Внезапное обрушение зданий, сооружений, пород

Все здания состоят из следующих основных конструктивных элементов: фундаментов, стен, покрытий, перекрытий, перегородок, лестниц, окон и дверей.
В настоящее время применяются в основном следующие конструктивные схемы жилых зданий: с продольными несущими наружными и внутренними стенами,
с поперечными несущими стенами, с неполным каркасом и с полным каркасом. По функциональному назначению объекты (здания) подразделяют на две основные группы: гражданские и промышленные.

К гражданским относят здания, предназначенные для обслуживания бытовых, коммунальных и общественных потребностей людей. В эту группу входят жилые, общественные и коммунальные здания.

К промышленным относят здания, в которых выполняются различные производственные процессы, связанные с добычей сырья, его обработкой
и производством различного вида продукции.

Жилые здания подразделяют на группы в зависимости от назначения, объемно-планировочных и конструктивных решений, долговечности и степени огнестойкости. По назначению жилые дома составляют три подгруппы: жилые дома постоянного, временного и кратковременного проживания.

Жилые дома постоянного проживания – это дома, в которых население проживает постоянно в течение длительного срока. Основным планировочным элементом таких домов является квартира и в нормах проектирования их относят
к квартирным домам.

К жилым домам для временного проживания относят общежития; они обычно компонуются по коридорной схеме планировки – жилые комнаты располагаются по обеим сторонам коридора.

К группе жилых домов для кратковременного проживания относятся гостиницы, мотели, пансионаты. Эти типы домов выполнены, как и общежития, по коридорной схеме. Объемно-планировочные решения характеризуются этажностью и планировкой[52].

По этажности дома классифицируют на малоэтажные и многоэтажные.
В группе многоэтажных домов безлифтовые дома высотой 3-5 этажей относят
к средней этажности. К малоэтажным относят дома высотой в один и два этажа. По планировочному признаку они бывают: индивидуальные одноквартирные, двухквартирные (спаренные), многоквартирные, блокированные и секционные. Многоэтажные дома по планировочному признаку подразделяют на секционные, коридорные и галерейные.

Жилые здания делят также на классы по степени долговечности конструктивных элементов и по огнестойкости основных конструктивных элементов: стен, перекрытий, перегородок и несущих опор.

К первому классу относят жилые дома, в которых конструктивные элементы не ниже I степени огнестойкости, а ограждающие конструкции рассчитаны на срок технического износа не менее 100 лет. Ко второму классу – дома II степени огнестойкости и долговечностью ограждающих конструктивных элементов не менее 50 лет. К третьему – дома с огнестойкостью не ниже III степени и долговечностью ограждающих конструктивных элементов не менее 50 лет. К четвертому классу относят дома с долговечностью ограждающих конструктивных элементов не меньше 20 лет (огнестойкость этого класса зданий не нормируют).

Причины разрушения и вторичные поражающие факторы. Разрушение зданий характеризуются переходом образующих их строительных конструкций
в два вида аварийного состояния: первый – наступление предела прочности конструкций; второй – обрушение конструкций.

Состояние разрушенного здания в значительной степени зависит от причины, вызвавшей разрушение. Как правило, разрушение зданий происходит в результате внешнего воздействия (ЧС и др.) или связано с их собственным состоянием (прочностью, устойчивостью)[53].

К причинам и предпосылкам разрушения зданий, связанным с их собственным состоянием относятся:

неудачные проектные решения и отступления от проекта; некачественное изготовление и монтаж конструкций; перенапряжения в результате недооценки действующей нагрузки; дефектность оснований, на которых установлены конструкции; потеря устойчивости; аварии в результате усталости, вибраций, коррозии и старения материалов; нарушение правил эксплуатации конструкций.

Объектом АСР обычно являются полуразрушенные или поврежденные здания и сооружения, поэтому может происходить их дальнейшее разрушение или повреждение во время проведения АСР.

Признаками возможного обрушения поврежденных конструкций являются:

при каменных (кирпичных) конструкциях – отклонение стен, трещины, нарушение связи стен, стен и перекрытий;

при железобетонных конструкциях – осыпание бетона, обнажение арматуры, трещины и деформации, повреждения стяжек сборных конструкций;

при металлических конструкциях – искривление и разрыв элементов, повреждение сварных швов, заклепочных соединений; при деревянных конструкциях – разлом элементов, повреждение сопряжений, выпучивание или провисание конструкций.

Степень разрушения определяется по следующим признакам:

слабые повреждения – слабые повреждения материала и неконструктивных элементов: тонкие трещины в штукатурке, в соединениях перекрытий со стенами, между панелями, в разделке дверных коробок, в карнизах и фронтонах, откалывание небольших кусков;

умеренные повреждения – значительные повреждения материала
и конструктивных элементов здания: падение пластов штукатурки, сквозные трещины в перегородках, глубокие трещины в карнизах и фронтонах, слабые повреждения несущих конструкций, тонкие трещины в несущих стенах, незначительные деформации и небольшие отколы бетона или раствора в узлах каркаса и стыках панелей;

тяжелые повреждения – разрушение конструктивных элементов здания: обвалы частей перегородок, карнизов, фронтонов; значительные повреждения несущих конструкций, сквозные трещины в несущих стенах, значительные деформации каркаса, заметные сдвиги панелей, выкрошивание бетона в узлах каркаса;

разрушения несущих конструкций – проломы и провалы в несущих стенах, разрывы стыков и узлов каркаса, нарушение связей между частями здания, обрушение отдельных панелей перекрытия и крупных частей здания;

обвалы – обрушение несущих конструкций, полное обрушение зданий
с потерей их формы.

Структура завалов зависит от материала, из которого были сооружены разрушенные здания. Они классифицируются:

завалы I типа – «железобетонные завалы», состоящие из обломков железобетонных и бетонных конструкций с включением обломков кирпичной (каменной) кладки, битого кирпича, металлических и деревянных конструкций;

завалы II типа – «кирпичные (каменные)», состоящие из кирпичных (каменных) глыб и битого кирпича с включением обломков железобетонных, бетонных, металлических и деревянных конструкций.

При разрушении кирпичных промышленных зданий характерна следующая структура завалов: кирпичные глыбы до 1 м³ – 20 %, обломки железобетонных
и бетонных конструкций до 0,8 м³ – 60 %, деревянные конструкции – 3 %, металлические конструкции (в том числе станочное оборудование) – 10 %, строительный мусор – 7 %.

При разрушении крупнопанельных зданий: обломки железобетонных
и бетонных конструкций (до 0,8 м³) – 75 %, деревянные конструкции – 18 %, металлические конструкции – 2 %, строительный мусор – 5 %.

Структура завалов по весу обломков при разрушении производственных одноэтажных и многоэтажных зданий: очень крупные обломки (более 5 т) – 60 %, крупные обломки (2–5 т) – 10 %, средние обломки (0,2–2 т) – 20 % – для стен из крупных панелей, 5 % –для стен из кирпича.

Поражение людей и определение вероятного количества пострадавших. Разрушение зданий сопровождается блокированием людей в завалах,
в полуразрушенных зданиях на верхних этажах и их поражением, при этом число безвозвратных потерь в среднем может составлять величину равную 10-20 % от общего числа пострадавших. Большое количество погибших в течение двух суток
с момента начала ЧС находится в верхних слоях завала, причем в абсолютном выражении для верхних слоев завала число погибших превышает число живых, находящихся в данном слое завала. По мере разборки завалов количество людей, извлекаемых живыми, растет. Начиная с 3-4 суток с начала обрушения здания люди, находящиеся под завалами живыми, начинают гибнуть от переохлаждения, жажды
и других причин. В результате после 7-10 дней шансы обнаружить живого человека в завале практически равны нулю.

Спасение людей, оказавшихся под завалами, во многом зависит от оператив­ной работы органов управления (ОУ) и от взаимодействия между органами управле­ния сил, привлекаемых к работам в зоне ЧС, различными АСФ и ПСФ и службами обеспечения. Большое значение имеют степень их подготовленности, наличие необходимых средств спасения, применяемые спасательные технологии.

Основными условиями, обеспечивающими эффективность проведения АСР, являются:

рациональная организация АСР и использование прогрессивных технологий их ведения; подготовленность руководителей и спасателей; наличие технических средств и их состояние; экипировка спасателей; организация питания, обогрева
и отдыха спасателей.

Для эффективного проведения АСР необходимо:

своевременное получение и обработка оперативной информации оперативным дежурным ЦУКС (ЕДДС, ОУ по делам ГОЧС или АСФ);

эффективная организация руководства работами;

своевременный выезд в зону ЧС;

организация и ведение разведки в зоне ЧС;

оперативное начало АСР в зоне ЧС;

определение продолжительности ведения АСР;

организация работы взаимодействующих служб территориальной (местной) подсистемы РСЧС;

организация штаба руководства;

определение границ зоны ЧС и разбивка зоны ЧС на участки;

организация сменной работы на объекте ЧС;

определение состава смены АСФ на участке;

организация и ведение поиска пострадавших;

организация и проведение работ по обрушению ненадежных фрагментов конструкций зданий, сооружений;

распределение техники (автокранов, погрузчиков и др.) по участкам;

организация системы радиосвязи.

При проведении АСР на высотных объектах основным поражающим фактором является возможность падения человека с высоты, вторым фактором
– возможность падения на спасателя или на участника АСР различных предметов, элементов конструкций сооружений, снаряжения и т.д.

В домах различных конструкций имеются различные силовые элементы, связи, узлы соединений, от прочности которых зависят устойчивость зданий, характер образующихся завалов и некоторые элементы, которые могут быть использованы как опорные точки или места страховки при проведении АСР на верхних этажах. Для этого используются также оконные и дверные переплеты, лестничные марши и т.д. Значительный интерес при проведении АСР могут представить элементы домов (карнизы, крыши, балконы и др.), так как именно
в этих местах приходится находить места страховки, закрепления веревок
и организации перил. Промышленные сооружения более устойчивы к разрушениям и имеют значительно больше опорных элементов для проведения АСР (фермы подвесных потолков, поперечин и т.д.).

Влияние временных и климатических факторов на проведение АСР. На продолжительность и эффективность ведения АСР влияют погода и время суток. При температуре воздуха ниже минус и выше плюс 25 ⁰С, а также в темное время суток коэффициент снижения производительности равен 1,5. При сплошном дожде
в теплую погоду этот коэффициент равен 1,2-1,3, а в холодную – 1,4-1,5. В зимнее время при температуре до -30 ⁰С и скорости ветра 10 м/с коэффициент достигает 1,8. Дождь и снег значительно усложняют выполнение АСР, увеличивают опасность падения при работах на верхних этажах разрушенного здания. Ветер опасен для человека не только переохлаждением. Сильный ветер может сбросить идущих по отвесу спасателей, снести или порвать снаряжение. Высотные объекты особенно подвержены воздействию грозы и молний. Туман значительно затрудняет ориентирование на высоте: в тумане почти невозможно правильно визуально определить расстояние, крутизну или относительную высоту.

Вторичными факторами, влияющими на сложность и продолжительность АСР являются: пожарная обстановка (горение, тление, задымленность); зараженность территории и объектов проведения работ, наличие в воздухе АХОВ вследствие повреждения хранилищ (аммиака, хлора и др.), пожаров; разрушение КЭС.