Розробка ефективних технологічних рішень ліквідації аварій в каналізаційних колекторах

Міністерство освіти і науки України

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури

 

Коваленко Аліна Василівна

 

УДК 628. 24+69. 059

 

 

05. 23. 08 – технологія промислового і цивільного будівництва

 

Автореферат

на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Харків-2002рік

 

Дисертація є рукописом.

Робота виконана на кафедрі “Технологія будівельного виробництва” Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Корінько Іван Васильович, доцент Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Менейлюк Олександр Іванович, старший науковий співробітник Одеської державної академії будівництва та архітектури кандидат технічних наук, доцент Романушко Євген Григорович, доцент Київського національного університету будівництва та архітектури.

Провідна організація: Придніпровська державна академія будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України, м. Дніпропетровськ.

Захист відбудеться 30. 05. 2002 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64. 056. 01 в Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

 

 

Актуальність теми. Довжина каналізаційних мереж в Україні складає більше 57 тис. км. Діючі колектори, при будівництві яких в основному використовувався бетон і залізобетон, мають діаметр 0, 6-3, 5 м і більше і закладені на глибині 4-10м (трубопроводи) та 10-70м (тунелі). Каналізаційні трубопроводи являються лінійно-протяжними спорудами і працюють спільно з оточуючим їх масивом грунту.

Експлуатаційна надійність каналізаційних тунелів забезпечується міцністю обробки. Як підтверджено цілим рядом зарубіжних і вітчизняних досліджень, одною із головних причин передчасного руйнування склепіння бетонної обробки безнапірних каналізаційних тунелів являється газова корозія. Висота можливого вивалу грунту в місці завалу, як правило, визначається в залежності від розмірів поперечного перетину тунеля і коефіцієнту міцності грунту. Відновлювальні роботи в місцях локального вивалу ведуться, як і при будівництві, відкритим і закритим способами.

Дослідження показали, що найбільш імовірні локальні вивали виникають в місцях гірського тиску, тобто в місцях пересічення тунелем зони нестійких водонасичених грунтів.

Небезпека завалу багатократно зростає якщо склепіння залізобетонної обробки має значні руйнування, визвані впливом агресивного середовища. В результаті обвалу тунельної обробки відбуваєтся деформація поверхні грунту. Нестійка стабілізація грунту надалі загрожує завалами великих масивів грунту, особливо водонасиченого, нестійкого типу пливунів.

Дослідженню факторів, які спричиняють руйнування конструкцій каналізаційних колекторів і розробці технології і організації робіт по їх відновленню, вибору будівельних матеріалів для цих робіт присвячені наукові праці І. О. Абрамовича, Д. Ф. Гончаренка, І. В. Корінька, Ю. Б. Клейна, В. М. Бабаєва, Г. Я. Дрозда, В. Д. Дмитриєва, С. С. Душкіна, Д. Штайна, Б. Майдла та інших.

Проте питання, які пов’язані з локальними обвалами залізобетонних обробок, вивалами і обвалами грунту в каналізаційних колекторах та їх ліквідації, в цих дослідженнях розглянуті недостатньо.

Аварії в тунелях глибокого та неглибокого закладання відбуваються не часто і аналіз виникнення не завжди знаходить відображення в спеціальній літературі. На сьогодні відсутні глибокі дослідження, які висвітлюють проблеми ліквідації аварій в підземних спорудах.

Приймаючи до уваги, що в багатьох містах України каналізаційні тунелі глибокого закладання знаходяться в передаварійному стані, проведення досліджень і розробка рішень, які направлені не тільки на ліквідацію аварій в стислі строки, але й на їх попередження являються своєчасними.

Тому розробка технічних, технологічних і організаційних рішень, які направлені на ліквідацію можливих локальних завалів в тунелях і мікротунелях в стислі строки актуальна.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана в рамках роботи Науково-координаційної експертної ради з питань ресурсів і безпеки експлуатації конструкцій будівель і машин при Президії Національної академії наук України. Її автор являється співвиконавцем держбюджетної теми “Розробка організаційно-технологічних і технічних рішень по ліквідації аварій на підземних комунікаціях”, (номер державної реєстрації 010U001208), яка виконується на кафедрі технології будівельного виробництва Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури.

Мета досліджень – розробка технологічних рішень, які підвищують ефективність ремонтно-відновлювальних робіт при ліквідації аварій в каналізаційних колекторах.

Об’єкт досліджень- каналізаційні колектори глибокого закладання.

Предмет дослідження – технологічні і технічні параметри ремонтно-відновлювальних робіт при ліквідації аварій.

Методи дослідження – статистичний аналіз, натурне обстеження, моделювання, теорія пружності, системний аналіз.

Задачі досліджень:

дослідити фактори, що впливають на довговічність експлуатації та причини, які приводять до аварій в каналізаційних колекторах;

проаналізувати існуючі технології ремонтно-відновлювальних робіт, які застосовуються при ліквідації аварій в колекторах; визначити вплив підземних ремонтно-відновлювальних робіт на величину вертикальних деформацій поверхні землі;

розробити технологічні та організаційні рішення, які забезпечують проведення аварійно-відновлювальних робіт в стислі строки і з раціональними затратами.

Наукова новизна роботи:

в результаті дослідження процесів, що проходять при аваріях на каналізаційних колекторах глибокого закладання визначено вплив підземних відновлювальних робіт на величину вертикальних деформацій поверхні землі;

розроблена методика розрахунку несучої здібності зруйнованих газовою корозією конструкцій каналізаційного колектора, яка дає можливість визначати зусилля і навантаження, що виникають в них в період передаварійних і аварійних ситуацій і приймати рішення