Пукнатини в стените
Статия в индустриалния каталог на артикулите.
Посетителите
Деформациите на сгради и конструкции, пукнатините в основи и носещи конструкции са сериозен проблем, с който се сблъскват строителите, проектантите и геодезистите в процеса на своята работа. В почти всеки по-голям град има съоръжения, чиято конструкция трябваше да бъде спряна поради появата на пукнатини в основата и появата на значителни деформации. Освен това има редица обекти, на които деформациите се появяват от самото начало на експлоатацията им и продължават с десетилетия. Нещастните обитатели на такива сгради трябва да живеят в руини.
Най-често деформациите на инженерните обекти се обясняват с валежите поради уплътняването на фундаментните почви. Несъмнено процесът на уплътняване на почвата е причина за много деформации. Трябва обаче да се отбележат два важни момента. Първо, процесът на уплътняване на почвата под въздействието на теглото на сградата може да продължи не повече от 2-3 години след нейното изграждане. Второ, преди началото на строителството и разработването на работен проект се извършват инженерни и геоложки проучвания на обекта. Целта на тези проучвания е да се установи носимоспособността на почвата и възможното въздействие на негативни процеси, включително неравномерно слягане, карстово-суфозионни процеси, свлачища, плаващи пясъци и др. Тоест възможността за такова слягане е предварително предвидена и проектантите трябва да го избягват.
Като правило, в случай на авария с който и да е инженерен обект, под него се извършва повторен комплекс от инженерни проучвания, т.е. отново се проверява носимоспособността на почвите и евентуалната проява на негативни инженерно-геоложки процеси. INВ повечето случаи извършването на същата работа втори път не носи никакви резултати. Причините за разрушаването на сградите остават неизвестни.
Много експерти отдавна обръщат внимание на липсата на недвусмислен отговор относно причините за деформациите на сгради и конструкции. По правило в този кръг влизат минни инженери, геодезисти и геофизици – хора, работили в подземни мини и кариери и запознати с понятията за напрегнатото състояние на геоложката среда. Повечето от тях са склонни да вярват, че аварийното състояние на много инженерни съоръжения се дължи на грешен подход към инженерните проучвания и подценяване на текущата геодинамична активност на геоложката среда.
Доскоро в геологията се смяташе, че земната кора, с изключение на зоните на активен вулканизъм и проява на сеизмични явления (опасни от земетресения), е в състояние на покой, т.е. неподвижен. Въпреки това, на настоящия етап, с въвеждането в експлоатация на ново измервателно оборудване, използването на сателитна геодезия и развитието на геофизичните методи за изследване, стана очевидно, че земната кора е в постоянно движение. Грубо казано, земята ходи точно под краката ни. Преместванията на земната повърхност и скалните масиви са с малка амплитуда и не се виждат за окото, но могат да окажат значително влияние както върху скалните маси, така и върху инженерните съоръжения.
Подвижността на скалните маси е свързана с тяхното напрегнато-деформирано състояние. В земната кора непрекъснато действат сили (гравитация, която генерира напрежения от теглото на скалите и тектонични сили), в резултат на което геоложката среда винаги е в напрегнато състояние. Тъй като скалите винаги са пренапрегнати, те започват да се деформират иколапс. Най-често това се изразява в образуването на тектонични шевове (разкъсвания) или изместване на скални блокове по предварително положени активни разломи. Важна характеристика на съвременните концепции е позицията, че основните тектонични напрежения действат хоризонтално в земната кора и са многократно по-силни от напреженията, дължащи се на теглото на скалите, което е добре потвърдено от полеви измервания в мини. Съвременните измествания на земната повърхност винаги се случват по протежение на активни тектонски разломи.
Тектонският разлом е зона на прекъсване в земната кора, шев, който разделя скалния масив на два блока. Тектонските разломи присъстват във всяка планинска верига на всяка територия и отдавна са изследвани от геолозите.
Ако сграда се издигне върху тектоничен разлом, преместванията и деформациите в зоната на тектоничния шев могат да се пренесат върху носещите конструкции и да доведат до нестабилност и аварии. Като се има предвид широкото разпространение на локални тектонични смущения в приповърхностната част на земната кора, вероятността за наличие на тектонска зона в основата на инженерен обект е изключително висока. Трябва да се отбележи, че наличието на повреда не винаги води до деформации на сградата. Това се влияе от комбинация от определени фактори, по-специално от пресичането на няколко разлома наведнъж под основата и определена ориентация на тези тектонични смущения в областта на действащите напрежения, т.е. зависи от посоката на силите.
В нормативните документи за инженерни проучвания, повечето от които копират документите от съветския период, публикувани преди 30-40 години, геоложката среда се разглежда като статична структура. Инженерите геолози изучават само литоложките разлики в почвите и гравитационните процеси, т.е.процеси, протичащи под въздействието на гравитацията. Проучването не отчита тектоничното напрегнато състояние на геоложката среда с преобладаване на значителни хоризонтални напрежения и не отчита нейната подвижност. Ето защо, когато следващата сграда се деформира, стандартните методи за изследване на причините за този процес стават безполезни. Предположенията за влиянието на утайката и уплътняването на почвата върху появата на пукнатини в основите и стените на конструкциите често не издържат на проверка. Съвременните сгради от монолитен бетон имат повишена якост и трябва да са по-малко чувствителни към подобни процеси. Практиката обаче показва, че бетонните небостъргачи се напукват също толкова често, колкото и панелните къщи. Освен това валежите са характерни само за рохкави почви и следователно сградите, построени върху твърди скални основи, не трябва да изпитват деформации. Но и тук е точно обратното. В Урал, територия, където скалистите почви са основното развитие, огромен брой монолитни небостъргачи са деформирани. Освен това деформациите често се локализират точно в тези части на сградите, които стоят върху здрава скалиста основа, което изключва възможността за слягане и уплътняване. Това вероятно се дължи на факта, че съвременните измествания по зоните на активни тектонични разломи се предават твърдо през скалистата почва към бетонни конструкции. Деформациите преминават рязко, без омекване, с образуване на пукнатини и разкъсвания.
Конструкциите, стоящи върху възглавница от насипни отлагания, напротив, са по-защитени от динамично въздействие от тектонски разломи. По този начин е съвсем ясно, че проблемът за идентифициране и изучаване на подвижни тектонични разломи изисква специално внимание. Високи темпове на строителство, широко разпространено строителство на високи съоръжения и активно развитиеподземното пространство изисква по-задълбочен анализ на инженерно-геоложките условия и геодинамичната опасност на геоложката среда. Значително количество информация за динамичното въздействие на тектоничните зони върху инженерните обекти, натрупана от редица независими изследователи, изисква внимателен анализ, за да се разработи ефективна система за предотвратяване на тези негативни явления. В бъдеще това ще изисква значителни промени в нормативната документация за инженерни и геоложки проучвания.