Анализ аварий в строительстве

• Введение.

 

Согласно нормативного документа «Положение о порядке расследования причин аварий зданий и сооружений, их частей и конструктивных элементов на территории Российской Федерации» под аварией понимается обрушение, повреждение здания, сооружения в целом, его части или отдельного конструктивного элемента, а также превышение ими предельно допустимых деформаций, угрожающих безопасному ведению работ и повлекших приостановку строительства (эксплуатации) объекта или его части (в дальнейшем - авария здания).

В понятие аварии входят также обрушения и повреждения  зданий и сооружений, произошедшие в результате природно-климатических воздействий (землетрясение, ветровой напор, снеговая нагрузка и т.д.), интенсивность которых не превышала расчетных значений.

Отмечающийся в большинстве стран рост числа аварий со значительными человеческими жертвами объясняется увеличением количества строящихся зданий сложных форм с большепролетными конструкциями, применением недостаточно изученных и проверенных на практике новых конструктивных схем и материалов при отставании нормативной базы и недостаточной подготовленности участников строительства.

Опыт расследования  причин аварий зданий и сооружений показывает, что они являются следствием нарушения требований нормативных  документов при выполнении проектно-изыскательских и производстве строительно-монтажных работ, изготовлении строительных материалов, конструкций и изделий. Последствия указанных нарушений усугубляются несоблюдением норм и правил технической эксплуатации зданий и сооружений. Как правило, аварии являются следствием невыгодного сочетания нескольких из указанных факторов.

Анализ аварий конструкций, зданий и сооружений позволяет установить основные причины аварий: дефекты  и низкое качество строительно-монтажных  работ, отступление от проектов при возведении зданий и сооружений и их элементов, нарушение элементарных правил монтажа и условий обеспечения жесткости и устойчивости конструкций при проектировании и в процессе их возведения, применение материалов и конструкций недостаточной прочности, замена материалов конструкций или их частей без санкции проектных организаций, недостатки проектных решений в совокупности с дефектами производства работ, перегрузка несущих конструкций в процессе эксплуатации, отсутствие надежных средств и методов антикоррозионной защиты. Как отмечалось, также одной из причин обрушений является недостаточная изученность работы некоторых конструкций под нагрузкой, дефектность, неполноценность инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий оснований.

Изучение причин аварий позволяет лучше понять закономерности в работе конструкций, зданий и сооружений, привлечь внимание ученых, проектировщиков и строителей к недостаткам проектных решений, устранение которых должно предупредить аварии и тем самым обеспечить надежность сооружений.

За последние годы на основе анализа и изучения причин аварий, в целях повышения надежности и долговечности зданий и сооружений вносились предложения по изменению и дополнению соответствующих нормативных документов по проектированию и строительству.

Случаи обрушения каркасных  зданий из сборных железобетонных конструкций вызвали необходимость совершенствования требований к монтажу таких зданий и обеспечению их пространственной жесткости и устойчивости. 
В настоящее время в связи с широким внедрением в практику строительства новых объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, новых конструкций (в том числе легких) научно-исследовательские, проектные и эксплуатирующие организации должны установить натурные наблюдения за работой конструкций в процессе их возведения и в различных условиях эксплуатации. Это позволит оценить надежность и долговечность конструкций, выявить их дефекты, а также подготовить предложения по их дальнейшему совершенствованию.

Натурные наблюдения необходимы для оценки надежности и степени долговечности конструкций и установления срока их службы с учетом отказов, факторов физического, морального и социального старения, огнестойкости, применения средств антикоррозионной защиты и биостойкости и др.

 

2.  Причины  аварий

 

В настоящее время  как никогда стал актуальным вопрос надежности строительных конструкций, зданий и сооружений. Участившиеся случаи обрушения зданий вызывают неподдельный интерес к причинам, вызвавшим их. Причинами отказа могут выступать как воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций, связанные с чрезвычайными ситуациями, так и грубые человеческие ошибки.

Для повышения надёжности и долговечности строительных систем необходимо тщательно изучать аварии и на основе анализа их причин разработать мероприятия, позволяющие предотвратить подобные аварии в будущем.

Надежность строительных систем при их проектировании, возведении и эксплуатации в основном обеспечивается выполнением следующих условий: правильным выбором основных расчетных схем и предпосылок расчета, в наибольшей мере соответствующих действительной работе системы в процессе возведения и эксплуатации; достоверностью и полнотой инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий; выбором проектных решений, отвечающих современным требованиям, технологическим процессам изготовления и возведения, а также условиям эксплуатации; выбором материалов с соответствующими прочностными характеристиками в зависимости от их назначения и значимости, от района строительства, заданного срока службы системы и условий её эксплуатации; защитой при необходимости от коррозии всей системы или отдельных её элементов; учётом при проектировании природно-климатических, силовых и других воздействий, возникающих в процессах возведения и эксплуатации системы; учетом при проектировании и возведении поперечной и продольной жёсткости и устойчивости системы; выполнением требований государственных стандартов на строительные материалы, изделия и конструкции, а также нормативных документов по проектированию, строительству и эксплуатации; рациональными решениями сопряжений и соединений (узлов, стыков) элементов системы с учетом условий возведения и монтажа системы, применением новых решений несущих и ограждающих конструкций и системы в целом в заданных условиях возведения и эксплуатации; строгим операционным, лабораторным и геодезическим контролем в процессе изготовления материалов и конструкций, а также в процессе строительно-монтажных работ и эксплуатации.

Как показывает анализ аварий строительных конструкций, зданий и сооружений, нарушение одного или нескольких из перечисленных условий приводит к снижению надежности системы, а зачастую к её разрушению (отказу).

Согласно действующим  нормам, расчет зданий и сооружений выполняется по предельным состояниям и ставит задачу исключить наступление предельных состояний конструкций. Тем не менее, практика возведения и эксплуатации зданий и сооружений свидетельствует о том, что и тогда, когда они запроектированы в соответствии с нормативными документами, возникают аварийные ситуации и обрушения от воздействий, не предусмотренных проектом. Причинами отказа могут выступать как воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций, связанные с чрезвычайными ситуациями, так и грубые человеческие ошибки.

Анализ ряда крупных  обрушений в строительстве показал, что основная причина аварий –  низкое качество выполнения строительно-монтажных работ. Также к частым причинам обрушения можно отнести грубые отклонения от проекта и нарушение технологических процессов при строительстве.

К недостаткам проектных  решений отдельных зданий и сооружений, которые в совокупности с низким качеством строительно-монтажных работ привели к обрушениям, можно отнести: недостаточное обеспечение пространственной жёсткости и устойчивости зданий, как в процессе возведения, так и при их эксплуатации; неправильный учёт действующих на системы нагрузок и других силовых воздействий; ошибки в расчетах конструкций; изменение проектных решений в процессе строительства; недостаточная проработка отдельных узлов, стыков сопряжений несущих конструкций; отсутствие в проектах указаний о мерах по обеспечению устойчивости конструкций при строительстве зданий на просадочных грунтах.

К дефектам монтажа, приводящим к аварии в крупнопанельном домостроении, относятся:

• недопустимые отклонения конструкций от проектного положения (смещение с проектных осей, отклонение от вертикали, несоответствие высотных отметок и др.);
• некачественное выполнение сварки (замена ванной сварки на дуговую, уменьшение длины и сечения швов);
• нарушение последовательности монтажа;
• некачественное выполнение узлов сопряжений;
• применение для заделки стыков бетона низкого качества или его замораживание;
• нарушение последовательности сварки в узлах примыкания (например, ригеля к колонне) может привести к разрушению от температурных деформаций;
• замена ригелей крайних поперечных рам, рассчитанных на кручение, на рядовые;
• плиты перекрытий не всегда укладывают на слой раствора и не всегда приваривают к несущим конструкциям в трех точках;
• несвоевременная и некачественная установка связей;
• перегрузка отдельных конструкций материалом;
• укладка более тяжелых конструкций (например, плит перекрытий);
• изменение расчетной схемы элемента (например, плита, рассчитанная как опертая по контуру, укладывается на две опоры);
• пробивка в конструкциях больших отверстий.

В процессе эксплуатации разрушение может произойти от: механического повреждения несущих конструкций, перегрузки, чрезмерной вибрации, коррозии, изменения схемы работы элемента, взрыва.

 

• Примеры разрушений крупнопанельных зданий.

 

19 августа 2009 года. Хабаровский  край. В городе Амурск по Комсомольскому проспекту, 83, произошел взрыв бытового газа жилого дома.

В результате взрывного воздействия, обрушились перекрытия и стеновые панели с первого по третий этажи 10-этажной секции в районе седьмого подъезда.

Пострадало 12 квартир, общая площадь  разрушений – 841 квадратный метр.

Погибло четыре человека, в том  числе, один ребенок.

 

 

 

16 мая 2010 года. Пермь. Обрушение балкона жилого дома по ул.Липатова, 10 стало причиной гибели 63-летней жительницы Перми.

Жилом дом, построенный  в 1961 теперь находится под пристальным  вниманием прессы и администрации  города. Как оказалось, на момент обрушения в доме уже рухнуло 15 балконов.

УК «Юком», эксплуатирующей  здание, заявили, что это все ошибки строителей и балконы тут падают с 70-х годов прошлого века, но "…случалось, что и с людьми, но все выживали, произошедшее на днях — первый смертельный случай…".

Видимо, толчком для начала проведения противоаварийных мероприятий на объекте является смерть жильца…

 

 

 

 

 

27 февраля 2012 года. Астрахань.  Обрушилась целая секция жилого  девятиэтажного панельного дома на улице Островского, 150.

Основной версией случившегося считается взрыв бытового газа.

Сразу после взрыва (подтверждается выбросом элементов на расстояние до 100 метров) обрушились первые четыре этажа, а через несколько минут после этого рухнули оставшиеся пять этажей.

Пострадали 10 человек, 8 жильцов дома и 2 сотрудника магазина, располагавшегося внизу здания.

Причину утечки газа выясняют. Эпицентр взрыва – 3 или 4 этаж секции.

03.04.2013

Подтвердилась версия суицида. Советский  районный суд принял решение о  прекращении уголовного дела на основании, предусмотренном пунктом 4 части 1 статьи 24 УПК (в связи со смертью обвиняемого).

 

12 мая 2012 года. Нижегородская область.  В селе Старое Иванцево на  улице Молодежная, 4 обрушились сразу три балкона панельного трехэтажного жилого дома.

Двухподъездный дом частично расселен. Обрушение произошло в нежилой части.

Люди в результате аварии не пострадали.

Панельный дом, 1983 года постройки, жильцы самостоятельно оборудовали балконами. Конструкции пристроили к дому, не связывая их с несущими элементами основного здания.

Принято решение разобрать оставшиеся конструкции самовольно возведенных балконов.

26 июня 2012 года. Астраханская область.  Нариманов. С 9-го этажа жилого  дома по ул. Волгоградская, 12 рухнула наружная ограждающая панель технического этажа.

К счастью, в зоне обрушения никого не было. Имущество граждан так  же не пострадало.

Угроза дальнейшего обрушения  отсутствует.

Девятиэтажный шестиподъездный дом, построенный в 1989 году, обслуживается  УК “Уютный город”.

26 декабря 2012 года. Тюмень. В новостройке по улице Западно-Сибирская, 22 произошел взрыв газового баллона.

Авария произошла при  монтаже подвесного потолка в  квартире на седьмом этаже.

Энергии, заключенной  в 50-литровом баллоне, хватило чтобы  выбить наружные стеновые панели, обрушить перекрытие между седьмым и восьмым этажами, и развалить внутренние перегородки.

Пострадали три человека, непосредственно  занятых в монтаже потолка. Двое из них скончались, третьего с ожогами доставили в больницу.

Дом сдали осенью 2012 года и жильцы ещё не успели заселиться. Всего в здании живут три семьи.

По предварительным данным, причиной обрушения стали нарушения техники  безопасности при работе с газовым  оборудованием.

Возбуждено уголовное дело.

Мосгосстройнадзор выявил грубые нарушения технологии строительства  панельных домов. Особо безалаберные застройщики рискуют «выпасть» из программ строительства муниципального и государственного жилья.

Как стало известно «Эксперту Online», Мосгосстройназдор оценил качество строительства крупнопанельного жилья в столице и пришел к неутешительным выводам. Выявлены многочисленные нарушения, прямо или косвенно влияющие на прочность и долговечность панельных домов самых распространенных в Москве серий. В поле зрения проверяющих попали дома П-3М и КОПЭ (выпускаются на ДСК-3 и ДСК-2, принадлежат ГК ПИК), ГМС-2001 (Главмосстрой), И-155 (СУ-155), П-44 (ДСК-1), П-46М (МПСМ).

Были исследованы тридцать новостроек, которые возводятся в  Москве по горзаказу, а также четырнадцать предприятий стройиндустрии, поставляющих продукцию для крупнопанельного домостроения. Обнаружено 293 нарушения при проведении строительно-монтажных работ, 55 нарушений технологии изготовления применяемых в крупнопанельном домостроении конструкций и материалов.