Розробка ефективних технологічних рішень ліквідації аварій в каналізаційних колекторах

теоретично обгрунтовані і розроблені технологічні рішення по ліквідації аварій на каналізаційних колекторах, відзначною особливістю яких є подвійний захист масиву і поверхні грунту від зсувів і деформацій, зустрічне протиснення кілець вторинної обробки і безпечне проведення аварійно-відновлювальних робіт.

Практична значимість одержаних результатів досліджень полягає в розробці та впровадженні технічних, технологічних і організаційних рішень,

які дозволяють ліквідувати аварії в каналізаційних тунелях глибокого закладання в стислі строки і при умові безпечного проведення ремонтно-відновлювальних робіт.

Особистий вклад автора. Автором дисертаційної роботи розроблені технологічні, технічні і організаційні рішення, впровадження яких дозволяє підвищити ефективність ремонтно-відновлювальних робіт при ліквідації аварій в каналізаційних тунелях.

Апробація роботи. Основні положення і результати доповідались на 55-й та 56-й науково-технічних конференціях Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури в 2000 та 2001 роках, на

науково-технічній конференції “ Проблеми і перспективи очистки та повторного використання води” в Харківській державній академії міського господарства (2001р), а також на міжнородному конгресі “ЕТЕВК-2001” (Ялта, 2001р.).

Публікації. По результатах дослідження опубліковано 8 наукових робіт.

Обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох глав, висновків та пропозицій, списку літератури з 70 найменувань, додатків; викладена на 142 сторінках машинописного тексту, в тому числі 94 сторінки основного тексту, 47 рисунків, 7 таблиць, 2 додатка.

 

 

В дисертації обгрунтована актуальність вибраної теми. Поставлена мета і завдання, приведені основні положення і результати, які виносяться на захист.

В першій главі констатовано, що головним показником експлуатації мереж і споруд водовідведення є надійність, яка в більшій або меншій мірі визначається рівнем будівельної техніки. Слід відзначити, що достатньо старі міські каналізаційні мережі нашої країни потребують уже сьогодні прийняття радикальних мір по плануванню та здійсненню ремонту, приведення каналізаційних мереж в належний стан.

Щороку на каналізаційних мережах України відбувається дві аварії на 1 км, що значно перевищує аналогічні показники в країнах Західної Європи.

В роботі розглянуті окремі приклади аварій на каналізаційних колекторах в Україні і за кордоном. Приведені причини, які привели до руйнування конструкцій.

Друга глава присвячена дослідженню факторів, які впливають на експлуатаційну надійність каналізаційних колекторів.

Розглянуто стан каналізаційних мереж в різних містах України, зазначені причини передчасного зносу і аварійного стану колекторів. Класифіковані фактори, що спричиняють руйнування тунелів. Виявлено, що газова корозія є головною причиною руйнування конструкцій, в першу чергу залізобетонних.

На основі виконаного в даній главі аналізу, установлено, що експлуатаційна надійність каналізаційних тунелів і мікротунелів забезпечується при дотриманні основної вимоги – межа міцності конструкцій повинна перевищувати величину гірського тиску та інших зовнішніх навантажень.

Дослідження показали, що зони нестійкого водонасиченого грунту, які пересікають тунелі і мікротунелі, потенційно являються аварійно- небезпечними. В роботі запропонована формула визначення можливого вивалу грунту.

В третій главі досліджено технологічний процес аварійно-відновлювальних робіт.

Як будівництво, так і відновлення підземних споруд пов’язано зі змінами природного напружено-деформованого стану грунтового масиву, при якому можуть виникнути незворотні руйнування грунтів. Характер виявлення і область поширення руйнувань визначається цілим рядом факторів і, в першу чергу, способом виконання аварійно-відновлювальних робіт. Так, при відновлюванні підземних виробок відкритим способом порушення грунтів виникають, головним чином, біля стін підземної споруди в межах призм обвалу, обмежених площинами сковзання, які нахилені під кутом =450-  /2 до вертикалі.

Якщо відновлення підземної споруди здійснюється закритим способом, то порушення грунтового масиву охоплює деяку область над підземною виробкою і в залежності від глибини закладання останньої можуть досягти поверхні землі. У цьому випадку можливі просадки фундаментів, розміщених поблизу споруд і підземних комунікацій, пошкодження шляхового покриття і трамвайної колії над підземною спорудою, яка будується, що в свою чергу, негативно впливає на умови руху наземного транспорту.

Все це потребує прийняття спеціальних заходів, які направлені на обмеження зсувів і деформацій поверхні землі, а також на захист будівель і інженерних комунікацій, які істотно впливають на вартість ремонтно-відновлювальних робіт.

Порушення грунтового масиву при відновленні підземних споруд закритим способом характеризується утворенням мульди зсуву, яка являє собою частину земної поверхні, в межах якої відбуваються зсуви і деформації грунту.

Розглянуто фактори, що впливають на інтенсивність процесу деформації грунтового масиву поверхні землі, серед яких: геологічні і гідрогеологічні умови; особливості планування і забудови даного міського району; наявність підземних комунікацій і споруд; форма, розміри і глибина закладання підземної споруди, яка відновлюється; об’ємно-планувальні і конструктивні рішення; організація і технологія будівництва надземної споруди та інш.

Враховуючи, що при відновленні підземних споруд зсуви і деформації поверхні землі визначаються сукупністю згаданих факторів, то для кількісної оцінки зсувів і деформацій поверхні землі необхідно виконувати теоретичні і експериментальні дослідження.

Незважаючи на достатньо високу ефективність лабораторних досліджень, вони не завжди дозволяють одержати точний прогноз зсувів і деформацій грунтового масиву і поверхні землі, головним чином, через трудність моделювання та похибки вимірювань. Тому в багатьох випадках необхідні спостереження вимірів безпосередньо на підземному об’єкті, що відновлюється.

Прогнозування характеру та інтенсивності процесу зсуву і деформацій грунтового масиву і земної поверхні дозволяє приймати необхідні заходи по

попередженню і обмеженню поверхневих порушень грунту, забезпеченню стійкості будов і споруд під час проходки обвалу