Деформации зданий, обусловленные развитием мульды сдвижения

 К ним относятся здания, расположенные по четной стороне ул. 8 Марта. Абсолютная величина осадок в них значительно меньше, чем в рассмотренных выше, в связи с тем.что глубина встречающихся карманов выветривания относительно невелика. Однако, значительная неравномерность относительных перемещений различных частей сложных в плане зданий приводит к раскрытию температурных и деформационных швов или растрескиванию стен. Перечень таких зданий приведен в таблице№8.2. Некоторые из зданий уникальны (корпус №2 УрАГС).

Наиболее рельефно выделены процессы, обусловленные деформациями массива при образовании выработки и формированием мульды сдвижения, проявились при проходке левого перегонного тоннеля с помощью комплекса «WIRTH» и правого перегонного тоннеля буровзрывным способом вблизи двух учебных корпусов Уральской академии государственной службы (УрАГС), расположенных в непосредственной близости к выработанному пространству.

Таблица№8.2

Перечень зданий по улице 8 Марта, претерпевших деформации в результате формирования мульды сдвижения

№ п/п	Номер дома, объект	Перемещения, мм		Относитель-ная разность ΔS/L	Наиболее характерные нарушения в конструкциях
		Smax	Smin
1	Жилой дом № 55	-123	-30	0,0025	Трещины в наружных и внутренних стенах, раскрытие рустов между плитами
2	Жилой дом № 57 с селитебной пристройкой	-105 -105	-28 -39	0,0019 0,0053	Трещины в опорных частях балок покрытия в почтовом отделении. Трещины в наружных, внутренних стенах между плитами покрытия. Трещины в несущей колонне селитьбы.
3	Жилой дом № 61	-95	-10	0,0030	Наклонные трещины в подоконных нишах, раскрытие рустов между плитами и деформационных швов.
4	Жилой дом № 59, корпус 2	-5	3	0,0007	Трещины в наружных стенах раскрытие рустов между плитами.
5	Общежитие ГГА, ДОМ №82	-17	8	0,0009	Трещины в наружных и внутренних стенах с раскрытием до 1 -см
6	Институт философии и права, № 68	-33	-19	0,0008	Видимых разрушений нет. Усадочные трещины в штукатурке цоколя.
7	УрАГС, № 66/2	-30	-15	0,0008	Вертикальное и горизонтальное смещение колонны в районе лифтовой шахты и вестибюля.
8	Цирк	-57	-5	0,0013	Наклонные трещины в перегородках зрительного зала и АБК.

Эпюры осадок фундаментов наружных стен и графики перемещений наблюдаемых марок во времени, соответственно, на корпусах номер 1 и номер 2 УрАГС показали следующее:

- осадки корпуса №2 начали развиваться вслед за развитием депрессионной воронки от работы водопонизительной системы, величина их достигла 20...40 мм (средняя 30 мм) и к июлю 1995 г. стабилизировалась; эти осадки носили сравнительно равномерный характер и видимых нарушений в здании не вызвали;

- осадки корпуса № 1 от водопонижения не проявились, однако при прохождении горнопроходческого комплекса под пятном здания, активно развивалась мульда сдвижения, что привело к неравномерным осадкам фундаментов и появлению трещин на стенах и перегородках здания, раскрытию старых трещин (на фасаде в осях А-Б/5); осадки от сдвижения на корпусе №1 достигли 8...62 мм (средняя 23mm) и стабилизировались к середине марта;

- деформации сдвижения вызвали неравномерные осадки фундаментов в корпусе №2, что привело к раскрытию деформационного, шва ближнего, к ул. 8 Марта и появлению трещин в перегородках и рустах плит перекрытий;

- деформации зданий носят затухающий характер, а величина их не превысила прогнозировавшихся ранее размеров.

 Появившиеся в стенах и перегородках трещины носят локальный характер и не угрожают потерей несущей способности основных конструкций - колонн, ригелей, ферм и плит перекрытий и покрытия. По мере затухания деформаций в мульде сдвижения прекращаются раскрытие и дальнейшее распространение трещин.

Прогнозируемое увеличение осадок от сдвижения пород при проходке правого перегонного тоннеля составили: на корпусе № 1 5...7 мм, на корпусе №2 15...20 мм. Увеличения осадок от водопонижения не ожидалось, т.к. уровень воды находился на отметке лотка тоннеля. Проходка правого тоннеля осуществлялась в весенне-осенний период 1998 г. Фактическое приращение осадок составило: на корпусе №1 14...26, на корпусе №2 13... 17 мм. С целью обеспечения безопасности на это время были установлены временные подпорки плит перекрытий на вставках деформационных швов корпуса №2. Изолиния суммарных осадок поверхности от всех воздействий, ближняя к фасаду корпуса № 1 и к торцу корпуса №2 УрАГС, - 70 мм, фактические максимальные осадки земной поверхности стабилизировались в конце лета 1998 г. и на 15.10.98 г. составляли: на корпусе №1 84мм, №2 — 72 мм.

 7.5 Рекомендации по способам защиты зданий и сооружений

 

Конечной целью прогнозных расчетов деформаций земной поверхности в связи с частичной подработкой территории и водопонижением при строительстве подземных сооружений метрополитена является разработка адекватных мер защиты существующей городской застройки от вредного влияния горно­проходческих и специальных работ. Мероприятия по защите зданий и соору­жений подразделяются на планировочные, конструктивные и горно-технологические.

Первые предусматриваются на стадии выбора местоположения станций и трассы перегонных тоннелей, являются важнейшими и обеспе­чивают минимальный объём двух других. Например, нормами проектирования метрополитенов предусмотрено расположение станций преимущественно под малозастроенными участками (площади, магистральные улицы, парки и др.), а также под зданиями, требующими капитального ремонта или предна­значенными на снос. В период изысканий и проектирования должно рассмат­риваться несколько вариантов возможных планировочных решений станций и узлов, трассирования перегонных тоннелей и т.п., обеспечивающих минималь­ное воздействие подземных работ на городскую застройку. К сожалению, последнее правило выполняется не всегда. Например, при проектировании первой очереди метрополитена в г. Екатеринбурге считали, что вследствие высокой крепости вмещающих тоннели пород, размеры мульды сдвижения и деформации в ней будут минимальны, прокладка трассы тоннелей под достаточно широкой ул. 8 Марта обеспечит сохранность зданий и сооружений. При этом не была учтена в полной мере специфика элювиальных грунтов: наличие глубоких карманов выветривания, резкое падение кровли скальных пород к пойме р. Исеть и возможные последствия понижения УПВ.

Таким образом, прогноз деформаций земной поверхности должен включать оценку воздействия их на здания и сооружения, содержать рекомендации по способам защиты городской застройки. На его основе осуществляется тех­нико-экономическая оценка вариантов планировочных решений, разрабатыва­ются проекты конструктивных мер защиты и предусматриваются горно-технологические мероприятия при производстве работ.