Новости дня

Мероприятия

Задать вопрос участникам круглого стола
Закрыть
Вопрос участнику
Защита от автоматического заполнения   Введите символы с картинки*
Задать вопрос участникам круглого стола
Закрыть
Вопрос участнику
Защита от автоматического заполнения   Введите символы с картинки*

Учёные уточнят нормы возведения объектов

Транспорт | Вторник | 06.04.2010 | 16:54
Транспортные объекты возводят по устаревшим регламентам сейсмостойкости
Транспортные объекты возводят по устаревшим регламентам сейсмостойкости | Транспорт
Gudok.ru
Евгений Курбацкий,
заведующий кафедрой «Подземные сооружения» МГУПСа, д.т.н.

В последнее время на нашей планете произошла целая череда мощных землетрясений, принёсших большие человеческие жертвы. Была разрушена инфраструктура, в том числе железнодорожные линии, мосты и тоннели.

– Евгений Николаевич, можно ли защититься от подобных ударов стихии?


– Уменьшить колебания грунта при сейсмических воздействиях нельзя, но смягчить их последствия нам вполне под силу. Надо лишь привести в соответствие с требованиями времени отечественные нормативные документы, остающиеся пока на уровне 70-х годов прошлого столетия.

Кроме того, строительные нормы и правила, рекомендующие возможные методы расчёта сооружений на сейсмические воздействия, следует регулярно пересматривать.

В целом ряде стран считается нецелесообразным и экономически невыгодным составлять проекты таким образом, чтобы при воздействии сильных землетрясений конструкции работали только в упругой стадии. Там допускаются разрушения отдельных элементов, ограничивающиеся пластическими деформациями колонн, устоев и т.п., которые относительно легко доступны для обследования, ремонта и не приносят большого вреда конструкции в целом. 

Одновременно в этих странах разработаны очень подробные руководства по расчёту транспортных сооружений на сейсмостойкость, помогающие проектировщикам определять исходные данные, модели сооружений, способы и методы расчётов, а также способы сейсмоизоляции.

В американских, канадских и европейских нормах расчёт конструкций производится на воздействие землетрясений двух различных уровней, а в японских учитываются подземные удары трёх уровней. Кроме того, в них можно найти величины динамических характеристик конструкционных материалов и грунтов с учётом нелинейного поведения и пластичности. Тем не менее наличие жёсткой регламентации при расчётах сооружений на сейсмостойкость не ограничивает мастерство и искусство проектировщиков. 

– Возможны ли крупные землетрясения в нашей стране?


– В европейской части страны, где расположены крупные города, сейсмоопасных зон нет.

В число потенциально опасных территорий входит  прежде всего  остров Сахалин, где нередко наблюдаются подземные толчки, а в 1995 году произошло мощное землетрясение, а также Якутия, Иркутская область, регион Байкало-Амурской магистрали.
Особое внимание хочу обратить на Краснодарский край и Сочи – столицу  Олимпиады-2014, находящиеся также в сейсмически активном районе.

Безусловно, на всех этих территориях необходимо строить сейсмостойкие сооружения. Однако, к сожалению, в России до сих пор при строительстве зданий и транспортных сооружений применяют устаревшие нормативы, действующие с 1981 года. За тридцать прошедших лет появились новые методы расчёта, сверхмощные компьютеры и программные комплексы, другие строительные материалы и сейсмоизолирующие устройства. Тем не менее нашим проектировщикам по-прежнему приходится руководствоваться правилами, разработанными совсем для других условий.   

Впрочем, есть надежда, что в ближайшей перспективе в нашей стране  эти нормативные акты всё же будут пересмотрены. Дело в том, что летом прошлого года во многом благодаря моей статье, опубликованной в вашей газете, по этой проблеме при Министерстве регионального развития РФ создали экспертную комиссию по сейсмическому строительству. В её состав наряду со мной вошли ещё 18 видных российских специалистов. 

Уже дважды мы рассматривали новые актуализированные варианты проектов нормативных документов по строительству объектов в сейсмоопасных зонах. И если нормы возведения зданий уже пересмотрены, то раздел «Транспортные сооружения» был переписан без изменения старых норм.

Считаю, что раздел «Транспортное строительство в сейсмических районах»  должен быть выделен  в отдельный документ. Вряд ли нужно доказывать, что мосты, тоннели, насыпи и выемки железнодорожных трасс существенно отличаются от зданий, что расчёт таких сооружений нельзя выполнять по формулам, разработанным для домов.

– И всё-таки, каковы особенности транспортных сооружений?


– Они, как правило, имеют большую протяжённость, поэтому на разные опоры при землетрясении могут оказываться различные воздействия.

Из-за того, что собственные частоты мостов попадают в область доминирующих частот землетрясений, при сейсмических толчках проявляются опасные резонансные явления. К сожалению, в новом проекте актуализированной редакции СНиПа «Строительство в сейсмических районах» в разделе «Транспорт­ное строительство» всего лишь 2,5 страницы отводится мостам и по половине страницы –  тоннелям и земляному полотну.

Отмечу, что аналогичные зарубежные регламенты содержат более 200 страниц. Из моего личного общения с проектировщиками, занимающимися проектированием сооружений для сейсмически активных районов и обращающимися за консультациями, вижу, что им явно не хватает необходимой для расчёта информации. В соответствии с существующими отечественными нормами повреждаемость конструкций при землетрясениях учитывается простым умножением нагрузки на коэффициент, меньший единицы.
То есть сооружение рассчитывается на нагрузку, по величине иногда в четыре раза меньшую возможной величины при сильных подземных толчках. Поэтому при максимальном землетрясении может произойти повреждение сооружения.  Но какое именно, сказать невозможно, так как необходимые для этого расчёты не проводятся.         

Сейчас многие отечественные проектные институты закупили мощные программные комплексы, позволяющие рассчитывать сложные сооружения с учётом многих факторов, но использовать их не могут, так как получаемые специалистами на компьютерах модели не согласуются с уже давно устаревшими нормами строительства.

– А как же тогда возводят олимпийские объекты, ведь, по прогнозам учёных, в районе Сочи возможны землетрясения силой до 9 баллов?


– В настоящее время уже проектируется и строится большое количество гражданских и транспортных объектов для будущей Олимпиады. Все сооружения должны быть возведены в сейсмостойком исполнении.

Однако при отсутствии современных норм, регламентирующих проектирование сооружений в районах с повышенной сейсмической активностью, это непростая задача.  Для выхода из положения для каждого объекта разрабатывают специальные технические условия строительства спортивных сооружений с учётом всех современных требований по сейсмостойкости.
Именно на таких условиях проектируются олимпийский стадион на 40 тыс. мест, большая ледовая арена для хоккейных матчей, Дворец фигурного катания и шорт-трека, ледовая арена для кёрлинга, конькобежный центр, лыжные и горнолыжные комплексы, биатлонный комплекс, Олимпийская деревня и многое другое.

Что касается транспортных объектов, то их возводят в районе Сочи по устаревшим регламентам. Хотя в настоящее время существует большое разнообразие специальных устройств, которые могут уменьшить сейсмическое воздействие на сооружения. Но в существующих нормах о сейсмоизоляторах и способах их расчёта даже не упоминается.

Сотрудники МГУПСа, в частности кафедры «Подземные сооружения», имеют большой опыт обследования и испытания мостов, тоннелей и других объектов в сейсмически опасных районах.  В частности, такие работы мы проводили под контролем инспекторов МАГАТЭ на строительной площадке атомной станции в Бушере (Иран). При этом был проведён анализ большого количества нормативных документов Японии, США, Канады и ряда европейских стран.

На основании этого анализа мы разработали принципы построения и возможное содержание современных норм «Транспортное строительство в сейсмических районах», подготовили материал для их создания в кратчайшие сроки. Уверен, что специалисты нашего университета в состоянии в течение года подготовить проект новых норм. Но для этого нужна поддержка  Министерства транспорта, Министерства регионального развития и МЧС РФ.

Беседовал Александр Давидьянц.

Справка «Гудка»
Земная кора состоит из гигантских тектонических плит, которые перемещаются относительно друг друга.
Хотя эти перемещения составляют всего 2–18 см в год, в местах соприкосновения плит создаются большие напряжения и накапливается энергия.
Когда они достигают критической величины, которую не выдерживают горные породы, на границах контакта происходит разрушение пород, сопровождающееся выделением огромной накопленной энергии. Так возникают землетрясения. В последние десятилетия источники сильных землетрясений возникали на границах Тихоокеанской, Американской, Индийской, Евразийской, Африканской и Антарктической тектонических плит.

Cегодня в СМИ

Первые лица