города с учетом сейсмического рай¬ онирования, разработка плана очередности строительства, со¬ ставление проектно-сметной документации на объекты перспек¬ тивного строительства; снос разрушенных и непригодных строений, расчистка терри¬ торий под новое строительство, развитие материально-техниче¬ ской базы строительства и дорожного хозяйства, инженерная под¬ готовка строительных площадок, организация и осуществление благоустройства территории. Плановые перспективные мероприятия подготовляют и осуществляют до стихийного бедствия республиканские мини¬ 49
стерства, ведомства и организации, имеющие отношение к го¬ родскому (поселковому) или районному хозяйству и ответст¬ венные за строительство и ремонтно-восстановительные рабо¬ ты, за перспективу развития хозяйства в районе с потенциальной сейсмоопасностью. Эти мероприятия должны включаться в годо¬ вые и пятилетние планы с учетом прогноза ожидаемых событий в период землетрясений. Предварительные мероприятия ориентированы на пред¬ отвращение и уменьшение ущерба от ожидаемого землетрясения и включают подготовительные работы для успешного выполне¬ ния неотложных мероприятий после разрушительных землетря¬ сений. На этом этапе решают вопросы, направленные на умень¬ шение влияния фактора внезапности и сокращения ущерба от ожидаемого стихийного бедствия. Решение этих вопросов осуще¬ ствляют независимо от наличия критических ситуаций во всех го¬ родах и поселках, расположенных в сейсмоопасных районах. Предварительные мероприятия 'подразделяются на эконо¬ мико-организационные, инженерно-технические и сейсмогеоло- гические. К экономико-организационным мероприятиям относятся: корректировка плана социально-экономического развития района, города (поселка) с учетом возможности землетрясения и накопленного опыта аналогичных работ в СССР и за рубежом;' резервирование мест добычи сырья для нужд строительно-вос¬ становительных работ; определение автономных и дублирующих источников энер¬ го- и водоснабжения для жилых районов и отдельных про¬ мышленных предприятий; выявление мощностей предприятия домостроения и строи¬ тельных баз в районе возможных землетрясений для участия в восстановительных работах; выбор участков для строительства возможных временных жи¬ лых поселков с решением вариантов водо-, энергоснабжения и са¬ нитарно-технического обслуживания; формирование комиссий и групп по обследованию зданий и сооружений, поврежденных при землетрясении; обучение членов комиссий и групп обследования методам работы в особый период; определение источников комплектации групп обследования транспортом, приборами и оборудованием; проведение разъяснительной работы с населением, трудовы¬ ми коллективами и руководителями предприятий о правилах по¬ ведения, порядке эвакуации и первоочередных мероприятиях во время и после землетрясения: 50
рассмотрение вопроса о времени возможного землетрясения, его интенсивности и возможности предупреждения населения. К инженерно-техническим мероприятиям относятся: обследование гражданских и производственных фондов и вы¬ явление их состояния с целью определения возможности опера¬ тивного восстановления (усиления) конкретных объектов в случае стихийного бедствия (паспортизация); разработка и накопление апробированных технических ре¬ шений (проектов) для будущего вдсстановления поврежденных зданий и сооружений; инвентаризация наземных и подземных коммуникаций и под¬ держание топографических планов на необходимом уровне; проведение планомерного усиления зданий до требуемого уровня сейсмостойкости в составе капитальных ремонтов; организация станций инженерно-сейсмологической службы (ИСС), выбор эталонных зданий и сооружений, характерных для данного района, и определение динамических характери¬ стик этих объектов; разработка рекомендаций по восстановлению зданий и соору¬ жений применительно к местным условиям с учетом "Руководства по восстановлению поврежденных землетрясением зданий и соо¬ ружений”, разработанных ЦНИИСКом совместно с ведущими ин¬ ститутами страны. Сейсмогеояогические подготовительные мероприятия вклю¬ чают проведение следующих работ: микросейсморайонирование территории сложившейся за¬ стройки и перспективного строительства; уточнение гидрогеологических условий районов массовой застройки и разработка в необходимых случаях рекомендаций по осушению площадок, укреплению грунтов оснований или других мероприятий по повышению устойчивости грунтовой среды и фундаментов; анализ сейсмической обстановки в регионе и условий, по кото¬ рым можно прогнозировать время возможных землетрясений. Ответственными за осуществление предварительных мероп¬ риятий являются исполкомы местных Советов, их отделы и Управления с привлечением соответствующих специализиро¬ ванных организаций. Неотложные мероприятия организуют и выполняют с на¬ ступлением критической ситуации; их главная задача - ликвида¬ ция последствий землетрясений в кратчайшие сроки. Эта группа мероприятий подразделяется на организационно-распорядитель¬ ные, медико-санитарные, социально-бытовые, жилищно-комму¬ нальные, ремонтно-профилактические, производственно-хозяйст¬ венные, агитационно-массовые. Эти мероприятия организуют и 51
контролируют исполкомы местных Советов, руководители учреж- дений и предприятий, подразделения гражданской обороны (ГО). Органы зационно-распорядительные мероприятия состоят из следующих: создание городских (поселковых) и ведомственных органов уп- равнения по определению характера и объемов ущерба; образование специализированных городских (поселковых) ко¬ миссий или назначение уполномоченных по всем основным воп¬ росам, связанным с ликвидацией последствий землетрясений; организация отрядов по инженерно-спасательным и аварий? но-восстановительным работам и разработка мероприятий по ко¬ ординации их деятельности; организация инженерного обследования последствий земле¬ трясения и обобщение материалов обследования; принятие орга¬ низационных решений. Медико-санитарные мероприятия должны обеспечивать: спасение пострадавших; медицинскую помощь и госпитализацию пострадавших; санитарное обслуживание населения. Социально-бытовые мероприятия включают: снабжение' населения продовольственными и промышлен¬ ными товарами; организацию общественного питания; обеспечение условий безопасного пребывания детей; охрану общественного порядка и тушение пожаров; оказание материальной помощи пострадавшим от стихий¬ ного бедствия. Жилииую-коммунальные мероприятия включают: создание временных жилищ; переселение жителей из разрушенных домов, поврежденных зданий и сооружений; решение вопросов организации временного коммунального "обслуживания; учет и распределение вновь создаваемого жилищного фонда. Ремонтно-профилактические мероприятия состоят из: прокладки временных проездов, разборки и удаления завалов; установки временных креплений на аварийных объектах; устранения аварий на инженерных сетях; проведения краткосрочного и временного восстановления. Производственно-хозяйственные мероприятия обеспечивают: восстановление бесперебойной работы источников водо-, тепло- и энергоснабжения; организацию бесперебойной работы предприятий промыш¬ ленности, транспорта, связй; развитие сети погрузочно-разгрузочных работ для бесперебой- 52
його обеспечения эвакуационных работ и приема необходимой по- моти со стороны; материально-техническое снабжение предприятий, строек и т.п . Агитационно-массовые мероприятия состоят из следующих ос¬ новных видов работ: организация сбора и обобщение информации; информирование населения о фактическом состоянии дел в зоне землетрясения и о принимаемых мерах по организации ра¬ бот для ликвидации последствий стихийного бедствия; обобщение сведений об организуемой помощи населению и производственным учреждениям; постоянная текущая информация о ходе работ по нормали¬ зации жизнедеятельности на территории,подвергшейся земле¬ трясению; организация культурной и общественно-политической про¬ граммной информации. Организацию и управление процессом предупреждения и лик¬ видации последствий землетрясения на сейсмоопасной террито¬ рии осуществляют постоянно действующие комиссии, функцио¬ нирующие на уровне краевых, областных и районных органов уп¬ равления (рис. 2). Непосредственно после землетрясения создается правительст¬ венная комиссия (союзная или республиканская), которая в зави¬ симости от конкретной обстановки в зонах разрушения принимает необходимые конкретные решения по организации оперативной помощи для восстановления и стабилизации нормального произ¬ водственного и социального ритма жизни и утверждает необходи¬ мую программу действий для выполнения неотложных мероп¬ риятий. В этот же период постоянно действующие комиссии по¬ полняются специалистами, ответственными за выполнение ме¬ роприятий по восстановлению нормальной жизнедеятельности в районах стихийного бедствия, а на местах создаются специали¬ зированные городские (поселковые) и производственные подко¬ миссии или назначаются уполномоченные представители по конкретному вопросу. Специализированные подкомиссии изучают и принимают ре¬ шения или подготавливают материалы для принятия решений по следующим основным вопросам: охране общественного порядка и спасению пострадавших; обследованию состояния поврежденных зданий и сооружений; организации восстановительных работ и ка¬ питального строительства; здравоохранению и санитарии; обеспе¬ чению населения продовольственными и промышленными това¬ рами; организации общественного питания и коммунального об¬ служивания; учету и распределению жилья, переселению отдель- 53
| п I I Рис.2 . Схема организации управления по ликвидации последст¬ вий землетрясений и восстановления нормального функциони¬ рования народного хозяйства Перечень подкомиссий по: 1 — охране общественного порядка и спа¬ сению пострадавших; 2 ~ обследованию состояния поврежденных зда¬ ний и сооружений и организации восстановительных работ и капиталь¬ ного стро ите льст ва; 3 - здравоохранению и санитарии; 4 - обеспече¬ нию населения продовольственными и промышленными товарами; 5 - организации предприятий общественного питания и коммунального обслуживания; б- учету и распределению жилья, переселению от¬ дельных семей и групп населения в другие города и поселки; 7- орга¬ низации нормальной деятельности промышленности, транспорта и связи; 8 - материально-техническому снабжению предприятий и мате¬ риальной помощи населению; 9 - организации школьного обучения и работы дошкольных учреждений ных семей и групп населения в другие города (поселки) и переме¬ щению отдельных предприятий; организации нормальной дея¬ тельности промышленности, транспорта и связи, материаль¬ но-техническому снабжению предприятий и материальной по¬ мощи населению; организации школьного обучения и работы дошкольных учреждений и другие задачи в зависимости от конк¬ ретных условий в зоне землетрясения. В зависимости от размеров бедствия, причиненного землетря¬ сением, городская комиссия работает самостоятельно или под ру¬ 54
ководством областной, краевой, республиканской или правительст¬ венной комиссии. Для выявления причин и характера крупного по масштабам стихийного бедствия, разработки и осуществления научно обосно¬ ванных мероприятий по ликвидации его последствий, восстанов¬ лению и застройке города или крупного промышленного предпри¬ ятия, а также для обобщения накопленного фактического материа¬ ла создается научно-техническая комиссия из состава Межведомст¬ венного совета по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Президиуме АН СССР и из числа ученых и специалистов на¬ учно-исследовательских, проектных, изыскательских, строитель¬ ных и других организаций. Эта комиссия в зависимости от конкретных условий взаимодействует с городскими (поселковы¬ ми), областными, краевыми и республиканскими организация¬ ми, оказывает им необходимую помощь в принятии организаци¬ онных и управленческих решений для успешной ликвидации по¬ следствий землетрясений в кратчайшие сроки. В зависимости от обстановки в зоне землетрясения, характе¬ ра и объемов разрушений, времени года, количества сил, средств и времени, отводимых для производства строительных работ по ликвидации последствий землетрясений, различают три вида восстановления: краткосрочное, временное и капи¬ тальное [6,22]. Краткосрочное восстановление имеет цель обеспечить эксплуа¬ тацию поврежденного объекта на короткий срок или его разо¬ вое использование. При этом допускается частичное восстанов¬ ление сооружений и применение упрощенных конструкций. Срок выполнения этих работ исчисляется часами или сутками. Производство работ по этому виду восстановления сводится, как правило, к устранению дефектов без какого-либо усиления несущих конструкций. Временное восстановление объекта должно обеспечивать его службу на более или менее длительный срок путем частичного (с некоторыми упрощениями) восстановления поврежденных эле¬ ментов и ,конструкций, например, не всех этажей здания или не всего сооружения, и использование при этом временных конструк¬ ций, упрощенных инженерных решений, позволяющих эксплуа¬ тировать объект. Сроки выполнения этих работ исчисляются сутками и десятками суток, а продолжительность эксплуатации восстановленных объектов в зависимости от примененных ма¬ териалов может исчисляться месяцамй. Капитальное восстановление обеспечивает длительную эксплу¬ атацию объектов и производится, как правило, с полной их рестав¬ рацией и антисейсмическим усилением, а если необходимо, то и с Реконструкцией (модернизацией) разрушенных и поврежденных 55
зданий и сооружений. Работы выполняют с использованием в ос¬ новном сборных конструкций заводского изготовления. Сроки вы¬ полнения работ исчисляются месяцами, восстановленные соору¬ жения служат десятки лет. Капитальное восстановление является основным видом восстановления разрушенных сооружений после землетрясения. Восстановление поврежденного объекта в зависимости от со¬ стояния его несущих конструкций может быть: без усиления или с усилением, а также с заменой части или всех несущих элементов здания или сооружения с необходимыми антисейс¬ мическими мероприятиями. Решения о характере выполняемого восстановления жилищ¬ ного фонда принимают исполнительные комитеты местных Сове¬ тов по предложениям специализированных подкомиссий и проек¬ тных организаций, а по производственным объектам - дирекции предприятий и вышестоящие инстанции в соответствии с техни¬ ческими разработками специалистов отрасли или конструктор¬ ских бюро и проектных институтов. Целесообразность принимае¬ мых решений определяют на основании краткой технико-эконо¬ мической оценки сложившейся ситуации с учетом следующих ос¬ новных характеристик: требуемого минимума и качества жилых и производственных площадей на ближайший месяц, квартал, год; уровня существующих мощностей строительных организаций и перспективы их увеличения за счет централизованно направляе¬ мых специальных формирований; наличия запаса строительных материалов и изделий стройин¬ дустрии и количества планируемых их поставок за счет специаль¬ но выделяемых фондов; возможности переселения людей во временные передвиж¬ ные либо быстроремонтируемые жилые дома или возможности временной организации производственного технологического про¬ цесса промышленных предприятий для выполнения временного и капитального восстановления, включая реконструкцию и расши¬ ренное строительство. При выборе и принятии решения следует учитывать, что крат¬ косрочное или временное восстановление не исключает необходи¬ мости выполнения капитального восстановления. Необходимые данные и алгоритм технико-экономической оценки восстановительных работ для принятия управленческого решения согласно выбранной стратегии восстановления промыш¬ ленных и гражданских объектов, разрушенных землетрясением, рекомендуется выполнять по следующей схеме: 1. Обобщение данных по количеству производственных или жилых площадей до землетрясения - Ро, м2; 56
2. Определение балансовой стоимости основных производст¬ венных и жилищных фондов до землетрясения --Со, тыс.руб. 3. Определение по пяти степеням согласно шкале М8К уровня повреждений объектов производственного и жилого назначения - р1,р2’р3’р4>р5>м2- 4. Определение сохранившегося после землетрясения произ¬ водственного и жилищного фонда - Ро ,-ТР:, м2. 5. Установление стоимости основного фонда до землетрясения для объектов, получивщих повреждения различной степени - С1»С2»СЗ’С4>С5’ тыс.руб. 6. Оценка убытка по степени повреждения- У1=С]0,075; У2=С20.15; У3=С30,3;У4=С40,6;У5=656,9 тыс.руб. 7. Определение суммарного ущерба -2ур тыс.руб. 8. Предварительная оценка необходимого времени восста¬ новления в зависимости от убытка по каждому виду (степени) разрушения в соответствии с предельными нормами продол¬ жительности ремонтно-восстановительных работ по отдельным конструкциям и объектам (С1,С2>13»*4»15 Дне“> месяцев) согласно ориентировочным данным, приведенным в табл.12. 9. Определение очередности и вида восстановления с учетом значения убытков и ожидаемого времени восстановления в зависи¬ мости от следующих факторов: а) возможность размещения населения во временном жи¬ лищном фонде или временного переселения в другие районы, не пострадавшие от землетрясения, для выявления резервного жилищного фонда для капитального восстановления - рк.в .ж>м » б) целесообразность организации работы производственных предприятий по временной технологической схеме для возможно¬ сти восстановления разрушенных объектов или остановки основ¬ ной деятельности предприятий до достижения необходимого вос¬ становительного уровня за счет капитальных строительных ра- бот-Гк.П)м2(мЗ); в) учет сезонного фактора (период с низкими температурами, Дождливый сезон и т.п .), определяющего необходимость первооче¬ редного краткосрочного или временного восстановления жилищ¬ ного, социально-бытового и прриздодственного фонда (первооче¬ редное восстановление) - Рп.в>м^ (м$); г) определение объектов последующих этапов краткосрочно¬ гои временного восстановления по месяцам, кварталам -- Ед в, Рп.В’"'»^^^ (м$)ф 10. Определение согласно данным требуемых трудозатрат Гр и материальных ресурсов М для первоочередного восстановления по объектам: Трп в,Тр^ в,Тр" в,...,Трй в; м,м,м,...,м.л 57
ОРГА НИЗА ЦИОН НЫЙ УРОВЕНЬ РжсЗ. Схема организации и управления восстановительными работами, включая собственно восстановление, реконструкцию, разборку понреждеп- ных участков, усиление и с н о с зданий и сооружений 11. Составление перечня восстанавливаемых объектов по краткосрочной, временной и капитальной схемам восстановле¬ ния в соответствии с объемами необходимого восстановления, требуемыми трудовыми и материальными ресурсами и с уче¬ том производственных возможностей строительных организа¬ ций (специализированных либо из состава промышленных предприятий). 12. Выдача заданий на выполнение краткосрочных и времен¬ ных восстановительных работ. 13. Составление графика выполнения восстановительных ра¬ бот, выдача заданий на разработку проектов капитальных работ (в том числе привязка типовых решений усиления). 14. Оформление заявок на требуемые дополнительные ре¬ сурсы и принятие решения о целесообразности и возможности привлечения специальных формирований с учетом определе¬ ния места их размещения, организации бытовых условий, об¬ щественного питания, материально-технического снабжения и других вопросов, связанных с производственной и социальной де¬ ятельностью этих строительных подразделений. 58
Основные организационные уровни формирования управлен¬ ческих решений для выполнения,восстановительных работ, вклю¬ чая реконструкцию и снос объектов, представлены на рис.З . В этой схеме учтены пункты приведенного выше алгоритма технико-эко¬ номического решения, очередность реализации и взаимосвязь ин¬ женерно-технических, проектных, организационных и управлен¬ ческих мероприятий. 2. Инженерноспасательные и неотложные аварийно восстановительные работы В соответствии со структурой организации и управления про¬ цессом восстановления и ликвидации последствий сильных зем¬ летрясений, первоочередными мероприятиями являются форми¬ рование и координация деятельности отрядов по выполнению ин¬ женерно-спасательных и аварийно-восстановительных работ. Цель этих работ - обеспечение быстрого спасения людей и предупреж¬ дение катастрофических последствий аварий и повреждений, а также проведение некоторых срочных работ: тушение пожаров, ликвидация опасности затопления, откачивание воды из затоплен¬ ных помещений, устройство временных проездов на террито¬ рии, заваленной обрушенными конструкциями, разборка и уда¬ ление завалов, установка временных креплений, восстановление инженерных сетей и коммуникаций. Спасательные и срочные работы выполняют непосредственно после землетрясения в любое время суток и начинают с предвари¬ тельного инженерного обследования зоны, подвергшейся наиболь¬ шему разрушению. За предварительным следует основное обсле¬ дование, при котором детально осматривают все объекты и фикси¬ руют результаты обследования в специальных анкетах, журналах, картах, схемах и других документах. Одновременно с обследовани¬ ем осуществляют поиск и спасение пострадавших. Предварительное обследование выполняет группа в составе 15--25 чел. (состав и численность группы определяется специфи¬ кой местных условий). Ориентировочный состав группы предва¬ рительного обследования рекомендуется принимать следующим: Руководитель группы 1 Представитель архитектурно-строительного исполкома 1 Специалист по конструкциям 3 Специалист по инженерным коммуникациями 3* Представитель пожарного надзора.' 1 Специалист по связи 2 Медицинский работник 2 Радист 1 59
Водитель Рабочий . 2 3 Средством передвижения этой группы помимо обычного транспорта могут служить специальные машины повышенной проходимости с шинами переменного давления, машины с при¬ способлениями для движения через канавы, для самовытаскива- ния, преодоления водных преград и т.п. В отдельных случаях группа обследования может доставляться в зону разрушения вер¬ толетами или вести предварительное обследование с воздуха. Связь группы обследования со штабом (центром) по лик¬ видации последствий землетрясений и между отдельными ее членами осуществляется ультракоротковолновыми радиостан¬ циями либо по полевому телефону, а при наличии и сохранно¬ сти слаботочных коммуникаций - по телефону с ближайшего ап¬ парата. Руководитель группы поддерживает связь с отдельными подгруппами с помощью переносных (ранцевых) радиостанций и полевых телефонов. Выявленные группой обследования разрушения, а также дру¬ гие данные по последствиям землетрясения наносят на план круп¬ ного масштаба, отмечают в журнале предварительного обследова¬ ния и докладывают в городскую комиссию. В докладе указывают районы пожаров и завалов, места разрывов и повреждений инже¬ нерных сетей и линий связи. В соответствии с конкретной ситуацией по согласованию с го¬ родской (поселковой) комиссией группа обследования намечает кратчайшие пути прокладывания временных проездов к завалам для спасения пострадавших. К местам завалов по распоряжению комиссии или руководителя группы направляются оперативные спасательные отряды, пожарные команды, сантехники и связи¬ сты, которые прокладывают временные проезды среди завалов, спасают пострадавших, тушат пожары, выполняют работы по опе¬ ративному устранению аварии в системе коммуникаций и связи, а также работы по разборке завалов и временному креплению по¬ врежденных конструкций. В этот период целесообразно, чтобы по местному радио выступил руководитель исполкома Совета народ¬ ных депутатов с информацией об общей ситуации, сложившейся после землетрясения, о принимаемых мерах и другой информа¬ цией по мобилизации населения и с призывом к спокойствию, по¬ рядку и организованности. Непосредственно после землетрясения руководством подраз¬ делений МВД даются распоряжения об усилении охраны об¬ щественного порядка, материальных ценностей и личного имущества населения, а также организуется связь с группой обследования. 60
Служба охраны общественного порядка с привлечением чле- ов добров°льной народной дружины не допускает посторонних в Найон стихийного бедствия, создает контрольно-пропускные пунк- Р 1 посты охраны правопорядка, организует патрулирование, ох- 1аняет наиболее важные объекты. Р Во избежание несчастных случаев при выполнении спасатель¬ ных и аварийно-восстановительных работ необходимо запретить без надобности ходить по завалам, заходить в разрушенные здания н сооружения, находиться вблизи объектов, угрожающих обвалом. Для этого следует установить соответствующие знаки оповещения, а службе охраны пресекать такого рода нарушения. Прокладка временных проездов в зоне сильных разрушений В зависимости от интенсивности землетрясения и плотности застройки, например, в старых или новых жилых районах, нали¬ чия высоких и высотных зданий, характера компоновочных реше¬ ний промышленных объектов, завалы могут полностью или час¬ тично перекрывать городские улицы или дороги на территории промышленных предприятий. Завалы на транспортных магист¬ ралях могут быть односторонними с прерывистой или сплош¬ ной полосой (рис.4). Дороги или улицы считаются пригодны¬ ми для временного проезда, если на них после разрушения или оперативной расчистки остается свободной от завала полоса шириной не менее 3,5 м. Для прокладки временных проездов свободную от завалов часть дорог или улиц расширяют бульдозерами на гусеничном хо¬ ду, танковыми бульдозерами и путепрокладчиками. Крупные эле¬ менты извлекают из завалов мощными бульдозерами, навесными корчевателями, рыхлителями или растаскивают отдельные эле¬ менты тракторными лебедками. Арматуру, соединяющую отдель¬ ные железобетонные глыбы, разрезают керосинорезами (бензино- резами), а крупные глыбы дробят пневмоинструментом или ме¬ таллическими шар-бабами на экскаваторах с крановым оборудова¬ нием. При необходимости выполняют взрывные работы. Расчищать проезды целесообразно при высоте завалов, не пре¬ вышающей 0,3—0,5 м, т.е. когда он может быть сдвинут за один-два прохода бульдозера. Проезд в завале высотой более 0,5 м расчища¬ ют (послойно) только в том случае, если его длина не превышает 8-10 м. В зоне сплошных высоких завалов временные проезды Рекомендуется прокладывать поверху планировкой поверхности завалов (рис.5). При одностороннем проезде через каждые 150- 200 м делают разъезды протяженностью 15-20 м. 61
Рис.4. Схемы завалов на дорогах, городских улицах и поселках а — односторонних с непрерывной незаваленной поло¬ сой;б— двусторонних с прерывающейся незаваленной полосой; в — сплошных с заваленной по л о сой При прокладке проездов на каждый бульдозер для выполне¬ ния вспомогательных работ необходимо выделять команду в со¬ ставе 3--5 чел., оснащенных приспособлениями для производства взрывных работ, простейшими средствами пожаротушения, керо¬ синорезами, газорезами и инструментом для дробления каменных глыб и пробивки в них шпуров. Производительность бульдозеров Т-130 при расчистке зава¬ лов за восьмичасовой рабочий день: при устройстве проезда шириной 3-3,5 м (расчисткой или по¬ верх завалов) может быть выполнен проезд длиной 4-4,5 км; при расчистке проезжей части улиц и дорог на ширину 3-3,5 М от завалов крупных железобетонных элементов можно очистить участок протяженностью 0,1-0,2 км; перемещение завала высотой 1,5-2,0 м с проезжей части и до¬ рог в объеме 400-500 м$.
Рис.5. Схемы устройства проездов в завалах а— расчистка до проезжей части при высоте завала до 0,8— 1м; б— планировка по верху завала при его высоте более 1м;в- схемы расчистки завалов бульдозерами: / - одиноч¬ ным механизмом при различном поперечном сечении зава¬ ла;II— то же, при небольшом продольном рельефе с мел¬ ко об ло моч но й структурой; III- при одновременной рабо¬ те двух механизмов Спасение пострадавших Для спасения людей, попавших в завалы, целесообразно ис¬ пользовать специально проинструктированные подразделения ГО (гражданской обороны). Поиск пострадавших ведут в местах воз¬ можного их нахождения и прежде всего в подвальных помещени¬ ях, углублениях, в наружных оконных и лестничных проемах. Около этих мест подают громкие звуковые сигналы (громким го¬ лосом или с помощью мегафонов, иногда используют геофоны - Приборы, основанные на улавливании звуковых сигналов, в част¬ ности для обнаружения людей, оказавшихся под завалами). В по¬ 63
исковых работах максимально используют информацию и по* мощь местного населения. Осмотр поврежденных и частично разрушенных объектов на¬ чинают с проверки состояния наружных стен, нависающих конст¬ рукций (козырьков над входами, балконов, карнизов и т.п.), а так¬ же лестничных клеток. Внутри объекта прежде всего отыскивают доступные и безопасные пути и способы проникновения в поме¬ щения, в которых находятся люди, и принимают меры для оказа¬ ния им необходимой помощи. При осмотре внутренних помещений необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: не входить в горящие по¬ мещения без средств защиты; не вносить горящие факелы или источники освещения с открытым пламенем в помеще¬ ния, в которых могут оказаться легковоспламеняющиеся и взрывоопасные жидкости или газы; предусматривать безопасные пути отхода на случай возможных обрушений конструкций или возникновения пожаров. Спасательные работы организуют в первую очередь в местах, где оказались люди под завалами, а затем в зданиях, которым угро¬ жает пожар, затопление или обвал. Для спасения людей из верх¬ них этажей при обрушении лестничных клеток применяют по¬ жарные и другие лестницы, полотнища и специальные канатные устройства. При необходимости устраивают проходы (проломы) в соседние помещения для выхода на сохранившиеся лестничные клетки. При наличии выходов из верхних этажей на крыши по¬ страдавших эвакуируют с помощью вертолетов. Для спасения по¬ страдавших, находящихся в глубине завала под обломками, целе¬ сообразно устраивать горизонтальные проходы - штреки размера¬ ми 1,0x1,0 или 1,0x0,7 м, используя пустоты и щели между обру¬ шившимися конструкциями. Разбирать завал сверху не рекомен¬ дуется, так как перемещение и осадка завала могут ухудшить поло¬ жение пострадавших. При проходке штреков и галерей применяют лебедки, домкра¬ ты, бетоноломы. У спасателей должны быть портативные инстру¬ менты (пожарный топорик, ломик, малая саперная лопата и пр.), а также каски и предохранительные пояса с закрепленной на них ве¬ ревкой, один конец которой находится вне завала. При выполне¬ нии работ в завалах запрещается устраивать проходы без специ¬ альных креплений. Не допускается ходить и ездить по верху зава¬ лов в момент их разборки. Штреки, проходы и галереи устраива¬ ют по кратчайшему пути, максимально используя пустоты, а так¬ же участки с конструктивными элементами невысокой прочности (гипсолит, дерево, керамзит и тд.). К мероприятиям по спасению людей относятся также от¬ качка воды из затопленных помещений и подача воздуха в за- 64
деленные помещения. Вода откачивается передвижными насо¬ ли, а воздух подается через вентиляционные, воздухозаборные иные отверстия или через отверстия, специально пробурен¬ ные перфораторами. Воздух подается с помощью вентиляторов или воздуходувок с электрическим или ручным приводом. Ори¬ ентировочные затраты труда на работу по откопке пострадав¬ ших приведены в табл.7 . Таблица 7. Ориентировочная численность звена и затраты времени на разборку завалов и проходку галерей Наименование работы Численность Затраты времени, Откопка пострадавших путем разборки завала сверху при вы¬ соте завала над пострадавшим, м: 0,5 6-7 0,7 -0 ,8 1,0 6-7 2,0 -2,5 1,5 6-7 4,0—4,5 2,0 6-7 7,5-8,0 Проходка галереи в толще завала 4—6 2,0 —2 ,5 с установкой крепления (на 1 м галереи) При обнаружении пострадавшего принимают меры по его извлечению. Если пострадавший находится в сознании, его расспрашивают о наличии других пострадавших.' Пострадав¬ ших выносят из завалов на носилках, одеялах, плащах, на пла¬ стиковых, металлических и фанерных листах, волоком или дру¬ гим возможными в конкретной обстановке способом. После извле¬ чения из-под завала, а если позволяет обстановка, то и до извлече¬ ния пострадавшим оказывают первую медицинскую помощь. При повреждениях и разрушениях объектов сельскохозяйст¬ венного назначения в их завалах под обрушившимися конструк¬ циями могут находиться животные и птицы, для высвобождения которых должны быть организованы соответствующие спасатель¬ ные работы. Тушение пожаров Тушение пожаров в процессе инженерно-спасательных работ начинают с гашения огня в завалах, подвалах, сохранившихся и частично разрушенных зданиях. Наибольший эффект при ту¬ шении пожаров в завалах дает поливочно-моечная машина с Цистерной вместимостью 8000 л и насосами подачей 960- 65
1200л/мин, подающими струи воды на 20-25 м. Распыленные водяные струи применяют для гашения огня на открытых де. ревянных конструкциях, в завалах, для тушения волокнистых материалов, спирта, ацетона, а также для охлаждения металли¬ ческих конструкций. Пожары в замкнутых подвальных и заглубленных помещени¬ ях ликвидируют также изоляцией помещения от воздушной сре¬ ды, для чего проемы плотно закрывают мешками с песком, ме¬ таллическими листами с последующей засыпкой песком ит.д. Запрещается использовать воду для тушения горящих ме¬ таллов натрия, калия, магния, а также материалов, хранящих¬ ся совместно с карбидом кальция и негашеной известью. Запре¬ щается тушить водой горящие электроустановки, находящиеся под током, резервуары с бензином, керосином, нефтью и другими горючими жидкостями. Для их тушения используют пену, угле¬ кислоту и специальные огнетушители. Устранение аварий в инженерных сетях иих краткосрочное восстановление Аварийно-восстановительные работы на коммунально-энер¬ гетических сетях необходимо проводить, пользуясь планами коммуникаций объектов, на которых указаны все сети, направ¬ ление движения от насосных станций воды, газа, пара, привяз¬ ки колодцев, скважин , запасных водонапорных резервуаров воды, емкостей со взрыво- и пожароопасными продуктами и тд. При аварийных работах на водопроводных сетях отключа¬ ют вводы в поврежденные или разрушенные здания и соору¬ жения или перекрывают поврежденные участки сети. Для это¬ го отыскивают необходимые колодцы и камеры, расчищают над ними завалы и находят места утечек воды. Сведения о результа¬ тах поиска сообщают руководителю группы для решения воп¬ роса об отключении участка сети с учетом возможных в этот период оперщий по тушению пожаров. Вода из затопленных подвалов откачивается после отключения поврежденных участ¬ ков с помощью передвижных самовсасывющих центробежных насосов, мотопомп или подвесных и навесных насосов. Ава¬ рийные работы на поврежденных сетях включают заделку мест утечки воды, ремонт стыков труб, замену поврежденных участков труб и арматуры. Аварийные работы на сетях канализации заключаются главным образом в отводе в специально предназначенные мес¬ та сточных вод, вытекающих на поверхность земли, и устрой¬ стве перепусков их в обход разрушенных участков в целях 66
предотвращения угрозы затопления сооружений, расположен¬ ных ниже разрушенного.участка канализационной сети. Чтобы отключить разрушенный участок, следует закрыть трубу в сМотровом колодце, выходящую в сторону этого участка, проб¬ ками, заглушками из мешков, наполненных песком, щитами йт.п .(рис.6). На сетях теплоснабжения аварийные работы проводят для предотвращения поражения людей паром и горячей водой. С этой целью вскрывают смотровые колодцы и камеры и закры¬ вают соответствующие задвижки, а также задвилоси на вводе в здания, если там повреждена система теплоснабжения. Участки с разрушенным паропроводом должны быть ограждены пре¬ дупреждающими знаками. На сетях газоснабжения места разрушений обнаруживают по запаху газа или специальными приборами. Участок поврежден¬ ной газовой сети оцепляют специальными постами. В таких мес¬ тах запрещается пользоваться открытым огнем, спасатели долж¬ ны применять вместо обычных противогазов кислородно-изоли¬ рующие приборы. При воспламенении газа прежде всего перекры¬ вают подающий трубопровод, после чего пламя забрасывают пес¬ ком (землей) или накрывают мокрым брезентом, который засыпа¬ ют землей и поливают водой. При аварийных работах на электросетях отключают распреде¬ лительную сеть или отдельные участки сети электроснабжения, выключают рубильник и удаляют предохранители, а иногда пере¬ резают провода. Высоковольтная сеть при повреждениях отключа¬ ется автоматически и при ремонте заземляется. Работы на элект¬ росетях выполняют только сйециалисты-электрики. После обесточивания в первую очередь восстанавливают наи¬ менее поврежденные участки сети и источники электроснабжения и принимают меры для обеспечения электроэнергией подразделе¬ ний, занятых спасением людей из-под завалов и в местах ликвида¬ ции аварий и последствий землетрясений. В первую очередь энер¬ гией обеспечиваются потребителе, от работы которых зависит ус¬ пешный ход восстановительных работ (например, транспортные предприятия, водопроводные станции, станции перекачки про¬ мышленных и фекальных стоков, радио- телефонные узлы и др.); принимаются меры по обеспечению электроэнергией промыш¬ ленных объектов, где остановка технологического процесса может вызвать аварию или нанести большой материальный ущерб. Электроэнергия к потребителю подается по сохранившимся Линиям электропередач или по временным кабельным линиям от ближайших трансформаторных подстанций. 67
2 Рис.6 . Схемы от¬ ключения аварий, ных участков тру¬ бопроводов а- обход поврежден¬ ного участка трубоп¬ ровода канализации с помощью надувной за¬ глушки; б — обход по¬ врежденного участка канализационной сети; в- приспособления для отключения по¬ врежденной части трубопровода в колод¬ це;г- способы ликви¬ дации аварии на сетях газоснабжения: / - вы¬ шележащий исправ¬ ный колодец; Я- по¬ врежденный колодец; III — нижележащий ис¬ правный колодец; IV - труба газопровода, за¬ глушенная деревян¬ ной пробкой; И- ос ¬ тановка газа надувны¬ ми резиновыми шара¬ ми: 1 — всасывающий рукав; 2 — передвиж¬ ной насос; 3 — по¬ врежденный колодец; 4— распорка; 5- пробка на доске; 6 - круглая пробка; 7 - пробка на доске, уста¬ навливаемая по тече¬ нию;8— круглая заби¬ ваемая пробка, распо¬ ложенная против те¬ чения; 9 — мешок с пе¬ ском, помещенный по течению; 10 — трубоп¬ ровод; 11 - подкладка; 12— клинья; 13 — рас¬ порка; 14 — щит; 15 — деревянная пробка; 16- грунтовый при- груз; 17 - поверхность воронки, образованной газом, или открытого котлована; 18 - рези¬ новые шары 68
Разборка и удаление завалов Для определения объемов работ при разборке завалов необхо¬ димо иметь в виду, что при полном разрушении жилых и про¬ мышленных зданий на каждые 1000 м’ их объема образуется 350-- 500 м-’ завала. Наибольшую сложность представляет ликвидация завалов, об¬ разованных при разрушении современных крупнопанельных зда¬ ний, так как при этом получается хаотическое нагромождение крупных железобетонных глыб, соединенных между собой метал¬ лической арматурой. Эти завалы разбирают поэлементно с по¬ мощью кранов, лебедок и тракторов при отделении частей зда¬ ния бетоноломами, автогенными аппаратами или керосиноре¬ зами. Количество обломков и их размеры в завалах по трем типам структурных элементов разрушенных конструкций либо элементов зданий и сооружений приведены в табл. 8. Таблица 8. Классификация завалов железобетонных и каменных зданий и сооружений по структуре Тип Содержание отдельных обломков, % к общему Пустотность завала содержанию в зависимости от размера элемен¬ тов завала, м2 завала, % 0,8 и более 0,8—0,5 0,5-0,2 0,1 и более I 5-10 45-55 25-35 5-15 60-70 П 5 25-35 25-35 30-40 45-55 — 5-10 15-25 60-80 40 При разборке завалов выполняют следующие виды работ: рас¬ чистку проезжей части улицы от завалов, планировку поверх¬ ности завала, извлечение из поверхностного завала длинномер¬ ных или крупноразмерных элементов конструкций (балок, ко¬ лонн, плит и пр.), мешающих проезду, перерезание арматуры, удаление металлических и деревянных элементов конструкций, труб и т.п. Для разборки завалов применяют оборудование: автогенное - для резки металлических элементов (ацетилено¬ кислородные и бензокислородные аппараты); пневматическое — для разбивки бетонных и каменных кон¬ струкций; подъемное - для подъема и перемещения обрушенных эле¬ ментов (колесные, гусеничные краны); тяговое — для растаскивания конструкций, элементов и круп¬ ных глыб (лебедки, тракторы); 69
транспортное (транспортеры, автопогрузчики, автомашины трейлеры и тд.) ’ буровзрывное - для выполнения буровзрывных работ. При разборке завалов в ходе восстановления отбирают ц сортируют материалы для повторного использования их в ре. монтно-восстановитёльных работах. Поврежденные бетонные и железобетонные конструкции доставляют на специальную уста- новку для дробления и получения щебеночно-гравийной смеси и металлолома. Утилизация материала поврежденных конструкций является актуальной современной задачей, так как, например получение щебня или гравия из отходов бетона и железобетона (бетонного ло¬ ма), сокращает расход топлива в несколько раз по сравнению с его добычей в природных условиях, а себестоимость бетона на вторич¬ ном щебне (гравии) сокращается на 20-30%. Применение вторич¬ ного заполнителя обеспечивает получение бетона прочностью до 40 МПа, т.е. практически эти инертные материалы могут быть ис¬ пользованы при выполнении большинства восстановительных работ. Япония, где очень часты сильные землетрясения и достаточно высокие требования к качеству конструкций, ввела стандарт на ис¬ пользование вторичнбго бетона по трем категориям (табл.9): 1 - обычный мелкий заполнитель совместно с добавками вто¬ ричного крупного заполнителя; 2 - обычный и вторичный мелкие заполнители с добавками вторичного крупного заполнителя; 3- вторичный крупный и мелкий заполнитель. Таблица 9. Область применения вторичных бетонов Категория вторично¬ го запол¬ нителя и бетона Область применения бетона в про¬ мышленном и жилищно-граждан¬ ском строительстве Максимальная прочность бетона на сжатие, МПа проектная (стандарт¬ ная) реальная 1 Малоэтажное строительство, в том числе многоквартирное жилищное, фундаменты производственных зданий 18 30 2 Бетонные блоки фундаментов, гара¬ жей и легких подсобных помеще¬ ний, станин машин и механизмов и т.д. 15 27 3 Фундаменты заборов и воротных устройств, легкие фундаменты под оборудование и т.п. 12 24 70
В нашей стране допускается повторное использование дроб- рного бетона в качестве заполнителя при приготовлении бе¬ глой смеси (ГОСТ 26633-85). Для возможности широкой ути- изации бетонных отходов и некондиционного железобетона в СССР действуют "Общесоюзные нормы технологического проек¬ тирования предприятий сборного железобетона" (ОНТИ-7-85) [47]. установка временных креплений В целях предотвращения дальнейшего разрушения зданий и сооружений с серьезными повреждениями и создания безопасных условий работы принимают срочные меры по их укреплению пу¬ тем устройства временных креплений. При отклонении верха стены или ее выпучивании, превышаю¬ щем 1/3 ее толщины, и наличии надежной связи с перекрытиями такая стена временно сохраняется при условии ее немедленного укрепления. В случае отклонения или выпучивания стены, не пре¬ вышающем 1/3 ее толщины, она сохраняется при условии надле¬ жащих связей с перекрытиями или недеформированными стена¬ ми, в противном случае она должна быть немедленно укреплена. При наклоне или выпучивании стены менее 1/6 ее толщины вре¬ менного крепления не требуется. Для раскрепления стен применяют подкосы, распорки и рас¬ чалки. Подкосы устанавливают с помощью подъемных кранов под углом 45—60° к горизонту. Стены высотой до 6 м укрепляют оди¬ нарными подкосами, а при высоте 12 м и более - двойными. В ка¬ честве подкосов у продольных стен можно использовать бревна диаметром 16-18 см и металлические балки. Одновременно с уста¬ новкой подкосов производят расчаливание стен изнутри с по¬ мощью 8-миллиметрового троса или расчалок из проволочной ар¬ матуры; у торцовых стен ставят двойные подкосы без расчалок. Для натяжения тросов используют лебедки и натяжные муфты. Некоторые варианты временного укрепления несущих элементов промышленных и гражданских зданий приведены на рис.7. 3. Организация инженерного обследования > принятие решения о проведении восстановительных работ Успешное выполнение восстановительных работ существенно зависит от уровня подготовки организационных вопросов по инже¬ нерному обследованию последствий землетрясения. Подготови¬ тельные работы для таких обследований выполняют на стадии предварительных мероприятий, в которых намечают состав ко¬ миссии, подкомиссий и групп обследования, а также технические средства, обеспечивающие быстрое и квалифицированное выпол¬ нение намеченных работ [6,21]. 71
СМЕЩЕНИЕ СТЕНЫ б) ДЕТАЛЬ А ДЕТАЛЬ В Рис.7 . Способы временного укрепления поврежденных конструкций зданий и сооружений / - схемы укрепления стен подкосами: а, б - одинарными; в - то же, с раскосами; д- двойными; II - схемы укрепления стен растяжками: а - оттяжками и подкосами; б- расчалками; III - схемы укрепления перекрытий стойками: а, б - детали и спосо¬ бы креплений перекрытий стойками; в — установка временных стоек в оконных про¬ емах; г — расклинивание и крепление стоек; IV— схемы укрепления стен распорка- 72
УЗЕЛ А МЕСТО РАЗРУШЕНИЯ а- вариант установки распорок; б - расклинивание и крепление распорок; 1 — Подкос; 2 — клинья; 3 — стойка; 4 — расшивка; 5 — металлическая скоба <1 = 10 мм; 6 — Подвес 6=20 —30 см; 7 — расшивка; 8 — сжалено; 9 — лежак; 10 — растяжка 6=16 мм; И- оттяжка (1=16 мм; 12 — стяжка 6 = 16 мм; 13 — натяжная муфта; 14 — расчалка у^16 мм; 15 - столб (1=22-25 см, закопанный в грунт; 16 — гнезда балок перекрытия; 77- балка; 18 — подбалка; 19 - подкладка 20 — временные стойки 73
Подкомиссии и группы для инженерного обследования фор. мируют на базе научно-исследовательских, проектных, строитель ных, строительно-монтажных, ремонтно-строительных организа¬ ций и подразделений механизации. В зависимости от профиля ор. ганизаций и состава их технического персонала формируют специ¬ ализированные либо комплексные группы обследования с учетом возможного принятия ими оперативного решения о содержании кратковременного или временного восстановления. Количество подразделений обследования и их специализация определяются размерами района, города, поселка, промышленного предприятия или учреждения, имеющего здания, сооружения и другие основ¬ ные фонды, которые могут быть повреждены при землетрясении. Решение об организации групп по обследованию зданий и соо¬ ружений и их составе принимает комиссия по ликвидации по¬ следствий землетрясения совместно с Центром исследований в области сейсмостойкости зданий и сооружений при ЦНИИСК им.Кучеренко (Центром ЦНИИСК) и представителем (координа¬ тором) секции сейсмостойкого строительства Межведомственного совета по сейсмологии и сейсмостойкому строительству при Пре¬ зидиуме АН СССР (МСССС). Инженерное обследование в зоне землетрясения выполняют после расчистки дорог, ликвидации пожаров и аварий на инженер¬ ных сетях и проведения работ по спасению пострадавших. Обсле¬ дование бывает оперативным и детальным. Для. оперативного обследования зданий и сооружений специализированная группа должна состоять из 2-3, а для детального обследования - из 5- 7 чел. Все участники групп проходят инструктаж по правилам охраны и* безопасности труда. Вначале проводится оперативное обследование, а затем, при необходимости, выполняется де¬ тальное обследование. Оперативное обследование включает визуальный осмотр (объ¬ езд) населенных пунктов и территорий промышленных пред¬ приятий в зоне разрушений и повреждений, выделение зон с различной, в том числе максимальной, степенью повреждений и подробное обследование представительных типов зданий и сооружений в зонах с высокой интенсивностью сейсмического воздействия. Результаты оперативного обследования не позднее 5-дневного срока сообщают в городскую (поселковую) комиссию по ликвида¬ ции последствий землетрясений, а также в Центр ЦНИИСК и МСССС. Краткие отчеты по оперативному обследованию направ¬ ляют в ЦНИИСК и МСССС в течение 15 дней после завершения обследования. Летальное обследование осуществляют с учетом результатов оперативного обследования. Детально обследуют либо все зда- 74
яия и сооружения населенного пункта, либо часть, но не менее -рех зданий с одинаковыми объемно-планировочными и конст¬ руктивными решениями на площадках с однородными инженер¬ но-геологическими условиями. При детальном обследовании объекта заполняют специальную анкету, образец которой приведен на с. 76 (аналогичную анкету подготавливают для характерных сооружений и других специфич¬ ных объектов в составе предприятий и всей инфраструктуры в зо¬ не повреждений и разрушений), составляют эскизы повреждений н картограммы трещин, привязанные к конструктивной схеме объекта, фотографируют общий вид объекта, его фрагменты и ха¬ рактерные детали, а также составляют отчет. Отчеты по результатам детального обследования представля¬ ют оперативно в организации, разрабатывающие проекты восста¬ новления, либо в городскую (поселковую) комиссию по ликвида¬ ции последствий землетрясения и через Змее после окончания работ--в Центр ЦНИИСК и МСССС. Методику проведения ра¬ бот по детальному инженерному обследованию жилых и обще¬ ственных зданий, промышленных и сельскохозяйственных производственных зданий и сооружений, фундаментов, грунтов, гидрогеологических условий, внешних сетей, подземных комму¬ никаций и внутреннего оборудования, методы восстановления и дополнительного усиления зданий и сооружений определяет комиссия в зависимости от конкретного объекта. Первоочередному обследованию с принятием решения о сно¬ се, восстановлении или усилении подлежат объекты с частичными разрушениями, а также общественные здания, здания центров связи, энерго- и водоснабжения, больницы, детские и другие уч¬ реждения, эксплуатация которых связана с ускорением ликвида¬ ции последствий землетрясений. В заключении по обследованию (или дополнительному об¬ следованию) объекта кроме ответов на вопросы анкеты должны со¬ держаться следующие данные: общая площадь здания и строительный объем; данные о сметной стоимости объекта и его остаточной стоимо¬ сти на момент обследования; места взятия проб материалов или их испытаний, показанные на поэтажных планах; выводы об общей устойчивости формы сооружения в целом, о Потере устойчивости положения отдельных конструкций, недопу¬ стимых перемещениях, вызывающих нарушение нормальной эксплуатации объекта; выводы о целесообразности проведения восстановительных Работ или сноса; 75
рекомендации о необходимости проведения восстановления усиления или принятия специальных конструктивных решений (на основе результатов проведения проверочных расчетов); данные* о предварительной оценке стоимости проведения вос¬ становления (усиления) объекта по материалам обследования; выводы о возможности эксплуатации здания до начала прове¬ дения восстановительных работ. Анкета обследования зданий после землетрясения, происшедшего 19 г. (населенный пункт, район) ул. квартал дом No корпус 1. Год строительства П. Строительная организация Ш. Здание: 1. Типовое или индивидуальное (No серии, проектная организация) 2. Башенное, протяженное, многосекционное (число секций) 3. По материалам основных несущих элементов: А. (глинобитное, из кирпича-сырца, из рваного камня) Б. (кирпичное, крупноблочное, из тесаного или пильного камня) В. (панельное, каркасное с железобетонными или стальными несущими конструкциями, деревянное) 1У. Этажность У. Высота здания У1. Габариты и форма здания_ (ширина, длина, прямоугольное, Г-образное и т. д.) 76
У И. Наличие подвала (под всем зданием или под частью, указать на схеме) УЩ. Краткое описание конструкций и ранее выполненных усилений: 1. Фундаменты (тип фундаментов, глубина заложения, отмечались или нет ранее просадки) 2. Стены _ (несущие, самонесущие и материал) 3. Перекрытия и покрытия 4. Каркас 5. Заполнение каркаса 6. Перегоредки_ 7. Лестничные марши и площадки 8. Перемычки 9. Кровля 10. Дымовые и вентиляционные трубы 11а 12. 13. 1Х. Наличие антисейсмических мероприятий X. Качество конструкций и наличие повреждений от землетрясения. Чт о сделано к моменту обследования по ремонту и восстановлению конструк¬ ций: 1. Штукатурка 2. Несущие стены (отдельно по наружным и внутренним) 3. Самонесущие стены (отдельно по наружным и внутренним) 4. Перекрытия и покрытия 5. Каркас 6. Заполнение каркаса 7. Перегородки 8. Лестничные марши и площадки 9. Перемычки 10. Кровля 11. Дымовые или вентиляционные трубы 77
12. Связи ^ежду конструкциями Х1. Положение здания: 1. (на ровном месте, в низине, на возвышении, на склоне — указать [оценить] крутизну склона) 2. Ориентация оси (продольной) (поперечной) ХП. Грунтовые условия ХЦ1. Глубина грунтовых вод Х1У. Деформации, возникшие в здании в результате предыдущих сильных землетрясений, и мероприятия, принятые ранее для ограничения их раз¬ вития или ус ил ен ия ХУ. Прочностные характеристики (проектные и фактические) : 1. Раствор 2. Камень 3. Бетон 4. Сцепление камня с раствором 5. Металлические конструкции ХУ1. Динамические характеристики здания (до землетрясения и после него) ХУП. Степень повреждения здания (подчеркнуть с указанием количества поврежденных зданий (отдельные — около 10%, многие - около 50% и боль¬ шинство — около 75%). Кратко описать повреждения со схемами и эскиза¬ ми фактического состояния (при фиксации отдельных повреждений ука¬ зать этаж, номер квартиры, лестничную клетку и другие ориентиры) : 0. Отсутствие видимых повреждений (в каких конструкциях) 1. Легкие повреждения (тонкие трещины в штукатурке и откалывание небольших кусков штукатурки) 2. Умеренные повреждения (небольшие трещины в стенах, отламывание больших кусков штукатурки, падение черепицы, кирпича из труб, тре¬ щины в дымовых трубах) 3. Тяжелые повреждения (большие глубокие и сквозные трещины в сте¬ нах и перегор одках, обрушение перегородок, падение труб) 4. Разрушения (обрушения внутренних стен и заполнения кар каса , про¬ ломы в стен ах, обрушение частей зданий, разрушение связей между отдельными частями зданий) 78
$ Обвалы (полное разрушение зданий) УШ Материалы, прикладываемые к анкете, в которых указывают места ло0ре*Дений: , х п { рабочие чертежи (планы, разрезы и т. д.) 2' обмерочные чертежи или схемы здания (план, разрез и т. д .) 3 фотографии всех деформированных или разрушенных элементов, уз¬ лов и частей здания. VIX- Рекомендации по очередности выполнения ремонтно-восстановитель¬ ны х работ, и х техниче скому решению и пр едварит ель ная оценка стоимости работ Обследование произведено " " 19 г. комиссией в составе (фамилия, инициалы, место работы, должность) Примечанием случае отсутствия точных данных по некоторым пунк¬ там указывают "Неизвестно", а при наличии косвенных данных — "Предпо¬ ложительно". Рекомендации к принятию решения по первоочередным восстанови¬ тельным и ремонтным работам На основании данных, полученных в результате детального об¬ следования и содержащихся в отчетах и заключениях, городские (поселковые), отраслевые подкомиссии по строительству и сносу зданий готовят решение городской (поселковой) комиссии по лик¬ видации последствий стихийного бедствия о сносе, ремонте, вос¬ становлении или усилении того или иного здания или сооруже¬ ния. Отраслевые подкомиссии подготавливают решение город¬ ской комиссии по нижеприведенной форме, руководствуясь при этом соображениями максимального сохранения объекта. В зависимости от состава и объемов строительно-мон¬ тажных работ различают следующие работы, выполняемые по¬ сле землетрясений: ремонтные мероприятия, не связанные с восстановлением или усилением каких-либо конструкций или частей зданий; ремонтно-восстановительные мероприятия, в результате кото¬ рых несущую способность деформированных элементов или свя¬ зей между ними восстанавливают до первоначальной величины (до повреждения при землетрясении); мероприятия по усилению, направленные на повышение не¬ сущей способности элементов и связей между ними до величины, соответствующей требованиям нормативных и инструктивных до¬ кументов или специальных расчетов. Здания и сооружения не могут быть использованы для вре¬ менной эксплуатации и подлежат частичной или полной разборке 79
(сносу), если несущие элементы и конструкции характеризуются потерей устойчивости положения с остаточными деформациями, определяющими возможность последующего обрушения, напри¬ мер, полное смещение перекрытий с одной из опорных площадок для плит, опертых по контуру по трем или четырем сторонам, сдвиг балочных перекрытий не менее чем на 50% проектной глу¬ бины опирания, отклонение или смещение вертикальных несу¬ щих конструкций более чем на 1/6 ширины элементов, значитель¬ ные перекосы всего сооружения и т.п. Сносу также подлежат здания, указанные в постановлении Гос¬ строя СССР от 31 июля 1970 г. No 95 с износом более 65% (коэффи¬ циент повреждения >0.6)1. Здания, в конструкциях которых вы¬ явлены недопустимые деформации (за исключением смещений перекрытий) при 0,6, могут быть использованы в качестве поме¬ щений с малочисленным и кратковременным пребыванием лю¬ дей в них при условии замены элементов с недопустимыми де¬ формациями и частичного ремонта остальных конструкций [23]. Здания, в которых обнаружены повреждения, при коэффи¬ циенте повреждения 0,6 восстанавливают или усиливают. При этом: объект подлежит усилению до стадии, соответствующей требо¬ ваниям нормативных документов, если дополнительные затраты на усиление меньше затрат на восстановление до первоначального состояния; объект подлежит восстановлению до первоначального состо¬ яния, если дополнительные затраты на усиление больше за¬ трат на восстановление; если рассматриваемые затраты оказываются приблизительно одинаковыми, вопрос о восстановлении или усилении объекта ре¬ шается специально (с учетом эксплуатационного назначения зда¬ ния, его архитектурной, исторической ценности и т.п.). Решение о сносе или восстановлении того или иного здания выносит горисполком или дирекция предприятия (завод, фабрика Форма подготовки данных к принятию решения по восстановительным работам или сносу объекта после землетрясения Характерис- ти ка и адрес здания или сооружения Характерис¬ тика поврежде¬ ния объекта и сте пень е го поврежден¬ но еTM Ст оимо сть восстановле¬ ния или уси¬ ления объекта (по данным обследования) Заключение городской подкомиссии по строи тель¬ ству или сносу Решение исполкома и ли дирекции пред¬ приятия 1 Коэффициент повреждения представляет собой отношение числа поврежден¬ ных элементов к общему числу элементов в здании. 80
и т.п.) по подготовленным сведениям (см.форму на с. 76) .Данные по объектам, предназначенным к восстановлению, передают в про¬ ектные организации для проектирования восстановительных ра¬ бот и точного определения их стоимости. Горисполком или дирекция предприятия, используя данные по объектам и стоимости всех восстановительных работ в целом по городу (поселку) или предприятию (завод, комбинат, фабрика и т.п .), принимает решение об использовании местных строитель¬ ных организаций, либо о создании новых ремонтно-строительных организаций, либо о помощи в вышестоящих инстанциях, если восстановительные работы не могут быть проведены собственны¬ ми силами. До получения истинной картины по численности лю¬ дей (трудозатратам), необходимых для проведения восстанови¬ тельных работ, не допускается обращаться в вышестоящую инс¬ танцию с просьбой о направлении к месту восстановления допол¬ нительной рабочей силы. 4. Проектжрованве восстановительных работ Состав проектно-сметной документации Проектную документацию на восстановление зданий и соору¬ жений, поврежденных землетрясением, составляют проектные ор¬ ганизации, подчиненные исполкомам местных Советов и другими ведомствами. При больших объемах восстановительных работ по¬ мощь в проектировании могут оказывать по просьбе местных Со¬ ветов областные, республиканские и союзные (зональные) проект¬ ные организации. Целесообразно проектирование восстановитель¬ ных работ проводить специализированными группами по здани¬ ям определенного эксплуатационного назначения (школы, жилые Дома, промышленные предприятия и т.п.) . Разработку проектной документации начинают сразу после ре¬ шения горисполкома или дирекции предприятия о восстановле¬ нии объекта и завершают в сроки, которые определяются технико¬ экономическими характеристиками объекта восстановления. Для жилых и общественных зданий предельные нормы продолжи¬ тельности проектирования на одну стадию капитально-восстано¬ вительного ремонта следующие: Полезная площадь, м2 Продольная продолжительность проектирования, мес До 100 2 101-300 3 301-500 5 501-800 6 801-1000. 7 81
1001-1500 8 1501-2000 8,5 2001-3000 - 9 Более 3000 , - Ю В большинстве случаев при стоимости восстановления д0 2 тыс руб:1 может оказаться достаточной разработка рекомендаций по восстановлению. В этих случаях трудоемкость и стоимость ра¬ бот по восстановлению приближенно определяют по расценкам и трудозатратам (табл.10), а оплату работ вместо смет выполняют со¬ гласно расценочным описям. Проектно-сметная документация на восстановление здания должна содержать: задание на проектирование; заключение проектной организации о техническом состоянии объекта, подлежащего восстановлению; рабочие чертежи на общестроительные, санитарно-техниче¬ ские и электротехнические работы; пояснительную записку с описанием существующей плани¬ ровки, конструкций и отделки и с обоснованием проектных реше¬ ний, а также решений по отоплению, вентиляции, канализации, водопроводу, электро- и газоснабжению (при необходимости); основные положения по организации восстановительных ра¬ бот объекта или группы объектов (проект организации работ); сводную смету; проект производства работ (разрабатывает строительная ор¬ ганизация). Таблица 10. Единичные нормы времени и расценки на выполнение проектов восстановления зданий (рекомендации и схемы с типовыми решениями) Вид работы Квалифи¬ кация ра¬ ботника Заработ¬ ная пла-’ таза1ч работы, руб. Объем здания, тыс. м3 до 0,5 до 10,0 до 20,0 более 20,0 Разработка Гл. сне- 1,11 4 7 10 10 рекоменда- циалист ций по вое- 4-44 7-77 11-10 11-10 становлению Ст. ин же- 0,78 7 10 14 18 нер 5-46 7-80 10-92 14-04 Техник 0,5 2 4 6 7 1-00 2-00 3-00 3-50 1 По решению Совета Министров союзной республики этот предел может вышаться для наиболее крупных городов до 10 тыс.руб. 82
Проект организации работ. Проект организации восстанови¬ тельных работ составляют, как правило, на восстановление труппы зданий, улиц, квартала, города или предприятия. Про- Л^т организации работ на восстановление отдельного здания йли сооружения готовят при стоимости восстановительных работ 100 тыс.руб. и более. При проектировании организации восстановительных работ необходимо учесть специфику этих работ [16, 24-26,29, 36], а также требования следующих нормативных документов: СНиП 3.01 .01- 85 "Организация строительного производства"; Норм продолжи¬ тельности капитального ремонта жилых и общественных зданий- и объектов городского благоустройства Минжилкомхоза РСФСР, М., 1982; Расчетных нормативов для.составления проектов органи¬ зации строительства, ч.1, 1973; СНиП Ш-4-80 "Техника безопасно¬ сти в строительстве"; Указаний о порядке составления и согласова¬ ния ПОС и ППР (Госстрой СССР, Госплан СССР, Стройбанк СССР от 31.12 .1981); Укрупненных сметных норм по ремонтно- строительным работам, 1973; Правил по технике безопасности при текущем и капитальном ремонте жилых и общественных зданий, Главмосремонт, 1980. Исходными материалами для разработки проекта организа¬ ции работ по восстановлению служат: данные детального инженерного обследования; архитектурно-строительная и другие части проекта на вос¬ становление; документация генеральной подрядной ремонтно-строитель¬ ной организации о применяемых строительных материалах и конструкциях, средств механизации ремонтно-строительных работ; данные об использовании источников и порядке обеспечения ремонтируемых объектов водой, электроэнергией, паром и мест¬ ными строительными материалами. Проект организации восстановления Следует разрабатывать па¬ раллельно с другими частями сметной документации в целях Увязки принимаемых объемно-планировочных, конструктивных и организационно-технических решений. В проект организации Работ по восстановлению включают: а) календарный план восстановления объекта (группы объек- ’ов) с выделением подготовительного периода, куда входят в ос¬ новном работы по инженерной подготовке территории; б) стройгенплан восстановительных работ с учетом стеснен¬ ных условий; в) ведомости объемовработ по восстановлению или усилению и°Ъекта или группы объектов; г) графики потребности в материалах, механизмах, машинах и Рйспособлениях; 83
д) краткую пояснительную записку, в которой должны быть указания по выполнению восстановительных работ на эксплуатц- руемом объекте при наличии там жильцов (обслуживающего пер¬ сонала) или их отсутствии. При разработке календарного плана восстановления следует руководствоваться Указаниями по технологии и имеющимися технологическими картами на работы по капитальному ремон¬ ту, а также учитывать степень повреждения объекта по этажам. Календарный план восстановления объекта составляют по форме; ириведенной *в табл.11. При необходимости составляют сетевой график. Таблица 11. Календарный план восстановления Наименование объектов (объекта), адрес Наименование работ Пол ная смет ная стоимость В том числе стоимость строите ль¬ но-монтаж¬ ны х работ Распределение объемов работ по периодам ре¬ монт а, ты с. руб. 1 2 Подготовительные работы 1. Переселение жильцов 2. Демонтаж инженерного оборудования 3. Снос строений 4. Прокладка временных коммуникаций Основные работы 1. Разборка строительных конструкций 2. Усиление фундаментов 3. Усиление и ремонт по¬ врежденных конструкций, мон та ж заменяемых конструкций 4. Устройство коммуника¬ ций и отделочные работы 5. Ремонт фасада 6. Наружное благо¬ устройство В подготовится ьныйпериод изучают проектно-смет¬ ную документацию, занимаются переселением жильцов (не позд¬ нее чем за неделю до начала основных работ), эвакуируют матери¬ альные ценности, уточняют степень износа и повреждений, спосо¬ бы крепления конструкций на время демонтажных и монтажных работ, доставляют на площадку инвентарь и материалы для вре¬ менного ограждения, устраивают переходы и складские помеще¬ ния, осуществляют разборку строений, предусмотренную проек- 84
«том, а также ремонт и укладку наружных инженерных коммуника¬ ций, доставляют машины, механизмы и оборудование для произ- родства ремонта, снимают ^ли перемещают кабельные линии свя¬ зи на крыше дома (в случае если они мешают выполнению работ). Распоряжение о производстве основных работ отдается по¬ сле составления акта об окончании всех подготовительных ра¬ бот и мероприятий. В основной период планируют выполнение демонтаж¬ ных, монтажных и специальных работ, а также благоустройство участка. Работы выполняют в следующей последовательности: сначала демонтируют заменяемые конструкции сверху вниз, затем снизу вверх производят монтаж конструкций перекры¬ тий, перегородок, оконных и дверных блоков, • крыши. Далее осуществляют санитарно-технические и электромонтажные ра¬ боты. Устройство полов и внутренние отделочные работы вы¬ полняют, начиная с нижнего этажа. Работы по ремонту фасада и наружному благоустройству можно планировать одновремен¬ но с внутренними санитарно-техническими, электромонтажны¬ ми и отделочными работами. При планировании ремонтно-восстановительных работ следу¬ ет руководствоваться установленными предельными нормами продолжительности их проведения (табл.12). Таблица 12. Предельные нормы продолжительности ремонтно¬ восстановительных работ Производство ремонтно-восстановительных работ с использованием легких стреловых кранов и подъем¬ нико в ба ше нны х кранов и крупноразмер¬ ных сборных конструкций объем работ, тыс. руб. продолжительность работ, мес объем работ, ты с. руб. продолжитель¬ ность работ, мес До2 2,0 До 30 3,0 2,5 —5 3,0 31—40 4,0 6-г10 4,0 41-60 5,0 11-20 4,5 61-80 6,0 21-30 5,0 81-120 7,0 31—40 6,0 121-150 8,0 41-50 7,0 151-170 9,0 51-60 8.0 171-250 10,0 85
Продолжение табл. 12 Производство ремонтно-восстановительных работ с использованием легких стреловых кранов и подъем¬ ников • башенных кранов и крупноразмер¬ ных сборных конструкций объем работ, тыс. руб. продолжительность работ, мес, объем работ, гыс. руб. продолжитель¬ ность работ, мес 61-70 8,5 Более 250 Определяется проектом произ¬ водства работ 71-80 9,0 81-90 9/5 91-100 10,0 Более 100 Определяется проектом производства работ При планировании потребности в трудовых ресурсах необхо¬ димо исходить из того, что в среднем выработка на одного рабоче¬ гов ремонтно-строительном производстве равняется 5--10 тыс.руб. в год. Усредненные показатели трудоемкости основных ремонт¬ ных работ, определяющие эту выработку, на примере кирпичного здания из расчета на 1 млн.руб. сметной стоимости ремонтных ра¬ бот приведены ниже. Конструктивные элементы и виды затрат Затраты труда, чел. -дн. Общестроительные работы 34459 Фасад 3346 Внутренние инженерно-технические сети и оборудование. . . . 12710 Наружные сети 190 Благоустройство 262 Прочие работы, всего 456 В том числе: переселение жильцов 218 снос кирпичных строений 238 Всего 51423 Необходимые трудовые ресурсы можно принимать по усред¬ ненному числу рабочих (по профессиям), необходимых для вы¬ 86
полнения работ на 1 млн.руб. стоимости в год ремонтно-восстано¬ вительных работ, согласно приведенному перечню. Профессия Число рабочих, чел. Землекоп Бурильщик Сваебойщик Каменщик 190 Арматурщик 2,0 Сварщик Плотник-опалубщик 12,0 Бетонщик (в том числе для торкрет-бетона) 12,0 Монтажник металлоконструкций . . 12,0 Монтажник железобетонных конструкций 9,0 Кровельщик-изолировщик , 3,0 Паркетчик-плиточник 4,0 Штукатур-облицовщик 20^0 Столяр Стекольщик 0,8 Сантехник Электромонтажник % 11*0 Маляр-обойщик 18,0 Дорожник Грузчик-такелажник 20,0 Другие профессии 30,0 Всего 200,0 Численность работающих Ы на строительной площадке определя¬ ют на основе календарного плана работ для каждой ремонтно-стро¬ ительной организации по формуле М=С/ХУТ, гдеС— стоимость работ на расчетный период, руб.; - среднегодовая выработка на одного работающего, руб/чел.год; Т - продолжительность выполнения работ по ка¬ лендарному плану, лет. При проектировании стройгенплана прежде всего выясняют состав временных зданий, механизированных установок и склад¬ ских помещений, которые должны быть размещены на строитель¬ ной площадке, затем намечают места расположения этих элемен¬ тов строительного хозяйства, решают вопросы безопасного веде¬ ния работ и пожарной охраны. Вычерчивание стройгенплана начинают с нанесения на лист схемы плана восстанавливаемого объекта и примыкающих к нему зданий и сооружений. На стройген плане, показывают разделение общего фронта работ на захватки, размещают основные строитель¬ ные машины и оборудование, склады материалов и конструкций, определяют и показывают опасные зоны, наносят подъездные пу¬ ти и проезды, пути прохода рабочих, а также жителей и персонала 87
предприятий по строительной площадке, рассматривают вопрос^ размещения служебно-бытовых помещений, наносят схемы вре. менного вод о- и электроснабжения. При отсутствии возможности использования башенных или стреловых кранов, а также для небольших зданий с перекрытия* ми железобетонными, сборно-монолитными, из деревянных и стальных балок пролетом не более 6 м мбжет быть рекомендована схема механизации с применением передвижных кранов, кранов "в окно”, подъемников и лёбедок. При использовании строительно¬ го подъемника следует учесть необходимость разработки меропри¬ ятий по подготовке площадки для его монтажа, определения места установки и типа крепления к стене здания. Рабочее место маши¬ ниста подъемника должно располагаться вне опасной зоны шири¬ ной 0,25Н от края платформы ( Н - высота подъема груза). Размещение складов на генплане должно учитывать удобство погрузочно-разгрузочных работ и возможность непосредственной подачи строительных материалов и оборудования к подъемнику и в зону действия кранов. Размер складских помещений зависит от вида материала, укладываемого на 1 полезной площади склада, а также от ти¬ па склада. Производственный запас материала Р, подлежащий хранению на складе, определяют по формуле Р=(РобщК1/Т)ПК2, где Ррбщ “ общее количество материала данного вида, необходимого для ремон¬ та; К^- коэффициент неравномерности поступления материалов (изделий) на склад (для автотранспорта принимается 13-1,5); Т - число дней потребления материала; П - необходимый запас материалами.; К2 - коэффициент неравномерно¬ сти потребления материала в течение расчетного периода (принимается 1,2—1,6). Площадь склада 8 определяют в зависимости от количества материала, подлежащего хранению, и способа укладки. При складировании в штабелях площадь склада вычисляют по формуле 8=Р/(Чт), гдед — количество материала, укладываемого на I м^ полезной, площади склада; п> - коэффициент, учитывающий проходы и проезды, принимается равным ОД-0,7. Проект организации восстановительных работ жилой застрой¬ ки (группы зданий, квартала, массива), предусматривающий проведение ремонтных работ без ^тгселения жильцов, необхо¬ димо согласовать с органами санитарного надзора. Восстанови¬ тельные работы на конкретном здании при наличии в нем жиль¬ цов необходимо проводить с7 до 23 ч, соблюдая при этом допусти- 88
мне уровни звукового давления и уровня звука, проникающего в жилые помещения, которые регламентированы СНиЙ 2.08 .01 - 85 "Жилые здания". При организации строительной площадки, размещении участ¬ ков работ, проездов строительных машин и транспортных средств, проходов для жителей, работников предприятия и строительных рабочих следует устанавливать опасные для людей зоны, в преде¬ лах которых действуют или потенциально могут действовать опас¬ ные производственные факторы. Опасные зоны должны быть обозначены знаками безопасности, надписями или защитными ог¬ раждениями, удовлетворяющими требованиям ГОСТ 23407-78 "Ог¬ раждения инвентарные строительных площадок и участков про¬ изводства строительно-монтажных работ. Технические условия". Календарный план производства работ по восстановлению со¬ ставляют с учетом затрат времени на дополнительные работы, вы¬ зываемые требованиями техники безопасности, например обеспе¬ чение устойчивости откосов глубоких выемок, временное крепле¬ ние конструкций в процессе монтажа, устройство временных за¬ щитных настилов и ограждений и другие требования, определяе¬ мые по СНиП П1-4-80 "Техника безопасности в строительстве". При выполнении ремонтных работ в зданиях без отселения жильцов все инженерные коммуникации, обеспечивающие нор¬ мальное проживание граждан, должны функционировать. Допу¬ скается временное отключение коммуникаций с обязательным письменным оповещением жильцов. При выполнении отделоч¬ ных работ с применением составов, содержащих вредные вещест¬ ва, следует соблюдать "Санитарные правила при окрасочных рабо¬ тах с применением ручных распылителей", утвержденные Мини¬ стерством здравоохранения СССР, а величины предельно допу¬ стимых концентраций вредных веществ в ремонтируемом здании не должны превышать величин, определенных ГОСТ 12.1 .005 -76 . Восстановление зданий и сооружений, разрушенных землетря¬ сением, должно осуществляться с максимальной механизацией основных строительно-монтажных работ. Требуемое количество механизмов и оборудования, необходимых для восстановления Зданий, определяют в соответствии с табл.13. Нормативную по¬ требность ручных машин на 1 млн.руб. стоимости устанавливают по табл.26 книги "Ручные машины. Справочное пособие по строи¬ тельным машинам" (М.: Стройиздат, 1982). Проект производства работ,, (ППР) на восстановление здания разрабатывает подрядная ремонтно-строительная или ремонтно¬ монтажная организация на основе проекта организации восстанов¬ ления, рабочих чертежей на восстановление и сводной сметы. ППР составляют в соответствии с "Указаниями по технологии ре¬ монтно-строительного производства и технологическими картами 89
Таблица 13. Количество машин, необходимых для производства ремонтно-восстановительных работ на 1 млн. руб. их стоимости . Строительные машины и механиз¬ мы В городах с количеством каменных зданий до 70% при средней этажности два—три этажа три—пять этажей 1 2 3 Башенные краны грузоподъем- ностью, т: до5 — 1 " 1,5 1 1 Подъемники 2 3 Краны-подъемники — 2 Легкие башенные краны 6 1 Переносные консольно-балочные 4 6 краны Легкие стреловые краны 4 4 Автокраны 1 1 Автопогрузчики 1 1 Малогабаритные тягачи, мототачки, 4 4 автокары Ленточные транспортеры 4 4 Ручные универсальные лебедки 6 6 Электрические лебедки 1 3 Ручные лебедки 3 3 Гидравлические экскаваторы 1 1 Консольные балки 7 8 Цепные консольные электропилы 5 5 Пневматические отбойные молотки 6 6 Электропневматические установки 3 3 Передвижные компрессорные 1 1 станции Установки передвижные сборно¬ разборные: бетоносмесительные 1 1 растворосмесительные 1 1 Бетононасосы 0,05 0,05 Растворонасосы 1 1 Штукатурные агрегаты 0,5 0,5 Цемент-пушки 0,2 0,2 Краскопульты 2 2 Баки красконагнетательные 4 4 Агрегаты для окраски фасадов 2 2 Люльки самоподъемные 3 3 Домкраты гидравлические 2 2 Бульдозеры 1 1 Сварочные агрегаты 4 5 Электросверлильные машинки 3 5 или перфораторы Установки для сверления бетона 2 3 Конвейеры ленточные передвижные 2 3 Установки для инъецирования 3 4 Сваебойные агрегаты самоходные 1 1 90
на работы при капитальном ремонте жилых домов" (Л.: Стройиз¬ дат, 1977),"Правилами техники безопасности при текущем и капи¬ тальном ремонте жилых и общественных зданий" (Главмосре- монт, 1980), СНиП П1-4-80, СНиП 3.01.01-85, СНиП Ш-16-80 "Бе¬ тонные и железобетонные конструкции сборные". Необходимое количество строительных материалов для вос¬ становительных работ жилищного фонда ориентировочно опреде¬ ляют в укрупненных единицах в зависимости от стоимости строи¬ тельно-монтажных работ, согласно следующим данным на 1 млн руб. восстановительных работ: Олифа оксо ль, т 4,5 Карбид кальция, т 0,5 Линолеум, м2 396,0 Плитка синтетическая, м2 Т43,0 Прокат черного металла, т 115,0 Балки двутавровые и швеллеры, т 19,4 Сталь, т: крупносортная 24,6 среднесортная 15,7 мелкосортная 26,2 Катанка, т 9,2 Сталь, т: толстолистовая 7,1 тонколистовая 2,6 кровельно-листовая 8,6 Трубы газовые, т 9,15 Проволока, т: обыкновенного качества 6,95 стальная ( Электроды сварочные, т Древесина деловая, м^ Пиломатериалы, м3 Деревянные конструкции и детали, м3 . . . Плита древесно-стружечная, м2 Плиты твердые древесно-волокнистые, м2 . 0,42 . 0,54 265,0 600,5 . 12,2 . 10,8 2670,0 Цемент, т 475,0 Стекло оконное, м2 3780,0 2 Мягкая кровл я, м 6200,0 Шифер, тыс. условных плиток , 52,3 Трубы асбестоцементные, м 448,0 Битум, т 60,1 Проект производства работ должен содержать календарный план работ в виде линейного графика по конкретному восста¬ навливаемому объекту, строительный генеральный план, схе- производства основных ремонтных работ и краткую пояс¬ нительную записку. 91
При составлении схем производства работ в максимальной степени используют сведения о типовых технологических кар¬ тах, картах трудовых процессов, чертежах механизированных установок, средствах малой механизации и инвентарных при¬ способлениях. Перечень характерных типовых технологических карт приведен ниже. Наименование документа Типовые технологические карты на производство отдельных видов работ Карты трудовых процессов строи¬ тельного производства Инвентарь и приспособления, реко¬ мендуемые для применения в строи¬ тельстве Строительные, дорожные и комму¬ нальные машины и механизмы Средства малой механизации Технологические карты на обще¬ строительные работы Технологические карты на отде¬ лочные и специальные работы Технологические карты на усовер¬ шенствованные процессы ремонта крупнопанельных зданий Источник Строительный каталог, ч. 6 Тамже,ч.8 Ч.9 Ч.5 Ч. 11 Технологические карты на работы при капитальном ремонте жилых домов, ч. 1 Тамже,ч.2 Издаются организациями Мин- жил ком хоза РСФСР, согласно приказу от 26.02. 1979 г., No 102 Индивидуальные технологические карты разрабатывают в том случае, если по необходимому строительному процессу отсутству¬ ет перечисленная выше документация. При составлении ППР учитывают особенности ремонтного производства: наличие твердых покрытий дорог, улиц, тротуаров, и пр.; необходимость в ряде случаев производить разборку здания; стесненные условия при производстве работ; наличие жильцов в восстанавливаемом здании. Основания под фундаментами восстанавливаемых объектов усиливают путем искусственного закрепления грунтов. Способы закрепления грунта основания зависят от структуры грунта, уров¬ ня, скорости движения и химического состава грунтовых вод (табл.14). При необходимости непосредственно усиливают конст¬ рукции фундаментов за счет увеличения площади подошвы опи¬ рания или подведения свайного фундамента. Ремонтируют фунда¬ менты путем цементации кладки, перекладки отдельных участков 92
Таблица! 4. Основные способы закрепления грунтов основания Структура грунтов Коэффи¬ циент филь¬ трации, м/сут Рекомендуемый способ закрепления Гравелистые и скальные трещ инов атые породы в су хо м и водонасыщенном состоянии 80-200 Цементация, биту¬ мизация Крупно- и среднезернистые пески в су¬ хом и водонасыщенном состоянии 2-80 Двухрастворная си¬ ликатизация Мелкие и пылеватые сухие и водонасы¬ щенные пески 0,5 —5 Одно растворная си¬ ликатизация или смол иза ция Водонасыщенные мелкозернистые пески и супеси 0,01-0,5 Электросиликати¬ зация Лессы и лессовидные суглинки 0,1-2,0 Однорастворная си¬ ликатизация Лессы Менее 0,1 Термический способ и уширения подошвы фундаментов. При разработке твердых покрытий рекомендуется приме¬ нять легкие, маневренные и высокопроизводительные машины ударного действия с падающим рабочим органом МГ1-48, МП- 28, рыхлитель с падающей стрелой, трехклинный рыхлитель, бе- тонолом пневматический, рыхлители конструкции Главмосстроя или СПИ. Кроме того, можно использовать машины с забивае¬ мым рабочим органом - пневмомолоты ПН-1300, ПН-1700, ПН- 2400, а также навесные рыхлители ДП-5С, ДП-26С, ДП-22С, ДП-9С, РМГ-111, МП-40 (табл.15). При рытье траншей, земляных, буровых и сваебойных работах используют машины, краткая характеристика которых приведена в табл.15, там же дана характеристика домкратов для подъема стро¬ ительных конструкций. При разборке (локальном разрушении) кирпичной кладки, бетонных полов и других конструктивных элементов зданий применяют механизированный инструмент ударного действия: отбойные молотки, электрические и пневматические бетоноло- мы, электроперфораторы (см.табл.15). В отдельных случаях Для разрушения каменных и других конструкций, не подлежа¬ щих восстановлению, используют краны-экскаваторы (модель Э-10011А и др.) с шар-бабой в качестве сменного рабочего оборудования. 93
М а ш и н ы д л я б у р е н и я ш п у р о в С - 1 0 3 Б С , Б М - 2 7 6 Г л у б и н а б у р е н и я д о 2 , 5 м . Д и а м е т р ш п у р а 6 0 — 1 0 0 м м 9 4
§ о § с ч с о < 2 с ч ' о с р 6 с ч ( О с ч о о г а 8 г а 2 2 О С О 3 2 с р г а | А ш Э л е к т р о п е р ф о р а т о р ы И Э - 4 7 0 1 , И Э - 1 8 0 1 Д и а м е т р с к в а ж и н 3 4 м м , г л у б и н а б у ¬ р е н и я 0 , 7 — 2 м 9 5
9 6
Ц е м е н т - п у ш к а С Б - 1 3 ( С - 3 2 0 ) П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п о р а с х о д у с у х и х м а т е р и а л о в 1 , 5 м ^ / ч . М а с с а 8 5 к г Д а л ь н о с т ь т р а н с п о р т и р о в к и 4 5 к м П н е в м а т и ч е с к и й р а с т в о р о н а г н е т а т е л ь С О - 5 1 П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 4 , 5 м З / ч . М а с с а 1 0 0 0 к г 1 0 О ’ Т 1 0 О ’ Г 2 & 9 7
Для образования отверстий и пробивки борозд наиболее перс¬ пективны ударно-вращательные или ударно-поворотные машины и механизмы. Бетоны с малоабразивными заполнителями (из кирпича и известняка) поддаются сверлению инструментами с пластинками из твердого сплава, а бетоны с высокотвердыми и аб¬ разивными заполнителями (из песчаника и гранита) из-за присут¬ ствия частиц кварца могут обрабатываться твердосплавным инст¬ рументом лишь при ударно-вращательном действии. В настоящее время налажено массовое изготовление специ¬ альных рабочих насадок-инструментов для выполнения отвер¬ стий в строительных конструкциях. Рекомендации по их выбо¬ ру приведены в табл.16. Для сверления отверстий используют механизированный инструмент с электрическим или пневма¬ тическим приводом. Краткая характеристику наиболее часто используемого механизированного инструмента для сверления отверстий дана в табл.17. Таблица 16. Рекомендуемый набор насадок для выполнения отвер¬ стий в строительных конструкциях механизированным инструментом Назначение отверстий 1 Материал, в котором выпо лня ют отверстие 2 Размер отвер¬ стия, мм Рекомендуемые насадки инструмента диа¬ метр 3 глуби¬ на 4 тип диа¬ метр, мм 6 расход резц ов на100м отверс¬ тия 7 5 Отверстия Кирпич 18-25 600 Резец 16 1 для труб, про -Керамзито- 28-35 650 двухлез- водок и креп¬ • бетон венный с ления агре¬ Шлакобетон 35—55 800 витой 18 1 гатов штангой 20 1 РД 22 1 25 1 32 2 40 2 45 2 50 2 Гнезда глу¬ Кирпич, 75 70 Резец 72 1 хие для розе¬ шлакобе¬ шлям- ток и выклю¬ тон, гипсо¬ бурный чателей лит РМ Пробивка от¬ Бетонные 18-36 120- Бурилки 18 1 верстий при конструк¬ зго долотча¬ 20 1 помощи пнев¬ ции (бетон тые БД 22 1 матических повышен¬ 26 1 бурильных ной проч¬ 28 2 молотков ности ма- 30 2 рок) М 400— М 600 98
Продолжение табл. 16 Назначение отверстий Материал, в кото ром выполняют отверстие Размер отвер¬ стия, мм Рекомендуемые насадки инструмента диа¬ метр глуби¬ на тип диа¬ метр, мм расход резцов на100м отверстия 1 2 3 4 5 6 7 Пробивка от- Бетонные 36-66 300- Корон¬ 32 1 верстий при конструк- 1450 кис 36 1 пом ощи пнев ■ции (бетон централь¬ 40 1 матических повышен- ной опе¬ 52 1 бурильных ной проч¬ режа¬ 56 2 молотков ности м а¬ ющей 60 2 рок) М 400— встав¬ М 600 кой КЦ Отверстия Железобе- 18 250 Резец РК 16 20 для труб, про -тон с арма- 22 250 кольце¬ 20 20 водок и кр еп - турой диа¬ 26 300 вой 24 20 ления аппара¬ ме тром до 33 400 30 20 тов 8мм 35 500 32 15 40 600 36 15 45 600 40 15 50 800 44 15 55 800 50 15 Отверстия Бетон по¬ 18 125 Корон¬ 16 1 для труб вышенной 20 ка долот - 18 1 проводок, прочности 22 ‘200 чатая КД 20 1 крепления марок 25 22 2 аппаратов М 400— М600 30 300 26 2 Бетонную смесь приготовляют в бетоносмесителях СБ-80, СБ- 93, автобетоносмесителях СБ'72, машинах для укладки шприц-бе- тона, краткая характеристика которых приведена в табл.18. Для подачи бетона используют автомашины, ручные тележки, бадьи и другое оборудование. Если по условиям организации работ необхо¬ димо интенсивное снабжение бетонной смесью, целесообразно ис¬ пользовать для подачи ее к месту укладки специализированные средства механизации: бетоноукладчики, передвижные ленточные конвейеры, бетононасосы с механическим или гидравлическим приводом, растворонасосы (см.табл.18). Значительные объемы штукатурных работ внутри и снаружи Зданий выполняют механизированным способом. Для подачи рас¬ твора применяют растворонасосы и установки, которые в комплек- 99
1 0 0
1 0 1
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1 8 I I I I I I > о * * а * * 5 с о О * с ч Ъ 5 г * я 5 т TM 2 а 8 $ ( О § г * с о 5 I 6 с о а $ л * 1 0 2
2 с о а 2 о ® о о о 6 5 & о * 2 1 5 о с м о о о О о 3 г о Е з а о • е 3 о Г О с о О 5 * 8 5 2 о 9 О о с о & § 3 г а г а г а * с м с м г а о г а 5 * о * о с о а < 3 5 * О с о 3 * с о с м * с о г а с с о § * * ю 5 3 5 5 2 8 1 Л С М С М 3 ю 3 9 о с м о 7 ш ° Р О 3 о г 3 о * 3 г а 5 2 2 О 1 П < ( О О р О < с м о а 3 3 5 . 3 г а 5 г О ) о р О О * г а * X 3 2 * 5 С М 2 с м с м о о * 8 г а * 5 г а $ * * ю а § ё и > 3 § о с о & о * о 5 Е * * * 3 § * О г О о & о 8 * О о г * с о § 3 г а 5 С О г ь * о 2 TM 3 ° о о 2 * о 1 П ш О & С * Г 2 с о О о 6 Ю О с о 6 * а г а 3 о 3 □ 2 & Б з & 5 § ’ § 8 / % 2 1 Я 8 О д ‘ с о * 2 о * о а * X г а Ш М е л о т е р к а С О - 5 3 П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 3 0 0 к г / ч . М а с с а 9 0 к г В и б р о с и т о С О - 3 4 Т о ж е , 2 м 3 / ч . М а с с а 4 2 к г В и б р о с и т о д л я к р а с о к С О - 3 " 1 1 к г / м и н . М а с с а 1 3 , 4 к г К о м п р е с с о р п е р е д в и ж н о й С О - 7 А , С О - 6 2 , С О - 2 П р о и з в о д и т е л ь н о с т ь 0 , 5 м $ / м и н . М а с с а 1 8 5 , 1 7 5 и 1 4 0 к г . Д а в л е н и е О Д , 0 , 4 М П а 1 0 3
те с пневматическими и бескомпрессорными форсунками исполь¬ зуют также для нанесения штукатурных составов. Накрывочный слой затирают с помощью электрических или пневматических за¬ тирочных машин. Комплект машин для выполнения штука¬ турных работ механизированным способом подбирают исходя из объема работ, выполняемых за смену. При этом следует учитывать дальность передачи материала раствороносителями и растворонагнетателями. При выполнении малярных работ приготовляют шпатлевки, краски и наносят их на обрабатываемую поверхность. Для приго¬ товления малярных составов используют мелотерки, краскотерки, смесители, насосы-эмульгаторы, вибросита, виброгрохоты, элект¬ роподдоны, моечные машины. Окрашиваемую металлическую поверхность очищают от старой краски и ржавчины электрически¬ ми и пневматическими шлифовальными машинками. Для окраски поверхности используют ручные краскопульты и окрасочные агрегаты СО-5, СО-74, СО-75 и красконагнета¬ тельные баки СО-12, СО-42, СО-52. При этом для получения сжатого воздуха применяют компрессоры СО-2, СО-7А, СО-62, СО-45 (см. табл.18). Для выполнения подъемно-транспортных и монтажных работ при восстановлении зданий применяют разнообразные средства механизации - от ручных лебедок до современных строительных кранов. Широкое распространение могут найти электрические ле¬ бедки и легкие стреловые краны (см.табл.15 и 18). Одной из основных предпосылок использования башенных кранов при ремонте и восстановлении зданий является возмож¬ ность их установки (монтажа) в стесненных условиях сложившей¬ ся застройки. Опыт эксплуатации башенных кранов показал, что использование их экономически оправдано в следующих случаях: объем работ на объекте составляет не менее 100,0 тыс.руб.; фронт работ имеет протяженность вдоль здания не менее 20 м; вылет крана достаточен для обслуживания всего ремонтируе¬ мого здания по ширине. При стесненных условиях для вертикального транспортиро¬ вания грузов лучше всего использовать строительные подъем¬ ники, легкие стреловые и консольно-балочные краны. По спо¬ собу подачи груза подъемники подразделяются на подающие груз к оконному или балконному проему (подъемники типа "к окну’’) и подающие груз в оконный проем (подъемники типа ”в окно”) (см.табл. 18). Для выполнения монтажных и отделочных работ широко ис¬ пользуют также подмости, леса, люльки и автоподъемники (см.табл.18). Наиболее часто используют строительные леса конст¬ рукции М.И . Вишнева, ЦНИИОМТП и Промстройпроекта. Под¬ 104
мости применяют при работах, проводимых внутри и снаружи здания на высоте до 6 м. Для успешного выполнения восстановительных работ целесо¬ образно иметь специализированные мобильные установки и пере¬ движные (на колесах и санях) вагончики, оснащенные необходи¬ мым оборудованием и механизированным инструментом. В каче¬ стве примера можно назвать следующие основные комплексы: 1. Установка для торкретирования: компрессор, цемент-пушка, электрогенератор и набор шлангов. 2. Установка для нагнетания раствора в поврежденные камен¬ ные и железобетонные конструкции, в том числе увлажненные, с применением электроосмоса либо вакуумирования (компрессор, вакуумный насос, выпрямитель тока, прижимные устройства, сис¬ темы нагнетания раствора, инъекторы и емкости для цемента и тампонажных составов). 3. Передвижной комплект для сварочных, арматурных и сани¬ тарно-технических работ (сварочный агрегат с трансформатором, токарно-винторезный и сверлильный станки, станок для гнутья арматуры, контрольно-измерительная аппаратура и необходимый запас материалов). 4. Передвижной комплект для сверления отверстий, устройст¬ ва пазов, удаления разрушенных элементов стальных и железобе¬ тонных конструкций, устройства шпоночных соединений и креп¬ ления арматурных сеток (сверлильные ручные машинки, набор сверл и фрез с алмазными и победитовыми коронками, газорежу¬ щее оборудование и запас кислорода и ацетилена). ‘ Для успешного выполнения специфических строительно-мон¬ тажных работ в составе срочных и краткосрочных восстановитель¬ ных работ помимо перечисленных установок и комплексов могут быть и другие легко перемещаемые комплексы. 5.Производство восстановительных работ с использованием средств механизации Восстановительные работы состоят из следующих основных этапов: уборка (расчистка) территории возле восстанавливаемого объекта; разборка и удаление поврежденных конструкций; временное крепление конструкций; усиление грунтов и фундаментов; восстановление водопроводных, канализационных и энергети¬ ческих сетей возле восстанавливаемых объектов; 105
восстановление числе перекрытий; восстановление рукций; и усиление элементов остова объекта, в Ток, покрытий (крыш) и ограждающих конег. восстановление перегородок, санитарно-технических обус ройств и электропроводок; ут’ отделочные работы. Успешное выполнение больших объемов восстановительны работ в сложных условиях дестабилизированной инфраструктур!, в зоне землетрясения во многом зависит от степени механизации этих работ. Опыт ликвидации последствий землетрясений и других сти¬ хийных бедствий показываем что для выполнения восстанови- тельных работ можно использовать машины и механизмы, имею¬ щиеся в строительных организациях и на предприятиях. Однако при отборе машин для оснащения восстановительных бригад сле¬ дует учитывать некоторые дополнительные требования, обуслов¬ ленные особенностями выполнения работ в очаге разрушений. Во- первых, машины должны выполнять все необходимые операции, связанные с работой в завалах и на территории, загроможденной обломками разрушенных зданий. Во-вторых, средства механиза¬ ции основных видов работ должны иметь автономные двигатели, обеспечивающие возможность самостоятельного передвижения в пределах района работ, а также в колонне машин своим ходом, на трейлерах или на прицепе за транспортной машиной со скоростью до 30 км/ч по дорогам и не менее 10 км/ч вне дорог. В-третьих, ма¬ шины, предназначенные для выполнения основных видов восста¬ новительных работ, должны иметь необходимые грузозахватные и другие приспособления, повышающие производственные возмож¬ ности машин в сложных условиях. Все машины и механизмы, удовлетворяющие в той или иной степени этим требованиям, можно подразделить на четы¬ ре группы: 1) основные средства механизации; 2) средства малой механизации и механизированный инст¬ румент; 3) средства очистки воды и тушения пожаров; 4) транспортные, ремонтные и вспомогательные средства. Примерный состав машин по этим группам и виды выполняс* мых ими неотложных восстановительных работ в очаге разруп16' ний следующий: 106
Состав машин и механизмов в группе Вид выполняемой работы Бульдозеры, экскаваторы, краны, электросварочные агрегаты Агрегаты для резки металла, электро-, мото- и пневмопер¬ фораторы, домкраты, тали, ( ручные лебедки, мотопилы , мотопомпы Насосы, мотопомпы, огне¬ тушители пожарные автомо¬ били и цистерны Автомашины, автобусы, тя¬ гачи, прицепы-тяжеловозы, ремонтные мастерские, бен¬ зозаправщики, осветитель¬ ные станции и другие вспо¬ могательные средства Устройство проездов, разборка завалов, земля ¬ ные работы, сварочные ра¬ боты Пробивка отверстий, рас¬ членение длинномерных конструкций и глыб, рых¬ ление мерзлого грунта, подъем тяжелых глыб на небольшую высоту, резка металлических и деревян¬ ных конструкций Откачка воды при затоп¬ лении, подача воды в рай¬ он пожаров, тушение по¬ жаров водой, пеной, по¬ рошками Транспортировка тяжелых гусеничных машин и обо¬ рудования, техническое обслуживание и ремонт техники, освещение мест работы Рациональный комплект машин подбирают в зависимости от условий местности, характеристик разрушенного объекта, объемов восстановительных работ согласно рекомендациям, приведенным на рис.8. Уборка (расчистка) территории возле восстанавливаемого объ¬ екта должна обеспечить фронт работ для всех этапов восстанови¬ тельных работ. Этот вид работы можно выполнять в несколько приемов, например сначала подготовить участок для крепления поврежденных стен или восстановления инженерных коммуника¬ ций, а затем для размещения кранового оборудования и т.д . При расчистке и откопке заваленных участков возле объекта может потребоваться выполнение в различных сочетаниях следу¬ ющих работ: подготовка рабочих площадок для установки машин и механизмов, разборка завалов над входами и оголовками, орга¬ низация площадок для погрузки разбираемых конструкций на тРанспортные средства, откачка воды и отвод ее от объекта. Для выполнения этих работ применяют бульдозеры, экскава¬ торы с прямой и обратной лопатой, самоходные и автомобильные Краны, ручные и моторные лебедки, оборудование для дрббления ^тона, кирпича и камня, средства для резки металла, насосы, мо- опомпы и другие машины и оборудование. При небольших объе- работ возможно производство работ вручную с применением Р°стейших инструментов и средств малой механизации. 107
Рис.8. Схема выбора рационального комплекта строительных машин ДО* выполнения восстановительных работ Порядок уборки и расчистки, а также способы выполнения этих работ определяют по данным инженерного обследования объекта с учетом объемов работ и рациональной схемы И* производства, а также с учетом мероприятий по безопасны^ методам работы. При выполнении этих работ необходимо прИ' нять меры по локализации аварий на коммунальных сетях и 'ГУ* шению возможных пожаров. 108
Для откопки люков над инженерными сетями в точке предпо- раемого их местонахождения устанавливают условный знак (ве- Откапывать люки коммуникаций наиболее эффективно буль- озеРаМИ или °ДНОКОВШОВЬ1МИ экскаваторами. Ось рытья бульдо- а целесообразно установить в 2,5-3 м от вехи в сторону пониже¬ на завала. Бульдозер, совершая возвратно-поступательные дви¬ жения, послойно перемещает завал, постепенно заглубляясь и от¬ рывая котлован треугольного профиля, нижняя точка которого должна быть на уровне отрываемого люка. Размеры и объем кот¬ лованов в зависимости от высоты завалов и ориентировочная про¬ должительность работы бульдозеров ДЗ-53 и ДЗ-24 в завалах с мел- кобоечной структурой приведены в табл.19. Если в завале будут крупные обломки, балки и другие трудноизвлекаемые элементы, то размеры котлована могут увеличиться; соответственно возра¬ стет и продолжительность работы. Таблица 19. Характеристики работы бульдозеров при рытье котло¬ ванов для расчистки люков в завалах на открытых площадках Тип бульдозера Высота за¬ вала, м Размеры котлована Продолжи- тельность работы, ч длина по¬ ве рху, м объем, м3 ДЗ-53 (тяговое уси¬ 2 9,4 70 1,8 лие 1 МН) 3 13,0 150 3,8 4 16,2 280 7,0 ДЗ-24 (тяговое уси¬ 2 9,4 80 1,4 лие 1,5 МН) 3 13,0 165 2,9 4 16,2 310 5,3 Общую продолжительность расчистки завалов над колодцами коммунальных сетей определяют с учетом затрат времени на под¬ готовку к работе (осмотр территории, разбивка оси копания и т.п.), составляющих примерно 0,25-0,30 ч, и затрат времени на выпол¬ нение случайных и вспомогательных работ, равных в среднем 20- 25% времени копания, приведенного в табл.20. Работа по откопке бульдозером приямка или люка у стены ана¬ логична работе на открытой площадке. Отличие заключается лишь в том, что ось рытья намечают параллельно стене на рассто- яНии от нее, равном половине длины отвала плюс 0,2-0,3 м. Объем Котлована будет меньше величин, приведенных в табл.21, так как в 'Гом случае не будет откоса со стороны стены. Использование экскаваторов для расчистки люков целесооб¬ разно в завалах с мелкообломочной структурой и небольшим со¬ держанием крупных, особенно железобетонных элементов. Рабо- 109
Таблица 20. Радиусы рытья для некоторых видов экскаваторов Тип и марка экска¬ ватора Емкость ковша, м3 Радиус рытья, м прямой лопатой обратной лопатой мини¬ мальный макси¬ мальн ый мини¬ мальный макс и¬ мальн ый 1. На базе трактора Беларусь (ЭО-2621) 0,25 1,95 4,7 - 5,0 2. П невмоколесные Э-302Б, Э-302БС 0,4 3,0 5,9 — 7,8 ЭО-3322, ЭО-3322А 0,5 - - - 8,2 ЭО-4321 0,65 2,5 7,4 - - ЭО-4321 0,8 - - - 8,9 3. Гусеничные: Э-ЗОЗБ, Э -304Б 0,4 3,0 6,1 — 7,8 Э-5015А 0,5 - - - 7,0 Э-652Б (Э-652БС) 0,65 4,2 (4,7) 7,2 (7,8) - 9,2 ЭО-4123 0,8 2,5 7,4 — — Таблица 21. Характеристики работы экскаваторов при рытье котлованов для расчистки люков в завалах Высо та завала, м Размеры котлована Продолжительность копания, ч, при емкости ковша, м3 длина объем, поверху, м3 м 0,35 0,5 0,65 2 6,3 18 2,0 1,8 1,7 3 7,6 37 3,5 3,2 2,9 4 8,9 79 6,1 5,8 5,3 чая площадка для экскаватора должна обеспечить ему маневрен¬ ность и быть по возможности горизонтальной. Например, для экс¬ каваторов Э-652 и Э-395 площадка должна иметь ширину 8 и длину не менее 10—12 м. Ось рытья для экскаваторов намечают на расстоянии 1,0-1,2 М от вехи, обозначающей предполагаемое положение люка тепло*» газо- и водопроводных сетей. При откопке люка у стены здания ось ио
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ БУЛЬДОЗЕРА НАПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕГОНА ЭКСКАВАТОРА ПЛОЩАДКИ ПОГРУЗЧИКА ПЛОЩАДКА ЭКСКАВАТОРА Рьпья намечают под углом 10-150 к стене. Расположение экскава¬ тора у котлована определяют величиной радиуса поворота стрелы экскаваторов. Радиусы рытья для некоторых типов экскаваторов Приведены в табл.20. Объемы и размеры котлованов, отрываемые экскаваторами Яри откопке заваленных люков, определяют высотой завала и уг- л°м естественного откоса разбираемого материала (размеры котло- 111
1 1 2
рана и время его рытья экскаваторами с различной емкостью ков- ща приведены в табл.21. Завалы, состоящие преимущественно из крупных обломков железобетонных конструкций и деформированных элементов ме¬ таллических конструкций (обычно возникают при разрушениях промышленных и гражданских объектов в каркасно-панельном исполнении), разбирают кранами грузоподъемностью 10-25 т либо растаскивают бульдозерами и тракторами с предварительной рез¬ кой металлических конструкций и арматуры. Организация работ по разборке завалов планируется и осуще¬ ствляется в зависимости от структуры завалов и типа разрушенно¬ го объекта, его высоты и протяженности (рис.9). При отсутствии машин завалы можно разбирать вручную бри¬ гадами, состоящими не менее чем из 8-10 чел. Вручную разбира¬ ют только небольшие обломки. Крупные глыбы каменной кладки, заземленные балки, колонны, плиты обходят, при невозможности обхода их дробят или перерубают на месте вручную с помощью до¬ лот (зубил), шлямбуров, кувалд или пневматического инструмен¬ та, отбойных молотков и бетоноломов, работающих от передвиж¬ ных компрессорных станций. Крупные элементы вытаскивают ле¬ бедками, кранами-укосинами, талями, полиспастами, рычагами и другими простейшими грузоподъемными механизмами. Метал¬ лические элементы перерезают газорезными аппаратами, а при их отсутствии - ножовками или перерубают зубилами. Для возможности подъезда техники непосредственно к объ¬ ектам работ устраивают дороги внутри кварталов жилой за¬ стройки и на территории промышленных объектов. Для этого вы¬ бирают наименее заваленные участки между разрушенными и по¬ врежденными объектами. Способ устройства проезда зависит от характера завалов. При завале высотой до 0,5 м расчистку завала осуществляют до Уровня покрытия проезжей части улицы (дороги) посредством сдвижки обломков бульдозером за 1-2 прохода. Также расчищают местные завалы при больших высотах, но небольшой протяжен¬ ности вдоль трассы (до 10 м). При высоте завала более 0,5 м временные проезды (для ускоре¬ ния производства работ по основным видам восстановления) про¬ кладывают по верху завала путем разравнивания (планировки) его поверхности. Профиль проезда для колесной техники не должен Превышать для продольного уклона 1:5, а д'ля поперечного 1:10 без Резких перегибов; разность смежных продольных уклонов не дол¬ жна превышать 0,3-0,35. На поверхности проезда не должно быть препятствий выше 20-25 см. Требования к проездам для пропуска гусеничных машин могут быть снижены, поэтому целесообразно в Первую очередь организовать проезды для этого типа техники, а из
затем усовершенствовать проезды для обеспечения пропуска ко. лесных машин и автотранспорта. Проезд по поверхности сплошного завала устраивают путем сдвигания бульдозером обломков с возвышающихся участков в по¬ ниженные места или в сторону. Если в завале нет крупноразмер. ных элементов, то для получения ровной поверхности проезда до. статочно одного-двух проходов бульдозера. При устройстве проез¬ да по завалам, в которых встречаются большеразмерные элемен¬ ты, требуются три-четыре прохода бульдозера и дополнительные вспомогательные операции, выполняемые комплексом машин. В состав комплекса входят один мощный головной бульдозер с тяго. вым усилием 150 МН и более и 2-3 бульдозера с тяговым усилием 100 МН, идущие вслед за головным. В комплекс машин могут быть включены подвижные краны грузоподъемностью 10-25 т. Ориентировочные нормативы по устройству проездов дю завалам одиночными машинами и комплексами приведены в табл.22. Таблица 22. Нормативы по устройству проездов по верху завалов Наименование работ Техника и трудовые ресурсы Средний темп работ, м/ч число и тип требуемое машины число рабо¬ чих, чел. Расчистка проезда на до¬ рогах и улицах от отдель¬ ных обломков Бульдозер с Р=100кН либо два буль¬ дозерасР= = 30 -60 кН 6 400-600 Устройство проезда ши¬ риной 3—3,5 м по завалу Бульдозер с Р=30-60 кН 6 250-300 с преимущественным со¬ держанием кирпичных обломков То же, Р= = 100 кН Тоже,Р = = 150 кН 6 450-500 Устройство проезда шири¬ ной 4—4,5 м по завалу с большим содержанием Обломков железобетон ных конструкций Комплекс в составе: буль¬ дозерасР= = 150кН и трех бульдо¬ зеров сР = = 100 кН 6-7 100-120 Устройство проезда шири¬ ной 6—6,5 м по завалу смешанного состава Комплекс в составе: буль¬ дозера сР = = 150кНи трех бульдозе¬ ровсР=100кН 6-7 350-400 114
Материалы от разборки завалов и разборки поврежденных кон- трукций необходимо сортировать для возможности последующе- их использования в восстановительных работах. Поврежденные бетонные .и железобетонные конструкции целесообразно доста¬ вить в район размещения специальной установки для переработки бракованных железобетонных изделий, разработанной Ленингра- доргстроем, в которой бетон отделяется от арматуры, а измельчен¬ ный до определенной фракции материал по ленточному транс¬ портеру подается на склад для последующего использования при приготовлении бетона. Некоторые данные технической характе¬ ристики этой установки приведены ниже. Максимальные размеры перерабатываемых железобетонных конструкций, м 7x3x0,4 Прочность перерабатываемых железобетонных конструкций, МПа 60 Разрушающая сила, кН. 3600 Производительность, м3/ч 40 Габариты, м: длина 12,3 ширина 7,6 высота 4,0 Масса, т 86,1 Для этих же целей СКТБ Главмоспромстройматериалов разра¬ ботан параметрический ряд установок серии УПН для дробления бетона и железобетона с предельными габаритами разрушаемых конструкций 24x3,5x0,6 м (вариант с перемещающимся прессом вдоль конструкции) и габаритами 7x3x0,6 и 10x2x0,6 м (вариант подачи изделия под неподвижный пресс). Куски арматурной стали в этих установках извлекаются с помощью магнитного отделителя. На базе конструкции установки УПН-24-3,5-0,6 разработан и из¬ готовлен агрегат СМЖ для разрушения некондиционных конст¬ рукций, технические характеристики которого имеют следующие параметры: Максимальные размеры перерабатываемых железобетонных конструкций, м 24x3,5x0,6 Усилие разрушения, кН 2000 Производительность, м3/ч 10—15 Габариты, м: длина 3,25 ширина 0,9 высота 0,6 Масса, т 150 Гидроцилиндры: число 2 рабочее давление, МПа 16 диаметр, мм 260 115
ход поршня, К1М 1900 усилие хода поршня прямого, кН опп то же, обратного, кН . . осл и Поврежденные конструкции при необходимости можно др0. бить на передвижных или стационарных установках дробления предназначенных для карьеров рудных и нерудных материалов. При разборке завалов и устройстве проездов необходимо со¬ блюдать требования охраны труда и техники безопасности. Среди основных мер следует отметить следующие. Нельзя перемещать или размещать машины около стен и кон¬ струкций, угрожающих обвалом. Опасные участки следует огра¬ дить или отметить специальными знаками. Нельзя ставить маши¬ ны на перекрытие, если неизвестна его прочность. Передвигаться по завалу следует осторожно, избегая опирания на неустойчивые обломки. При работе следует следить за креном машины и при уг¬ розе потери устойчивости немедленно прервать работу. Колесные экскаваторы и подъемные краны при работе обязательно ставить на выносные опоры. С поднятым грузом или с наполненным ков¬ шом не перемещать машину и не изменять в большую сторону вылет стрелы. Краны и лебедки следует устанавливать на расстоя¬ ниинеменее1мот края котлованов. Не разрешается стоять под поднятым грузом, в том числе под движущимся ковшом экскаватора, вблизи натянутых тросов и стропов при вытаскивании элементов завала. При выполнении ра¬ бот на высоте необходимо применять страхующие средства. На газифицированных объектах до выполнения работ по рас¬ чистке и уборке поврежденных конструкций надо отключить объ¬ ект от газопроводных и электрических сетей. При наличии запаха газа входить в помещение можно только в изолирующем противо¬ газе. Перед началом работ в загазованных помещениях необходи¬ мо обязательно их проветрить, используя естественную вентиля¬ цию, а также переносные вентиляторы и воздуходувки или бал¬ лоны со сжатым воздухом. Вблизи таких помещений нельзя курить и зажигать огонь. При работе в загазованных помеще¬ ниях нельзя пользоваться инструментом, вызывающим искро- образование, для освещения можно пользоваться только акку¬ муляторными фонарями. Котлованы, траншеи, ямы и другие опасные места должны быть ограждены, а при работе в ночное время обозначен^! свето¬ выми сигналами. Участки, на которых производятся работы в ночное время, магистрали и проезды, по которым будет осуществ¬ ляться движение людей и техники, также должны быть освещены- Разборка и удаление поврежденных конструкций выполняются на основании материалов обследования и решения комиссии 0 116
целесообразности восстановления всего или части поврежденного землетрясением объекта, а также в случае угрозы обвалов (повис¬ шие на арматуре или закладных деталях элементы ограждений и перекрытий, балки, стропила, карнизы, участки стен, имеющие от- ^онения от вертикали, превышающие 1/3 их толщины, сброшен- яые с опорных частей фермы перекрытий и мостовые краны, по¬ врежденное или раздавленное оборудование, не подлежащее вос¬ становлению на месте и т.п.). При разборке завалов и обрушении поврежденных конструк¬ ций используют ручные бетоноломы и отбойные молотки, в том числе с автономным двигателем, а также дробящее и режущее обо¬ рудование, молоты и манипуляторы на базе самоходной техники (табл.23). Наиболее эффективны бетоноломы-манипуляторы, в ко¬ торых рабочим органом являются изогнутые зубья, разрезающие бетон и срезающие арматурные стержни. Манипуляторы, закреп¬ ленные на экскаваторах 3-5 групп, обеспечивают захватывание, расшатывание, разламывание, отрывание, обрушение и дробление бетона, а также разрушение и резку металлических конструкций и элементов из профильной стали. Сменное оборудование к манипу¬ ляторам на базе экскаватора ЭО-51122А позволяет разрушать зда¬ ния иГ сооружения высотой до 18 м (четыре - шесть этажей), дро¬ бить железобетонные конструкции толщиной до 70 см и фунда¬ менты до 1,2 м, перерезать двутавровую сталь сечением до 175x175x6x9 мм, швеллерную сталь 180x75x15 мм и угловую 150x150x15 мм. При обычной стреле экскаватора можно произво¬ дить работы на высоте не менее 10 м (три этажа) и глубине забоя до 8 м при радиусе действия не менее 16 м. Стены и другие конструкции, расположенные на высоте более 3 м, также обрушивают краном-экскаватором с подвешенным гру¬ зом (бабой) массой 3,5 и 10 т. Груз обычно шаровой или грушевид¬ ной формы (можно использовать трамбовки для уплотнения грун¬ та) подтягивают на необходимую йысоту и сбрасывают либо оття¬ гивают в сторону одной из тяговых лебедок крана (экскаватора) и отпускают в свободно-маятниковое движение по направлению к разрушаемой конструкции (рис.10). Величины энергии удара ма¬ ятникового груза в зависимости от длины маятника и угла откло¬ нения приведены в табл.24. При отсутствии крана или экскаватора конструкции обру¬ шивают с помощью стальных канатов длиной, составляющей не менее двух высот стены. Канаты прикрепляют одним кон¬ чим к конструкции, другим - к трактору или лебедке. Канат прикрепляют к конструкции с передвижных или переносных Лестниц, а также с кранов, оборудованных выдвижной стрелой с люлькой для рабочих. Прочные конструкции при необходимости ослабляют, рассе¬ кая их на отдельные части, например разрезают стену по вертика- 117
1 1 8
ряС.1О. Схема обрушения неустойчивых кои- с^рукдий стен шар-бабой на маятниковой п од ¬ веске у __ шар-баба; 2 - грузовой трос; 3 - стреловой трос; 4- кран (экскаватор); 5 - тяговый трос Таблица 24. Зависимость величины энергии удара маятниковой шар-бабы от угла отклонения при ударе в нижней точке Характеристика Угол отклонения, град шар-бабы 1 ' 1 “ ' I ' 1 15 30 |’ 45 15 30 45 длина подвески 4 м длина подвески 5 м — — — Ь——— —— — ■ ■ — —— — , ——■ 2,00 2,84 1,30 2,50 3,55 Величина гори- 1,04 зонтального отклонения ша р- бабы от вертикаль¬ ного положения, м, при соответ¬ ствующем угле откло нения Энергия удара, Дж, при массе шар-бабы, т: 3 4709 16 481 34 140 5886 20 601 42 674 5 7848 27 468 56 898 9810 34 335 71 123 10 15 696 54938 113796 19620 68670 142 246 лии подрубают снизу. Иногда для обрушения неустойчивых кон¬ струкций целесообразно применять взрывной способ. Для этого в стене пробуривают отверстия (шпуры) диаметром до 50 мм по оп¬ ределенной схеме (рис.11) с обрушением конструкций в заданном направлении или непосредственно на основание. Для уменьше¬ ния действия взрыва на окружающие конструкции зданий и соору¬ жений взрыв производят малыми зарядами (мелдошпуровой ме¬ тод). Для повышения действия эффекта взрывания заряженные тнпуры забивают песком, грунтом или другим материалом. Для 119
Рис.11. Схемы размещения шпуров в зданиях и со¬ оружениях для обрушения поврежденных конст¬ рукций взрывным способом а— подготовительные работы для обрушения стен зда¬ ния в заданном направлении; б — то же, для обрушения на основание здания; 1 - направление волны; 2 - шпуры водинряд;3- шпуры в два ряда; 4 - шпуры в два ряда по периметру разрушения и дробления поврежденных конструкций применяют также открытые накладные заряды (их применяют для ускорения работ или когда устройство шпуров затруднено, или их выполне¬ ние связано с риском обрушения конструкций). Взрывной способ с применением накладных зарядов целесообразно использовать для разрушения железобетонных балок, колонн и перекрытий и от¬ дельных узлов металлических конструкций. Железобетонные бал¬ ки и колонны сечением 40x60 см в зависимости от насыщенности арматурой разрушают накладными зарядами соответственно мас¬ сой 0,6—0,8 и 1-1,5 кг [24]. В качестве взрывчатого вещества обычно применяют ВВ нормальной мощности (аммониты и в исключи¬ тельных случаях тол и др.). Здания и сооружения, имеющие внутри сплошные капиталь¬ ные стены, делящие их на секции, можно разрушать по частям. Чтобы облегчить последующую разборку подорванных конструк¬ ций, рекомендуется разобрать и удалить до взрыва крышу (покры¬ тие), перекрытия, дверные и оконные коробки с заполнениями, внутренние перегородки и печи. 120
На подходах к взрываемому объекту к моменту взрыва выстав- дяют оцепление и вывешивают оградительные знаки, определяю¬ щие границу опасной зоны, в соответствии с правилами ведения безопасных работ.1 Разобранные (обрушенные) конструкции грузят на транспорт¬ ные средства и вывозят в установленное место как строительный мусор или для переработки для дальнейшего использования в вос¬ становительных работах. Помимо взрывного способа разрушения строительных конст¬ рукций существуют методы с использованием энергии быстрорас- пшряющихся сред. Наиболее безопасной из такого рода техноло¬ гий является использование патрона с жидкой углекислотой (Кар- докс), в котором применение в качестве активного агента жидкого углекислого газа уменьшает шум, пыль и вибрацию. Патрон Кардокс можно использовать повторно цри перезаряд¬ ке химического активатора и заполнении новой порцией углекис¬ лого газа с помощью специального оборудования непосредственно на месте производства работ от баллона со сжатым газом. Благода¬ ря пламягасящим свойствам углекислоты патрон Кардокс реко¬ мендуется применять при работе с легковоспламеняющимися ма¬ териалами и на взрывоопасных производствах. Подразделениями Минстройматериалов СССР выпускается невзрывчатое разрушающее средство (НРС-1), представляющее собой порошок с расширяющим усилием более 30 МПа. Разруше¬ ние бетонных, железобетонных и каменных конструкций происхо¬ дит в результате увеличения объема залитой в пробуренные шпу¬ ры смеси порошка с водой и, как следствие , роста давления кри¬ сталлизации, происходящего в течение нескольких часов. Смесь помещают в заранее пробуренные шпуры с расстоянием между ними 8-10 диаметров. Временное крепление поврежденных зданий и сооружений вы¬ полняют для предотвращения дальнейшего повреждения или об¬ рушения объекта, сохранения его конструкций, предназначенных для восстановления и безопасного производства работ на различ¬ ных этапах производственных процессов. Для временного крепления используют длинномерный лес и стальные балки в качестве распорок, а для расчалок (растяжек) - стальные канаты и проволоку большего диаметра (катанка). Стены высотой до 6-12 м укрепляют деревянными или метал¬ лическими подкосами. Подкосы устанавливают с помощью подъемных кранов или вручную обычно снаружи в каждом простенке здания или в отсеке сооружения под углом 45-60° к горизонту. Одновременно с проти¬ воположной стороны стену или конструкцию расчаливают с по¬ 1 Единые правила безопасности при взрывных работах. 2-е изд.- М.: Недра, 1976. - 240 с. 121
мощью канатов диаметром 12-20 мм либо скрутками из нескодь ких рядов катанки (стальная проволока диаметром 4-8 мм). У То ' цовых стен ставят двойные подкосы без расчалок. Для натяжения канатов используют лебедки, тали, натяжные муфты (талрепьЛ либо транспортные средства и строительные машины. Подкось/ обычно из бруса либо бревен сечением 16-25 см, упирают в стены’ через распределительные прокладки, устраиваемые из бруса либо плах сечением 12-15 см. Накренившиеся и поврежденные «конструкции при неболь¬ шом расстоянии между стенами укрепляют распорками, которые ставят между поврежденной и устойчивой конструкцией, раскли¬ нивая их с помощью домкратов и клиньев. Для выполнения ра¬ бот по временному креплению целесообразно использовать сборно-разборные инвентарные крепежные конструкции. В час¬ тности, для этих целей можно использовать элементы инвен¬ тарных подмостей [16,25]. Усиление грунтов оснований и фундаментов осуществляют в случае неравномерных осадок фундаментов и предполагаемого их развития в будущем, а также при повреждении несущих элементов фундаментов. Способы усиления оснований заключаются в повышении прочности и водоустойчивости грунтов. Наиболее распространен¬ ными методами являются: цементация, силикатизация, смолиза- ция, глинизация, битумизация, электросиликатизация и электро¬ химическое и термическое укрепление. Цементацию применяют главным образом в кавернозных скальных породах, в гравелистых, галечных, щебеночных и песча¬ ных грунтах. При цементацйи в предварительно пробуренные скважины или забитые трубы нагнетается под давлением 0,5- 0,7 МПа раствор из цемента и воды (цементное молоко с В/Ц = 12:1 либо 6:1) или с добавлением к цементу мелкого песка, глины и других заполнителей (тампонажные растворы). Сорт и марку це¬ мента назначают с учетом степени агрессивности грунтовых вод. Нагнетание раствора производят одновременно на всю высоту скважины или последовательно по'зонам (ярусам). Радиус распро¬ странения цементного раствора в грунтах (г) принимают в зависи¬ мости от крупности частиц грунта и его пористости. Обычно г=0,3 м в мелкозернистых и пылеватых песках и г=1,5 м в крупно¬ зернистых и гравелистых грунтах. Расход цементного раствора Уц р определяется зависимостью Упр = (0,15-0,40)V зак гп , где Vзак г — объем закрепляемого грунта, м$; п — коэффициент пористости грунта. Под влиянием цементации грунт приобретает прочность до 4 МПа, что достаточно для большинства конструкций фунда- 122
Рис.12 . Схемы закрепления грунтов и производства работ а — цементация; б — электросиликатизация; в — смолизация; г — электрохимическое закрепле¬ ние;д- термическое закрепление; 1 — раство¬ ромешалка; 2 - насос для подачи цемента; 3 — обратный трубопровод; 4— напорный трубоп¬ ровод; 5 — инъекторы; 5' - дополнительный инъектор для силикатизации; б — насос для от¬ качки воды из катода; 7 — наголовник; 8 — нип¬ пель; 9 — генератор постоянного тока для сили¬ катизации; 10 — бак с раствором; 11 — баллон со сжатым воздухом либо компрессор; 12 — ма¬ нометр; 13 — рабочий бач~к; 14 - пробковый кран; 15 - фундамент; 16 - анод; 17 - катод; 18 - бак для раствора со смесительным уст¬ ройством; 19 - компрессор; 20 — бак с жидким топливом; 21 - топливный насос; 22 — форсун¬ ка;23- скважина; 24 - просадочный (слабый) грунт; 25 - прочный (непросадочный) грунт; 26- закрепляемый грунт ментов. Схемы закрепления грунта цементацией приведены на рис.12,а. Способ силикатизации заключается в нагнетании в слабые грунты (пески различной крупности и влажности и лессовые грун¬ 123
ты) под давлением 0,5-0,6 МПа силикатного раствора. Силикатиза¬ ция грунтов подразделяется на: двухрастворную силикатизацию, применяемую для закрепле¬ ния сухих и водонасыщенных крупных и средних песков с коэф¬ фициентом фильтрации Кф>0,006см/с; однорастворную силикатизацию для закрепления мелких и пылеватых песков с Кф = 0,00001-0,006 см /с; электросиликатизацию для закрепления водонасыщенных мелкозернистых песков и супесей с Кф < 0,00001 см/с. Нагнетаемый в грунт однорастворный состав состоит из жид¬ кого стекла (раствор силиката натрия) с фосфорной кислотой с до¬ бавкой серной кислоты и сернокислого аммония (при содержании в лессах некоторого количества кальция), а двухрастворный - из жидкого стекла и раствора хлористого кальция. Расход раствора на закрепляемый объем грунта составляет Усп = 0,5 V п, с.р ’ эак.1 где \/зак г - тоже,чтоив приведенной выше формуле. При двухрастворной силикатизации грунта нагнетание раство¬ ров осуществляется с помощью инъекторов, забитых в грунт с од¬ ной стороны фундамента. Растворы нагнетают последовательно: жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Радиус закрепления 0,4-1 м. Аналогичную технологию применяют при однораствор¬ ной силикатизации. При закреплении грунта электросиликатиза¬ цией инъекторы (электроды) забивают с двух сторон вдоль фунда¬ мента через 0,6-0,8 м (рис.12,6). Напряжение на электродах 100- 120 В. Расход электроэнергии 60-100 кВт ч/м^ грунта. , Прочностные характеристики грунта, закрепленного при одно- и двухрастворном способе силикатизации, приведены в табл.25. Таблица 25. Прочностные характеристики грунта после его силикатизации Коэффициент фильтрации грунта, см/с Способ закреп- Г Предел прочности на ления сжатие через 28 сут, МПа Крупные и средние пески: Двухрастворный 0,006 —0 ,012 0,012-0,023 0,023 -0 ,092 3,4-2 ,9 2,9-1,9 1,9 -1,5 Мелкие и пылеватые пески: 0,0006 -0 ,0060 Однорастворный 0,4 -0,5 Лессовые грунты: 0,00001-0 ,00230 То же 0,6-1 ,5 124
Метод газовой силикатизации грунта основан на использова¬ нии углекислого газа в качестве отвердителя жидкого стекла. При эТом варианте силикатизации в грунт последовательно нагнетают раствор силиката натрия и углекислый газ. Этот способ применяют для закрепления песчаных, супесчаных и лессовых грунтов с ко¬ эффициентом фильтрации 0,00011-0,0023 см/с. Прочность образ¬ цов закрепленного грунта достигает 2 МПа. При силикатизации растворы нагнетают через инъекторы, вы¬ полненные из стальных труб длиной до 10 м с внутренним диа¬ метром 32-42 мм. В нижней части инъектора имеется перфориро¬ ванное звено длиной 0,5-1,5 м с наконечником и с отверстиями на боковой поверхности диаметром 2-3 мм. Обычно инъекторы вы¬ полняют из отдельных перфорированных звеньев длиной 1,5 м. На глубину до 10 м инъекторы погружают в грунт путем за¬ бивки, для чего используют пневматические молотки и легкие копровые установки с подвесными молотами массой 100-150 кг. При большей глубине инъекторы забивают в пробуренные скважины, глубину которых делают на 2-3 м меньше глубины по¬ гружения инъекторов. При силикатизации с поверхности необходимо оставить слой незакрепленного грунта толщиной не менее 1-1,5 м либо на повер¬ хности сделать бетонную подготовку высотой не менее 10 см с от¬ верстиями для пропуска инъекторов. Растворы нагнетают с по¬ мощью насосного агрегата, соединенного шлангами с инъектором (см. рис.12,6). Давление при нагнетании должно быть не более 1,5 МПа при силикатизации крупных и средних песков и 0,5 МПа - - мелких и пылеватых песков и лессов. Радиус действия инъектора (г) колеблется в пределах 0,5-1,0 м в зависимости от типа грунта, коэффициента фильтрации и способа закрепления. Грунт обрабатывают за несколько заходов. Высота одной за- ходки равна длине перфорированной части инъектора плюс 0,5 г. При глубине более 5 м закрепляемый массив разбивают по верти¬ кали на несколько зон, в каждую из которых нагнетают растворы по заходкам. Однородные грунты закрепляют сверху вниз. В этом случае закрепленная зона позволяет эффективно вести силикати¬ зацию нижележащих слоев грунта. Если коэффициент фильтра¬ ции с глубиной возрастает, то целесообразно закреплять грунт сни¬ зу вверх. В неоднородных слоистых грунтах в первую очередь об¬ рабатывают слой с большим коэффициентом фильтрации. Смолизацию (полимеризацию) применяют для усиления сухих и водонасыщенных песков с коэффициентом фильтрации 0,0004-0,0006 см/с при наличии в них глинистых частиц не бо¬ лее 2% и рН водной вытяжки менее 7,6. При содержании глини¬ стых частиц в грунте 2-4% и рН 7,6-$ этот способ можно приме- 125
нять при условии предварительной обработки грунта 1-5%-м рас¬ твором соляной кислоты. Для закрепления песка смолизацией применяют водный раствор мочевиноформалвдегидного полимера (крепитель М) плотностью 1,075-1,080 г/см^ (100 г) и раствор соляной кислоты 3%-ной концентрации (4-6 ч). Рабочий раствор приготовляют пу¬ тем смешения этих растворов непосредственно перед инъекцией в грунт. В результате взаимодействия растворов образуется гель, ко¬ торый связывает частицы песка в прочный монолит. Преимуще¬ ство этого способа перед способом однорастворной силикатизации мелких и пылеватых песков заключается в более высокой прочно¬ сти закрепленного грунта. Такой грунт имеет прочность при сжа¬ тии 1-2 МПа, тогда как при однорастворной силикатизации проч¬ ность его достигает лишь 0,4-0,5 МПа. Расход раствора при смолизации определяется зависимостью Ур=(0,5--0,7)Узак1«, где ип - тоже,чтоив приведенной ранее формуле. Радиус закрепления грунта в зависимости от коэффициента фильтрации составляет: при Кф=0,0004-0,0006 см/с г=0,4-0,5 м, а при Кф=0,001-0,006 см/с г=0,6-0,8м. Организацию работ предус¬ матривают такую же, как и при силикатизации, с использованием того же оборудования (рис.12,в). Глинизацию применяют для снижения водопроницаемости трещиноватых скальных пород и закрепления крупнозерни¬ стых песков, гравелистых и галечниковых грунтов. Глиняный раствор плотностью 1,2-1,4г/см$ под давлением ЗМПа нагне¬ тают через пробуренные скважины (в скале) или через инъек- торы (в песчаных грунтах). Материалом для глинизации служит водная суспензия бетони¬ товых и суббетонитовых глин с содержанием монтмориллонита не менее 60%. В качестве коагулянта в глиняный раствор добавляют СаС12Са(ОН)2. Битумизацию используют в трещиноватых скальных породах с кавернами при больших скоростях течения грунтовых вод и их аг¬ рессивности. Сущность этого метода заключается в том, что в про¬ буренные скважины диаметром 100 мм нагнетают под давлением 0,8 МПа битум, нагретый до 200-220° С. Нагнетают битум через инъекторы диаметром 40-50 мм, имеющие в нижней части отвер¬ стия диаметром 15 мм. Битумизацию применяют также в песча¬ ных и гравелисто-песчаных грунтах с коэффициентом фильтра¬ ции 0,012-0,12 см/с. В этих условиях рекомендуется холодная би¬ тумизация, сущность которой заключается в нагнетании через за¬ битые в грунт инъекторы битумной эмульсии с коагулянтом. Би¬ 126
тумная эмульсия достаточно хорошо проникает в песчаные и гра- реЛистые грунты при условии, что диаметр частиц битума в эМУльсии в Раз меньше сечения пор и в 30-40 раз меньше среднего размера частиц грунта, поэтому для битумизации средне- и мелкозернистых песков применяют высокодисперсные эмуль¬ сии с частицами размером 1-3 мк; в крупнозернистых породах ча¬ стицы должны быть размером до 30 мк. Для предотвращения распада эмульсии в случае ее соприкос¬ новения с породой и грунтовой водой в эмульсию добавляют ста¬ билизаторы: щелочи, мЫла, жирные кислоты (олиат натрия) и белковые вещества (^азеин, желатин) в количестве 0,1-1%. В каче¬ стве коагулянтов применяют электролиты СаС12, ИаС1 и др. Радиус битумизации от одного инъектора в зависимости от крупности частиц грунта следующий: в мелкозернистых песках до 1,0 м, в среднезернистых - до 1,0 м, в крупнозернистых - до2,5м ив гравелистых - до 3,0 м. Расход битума ц (кг) при смолизации определяют по формуле <7=0,05Узак гп, где ^зак Г и п " то же? что и в приведенной ранее формуле. Электрохимическим способом закрепляют водонасыщенные, связанные грунты (глинистые, пылеватые, илистые) с коэффици¬ ентом фильтрации менее 1-10$ см/с, используя электролиты (на¬ пример, хлористый кальций). При этом способе по обе стороны фундамента погружают трубчатые электроды, соединенные с ис¬ точником постоянного тока напряжением 100-120 В. В аноды са¬ мотеком поступают растворы солей [СаС12, потом Ре2(8С>4)з или А12(8С>4)з] , а из катодов откачивают поступающую в них грунто¬ вую воду (рис.12,г). Расход электроэнергии при выполнении этого метода составляет 60-100 кВт-ч/м$ грунта. Прочность грунта до¬ стигает 0,4-0,6 МПа. Термическое закрепление применяют для глинистых, лессовых грунтов и чернозема посредством их обжига за счет сжигания топ¬ лива в скважинах или нагнетания в них горячих газов. При этом грунт теряет свойства пластичности и лишается способности раз¬ бухать, проседать или размокать. Обжиг обычцо продолжается 5-7 сут при температуре 600-650° С, при этом прочность закрепленно¬ го грунта достигает 1-4 МПа. Схема производства работ по этому методу приведена на рис. 12Д Одним из способов стабилизации и укрепления грунтов явля¬ ется способ перемешивания грунта с известью (4% его объема) с последующим его уплотнением. Для ускорения твердения в гли^ нистые грунты рекомендуется вносить с известью соль (0,01 % к объему закрепляемого грунта). 127
Экономические характеристики основных методов закреплю ния грунтов приведены ниже. Метод закрепления Ориентировочная стоимость работ, руб/м3 Цементация 40 Силикатизация: однорастворная 10—15 двухрастворная до 35 электросиликатизация 15—20 Смолизация 40—50 Электрохимический 3—5 Глинизация 5—15 Битумизация 10—20 Термический 10—15 При землетрясениях бывают следующие типы повреждений фундаментов: расслоение каменной кладки из-за отсутствия надлежащей пе¬ ревязки камней, недостаточной прочности кладки, перегрузки фундамента, местных просадок грунта и т.п.; разрушение поверхностного слоя кладки фундамента, вызван¬ ное длительным воздействием агрессивной среды и последующим сейсмическим воздействием; разрушение верхней части конструкции фундамента в местах крепления свай в ростверках, на уровне перекрытия подвала и по¬ ла первого этажа, в местах крепления колонн и тд.; разрыв фундамента по горизонтали, вызванной совместным воздействием сил морозного пучения, местных осадок грунта и сейсмического воздействия; трещины в теле фундамента из-за недостаточных размеров фундамента или снижения несущей способности основания. Фундаменты можно восстановить или усилить путем: ушире¬ ния фундамента; цементации кладки фундамента; нагнетания в тело фундамента химических клеящих веществ; устройства обой¬ мы из железобетона или металлического каркаса; замены слабого или пучинистого грунта; усиления оснований; забивки свай и пере¬ дачи части нагрузки на них. Некоторые варианты усиления по¬ врежденных фундаментов приведены на рис.13. Восстановление повреждений в системах водопровода, канали¬ зации, газификации и теплофикации. Анализ последствий земле¬ трясений показал, что повреждения в этих системах концентриру¬ ются в стыковых соединениях и узлах, конструкциях смотровых колодцев, местах крепления труб к опорам и ввода труб в здания, в 128
Рис.13. Схемы усиления поврежденных фундаментов а - уширение ленточного фундамента; б - цементация расслоенной кладки фунда¬ мента; в - усиление поврежденного фундамента и деформированного основания; г - уширение столбчатого фундамента; д - устранение разрыва фундамента; 1 ~ стена или колонна; 2 — поврежденный фундамент; 3 - бетон расширяемого фундамента; 4- инъектор; 5 - арматурный каркас или металлические стержни для связи бетона со старой кладкой; 6 — зона закрепленного грунта; 7 — непучинистый грунт стенках колодцев и местах, где изменяется жесткость колеблю¬ щихся конструкций. Отмечаются повреждения в днищах и их со¬ пряжениях со стенами в очистных сооружениях и в объектах водо¬ подготовки (отстойники, аэротенки); имеются повреждения в обо¬ рудовании котельных, насосных станций, пунктах подогрева воды для бытовых и производственных нужд (расслаивание и разруше¬ ние кладки футеровки топки котлов, повреждения анкерных креп¬ лений оборудования, разрыв трубопроводов и т.п.). Производство работ по восстановлению этих конструкций за¬ ключается в следующем: а) для конструкций, расположенных в фунте: оперативное от¬ ключение поврежденных участков; устройство временных обводов (обходов) аварийных мест или временное отключение места вос¬ станавливаемого участка; рытье котлована в местах повреждений; восстановление повреждений по аналогии с обычными ремонтны¬ ми работами с тщательной герметизацией и изоляцией восстанов¬ ленного участка; 129
б) для конструкций, расположенных на поверхности грунта- отключение поврежденных участков или устройство обводов^ усиление конструкций и их креплений к опорным частям; вос¬ становление повреждений по аналогии с обычными ремонтны¬ ми работами. В системах водопровода, канализации, теплофикации и гази¬ фикации важное место занимают гидроизоляция и герметичность конструкций, поэтому ниже рассмотрены особенности выполне¬ ния этих работ при восстановлении. Для устройства защитных покрытий или их восстановления на бетонных конструкциях [25] применяют: торкретирование под давлением 0,5-0,6 МПа цементно-пес¬ чаного раствора толщиной 1,5-2,0 см или бетонной смеси тол¬ щиной 7-10 см на расширяющемся цементе или портландце¬ менте (размер заполнителя в растворах не более 8 мм, в бето¬ нах-менее 20 мм); нанесение окрасочных покрытий (из эпоксидной, эпоксидно¬ дегтевой или цементно-латексной композиции, мастики ГЭФ, жидкого стекла, кремнийорганических соединений и др.), состав которых приведен в табл.26. Таблица 26. Материалы для защитных покрытий Тип защитного покрытия и состав его компонентов 1 Части по массе подготовитель¬ ны й слой 2 покровный слой 3 Эпоксидная композиция: эпоксидные смолы ЭД-20, ЭД-16 100 100 ацетон (растворитель) 60 20 дибутилфталат 50 7 полиэт иленп олиам ин (отверди¬ 10 10 тель) алюминиевая пудра ПАК-4 16-24 Эпоксидно-дегтевая композиция: эпоксидные смолы ЭД-20, ЭД-16 100 100 модификатор — пековый дистил¬ 100 110-120 лят легкий тонкомолотый песок, цемент 120-180 отвердитель (ПЭПА) 12-17 12-17 Цементно-латексная композиция: латекс СКС-65 1,5 портландцемент марки 300—500 — 1,0 жидкое стекло — 0,10 сланцевое масло — 0,03 Битумно-латексная композиция: битумная эмульсия 100 90-80 лате кс — 10-20 130
Продолжение табл. 26 Тип защитного покрытия и состав его компонетов Части по массе подготовитель¬ ный слой покровный слой 1 2 3 желатин раствор ГКЖ-94 в уайт-спирите водный раствор ГКЖ-94 эмаль К О-198 Мастики ГЭФ: эпоксидные смолы ЭД-20, ЭД-16 — фурфурол — ацетоновый мономер — полиэтиленполиамин (ПЭПА) — 20 20 5 бензосульфаток ислоты — молотый песок (наполнитель) — ацетон (растворитель) — 5 50 4-5 Жидкое стекло и хлористый кальций: жидкое стекло — хлористый кальций — — Уплотнение поврежденных конструкций осуществляется пу¬ тем нагнетания (инъекции) специальных растворов, которое в зависимости от материала конструкции подразделяется на сле¬ дующие способы: цементация (тампонаж крупных пустот и трещин с раскрыти¬ ем более 2 мм), в качестве тампонажа используется цементное мо¬ локо (Д/В=1:10) или цементные растворы (цемент, песок, вода 1:2:10), подготовленные на водонепроницаемом расширяющемся цементе (ВРЦ), гипсоглиноземистом расширяющемся цементе (ГРЦ), расширяющемся пуццолановом цементе (РПЦ) или там¬ понажном цементе (ТЦ); силикатизация (нагнетание в трещины жидкого стекла и хло¬ ристого кальция); смолизация с помощью смол с отвердителями (маловязкая карбамидная смола для заполнения пустот менее 0,2 мм; вязкие смолы применяют для заполнения крупных пустот от 0,2 до 20 мм (состав смол для нагнетания приведен в табл.27); битумизация для уплотнения железобетонных и бетонных поверхностей. Устройства для нагнетания растворов приведены на рйс.14 . Восстановление остова здания или сооружения зависит от кон¬ структивных особенностей объекта и степени его разрушения. Вос¬ станавливаемые кирпичные здания обычно имеют в кладке тре- 131
Таблица 27. Составы для смолизации Смола | Отвердитель [пластификатор Карбамидная (крепитель М) 4%-й раствор щавелевой или кремнефтористо водородной кис¬ лоты — Эпоксидная ЭД-16 и ЭД-20 Полиэтил¬ полиамин Дибутилфталат 0,3—1 ,0 массы смолы Меламиноакрилатная марки ПМТ-2 (применяется с наполни¬ телем — цементом до 4% по массе) Входит в комп¬ лект смолы - Ржс.14 . Схемы устройств для нагнетания уплотняющихся и закрепляющих растворов а- инъекция (нагнетание) раствора ручным шприцем; б - то же, с механической по¬ дачей раствора; в, г — тоже,с упором и прижимной камерой с вакуумированием; 1 — уплотняемая или закрепляемая конструкция; 2 - сис тем а нагнетания раствор ов; 3 - инъектор; 4- скважина; 5 - прижимная камера для нагнетания раствора; 6 - теле¬ скопический упор с опорной плитой; 7 — герметик по контуру камеры; 8 — камера разрежения; 9 — систе ма вакуумирования 132
щины по простенкам различного направления (обычно крестооб¬ разные) или по линиям, соединяющим углы проемов стен смеж¬ ных этажей; имеют также место случаи отрыва углов стен или их отклонения от вертикали на отдельных участках [26]. Отклонение от вертикали стены выправляют подкосами или тяговым усилием, создаваемым домкратами, лебедками, механиз¬ мами (мощными бульдозерами, тягачами). Поврежденное здание усиливают тяжами в уровне перекрытий, размещая их у пола вдоль поперечных и продольных стен (рис.15). Усилия в тяжах определяют по формуле No=0>2К^Ь, где Кр - расчетное сопротивление кладки скалыванию, кН/см^; 1 - длина поврежден¬ ной стены, см; Ь - толщина стены, см. Тяжи закладывают в борозды и просверленные отверстия сечением до 70 мм, которые затем заделывают цементно-пес¬ чаным раствором. Простенки и участки растрескавшихся стен усиливают (если их не разбирают и заново не перекладывают) постановкой сварного металлического каркаса (рис.15,б) или окаймляют металлической сеткой с последующим торкретированием. Перемычки укрепляют швеллерами и двутаврами (см.рис.15Д). В каркасных железобетонных зданиях и сооружениях обычно восстанавливают и усиливают отдельные элементы остова (колон¬ ны, балки, плиты перекрытия). Чтобы сохранить принятую в пер¬ воначальном проекте конструктивную схему (каркас рамный, рам- носвязевый или связевый), надо прежде всего установить характер и степень повреждения. Колонны при землетрясениях повреждаются, как правило, в нижней трети или в местах сопряжения с балками (ригелями) пе¬ рекрытия. При растрескивании колонны по всему поперечному сечению с отколами защитного слоя и обнажении рабочей армату¬ ры колонны восстанавливают следующим образом: в поврежденную часть колонны нагнетают укрепляющий рас¬ твор (цементный, эпоксидный и др.) через специальные отвер¬ стия после устройства вокруг поврежденного места защитной обо¬ лочки (пластыря) по аналогии со схемами на рис.14; дополнительно, если это необходимо, утолщают колонну в местах повреждения за счет обетонирования этих участков в опалубке. При сильных повреждениях (выпучивание продольной и раз¬ рывы поперечной арматуры с выкрошиванием и выпадением от¬ дельных кусков бетона, а также возможное укорочение колонны и проседание поддерживаемых ею элементов) колонны усиливают постановкой по всей ее высоте специальных распорок из уголков, 133
а) ФАСАД ПЛАН Рис.15. Схема усиленна кирпичных стен а - тяжами в местах перекрытий; б - простен¬ ков сварным металлическим каркасом; 1 - тяжи; 2— уголки 50x50 мм—накладки толщиной 5^ 10мм;4- швеллер или двутавр; 5 - стяжной болт 134
Рис.16. Схемы усиления поврежденных железобетонных колонн а— металли ческим каркасом; б — ©бетонированием; в — уширением верхней по¬ врежденной части; г - разгрузка колонны временными опорами; 1 — поврежденная колонна; 2 — планки; 3 — стяжной болт; 4 — уголки или швеллеры; 5 — накладки; 6 — уголки обвязки; 7 — железобетонная обойма или торкрет-бетон по арматурному кар¬ касу; 8 — арматурный каркас; 9 — бетон; 10 — стойка из деревянного бруса или ме¬ таллической трубы; 11 - проволочные скрутки или металлические хомуты; 12 — клинья швеллеров и двутавров, соединенных в середине высоты шарнир¬ но с помощью стяжных болтов (рис.16^). Опорами распорок внизу служат фундаменты, если это первый этаж, либо усиленная колон¬ на предыдущего этажа, а вверху - конструкция перекрытия. При стягивании болтами распорки воспринимают на себя часть или всю нагрузку и позволяют снять нагрузку с колонны и восстано¬ вить поврежденную арматуру. Поврежденную арматуру выпрямляют или вырезают, заменив ее новой и соединяют со старой с помошью ванной торцевой свар¬ ки (ГОСТ 14098 - 68; ВП-В и ВП-Г) или дуговой сварки с фланце¬ выми швами по накладкам (ГОСТ 19203 - 73) сваркой. В местах по- 135
136
реждения удаляют раздробленный бетон, устанавливают опалуб¬ ку и бетонируют поврежденную часть бетоном марки на одну сту¬ пень выше, чем основной элемент. После набора прочности бето¬ на, если это необходимо, в зоны повреждения колонны с мелкими трещинами нагнетают закрепляющий раствор. Колонну можно усилить также установкой внешнего метал¬ лического каркаса (рис.16,б) с последующим торкретированием межкаркасного пространства либо установкой новой дополни¬ тельной арматуры на всю высоту колонны, связав ее со ста¬ рой, и последующим бетонированием слоем не менее 50 мм или торкретированием слоем 30 мм (см.рис.16Д). Для лучшего сцепления старого бетона с новым поверхность восстанавливае¬ мой колонны тщательно очищают, делают насечку и промыва¬ ют водой под напором. Усиление колонн в верхней части под балками (рис.16,в) осу¬ ществляют за счет устройства уширения (вутов). Для этого на ко¬ лонну ставят дополнительный арматурный каркас, подвесную опалубку и бетонируют с помощью бетононасосов. При восстановлении колонн необходимо часть нагрузки на ко¬ лонну передать временным опорам (рис.16,г) и соблюдать правила охраны труда и техники безопасности. Железобетонные балки и плиты перекрытий и покрытий при землетрясениях повреждаются в опорных и серединных частях; отмечаются случаи отслоения защитного слоя бетона. Последний восстанавливают следующим образом. Разрушенный слой бетона удаляют, обнаженные стержни арматуры очищают стальными щетками или пескоструйным аппаратом, производят насечку бе¬ тона, промывают струей воды и оштукатуривают или торкретиру¬ ют двумя-тремя слоями цементно-песчаного раствора общей тол¬ щиной 25-30 мм (толщина каждого слоя 8-10 мм). Состав раство¬ ра - 1:1 (1:2), второго слоя - 1:4. Поврежденные участки балок и плит усиливают обоймами из швеллеров, расширяющими площадь опирания в опорных час¬ тях, и постановкой предварительно напряженных шпренгельных затяжек при повреждениях в пролете (рис.17,а»б,г-е). Применяют ^ис.17. Схемы усиления балок и плит перекрытий и покрытий 6~ схемы усиления опорных частей балок хомутами; в - усиление балки дополни¬ тельным армированием и ©бетонированием; г, д - усиление перекрытий с помощью предварительно напряженных шпренгельных затяжек; е, ж — усиление плит, опер¬ тых по контуру; з - усиление плоских плит; и - то же, ребристых плит; 1 - швел ¬ лер;2- уголок; 3 - балка; 4 - болт; 5 - бетон (новый); 6 - монтажная арматура; 7 - Рабочая арматура (дополнительная); 8 - дополнительное крепление; 9 - горизон¬ тальная шпренгельная затяжка; 10 - подкладка из арматуры; 11 - муфта стяжная; 72- анкер; 13 - плита, опертая по контуру; 14 - дополнительный слой армированной то бетона; 75 — тяжи; 16 — хомут; 17 — ребро перекрытия; 18 — пробка в виде клина 137
также метод увеличения сечения конструкции с установкой допод. нительной арматуры (рис. 17,в,ж). Для размещения дополнительной арматуры (рис.17,з,и) усиливаемой конструкции в опорных частях ставят анкеры, крепляемые с помощью хомутов (в балках) или через сквозные от¬ верстия (в плитах). К анкерам крепят тяжи из арматуры, которые натягивают силовым способом. После натяжения арматуры цц3 балки и плиты оштукатуривают по сетке или подшивают декора¬ тивным листовым материалом (сухая штукатурка и т.п.) по дере¬ вянным брускам, прикрепленным к анкерам. Крупнопанельные здания при землетрясениях повреждаются в стыковых и узловых соединениях, у них могут откалываться углы и ребра, растрескиваться участки стен в проемах окон и дверей разрушаться отдельные участки защитного слоя. Восстановление крупнопанельного здания начинают с соеди¬ нительных элементов (узлов). Для этого вскрывают поврежден¬ ный участок и сваривают поврежденные закладные детали, а также проверяют надежность их заделки в конструкции панели; при не¬ обходимости осуществляют дополнительную заделку анкерных связей за счет их крепления к арматурному каркасу с последую¬ щей зачеканкой узла бетоном на ступень выше, чем марка бетона в основной конструкции панели. Поврежденные и восстановленные элементы закладных деталей оцинковывают с помощью ручных электродуговых (ЭМ-9 и ЭМ-ЗА) или газовых металлизаторов (МГИ-1) согласно СН 206-62. В отдельных случаях поврежденные крупнопанельные зда¬ ния или их узлы усиливают сквозными металлическими тяжа¬ ми аналогично методике восстановления поврежденных кир¬ пичных зданий (см.рис.15,а). При необходимости дополнительного соединения панелей между собой рекомендуется устройство шпонок, выполняемых в просверленных (прорезанных) пазах шириной 6-10 и глубиной 6 см, перекрывающих стык панели на 10 см в каждую сторону. Шпонки выполняют из армированного бетона на расширяющем¬ ся цементе либо на полимерэпоксидной основе и из других конст¬ рукционных материалов с хорошей адгезионной способностью к материалу панели. Обычно в шпонку на всю длину укладывают один-два стальных стержня диаметром 8-12 мм. Растрескавшуюся наружную панель усиливают слоем торк¬ ретированной штукатурки по металлической сетке, закреплен¬ ной дюбелями и связанной с закладными деталями. Сетка должна отстоять от поверхности панели на 10-15 мм, на кото¬ рую наносят цементный слой штукатурки толщиной Зсм. ГлУ' бокие сквозные трещины инъецируют, предварительно очистив и промыв их водой под напором. 138
д-д 139
Рис.18 . Схемы усиления и восстановления поврежденных деревянных конструкций перекрытий и покрытий а — схемы шпренгельных усилений балочных элементов, имеющих повреждения в пролете; б — детали шпренгельных усилений со стяжкой в вертикальном направле¬ нии; в - тоже,в горизонтальном направлении; г— детали тяжей и распорных стоек; д-- схемы усиления балок перекрытия, имеющих повреждения у опор, с помощью боковых накладок; е— то же, с помощью пруткового протеза; ж — конструктивная схема пруткового протеза; з— усиление стропильных ног боковыми накладками; и " усиление концов стропильных ног прутковым протезом; к — подкосное усиление стропильной ноги; л — план схемы подкосного усиления стропильной ноги по вари¬ антул;I— шпренгельная цепь в пределах высоты прогона; II — вариант с горизон¬ тальным стягивающим устройством; III, IV — шпренгельная арка с одной или двумя распорными стойками; V, VI - шпренгельная цепь с одним или двумя перегибами; 1" верхний пояс; 2 — нижний пояс; 3 — решетка формы; 4 — верхняя опорная планка; 5 - - нижняя опорная планка; 6, 7 — элементы жесткости нижнего и верхнего поясов; 8 раскос в плоскости нижнего и верхнего поясов; 9 — передвижная планка по верхнему поясу; 10 - накладка; 11 - костыль; 12 — стропильная нога; 13 - подкладка под прУт' ковый протез; 14 - мауэрлат; 15 - накладка; 16 — балка; 17 - кобылка; 18 - толь я два слоя 140
Отдельные мелкие трещины толщиной до 0,2 мм заделывают раствором на мелкозернистом песке с последующей побелкой це¬ ментным молоком. Трещины более 0,2 мм расшивают известково- песчаным раствором состава 1:3 с последующей побелкой. Поврежденньуе перекрытия в зависимости от их конструкции восстанавливают по аналогии с методами, описанными для желе¬ зобетонных балок й плит (см.рис.17). Деревянные перекрытия обычно разбирают и заново восстанавливают либо усиливают от¬ дельные поврежденные участки. В старых зданиях деревянные перекрытия повреждаются, как правило, в зонах их примыка¬ ния к стенам. Иногда при недостаточной глубине опирания ба¬ лок или отсутствии их крепления к стенам балки при земле¬ трясении выпадают целиком. Местные односторонние повреждения деревянных перекры¬ тий ликвидируют устройством деревянных или металлических накладок (рис.18). Восстановление перегородок, санитарно-технических уст¬ ройств и других несущих конструкций не представляет техниче¬ ских сложностей и выполняется обычными методами. То же са¬ мое относится и к отделочным работам. б. Организацмонно-технологнческие требования к строительно-монтажным работам при восстановлении в сейсмоопасных районах Организационная структура строительных подразделений Выбор организационной схемы строительных подразделений для успешного выполнения работ по восстановлению зависит от объемов этих работ, местных условий, а также перспективы разви¬ тия данного района. Рекомендуемая категория строительно-мон¬ тажных организаций, занятых только на восстановительных рабо¬ тах, приведена в табл .28 . При больших объемах восстановительных работ, превышаю¬ щих мощности местных строительных и производственных орга¬ низаций, ставится вопрос о сторонней помощи, количественное значение которой определяется соответствующим постановлени¬ ем. Основной формой организации строительных подразделений в этих условиях должны быть строительные и строительно-мон¬ тажные поезда (СМП), а также самостоятельные хозрасчетные Участки и военно-строительные отряды. На предприятиях в по¬ страдавших районах рекомендуется создание ремойтно-строитель- Чых бригад из состава работающих на этом предприятии, которые Должны явиться основой для формирования хозрасчетных участ¬ ив в строительных управлениях и трестах. 141
Таблица 28. Классификация строительных организаций в зависимости от объема восстановительных работ Категория строительных организаций Объем восстановительных работ по годовому пл ану, млн. руб. тресты строительные организации 1 Свыше 12,5 Свыше 2,5 II 7,5 -12 ,5 1,6 -2 ,5 III 4,5 -7 ,5 0,95 -1,60 1У 3,25 -7,5 0,60-0,95 Министерства и ведомства, направившие для оказания по¬ мощи свои подразделения, создают в пострадавшем районе ди¬ рекции, отделы и управления капитального строительства, ко¬ торые выступают в качестве заказчиков по отношению к своим строительным подразделениям. Выполненные объемы по вос¬ становлению засчитываются в выполнение плана строительно¬ монтажных работ соответствующего города, республики, ведом¬ ства, министерства, пославшего свои юдразделения на восста¬ новительные работы. Подготовка площадки к проведению восстановительных работ До начала основных строительных работ по восстановлению необходимо обеспечить подготовку строительного производства, включающую организационные подготовительные мероприятия, в том числе вне- и внутриплощадрчные работы. В первую очередь методами и средствами, описанными в п.2 настоящей главы, вы¬ полняют разборку разрушенных зданий и сооружений, подлежа¬ щих сносу, а также очистку территории от завалов. Подготовка площадки к производству восстановительных работ представляет собой комплекс строительно-монтажных работ и мероприятий по обеспечению необходимого обслуживания работающих, принятой технологии и способов восстановления для всех видов работ по следующему перечню. В неплощадочное строительство Внешние подъездные железнодорожные и автомобильные дороги к строительной площадке и прирельсовым базам снабжения При необходимости 142
радио, телевизионная и телефонная свн^ь Электропередачи с трансформаторными подстан¬ циями родопроводные сети от заборных сооружений Канализационные коллекторы с очистными соору¬ жениями рнутриплощадочные работы Создание вновь или восстановление геоде¬ зической разбивочной основы Инженерная подготовка строительной площад¬ ки (планировка, временные водостоки, пере¬ кладка существующих инженерных коммуни¬ каций, устройство постоянных и временных до¬ рог, прокладка временных сетей водо- и энерго¬ снабжения, телефонной и радиосвязи) Создание складского хозяйства Монтаж инвентарных зданий, используемых временно для нужд восстановления Обеспече ние строительной площадки противо¬ пожарным водоснабжением и инвентарем В случае частичного или пол¬ ного ра зрушения То же При капитальном вос ста но в¬ лении Перечень работ уточняется на месте Целесообразно применение полносборных конструкций Вопросы организации и подготовки строительной площадки к производству капитальных восстановительных работ отражают в двух обязательных документах: в проекте организации строитель¬ ства (ПОС) и проекте производства работ (ППР), которые разраба¬ тывают в составе проекта восстановления [29]. Эти документы со¬ гласовывают с заказчиком, а также с исполкомами местных Сове¬ тов народных депутатов и другими заинтересованными в восста¬ новлении организациями. На основе указанных документов принимают решение относи¬ тельно размеров производственной мощности постоянных и вре¬ менных объектов, количества и вида привлекаемых ресурсов, обес¬ печения строительной площадки и временного жилья энергией, водой, теплотой, сжатым воздухом и т.п., а также разрабатывают мероприятия по охране труда, технике безопасности и охране ок¬ ружающей среды. При подготовке к производству восстановитель¬ ных работ в условиях действующего предприятия и частично со¬ хранившегося жилья решают следующие вопросы: условия использования нужд восстановления существующих транспортных, инженерных коммуникаций и других сооружений; порядок максимального использования материалов, оставших¬ ся от разборки зданий и завалов, а также местных строительных Материалов; участие в восстановлении работников действующих предприя¬ тий и местного населения; отражение специфики выполнения восстановительных работ в Действующих цехах около эксплуатируемых агрегатов, установок, Коммуникаций; 143
условия отключения, переноса коммуникаций, демонтажа обо¬ рудования, а также переноса производства во временные здания. Материально-техническое обеспечение Материально-техническое обеспечение выполняемых работ должно осуществляться на основе производственно-технологиче¬ ской комплектации восстанавливаемых объектов с поставкой стро¬ ительных конструкций, изделий, материалов и оборудования в со¬ ответствии со схемой строительно-монтажных работ [29,30]. В ка¬ честве основы для планирования и организации комплектации следует принимать документацию на применение унифицирован¬ ных элементов для восстановительных работ, а также документа¬ цию по производственно-технической комплектации, которая включается в состав проектов производства работ. Строительно-монтажные подразделения, участвующие в вос¬ становлении, должны оснащаться с учетом рационального сочета¬ ния стационарных и передвижных строительно-технологических комплексов. Применение передвижных и сборно-разборных комп¬ лексов особенно эффективно при изготовлении малосерийных и нестандартных конструкций. Учитывая сжатые сроки восстановительных работ, целесо¬ образно кооперировать (в части энергетического, инженерного и транспортного обеспечения) локальные автоматизированные бетонные и бетонно-растворные узлы, которые возводят вблизи централизованных складов приема и хранения цемента, изве¬ сти, заполнителей. При организации материально-технического снабжения вос¬ становительных работ необходимо учитывать материалы, которые будут безвозмездно выдаваться для восстановления индивидуаль¬ ных жилых домов. Способы восстановления зданий и сооружений Технология и способы восстановления зданий и сооружений в общем случае при совокупной экбномичности должны обеспе- чить: минимальные стоимости отделочных работ, а также рабо внутри здания; минимальные металлоемкость И трудоемкость, внедрение технологических процессов, гарантирующих требу мый уровень качества восстанавливаемых сооружений; бе?опа - ность условий труда. Определение возможности и целесообразности выбора то или иного способа восстановления или схемы усиления следу 144
производить в каждом отдельном случае с учетом состояния кон¬ струкции (наличия и характера дефектов), прочности несущего материала, действительного расположения, количества и состоя¬ ния арматурных стержней, величины свободных габаритов и усло¬ вий производства работ по восстановлению, экономической эф¬ фективности восстановления или усиления по сравнению с уст¬ ройством, например новой конструкции или с применением от¬ дельных новых элементов взамен поврежденных или уси¬ ливаемых. Ориентировочные предложения по выбору способов восста¬ новления различных типов зданий (каменных, каркасных, круп¬ ноблочных и крупнопанельных), а также некоторых видов соору¬ жений (инженерные сети и коммуникации, водопроводные, кана¬ лизационные и кабельные сети, подъездные пути и мосты, метал¬ лические конструкции сооружений, гидросооружений) в зависимо¬ сти от характерных видов повреждений приведены в прил.1. Особенности восстановления, в различных климатических зонах При восстановлении в условиях северной климатической зоны механизированные работы необходимо выполнять с по¬ мощью высокопроизводительной техники в северном исполне¬ нии, изготовленной из хладостойких металлов, и с использова¬ нием специальных горючесмазочных материалов и резинотех¬ нических изделий [27]. При выполнении восстановительных работ на Севере необхо¬ димо максимально использовать металл (особенно алюминий), легкие неорганические и органические ограждающие конструкции и клеящие материалы, способные твердеть при отрицательных температурах и имеющие хорошую проницающую способность в материал склеиваемых конструкций. Восстановление в северной зоне связано с рядом дополнительных (по отношению к базовой зоне) затрат, которые будут возникать в связи с необходимостью возобновления производства на предприятиях и жизнедеятельно¬ сти населенных пунктов, получивших повреждения в результате землетрясения, в том числе замерзания водопроводной и тепло¬ фикационной сети, пожаров, снегозаносов и наледей, что должно Учитываться в проектах восстановления. Восстановительные работы в северных условиях при произ¬ водстве работ требуют выполнения комплекса специальных ме¬ роприятий по учету: промерзания отрываемых котлованов и, как следствие, пуче¬ ния грунта и неравномерного его оседания при оттаивании; 145
промерзания каменной кладки и неравномерной деформации ее при оттаивании; отсутствия надежного сцепления кладки с металлическими стыками и отдельными арматурными стержнями, усиливающи¬ ми кладку; хрупкости металлических конструкций и соединительных элементов из обычной стали в сборных железобетонных конст¬ рукциях; недолговечности обычных строительных материалов и изде¬ лий^ вызванной периодическими замерзаниями и оттаиваниями поровой влаги в самом материале и особенно в соединениях сбор¬ ных элементов и в трещинах. При выполнении восстановительных работ в условиях повы¬ шенной температуры, а также в высокогорных и пустынных райо¬ нах в проектах по восстановлению необходимо учитывать допол¬ нительные расходы (по отношению к базовой климатической зо¬ не), связанные с вредным воздействием повышенной солнечной радиации на человека, строительные материалы и технику, пыль¬ ных или песчаных бурь и заносов, отсутствием или малым коли¬ чеством воды [28]. В горных районах учитывают также понижен¬ ное атмосферное давление, сложный рельеф, возможность лавин, селей и обвалов, плохую транспортную доступность. При восстановлении в условиях жаркого и сухого климата не¬ обходимо использовать легкие строительные материалы, такие как металл, асбест, пластмассы, резину, стекло, асфальт, а строи¬ тельную технику (при необходимости) в южном исполнении. Вос¬ становительные работы в таких условиях необходимо производить с соблюдением специальных санитарно-гигиенических мер в свя¬ зи с возможностью возникновения и распространения инфекцион¬ ных заболеваний. Применение поточного способа При массовых разрушениях и необходимости выполнения большого объема работ по восстановлению основным методом ор¬ ганизации работ должен быть поточный метод, позволяющий бы¬ стро вводить в действие средства механизации и наиболее полно и равномерно использовать их в течение всего периода работ, а так¬ же широко применять комплексную механизацию. В зависимости от характера и объема работ по восстановле¬ нию, а также от наличия выделенных сил и средств могут ор¬ ганизовываться: единый поток по выполнению всего комплекса работ на восста¬ навливаемом объекте; 146
отдельные параллельные потоки по одновременному выпол¬ нению работ на различных зданиях и сооружениях объекта; единый поток по выполнению комплекса работ на двух или нескольких объектах одновременно. При организации поточного метода выполнения восстанови¬ тельных работ расчленение объемов работ на составляющие про¬ цессы, разделение труда между исполнителями и закрепление за ними этих процессов, очередность работ на захватках назначают такие же, как и при новом строительстве. Поточный метод восстановления в условиях действующего производства принимают из соображений наименьшего сокраще¬ ния объема выпускаемой продукции, в связи с чем очередность восстановления цехов, производств, зданий и сооружений устанав¬ ливает дирекция предприятия после согласования с соответствую¬ щим министерством. ГЛАВА 3. ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ 1. Восстановление города (поселка) Допустим, что город (поселок) расположен в сейсмоопасном районе и имеет численность населения 100 000 чел. Расчетная сей¬ смичность территории города 8 баллов. В городе организована и работает постоянно действующая городская комиссия по предуп¬ реждению и ликвидации последствий землетрясения. Деятель¬ ность комиссии описана на с. 53 До землетрясения комиссия организует обследование застрой¬ ки для выявления ее сейсмостойкости. Если застройка не отвечает расчетной сейсмичности территории, то примерно оценивают воз¬ можный ущерб от повреждений и разрушений. В соответствии с этим подготавливают рабочую силу (по профессиям), приобретают необходимые строительные материалы и механизмы. На случай создания временного поселка запасают определенное число пала¬ ток. Определяют целесообразный типовой проект и место будуще¬ го развития сейсмостойкой застройки города. Предположим, что в городе произошло землетрясение силой 8 баллов (местами и выше). Одни здания и сооружения поврежде¬ ны, другие разрушены. На период восстановления городская ко¬ миссия создает районные (по цислу районов), участковые (по чис¬ 147
лу ЖЭК), объектовые комиссии и организует предварительное ин¬ женерное обследование (см.с . 76). По данным предварительного обследования городская комис¬ сия организует прокладку временных проездов, спасение постра¬ давших, тушение пожаров, устранение аварий и краткосрочное восстановление инженерных сетей, разборку и удаление завалов и установку временных креплений. При необходимости срочно раз¬ ворачивается временный палаточный городок. Городские подкомиссии организуют работу по жилищно-ком¬ мунальным, жилищно-санитарным, социально-бытовым и иным мероприятиям. Далее для ликвидации последствий землетрясения городская комиссия в контакте с Центром исследований в области сейсмо¬ стойкости зданий и сооружений ЦНИИСК им.Кучеренко (цент¬ ром ЦНИИСК) и МСССС организует инженерное обследование (оперативное и детальное) поврежденных зданий (см. с. 76). Результаты обследования в виде анкет представляют в город¬ скую комиссию и Центр ЦНИИСК и МСССС. В качестве примера ниже приведена заполненная анкета на одно жилое здание. Анкета обследования здания после землетрясения, происшедшего 31 августа 1986 (число) В Красносельском районе г. Каменска (населенный пункт, район) ул. Кирова квартал 2 дом No5 корп. 1 1. Год строительства 1953 11. Строительная организация СУ-13 Треста No 2 Ш. Здание: 1. Типовое или индивидуальное индивидуальное (Облпроект) (No серии, проектная организация 2. Башенное, протяженное, многосекционное , 148
четыре секции (число секций) 3. По основным несущим элементам: А. (глинобитное, из кирпича-сырца или пильного камня) 2 Б. кирпичное, общей полезной площадью 2500 м (кирпичное, крупнообломочное, из тесаного илй пи ль но го камня) В. (панельное, каркасное, с железобетонными или стальными несущими конструк¬ циями, деревянное) 1У. Этажность 4 этажа У. Выс ота здан ия 15,0 м У1. Габариты и форма здания: прямоугольное, 12х 48м (ширина, длина, прямоугольное, Г-образное и т. д.) УП. Наличие подвала под всем зданием (под всем зданием, или под частью, указать на схеме) УШ. Краткое описание конструкции и ранее выполненных усилений: 1. Фундаменты ленточные глубиной 2,5—4 м (тип фундаментов, глубина заложения) 2. Стены каменные 3. Перекрытия и покрытия деревянные 1Х. Наличие антисейсмических мероприятий здание рассчитано на 8 баллов X. Качество конструкций и наличие повреждений от землетрясения. Что сдела¬ но к моменту обследования по ремонту и восстановлению конструкции: 1. Штукатурка имеются отдельные обвалы, в большинстве мест повреждена трещинами 2. Несущие стены — пересекающие сквозные трещины в 80% стен 3. Самонесущие стены 60% всех пересечений стен имеют трещины 4. Перекрытия и покрытия повреждены балки . перекрытий и строй тельные ноги Х1. Полож ения здан ия : 1. на ровном месте (на ровном месте, в низине, на возвышении, на склоне) 149
2. Ориентация оси север-юг (продольный) запад-восток (поперечный) ХП. Грунтовые условия гравийно-галечные отложения ХШ. Глубина грунтовых вод не установлена Х1У. Деформации, возникшие в здании в результате предыдущих сильных землетрясений, и мероприятия, принятые ранее для ограничения их развития или усиления землетрясений не было, какие-либо мероприятия не проводились ХУ. Прочностные характеристики (проектные и фактические) : 1. Раствор 25 кг/см2 2. Камень 98 кг/см2 на сжатие 3. Бетон ХУ1. Динамические характеристики здания (до землетрясения и после него) данные отсутствуют ХУП. Степень повреждения здания (подчеркнуть) с указанием кол иче ст ва поврежденных зданий (отдельные— около 10%, многие— около 50% и большин¬ ство— около 75%). Кратко описать повреждения со схемами и эскизами факти¬ ческого состояния (при фиксации отдельных повреждений указать этаж, номер квартиры, лестничную клетку и другие ориентиры) : 0. Отсутствие видимых повреждений (в каких конструкциях) 1. Легкие повреждения (тонкие трещины в штукатурке и откалывание не¬ больших кусков штукатурки)повсеместно 2. Умеренные повреждения (небольшие трещины в стенах, откалывание боль¬ ших кусков штукатурки, падение кровельных черепиц и кирпича из труб, трещины в дымо вых трубах) на всех этажах здания 3. Тяжелые повреждения (большие глубокие и сквозные трещины в стенах и перегородках, обрушение перегородок, падение труб) нет 4. Разрушения (обрушение стен и заполнений каркаса, проломы в стенах, обрушение частей зданий, разрушение связей между отдельными частями здания и т. д.). нет 5. Обвалы (полное разрушение зданий)нет ХУШ. Материалы, прикладываемые к анкете, на которых указаны места повреждений: 1. Рабочие чертежи (планы, разрезы и т. д .) 2. Обмерочные чертежи или схемы здания (план, разрез и т. д.) 150
3. Фотографии всех деформированных или разрушенных элементов, узлов и частей здания. Х1Х. Рекомендации по очередности выполнения ремонтно-восстановительных работ, их техническому решению и предварительная оценка стоимости работ $ первую очередь необходимо выполнить усиление стен методом торкретирова¬ ни я, затем установить напрягаемый металлический каркас, после этого произ¬ вести отделочные работы. Предварительная оценка восстановления 25 руб. на м2 общей площади, или 62,5 тыс. руб. на весь дом. Обследование произведено "5” сентября 1986 г. комиссией в составе Петров И.Н. (председатель), зав. лабораторией ДСК, Магомедов Н.И., Ляпидус Л.Л., Воронков С.И . (члены комиссии) (фамилия, инициалы, место работы, должность) Анкетные данные по всем поврежденным зданиям собирают и обрабатывают в городских подкомиссиях по вопросам строитель¬ ства и сноса разрушенных зданий, которые подготавливают реше¬ ние горисполкома по форме, приведенной в гл. 2 п. 3. После этого появляется возможность оценить объем восстановительных работ в целом по городу (в нашем примере 25 млн.руб.) . Зная в целом объем восстановительных работ по городу (по¬ селку) и имея в виду, что восстановительная стоимость большин¬ ства зданий колеблется от 40 до 70 тыс.руб., воспользовавшись дан¬ ными табл.12, исполком приходит к выводу, что продолжитель¬ ность ремонта составляет 6-8,5 мес, или с учетом подготовитель¬ ных работ и благоустройства - 1 год. Далее по данным на с. 87 на¬ ходят требуемое число рабочих для проведения ремонтных работ (общее число 200 x 25 = 5000 чел., по специальностям, например, землекопов, надо 8 х 25 = 200 чел., бурильщиков 0,4 х 25,0 = 10 чел. и т.д.) . Необходимое количество требуемых машин находят по табл.13, материалов - поданным на с. 16. Если в городе для выполнения восстановительных работ име¬ ется достаточное количество рабочих нужных специальностей, а также механизмов и строительных материалов, то даются задания на проектирование восстановительных работ. Если таковых недо¬ статочно, то горисполком обращается в вышестоящую инстанцию °б оказании помощи в соответствии с потребностью. В последнем случае в городе создают новые ремонтно-строительные управле¬ ния (см.табл.28) или проводят подготовку к приему строитель¬ но-монтажных поездов. Далее организация работ сводится к контролю за деятельно¬ стью ремонтно-строительных управлений и к приемке в эксплуа¬ тацию восстановленных объектов. Приведенный пример показывает, что разработанная система Позволяет получить данные по организации восстановительных Работ в городе, а именно: численность работающих, количество 151
Р е ш е н и е и с п о л к о м а В о с с т а н о в и т ь 1 а в г у с т а 1 9 8 6 г . З а к л ю ч е н и е г о ¬ р о д с к о й п о д к о ¬ м и с с и и п о с т р о ¬ и т е л ь с т в у и л и с н о с у П о д л е ж и т в о с с т а ¬ н о в л е н и ю : л е з е м л е т р я с е н и я 3 С т о и м о с т ь в о с ¬ с т а н о в л е н и я и л и у с и л е н и я з д а н и я ( п о д а н н ы м о б с л е д о в а н и я ) 5 5 т ы с . р у б . 3 6 2 " " : 2 5 0 0 0 т ы с . р у б . т ь е к т о в г о р о д а К а м е н с к а п о с Х а р а к т е р и с т и к а и с т е п е н ь п о в р е ж д е ¬ н и я з д а н и я У м е р е н н ы е п о в р е ж ¬ д е н и я В с е г о п о г о р о д у ' о X н о о 0 ) О . с о о ' е е о с X С П с о ш г г 1 • ! 1 и » \ 0 о § X X $ я о л & о § с о No п . п Х а р а к т е р и с т и к а з д а н и » - с 3 . К и р п и ч н о е з д а н и е п о у л . к в а р т а л 2 , д о м 3 , к о р г 1 5 2
^ашин и механизмов, требуемое количество материалов, а также данные по проектированию восстановительных работ. Установленная схема комплексных мероприятий по сокраще¬ нию ущерба от землетрясений обеспечит мобилизационную готов¬ ность городского хозяйства, уменьшит фактор внезапности сти¬ хийного бедствия, что предупредит опасные исходы для жизни людей, сократит ущерб, позволит технически обоснованно, эконо¬ мически эффективно и ускоренными темпами ликвидировать по¬ следствия землетрясения. 2. Восстановление конкретного объекта Организацию восстановительных работ на конкретном объекте покажем на примере завода сельского домостроительного комби¬ ната (СДСК), расположенного в г.Кагуле Молдавской ССР. Катульский СДСК является предприятием Агропрома (ранее Минсельстроя) Молдавской ССР, номенклатура железобетонных изделий, выпускаемых его заводом крупнопанельного домострое¬ ния (КПД), обеспечивает строительство крупнопанельных зданий серии 143. Мощность завода составляет 50-60 тыс.м$ сборного же¬ лезобетона в год. Комбинат был принят в эксплуатацию в 1975 г. с оценкой "хо¬ рошо". В 1977 г. он подвергся воздействию Карпатского землетрясе¬ ния силой в зоне расположения основных сооружений 7 баллов. Поскольку никаких существенных повреждений зданий не было, ограничились мелкими ремонтными работами. Работы по организации восстановления начинают с обследова¬ ния объекта, во время которого выявляют: расположение, геологи¬ ческое строение участка и сейсмичность площадки завода, состав сооружений, готовность строительных конструкций комбината к землетрясениям, проведенные мероприятия по повышению сейс¬ мостойкости зданий и сооружений, противопожарные условия и мероприятия по плану гражданской обороны объекта. Далее оценивают возможный ущерб при землетрясениях раз¬ личной интенсивности и намечают мероприятия, которые необхо¬ димо выполнить до землетрясения, в критической ситуации в мо¬ мент землетрясения и после него. Исходные данные по заводу КПА Завод КПД расположен в промышленной зоне г.Кагула между Улицами Загородная, Сакко и Ванцетти и Леваневского. Рельеф площадки спокойный, колеблется в пределах 35,5-37,5 м. Грунты территории завода представлены мощной толщей лес¬ совидных супесей и суглинков, подстилаемых элювиальными пес¬ 153
ками и песчано-гравийными отложениями, а также глинами. Лес¬ совидные супеси и суглинки на глубине 1,5 м проявляют просадоч- ные свойства (тип II). Грунтовые воды залегают на глубине 15 м. Сейсмичность района расположения г.Кагула, по данным Инс¬ титута геофизики и геологии АН МССР, колеблется в пределах 8- 9 баллов. Завод КПД расположен в зоне 8-балльной сейсмичности однако пойма р.Прут и притока Фрумоаса, расположенных в пре¬ делах 300-400 м от завода, имеют сейсмичность 9 баллов. Генплан завода увязан с планировкой и застройкой соседних предприятий, автомобильных и железных дорог. В основу генпла¬ на завода положена технологическая увязка всех зданий и сооруже¬ ний, при разработке его произведено зонирование территории с учетом розы ветров, соблюдены санитарные и противопожарные требования. В состав завода КПД входят следующие производственные зда¬ ния и сооружения: склад заполнителей, бетоносмесительный цех, склад цемента, главный корпус, состоящий из формовочного и ар¬ матурного цехов, склад готовой продукции, материальный склад, блок вспомогательных цехов, склад эмульсола, компрессорная, ко¬ тельная, мазутное хозяйство, склад горючесмазочных материалов, административно-бытовой корпус, столовая. Готовность строительных конструкций зданий и сооружений к землетрясениям обеспечивается специально выполненными ме¬ роприятиями: все сборные железобетонные элементы приняты по действующим сериям, предназначенным для сейсмических райо¬ нов, сопряжения стеновых панелей с колоннами выполнены шар¬ нирными, в фундаментах и кирпичных стенах предусмотрены ме¬ роприятия в соответствии со СНиП П-А. 12-69 (в настоящее время действует СНиП П-7 -81). В целом комбинат был запроектирован и построен согласно положениям СНиП П-А. 12-69. В процессе строительства для предохранения от замачивания грунты оснований уплотнили тяжелыми трамбовками; устроили уплотненную грунтовую подушку; трубопроводы водоснабжения и канализации проложили в монолитных бетонных каналах; кана¬ лы, приямки и т.п.,где возможно появление конденсата и воды, выполнили из бетона марки Вб по водопроницаемости с водоце¬ ментным отношением 0,45; по внутренним поверхностям каналов и приямков осуществили ожелезнение. Для повышения сейсмостойкости в строительных конструкци¬ ях зданий сделали следующее: кирпичные участки стен прикрепи¬ ли к закладным деталям колонн каркаса через 1,2 м; перегородки толщиной 120 мм выполнили армокирпичными из кирпича мар' ки М 75 на смешанном растворе, перегородки из кирпича не дове¬ ли до несущих конструкций перекрытий и покрытий на 20-30 мм, 154
зазор заполнили упругим материалом; антисейсмические верти¬ кальные швы в стенах заполнили утеплителем из минеральной ваты, обернутой толем, и закрыли накладками из оцинкованной стали, чтобы не препятствовать взаимному сдвигу участков стен; горизонтальные антисейсмические швы в стенах высотой 2 см вы¬ полнили в виде упругих прокладок из пороизола по МРТУ РСН 18-63, не препятствующих взаимному сдвигу участков стен. Инженерные сети выполнили также с учетом антисейсмиче¬ ской защиты: зазор при пропуске труб в кладке стен и фундамен¬ тов заделали эластичным материалом, по высоте зазор равнялся 0,2 м; для обеспечения угловых и продольных перемещений кон¬ цов трубопроводов предусмотрели гибкие соединения - рукава- вставки; стыки заделали резиновыми уплотнительными кольца¬ ми; углубления траншей под стыковые соединения производили с трамбованием. На случай возникновения пожара предусмотрели возможность безопасной эвакуации людей из всех помещений. Эвакуационных выходов запроектировали не менее двух. Минимальная ширина двери - 0,8 м. Все двери на путях эвакуации открываются наружу. На заводе действует ряд мероприятий по гражданской обороне (ГО). Составлен, согласован и утвержден "План по гражданской обороне". В плане предусмотрены некоторые меры по ликвидации последствий стихийных бедствий. Составлен график безаварийной остановки оборудования. Кроме того, в плане произведен подсчет возможного ущерба от ударной волны при различном значении избыточного давления, подсчитаны затраты по первоочередным спасательным и неотложным аварийно-восстановительным рабо¬ там и составлены таблицы цотребности в основных строительных материалах и оборудовании. План по ГО составлен в соответствий с рекомендациями [31] и относится только к неотложным спасательным, а не к восстанови¬ тельным работам, которые начинают сразу после выхода из крити¬ ческой ситуации, определения ущерба от землетрясения и приня¬ тия решения о видах восстановления по каждому конкретному объекту в составе предприятия. Возможные повреждения строительных конструкций и оценка Ущерба Согласно СНиП П-А. 12 -69, было предусмотрено обеспечение при расчетном землетрясении сохранности конструкций, выход из строя которых может угрожать безопасности людей и сохранности Ценного оборудования. При этом в конструкциях допускались по- вреждения, которые могут появиться даже при землетрясении рас¬ четной силы (т.е. при 8 баллах). 155
По ГОСТ 6249 - 52 классификация повреждений зданий во вре. мя землетрясений предусматривает 5 степеней повреждений' О- повреждения отсутствуют; 1 - легкие; 2 - умеренные; 3 - тяже¬ лые;4- разрушения; 5 - обвалы. При расчетном землетрясении в строительных конструкциях завода возможны легкие поврежде¬ ния лишь при условии хорошего качества выполнения строитель¬ ных работ. При среднем и удовлетворительном качестве строи¬ тельства возможно появление умеренных повреждений. На основе опыта изучения повреждаемости зданий и сооруже¬ ний, подвергшихся сейсмическим воздействиям [32], попытаемся перечислить возможные легкие и умеренные повреждения (1-2 степени) для сооружений Катульского СДСК. Каркасные железобе¬ тонные здания (главный корпус, арматурный цех, бетоносмеси¬ тельный узел) могут получить следующие повреждения: деформа¬ ции опорных участков колонн; диагональные трещины в узлах со¬ пряжений колонн с ригелями; наклонные трещины в приопорной части ригелей; расслоение бетона у опорных участков отдельных колонн; наклонные трещины в теле колонн; трещины в растяну¬ той и сжатой зонах ригеля; смещение элементов каркаса; мелкие деформации второстепенных элементов зданий: кровли, мелких гфистроек, оконных и дверных коробок, внутренних перегородок, штукатурки; несквозные трещины с шириной раскрытия 1—10 мм в балках, ригелях и колоннах, а также в узлах и сопряжениях. В железобетонном каркасе и металлических несущих конст¬ рукциях (в складах заполнителей, готовой продукции и цемента) в дополнение к уже указанным могут быть следующие поврежде¬ ния: деформации отдельных элементов конструкции; местные по¬ вреждения в опорных частях; выпучивания и потеря устойчиво¬ сти элементов конструкции. В крупнопанельных и крупноблочных зданиях (в АБК, корпу¬ се вспомогательных цехов) могут быть: трещины в горизонталь¬ ных и вертикальных стыках по периметру панелей; выпадение раствора заделки из вертикальных и горизонтальных швов; раз¬ дробление бетона и выкрошивание его в местах сопряжения стен; наклонные трещины от углов; вертикальные сквозные трещины в швах между блоками; нарушение связей между блоками; горизон¬ тальные и сквозные трещины в верхних и нижних швах простен¬ ков; сквозные трещины в панелях; взаимное смещение панелей; значительное раскрытие вертикальных швов. В каменных зданиях с кирпичными стенами и перегородками (главный корпус, корпус вспомогательных цехов, столовая со спортзалом) могут возникнуть следующие повреждения: хорошо видимые трещины в углах и сопряжениях стен и местах ослабле¬ ния кладки вентиляционными и другими каналами; горизонталь¬ ные трещины в простенках и уровнях церемычек и подоконников, 156
вертикальные трещины в углах и пересечениях стен; трещины в стенах лестничных клеток от углов дверных и оконных проемов; частичный отрыв продольных стен от поперечных, горизонталь¬ ные и наклонные трещины в простенках, повреждения участков кладки стен в местах опирания балок перекрытия; наклонные и пересекающиеся трещины в простенках и стенах, повреждения железобетонных перемычек; вертикальные и горизонтальные тре¬ щины в местах сопряжения стен на уровне верха и низа проемов; полный отрыв участков стен по вертикали, наклонные трещины в под- и надпроемных участках стен, перемычек, сдвиг угловых уча¬ стков стен; сквозные трещины в стенах лестничных клеток и дру¬ гих элементах здания, сдвиг участков кладки; многочисленные на¬ клонные трещины в простенках, расслоение кладки, частичное обрушение кладки. На инженерных сетях возможны следующие повреждения: не¬ большие трещины и пробоины в смотровых колодцах, дождепри¬ емниках и трубах; повреждения труб в результате их сдвижки или завала; разрушение колодцев; прорыв прокладок фланцевых сое¬ динений; течь в сальниковых компенсаторах; разрушение сальни¬ ковых компенсаторов; повреждения задвижек; разрыв сварных стыков; сдвиг трубопровода в поперечном направлении. При 3, 4 и 5-й степени повреждений зданий при землетрясени¬ ях возможны следующие отклонения от нормального состояния: значительные местные повреждения; потеря несущей способно¬ сти несущих элементов здания; взаимное смещение элементов, значительное раскрытие вертикальных швов (до 20-50 мм); полное повреждение связей в сопряжении стен; повреждение здания в целом (наклоны, просадки, повороты вокруг горизон¬ тальной или вертикальной оси); обвал перегородок, полное выпа¬ дение кладки заложенных проемов; сквозные трещины разных на¬ правлений, сдвиг кладки стен верхних этажей; обрушение стен или участков стен; обрушение перекрытий; обвалы части здания; обвалы зданий в целом. Имея перечень возможных повреждений строительных кон¬ струкций, можно подсчитать ориентировочно в качестве при¬ мера величину возможного ущерба, если бы произошли земле¬ трясения различной силы (табл.29). Для расчета использованы Данные табл.4 .1 из литературы [24], где рекомендуется малый и средний ущерб для 7-8-балльного землетрясения исчислять в 20%, а большой ущерб при 9-10 баллах - как 50% балансовой стоимости сооружений. Подсчет ущерба от землетрясений силой 9 баллов вполне оп¬ равдан для г.Кагула, так как возможность появления здесь земле¬ трясения такой силы подтверждает не только карта сейсмического Районирования но и опыт Карпатского 1977 г. землетрясения, [33], 157
Таблица 29. Ориентировочная величина ущерба по сооружениям на примере завода КПД Катульского ДСК при землетрясениях различной силы Наименова¬ ние соору¬ жения Балан¬ совая стои¬ мос ть, тыс. руб. Год вво ¬ да в экс¬ плуата¬ цию Краткая строитель¬ на я характ е¬ ри сти ка Этажность/ высота, м Возможный ущерб при зем¬ летрясении, тыс. руб. малый и сред¬ ний (6— 3 бал¬ лов) СИЛЬНЫЙ (9-10 баллов) 1 2 3 4 5 6 7 Главный корпус 1437 1975 Железобе¬ тон, стекло 1/15 287 718 Склад гото¬ вой продук¬ ции 302,5 1975 Железобе¬ тон, метал л -/15 60 151 Админист¬ ративно-бы¬ товой кор¬ пус 280 1975 4/12 56 140 Склад за¬ пол ни тел ей 287 1975 Железобе ¬ тон, металл, шифер 1/15 49 123 Арматур¬ ный цех 197 1975 Железобе¬ тон, стекло 1/15 39 98 Бетоносме¬ сительный цех (БСЦ) 155 1975 Железо бе* тон, стекло, металл 4/31 31 77 Блок вспо¬ могатель¬ ных цехов 132,2 1980 Железобе¬ тон, кирпич 4/12 29 66 Скла цемен¬ та 75 1975 Металл 1/17 15 37 Компрес¬ сорная 73 1975 Железобе¬ тон 11/6,5 14 36 Материаль¬ ный склад 64 1975 То же 1/9 13 32 Оборудова¬ ние на терри¬ тории завода: кр аны 32 1975 Металл козловые 6 16 158
Продолжение табл. 29 Наименова- Балан- Год вво- Краткая Этажность/ Возможный ние соору- совая да в экс- строитель- высота, м ущерб при зем¬ женив стои¬ мость, тыс. руб. плуата- цию ная харак-> терис тика летрясении, тыс. руб. малый сильный перед- (9—10 ний (6— баллов) 3 бал¬ лов) _— — — ■ —■ — —— 1 2 3 4 5 6 7 мостовые вибропло¬ 94 36 1975 1^75 То же 19 7 47 18 щадки бетоно¬ укладчи¬ ки 72 *1975 14 36 станки арм оцеха 63 1975 12 31 оборудо¬ вание БСЦ 88 1975 Металл 18 44 металл о¬ режущее оборудо¬ вание 73 1975 То же 14 36 транс¬ портеры 47 1975 9 23 оборудо¬ вание компрес¬ сорной Электрохо¬ зяйство : 17,3 1975 3 8 распре¬ делитель¬ ное устройство 10 кВ 7,2 1975 1/5 1,5 3,6 транс¬ форматор¬ ная под¬ станция ЛЭП: 0,2 1975 Внутри строения 1,2 3,1 подзем¬ ная 70,8 1975 - 1,2 14 35 воздуш¬ ная Инженерные сети: 6,6 1975 6 1,4 3,3 водопро¬ водная 18,9 1975 Трубы 3,8 9,5 159
Продолжение табл. 29 Наименова¬ ние соору¬ жения Балан¬ совая стои¬ мость, ты с. руб. Год вво¬ да в экс¬ плуата¬ цию Краткая строитель¬ ная харак¬ теристика Этажность/ высота, м Возможный ущерб при зем¬ летрясении, тыс. руб. малый и сред¬ ний (6— 3 бал¬ лов) сильный (9-10 баллов) 1 2 3 4 5 6 7 тепло¬ пр овод ¬ 34,3 1975— 1980 То же 6,8 17 ная канали¬ 75,6 1975 -2 ,5 15 37 зация Трубопро¬ 9,0 1975 1,8 4,6 воды сжа¬ того возду¬ ха Итого 738,5 1858 когда в Бухаресте (СРР) его сила превысила расчетную для этого города почти на 2 балла. Предварительные мероприятия (до землетрясения) На комбинате должна быть создана постоянно действующая комиссия по предупреждению и ликвидации последствий земле¬ трясений. В состав комиссии включают главных специалистов объекта. Председателем комиссии является начальник СДСК, од¬ новременно исполняющий обязанности начальника ГО объекта. Комиссия подчиняется аналогичной комиссии при Катульском райисполкоме, а также начальнику штаба ГО г. Кагула. До земле¬ трясения комиссия намечает и контролирует выполнение на ДСК следующих мероприятий по повышению надежности работы предприятия в условиях стихийного бедствия. По защите рабочих и служащих: совершенствование системы связи и оповещения (дублирование питания от второго источника, оснащение мегафонами и ручными сиренами); определение и за¬ крепление на плане предприятия безопасных мест для вывода ра* ботающих при возникновении землетрясения (всего рекомендова¬ но 5 мест, три из которых показаны на рис.19); оснащение спаса¬ тельного отряда всем необходимым в соответствии с нормами ос- 160
Рмс.19. Схема расположения безопасных мест н временных укрытий в глав¬ ном корпусе комбината 1 - главный корпус; 2, 3, 14 — безопасные места для вывода работающих в момент землетрясения; 4 - склад готовой продукции; 5 - железнодорожные пути; 6 - комп - ; рессорная станция; 7 — очистные сооружения; 8 — склад цемента; 9 — склад эмульсо- ла; 10- эстакада главного питательного конвейера; 11 — бетоносмесительный узел (БСУ); 12 — наблюдательный пункт (верхний этаж БСУ); 13 — арматурное отделе¬ ние; 15 — столовая со спортзалом; 16 - место сбора спасателей; 17 - административ¬ но-бытовой корпус (АБК); 18 — пункт управления (4-й этаж АБК); 19 - медицин¬ ский пункт (1-й этаж АБК); 20 — временные укрытия; 21 — линии телефонной связи (воздушная и подземный кабель) нащения1; обеспечение работающих в момент землетрясения вре¬ менными убежищами для укрытия людей, которые не успели по¬ кинуть здание цеха, при этом рекомендуются инвентарные пере¬ ставные железобетонные укрытия (табл.30), которые размещают в Цехах предприятия с большими (>30 м) расстояниями от рабочих мест до выходов. Вариант схемы размещения безопасных мест для вывода работающих в главном корпусе комбината, где указаны места Для установки временных убежищ с целью быстрого укрытия рабочих от падающих элементов поврежденных конструкций, показан на рис.19. По ограничению поражения от вторичных факторов: создание запаса средств пожаротушения, приобретение мотопомпы; под- ^Положение о невоенизированных формированиях ГО и нормы оснащения (стабилизации) их материально-техническими средствами.-М .: Воениздат, 1975. - 96 с. 161
1 6 2
держание порядка на территории завода с учетом противопожар¬ ных условий. По обеспечению надежности технологического процесса и уп¬ равления производством: резерв оборудования, имеющего повы¬ шенную степень повреждения, разработка упрощенных техноло¬ гий на основные производственные операции, дублирование ос¬ новных телефонных связей между участками и цехами, создание запасов телефонного провода; изготовление дубликатов техниче¬ ской документации и обеспечение ее сохранности. По надежности транспортных связей и систем снабжения: под¬ готовка запасных вариантов производственных связей с постав¬ щиками, особенно щебня, песка, цемента и арматуры; создание необходимого запаса сырья, топлива и других материалов для выпуска плановой продукции в течение двух недель работы за¬ вода КПД; приспособление и обеспечение работы котельной на за¬ пасном виде топлива. По повышению надежности инженерно-технического комплек¬ са: укрепление трубы котельной металлическими оттяжками; ус¬ тановка автоматической аппаратуры с дистанционным управлени¬ ем для проведения безаварийной остановки технологического обо¬ рудования в главном корпусе и БСУ; обеспечение завода пере¬ движной резервной электростанцией. По подготовке к переводу на аварийный режим: проведение тренировок персонала завода по безаварийной остановке производ¬ ства по установленным сигналам; проведение тренировок по опо¬ вещению и эвакуации персонала в случае землетрясения. По подготовке объекта к восстановлению: разработка планов и проектов восстановления по, различным вариантам возможного разрушения (осуществляет проектная организация по заданию СДСК); создание ремонтно-восстановительных бригад из числа ра¬ ботников строительных потоков СДСК с учетом их профессио¬ нальной подготовки; создание запасов материалов для восстанов¬ ления (производится в соответствии с табл.31). Мероприятия при слабых и средних повреждениях При наступлении критической ситуации на заводе постоянно Действующая комиссия, используя формирования ГО объекта, проводит следующие мероприятия: неотложную защиту рабочих и служащих (предупреждение, оповещение, вывод в безопасное Место); немедленное проведение безаварийной остановкй произ¬ водства; немедленное отключение всех инженерных коммуника¬ ций; обеспечение охраны общественного порядка; предваритель¬ ное инженерное обследование зданий и сооружений; инженерно¬ 163
спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы (при необходимости); восстановительные работы по ликвидации последствий землетрясения. Предварительное инженерное обследование выполняют с целью выявления необходимости проведения аварийно-восстано¬ вительных и других неотложных работ, а также для выявления объемов повреждений. Если необходимости в проведении аварий¬ ных работ нет, то после доклада в вышестоящую инстанцию не¬ медленно возобновляют производственный процесс, а комиссия на заводе продолжает работы по детальному обследованию зданий и сооружений, для чего используют "Анкету” (см.с .76). После под¬ счета ущерба выявляют необходимое количество рабочих, а также материалов и механизмов для проведения восстановительных ра¬ бот, которые для ущербов до 738 и 1858 тыс.руб. приведены в табл.31,32 и 33. Если объем повреждений таков, что на комбинате не хватает собственных сил на проведение ремонта, то комиссия запрашивает помощь у вышестоящей организации, а также у го¬ родской комиссии по ликвидации последствий землетрясения, в соответствии с обоснованной расчетом потребностью. Таблица 31. Перечень материалов, необходимых для восстановления завода КПД Материал Количество материалов, при объеме восстановления, тыс. руб. 738 | 1858 Олифа-оксоль 3,5 8,3 Карбид кальция, т 0,37 0,91 п Линолеум, 300,0 733,0 2 Синтетическая плитка, м 105,0 264,0 Прокат черного металла, т 85,0 213,0 Балки и швеллеры, т 14,5 45,0 Стал ь, т: крупносортная 18,0 46,0 среднесортная 117 29,0 мелкосортная 19,5 47,0 Катанка, т 6,7 17,0 Сталь, т: тол сто лис тов ая 5,2 13,0 тонколистовая 2,0 5,0 кровельная (листовая) 6,3 16,0 164
Продолжение табл. 31 Материал Количество материалов при объеме восстановления, тыс. руб. 738 | 1858 Трубы газовые, т 7,0 17,0 Проволока стальная, т 5,4 13,8 Электроды сварочные, т 0,3 0,83 О Деловая древесина, м 200,0 490,0 з Пиломатериалы, м 440,0 1100 Деревянные конструкции и детали, м 3 9,0 22,5 о Древесно-стружечная плита, мЛ 8,0 20,0 Твердые древесно-волокнистые плиты, м2 2000 4950 Цемент, т 350,0 880,0 2 Стекло оконное, м 2800 7000 2 Мягкая кровля, м^ 4600 11 500 Шифер, тыс. усл. листов 39,0 97,0 Трубы асбестоцементные, м 333,0 830,0 Битум, т 45,0 111,0 Таблица 32. Необходимая численность и квалификация рабочих для восстановления завода КПД Профессия Число рабочих при объеме восстановления, ты с . руб. 738 | 1856 Землекоп 6 15 Бурильщик 1 2 Сваебой щи к 1 2 Каменщик 14 35 Арматурщик 2 4 Сварщик 3 7 165
Продолжение табл. 32 Профессия Число рабочих при объеме восстановления , тыс. руб. 738 1856 Плотник-опалубщик 9 22 Бетонщик (в том числе и по торкрет- работа м) 9 22 Монтажник металлоконструкций 9 22 Монтажник железобетонных кон¬ струкций 7 17 К ровел ьщи к-и золи ров щи к 2 6 Паркетчик-плиточник 3 6 Штукатур-облицовщи к 15 37 Столяр 3 8 Стекольщик 1 2 Сантехник 6 16 Электромонтажник 8 20 Маляр 12 30 Дорожник 3 8 Г рузчик-такелажник 15 37 Другие профессии и прочие работы 22 56 Всего : 151 376 Таблица 33. Перечень и количество необходимого оборудования и механизмов для восстановления завода КПД Строительные машины и механизмы Количество (шт.) при объеме вос¬ становления, тыс. руб. 738 | 1858 Кран башенный грузоподъемностью 18т Подъемники 1 2 2 4 166
Продолжение табл. 33 Строительные машины и механизмы Количество (шт.) при объеме вос¬ становления, тыс.руб. 738 | 1858 Легкие башенные краны 4 12 ■1 Переносные консольно-балочные 3 7 краны Легкие стрелочные краны 3 7 Автокран 1 2 Автопогрузчик 1 2 Малогабаритные тягачи, мототачки, автокары 3 4 Ленточные транспортеры 3 7 Лебедки: ручные универсальные 5 11 электрические 1 2 ручные 2 5 Гидравлический экскаватор 1 2 Консольные балки 5 13 Сверлильное оборудование (электро- или пневмосверлилки) 4 9 Пневматические отбойные молотки 5 11 Злектропневматические установки 2 5 Передвижные компрессорные станции 1 2 Передвижные установки сборно¬ разборные: бетоносмесительные 1 2 растворосмесительные 1 2 Бетононасосы 1 2 Растворо насосы 1 2 Штукатурные агрегаты 1 2 Цемент-пушка 1 2 Краскопул ьт 2 4 167
Продолжение табл. 33 Строительные машины и ме хани змы Количество (шт.) при объеме вос¬ становления, тыс. руб. 738 1858 Баки красконагнетательные 3 7 Агрегаты для окраски фасадов 2 4 Люльки самоподъемные 2 4 Домкраты гидравлические 2 4 Мероприятия при сильных повреждениях При сильном землетрясении в 9-10 баллов постоянно действу¬ ющая комиссия и формирования ГО немедленно проводят так же, как и при слабых землетрясениях, следующие работы: оповещают рабочих и служащих завода об аварийной ситуации; выводят рабо¬ чих служащих в безопасные места (см.рис.19); производят безава¬ рийную остановку производства; отключают все инженерные ком¬ муникации; организуют охрану общественного порядка; срочно производят предварительное инженерное обследование; осуществ¬ ляют инженерно-спасательные и неотложные аварийно-восстано¬ вительные работы. Поскольку проведение инженерного обследова¬ ния (предварительного и детального) мало отличается от описан¬ ного выше, рассмотрим организацию инженерно-спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ, проводимых для быстрого спасения людей и предупреждения катастрофических последствий аварий и повреждений. В первую очередь прокладывают временные проезды. Для это¬ го проезжую часть расширяют бульдозерами на гусеничных трак¬ торах или путепрокладчиками согласно рекомендациям гл.2. Далее проводят спасение людей, находящихся под завалами. Первоочередные спасательные работы организуют в местах, где оказались люди под завалом, а затем в зданиях, которым угрожает пожар, затопление или обвал. Ориентировочные нормативы на ра¬ боты по откопке пострадавших из-под завалов приведены в табл.7 . Для работ по тушению пожаров следует организовать специа¬ лизированные звенья, укомплектованные специалистами, хорошо знающими средства тушения пожаров, особенности их использо¬ вания в различных условиях пожарной обстановки, способы туше¬ ния и меры безопасности. Звено тушения одиночных пожаров в 168
составе 10-11 чел. может выполнять весь комплекс работ, включая спасение людей из горящих зданий, прокладку рукавных линий, тушение пожара и разборку горящих конструкций. Для устранения аварий и краткосрочного восстановления ин¬ женерных сетей в составе спасательного отряда целесообразно иметь специализированные звенья или группы из 4—5 чел.: 2—3 слесаря-сантехника и 1-2 слесаря-электромонтера. В табл.34 при¬ ведены некоторые укрупненные нормативы, позволяющие пла¬ нировать выполнение неотложных работ по локализации и пре¬ дупреждению аварий на инженерных сетях. Таблица 34. Укрупненные нормы затрат труда на ликвидацию аварий на инженерных сетях Наименование работ Норма вре¬ мени, чел.- ч Состав команды, чел. Отключение разрушенного участка сетей водопровода, теплоснабжения, электроэнер¬ гии со вскрытием колодцев, закрыванием задвижек, выключением рубильников и разборкой завала высотой 1—2 м 6-12 4 Вскрытие незаваленного колодца и отключе¬ ние сетей водопровода, газа, теплосети 0,4 -1 2 Отключение разводки в сохранившемся под¬ вале с разборкой завдла на лестничной клетке (объем завала 2—3 м$) 10-16 4 Закрывание вручную задвижек на магистраль¬ ном водопроводе диаметром 125—500 мм 0,6-2,0 2 Перекрывание канализационной трубы в смотровом колодце с установкой пробок (заглушек) и разборкой завала высотой 1 —2 м 10-12 4 То же, без разборки завала 2-3 2 Закрывание задвижек на технологическом трубопроводе высокого и среднего давления ди ам е тр ом до 300 м м со вскрытием колодца 1-2 2 Разборка поврежденного колодца 12 4 В целях предотвращения дальнейшего разрушения зданий и сооружений с серьезными повреждениями и создания безопасных условий работы принимают срочные меры по их укреплению пу¬ тем установки временных креплений (см.гл.2). 169
После проведения неотложных аварийно-восстановительных работ вопрос о проведении дальнейших восстановительных работ решает дирекция завода совместно с вышестоящей организацией и местными органами власти. При вынесении положительного ре- шения о проведении таких работ выдают задание проектной орга¬ низации, проектировавшей данный СДСК, на разработку проекта восстановления комбината. Данные для проектирования содер¬ жатся в гл.2, п.4Далее организуют ремонтно-восстановительные работы с использованием материально-технических ресурсов (см.табл.31-33), уточненных в процессе проектирования. Экономическая эффективность предполагаемых мероприятий для завода КПД Кагульского СДСК В нашем примере подсчитано, что при слабых и средних зем¬ летрясениях (7-8 баллов) ориентировочная величина ущерба со¬ ставит до 738 тыс.руб. В этом варианте восстановление намечено выполнять без остановки комбината. При сильном землетрясении (9-10 баллов) ущерб только по зданиям и сооружениям комбината может составить 1858 тыс.руб., не говоря об убытках для народного хозяйства от прекращения выпуска продукции. В этом случае восстановление, как упоминалось, будет происходить с останов¬ кой комбината. Подсчитаем убыток от остановки деятельности комбината сро¬ ком на 1 год при ущербе в размере 1858 тыс.руб. (или около 2,0 млн.руб.) . Реально восполнить убыток в течение не менее 12 мес. зависит от количества работающих на восстановлении и ма¬ териально-технического снабжения работ. Согласно отчету по Ка¬ тульскому СДСК за 1983 г., годовой выпуск (М) сборных железобе¬ тонных изделий на комбинате равнялся 50 тыс.м3. При этом ме¬ сячный выпуск составлял: ^=50/12=4,67 тыс.м3=4167м3. После сильного землетрясения (9 баллов) при восстановлении в условиях остановки комбината выпуск продукции уменьшается на величину А =М/12, где С — число месяцев, необходимых для восстановления проектной мощности комби¬ ната, равное от 6 мес до 1,5 лет (в зависимости от ущерба) или в среднем одному Р°- ду. Предложенная система организации и управления при плано¬ вой подготовке к восстановлению комбината позволит сократить, 170
согласно расчетам, ориентировочно на 20-25% продолжитель¬ ность восстановления, а значит ддст возможность предприятию быстрее набрать проектную мощность. Разработанная заранее схе¬ ма организации восстановления позволит быстро реагировать на любое землетрясение, даст четкие указания: что и в какой последо¬ вательности надо делать, какие для этого нужны силы и средства, обеспечит возможность планирования инженерно-спасательных работ, что сократит время их проведения. Таким образом, умень¬ шение сроков восстановления в расчетном году составит от 12х0,2=2,4мес до 12 х 0,25=3 мес. Приняв для расчета среднее значение, равное 2,7 мес, получим в связи с сокращением продол¬ жительности восстановления дополнительный выпуск продукции, равный Л'доп=4167 х 2,7=11251 м3. В денежном выражении с учетом оптовой цены в размере 95 руб. за1м3 выпускаемой продукции это составит ^доп = 11251 х 95=1069 тыс.руб. Далее расчет проводим для двух вариантов: 1) комбинат не да¬ ет продукцию в течение года; 2) комбинат дает продукцию в тече¬ ние 2,7 мес. При расчете учитывают прямые материальные затра¬ ты и условно-постоянные расходы (табл.35). Таблица 35. Сопоставление экономических показателей при с стихийном (I вариант) и плановом (II вариант) восстановлении завода Показатели Вариант, тыс. руб. 1 1" Прямые материальные затраты (заработная плата, сырье, топливо, энергия и пр.) 189 709 (только заработная пла¬ та) Условно-постоянные расходы (амортизация 1098 1098 зданий и оборудования, накладные расходы) Всего затрат 1287 1807 Выпуск продукции - 1067 Результат деятельности -1287 -73 8 171
Как видно из таблицы, при втором варианте убытки уменьша¬ ются на 1237 - 738 = 549 тыс.руб. Таким образом, экономический эф¬ фект от реализации предлагаемых мероприятий по организации восстановительных работ, при которой сокращается продолжи¬ тельность восстановления, составляет 549 тыс.руб. Происшедшее в августе 1986 г. Карпатское землетрясение вы¬ звало сотрясение почвы в районе Кагула интенсивностью 8 баллов. Таким образом, строительные конструкции Катульского СДСК по¬ лучили сейсмические воздействия, близкие к расчетной силе. Обследование конструкций после землетрясения, проведен¬ ное авторами книги, показало, что здания в основном получи¬ ли повреждения 1-й и 2-й степени и действительная картина повреждений почти не отличалась от ожидаемой , за иск¬ лючением обрушений нескольких кирпичных перегородок в глав¬ ном корпусе, которые не имели армирования и были возведены высотой в два яруса. Фактический ущерб по комбинату был меньше расчетного, приведенного в табл.29, что свидетельствует о надежности приме¬ ненных при проектировании методов расчета и конструктивных решений по существующим СНиПам. ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ Ежегодная потребность в ремонте и восстановлении объектов трубопровода составляет несколько тысяч километров [38]. Уста¬ новлено, что надежность работы трубопроводных систем обеспе¬ чивается двумя путями: гарантированной защитой конструкций трубопроводов от по¬ вреждений и коррозии, повышением долговечности объектов тру¬ бопроводной системы и сохранностью прочностных характери¬ стик элементов системы на расчетный период эксплуатации; разработкой и созданием способов достоверной диагностики состояния трубопроводной системы, методов оперативного ремон¬ таи рационального восстановления поврежденных ее элементов при планомерной реализации профилактических и ремонтно-вос¬ становительных работ. Оба эти направления экономически взаимосвязаны и их оптй' мальное соотношение можно определить в соответствии с теорией "мини-макса” (максимум результативности и достижение постав¬ ленной цели при минимуме затрат за полный расчетный период работы объекта). 172
Надежность трубопроводных систем при их проектировании, возведении и эксплуатации обеспечивается за счет выполнения следующих условий: выбора достоверных расчетных схем и предпосылок расчета; точности и полноты инженерно-геологических и гидрологиче¬ ских изысканий; выбора проектных решений, отвечающих современным требо¬ ваниям изготовления и возведения, на основе заранее разработан¬ ных конструктивных и организационно-технологических схем для принятия экономически целесообразного варианта; выбора оптимального строительного материала с соответству¬ ющими прочностными характеристиками, принимаемого соглас¬ но заданному сроку службы системы и условий ее эксплуатации; возможности реконструкции и экономного восстановления объекта с учетом перспектив развития предприятия; учета природно-климатических, эксплуатационных, транспор¬ тных, монтажных и других условий, возникающих в процессе воз¬ ведения и эксплуатации системы; реализации требований стандартов на строительные материа¬ лы, изделия и конструкции, а также государственных и ведомст¬ венных нормативных документов по проектированию, строитель- ству (восстановлению) и эксплуатации; строго пооперационного контроля за процессом изготовления, транспортировки и эксплуатации. Нарушение хотя бы одного из этих условий может снизить на¬ дежность возводимого объекта и вызвать нарушения, повреждения и даже создать аварийную ситуацию. Поэтому заблаговременная разработка планов организации и управления восстановительны¬ ми работами является важным элементом в успешной ликвида¬ ции повреждений и разрушений, могущих возникнуть на объектах трубопроводных систем. Расчетные данные и анализ результатов аварий и стихийных бедствий [19,38-44] показали, что заблаговременные прогноз, оцен¬ ка и организованная подготовка к восстановительным работам на основе вариантных проработок позволяют сэкономить значитель¬ ные средства и сократить сроки восстановления поврежденных конструкций при меньших трудозатратах и лучшем качестве ра¬ бот. Последние обстоятельства особенно важны, так как объекты Трубопроводных систем, как правило, расположены в сложных ин¬ женерно-геологических и климатических условиях, а также в ма¬ лообжитых районах с плохими дорогами, неустойчивыми транс¬ портными связями и со слабо развитой инфраструктурой. В этих Условиях техника, строительные материалы и конструкции явля¬ ется привозными, поэтому дефицит или отсутствие необходимых Ресурсов могут затруднить проведение восстановительных работ. 173
Следовательно, только заранее изученные варианты возмож¬ ных повреждений и оптимальные схемы восстановления с ре~ комендуемыми проектами организации и производства работ мо¬ гут обеспечить требуемые темпы и экономическую эффективность результатов. Экономическая оценка ущерба является важным элементом в выработке стратегии восстановительных работ, в разработке и при¬ нятии обоснованного варианта строительных и монтажных работ включая возможные схемы краткосрочного и временного восста¬ новления объекта. Исходя из этих соображений, расчетный ущерб от аварий и стихийных бедствий необходимо определять комплек¬ сно, включая стоимость выведенных из строя основных фондов, сопряженного с ним ущерба, вызванного перерывами в работе тру¬ бопроводной системы, а также тех организаций и учреждений, ра¬ бота которых связана с потреблением сырья и продукции вышед¬ шей из строя системы, т.е . с учетом проявления так называемого вторичного ущерба. Следует отметить, что на объектах трубопроводных систем, особенно в составе топливно-энергетического комплекса, вторич¬ ный ущерб зачастую бывает в десятки и сотни раз выше, чем не¬ посредственная стоимость потерь. Поэтому темпы восстановления и уровень принятия необходимых организационно-управленче¬ ских решений должны быть высокими и базироваться на плано¬ вых (перспективных) мероприятиях, учитывающих вопросы рис¬ каи характер возможных аварий, рассматриваемых как вероятно¬ стная задача, а также основываться на оптимальных организаци¬ онно-технологических решениях и альтернативных проектах вос¬ становления [22,45-52]. На объектах трубопроводных систем аварийные ситуации воз¬ никают по разным причинам. Так, организация КОНКАВ, занима¬ ющаяся регистрацией показателей эксплуатации магистральных трубопроводов в западно-европейских странах, дала статистиче¬ скую информацию о повреждениях и утечках из нефтепроводов, которая в обобщенном виде приведена в табл.36. Известны случаи разрушения зданий компрессорных станций (КС), которые в результате пожаров или взрывов получили значи¬ тельные повреждения и даже полностью разрушились. Так, на КС “Принцесс" канадской газопроводной компании "Альберта Гес Транс Лайн" по неизвестным причинам произошел взрыв и по¬ жар, в результате чего станция мощностью 60,3 тыс.кВт (82 тыс л.с .) с подачей газа 85 млн. м^/сут. была полностью разрУ' шена [42]. По данным специалистов, восстановление станции эко¬ номически нецелесообразно. Были разрушены строительные кон¬ струкции здания КС, газотурбинные агрегаты, трубная обвязка в основном здании КС, три из четырех напорных трубопровода, 174
Таблица 36. Данные по оценке повреждений трубопроводов и потерь нефти в странах Западной Европы Причины утечек и повреждений Среднее число утечек в год Средний не тто об ъ ем разли¬ той жидкости, м3/год Средний брутто объем раз¬ литой жидкости, м3/год — ■ ■■■ __—~———————— —— —— —— ——_ — — ——— Механические 3,3 (23%) 380 (33%) 1019(39%) Эксплуатационные 1,0 . (7%) 9 (1%) 42 (2%) Коррозия 5,0 (35%) 147 (13%) 381 (14%) Природные явления 0,7 (5%) 60 (5%) 151 (6%) Стороннее вмешатель¬ 4,3 (30%) 539 (48%) 1030 (39%) ство Всего: 14,3 (100%) 1135(100%) 2623 (100%) один подземный трубопровод. Сохранились: большая часть под¬ земных трубопроводов и поршневые агрегаты. Общий ущерб со¬ ставил 100 млн. долл. Эта авария вызвала, временную остановку подачи газа через КС, однако не привела к полному нарушению газоснабжения потребителей, так как к концу второго дня после аварии подача газа в полном объеме шла по обводным газопроводам. На полное восстановление КС до первоначального состояния потребовалось около года. Стихийные бедствия также существенно влияют на целост¬ ность объектов трубопроводной системы. Так, после Газлийских землетрясений [19, 40] на территории промышленной зоны мно¬ гие трубопроводы диаметром НО, 220 и 270 мм были сброшены с подставок на землю, а на отдельных участках были повреждены. Отмечены остаточные деформации водонапорной башни, вы¬ полненной из труб с баком емкостью около 20 м^ (высота 20, ши¬ рина основания примерно 4 м) с переломом оси примерно на Уровне 1/3 от верха; зафиксированы искривления многих гибких раскосов радиорелейной башни высотой около 150 м. В здании компрессорной станции (КС-О) после землетрясения 1976 г. разрушившиеся стены из кирпичной кладки были замене¬ ны керамзитобетонными и легкими панелями с алюминиевым каркасом, асбестоцементной обшивкой и минераловатным утеп¬ лителем. В 1981 г. все стыки между стеновыми панелями и в Местах их присоединения к каркасу оказались поврежденными новым землетрясением. Обрушение многих поврежденных па¬ нелей было предотвращено постановкой после землетрясения 1976 г. по всем стенам крестовых связей из уголков. 175
Во время землетрясения в Туркмении (1976 г.) в районе посел¬ ка Кум-Даг была существенно повреждена система приисковых трубопроводов, включая водоводы питьевой и технической воды которые размещались надземно на опорах стойках П-образного очертания [41]. Практически произошло смещение труб на всех опорах, которые стали наклонными, а угловая опора была разру, шена. Разрывы труб произошли на распределительной сети газо¬ снабжения поселка. Из двух резервуаров водоснабжения емкостью по 2000 м^ один получил повреждения в виде смятия нижней части стенки и сме¬ щения задвижек и входных патрубков. На водоводах отмечались разрывы по сварным стыкам или по их сечениям, ослабленным коррозией; зафиксированы выход уча¬ стков трубопровода из-под земли и образование арок, а также за¬ клинивание и разрывы крановых узлов. Был разрушен наземный стальной пожарный резервуар емкостью 3000 м< Классификация аварий и стихийных бедствий, разрушающих объекты трубопроводного строительства, приведена на рис.20. Полные разрушения на линейных магистральных трубопро¬ водах характеризуются серьезными повреждениями на значитель¬ ном расстоянии трубы, разрывами кабелей, опор воздушных ли¬ ний электропередач. Возможны разлитие нефти и других продук¬ тов, транспортируемых по трубопроводу, а также загазованность прилегающей территории. Пожары, возникающие на предприятиях в результате возгора¬ ния горючих веществ, характеризуются быстрым их развитием и распространением на большой территории, особенно при разли¬ тии горючих смесей. Наибольшая опасность возгорания возникает на пониженных участках территории. Сильные разрушения возникают при взрывах и пожарах, со¬ путствующих землетрясениям, а также из-за схода лавин, ополз¬ ней, селевых потоков, вызванных землетрясениями. Эти вторич¬ ные явления, как правило, наносят ущерб линейным трубопровод¬ ным системам из-за их значительной протяженности и, как след¬ ствие, большей вероятности взаимодействия с землетрясением. Степень разрушения зданий и сооружений, возможный ущерб и характер необходимых восстановительных работ приведены в табл.37. Наиболее характерные методы восстановления основных час¬ тей промышленных зданий и отдельных конструктивных элемен¬ тов приведены на рис.21. Согласно этой классификации выделяет¬ ся собственно восстановление, усиление и замена конструкций. Принципиальные схемы восстановления различных видов по¬ вреждения трубопроводов приведены в прил.2. 176
СТИХИЙНЫЕ БЕДСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ АВАРИИ к КАТЕГОРИЯ ПРОИЗВОДСТВ А,Б,В.Г,Д,Е ОГНЕВЫЕ 1 V ПОВРЕЖДЕНИЯ к И РАЗРУШЕНИЯ И| Н>1 ВРЕМЯ ЭВАКУАЦИИ | СТЕПЕНЬ ОГНЕСТОЙКОСТИ | и! к. | ВЗРЫВООПАСНОСТЬ | ВЗРЫВЫ ./ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ И ВВ К ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ К КОНСТРУКЦИИ К СОХРАННОСТИ СКОРОСТНОЙ НАПОР, ч =0,25 - 1 кПа УРАГАНЫ И [—у ПЕРИОДИЧНОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ: 25, 50, 100 ЛЕТ ТАЙФУНЫ ШИРИНА ПОЛОСЫ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ Р -0,5, 1, 3; 5, 10 КМ ./ ГЛУБИНА ДЕЙСТВИЯ 1. 3, 5; 10; 25, 50; 100, БОЛЕЕ 100 КМ СНЕЖНЫЕ ПЕРИОДИЧНОСТЬ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК 1 10, 50, 100 ЛЕТ ЗАНОСЫ |__К ЛАВИНЫ И [" “И СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ ПРИ Ро 0,5, 0,7; 1, 1,5, 2, 2,5 кН/м2 ОБЛЕДЕНЕНИЯ-^ ЗОНЫ ДЕЙСТВИЯ Р 102, 103, 104; 136 КМ2 Ржс.20 . Классификационная схема стихийных бедствий ж аварий, разрушаю¬ щих объекты промышленного и трубопроводного строительства 177
Т а б л и ц а 3 7 . С т е п е н ь р а з р у ш е н и й з д а н и й и с о о р у ж е н и й , в о з м о ж н ы й у щ е р б и х а р а к т е р в о с с т а н о в и т е л ь н ы х р а б о т 1 7 8
Р и с . 2 1 . В о з м о ж н ы е и н ж е н е р н ы е р е ш е н и я п о в о с с т а н о в л е н и ю о с н о в н ы х ч а с т е й п р о м ы ш л е н н ы х з д а н и й д е л ь н ы х к о н с т р у к т и в н ы х э л е м е н т о в 1 7 9
При разрушении трубопроводов, работающих под давлением может произойти залповый выброс нефтепродуктов, который в значительных объемах загрязняет территорию и водоемы на мест* ности. В табл.38 приведены цанные объемов такого выброса нефти при диаметрах трубопроводов 0,3-1,2 м и различных расстояниях между задвижками. Как видно из таблицы, объемы вытекающей нефти при авариях могут достигать нескольких тысяч кубометров, что существенно скажется на экологической обстановке террито¬ рии и может вызвать пожароопасную сигуацию. Очень трудно та¬ кие объемы нейтрализовать и убрать, особенно с поверхности во¬ ды, поэтому прежде всего решают задачи по локализации мест уте¬ чек, особенно если это повреждение находится под водой. Напри¬ мер, в зоне поврежденного подводного трубопровода размещают установки, которые удерживают от растекания вытекающую нефть и с помощью специального оборудования откачивают нефть с по¬ верхности воды или грунта. Особенности конструкций этого обору¬ дования и установок определяются условиями аварийных ситуа¬ ций и объемами вытекающих из трубопровода нефтепродуктов и другого сырья [50]. з Таблица 38. Объем нефти, м , вытекающий из трубопровода при аварии Условный диаметр трубопро¬ вода, мм 100 Расстояние между задвижками, м 500 1000 2000 5000 10000 300 7,1 35,5 7,1 142,0 355,0 710,0 500 19,6 98,0 196,0 392,0 980,0 1220,0 700 38,5 193,0 385,0 770,0 1930,0 3850,0 1000 78,5 392,0 785,0 1570,0 3920,0 7850,0 1200 113,6 565,0 1130,0 2260 ,0 5650,0 11300,0 В отдельных случаях возможны осаждения нефти на дно водо¬ ема, а при повышении температуры среды нефть может всплыть даже через большой промежуток времени. При температуре среды 20-30$С через 6 мес 81,8% нефти (1 мл нефти на 100 л воды) оста¬ ется в виде пленки на поверхности воды, 4,3 % остается в воде в ви¬ де диспергированных частиц, 2,6 % выпадает в осадок, а 11,3 % прилипает к стенкам на границе раздела воды и воздуха. Нефть средней вязкости (0,06-8,0 Па • с), попав на берег, пропитывает грунт в соотношении 1:4. В этом случае удалить загрязненный грунт можно с помощью землеройных машин. Установлено, что на 1 км береговой полосы ориентировочно может отлагаться 1-2 т маловязкой нефти, 5-8 т - средней вязкости и 20-30 т высоковяз¬ кой и застывшей нефти. 180
Выбор метода восстановления объекта должен соответствовать характеру его повреждения и учитывать возможность соблюдения технологии ремонта и выполнения требований экологии (см.прил.2). В зависимости от характера повреждения трубопровода реко¬ мендуются следующие методы их восстановления: при разрушении отрезка трубопровода (более 25 диаметров) - полная замена поврежденной части по прежней схеме либо уст¬ ройство обхода из труб эквивалентного диаметра с обеспечением соответствующей их прочности; при разрушении участка трубопровода на длине менее 20- 25 диаметров - замена поврежденного участка новой вставкой (катушкой); при повреждении трубопровода с образованием локальных трещин и отдельных свищей - установка бандажей, хомутов, за¬ платок и накладок, заварка дефектных участков и т.д .; при повреждении конструкций трубопровода с технологиче¬ ским оборудованием и механизмами (компрессор, газоочистители, охладители, задвижки и т.п .) - замена поврежденных элементов и конструкций на резервные экземпляры или временное восстанов¬ ление объекта с последующим капитальным восстановлением; при вытекании транспортируемого материала из поврежден¬ ного участка трубы или оборудования - срочная организация обва¬ лования, сбор вытекающего материала и его складирования (эваку¬ ация) при одновременном устранении поступления материала на аварийный участок трубопровода. Для определения местонахождения поврежденного участка подводного трубопровода используют ультразвуковой течеиска- тейб’УПН-1, в состав которого входят автономный прибор, переме¬ щающийся по трубопроводу, пункт расшифровки информации, зарядно-разрядное устройство, ультразвуковые маркеры и цифро¬ печатающий автомат. Автономный прибор представляет собой герметичный контейнер, внутри которого установлен электрон¬ ный блок управления, магнитный регистратор и источник пи¬ тания, сферический гидрофон и датчик давления. Погрешность определения места утечек прибором УТН-1±10 м. В диагностической практике широко используют для опреде¬ ления поврежденного участка трубопровода разделительный зонд, регистрирующий перепад давления жидкости в трубопроводе по двум сторонам от зонда. С помощью разделителя определяют мес¬ та повреждений с объемами утечек 1000 см^/ч. Электронно-акустический течеискатель ТЭА-11 работает по принципу определения максимума звукового сигнала, создаваемо¬ го акустической эмиссией истекающего потока жидкости или газа из трещин и других повреждений. Регистрируемый сигнал фикси¬ 181
руется специальным акустическим концентратором, усиливаю¬ щим сигнал на определенных частотах в 20 раз. Точность опреде¬ ления места повреждения 1,5 м. Для определения поврежденного участка подводного трубоп¬ ровода применяют также локационное устройство, состоящее из ультразвукового излучателя угловой направленности, поворотного устройства, генератора высокой частоты, формирователя зондиру. ющих импульсов, синхронизатора, усилителя записи и регистри¬ рующего устройства. Это устройство в непрерывном режиме запи¬ сывает след выхода газа (воздуха) и рельеф дна. Участки повреждения фиксируются всплывающими буями ВБ-1, вызываемыми дистанционно по мере необходимости. Мак¬ симальное время работы буя в дежурном режиме составляет четве¬ ро суток при глубине размещения до 40 м. Правильно спланированная и хорошо организованная работа по ликвидации аварии является важным элементом, обеспечиваю¬ щим достижение цели в установленные сроки с необходимым ка¬ чеством, поэтому в стране функционирует аварийно-восстанови¬ тельная служба, эксплуатирующая трубопроводную систему. Эта служба включает аварийно-восстановительные участки, обслужи¬ вающие 200-250 км трассы, опорно-восстановительные пункты при базах производственного обслуживания, специализированные аварийно-восстановительные управления, а также водолазные бригады экспедиционных групп подводно-технических работ, ко¬ торые размещаются в районах вероятных аварий. Замену поврежденных участков под водой осуществляют с по¬ мощью кессона с двумя вариантами входа-выхода: через шахтный колодец с входом с открытой поверхности (су¬ хой способ - рис.22, а) ; вход в кессон со дна (мокрый способ - рис.22, б) . Кессоны обычно рассчитаны для работы на глубинах до 10 м, если водолазы спускаются с поверхности воды, и до 30 м - при их входе в кессон со дна водоема. Для работы с кессонами необходимо соответствующее оборудо¬ вание. Например, для трубопроводов диаметром 300-1200 мм, ре¬ монтируемых на глубине Юм и на длине 2,5м по разработкам Гипротрубопровода необходимы: кессонная камера 3,3 х 2,7 х 2,5 м; плавсредство грузоподъемностью 120 т с краном для опускания кессона; компрессорная установка производительностью 0,6 м$ /мин при рабочем давлении 1МПа; дизель-электрический агрегат мощностью 20 кВт; насосная станция для работы гидро¬ привода с рабочим давлением 6,3 МПа и производительностью 63 л/мин; устройство для вырезки катушкй; шлифовальная ма¬ шинка; сварочный аппарат. 182
Выполнение аварийно-восстановительных работ значитель¬ но упрощает применение клеев и клеевых композиций. В СССР созданы высокопрочные полимерные композиции на основе кле¬ ев типа "Спрут", которыми осуществляют подводное склеивание конструкций. Этот клей стоек в воде, в нефти, в кислотной и ще¬ лочной среде; в течение длительного периода его вязкость практи¬ чески не меняется. Время полимеризации этого клея регулируется за счет соотно¬ шения вводимых составных элементов и используемых армируе¬ мых волокон. Основные характеристики полимерных компози¬ ций на основе клеев "Спрут" можно проиллюстрировать на приме¬ ре полиакрилатного клея "Спрут-4", который состоит из 100 ч. осно ¬ вы (раствор полибутилметакрилата в метилметакрилате), 10 ч. продукта АТЖ, 40-400 ч. наполнителя (аэросил, кварц молотый пылевидный, алюминиевая пудра), 4-8 ч. инициатора реакции по¬ лимеризации (паста перикиси бензоила в дибутилфталате в со¬ отношении 1:1), 0.5-1 ч. ускорителя реакции полимеризации (диметиланилин). В таких соотношениях клей имеет следующие основные свойства: Плотность при температуре 20°С, г/см^ 1,12—1,14 Вязкость при 20°С без наполнителя: по ВЗ-4, с 70-80 по Хеплеру, Па-с 2-5 Жизнеспособность при 20 С, ч более 1 Относительная влажность при отверждении без ограничений Коэффициент вибростойкости после 10 миллионов циклов при частоте 40 Гц 0,89 Прочность стеклопластиков, сформированных под водой на основе клея "Спрут-4" и ткани типа АСТТ (б)-С2 с содержанием стекловолокна 62% составляет при сдвиге 98 МПа с модулем упру¬ гости растяжения (0,13-0,19) 10$ МПа, а прочность на отрыв и при сдвиге металлических соединений соответственно - 12и10МПа, т.е. вполне позволяет "латать" свищи и трещины в трубопроводах при давлении в трубопроводе до 10 МПа (100 атм). Технология ремонта поврежденного трубопровода с помощью клеевых композиций следующая: 1. Уравновешивают внутреннее давление с наружным. 2. Размечают и очищают ремонтируемый участок от старого покрытия. 3. Устанавливают кондуктор, обеспечивающий точное разме¬ щение заплаты и элементов крепления. 183
а) ШШ1Ш1ШШ1 184
Рис.22. Схема работ по восстановлению подводного трубоп¬ ровода с использованием метода кессоннрования а — "сухим способом" с использованием гидравлического лифта; б — с помощью кессона с "мокрым дном": 1 — лебедка; 2 - выпускной клапан; 3 — компрессор; 4 — плавбаза; 5 — шахта кессона; 6 — по¬ плавок; 7 - корпус кессона; 8 — опора; 9 — люк для вытеснения во¬ ды;10- трубопровод; 11 - исто чни к питания; 12 - электростанция; 13— узел выброса газа; 14 — бытовое помещение; 15 — переговорное устройство; 16 — деревянный настил; 17 — водолазный трап; 18 — майна; 19 - рукав для подачи воздуха; 20 - кабели сварочные и пи¬ тающие; 21 — вытяжная вентиляция; 22 — сигнальный конец; 23 - лед; 24 — контейнер со сварочной проволокой; 25 — "колокол"; 26 — пульт управления 185
4. Подгоняют заплату или стыкуемый элемент по всему проф¬ илю ремонтируемого участка (зазор не более 0,5, а длина нахлеста не менее 50 мм). 5. Покрывают слоем клея "заплату” и ремонтируемый участок. 6. Накладывают '‘заплату" на дефектное место и фиксируют ее четырьмя - восемью слоями стеклоленты или металлическими хомутами. 7. Восстанавливают разрушенную изоляцию. 8. Производят испытание отремонтированного участка. При ремонте мелких трещин, свищей и других повреждений на длине до 0,5-2 размеров поперечного сечения ремонтируемой конструкции можно использовать зажимы и муфты. Зажим дела¬ ют из двух половинок, соединенных болтами, или с помощью спе¬ циальных натяжных рычажных устройств (рис.23), под которыми размещают эластичную резиновую прокладку или слой стеклотка¬ ни, пропитанной полимерными клеями. При работе с клеевыми композициями используют угловую риверсивную пневмощетку УПШР-1, реактор К-166 -149, устройство для пропитки материала, намоточное устройство. Удобны для оперативного ремонта разъемные муфты, кото¬ рые обычно состоят из двух половинок (полумуфт), соединенных фланцами. На участок поврежденного трубопровода полумуфты накладывают так, чтобы внутренние упругие уплотнители находи¬ лись на небольшом расстоянии от края повреждения (рис.24/г). После соединения полумуфт в пространство между упругими уп¬ лотнителями, а также между стенками трубы и муфты нагнетают быстротвердеющие герметики на основе эпоксидных смол. Используемые в последние годы на ремонтных работах гидро¬ муфты (рис.24Дв) состоят из кожуха, в котором расположены скользящие клиновидные элементы и уплотняющие кольца, по¬ зволяющие с помощью гидронасоса создавать внутреннее давле¬ ние и уплотнение соединения с основным трубопроводом [50]. Гидромуфты бывают одностороннего и двойного действия. Муфта одностороннего действия жестко связана с фланцами, приваренными под углом 10^ к оси муфт. В результате пово¬ рота вокруг общей оси достигается их стыковка под углом до 20 . Сцепление гидромуфты с трубой (через клиновый вкла- Дыш, скользящий по вкладышу) обеспечивается давлением быстро затвердевающей эпоксидной смолы, а три-четыре ци¬ линдрических неопреновых кольца уплотняют зазор между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью трубы. Принцип работы гидромуфты двойного действия анало¬ гичен схеме функционирования муфты одноосного действия. Если концы поврежденного трубопровода имеют зазор Д° Одного диаметра соединяемых труб, а разворот их осей дости- 186
рис.23. Схема крепленая за¬ платы (пластыря) натяж¬ ным устройством при ре¬ монте мелких повреждений трубопровода а - элемент торцового соедине¬ ния; б - монтажный зажим; 1 - . изолирующее покрытие (за¬ плата); 2 - трубопровод; 3 - клей; 4 - замок на тяжн ого устройства гает 15°, то используют соединение типа "гидрошар-гидромуфта" (рис.24,г). В этом соединении конструкция гидрошара состоит из собственно шара и крепления к трубе, а гидромуфты - -из корпуса, секторных зажимов, запорного кольца, уплотнений, клиновидных скользящих колец, поршней, трубы, уплотняю¬ щего фланца и шпилек. Если протяженность разрушенного участка трубы превышает один диаметр или угол между осями труб более 15°, то применя¬ ют два комплекта соединения "гидрошар - гидромуфта" и вставку (катушку) необходимой длины. В этом случае несовпадение осей труб восстанавливаемого участка должно быть не более 30 , а его длина будет лимитироваться только протяженностью вставки. Глубина насадки такой муфты на трубу равна 1,5 ее диаметра. Успех ремонтных и аварийно-восстановительных работ во многом зависит от выбора способа возможных вариантов вос¬ становления. Организация восстановительных работ на объектах магист¬ ральных трубопроводов включает в себя работы подготовитель¬ ного и основного периодов. В подготовительный период состав¬ ляют проект производства работ и календарный график основ¬ ных работ, определяют необходимое оборудование и объем требуемых материалов, которые завозят в район работ (прил.З). При разработке проектов произврдства работ рекомендуется использовать типовые технологические карты, а также карты НОТ, в которых заложены рациональные приемы труда. Для выполнения, например, ремонта или восстановления по¬ врежденного трубопровода необходимо иметь: ситуационный план территории в зоне повреждения с горизонталями дна и бере¬ га; пикеты трассы переходов; фарватер (судовой ход); отметки рас¬ четных ГВВ и ГНВ; гидрологический режим реки. По скорости течения воды у поверхности реки рассчитывают тяговые средства и якорные устройства плавсредств, определяют Мощность буксирных катеров; по скорости течения воды у дна оп- 187
Рис.24. Конструкции муфт для ликвидации повреждений трубоп¬ роводов , , а— разъемная муфта; б шарнирная гидромуфта с косыми фланцами; в - - гидромуфта одностороннего действия; г — соединение "Гидрошар-гидро¬ муфта" фирмы "Гйдротекс Систем" (США); 1 - трубопровод; 2, 4 - упру¬ гие уплотнители; 3 — кольцевая полость, заполненная герметиком; 5 —по¬ лумуфта; 6 — повреждение; 7 — гидромуфта; 8 — косые фланцы; 9, 10 — клиновидные вкладыши; 11 - неопреновые кольца; 12 - уплотнение; 13 - поршень; 14 - выпуклый патрубок; 15 - кожух; 16 -уплотняющий фла¬ нец; 17 -корпус; 18 -секторные зажимы; 19- запорное кольцо 188
рис.25. Схемы засыпки раз¬ мытых участков трубопро¬ водов а - на несудоходных водоемах с берега; б - на судоходных во¬ доемах с помощью понтонов и плавучего грейферного крана; I - эстакада; 2 — бульдозер; 3 - . бункер с эжектором; 4- ре¬ фулерный понтон; 5 - пульпоп¬ ровод; 6- плавучая площадка с краном; 7- приемный бункер; 8 - раструбная секция; 9 - тру¬ бопровод; 10 — подача воды; 11 - - баржа с грунтом; 12 - плаву¬ чий кран; 13 - оттяжка Ределяют величину размывов у конструкций трубопровода и возле защитных средств, устанавливаемых на дне реки для возможности проведения работ водолазами и аквалангистами. Поскольку наибольший объем работ при восстановлении подводного трубопровода обычно приходится на земляные ра¬ боты, так как отрываемые траншеи под действием движения Донных отложений заносятся грунтом, этот факт следует обяза¬ тельно учитывать при организации восстановительных работ. Для уменьшения уноса грунта, подаваемого к месту его ук- ЛаДки на дно водотока, применяют систему направляющих в вИДе труб-воронок или сочлененных гибких трубопроводных секций. На несудоходных реках грунт обычно подается с бере- по пульпопроводу, а на судоходных - с барж и понтонов, 189
Рис.26 . Скрепер двусторон, него действия с отсосом разрабатываемого грунта 1- нож; 2— гидроэлеватор; 3 .. всасывающая полость гидроэле¬ ватора; 4 -съемные насадки; 5 - - серьга для крепления тягового троса; 6 — защитная решетка* 7- подача воды под давлением; 8- удаление пульпы заякоренных в зоне выполняемых восстановительных работ (рис.25). В дозирующий бункер грунт подается бульдозером или грейфером. При разработке грунта под водой на эксплуатируемых трубоп¬ роводах наиболее эффективно применять оборудование с гидрав¬ лическим принципом воздействия на грунт (эрлифт, гидромони¬ тор, земснаряд), которое разрушает грунт напорными струями или путем отсоса и отвода его в сторону от разрабатываемых участков. Устройство траншей скреперированием осуществляют в тех случаях, когда имеются связные грунты, которые невозможно раз¬ мыть напорными струями. Для этого используют скреперы-воло¬ куши, оснащенные ковшами с зубьями различной конфигурации и размером в зависимости от характера разрабатываемого грунта. Для повышения эффективности использования ковша применя¬ ют скрепер двустороннего действия с гидроэлеватором (рис.26). Он состоит из двух ножевых поверхностей, в середине которых име¬ ются полости для всасывания грунта гидроэлеваторами. Срезае¬ мый ножами грунт при перемещении дробится на мелкие куски и подается в среднюю часть скрепера, где он попадает в полости гид¬ роэлеватора, а затем по трубе, наклоненной в направлении тече¬ ния, выбрасывается за нижнюю бровку траншеи. Вода к скреперу-грунтососу поступает по гибким рукавам от на¬ соса, установленного на санях. Скрепер протаскивают по дну со¬ вместно с насосом с помощью двухбарабанной лебедки, установ¬ ленной на берегу. Для повышения эксплуатационной надежности трубопрово¬ да, лежащего на дне или при небольшом заглублении в грунт его целесообразно подсадить ниже фактического положения. Для этой цели применяют трубозаглубители. Наиболее эффек¬ тивно последние используют при заглублении трубопроводов, не имеющих балласта. При небольшой глубине водоема для ликвидации поврежде¬ ния или замены разрушенного участка можно устроить искусст¬ 190
венные ограждения с водоотливом, что позволяет вести восстано¬ вительные работы па открытом воздухе, обеспечивая их высокое качество и экономию затрат труда. При глубине водоема до 2 м со слабофильтрующим дном и скоростью течения до 0,5 м/с устраивают грунтовые перемычки с крутизной откоса 1:1 и 1:2 и шириной, обеспечивающей надежную противофильтрующую защиту и возможность перемещения по насыпи и транспортировку необходимых строительных материа¬ лов и оборудования. Ограждение можно выполнить из деревянных (до глубины 2 м) и металлических (до 4 м) шпунтов, забиваемых в дно водоема на глубину Н/31 для однорядного шпунта и Н/51 для двухрядного, гдеН- расстояние от горизонта воды до дна котлована; 1 - гради ент фильтрации воды, принимаемый для глин 0,75-1, для суглин¬ ков 0,5-0,75, для песков 0,4-0,5. В местах примыкания шпунтовой стенки к трубопроводу проем заделывают мешками с песчано-цементной смесью, а вокруг отсыпают грунт. Затем из котлована насосом откачива¬ ют воду. Зимой, особенно в районах с низкими температурами, котло¬ ван для восстановления трубопровода устраивают методом вымо¬ раживания, для чего после ледостава над местом производства ра¬ бот во льду вырубают корытообразное углубление. За ночь снизу со дна углубления происходит промерзание очередного слоя воды, на толщину которого днем в котловане срезают новый слой льда. Процесс повторяют до тех пор, пока котлован не выморозится до дна, и труба не окажется на открытой поверхности. Для ускорения вымораживания котлована можно использо¬ вать термосифоны, представляющие собой стальные герметичные трубы диаметром 25-50 мм, опущенные вертикально до дна через лунки во льду. За счет конвенции теплопотока вокруг этих труб, выступающих на 0,5-1,5 м над поверхностью льда, образуются ле¬ дяные рубашки, которые при частом расположении труб сливают¬ сяв сплошную ледяную стенку (от поверхности до дна), окружаю¬ щую поврежденный участок подводного трубопровода (рис.27). За¬ тем через майну, вырезанную во льду, откачивают воду и присту¬ пают к выполнению восстановительных работ. Ледовое покрытие часто используют для опирания подъемно¬ го оборудования при извлечении трубопровода на поверхность для его ремонта или восстановления (рис.28). Если толщина и прочно¬ сть ледяного покрова недостаточны, увеличивают несущую спо¬ собность льда за счет намораживания его поверхности в районе производства работ, а тяговые лебедки, насосные станции и другое оборудование устанавливают на деревянных настилах для рассре¬ доточения нагрузки. Чтобы уменьшить воздействие гидродинами- 191
Ржс.27. Схема выморажжванжя кот. лована в русле рекв для ремонта подводных трубопроводов с по¬ мощью термосифонов или посред. ством подачи хладагента 1- промерзшее дно; 2 - валик из сне¬ га;3- термосифон; 4 - лед;5- ледо¬ вая стена; 6 - ремонтируемый трубоп¬ ровод; 7 - циркуляция холодного воз¬ духа или другого хладоносителя Рже ^8. Подъем трубопрово¬ да на поверхность или его спуск в траншею после ре¬ монта а- схема подъема и расстанов¬ ки плавсредств при ремонте над водой с помощью плавучей ка¬ меры; б — схема подъема тру¬ бопровода зимой после разреза¬ ния его под водой; 1 - плавучая система с подъемным устройст¬ вом;2- полиспаст; 3 - лебед¬ ка;4- трубопровод; 5 - плаву¬ чая камера для сварки стыков; 6- портальная рама; 7 - лед; 8— отт яжк а веск ого давления воды на трубопровод при его подъеме на поверх¬ ность и опускании на дно, используют оттяжки. Усилия, возникаю¬ щие в трубопроводе, рассчитывают как в многопролетных балках с опорами в местах закрепления оттяжек. При ремонте трубопровода на плаву с использованием подъ¬ емной камеры и портальных опор применяют плавучие площад¬ ки с лебедками для устройства оттяжек и удержания камеры в определенном положении (рис.28^), а также буксирные катера, имеющие оборудование для резки, сварки и изоляции стыков. Отремонтированный трубопровод опускают на дно на канатах, используя подъемные устройства опор. При этом к концам опУ' 192
скаемых на дно секций трубопровода приваривают патрубки с вен¬ тилями: один для заполнения погружаемой трубы, а другой для выхода воздуха. Параметры, при которых экономически целесооб¬ разны варианты ремонта или восстановления трубопровода на плаву, приведены в табл.39. Таблица 39. Показатели, при которых возможен ремонт трубопровода на плаву Диаметр трубопро¬ вода, мм Число опор при длине трубопровода, м, до Максималь¬ ное рас¬ стояние между опорами, м Удерживающая сила якорей, кН, при длине трубопровода, м, до 200 400 1000 200 400 1000 / Скорость течения 0,5 м/с 325-377 3 5 11 100 13 265 66 426-529 3 5 11 100 14 275 68 630-820 2 3 6 200 15 30 75 920-1020 2 3 6 200 17 32 79 1220-1420 2 2 4 400 Скорость течения 1 м/с 19 37 93 325-377 5 9 21 50 43 86 265 426-529 5 9 21 50 55 109 272 630-820 3 5 11 100 60 120 298 920-1020 3 5 11 100 63 126 314 1220-1420 2 3 6 200 74 148 372 Трубопровод начинают укладывать на участках с наибольшей глубиной с учетом величины радиуса кривой изгиба плети трубы, который не должен быть меньше допустимой величины. Для снижения массы опускаемого трубопровода используют разгружающие понтоны грузоподъемностью 15-120 кН, число ко¬ торых и схема расстановки должны обеспечить проектное разме¬ щение трубопровода при расчетной скорости воды. Для определе¬ ния основных параметров воздействия водяного потока на погру¬ жаемый трубопровод с понтонов разработаны специальные вспо¬ могательные таблицы и упрощенная методика вычисления основ¬ ных параметров устойчивости опускаемых под воду конструкций. Успешное выполнение работ в зимнее время требует специ¬ альной подготовки и учета особенностей технологических опера¬ ций строительного производства при восстановлении подводного трубопровода. Поэтому при разработке плана восстановительных Работ в период с низкими отрицательными температурами долж¬ на иметься следующая информация: сроки начала и конца ледо¬ става; темп нарастания ледового покрова; структура льда и форма ЛеДяного поля в районе восстановительных работ; время прохож¬ дения весеннего ледохода, размеры плывущих льдин и схемы их 193
Рис.29 . Установки для резки льда а - водотепловая; б - паротепловая (А - паровой резак, Б — паровая игла, В — анкер для захвата льдин); в — электротепловая; 1 — лед;2— сани; 3 — насос; 4 — вентиль ре¬ гулировочный; 5 - электрический котел; 6 — рукава резиновые утепленные; 7 - мед¬ ная труба-резак; 8 - водостойкая теплоизоляция; 9 -- перфорированная трубка с от¬ верстиями для выпуска пара; 10 — подводящая труба; 11 — штуцер для присоедине¬ ни я шлангов; 12 - трос; 13 - швеллер; 14 — прорубь; 75 - электрокабель; 16 - канав¬ ка реза; 17 — провододержатель; 18 - рубильник; 19 — ручка резака; 20 - нагрева¬ тель; 27 - груз движения, возможность заторов и районы их образования, а также Ъункты навала льдин на берег; возможность образования донного льда и наледей; вероятность образования шуги. Организаторам восстановительных работ необходимо знать нормативы затрат труда, в том числе на работы, выполняемые зи¬ мой. Например, при разработке 1м* льда толщиной 0,5 м вру4' ную затрачивается 0,04—0,1 чел.- дня, с использованием ВВ или гиД' роспоссба соответственно -- 0,03 и 0,2-0,5, а электротепловой рез¬ кой - около 0,01 чел. -дня. 194
Все механизмы и оборудование должны быть приспособлены для работы в зимний щериод (соответствующая емазка, хладостой¬ кость конструкционных материалов, защита от обледенения и т.д.), а также иметь систему обогрева плавсредств и производствен¬ ных помещений. При сооружении ледовых переправ или въездов (съездов) на дед необходимо устраивать переходные мостики (пандусы, аппа¬ рели), функционирующие при подъеме или спаде уровня воды. Помимо механических способов разработки ледяных покровов (циркульные пилы на банях; тракторнь1е рыхлители с плугами, ножами и крюками; фрезы и т.п.) применяют термические спосо¬ бы (водотепловые, паровые и электрические резаки). Водотепло¬ вой резак с циркуляцией горячей воды через ножевую П-образную грань, изготовленную из медной трубы диаметром до 30 мм, имеет скорость резания льда толщиной до 40 см, равную 30 м/ч (рис.29,я). Скорость резания льда толщиной до 1 м паротепловы¬ ми резаками (рис.29,6), составляет 50-200 м/ч, электротепловыми резаками (рис. 29,в) при той же толщине льда - до 30 м/ч. Для сохранения в районе работ незамерзающей майны на дно укладывают трубы с отверстиями до 2 мм, просверленными с ин¬ тервалом 0,5-1 м, через которые подается сжатый воздух от комп¬ рессора. Струи воздуха, вытекающие из этих отверстий, образуют пузырьки, которые, увлекая вверх донные слои воды, препятству¬ ют образованию льда на поверхности водоема. Аналогичный эф¬ фект образуют потокообразователи, которыми можно создать боль¬ шие майны. Например, установленный на плоту размером 5x2,2 м потокообразователь с электродвигателем мощностью 14 кВт и винтом, погруженным в воду на глубину 0,5 м, создает струю воды шириной в несколько метров, которая образует май¬ ну длиной 20—25 и шириной 6 м в ледяном покрове толщиной 0,4- 0,6 м за 16 ч при температуре наружного воздуха от -25 до -28$С. Толщину льда, гарантирующую безопасное размещение груза массой М, определяют по формуле к= 8Кг 2М 4/5 где К| — коэффициент, учитывающий среднюю температуру воздуха за послед ние трое суток, принимаемый при Ц -10еС; 1= -5°С; 1= 0°С и 0°С соответственно рав¬ ным 1; 1,1; 1,4; 1,5 и выше; бл - временное сопротивление льда растяжению, принима¬ емое равным 0,1 кН/см2; и 62 — размеры груза. При размещении груза рядом с майной безопасная толщина льда, рассчитанная по приведенной выше формуле, должна быть 195
удвоена. Ориентировочную толщину льда при установке грузов вблизи майны определяют также зависимостью Ь = (13-15)М1/2 Несущую способность льда можно увеличить за счет его на¬ мораживания и расчистки от снега для ускорения процесса ох¬ лаждения. Скорость нарастания слоя льда в 1 сут в зависимости от начальной толщины льда и температуры воздуха определяют по табл.40. При этом следует учитывать, что грузоподъемность на¬ мороженного льда Ои отличается от естественного Ое и находится в следующей зависимости от соотношения их толщин Ьи/1^: ь/ь н е 0 0,2 0,4 0,6 0,8 2О+О/О е и е 1,0 1,3 1,7 2,0 2,4 2,9 Таблица 40. Величины прироста слоя льда, см, за 1 сут Температура воздуха, ° С Начальная толщина льда, см менее 10 | 10-20 21-40 -5 4 1,5 0,5 -10 6 3 1,5 -15 8 4 2 -20 9 6 3 При производстве работ со льда необходимо постоянно сле¬ дить за несущей способностью ледяного поля и при первых же признаках опасности принимать соответствующие организа¬ ционные мероприятия. Так, если на поверхности льда появи¬ лась вода, нагрузку следует снизить на 50-80 %, в случае появле¬ ния сухих несквозных трещин шириной до 3-4 см и глубиной не более половины толщины льда нагрузку необходимо снизить как минимум на 20 %. Поскольку лед является пластичной средой с явно выра¬ женными реологическими свойствами, то под грузом, оставлен¬ ным на длительное время (несколько суток), могут возникнуть пластические деформации льда. Установлено, что критический прогиб, при котором происходит провал, равен 12-15 см. Допустимое время Т нахождения грузов на ледяной поверхно¬ сти водоема определяют по формуле (Мо-М)2 ъ - -- —- (0+1) * мом 196
гдеМо— допустимая масса груза при транспортировке по льду определенной толщи¬ ны, вычисленная согласно формуле на с. 195; М - масса груза, для которого под¬ считывается продолжительность стоянки на льду; О - коэффициент, зависящий пт наличия снежного покрова и темпера туры воздух а. При производстве работ на льду под всеми объектами, выделя¬ ющими теплоту (бытовки, генераторы, двигатели), должно быть воздушное пространство толщиной не менее 0,2 м (“продуваемое подполье"), а также выполнены мероприятия, исключающие за¬ грязнение поверхности льда маслами, нефтепродуктами и исполь¬ зуемыми строительными материалами. Варианты оптимального метода восстановления элементов ма¬ гистрального трубопровода в конкретных условиях следует выби¬ рать с учетом требований качества и надежности транспортной си¬ стемы. При этом предпочтение следует отдавать тем методам, ко¬ торые позволяют выполнять восстановительные работы, не пре¬ кращая транспортировку сырья или материалов по трубопроводу, и полностью обеспечивать несущую способность поврежденного участка. Работы по восстановлению разрушенного или поврежденного трубопровода имеют следующие особенности, которые необходи¬ мо учитывать: весь комплекс работ должен быть выполнен в кратчайшие сроки, непрерывно, независимо от условий, местности и време¬ ни суток; работы должны вестись по конкретно разработанному плану восстановления; рабочие восстановительных бригад должны быть высококва¬ лифицированными специалистами, обладающими смежными профессиями; восстановительные работы должны осуществляться при нали¬ чии полного набора необходимых машин, оборудования, механиз¬ мов и материалов. Общая схема и очередность проведения работ по ликвидации повреждения трубопровода следующие. 1. Обнаружение места повреждения трубопровода. 2. Осмотр и классификация повреждения или дефекта. 3. Оценка несущей способности дефектного участка при возоб¬ новлении перекачки. 4. Расчет допустимого режима нагружения трубопровода с Целью возобновления перекачки сырья или материала на период подготовительных работ. 5. Оценка допустимого времени эксплуатации трубопровода по временной схеме до начала восстановления. 6. Выбор метода восстановления несущей способности дефект¬ ного участка трубопровода. 197
7. Подготовительные работы. 8. Выбор режима функционирования трубопровода на время проведения восстановительных работ. 9. Непосредственное выполнение восстановительных работ. 10. Контроль качества выполненных работ и испытание. 11. Оценка долговечности восстановленного участка трубопро¬ вода. Восстановительный отряд (команда) выезжает к месту повреж¬ дения или разрушения сразу после получения данных техразвед- ки о сложившейся обстановке на месте, характере и объеме по¬ вреждений (разрушений) и получения соответствующего задания, а при необходимости и схемы восстановительных работ. При необходимости выполнения работ в нерабочее время пре¬ дусматриваются определенный порядок сбора и выезда отряда (ко¬ манды), а также установление целесообразных вариантов опера¬ тивной связи с базовой организацией. Восстановительное подразделение оснащают транспортны¬ ми средствами, механизмами, инструментами, приборами, средствами связи и техники безопасности, материалами, спецо¬ деждой, медикаментами и пр. в соответствии с заранее подго¬ товленными перечнями. Перед выездом на восстановительные работы необходимо знать ориентировочные объемы работ и основные характеристики объекта (мощность станции, габариты, тип поврежденной конст¬ рукции, вид изоляции, марку стали, тип грунта в районе поврежде¬ ния, рабочее давление в трубопроводной системе и др.) . Часть ин¬ формации передается на опорную базу для доставки недостающих материалов и оборудования. До начала работ по восстановлению трубопровода, например газовой магистрали, необходимо выполнить следующее: организовать связь с районом повреждения (разрушения); отключить участок газопровода и стравить газ в атмосферу че¬ рез продувочные свечи; изолировать станции катодной защиты; проверить состояние воздуха в зоне работ на взрывоопасность и другие возможные условия зараженности; определить порядок безопасной работы в зоне и принять меры по защите людей и техники; в случае возгорания вытекающего из трубопровода газа при¬ нять меры к тушению огня. Работы по восстановлению поврежденного (разрушенного) подземного трубопровода (рис.30) выполняют в следующей по¬ следовательности: планируют площадку у поврежденного участка трубопровода, устраивают подъезды для прохода и размещения техники с по- 198
3к5 РисЗО. Схема восстановления поврежденного трубопровода (газопровода) а- продольный разрез котлована с учетом установки запорных резиновых шаров; б— профиль траншеи, откопанной с одной стороны от поврежденного трубопровода; в— вариант установки запорного шара в газопроводе; 1 — восстанавливаемый уча¬ сток; 2 — линейный кран; 3 — пружинный манометр; 4 — 15-образный манометр; 5- продувочная свеча; 6 — окно для установки шара; 7— резиновый шар; 8 — трой¬ ник;9— трубопровод мощью бульдозеров, грейдеров и других имеющихся в наличии механизмов; определяют положение трубопровода на местности в горизон¬ тальной и вертикальной плоскостях специальными трассоискате- лями ТИ-12, ИП-60, ВТР-1УМ и др.; вскрывают поврежденный участок трубопровода с одной из сторон до нижней образующей, оставляя целик над верхом и боко¬ вой поверхностью трубы размером 15-20 см во избежание допол¬ нительных повреждений; в случае обводнения отрываемой тран¬ шеи необходимо устроить водосборный приямок и организовать откачку или отвод воды (рис.30,6); ремонтируемый отрезок трубопровода отключают от по¬ ступления газа, а непосредственный участок, подлежащий вырез¬ ке \и удалению, перекрывают резиновыми шарами, чтобы изоли¬ ровать рабочую зону от газа, поступающего из недостаточно герме¬ тичной запорной арматуры или специально подаваемого газа для поддержания избыточного давления; изолирующие шары в даль¬ нейшем удаляют через отверстия, вырезанные в верхней части трубы (рис.30,а); 199
Рмс31. Схема вварка заплаты в повреж¬ денном трубопроводе а- конструкция сты¬ ковки заплаты со стен¬ ко й трубопровода; б — приспособление ДлА прижатия заплаты к стенке трубы; в - оче¬ редн ост ь выпо лне ния сварного шва при ввар¬ ке заплаты в трубопро¬ вод;1- труба; 2 - за¬ плата; 3 — подкладное кольцо; 4 - приспособ¬ ление для прижатия за¬ платы к стенке трубы; /, Я, Я/- очередность заварки стыка заплаты снимают изоляционное покрытие в местах реза на ширину до 0,5 м и очищают поверхность трубы щетками до металлического блеска; разрезают трубопровод по намеченным рискам с помощью оборудования для резки труб типа "Спутник-2" и вырезанный уча¬ сток трубы удаляют подъемным механизмом, концы трубопрово¬ да обрабатывают шлифовальной машинкой; подготовленную для замены трубу с заводской изоляцией ук¬ ладывают в траншею на подготовленное основание; новый отрезок трубы с помощью центратора состыковывают с основной трубой так, чтобы зазор по всему периметру был одина¬ ковым и не превышал допустимых величин; осуществляют электросварку труб, очистку сварного стыка от шлака и контроль качества. После получения положительных результатов контроля каче¬ ства заваренных стыков резиновые шары извлекаются из трубоп¬ ровода и отключенный участок продувается газом. Затем отвер¬ стия, через которые устанавливались и удалялись шары закрыва¬ ют вырезанными из этих мест заплатами с обработанными для сварки кромками и приваренными с внутренней стороны под¬ кладными кольцами, а с наружной стороны — скобой. Заплата при¬ жимается к стенке трубы приспособлением, представляющим со¬ бой П-образную скобу с винтом по середине, снабженным захват¬ ным устройством (рис.31). Восстановленный участок трубопровода испытывается под ра¬ бочим давлением в течение 2 ч, а затем осуществляется изоляция стыков газопровода липкими лентами. При отсутствии липких 200
изолирующих лент вбсстанрвленный участок йокрывают битум¬ ной мастикой, представляющей собой раствор нефтяного битума марки БН-1У в бензине в соотношении 1:3 по объему или 1:2 по массе. Битумную мастику наносят на трубопровод по просохшей грунтовке и после затвердения обворачивают стеклохолстом и оберточным материалом. Отремонтированный трубопровод засыпается грунтом с по¬ мощью бульдозера и ручной подбивкой грунта под трубопровод. Технология восстановления разрушенного трубопровода обыч¬ но идентична применяемой при строительстве линейной части магистральных трубопроводов с машинами и оборудованием, со¬ ответствующими машинооснащению строительных потоков. До¬ полнительно предусматриваются средства, применяемые для раз¬ ведки обстановки в районе повреждения на предмет загазованно¬ сти, огневого воздействия и других факторов, и средства защиты людей от внешнего воздействия. Для сокращения срока восстановления рекомендуется допол¬ нительно использовать вертолеты для доставки людей и грузов; экскаватор со съемным навесным крановым оборудованием в ка¬ честве грузоподъемного механизма; специальный вскрышной ковш с вырезанной по окружности трубопровода кромкой для вскрытия поврежденного участка трубопровода. Кроме того, из операций технологического цикла по замене разрушенного трубопровода в качестве временной меры можно ис¬ ключить изоляцию и засыпку. В случае разрушения трубопровода на протяженном участке можно рекомендовать временную назем¬ ную прокладку. При восстановлении поврежденного участка трубопровода длиной 20 м без учета транспорта и инженерно-технической раз¬ ведки общие затраты труда составляют 78,5 чел.-ч , около 30 маш.- ч, продолжительность восстановления 20--25ч. Оснащен¬ ность восстановительного отрйда механизмами и оборудованием приведена в табл.41, а потребность в материалах -- в табл.42. Состав бригады по восстановлению поврежденного трубопровода приве¬ ден ниже. Профессий Количество Бригадир 6-го разряда 1 Машинист бульдозера 6-го разряда . . ' .1 Машинист экскаватора 6-го разряда Машинист крана-трубоукладчика 6-го разряда 2 Машинист сварочного агрегат^ 4-го разряда ’ ’ ’ 1 Электросварщик 6-го разряда ’ 2 Газорезчик 4-го разряда . . ' 1 Трубоукладчик 6—4 -го разряда .’ . с 201
Такелажник 3-го разряда 1 Землекоп 3-1-го разряда 3 Дефектоскопист 6—3-го разряда 3 Техник-лаборант 2-го разряда 1 Изолировщик 4-го разряда 5 Шофер 1 класса . » - . . . . 8 Радист 2 Медработник „ 1 Примечание. Целесообразное совмещение профессий при выпол¬ нении восстановительных работ по схеме II—п (малые объемы работ): 1. Бригадир (машинист экскаватора или другого механизма). 2. Ма¬ шинист бульдозера (машинист сварочного агрегата). 3. Землекоп (такелажник, трубоукладчик, изолировщик). 4. Дефектоскопист (радист, трубоукладчик, такелажник, изолировщик). 5. Газорезчик (электросварщик). 6. Шофер (радист, дефектоскопист 4-3-го разр.). 7. Радист (медработник). Поврежденные или разрушенные насосные или компрессор¬ ные станции, котельные, цеха, заводы по переработке нефтегазово¬ го сырья и другие объекты, конструктивно выполненные как про¬ мышленные здания, восстанавливают в основном, как описано в гл. 2 и 3 настоящей книги. Однако имеются и некоторые отличия, которые необходимо учитывать при восстановлении этих объек¬ тов. Например, типовое здание в котором размещают магистраль¬ ные насосные агрегаты унифицированной насосной станции (пе¬ рекачка нефти и нефтепродуктов) обычно выполняют из металли¬ ческих несущих каркасных конструкций с ограждающими конст¬ рукциями из алюминиевых стеновых и кровельных панелей. Раз¬ делительную стенку в здании устраивают из сборных железобетон¬ ных панелей или керамзитобетонных блоков, оштукатуренных по сетке Рабица. Такие здания при землетрясениях интенсивностью 7-9 бал¬ лов могут получить ущерб 30^-90% их первоначальной стоимо¬ сти со степенью разрушения (повреждения) от средней до силь¬ ной (см. табл.37). При средней степени повреждения разрушаются ограждаю¬ щие конструкции с надстройками на покрытиях (вмятины и др.), деформируется металлический каркас, повреждается часть основного оборудования электродвигателей и насосов без возго¬ рания нефти. При сильной степени разрушения большинство колонн карка¬ са срывается с фундаментов, обрушивается, смещается наземная часть укрытия (здания), выходит из строя основное оборудование, разрушается трубопроводная обвязка магистральных насосов с разливом и воспламенением нефти. Фундаменты под каркас зда¬ ния и оборудование практически не повреждаются. При возмож¬ 202
ном взрыве нефтяных паров окончательно разрушаются огражда¬ ющие конструкции и дополнительно деформируются элементы каркаса. В случае возникновения пожара и отказа поврежденной системы пожаротушения происходит потеря устойчивости всех несущих конструкций и ограждающих элементов, образуются за¬ валы из сильно покореженного и обгоревшего металла, выходит из строя основное оборудование. Решение о восстановлении поврежденных или разрушенных объектов насосной станции и о выполнении необходимых работ собственными силами или с помощью аварийно-восстановитель¬ ного отряда (команды) принимает дирекция насосной станции. Обслуживающий персонал собственными силами восстанав¬ ливает участки со слабыми и средними повреждениями, ис¬ пользуя для этой цели имеющиеся в резерве строительные ма¬ териалы, стальные конструкции и другие подручные средства и материалы, которые специально хранятся для таких случаев на насосных станциях. Восстановительные работы в здании общего укрытия насосной станции с сильными и средними разрушениями (замена стеновых панелей колонн, подкрановых балок, балок покрытия, электродви¬ гателей и насосов и т.п .) должна выполнять выездная бригада ава¬ рийно-ремонтных баз; при значительном удалении этих баз ис¬ пользуют технику, людские и материальные ресурсы ближайших населенных и промышленных центров. Восстановление насосной станции, получившей повреждения и разрушения, осуществляют в следующем порядке, используя принцип максимальной замены вышедших из строя конструкций и оборудования: изолируют и обесточивают все электрокоммуникации; удаляют или защищают от испарений вылившиеся из повреж¬ денного оборудования топливо и сырье (нефть, бензин, газовый конденсат и др.); срезают газовой резкой и снимают поврежденные панели ог¬ раждения; устанавливают автокраном запасные стеновые панели, кото¬ рые крепят электросваркой и с помощью нащельников, повреж¬ денное покрытие восстанавливают, используя волнистые асбесто¬ цементные листы или рубероид; выправляют деформированные элементы каркаса с помощью лебедок, домкратов, талей и других механизмов, а затем усиливают в соответствии с рекомендациями по усилению металлических конструкций [51]; при невозможности исправления конструкции их заменяют запасными; производят замену поврежденного оборудования и приборов контроля и автоматики. 203
Т а б л и ц а 4 1 . В е д о м о с т ь м е х а н о о с н а щ е н и я в о с с т а н о в и т е л ь н о й б р и г а д ы д л я в ы п о л н е н и я р а б о т п о с х е м е 1 1 - п с о г л а с н о п р и л . 2 2 0 4
с о о п г > с о с м < ° I I I I 2 с о с р с П р и м е ч а н и е . В т о р у ю р а д и о с т а н ц и ю и с п о л ь з у ю т д л я с в я з и п р и п е р е к р ы т и и л и н е й н о г о к р а н а и п р о д у в к е г а з о п р о в о д а г а з о м . 2 0 5
Таблица 42. Потребность в материалах на восстановление трубопровода диаметром 1020 мм с поврежденным участком длиной 20 м Наименование и ед. изм. Объем работ Количество материалов Труба, м 1 труба 20 Электроды массой, кг, для сварки труб при толщине стен¬ ки трубы, мм: 12 2 стыка 12,62 14-20 ,5 то же 20,52 Электроды массой, кг, для заварки "окон” при толщине стенки трубы, мм: 12 2 "окна” 3,2 14-20,5 ( то же 5,4 Кислород, м'3: для перереза трубы для вырезки "окон” 3 перереза 2,1 2 "окна” 0,36 Ацетилен, м3; для перереза трубы 3 перереза 0,41 для вырезки "окон” 2"окна” 0,08 Лента полимерная, м2/кг: для однослойного покры¬ 2м 7,6/4,2 тия для двухслойного покры¬ 2м 16,6/9,2 тия Клеевая грунтовка, кг 2м 0,8 Защитная обертка, м2/кг 2м 7,4/4,8 Для ускорения темпов восстановления целесообразно исполь¬ зовать демонтированные конструкции вспомогательных зданий (гаражей, складских помещений и т.п .), а также типовые конструк¬ ции быстровозводимых зданий (секций СКЗ). В табл.43 приведены варианты возможных схем восстановле¬ ния поврежденных и разрушенных зданий (укрытий) насосных агрегатов в каркасно-панельном исполнении, а на рис.32 схемы восстановления конструктивных элементов этого объекта. В соответствии с рис32 на подготовительном этапе с помощью крана РДК-25 снимают поврежденные элементы покрытия, вы¬ правляют лебедками и домкратами слабо поврежденные колонны и. демонтируют конструкции со значительными деформациями (колонны, подкрановые балки, балки покрытия и плиты огражде¬ ния), удаляют консоли колонн. Затем осуществляют замену насо¬ сов и выполняют их обвязку с подключением к трубопроводам. После этих операций устанавливают выправленные или новые ко¬ лонны и подкрановые балки, балки и плиты покрытия. Затраты труда и технологическая продолжительность восста¬ новления здания насосных агрегатов по вариантам разрушения со¬ гласно данным табл.43 следующие: 206
2 0 7
П р и м е ч а н и я : 1 . Ц и ф р а м и у к а з а н ы в а р и а н т ы в о з м о ж н ы х п о в р е ж д е н и й и с о о т в е т с т в у ю щ и е и м с х е м ы в о с с т а н о в л е н и я . 2 . Б у к в а м и у к а з а н ы о ч е р е д н о с т ь э т а п о в в о с с т а н о в и т е л ь н ы х о п е р а ц и й . 2 0 8
Номер варианта согласно табл. 43 При средних повреждениях При сильных повреждениях трудозатраты, чел. -ч продолжитель¬ ность, ч трудозатраты, чел. -ч продолж и¬ тельность, ч 1 164 27 276 40 Т 150 42 845 103 3 /279 61 — — Требуемые строительные материалы, конструкции и оборудо¬ вание для восстановления здания насосных агрегатов при средних и сильных повреждениях (разрушениях) приведены в табл.44 . Таблица 44. Ведомость потребности строительных материалов и конструкций для восстановления зданий насосной станции Материалы и единица измерения Коли¬ чество Примечание 1 2 3 Средние повреждения (разрушения) Колонны, т 6,65 Средний ось на все здание Подкрановые балки, т 13,05 укрытия (10 шт.) То же (9 шт.) Швеллер No 10-40, кг 4786,6 На все здание Шпильки стяжные, шт. 60 / =300 мм Колонны, т 13 300 крайние оси всего здания Подкрановые балки, т 7,1 укрытия Крайние оси (18 шт.) Болты крепежные, кг 80 Балки покрытия, кг 9130 На все здание общего Электроды, кг 70 укрыти я Железо листовое толщиной 355 То же 1—2ММ;кг Наладки (уголок 75x75), кг 100 —■ Пиломатериалы (прогоны) 10 — пр балкам покрытия и до¬ щатый настил), м3 Шурупы (гвозди), кг 10 . Асбестоцементеые листы, м2 200 На все здание Гвозди шиферные, кг 20 Рубероид, м2 800 На покрытие всего здания 2 Пергамин, м 800 То же Мастика битумная, кг 5000 То же Сталь кровельная листовая, кг Стекло (фанера, асбестоцемент¬ 300 300 — ный лист, жесть), м2 Нащельники, м 100 — Заклепки, шт . 500 — Шлаковата, м3 1 — 209
Продолжение табл. 44 Материалы и единицу измерения Коли¬ чество П римечание 1 2 3 Сильные повреждения (разрушения) Плиты основания к секциям СКЗ, т Электроды, кг Бетонная смесь, м Цементный раствор, м „ 3 Пиломатериалы, м Гвозди, кг Секции СКЗ, шт. (т) Арматура, кг Краска ХВ-28 , к г Комплекст технологического оборудования (насосные аг¬ регаты, дви гател и, трубопровод¬ ная обвязка), комрл. Торцевые щиты , м" Стекло, м2 2 Асбестоцементные листы, м2 Болты крепежные, кг Рубероид, м2 Железо кровельное, к г Пиломатериалы, м3 130 На все здание общего ук рытия 100 5 На бетонирование моно¬ литных участков основа¬ ний и фундаментов 1 На бетонирование монолитных Участков 5,0 То же 30,0 То же 18(90) На все здание укрытия 50 Тоже 40,0 1 300 На все здание укрытия 300 То же 100 Тоже 60 200 100 2 Примечание. Целесообразное совмещение профессий при выполнении восстано¬ вительных работ: • 1. Бригадир—монтажник конструкций. 2. Трубоукладчик—такелажник—монтажник оборудования. 3. Г азорезчик—газосварщик—электросварщик. 4. Монтажник конструкций—такелажник—рабочий. 5. Плотник—стекольщик—кровельщик. Сведения об основных механизмах, оборудовании, инструмен¬ тах и приборах изложены в табл.45, а квалификационный состав специалистов для восстановления этого здания приведен ниже: Машинист крана 5-го разряда 1 Монтажник конструкций 5—2-го разряда 7 Машинист трубоукладчик 5-го разряда 1 Газоэлектросварщик 5-го разряда 2 Монтажник оборудования 6—2 -го разряда 7 Кровельщик 4—3-го разряда 2 Плотник 5—3-го разряда 4 Стекольщик 3-го разряда 1 Итого * 25 210
При выполнении работ по восстановлению разрушенного зда¬ ния (укрытия) насосных агрегатов особое значение имеет соблюде¬ ние правил техники безопасности, так как работы ведутся на неф¬ тепроводах, работающих под высоким давлением. Поэтому перед началом работ необходимо закрыть поступление нефти или неф¬ тепродуктов в здание насосных агрегатов, убрать остатки разлив¬ шейся нефти и других горючих материалов, а при непосредствен¬ ном выполнении работ соблюдать требования и положения СНиП 111-80 “Техника безопасности в строительстве". К восстановительным работам допускаются специально обу¬ ченные рабочие, знающие правила безопасности и имеющие соот¬ ветствующие удостоверения. В экстремальных условиях возможно привлечение на подсобные работы л^рдей из близлежащих насе¬ ленных пунктов, которые должны быть проинструктированы пе¬ ред началом работ руководителем производства. Вновь прибывающая техника должна располагаться за преде¬ лами охранной зоны с наветренной стороны, а механизмы при¬ ближаться к месту производства огневых работ на необходимое расстояние и только на требуемое время. При производстве монтажных (демонтажных) работ эксплуа¬ тируемые электросети и другие действующие инженерные сети в зоне работ должны быть, как правило, отключены, а оборудование и трубопроводы освобождены от взрывоопасных, горючих и вред¬ ных веществ. Запрещается одновременное выполнение несовме- 211
5) Рис.32. Схемы восстановления зданий укрытия насосных агрегатов при средней степени повреждения (разрушения) а -- разборка покрытия и вариант замены поврежденных балок; б - усиление несущей способности разделительной стенки, замена колонн и балок покрытия; 1 — деформи¬ рованная балка; 2 -- выправленная балка покрытия; 3 — неповрежденная часть покры¬ тия; 4 -- разделительная стенка из железобетонных панелей или бетонных блоков; 5, 6 - колонны крайние и средние замененные; 7 - подкрановая балка; 8 - насосный аг¬ регат для перекачки нефти; 9 — трубопровод стимых операций, например разбирать и промывать технологиче¬ ское оборудование и трубопроводы. Огневые работы следует вести на специальных площадках, а при необходимости выполнения этих работ в помещении нельзя разбирать соседние аппараты и трубопроводы, содержащие пожаро- и взрывоопасные продукты, сливать и наливать горючие жидкости, производить огневые рабо¬ ты вблизи разлитых нефтепродуктов, канализационных люков, а также около мест, где возможно скопление горючих газов и паров. 212
2 1 3
2 1 4
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РИСК СТРОИТЕЛЬСТВА В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Восстановительные работы на территории, подвергшейся сильному землетрясению, как указано в гл. 2, должны быть обосно¬ ваны технико-экономическими расчетами согласно рекомендуе¬ мому алгоритму с обязательным определением очередности вос¬ становления разрушенных или поврежденных объектов по крат¬ косрочной, временной и капитальной схемам, а также должна быть доказана целесообразность новогЪ строительства на прежнем месте или на новой территории. Сейсмическая опасность территории застройки и возмож¬ ный ущерб от землетрясений являются важной экономической и социальной характеристикой, влияющей на эффективность капитальных вложений в районы, подверженные землетрясе¬ ниям, поскольку удорожание сейсмостойких объектов по срав¬ нению с обычным строительством составляет 4-18 %1,что в масш¬ табах страны в среднем равняется 500 млн.руб/год. Анализ показал, что проблема сейсмостойкого строительства и связанного с ним социально-экономического риска должна рас¬ сматриваться как оптимизационная, комплексная задача, характе¬ ризуемая соотношением геофизических, инженерно-конструктор¬ ских, организационно-технологических и экономико-социальных параметров, используемых при неполной достоверности показате¬ лей прогноза и надежности большинства расчетных характери¬ стик. Поэтому ее решение целесообразно осуществлять по следую¬ щим основным этапам. 1. Оценка целесообразности вариантов размещения объекта или системы объектов в конкретных сейсмоопасных зонах и на строительных площадках с учетом прогноза экономических последствий. 2. Технико-экономическая оценка территории будущего строи¬ тельства и выбор рациональных площадок для застройки. 3. Принятие целесообразных объемно-планировочных и кон¬ структивных решений для возводимых сейсмостойких объектов. 4. Конструирование несущих элементов зданий и сооружений с учетом принципа минимакса (минимума сечения, массы и пагру- 1 Медведев С.В . К вопросу об эконокртческой целесообразности антисейсмиче¬ ского усиления зданий. Вопросы инженерной сейсмологии. Вып. 7,1962.-13 с. Кейлжс-Борок В.М ., Нерсесов ИЛ., Яг лом А.М . Методика оценки экономи¬ ческого эффекта сейсмостойкого строительства. - М.: АН СССР, 1962.48 с. 215
зок при максимуме сопротивляемости сейсмическим и другим воздействиям в заданные сроки эксплуатации). 5. Определение ожидаемых повреждений (ущербов) и их оцен¬ ка при возможных землетрясениях за период эксплуатации сейс¬ мостойкого объекта. 6. Разработка плана восстановительных работ и оргмероприя- тий по предотвращению дестабилизирующих факторов, могущих нанести дополнительный ущерб экономике региона, подвергшего¬ ся землетрясению. 7. Комплексная оценка и оптимизация целесообразного плана сейсмостойкого строительства с учетом совокупных затрат, ожида¬ емого суммарного ущерба и предотвращенных убытков. Формирование методики определения социально-экономи¬ ческого риска и оптимизация задач в сейсмостойком строи¬ тельстве [34,45,48] основываются на следующих принципиаль¬ ных положениях: риск в сейсмостойком строительстве является рассчитываемой комплексной характеристикой, определяемой из соотношения за¬ трат, ущерба, предотвращенных убытков с учетом планируемой прибыли объекта за период, равный продолжительности восстано¬ вительных работ в зоне землетрясения; в социально-экономическом риске учитывается уровень разви¬ тия инфраструктуры в зоне землетрясения как один из ключевых стабилизирующих факторов, влияющих на интенсивность и сто¬ имость восстановительных работ; ущерб последствий землетрясения рассматривается как в пря¬ мых потерях (повреждение конструкций, выплата страховок и компенсаций, уничтожение запасов сырья и др.), так и в косвен¬ ных (остановка производства, предоставление дополнительных ссуд и кредитов, нарушение договорных поставок по кооперации, снижение уровня производительности труда и т.п .); в сейсмическом риске дифференцированно учитываются пара¬ метры основных фондов, характеристики инвестиционного перио¬ да и эксплуатации объекта, вопросы экологии с прямыми и кос¬ венными ущербами, технические и экономические условия вос¬ становительных работ; дополнительные затраты на сейсмическое районирование, специальные инженерные изыскания, создание региональных сейсмических и объектовых инженерно-сейсмических станций и т.п. включаются в затраты на сейсмостойкое строительство; параметры сохранности объекта, повышение его надежности, снижение продолжительности восстановительных работ, возмож¬ ность или упрощение спасательных операций включаются в фак¬ торы, обеспечивающие снижение совокупного ущерба за счет по¬ вышения экономической устойчивости объекта и его производст¬ венно-технологической инфраструктуры: 216
социально-экономический риск целесообразно выражать в сто¬ имостной форме для возможности совокупного учета всех факто¬ ров, влияющих на сейсмостойкое строительство; в расчетах совокупных затрат учитываются как реальные рас¬ ходы (на проектно-изыскательские, строительно-монтажные, экс¬ плуатационные работы), так и прогнозируемые (расходы на вос¬ становление конструкций и упорядочение дестабилизированной инфраструктуры), в которых, в свою очередь, одна часть затрат оп¬ ределённа, но распределена во времени (например, эксплуатаци¬ онные расходы), а другая часть неопределённа как по количест¬ венному значению, так и по временному фактору; к этим расходам относятся ожидаемый ущерб от землетрясения, а также некоторые виды расходов, связанные с долговечностью конструкций и необ¬ ходимостью сохранения надежности несущих элементов здания и сооружения. В соответствии с изложенными положениями оптимизация и расчеты параметров социально-экономического (сейсмического) риска при строительстве в районах, подверженных землетрясени¬ ям, заключаются в следующем. 1. Все расчеты, связанные с надежностью возводимого объ¬ екта (гидро- и теплоэнергетические станции, мосты, тоннели, здания и сооружения промышленного и гражданского назначе¬ ния), выполняют на основе заданной их капитальности, поэто¬ му экономический эффект сейсмостойкого строительства опреде¬ ляют в каждом регионе с учетом будущих землетрясений за перио¬ ды, равные нормативным срокам эксплуатации объектов, согласно классам их капитальности, т.е. за периоды 15, 25(30), 50, 100, 125 150,500,1000 лет и более. 2. Оптимизационную задачу решают с учетом капитальности объекта и расчетной вероятности землетрясения за срок его экс¬ плуатации в зависимости от особенностей выполнения восстано¬ вительных работ при возможных разрушениях объекта. 3. В оптимизационной задаче сейсмостойкого строительства используют оценочный критерий экономической эффективности антисейсмических мероприятий, который характеризуется соот¬ ношением величины предотвращенных убытков Упред. и осуще¬ ствляемых затрат За с м, понимая под предотвращенными убыт¬ ками разность между’величиной ущерба от землетрясений в обыч¬ ном несейсмостойком варианте объекта Ун с и в объекте с антисей¬ смическими усилениями Уа с, т.е. Упред = Ун.с ‘ Уа.с • ($•!) Критерии уровня экономической эффективности антисейсми¬ ческих мероприятий представляют в виде коэффициента Кдф с: 217
^эф.с = Упред / ^а.с.м ~ макс- (5.2) В этой зависимости знаменатель обычно является известной величиной, и его значения определяют согласно действующим экономическим нормативам либо по фактическим затратам. Зна¬ чения числителя, как правило, неопределенны и их величины ус¬ танавливают по прогнозным рассчетам либо по материалам стати¬ стического анализа последствий сильных землетрясений. 4. Эффективность капитальных вложений определяется уров¬ нем снижения затрат на строительство, степенью освоения произ¬ водственных мощностей, темпом достижения объектом проект¬ ных экономических показателей и в целом характеризуется обоб¬ щающим параметром - сроком окупаемости затраченных на стро¬ ительство средств1. Однако поскольку нормативный срок окупае¬ мости объекта, в том числе любой его части, определяется от начала капиталовложений (затрат) до периода, когда объект на¬ чинает давать экономический эффект, то затраты на антисейс¬ мические мероприятия "окупаются” только с момента возник¬ новения расчетного землетрясения. Следовательно, норматив¬ ный срок окупаемости капиталовложений в антисейсмических мероприятиях следует определять с учетом периодичности зем¬ летрясения конкретной интенсивности в районе строительства, а также с учетом расчетного срока эксплуатации объекта, продолжи¬ тельности выполнения восстановительных работ и других харак¬ теристик, влияющих на экономику. 5. В затраты на антисейсмическое строительство включают расходы на антисейсмические мероприятия и расходы на возоб¬ новление всего комплекса производственной и общественной жиз¬ ни в зоне землетрясения. 6. Норму (коэффициент) эффективности капитальных вложе¬ ний в сейсмостойкое строительство устанавливают с учетом следу¬ ющих основных характеристик объекта и показателей территории застройки; расчетной продолжительности эксплуатации объекта и повто¬ ряемости землетрясения в районе строительства; значимости объекта строительства в народном хозяйстве и для данного региона; условий выполнения восстановительных работ и налаживания производственного процесса; уровня развития инфраструктуры в районе строительства; характера надежности системы производственной деятельно¬ сти и межотраслевых экономических связей в зависимости от осо¬ бенностей региона и его демографии. 1 Методика определения экономической эффективности капитальных вложе¬ ний. Экономическая газета Ы 2 и 3,1984 г.(Экономический вестник, Ы 44, в Строитель¬ ной газете от 15.02.89 г.) 218
Остановимся подробнее на методике расчетной сейсмичности объекта с учетом изложенных факторов, влияющих на экономиче¬ ские показатели строительства [46], поскольку стоимость строи¬ тельства в сейсмических районах в значительной степени зависит от расчетной сейсмичности сооружаемых объектов. Расчетную сейсмичность зданий и сооружений обычно уста¬ навливают в соответствии с табл. 5 главы СНиП П-7-81 "Строитель¬ ство в сейсмических районах", в которой приведены основные по¬ ложения для определения расчетной сейсмичности без детализа¬ ции по типам зданий и сооружений различных производств. Анализ процесса подготовки и содержания первых образцов ведомственных таблиц расчетной сейсмичности отраслевой но¬ менклатуры зданий и сооружений показал, что определение рас¬ четной сейсмичности производственных объектов крупных про¬ мышленных комплексов (например, металлургических и нефте¬ химических комбинатов) без обоснованных и определенных кри¬ териев затруднительно. Поэтому для определения расчетной сейс¬ мичности объектов целесообразно их подразделение на пять ос¬ новных групп: повышенной (1), надежной (2) и пониженной (3) сейсмостойкости, а также возводимых без учета сейсмических воз¬ действий (4) и в районах с сейсмичностью 6 баллов (5), прилегаю¬ щих к территории с интенсивностью 7] согласно карте СР-78. При отнесении зданий и сооружений промышленных комп¬ лексов к конкретной группе сейсмостойкости необходимо в техно¬ логическом комплексе предприятия или группы предприятий вы¬ делить объекты производственного, подсобного, складского и вспо¬ могательного назначения. В то же время, учитывая сложность тех¬ нологических связей внутри производства и зависимость основно¬ го производства от деятельности объектов подсобного и складского назначения, следует выделить в них три группы объектов, непос¬ редственно обеспечивающие технологические процессы или спо¬ собствующие ликвидации последствий землетрясений, и группы объектов, не влияющие на указанную деятельность. Сейсмостойкость жилых и общественных зданий определяют согласно рекомендациям пп. 1 и 3 табл.5 СНиП П-7-81. Критерии определения расчетной сейсмичности заключаются в следующем. В каждой группе объектов выделяют объекты с капиталовло¬ жениями, составляющими основную часть стоимости предприя¬ тия, например установив нижней границей для включения в ос¬ новную группу величину, равную 5 % общей стоимости предприя¬ тия (комплекса объектов), т.е . если предприятие (завод, фабрика, рудник, горно-металлургический комбинат и т.п .) имеет набор зда¬ ний и сооружений, то из этого набора все, что составляет менее 5 % общей стоимости основных фондов, может рассматриваться как "малоценное" с точки зрения величин капиталовложений. Восста¬ 219
новление такого объекта, как правило, не вызывает затруднений, учитывая мощность всего предприятия. В группе "малоценных” объектов необходимо далее выделить объекты, обеспечивающие процессы производства или способствующие ликвидации послед¬ ствий землетрясения, и объекты, не влияющие на эту деятель¬ ность, соответственно сохраняя в первом случае их расчетную сей¬ смичность и понижая - во втором (табл.46). При этом следует от¬ метить, что приведенное рассуждение справедливо, если эти объ¬ екты не будут составлять в своей сумме более 50 % общей стоимо¬ сти основных фондов. В таком случае вступает в силу критерий обеспечения рассматриваемым объектом основного технологиче¬ ского процесса, т.е . должен учитываться класс ответственности зда¬ ний и сооружений с точки зрения обеспечения надежности основ¬ ного производственного процесса или с учетом народнохозяйст¬ венного или социального значения этих объектов в соответствии с "Правилами учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", введенными постановлением Госстроя СССР от 19 марта 1981 г. М 41. Таблица 46. Поправки к расчетной сейсмичности объектов строительства в зависимости от доли их стоимости в общей сметной стоимости предприятия Тип объекта Экономическая характеристика объекта Сейсмичность террито¬ рии, баллы 6 1718 Г9 Объекты со сметной стои¬ мостью С|Г включая обо¬ рудование, равной или превышающей 5% общей стоимости всех объек¬ тов предприятия в том числе: объекты, обеспечи- ^ 0,05 2С. ООО 0 ва ющие непрерывный технологический про¬ цесс производства объекты, не обеспечи- 0,05XС — —0,75—0,75 —0 ,75 ва ю щ ие непрерывный технологический процесс производ¬ ст ва То же, объекты со смет¬ ной стоимо стью, ме нь¬ шей 5%, в том числе: г 1 объекты, обеспечиваю- I С. 0,05 2>С. 0 — 0,5 —0 ,5 —-0,5 щие непрерывный 5 Е С-<0 5Ф технологический про- *7 ' осн. цесс производства 220
Тип объекта Экономическая характеристика объекта С| Продолжение табл. 46 Сейсмичность террито¬ рии, баллы объекты, не обесп ечи- — — 10 -1,0 —1,0 вающие непрерыв- ^С. < 0,5Ф ный технологический * ' осн процесс про из вод ст ва гр у Жилые и общественные | Ч 0 0 0 0 здания 4уг о5Ф IX/ \ ОСН Примечания:!. При обозначении О1 в проектировании ис¬ пользуют только требования к объемно-планировочным решениям для сейсмостойких объектов. 2. Ф — стоимость фондов предприя- Степень (класс) ответственности или надежности обеспечения зданием или сооружением основного технологического процесса производства классифицируют в зависимости от объемов работ, выполняемых объектом в технологической схеме предприятия. Для основных объектов за критерий граничного объема вы¬ полняемых работ (загрузки) принимают объем, равный 25 % об¬ щего объема производства (т.е. практически все основные объек¬ ты), для подсобных и складских помещений, непосредственно обеспечивающих непрерывность технологического процесса, гра¬ ничный объем загрузки принимают равным 40 %, а для вспомога¬ тельных -60 %. Объекты, не влияющие на обеспечение непрерыв¬ ности технологического процесса при той же градации, определя¬ ют классом ниже (табл. 47). Срок эксплуатации здания или сооружения является важней¬ шей характеристикой в определении расчетной сейсмичности объекта. Обычно при проектировании все основные несущие эле¬ менты здания и сооружения рассчитывают на нормативные на¬ грузки, в том числе на сейсмические, без учета срока службы объ¬ екта. Однако опыт эксплуатации промышленных предприятий показал, что объекты, входящие в их комплекс, можно подразде¬ лять на группы с продолжительностью эксплуатации 25,50,100 лет (более длительные сроки здесь не рассматриваются). При средней "нормативной" повторяемости землетрясений на территории СССР, оцениваемой сейсмологами как один раз в 100,1000 и 10 000 лет, становится очевидной необходимость рассмотрения диффе¬ ренцированных показателей расчетной сейсмичности для объек¬ тов с различными сроками эксплуатации. 221
2 2 2
I I ф г С О X О о 7 о о I I I 2 2 3
Сводные рекомендации для строительной площадки при трех категориях повторяемости и продолжительности эксплуатации объекта 25,50 и 100 лет приведены в табл.48. Количество людей и длительность их пребывания в помеще¬ ниях (по сменам в течение суток) должны существенно влиять на расчетную сейсмичность объекта, поэтому для определения объек¬ тивной характеристики влияния людности на величину сейсмо¬ стойкости устанавливается количественная зависимость сейсмич¬ ности от удельного показателя. В качестве такого показателя при¬ нимают число людей на каждые 100 м^ общей площади помеще¬ ний, с учетом уровня (этажности) расположения помещений в зда¬ нии или сооружении над открытой поверхностью грунта, так как высота расположения помещения существенно влияет на безопас¬ ность и сроки эвакуации, особенно при пожарах, возможных при землетрясениях. Поскольку на современных объектах гражданского и промыш¬ ленного назначения численность находящихся в них людей изме¬ няется в значительных пределах, устанавливают количественную градацию через 5 чел. на 100 м^ помещения, что практически охва¬ тывает все типы зданий и сооружений, в которых могут находить¬ ся люди. В соответствии с такими позициями поправочные коэф¬ фициенты принимают равными 0,1; 0,25 и 0,5 для соответствую¬ щей численности до 5, 5-10 и 10-20 чел. на каждые 100 м^ полез¬ ной площади здания или сооружения. Эвакуация людей из зданий и сооружений высотой до Юм (примерно два-три этажа гражданского и промышленного объек¬ та) не вызывает осложнений при использовании обычных средств эвакуации (лестницы, стремянки, пожарная техника и т.п.), но при высоте около 15 м (четыре-пять этажей) для успешного осуществ¬ ления эвакуационных работ уже требуются дополнительные меры и соответствующее оборудование. С увеличением высоты эти ос¬ ложнения возрастают, и, естественно, они должны быть учтены. В соответствии с этим критерий численности дополняют поправоч¬ ным коэффициентом (в пределах 1-1,5), учитывающим высоту здания или сооружения. Следует иметь в виду, что помимо нормативной численно¬ сти людей, находящихся на объекте, необходимо учитывать продолжительность их пребывания в помещениях, т.е . опреде¬ лять вероятность совпадения события, когда нахождение людей внутри объекта может совпадать в течение суток с возможным землетрясением. Сводные предложения для учета численности людей, находя¬ щихся в помещениях зданий и сооружений, подвергшихся сейс¬ мическому воздействию, с учетом высоты и сменности работы представлены в табл.49. 224
Т а б л и ц а 4 8 . П о п р а в к а к р а с ч е т н о й с е й с м и ч н о с т и п р о е к т и р у е м о г о о б ъ е к т а в з а в и с и м о с т и о т с р о к о в э к с п л у а т а ц и и о б ъ е к т а и с р е д н е й п о в т о р я е м о с т и з е м л е т р я с е н и й 2 2 5
Т а б л и ц а 4 9 , П о п р а в к и к о п р е д е л е н и ю р а с ч е т н о й с е й с м и ч н о с т и в з а в и с и м о с т и о т к р и т е р и я ч и с л е н н о с т и и в ы с о т ы р а з м е щ е н и я п о м е щ е н и й 2 2 6
Экологические последствия, вызванные повреждением объек¬ та с находящимися в нем оборудованием и материалами, также целесообразно определять с количественной точки зрения с уче¬ том вероятности землетрясения, при этом в основу критерия сте¬ пени загрязнения среды положены значения, кратные линейному размеру объекта и равные 1,5; 2; 3; 4 и 5. В этом случае степень за¬ грязнения окружающей среды, выраженная через площадь за¬ стройки Р или строительный объем объекта V принимает значе¬ ния Р/У, равные 2/3,4/8,9/27,16/65 и 25/125. За исходную предельную величину поправки принят 1 балл для объекта, расположенного на территории со средней повторяе¬ мостью землетрясения один раз в 100 лет с расчетным сроком экс¬ плуатации 100 лет и максимальным выбросом Р/У = 25/125 силь¬ ноагрессивных веществ. Для этих же условий рри минимальной степени загрязнения поправка принята равной 0,5 балла (в 2 раза меньше). При снижении вероятности возникновения землетрясе¬ ния на одну ступень эта поправка уменьшена на 25 % (табл.50). Полученные отдельные значения поправок к расчетной сейс¬ мичности объекта со знаком плюс или минус складывают для оп¬ ределения результирующей поправки. Результирующую поправку с округлениями до 0,5 балла вычитают или добавляют к значению сейсмичности строительной площадки и сопоставляют с требова¬ ниями и значениями табл.5 СНиП П-7-81. Сводные значения поправок к расчетной сейсмичности приве¬ дены в выводе. Показатель, учитываемый в поправке к ра с¬ четной сейсмичности Граничные значения по¬ правок, баллы Доля стоимости объекта в общей стоимости —1 ... +0 предприятия Степень ответственности объекта в обеспе- —1 ... +1 чении бесперебойной технологии производства или его значимость в народнохозяйственном и социальном аспекте Срок эксплуатации объекта —2 ... +1 Удельная численность людей в помещениях ±0,1 .. .+0,6 и уровень их расположения над поверх¬ ностью грунта Степень агрессивности производства и ±0...+1,0 объемы возможного загрязнения среды при повреждении или разрушении объекта Граничные значения суммарных поправок —3,9...+3,6 Как видно из приведенных данных, суммарные граничйые значения поправок с округлением колеблются в пределах -4 до +3,5. Учитывая, что каждый балл поправки составляет 4-6 % смет¬ ной стоимости, а для 9-балльной территории плюсовая поправка с 227
О С М 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 О С М О С М 1 0 1 0 2 5 Е Г о 3 П р и м е ч а н и е , С т е п е н ь ( п о к а з а т е л ь ) а г р е с с и в н о с т и п р о и з в о д с т в е н н о й с р е д ы , п р и н и м а ю т в с о о т в е т с т в и и с о С Н и П 2 . 0 3 . 1 1 — 8 5 " З а щ и т а с т р о и т е л ь н ы х к о н с т р у к ц и й о т к о р р о з и и " . Т а б л и ц а 5 0 . П о п р а в к и к р а с ч е т н о й с е й с м и ч н о с т и з д а н и й и с о о р у ж е н и й в з а в и с и м о с т и о т а г р е с с и в н о с т и с р е д ы , о б ъ е м о в в о з м о ж н о г о з а г р я з н е н и я п р и п о в р е ж д е н и и и л и р а з р у ш е н и и о б ъ е к т а , с р е д н е й п о в т о р я е м о с т и з е м л е т р я с е н и й и д л и т е л ь н о с т и э к с п л у а т а ц и и о б ъ е к т а , б а л л * ш 5 ? 2 2 8
точки зрения технико-экономических характеристик вообще не¬ приемлема для строительства, следует ввести ограничения, среди которых можно упомянуть следующие основные: предельная расчетная сейсмичность не должна превышать 9 баллов с расчетными сейсмическими нагрузками, умноженными на дополнительный коэффициент 1,5 (см. примечание к табл.5 СНиП П-7-81); минимальная расчетная сейсмичность не исключает выполне¬ ния требований по объемно-планировочным решениям, рекомен¬ дуемым СНиП П-7-81. Целесообразность строительства в районах с повышенной сей¬ смичностью и особенно на территории со сложными инженерно¬ геологическими и климатическими условиями должна опреде¬ ляться с учетом данных технико-экономической оценки (стадия ТЭО) всех факторов, влияющих на стоимость возводимого объек¬ та, и параметров его эксплуатационной надежности, т.е . должна быть установлена степень ожидаемого риска. Определение социально-экономического (сейсмического) рис¬ ка заключается в комплексном расчете совокупных затрат Зу на обеспечение сохранности сейсмостойкого объекта за весь период его службы Т с учетом суммарных расходов Со на изыскания, про¬ ектирование, строительство с антисейсмическими мероприятия¬ мии эксплуатацию сейсмостойкого объекта в течение I лет, а также потерь и ущербов на восстановление Ус от всех возмож¬ ных землетрясений интенсивностью I за нормативный срок эксплуатации этого объекта. Величина такого риска в обобщен¬ ном виде имеет вид Т Iтах ^г = 2X .(Со+Ус5). (5.3) Оптимизация строительства в районах, подверженных земле¬ трясениям, сводится к выбору целесообразной стройплрщадки с учетом возможного вывода объекта или комплекса объектов за пределы сейсмостойкой зоны, к поиску наиболее экономичных ва¬ риантов по совокупным показателям с учетом прогнозируемого ущерба и особенностей выполнения восстановительных работ. В оптимизационной задаче за наилучший вариант принимают такое решение, у которого полные затраты по формуле (5.3) будут мини¬ мальными, т.е Зу-* минимум. (5.4) В дополнение к коэффициенту Кэф с, определяемому согласно формуле (5.2), в качестве критерия экономической эффективности антисейсмических мероприятий, предотвращающих убытки, це¬ лесообразно также использовать в оценке вариантов соотношение 229
э= упред-За.с.м“*максимУм» (5-5) которое характеризует фактическую величину предотвращенных потерь в капитальном строительстве. Под предотвращенными убытками Упред понимают разность между величиной ущерба от землетрясений в обычном несейсмо¬ стойком здании и сооружении Ун с и в объекте с антисейсмически¬ ми усилениями Уа с, т.е . Упред “ Уц.с” Уа.с. (5-6) Ориентировочные значения величин Ун с, ^а.с, и ^эф.с Для землетрясений интенсивностью 7,8 и 9 баллов даны в таблЗТ На стадии проектирования при сопоставлении вариантов стро¬ ительства в различных регионах и условиях возведения сейсмо¬ стойкого объекта расчет риска согласно зависимости (5.3) в развер¬ нутой форме записывается следующим образом: Т ,Т $т =(^из+ Рпр+ Сс+ ЕнК)+^+ Е ^эк^С+ X Усв.пКъ, где Риз, Рпр, Рэк - расходы соответственно на изыскательские, проектные и эксплу¬ атационные работы, руб.;Сс- полная сметная стоимость объекта, руб,;Ен~ норма¬ тивный коэффициент эффективности капитальных вложений в соответствующую от¬ расль; К - приведенные капитальные вложения в основные фонды строительных ор¬ ганизаций и в сопряженные отрасли по производству оборудования, конструкций и материалов, необходимых для строительства (восстановления) здания или сооруже¬ ния либо комплекса этих объектов, руб.; </*- коэффициент приведения единовремен¬ ных затрат по разнодолговечным вариантам (объектов с различными сроками служ¬ бы) к одному периоду; К( - коэффициент приведения предстоящих расходов к исход¬ ному уровню; Ус в п - средневероятностный ожидаемый полный ущерб от всех зем¬ летрясений интенсивностью 1 = 6 баллов и более за расчетный период эксплуатации Т, включающий в себя как прямые потери, так и сопряженные затраты по ликвидации последствий землетрясения, руб. Расходы на дополнительные изыскательские работы Риз, включая региональное, детальное и* микросейсморайонирование территории застройки, геологоразведочные и другие работы, свя¬ занные с обоснованием выбора строительной площадки, в том числе с учетом поиска территории с минимальной сейсмично¬ стью, принимают в соответствии с фактическими затратами. При отсутствии точных данных о затратах^о этой статье значения Риз принимают равными 2-3 % стоимости строительно-монтажных работ согласно сметно-финансовым расчетам. Расходы, вызванные дополнительными затратами на проект¬ но-конструкторские работы РПр в связи с усложнением выполняе¬ мых работ для районов с 7-, 8-и 9-балльной сейсмикой, принима¬ ют соответственно равными 1; 1,5 и 2 % плановой стоимости проек¬ тных работ. 230
2 3 1
В сметную стоимость объекта, вновь возводимого или восста¬ навливаемого, помимо дополнительных затрат на антисейсмиче¬ ские мероприятия, включают расходы на улучшение организаци¬ онных и технологических производственных операций, обеспечи¬ вающих надежность объекта за счет повышения уровня строи¬ тельно-монтажных работ, контроля и качества сейсмостойкого строительства, особенно для компенсации расходов в период выполнения работ с низкими отрицательными температурами или в жаркий, засушливый сезон года. Эти расходы включены в гл.9 (прочие работы и затраты) сметно-финансового расчета и обоснованы в разделе пояснительной записки о резерве средств на непредвиденные работы (см. пп.4.4-4 .6 и приложе¬ ние 9 СНиП 1.02.01-85). Оптимизационная возможность решений и вариантов сейсмо¬ стойкого строительства заключается в выборе экономически целе¬ сообразного варианта, характеризуемого минимумом совокупных затрат с учетом дифференцированных значений коэффициентов эффективности капитальных вложений в антисейсмические ме¬ роприятия. В соответствии с таким подходом оценка эффективно¬ сти капитальных вложений в варианты антисейсмических мероп¬ риятий с учетом долговечности объекта и повторяемости земле¬ трясений определяется зависимостью 1=Т (Са.с.м + ^а.с .м)^р.с + У-^минимум, ($•$) где Сас м - стоимость антисейсмических мероприятий, включая расходы на микро- сейсмбраионирование, выбор строительной площадки и организационно-технологиче¬ ские предварительные мероприятия; Ка с м - приведенные капитальные вложения в основные фонды для осуществления намеченного проектом комплекса антисейсми¬ ческих мероприятий; Са с - среднегодовые эксплуатационные затраты на комплекс антисейсмических мероприятий; Ер с — расчетный коэффициент эффективности ка¬ питальных вложений в сейсмостойкое строительство, определяемый с учетом значи¬ мости объекта, повторяемости землетрясений, условий восстановительных работ и уровня раз ви ти я инфраструктуры; К( — то же, что и в формуле (5.7); У -- средневеро¬ ятностный ожидаемый ущерб от всех землетрясений. Расчетный коэффициент эффективности капитальных вло¬ жений в сейсмостойкое строительство Ер с определяется зави¬ симостью 1=4 Ер.с'Ен.с^! К1’ (5-9) где Е„ с — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений в сейс¬ мостойкое строите льство (антисейсмические мероприятия), определяемый как об¬ ратная величина повторяемости^ землетрясения в зоне строительства. К| — произве- 1 Повторяемость -- это одно землетрясение за Т лет, определяемое согласно карте общего сейсмического районирования сейсмоопасной территории страны (см., например, табл. 1.3 и рис. 1.2 в к н иг е "Сейсмическое районирование территории СССР". - М.: 1980) либо в соответствии с нормативной картой сейсмичности РС-78 в СНиП П-7 -81 . 232
дение поправочных коэффициентов в формуле определения эффективности капи¬ тальных вложений в сейсмостойкое строительство (ТК^ = К|К2К3Кд);К^ - коэффи¬ циент, учитывающий расчетную продолжительность эксплуатации объекта в соот¬ ветствии с повторяемостью землетрясений и расчетным сроком службы объекта Т по формуле К{=2а.Т/1, в которой сомножитель а. ха рак тери зуе т веро ятность эконо¬ мического риска, принимаемого равным 1, 50 и 2500 для землетрясений, происходя¬ щих соответственно один раз в Т = 100,1000 и 10 000 лет (значения коэффициента для некоторых объектов со сроком эксплуатации 15-1000 лет приведены в табл. 52); К2 “ коэффициент, характеризующий значимость объекта строительства в народном хозяйстве согласно данным табл.53; К3 - коэффициент, определяемый условиями вы¬ полнения восстановительных работ и налаживания дестабилизированного или по ¬ врежденного производственного процесса, с учетом ожидаемых сроков восстанови¬ тельных работ Твос в сопоставлении с нормативной продолжительностью строитель¬ ств а Тпр с аналогичного объекта; коэффициент К$ имеет следующие значения: Твое0’2 тпр.с = 2>°: "Р“ О^пр.с твос = °>5Тпр.с = " Ри Твос0’5 тпр.с = *• Кд — коэффициент, определяющий уровень развития инфраструктуры в районе сейс¬ мостойкого строительства (наличие базы стройиндустрии, современная транспортная связь, стабильность трудовых ресурсов и т.п.), может быть определен согласно дан¬ ным табл.54 . Таблица 52. Поправочный коэффициент К1 к нормативной величине эффективности капитальных вложений в антисейсмические мероприятия в зависимости от продолжительности эксплуатации объекта и повторяемости землетрясений Тип объекта строитель¬ ства Г руппа капи¬ таль¬ ности объек¬ та Расчет¬ ная про¬ должи¬ тся ь- ность эксплуа¬ тации объекта, лет Поправочные коэффи¬ циенты (К*) при пов¬ торяемости землетря¬ сений, раз/лет 1/100 1/1000 1/10 000 Крупные гидротехничес¬ кие сооружения, все типы а то м ны х электростанций, большие мосты и тоннели Высшая 1000 20 100 500 Средние гидротехнические сооружения, большие и средние мосты и тоннели, уникальные гражданские здания и сооружения То же 500 10 50 250 Обычные здания и соору¬ жения, включая малые мосты и тоннели, гидро¬ технические сооружения и другие объекты 1 -й группы капитальности 1 150 3 15 75 То же, 2-й группы капи¬ тальности II 125 2,5 12,5 65 То же, 3-й группы капи¬ тальности III 100 2 10 50 То же, 4-й группы капи- 1У 50 1 5 25 тальности 233
Продолжение табл. 52 Тип объекта строитель¬ ства Группа капи¬ таль¬ ности объек¬ та Расчет¬ ная про¬ должи¬ тся ь- ность эксплуа¬ тац ии объекта, лет Поправочные коэффи¬ циенты (Кд) при пов¬ тори емости-землетря- сений, раз/лет 1/100 1/1000 1/10 000 То же, 5-й группы капи- У 30 (25) 0,6 (0,5) 3 (2,5) 15 (12,5) тальности То же, 6-й группы капи- УТ 15 0,3 1,5 7,5 тальности Таблица 53. Поправочный коэффициент К2, характеризующий значимость объекта строительства в народном хозяйстве (согласно табл. 5 СНиП П-7-81) Особо ответ¬ ственные здания и сооружения Здания и сооруже¬ ния, повреждения которых связаны с особенно тяжелыми последствиями Объекты, функцио¬ нирование которых необходимо при ликвидации по¬ следствий земле¬ трясений Обычные жилые, общественные и производствен¬ ные здания К2=2,0 К2 = 1,5 К2 = 1,25 К2 = 1,0 Таблица 54. Коэффициент Кд, определяющий уровень развития инфраструктуры в районе строительства Освоенные районы с развитой инфра¬ структурой Мало- и среднеосвоен- ные районы с недо¬ статочно развитой инфраструктурой Неосвоенные и трудно¬ доступные районы с неразвитой инфраст¬ руктурой или при ее отсутствии к4=з,0 К4=2,0 К4 = 1,0 Максимальные значения расчетного коэффициента эффектив¬ ности капитальных вложений в сейсмостойкое строительство ха¬ рактеризуют предпочтительный вариант, например при равно¬ значной сейсмической опасности в сопоставляемых районах пред¬ полагаемого строительства, восстановления или реконструкции. Решение оптимизационной задачи рекомендуется выполнять в следующем порядке: установить на основании общепринятых принципов технико¬ экономического обоснования целесообразные районы ( в том чис¬ 234
ле сейсмоопасные) для будущего строительства или восстановле¬ ния поврежденного объекта; определить расчетный коэффициент эффективности капи¬ тальных вложений в сейсмостойкое строительство ЕрС согласно зависимости (5.9) для каждого из рассматриваемых вариантов строительства; определить для выбранного типа объекта и района строитель¬ ства значения ожидаемого экономического риска по формуле (5.3) и величины эффективности капитальных вложений в варианты антисейсмических мероприятий согласно зависимости (5.8) (в не¬ сейсмических районах величину ожидаемого ущерба от. землетря¬ сений принимают равной нулю), и во всех случаях учесть другие возможные варианты ущерба - наводнения, ураганы и т.п . за рас¬ четный период эксплуатации объекта; из рассматриваемых вариантов предпочтение на стадии ТЭО отдать такому варианту, у которого Ер с имеет наиболь¬ шее значение или ожидаемый экономический риск имеет ми¬ нимальные величины; при равных значениях экономического риска либо отличаю¬ щихся друг от друга на величину до 20 % предпочтение отдать ва¬ рианту с минимальным (с точностью до 10 %) ущербом, приведен¬ ным к исходному уровню; для предпочтительного варианта сейсмостойкого строительст¬ ва выбрать целесообразные для данного района и типа объекта объемно-планировочные и конструктивные решения, обеспечива¬ ющие минимум ущерба с учетом стоимости объекта в составе ком¬ плекса застройки, класса ответственности рассматриваемого объек¬ та, сроков эксплуатации, численности людей в помещениях, опас¬ ности производственной среды, высоты объекта и сроков выполне¬ ния восстановительных работ. Для успешной работы в сейсмоопасных районах органов мест¬ ного управления, строительно-монтажных и специализированных организаций необходимо знать фактический и ожидаемый (про¬ гнозируемый) ущерб. В первом случае величина ущерба У необхо¬ дима для составления оперативного плана восстановительных ра¬ бот, а во втором У1 - для разработки и выполнения подготовитель¬ ных профилактических мероприятий до землетрясения с целью плановой долгосрочной (на пяти- и десятилетия) их реализации [4,34,45,48,52]. Несмотря на то, что после землетрясений, разрушения и по¬ вреждения налицо, определить достаточно точно величину ущер¬ ба сложно, поскольку первоначально (сразу после землетрясения) определение ущерба порой существенно отличается от ущерба, ус¬ тановленного по проекту восстановления конкретного объекта. По¬ этому и для оперативных и прогнозных расчетов необходимо ис¬ 235
пользовать апробированную методику, позволяющую достаточно полно и быстро опрёделять ущерб от землетрясений. Расчетный ущерб У{ от землетрясения с интенсивностью сейс¬ мического воздействия на объект в I баллов в общем виде можно выразить зависимостью У(1) = у 1(1) +У 2(1) + у3(1) + У4(1)> (5Л0) где У 1(В" У^Р6 от повре жден ия здания ил и сооружения; Уз(1) " УщеР$ от повреж¬ дения оборудования, продукции и других материа льны х ценностей, находящихся внутри объекта; Узщ - ущерб от перерыва в работе (особенно существенное значе¬ ние он имеет для предприятий водо-, газо- и электроснабжения, транспорта, т.е. пред¬ приятий, от работы которых непосредственно зависит работа других организаций); Уд(1) ~ ущерб от взрывов, по жаров , наводнений, вызванных повреждениями данного объекта при землетрясении (например, при разрушении плотин, хранилищ взрывча¬ тых и легковоспламеняющихся веществ и других аналогичных объектов). Ущерб от землетрясения для конкретного объекта определяют степенью повреждений по аналогии с действующей шкалой оцен¬ ки интенсивности землетрясений М8К-64 и проектом шкалы, одобренной Бюро МСССС при Президиуме АН СССР. Согласно этим шкалам, все повреждения классифицируют на шесть степе¬ ней К. При этом более высокий номер повреждения соответствует более значительным повреждениям: повреждения пятой степени означают полное разрушение объекта, а нулевой степени — отсут¬ ствие каких-либо повреждений. Из-за тесной связи между сте¬ пенью повреждения и значением балла сейсмического воздейст¬ вия степень повреждения рассматривают как случайную величи¬ ну. Тогда величина ущерба У;(п будет соответствовать степени по¬ вреждения объекта К и вероятностир их возникновения, завися¬ щей от частоты повреждения данной степени при конкретной ин¬ тенсивности землетрясения и рассматриваемой категории здания или сооружения. В соответствии с этим вероятность того, что при сейсмическом воздействии на здание интенсивностью I баллов сте¬ пень повреждения объекта при соответствующей расчетной сейс¬ мичности объекта будет иметь значение, приведенное в табл.55, в которой принято, что при интенсивности землетрясения I, совпа¬ дающей с расчетной сейсмостойкостью объекта ] (см.табл.55,гр.4), будут наблюдаться повреждения первой степени с вероятностьку?, равной 0,5 или 50 %, повреждения второй степени —10, третьей -2, четвертой -0,5 и пятой -0 %. При увеличении расчетной сейсмо¬ стойкости на 1 балл вероятность повреждения здания первой сте¬ пени уменьшается до 10 %, соответственно вероятность поврежде¬ ний второй степени - до 2 %, третьей - до 0,5 % и т.д. При пониже¬ нии расчетной сейсмостойкости эти показатели соответственно из¬ меняются (см. табл. 55, гр. 7-8). Величины повреждений в процен¬ тах от первоначальной стоимости в зависимости от установленной степени повреждения приведены в табл. 55, гр.2 . 236
Т а б л и ц а 5 5 . К о э ф ф и ц и е н т р , у ч и т ы в а ю щ и й в е р о я т н о с т ь с т е п е н и и в е л и ч и н ы п о в р е ж д е н и я з д а н и я и л и с о о р у ж е н и я в з а в и с и м о с т и о т с е й с м и ч е с к о г о в о з д е й с т в и я к р а с ч е т н о й с е й с м и ч н о с т и 2 3 7
Оперативная оценка последствий землетрясения от повреж¬ дения здания или сооружения может быть выражена через стоимость ремонта (восстановления) объекта при повреждениях данного класса, отнесенных к стоимости С| здания или соору¬ жения,т.е . у1(1) •ДС1(Х1/100), (5.11) где п — число обследованных (поврежденных) объектов; X - повреждения, получен¬ ные 1-м объектом во время землетрясения, % его первоначальной стоимости. Величины ущербов от повреждения материальных ценностей У2/1)’ ущербов от перерывов в эксплуатации объекта и объектов, работа которых зависит от эксплуатации этих объектов УЗ(Т), и ущербов'от вторичных факторов У4Л) будут отличаться от нуля только при повреждениях третьей степени и более. При этом при повреждениях пятой степени стоимость всех материальных цен¬ ностей У2(1) внутри объекта будет полностью утеряна вследствие разрушения здания, а при четвертой степени (тяжелые поврежде¬ ния) составит половину стоимости этих ценностей. Величины со¬ вокупных ущербов Уз(п и У4/п особенно велики у таких объектов, как ТЭЦ, ГЭС, предприятия транспорта, хранилища легковоспла¬ меняющихся или взрывоопасных материалов, некоторые про¬ мышленные предприятия. Для таких объектов вопрос о значении этих ущербов должен решаться в индивидуальном порядке с уче¬ том нанесения ущерба смежным предприятиям и организациям. При определении ущерба (особенно при его прогнозе) учиты¬ вают местные инженерно-геологические условия, влияющие на последствия землетрясения (обвалы, оползни, оттаивание мерзло¬ го грунта при повреждении коммуникаций и тд.) . В соответствии со структурой восстановительных работ и планами их выполнения ущерб рассчитывают для двух основных случаев: а) для произо¬ шедшего землетрясения по данным обследований; б) для прогно¬ зирования возможного ущерба от ожидаемых землетрясений. Ущерб произошедшего землетрясения для типов объектов опреде¬ ляют по данным обследования согласно формуле (5.10) и следую¬ щим основным зависимостям: 1) для зданий и сооружений у1(1)т- <5-12) гдек- степень повреждения; С| - стоимость объекта, его части или отдельной кон¬ струкции, руб.; П| - повреждения, % первоначальной стоимости объекта; - чис¬ ло объектов т-го типа, получивших к-ю степень повреждений; 2) для оборудования и технологических коммуникаций ^2(1)т = X С1об^1обпкш, (5.13) 238
где С-об - стоимость оборудования и коммуникаций, руб.; П(об “ повреждения оборудования и коммуникации, % первоначальной их стоимости; Щун “ число т-го типа оборудования и коммуникаций, получивших к-ю степень по¬ вреждении; 3) для учета ущерба от прекращения выпуска плановой про¬ дукции на промышленных предприятиях у3(1) =^1Спр*Ъст» (5-14) где и - число объектов (предприятий), остановивших выпуск продукции; Сп_ - средняя суточная стоимость выпускаемой продукции в поврежденном землетрясени¬ ем объекте (предприятии), руб.; 1ост - продолжительность фактической остановки работы предприятия вследствие землетрясения, сут; 4) для оценки сопутствующего ущерба у4(1) = ЧтЧ» (5.15) где С|т - с то им ос ть товаров и другой продукции на складах и в производственных по¬ мещениях, стоимость земельных угодий и других ценностей, поврежденных в резуль¬ тате землетрясения или вторичных факторов (пожаров, затоплении, наводнений, об¬ валов и т.п.), в том числе затраты на оказание ^неотложной помощи населению, эваку¬ ацию детей, расходы на привлечение рабочей силы и др.; П| - число объектов с товар¬ ными или материальными ценностями, получившими ущерб в результате вторичных факторов и основного воздействия, а также лиц и организаций, получивших безвоз¬ мездную помощь. В соответствии с изложенным для прогноза ущерба от всех воз¬ можных землетрясений, на рассматриваемой территории за нор¬ мативный срок службы объекта с учетом интенсивности и частоты сейсмического воздействия используют формулу (5.11) и следую¬ щие соотношения: 1) для зданий, сооружений, оборудования и технологических коммуникаций величина средневероятностного ожидаемого ущер¬ ба У/п от одного землетрясения интенсивностью I за срок службы объекта Т лет определяют согласно его принадлежности к группе капитальности этих объектов в соответствии с зависимостью у1(1) = у2(1) = 0,01П1р,, (5.16) где Цс - сметная стоимость объекта или его стоимость в расчетный период (напри¬ мер, в период восстан овления зда ни я или сооружения);^ - коэффициент вероятности землетрясения на конкретной территории (табл.56) с учетом повторяемости земле¬ трясения Ыр срока службы объекта Т и сезонного фактора Кпмр ослабляющего силу сейсмического воздействия при строительстве на вечномерзлых грунтах; П| - доля ожидаемого повреждения объекта землетрясением, по степеням повреждения К, % первоначальной стоимости объекта согласно данным табл.55, гр.2;- коэффициент, характеризующий вероятность повреждения объекта в зависимости от интенсивности землетрясения I (в баллах) и расчетной сейсмостойкости объекта ], принимаемый ко¬ эффициент согласно данным гр. 4 -9 табл. 55; 2) возможный ожидаемый (средневероятностный) суммарный ущерб от всех землетрясений интенсивностью I = 6-9 баллов для 239
П р и м е ч а н и е . В з н а м е н а т е л е у к а з а н а в е р о я т н о с т ь з е м л е т р я с е н и й д л я р а й о н о в с в е ч н о м е р з л ы м и г р у н т а м и . 2 4 0
одного объекта всех типов определяют по формуле у1(1/Г У2(Х/Г Д °’01П^' <517) где С:с,^, Пр/^~ тоже,чтоив формуле (5.16); А) ожидаемый суммарный.ущерб для всех от 1 до п объектов на сейсмоопасной территории с учетом всех опасных землетрясений интенсивностью I за расчетный период эксплуатации зданий и со¬ оружений вычисляют по формуле У1( 1.1) = ^2( 1,1) =Д Стс 71,0,01П1 ру, (5.18) где С|с,|у, П|,рг’— то же, что и в формуле (5.16); п — число объектов, рассматриваемых при оценке ущерба на сейсмоопасной территории; 4) прогноз ущерба от прекращения выпуска плановой продук¬ ции в промышленных и коммунально-бытовых предприятиях на территории, подверженной землетрясениям, рассчитывают по формуле р 5 у3(1) = |6Спр1ост 0,01Ка фП,Я , (5.19) где Спр - стоимость выпускаемой предприятием продукции; 1ост - продолжитель¬ ность остановки предприятия, которая может приниматься как половина норматив¬ ной продолжительности восстанавливаемой части поврежденного объекта; Каж- коэффициент, учитывающий стоимость активной ч ас т и осн овн ых фондов; Прр* -то же,чтоив формуле (5.16); 5) прогноз ущерба от сопутствующих землетрясению факторов У4(1) = КЭ[У1(1) + У2(1)], (5-20) где Кэ — коэффициент, учитывающий региональные особенности района землетрясе¬ ния, значение которого может изменяться от 0,1 до 2 и более. Конкретную величину этого коэффициента устанавливает головная территориальная проектная организация и утверждает руководящий орган, санкционирующий подготовку и проведе¬ ние профилактических организационных антисейсмических ме¬ роприятий. Выполненные расчеты по ущербу используют для разра¬ ботки необходимых решений по организации восстановитель¬ ных работ или для снижения ожидаемого (прогнозируемого) ущерба в соответствии с рекомендациями и предложениями гл.2 настоящей книги.
2 4 2
В А Р И А Н Т Ы Р А З Г Р У Ж Е Н И Я 2 4 3
ж в е р к а н и е м п о л и с п а с т а , з а к р е п л е н ¬ н о г о з а к о л о н н ы с о с е д н и х р я д о в 2 4 4
Б Е Т О Н О Б О Й М Ы * о * ф 1 ь X о 2 4 5
2 4 6
2 4 7
в р о ж д е н и е С п о с о б в о с с т а н о в л е н и я Э с к и з к о н с т р у к т и в н о г о р е ш е н и я в о с с т а * н о в л е н и я о 2 4 8
2 4 9
I § з : 1 о I I 2 5 0
2 5 1
2 5 2
У с т р о й с т в о и л и р е п о я с а 2 5 3
П р о д о л ж е н и е п р и л . 1 Э с к и з к о н с т р у к т и в н о г о р е ш е н и я в о с с т а ¬ н о в л е н и я I I I I I I с о С п о с о б в о с с т а н о в л е н и я I с ч 1 П о X а 5 О П о в р е ж д е н и е 1 Б . В о д о п р о в о д н ы е , т е п л о п р о в о д н ы е , т о п л ь в о п р о в о д н ы е , г а з о п р о в о д н ы е и к а н а л и з а ¬ ц и о н н ы е с е т и 2 5 4
I ф о 2 5 5
о 2 5 6
У П О Р Н А Я А Р К А г ) у с т р о й с т в о м е т а л л и ч е с ¬ к о г о т я ж а в т е л е п л о т и н ы X О X Ф о X с о с м 2 5 7
2 5 8
2 5 9
2 6 0
2 6 1
Н О Р М Ы Р А С Х О Д А О С Н О В Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В , И З Д Е Л И Й И Т Р У Б ' Н А 1 М Л Н . Р У Б . С М Е Т Н О Й С Т О И М О С Т И В О С С Т А Н О В Л Е Н И Я О Б Ъ Е К Т О В Н Е Ф Т Я Н О Й И Г А З О В О Й П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И 2 6 2
с о 1 < ° * с о о Ч С О С О О 3 § С О С О г - с ч г - с о ш О ’ Г - Г - О ) О ) С О 0 0 * 1 О ° ° , С Ч О Ч С О С О т - Г - о ю о в п ю с м т - С О С О Ю 0 5 г - О с о * ' » с о о д С О О г - 0 0 о ~ о м * * г * с о с о о с о 1 — О С О О ) о С О , - ' 0 0 Ю С О 0 0 0 0 0 0 о ' < С О ° ° с ч с о г * с о с о 0 0 С П с о с о с о Ш 0 0 0 0 с о ю г < о о ' с ч с о < - * - с м о с о о о о о ( ^ О О С О ^ с м 0 0 с о ю Г - ю Г - 0 4 г м Г М О О О С П с о " V - ' ш о г » с о ю С М V - с о 1 Л с м 2 6 3
О б ъ е к т ы , м а т е р и а л ы , Е д и н и ц а и з д е л и я и т р у б ы и з м е р е н и я 2 6 4
с м ш 0 0 ю о о < - С О Ю о о ю Г - ' с м с м м - с о с о с о ю ю с о о М - С О О ) с м ш с м о с о ' ° ° , ° . Ч 1 О о ' 2 Ю т - Ю Т - с о с о о . с С М 0 0 М - ю Г " с м г - о г - ' о о ^ Ч ю с м с о С М С П Ч с о ' о о Р . С О О с о с о с о г * о о ю С М С О Т - 0 0 0 0 < - О ) Т - ш ' с м с о < - с - о 1 П 0 0 С т ) о ° 1 Ч Ч с м ' с о ' § 9 О С \ С О О г - . С М Ю С О г - с о ш 2 6 5
1 1 о л ж е н и е п р и л . 1 с о 0 5 С О С О г У г . С О 1 Л г - Г - | Ч г у г у с м с о ' о Ч г м с о г - г м г м о 1 V - О О ) о С П С О 2 1 Л Г " Ч г м г м с о о о с м < - г м о ' о о § с Г ' С О Ч Я - с о Г - Ю г у I - г у с о Г У С О г х г ч . о с м с о с о с о с о с м Ч с о ' Ч Ч ® TM С О О С О 0 5 О Ч | Г * < - С О С О С О г - г у о г - о о С П с о ' Ч . Г * Г * 0 0 с м < - о о с о с о с о ' о ' о о г У О О О ® ® § о ю ' < - с о ° ° о о с о с о с о с о с о Ю V - Г - с о < - Г М г у о о о г м г м г м с о ' с о Ч о ® т — с о г м ю с о с о с о ю с о о с о ' г * с о ' Ч г у о г м с о с м ° Ч Т - г м Г * г - с м 0 0 г у о т ° о ю с о ' ® . Ю Г * С О — с м с о о С М О с о ® . V - О О О О О О О О с о ' Ч , п о ' о ' С О < - О г - О С О Г - С О с о с о г м с о г м 0 0 1 О о V - ° ° с о ' Я Ч Я г » Г * ® 0 0 ° ю О 0 0 Ю Г - ' С О г - Ю г м 0 5 1 с о 1 1 Г " . С О О ) С О ю г - 0 0 о с о г - ' с м ‘ с Ч ° « о Ч * - с о г у с о < - о о о О О О 1 О С О * ® с о Г - с о о о С М г - г м * о ' о о о с о ' ® . с о й С О С М С О < - г - Г * 0 0 с о ^ г у ' ^ ^ С М ю о . С О о Г М Г - С О Г М т - с м ! г - с о г у с о с о О Ф О ) С М С М О ) Ю * | < * г м ' о ' с о о > г м с о о о о О О О с о * с о ' ° . О г - с о о о с о с о с о ' о ' о о о Г М Г М п ' О Ч Ч ® о о Г М г - ° 0 ю с о О Г * г - Г У с о г м г - г - Г М С О С О ^ г у ' - ® ^ Г * г - о с о о с о < - г > с о 1 1 1 1 1 1 1 < - 1 о О С О 0 0 0 0 г м Ч с о ® 4 ® О 0 5 С О 0 0 о ч г * < - г м г у с о о о о О О О о ' с о ' ® о с о О г - 0 ) г м о с о ® о о Г У Г У о О Г М Г М О о г у ' г м ' ® о о ' С О Г У с о о г м Г - Г - г - 0 ) Г - Г - С О 0 ) С О Г М Г У о ю г у ' с о ' ^ ^ ' ® Ю Г М О С О т - Т - С О Г М г - с о 1 1 1 1 2 6 6
с о о г * с о г * о г м с о « О ’ - г . С О О Ш с о с м С М С О * - с о о г - с о С М О ) т Г С О О С О О с о ' с о ' с т > Ч Ч 0 0 < - с м с м о с м о о о Р о ' ^ Ч Р с м ' м - с о о с о с м С О С М т - с о С О О р . ’ Ч Р . О Э С М 0 0 о с о г м Ч Г М С О Г М Г М Т - 2 6 7
П р о д о л ж е н и е п р и л . о о с о о о 0 0 6 ° . 1 Г ) с о г * с м о о З о о с о с о о о о ° о о т - о с м Г ч С О 0 0 О 0 0 г - О о ' Ю 0 0 о С \ Г 0 0 с о " С Ч с о * Ю г - с м о с м с о н : 5 : н 2 6 8
1 Л С М г - О ( ^ 0 0 Г 4 * С О О ) < - < - с о о о 1 Л О О О ^ . о ' о Ч ю о ю с м т - О ) 0 0 С М 1 0 ° ° . 1 0 1 0 О ) ю ю с о о о е ; ь Г > 3 • I — о о 1 О 2 6 9
О б ъ е к т ы , м а т е р и а л ы , Е д и н и ц а и з д е л и я и т р у б ы и з м е р е н и я 2 7 0
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Основные направления экономического и социального разьития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года.// Материалы ХХУП съезда КПСС. - М.: Политиздат, 1986. 2. Сейсмическое районирование территории СССР. - М.: Наука, 1980. - 308 с. 3. СНиП П-7 -81 . Строительство в сейсмических районах. - М.: Стройиздат, 1982-- 49 с. 4. Асамов X. Пути сокращения ущерба от землетрясений и ускоренной ликвидации их последствий. - Ташкент: ФАН, 1983 .- 87 с. 5. Белов И.И. Поднятые из руин. -- М.: Стройиздат, 1966.- 24 с. 0. Мино Е.П. Восстановление разрушенных сооружений. -М .: Воениздат, 1974.- 272 с. 7. Указания по технологии ремонтно-строительного производства и технологические карты на работы при капитальном ремонте жилых дбмов. Том 1,2. - Л.: Стройиздат, 1977.- 320 с. 8. Матюшвн А.И . Прогнозирование развития ремонтно-строительного производст¬ ва. - М.: Стройиздат, 1980 г. - 189 с. 9. Справочник по капитальному ремонту жилых зданий /Под ред. А И. Лысовой. — Л.: Стройиздат, 1977 - 358 с. 10. Альбом средств механизации ремонтно-строительных работ / ЛенНИИ АКХ. - Л.: Стройиздат, 1978. - ПО с. 11. Оразымбетов Н.О ., Сердюков М.М ., Шанин С А. Ашхабадское землетрясе¬ ние 1948 года. — М.: Госстройиздат, 1960. — 307 с. 12. Цвпенюк И.Ф., Горбенко В.М . Оценка интенсивности землетрясения 11.12 .1980 г. в Ташкенте по повреждениям жилых зданий современной постройки. Анализ последствий землетрясений. //Сб. трудов ЦНИИСК. - М., 1982. - 180 с. 13. Ликвидация последствий Ташкентского землетрясения. -Ташкент: Узбекистан, 1972. - 246 с. 14. Мартемьянов А.И., Ширин ВЗВ. Способы восстановления зданий и сооруже¬ ний, поврежденных землетрясением. -М.: Стройиздат, 1976 . — 204 с. 15. Сарджасв Ч.К. Расчет затрат на восстановительный ремонт строительных кон¬ струкций после землетрясений.//Сейсмостойкое строительство:Реф. информ./ЦИ- НИС. - 1977. - No5. - 4с. 16. Рекомендации и типовые решения по восстановлению конструкций жилых и граж¬ данских зданий, получивших повреждения в результате землетрясения в г. Ташкенте /Госстрой УзССР. — Ташкент, 1966. — 88 с. 17. Кажлаев Н.Г . Ликвидация экономических последствий сильных землетрясений. - - Махачкала, 1972. - 212 с. 18. Федяков М.В., Журавлева Н.Ф. Экономический анализ методов усиления несу¬ щих конструкций зданий, поврежденных при землетрясении 25.11.1971 г. в Петропав¬ ловске-Камчатском //Реферативная информация. Сер.14 -1978. - Вып.1. - 44 с. 19. Газлийские землетрясения 1976 г. Инженерный анализ последствий. - М.: Наука, 1982. -199 с. 20. Экспресс-информация Сер.14 /ВНИИИС Госстроя СССР. - 1984. - Вып.9. - 3с. 21. Алтунин А.Т . Формирование гражданской обороны в борьбе со стихийны ми бед¬ ствиями. — М.: Стройиздат, 1978. — 246 с . 22. Харитонов В.А., Шолохов ВА. Организация и управление восстановительны¬ ми работами в зоне сильных сейсмических воздействий //Строительство и архитекту¬ ра. Экспресс-информ. Сер.1359. - 1983. - Вып.4, 7. - 6с. 23. Методические рекомендации по инженерному анализу последствий землетрясе¬ ний // ЦНИИСК им. Кучеренко. - М.: 1980. - 21 с. 271
24. Мино Е.П. Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий. - М.: Ато- миздат, 1979. - 287 с. 25. Бойко МД. Техническая эксплуатация зданий и сооружений: Учеб.пособие для вузов (альбом конструктивных и технологических решений). - Л.: Стройиздат, 1979. - 103с. 26. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений /ЦНИ- ИСК им. Кучеренко. - М.: Стройиздат, 1984 г. - 26 с. 27. Телушкин ВД. и др. Строительные и дорожные машины для районов с холод¬ ным климатом. - М.: Машиностроение, 1978. -145 с. 28. Штоль Т.М., Евстратов Г.Н. Строительство зданий и сооружений в условиях жаркого климата. - М.: Стройиздат, 1984. - 351 с. 29. Косоруков И.И ., Райхенберг С.М ., Клименко СД. Проектирование организа¬ ции производства строительно-монтажных работ в гражданском строительстве. — М.: Высшая школа, 1980. - 264 с. 30. Ланцев ВА. Механизация капитального ремонта жилых домов. -Л .,1979. - 200 с. 31. Егоров П.И ., Шляхов ИА., Алабин Н.И. Гражданская оборона. - М.: Высшая школа, 1977 г. — 303 с. 32. Разработать оптимальные способы восстановления поврежденных конструкций и сооружений: Научно-технический отчет, фонды НИИОУС. - М.: 1983 г.-126с. 33. Поляков С.В . Сейсмостойкие конструкции зданий.' - М.: Высшая школа, 1983. - 306 с. 34. Харитонов ВА. Оценка экономической эффективности капитальных вложений в сейсмостойкое строительство. //Доклады Всесоюзного совещания "Снижение ма¬ териалоемкости и трудоемкости сейсмостойкого строительства". — М.: Стройиздат, 1982. - 6с. 35. Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности /Донецкий Про- мстройНИИпроект. - М.: Стройиздат, 1974. - 96 с. 36. Временные рекомендации по применению наиболее рациональных и надежных способов усиления несущих конструкций полносборных зданий. — М.: АКХ им. Пан¬ филова, 1977. - 45 с. 37. Садовскяй Л.Г. Ремонт судоходных гидротехнических сооружений. - М.: Транспорт, 1973. - 200 с. 38. Фадеев В.Т . Эффективность газотранспортной системы (резервы технического обновления) //Газовая промышленность. - 1987. - No10.- С.2-5 . 39. Шкянев А.Н. Аварии в строительстве. - М.: Стройиздат, 1984. - 318 с. 40. Газлийское землетрясение 1984 г.: Инженерный анализ последствий. — М.: Наука, 1988. -157с. 41. Гехман АТ. О повреждении трубопроводов и резервуаров во время землетрясе¬ ния в Туркмении //Строительство трубопроводов. - 1983. - No 7. - С.27-28. 42. Авария на крупнейшей компрессорной станции в Канаде //Обзор, информ. Сер. Газовая пром, заруб, стран. - М.: ВНИИЭгазпром, 1985. - No5. - С.26-27. 43. Зоненко В.И ., Ким Б.И . Статистическая оценка данных об отказах и восстанов¬ лении магистральных трубопроводов //Сер. Транспорт и хранение нефти и нефте¬ продуктов. - М.: ВНИИОЭНГ. - 1986. - No 5.-25 с. 44. Аварийность на нефтепроводном и нефтепродуктопроводном транспорте в США.//Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. - М.: ВНИИОЭНГ, 1986.-No13. 45. Харитонов ВА., Билянская Б.М. О вероятностной оценке ожидаемого ущерба от землетрясений на стадии ТЭО //Пром, стр-во . —1986. — No6. —6 с. 46. Харитонов ВА., Бобров Ф.В . О методике определения расчетной сейсмично¬ сти зданий и сооружений //Пром, стр-во. - 1984. - No2. - 12 с.
47. Гусев Б.В., Загурский В-А. Вторичное использование бетонов. — М.: Стройиз- дат, 1988.- 9 8с. 48. Архипов Г.Н., Харитонов В А., Цай Т.Н., Шолохов ВА. Оптимизация техни¬ ко-экономических параметров сейсмостойкого строительства: Доклад на VIII между¬ народ. конф, в Сан-Франциско, июнь, 1984.//ВНИИИС Госстроя СССР. Деп. No 7050 от 9.06.1986 . - 16 с. 49. Браун Дж.Р. и др. Методы детектирования и предотвращения утечек из нефте¬ проводов в странах Западной Европы //Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. - 1987. - No 11.-С.89-92. 50. Забела КА. Ликвидация аварий и ремонт подводных трубопроводов. ~ М.: Не¬ дра, 1986. - 148 с. 51. Каталог конструктивных решений по усилению и восстановлению строительных конструкций промышленных зданий /ЦНИИпромзданий. - М.: 1986.-332с. 52. Пономарев О.И., Харитонов ВА., Шолохов ВА. Организация и управление восстановительными работами в зоне сейсмических воздействий //Труды VII Евро¬ пейской конф, по инж. сейсмологии и сейсмостойкому стр-ву. - Афины, 1986. (англ.). - 12 с. 53. Тараканов Н.Д. Применение технических средств для выполнения инженерно¬ спасательных работ. -- М.: Атомиздат, 1979. - 304 с. Производственное издание Харитонов Вадим Андреевич Шолохов Владимир Алексеевич Технический редактор И.В . Берина Корректор С.А, Зудилина Операторы С.И . Смыков, Е.А . Травкина ИБ No 4038 Подписано в печать 29.09.89 Т - 12984 Формат 60x84 1/16 Набор машинописный Бумага офсетная No 2 Печать офсетная Усл. печ . л. 15,81 Усл. кр. отт. 16,18 Уч.- изд. л. 18,01 Тираж 3 500 экз. Изд. No АУ 1-3462 Заказ 33 51 Цена 95 коп . Стройиздат. 101442 Москва, Каляевская, 23а Московская типография No 9 НПО "Всесоюзная книжная палата" Госкомиздата СССР 109033 Москва, Волочаевская ул., 40
Землетрясение — явление природы, которое может нанести существенный ущерб народному хозяйству, разрушая и повреждая здания, сооружения, вызывая сели, оползни и об¬ валы на значительных площадях. В нашей стране около тре¬ ти территории под вер жен ы землетрясениям, где прож ива ют десятки миллионов людей, поэтому защита от землетрясений является важной задачей. В то же время не менее важной проб¬ лемой является восстановление поврежденных зданий и соору¬ жений, налаживание нормальной хозяйственной деятельности в дестабилизированных районах. Настоящая книга предлагает вниманию читателей комплекс заблаговременных мероприятий по снижению ущерба от ожи¬ даемых землетрясений, мероприятия по спасению людей и материальных ценностей, способы восстановления поврежден¬ ных объектов, методы экономической оценки ущерба и реко¬ мендации по принятию организационных решений для успеш¬ ного и рационального восстановления разрушенных обьектов и стабилизации производственной деятельности в зоне зем¬ летрясения.