Характеристика завалов при разрушении зданий

Завалами принято называть нагромождение обломков зданий (стен, перекрытий, внутреннего оборудования, мебели и т. д.) при их разрушении. Конфигурация, размеры и структура завалов зависят от характеристики зданий, величины и направления разрушающего воздействия.

Считается, что завал образуется, если здание получит сильную или полную степень разрушения. В случае сильного разрушения в завал обращается до половины строительного объема здания. По внешнему виду такой завал может быть односторонним (в зарубежных источниках - lean-to), двусторонним (tent), V-образным (V-shape) или плоским (pancake). Основные виды завалов, образующихся при сильных разрушениях зданий показаны на рис.3.1.

Рис. 3.1. Виды завалов, образующихся при сильных разрушениях зданий:

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

При полном разрушении все здание обращается в завал. Внешне все такие завалы очень похожи, однако, в зависимости от характера разрушающего воздействия, их также можно разделить на 3 группы (рис.3.2): а) завалы, образовавшиеся при взрывах вне контура здания; б) завалы, образовавшиеся при взрывах внутри здания; в) завалы, образовавшиеся при землетрясениях.

Рис. 3.2. Виды завалов образующихся при полном разрушении зданий:

А) Завалы, образующиеся при взрывах вне контура здания;

Б) Завалы, образующиеся при взрывах внутри здания

В) Завалы, образующиеся при землетрясениях

В зависимости от структуры завалов их условно подразделяют на тяжелые, средние и легкие.

Для более детальной характеристики завалов определяют их показатели. Основными показателями завалов являются:

Высота завала - расстояние от поверхности земли до максимального уровня завала в пределах контура здания, м;

Пустотность завала - объем пустот на 100 куб. м завала, %; в тяжелых завалах пустотность может достигать до 60 % а в средних и легких - 45-55 и 35-45 % соответственно;

Дальность разлета обломков здания - расстояние от контура здания до границы основной массы обломков, м;

Структура завала по величине обломков; крупными обломками считаются обломки размером свыше 0,5 куб. м, средними - 0,1-0,5 куб. м, мелкими - менее 0,1 куб. м;

Структура завала по составу элементов; завалы различаются в зависимости от того, из каких строительных материалов было построено здание, и могут быть кирпичными, железобетонными или смешанными;

Структура завала по содержанию арматуры.

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

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

Для организации поиска пострадавших и проведения АСДНР необходимо установить места наиболее вероятного размещения пострадавших в завалах. Исходя из того, что время разрушения здания исчисляется секундами, можно предположить, что пострадавшие окажутся в завале рядом с обломками стен, перекрытий, мебели тех помещений, где они находились в момент разрушения здания.

Это предположение неоднократно подтверждалось практикой. На рис.3.3. показано расположение пострадавшей в момент обрушения здания и участок завала, где она была найдена спасателями спустя 6 часов при проведении АСДНР после землетрясения.

Рис. 3.3. Расположение пострадавшей при обрушении 6-ти этажного здания

А) в момент обрушения за рабочим столом;

Б) в завале

На основании этого предположения можно сделать вывод, что местами наиболее вероятного расположения пострадавших в завалах будут:

В жилых зданиях - в дневное время жилые помещения, участки лестничных маршей; в ночное время спальные помещения;

В общественных и производственных зданиях - залы, цеха, особенно участки, прилегающие к основным и запасным выходам.

На рис.3.4 показаны места наиболее вероятного нахождения пострадавших при разрушении жилого здания.

Рис. 3.4. Возможные места нахождения пострадавших