Хлевнюк Тамара Вікторівна. Підвищення надійності оцінки сейсмобез-пеки будівель різного технічного стану при техногенних вибухах

Краткое описание

Хлевнюк Тамара Вікторівна. Підвищення надійності оцінки сейсмобез-пеки будівель різного технічного стану при техногенних вибухах. : Дис... канд. наук: 05.15.03 - 2009.

Хлевнюк Т.В. Підвищення надійності оцінки сейсмобезпеки будівель різного технічного стану при техногенних вибухах. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 Відкрита розробка родовищ корисних копалин”. Національний технічний університет України „КПІ”, Київ, 2009.
Дисертація присвячена удосконаленню методики прогнозування сейсмобезпеки будівель різного технічного стану для розрахунку сейсмобезпечних параметрів підривних робіт. Наукова новизна: встановлені закономірності зміни допустимої швидкості коливань будівлі в залежності від діапазону частотного спектра дії сейсмічної хвилі; встановлений коефіцієнт послаблення міцності для оцінки послаблених тріщинами будівель в залежності від об’ємної тріщинної порушеності капітальних стін; одержані залежності по визначенню допустимої масової швидкості коливань для таких будівель та розрахунки сейсмобезпечних параметрів підривних робіт на кар’єрах з урахуванням амплітудно-часових складових системи "грунт-будівля".
У роботі використовується сучасна система контролю і апаратура для сейсмовимірювальних досліджень при виконанні промислових вибухів.
Виконано оцінку впливу сейсмовибухових хвиль через ґрунтову основу на інженерні будівлі. Встановлено, що критеріями оцінки сейсмобезпеки вибуху для охоронних будівель є амплітуда масової швидкості коливань та її частота. Отримано залежності, які дозволяють оцінити допустимі норми сейсмічних коливань для цегляних та глинобитних будівель, в тому числі ослаблених тріщинами. Досліджено спільне коливання системи "грунт-будівля", у тому числі вплив частотних характеристик будівель на їх сейсмостійкість також під час підривних робіт. Обгрунтовані сейсмобезпечні параметри промислових вибухів у кар"єрах.

Дисертація містить нове рішення актуальної наукової задачі по удосконаленню методики оцінки сейсмобезпеки ослаблених тріщинами будівель шляхом доповнення існуючого критерію сейсмічної безпеки по допустимій швидкості коливань грунту в підвалинах будівель, з урахуванням їх частотних характеристик для розробки рекомендацій з сейсмобезпечного ведення підривних робіт.
Основні наукові висновки і практичні рекомендації базуються на результатах аналітичних і експериментальних досліджень і їх можна звести до таких положень.
1. Проведений аналіз теоретичних і експериментальних досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів, а також узагальнення досвіду з гірничої сейсміки свідчать, що масштаби промислових вибухів орієнтовані на існуючу Шкалу інтенсивності сейсмічних хвиль від вибухів стосовно оцінки сейсмостійкості по допустимій швидкості коливань грунту в підвалинах будівель, у тому числі ослаблених тріщинами, не враховують не тільки ослабленість їх по відношенню до первинного стану, але й частотних характеристик СВХ і власних коливань конструкцій будівлі .
2. Вперше аналітично обґрунтовані і експериментально підтверджені допустимі значення швидкості коливань грунту в підвалинах будівель і скорегована існуюча Шкала інтенсивності сейсмічних коливань під час вибухів (бальності) та масштаби вибухів, з урахуванням частотних характеристик коливань частинок ґрунту й власних коливань будівель.
3. Вперше аналітично і експериментально проведена оцінка хвильових процесів в умовах виконання промислових вибухів для одержання початкових розрахункових даних, на основі яких з урахуванням наявності тріщин у несучих стінах будівлі та властивостей ґрунтів, по яких поширюється сейсмовибухова хвиля й на яких розташовані будинки, розраховуються параметри підривних робіт, які не перевищують установлені допустимі норми по швидкості коливань частинок ґрунту в їхній основі.
4. Встановлені критерії сейсмічних хвиль, викликані промисловими вибухами різного масштабу, і рівнем їх негативного впливу, що найкраще корелюють з пошкодженнями будівель, у тому числі ослаблених тріщинами, й установлені для них допустимі значення (норми) з урахуванням часового параметру хвилі, власних коливань будівлі, фізичних властивостей матеріалу забудови й ступеню ослабленості тріщинами.
5. Вперше за результатами досліджень в промислових умовах, з урахуванням результатів аналітичних та експериментальних досліджень щодо визначення головних критеріїв впливу сейсмовибухових хвиль на будівлі, розроблені та перевірені на практиці сейсмічні норми оцінки сейсмобезпеки підривних робіт для будівель різного технічного стану масової забудови (саманні, цегельні, у тому числі ослаблені тріщинами). Установлено, що максимальна амплітуда швидкості коливань отримана із сейсмограми вибуху зі збільшенням її частоти приводить до збільшення допустимої норми сейсмоколивань на будівлі, що дозволяє збільшити масштаби вибухів.
6. Вперше розроблена та перевірена в промислових умовах комплексна методика розрахунку масштабів вибухів, які не створюють перевищень визначених автором допустимих зусиль на конструкції будівель,у тому числі ослаблених тріщинами, з урахуванням частотних характеристик коливань ґрунту й будівлі.
7. Реалізація результатів дослідження при проведенні підривних робіт з застосуванням прийнятого критерію оцінки сейсмобезпеки і норм для будівель масової забудови, розташованих поблизу границь кар’єрного поля, підтвердили їх достовірність, оскільки за весь період не тільки не було зафіксовано будь-яких пошкоджень в найслабших житлових будівлях (осипання штукатурки та ін.), але й нормалізувався психологічний стан місцевих жителів. Це дало змогу отримати очікуваний економічний ефект за рахунок забезпечення роботи підприємства без зупинок у розмірі 1,0 млн. грн.