Классификация и характеристика завалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Восточно- Сибирский государственный университет технологий и управления

Кафедра «Промышленная экология и защита в чрезвычайных ситуациях»

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студента_____

1. Тема работы________________________________________________________________

__________________________

2. Сроки выполнения курсовой работы «_____»______________20___г.

3. Исходные данные____________________________________________________________

_______________________________________

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

_______________________________________________________________________________

5. Дата выдачи задания «_____»__________________20___г.

Руководитель работы___________________________________________________________

Задание принял к исполнению___________________________________________________

(дата и подпись студента)

Содержание:

Введение

1.Классификация и характеристика завалов

1.2. Характеристика здания

1.3. Расчётная схема завала

2. Разведка завала и определение местонахождения людей

3.Технология устройства лаза в завале разрушенного здания

4. Безопасность при ведении АСР в условиях разрушения здания

Заключение

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в России при разрушении зданий гибнет более 50 человек.

После разрушения здания образуется завал.

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

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

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

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

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

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

-Провести разведку завала и определить местонахождения людей;

-Разработать технологию устройства лаза в завале разрушенного здания;

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

Классификация и характеристика завалов

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

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

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

Виды завалов, образующихся при сильных разрушениях зданий:

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

В результате полного разрушения здания образуется сплошной завал

Структура, конфигурация и размеры завала зависят от:

-типа здания;

-величины здания;

-направления разрушающего воздействия.

Основными показателями завалов являются:

Также принимают за показатели завалов:

-Дальность разлёта обломков (L);

-размер верхних и нижних граней завала( длина, ширина);

-высота завала;

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

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

Характеристика здания

Жилой дом на Двинской улице в Санкт-Петербурге представлял собой 9-этажное кирпичное жилое здание, скомпонованное из 4-х секций в перемычках между которыми устроены лестницы и вестибюли. Наружные и внутренние стены были выполнены из керамического кирпича. Толщина наружных стен составляла 540 мм. Перекрытия были запроектированы из круглопустотных панелей и плоских железобетонных плит. Фундаменты здания выполнены из бетонных блоков, установленных на железобетонные подушки. Глубина заложения фундаментов составляет 2,0...2,1 м от поверхности (абс.отм. +1,6...1,7 м Б.С.), ширина подошвы 2,8...3,2 м, среднее давление по подошве фундамента 1,5 кг/см². Под подошвой проектом была предусмотрена песчаная подсыпка толщиной 100 мм. По верху фундаментных подушек запроектирован армированный пояс высотой 50 мм. На блоки опиралась кирпичная кладка, которую по проекту предполагалось армировать сварными сетками. Толщина несущих стен превышала толщину фундаментных блоков на 140 мм.

Высота здания составляла 30 метров.

Длина здания составляла 14 метров

Ширина здания составляла 12 метров

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

Под насыпными грунтами залегают морские и озерные отложения, представленные песками средней плотности переменной мощности (1,3...2,0 м с восточной стороны здания; 0,5...1,5 м – с западной). Минимальная толща песков отмечена в районе разрушенной секции. С абс.отметок минус 1,5... минус 1,7 м они подстилаются мягкопластичными суглинками озерно-ледниковых отложений мощностью 0,5...1,4 м, ниже которых с абс.отметок минус 2,0...минус 3,1 м Б.С. залегают ледниковые отложения. Залегающие в верхней части моренной толщи лужскиесупеси мягкопластичной консистенции по данным статического зондирования характеризуются лобовыми сопротивлениями 5...10 кг/см²; они обнаружены практически по всему периметру здания за исключением северо-восточного угла. Мощность супесей достигает 5,0...5,5 м. Они подстилаются тугопластичными суглинками, а с абс. отметок минус 9,3... минус 11,9 м Б.С. – межледниковыми супесями полутвердой консистенции. Кровля полутвердых супесей московской морены находится на абс. отметках минус 15,3... минус 15,8 м Б.С.

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

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

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

Расчетная схема завала

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

Расчёты параметров завала произведём по специальным математическим формулам.

На основании анализа материалов натурных завалов зданий установлено, что завалы зданий можно упрощенно представить как обелиски – геометрические фигуры с прямоугольными основаниями, расположенными в параллельных плоскостях (рис.2.1). Противоположные боковые грани обелиска наклонены к основанию. Основными данными для построения этой фигуры являются размеры основания здания А и В, высота завала h и дальность разлета обломков L. Характерными геометрическими показателями завала также являются длина и ширина завала.

Дальность разлёта обломков L в результате землетрясения = h/3

L=30/3=10 метров.

Размеры нижних граней завала:

Длина завала - геометрический размер завала в направлении наибольшего размера А здания

А_зав = 2 L + A.

А_зав = 2*10+14=34 метра

Ширина завала – геометрический размер завала в направлении наименьшего размера В здания

В_зав = 2 L + В.

В_зав = 2*10+12=32 метра

Размер верхних граней завала:

Длина завала А1_зав=А-2L

А1_зав=34- (2*10)=14 метров

Ширина завала В1_зав=В-2L

В1_зав=32-(2*10)=12 метров

Высота завала (H) - расстояние от уровня земли до максимального уровня обломков в пределах контура здания.

Н_зав = h/6[A₁*B₁+(A₁+A_зав)*(В₁ +В_зав)+ А_зав*В_зав]

H_зав = 30/6*[14*12+(14+34)*(12+32)+34*32]=3,2 метра