Аварии сооружений из-за ошибок при инженерных изысканиях

Разрушение плотины Сан-Френсис (Калифорния, США).

Плотина бетонная, гравитационная, строилась с 1924 г. по 1926 год. Длина плотины по гребню составляет – 186 м. Высота – 62 м. 0 чертание – криволинейное, средняя часть очерчена радиусом – 130 м. Ширина основания – 51 м. Емкость водохранилища – 46 млн. м3. В ночь на 13 марта 1928 года плотина рухнула /разломалась/ и вода потоком высотой 30 метров, хлынула вниз по долине, сметая все на своем пути, причиняя огромный ущерб и унося много жертв. Бетонные блоки объемом до 2500 м3 были отнесены в низ по течению на 800 м.

Основание плотины было сложено неоднородными грунтами: на левом берегу и в центре – сланцы, на правом берегу – красный конгломерат. Перед постройкой плотины инженерно-геологические изыскания в требуемом объеме не были выполнены. Так, не были изучены прочностные свойства грунтов основания, возможное изменение этих свойств при увлажнении.

В чем причина катастрофы? По единодушному мнению ряда комиссий катастрофа произошла в результате изменения физико-механических свойств грунтов под влиянием воды. Эти свойства, как уже отмечалось, предварительно не были изучены.

Составными частями конгломерата являются глина и гипс. Гипс растворился, глина размягчилась, в результате прочность грунта, как показали опыты, упала в 2–3 раза.

Прочность сланцев колебалась от 250 до 770 кг/см2 и не уменьшилась под воздействием воды. Но слоистая структура способствовала скольжению верхних слоев основания вниз по течения под влиянием давления воды.

Таким образом, в результате выщелачивания гипса увеличилась фильтрация под плотиной, что привело к образованию крупной промоины. Нижняя часть плотины обрушилась в промоину и увлекла, за собой верхнюю часть.

В образовавшийся обрыв хлынула, вода, вслед за чем была смыта та часть плотины, которая стояла на сланцах.

По аналогичным причинам произошла катастрофа плотины Аустин (Техас США) в 1900 г., плотины Селла Зереино /Италия/ в 1955 г. и ряд других плотин, когда прочность и водопроницаемость оснований не были достаточно изучены при проведении изысканий.

Авария шестисекционного 96-квартирного кирпичного жилого дома

(г. Тула, Россия).

Типовой пятиэтажный дом с продольными несущими стенами, подвалом и магазином в первом этаже, возведенный на 90% до плит совмещенной кровли, обрушился в одной из секций на высоту всех пяти этажей (рис. 2, а). Обследование аварийного здания и изучение проектной документации показало следующее.

Сборные железобетонные прерывистые фундаменты, заложенные относительно пола подвала на 20 см, просели в середине здания по наружной оси В

до 54 см и сместились внутрь подвала до 70 см. Бетонная подготовка пола подвала отсутствовала. По длине здания смещения и осадки фундаментов были неравными. Указанные деформации привели к образованию в подвале валов выпирания грунта шириной 1,2…1,5 м и высотой 0,6…1,0 м. По средней оси Б

максимальные осадки фундаментов составили 54 см со смещением в сторону оси А до 20 см (рис. 2, б, в, г). Валы выпирания располагались здесь по обе стороны стены подвала. По оси А

осадок и смещений фундаментов отмечено не было.

Все размеры приведены в метрах

Рис. 1.1. Аварийные деформации жилого дома в г. Туле

а – развитие деформаций в фасадной стене; б – смещение несущих стен в плане; в-поперечный разрез здания; г – смещение фундаментов. 1 – обрушившаяся часть; 2 – отклонение стены;