Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок
Узагальнений досвід підробки будівель міста Кіровське, встановлена можливість виникнення локальних сейсмічних явищ і характерні пошкодження конструкцій будівель від підробки і динамічних навантажень, розроблені заходи щодо безпечної експлуатації будівель....
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2013
|
| Назва видання: | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57144 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок / Л.А. Иванова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 152-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-57144 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-571442014-03-05T03:01:24Z Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок Иванова, Л.А. Узагальнений досвід підробки будівель міста Кіровське, встановлена можливість виникнення локальних сейсмічних явищ і характерні пошкодження конструкцій будівель від підробки і динамічних навантажень, розроблені заходи щодо безпечної експлуатації будівель. There is generalized the experience of the building undermining in city Kirovskoe. There is defined possibility of the appearance of local seismic phenomena and specific damages of building constructions from undermining and dynamic loading. There are developed measures for building safe exploitation. 2013 Article Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок / Л.А. Иванова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 152-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57144 622.837:622.838 ru Наукові праці УкрНДМІ НАН України Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Узагальнений досвід підробки будівель міста Кіровське, встановлена можливість виникнення локальних сейсмічних явищ і характерні пошкодження конструкцій будівель від підробки і динамічних навантажень, розроблені заходи щодо безпечної експлуатації будівель. |
| format |
Article |
| author |
Иванова, Л.А. |
| spellingShingle |
Иванова, Л.А. Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| author_facet |
Иванова, Л.А. |
| author_sort |
Иванова, Л.А. |
| title |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок |
| title_short |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок |
| title_full |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок |
| title_fullStr |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок |
| title_full_unstemmed |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок |
| title_sort |
опыт подработки и меры защиты зданий города кировское от влияния горных выработок |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2013 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57144 |
| citation_txt |
Опыт подработки и меры защиты зданий города Кировское от влияния горных выработок / Л.А. Иванова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2013. — № 12. — С. 152-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovala opytpodrabotkiimeryzaŝityzdanijgorodakirovskoeotvliâniâgornyhvyrabotok |
| first_indexed |
2025-07-05T08:24:30Z |
| last_indexed |
2025-07-05T08:24:30Z |
| _version_ |
1836794637995474944 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
152
УДК 622.837:622.838
ОПЫТ ПОДРАБОТКИ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ
ГОРОДА КИРОВСКОЕ ОТ ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ
ВЫРАБОТОК
Иванова Л. А.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Узагальнений досвід підробки будівель міста Кіровське,
встановлена можливість виникнення локальних сейсмічних явищ
і характерні пошкодження конструкцій будівель від підробки і
динамічних навантажень, розроблені заходи щодо безпечної екс-
плуатації будівель.
There is generalized the experience of the building undermining
in city Kirovskoe. There is defined possibility of the appearance of lo-
cal seismic phenomena and specific damages of building construc-
tions from undermining and dynamic loading. There are developed
measures for building safe exploitation.
Требования отраслевого стандарта [1] по рациональной вы-
емке угля под эксплуатируемыми зданиями, расположенными на
подрабатываемых территориях, регламентируют максимально
возможную выемку угля и должны обеспечивать безопасность
эксплуатации подрабатываемых зданий.
В настоящее время часть горных предприятий ведет отра-
ботку запасов под застроенными территориями на средних и
больших глубинах с высокими скоростями подвигания очистных
забоев, что при наличии мощных слоев песчаников в толще гор-
ных пород может приводить к возникновению зависаний и по-
следующих обрушений таких слоев с возникновением локальных
сейсмических явлений.
Такие явления фиксировались в антрацитовых районах Дон-
басса, а также отмечаются на горных отводах ПАО «ДТЭК Шах-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
153
та им. А. Ф. Засядько» и ПАО «ДТЭК Шахта «Комсомолец Дон-
басса».
Город Кировское расположен на горном отводе ПАО
«ДТЭК Шахта Комсомолец Донбасса».
Застройка города была многократно подработана горными
выработками по пластам l7, l3 и l4, при этом скорости подвигания
очистных забоев при отработке пластов l7 и l3 достигали
115 м/мес., при отработке пласта l4 – до 110 м/мес.
Обобщение имеющегося опыта многократной подработки
зданий города Кировское в условиях высоких скоростей подвига-
ния забоев представляет интерес, а актуальность работы обуслов-
лена необходимостью обеспечения рациональной выемки угля
под застройкой и разработкой необходимых мер защиты, обеспе-
чивающих безопасную эксплуатацию зданий в условиях много-
кратной подработки.
В пределах горного отвода шахты толща горных пород сло-
жена отложениями верхнего и среднего карбона и представлена
свитами С3
1, С2
7 и С2
6 перекрытыми четвертичными отложения-
ми – наносами, мощностью до 5 м. Карбоновые отложения пред-
ставлены песчаниками, глинистыми и песчаными сланцами, из-
вестняками и угольными пластами.
Преобладающими породами являются сланцы, существен-
ную долю составляют песчаники, которые образуют значитель-
ные толщи, создающие условия зависания пород.
В период 2008–2012 гг. под застроенной территорией города
Кировское отрабатывались 7-я, 8-я, 9-я, 10-я западные лавы пла-
ста l4 (блок 4).
Пласт l4 имеет преимущественно простое строение, сред-
нюю вынимаемую мощность 1,02-1,04 м, средний угол падения
6°, среднюю глубину подработки 700 м, среднюю скорость по-
двигания забоя 100 м/мес.
Над основной кровлей пласта l4 залегает слой песчаника
мощностью до 30 м. При отработке пласта l4, после обрушения
непосредственной кровли пласта, возможно зависание мощного
слоя песчаника в его кровле с последующим разломом и обруше-
нием, что может привести к возникновению локальных сейсми-
ческих явлений – подземных толчков. Такие толчки наблюдались
при отработке всех перечисленных лав пласта l4.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
154
Застройка города, подработанная горными выработками по
пласту l4, представлена в основном одно-пятиэтажными жилыми
домами и общественными зданиями послевоенной застройки с
различными конструктивно-планировочными схемами, материа-
лом и состоянием конструктивных элементов, сроками службы.
В 1954-1960 гг. велось строительство одно-двухэтажных
зданий без учета влияния горных выработок. Одноэтажная за-
стройка – это, в основном, двух и четырех-квартирные жилые
дома, двухэтажная застройка – восьми и 16-ти квартирные жилые
дома.
Фундаменты домов каменные ленточные, стены каркасно-
щитовые, облицованные кирпичом, реже шлакоблочные, пере-
крытия – щитовой накат по деревянным балкам, реже железобе-
тонные из мелкоштучных плит, лестницы деревянные или желе-
зобетонные по металлическим или железобетонным косоурам.
Имеются одно-двухэтажные жилые дома индивидуальной
застройки, часть из которых каркасно-щитовые, иногда шла-
коблочные или из золошлакобетона, облицованные кирпичом.
В 1959-1961 гг. велось строительство трехэтажных жилых
домов, как правило, без необходимого комплекса конструктив-
ных мер защиты от влияния горных выработок.
Фундаменты домов каменные ленточные или сборные из бе-
тонных блоков, стены – кирпичные, из крупных бетонных бло-
ков, перекрытия сборные из железобетонных плит, лестницы из
сборных железобетонных площадок и маршей.
В 1968-1981 гг. велось строительство четырех-пятиэтажных
жилых домов с конструктивными мерами защиты от влияния
горных выработок, дома разделены деформационными швами на
отсеки, имеют фундаментные и цокольные железобетонные поя-
са.
Фундаменты домов ленточные сборные из бетонных блоков,
стены из крупных бетонных блоков или панелей, перекрытия
сборные из железобетонных плит, лестницы из сборных железо-
бетонных площадок и маршей.
Здания общественного назначения имеют разную этажность,
построены в период 1956-2004 гг. Фундаменты каменные лен-
точные или из бетонных блоков, стены кирпичные, шлакоблоч-
ные, из крупных бетонных блоков, перекрытия сборные из желе-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
155
зобетонных плит, лестницы из сборных железобетонных площа-
док и маршей. Здания, построенные после 1962 г., имеют кон-
структивные меры защиты от влияния горных выработок.
Для определения степени влияния многократной подработ-
ки на состояние конструкций зданий были проанализированы ре-
зультаты имеющихся материалов по обследованию. Визуальные
обследования подработанных зданий с замером трещин в стенах
и фотофиксацией имеющихся дефектов и повреждений кон-
струкций проводились до и после отработки каждой влияющей
лавы пласта l4. Большинство обследованных зданий подверглись
влиянию подработки два-три раза.
В процессе анализа результатов подработки были установ-
лены характерные дефекты и повреждения конструкций зданий
различной этажности:
– в одноэтажных домах – наклонные трещины в стенах и в
облицовке стен под и над оконными проемами, в угловых частях
стен; смещение кладки облицовки по трещинам и разрушение
облицовки; отклонение облицовки стен от вертикали; поврежде-
ние пристроек; повреждение бутовой кладки фундаментов под
наружные стены;
– в двухэтажных домах – наклонные трещины в стенах и в
облицовке стен под и над оконными проемами, в простенках и в
угловых частях стен; расслоение кладки облицовки стен с обра-
зованием вертикальных и наклонных трещин в угловых частях
стен, отклонение облицовки стен от вертикали; разрушение
участков облицовки стен и цоколя; повреждение кладки стен в
местах опирания оконных перемычек, прогиб перемычек;
– в многоэтажных домах – разрушение заделки швов между
стеновыми блоками и панелями, трещины в угловых стеновых
блоках, повреждение защитного слоя бетона перемычечных бло-
ков стен из крупных бетонных блоков и участков керамической
облицовки стеновых панелей; отслоение и обрушение металличе-
ских нащельников и разрушение заделки деформационных швов.
Установленные характерные повреждения конструкций зда-
ний, в основном, вызваны воздействием сдвижений и деформа-
ций земной поверхности от влияния горных выработок, однако,
часть повреждений может быть отнесена к воздействию динами-
ческих нагрузок. Особенно такому воздействию подвержены од-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
156
ноэтажные и двухэтажные каркасно-щитовые жилые дома, обли-
цованные кирпичом.
К характерным повреждениям, вызванным в большей мере
воздействием динамических нагрузок можно отнести: для одно-
этажных домов – смещение кирпичной кладки облицовки стен по
трещинам; для двухэтажных домов – расслоение кладки обли-
цовки стен с образованием вертикальных трещин в угловых ча-
стях стен. Также динамические нагрузки могли оказать воздей-
ствие на увеличение отклонений облицовки стен от вертикали и
разрушение участков кирпичной облицовки стен.
Многоэтажные здания, построенные с конструктивными
мерами защиты от влияния горных выработок, воздействию ди-
намических нагрузок подвержены в меньшей мере. К указанному
воздействию можно отнести – увеличение повреждений заделки
швов между блоками и панелями стен, повреждения защитного
слоя бетона перемычечных блоков и стеновых панелей, разруше-
ние заделки и обрушение металлических нащельников деформа-
ционных швов.
Кроме воздействия подработки и динамических нагрузок
ухудшению состояния конструкций зданий в процессе их много-
кратной подработки также способствует воздействие других фак-
торов. К ним относятся: неоднородность механических характе-
ристик грунтов оснований зданий, замачивание оснований,
нарушение строительных норм и правил при проектировании,
строительстве и эксплуатации зданий, физический износ кон-
струкций и др.
Анализ процесса деформирования конструкций зданий во
времени при многократной подработке показал, что:
– после отработки 7-й западной лавы пласта l4 изменилось
техническое состояние 32 % одноэтажных жилых домов (при
этом в 28 % домов был выполнен ремонт) и 72 % двухэтажных
жилых домов, отмечался прирост ширины раскрытия имеющихся
трещин и отклонений стен от вертикали; в отдельных много-
этажных домах увеличилось повреждение заделки швов между
блоками и панелями стен и разрушилась заделка некоторых де-
формационных швов;
– после отработки 8-й западной лавы пласта l4 изменилось
техническое состояние большинства двухэтажных домов, отме-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
157
чался прирост ширины раскрытия трещин и отклонений стен от
вертикали, образование новых трещин, разрушение отдельных
участков облицовки стен; во многих многоэтажных домах увели-
чилось повреждение заделки швов между блоками и панелями
стен, в отдельных домах из крупных бетонных блоков зафикси-
ровано разрушение защитного слоя бетона перемычечных бло-
ков, разрушилась заделка и повредились нащельники части де-
формационных швов;
– после отработки 9-й западной лавы пласта l4 изменилось
техническое состояние практически всех двухэтажных домов,
при этом в тех домах, где была выполнена перекладка участков
облицовки стен, образовались трещины на стыках старой и новой
облицовки; во многих многоэтажных домах отмечено разруше-
ние защитного слоя бетона с оголением арматуры цокольных по-
ясов, перемычечных блоков и стеновых панелей, зафиксировано
повреждение заделки и деформирование нащельников деформа-
ционных швов, особенно в зоне сжатия.
При назначении конструктивных мер защиты многократно
подрабатываемых зданий необходимо руководствоваться крите-
риями допустимых условий подработки зданий [1, 2] и установ-
ленными фактическими схемами деформирования зданий [3],
необходимо также учитывать конструктивные особенности, ха-
рактерные повреждения конструкций зданий и ожидаемые воз-
действия.
Большинство одно-двухэтажных жилых домов города – кар-
касно-щитовые, облицованные кирпичом, основные деформации
и повреждения конструкций связаны с образованием трещин в
кирпичной облицовке или с отклонением от вертикали облицовки
стен. Меры защиты таких домов, обеспечивающие их безопасную
эксплуатацию, включают перекладку участков облицовки стен и
ремонт с заделкой трещин в стенах цементным раствором. В от-
дельных случаях необходимо усиление цоколя и фундаментов
железобетонными обоймами.
Так как, кроме воздействия подработки, возможно воздей-
ствие динамических нагрузок, при перекладке кирпичной обли-
цовки стен необходимо обеспечить надежную связь облицовки с
деревянными стойками и ригелями каркаса с помощью металли-
ческих анкеров. Также предлагается усиливать облицовку стен
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
158
арматурными сетками, установленными в горизонтальных швах
кладки, особенно в угловых частях стен, при этом, перекладку
облицовки необходимо выполнять не участками, а, по периметру
всего дома.
Большинство многоэтажных жилых домов города круп-
ноблочные и крупнопанельные и основные повреждения и де-
формации их конструкций связаны с разрушением заделки швов
между стеновыми блоками и панелями, поэтому для таких зданий
необходимо предусматривать ремонт заделки швов после каждой
подработки.
Для жилых домов из крупных бетонных блоков и крупнопа-
нельных домов деформации и повреждения их конструкций так-
же связаны с работой их цокольных и поэтажных поясов от воз-
действия подработки и динамических нагрузок. Поэтому, защита
таких домов, обеспечивающая их безопасную эксплуатацию,
включает восстановление защитного слоя бетона цокольных поя-
сов, перемычечных блоков, являющихся поэтажными поясами в
крупноблочных домах, и стеновых панелей, арматура которых
выполняет функцию поэтажных поясов в крупнопанельных до-
мах.
Наиболее чувствительными к влиянию подработки в много-
этажных домах являются деформационные швы. Деформацион-
ные швы большинства домов города Кировское заделаны раство-
ром, заложены кирпичом и досками, частично закрыты плоскими
металлическими нащельниками. Поэтому, перед началом подра-
ботки, необходимо выполнять расчистку деформационных швов
и закрывать их нащельниками, имеющими изгиб в средней части,
обеспечивающий возможность перемещения отсеков домов при
подработке.
ВЫВОДЫ
Отработка запасов угля под застроенными территориями с
высокими скоростями подвигания очистных забоев при наличии
мощных слоев песчаников в толще горных пород может приво-
дить к зависанию и последующим обрушениям таких слоев с
возникновением локальных сейсмических явлений – подземных
толчков.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 12, 2013
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 12, 2013
159
Здания одно-двухэтажные с большим процентом износа,
особенно каркасно-щитовые, облицованные кирпичом, имеют
минимальную способность к приспособлению от воздействия
многократных подработок и локальных динамических нагрузок.
Многоэтажные здания, имеющие достаточную простран-
ственную жесткость и прочность, обладают большей способно-
стью к приспособлению от воздействия многократной подработ-
ки и локальных динамических нагрузок.
Меры защиты одно-двухэтажных каркасно-щитовых зданий
включают усиление цоколей или фундаментов железобетонными
обоймами, усиленную анкеровку облицовки к стенам, армирова-
ние облицовки стен.
Меры защиты многоэтажных зданий из крупных бетонных
блоков и крупнопанельных включают восстановление защитного
слоя бетона цокольных и поэтажных поясов, ремонты заделки
швов между стеновыми блоками и панелями после каждой под-
работки, расчистку и правильное оформление деформационных
швов.
СПИСОК ССЫЛОК
1. ГСТУ 101.00159226.001 –– 2003. Правила підробки будівель,
споруд і природних об’єктів при видобуванні вугілля підзем-
ним способом [Текст] : На зміну «Правил охраны …» (М. :
Недра, 1981. –– 288 с.) ; Введ. 01.01.2004. –– К., 2004. ––
128 с.
2. Методические указания по прогнозу допустимых и предель-
ных деформаций земной поверхности при многократной под-
работке зданий и сооружений. –– Л., 1991 –– 47 с.
3. Шнеер В. Р., Иванова Л. А., Блинникова Е. В. Определение
влияния горных выработок на здания с оценкой ущерба от
подработки [Текст] : Уголь Украины. –– 2004. –– № 9. ––
С. 36––39.
|