Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий
Розроблено новий критерій порогових деформацій земної поверхні для підроблюваних будівель. Застосування цього критерію дозволить істотно понизити трудомісткість виконання проектів підробки гірничими підприємствами. The new criterion of threshold deformations of ground surface for earned additionally...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2008
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14023 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий / Е.В. Блинникова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2008. — № 2. — С. 32-41. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859856124761604096 |
|---|---|
| author | Блинникова, Е.В. |
| author_facet | Блинникова, Е.В. |
| citation_txt | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий / Е.В. Блинникова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2008. — № 2. — С. 32-41. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Розроблено новий критерій порогових деформацій земної поверхні для підроблюваних будівель. Застосування цього критерію дозволить істотно понизити трудомісткість виконання проектів підробки гірничими підприємствами.
The new criterion of threshold deformations of ground surface for earned additionally buildings is developed. Use of this criterion will allow to lower essentially labour input of performance of projects, which earned additionally the mountain enterprises.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:43:42Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
32
УДК 622.837:622.838
СНИЖЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ
ПРОЕКТОВ ПОДРАБОТКИ ЗДАНИЙ
Блинникова Е.В.
(УкрНИМИ НАНУ, г. Донецк, Украина)
Розроблено новий критерій порогових деформацій земної
поверхні для підроблюваних будівель. Застосування цього
критерію дозволить істотно понизити трудомісткість
виконання проектів підробки гірничими підприємствами.
The new criterion of threshold deformations of ground surface
for earned additionally buildings is developed. Use of this criterion
will allow to lower essentially labour input of performance of
projects, which earned additionally the mountain enterprises.
Существенным недостатком правил рациональной выемки
угля [1] является необходимость определения расчетных и
допустимых показателей деформаций для всех зданий,
расположенных в зоне влияния горной выработки, независимо от
прогнозируемых деформаций земной поверхности. Хотя
результаты наблюдений и теоретических исследований
показывают, что даже минимальные деформации, которые могут
отрицательно повлиять на техническое состояние здания,
превышают растяжение ε=0,5⋅10P
-3
P, характеризующее границу
зоны влияния. В частности, согласно ДБН [2], при деформациях
земной поверхности ε≤1⋅10P
-3
P меры защиты зданий, как правило,
не требуются, а значит нарушение условий эксплуатации
практически исключено. Результаты обследований
подрабатываемых производственных зданий различных отраслей
промышленности показывают, что их состояние, как правило,
характеризуется физическим износом и поэтому влияние
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
33
подработки при незначительных деформациях земной
поверхности практически не поддается диагностике. Таким
образом, можно считать установленным, что до определенных
величин деформаций земной поверхности, от влияния горных
выработок здания взаимодействуют с деформирующимся
основанием без повреждения конструкций или степень
повреждений от подработки не отличается от других влияющих
факторов (температурно-влажностных, неравномерных осадок,
динами-ческих нагрузок от технологического оборудования,
физического износа). Исходя из этого, целесообразно, наряду с
критериями влияния горной выработки на земную поверхность
(i=0,5⋅10P
-3
P и ε=0,5⋅10P
-3
P), установить критерии порогового влияния
выработки на здания (горизонтальные деформации ε B0B, кривизну
K B0B, высоту уступа hBу.0 B), при которых деформации конструкций от
подработки не проявляются или не будут выделяться на общем
деформационном фоне. В качестве обобщенного критерия
технического состояния зданий, соответствующего пороговым
деформациям земной поверхности, принимаем максимальное
раскрытие трещин в наружных стенах, характеризующее I-ю
степень деформаций, при которой коэффициент остаточного
деформационного ресурса kBр B=1 [1].
Преобразуем уравнения взаимосвязи максимального
раскрытия трещин в наружных стенах жилых и общественных
зданий δBmax,n B с расчетными показателями суммарных деформаций
при растяжении – кривизне выпуклости ∆lBр.вB и сжатии – кривизне
вогнутости ∆lBс.пB [3] в уравнения вида:
р,р
2
рр,max, εεδ nnn ba += , (1)
с,с
2
с,сmax, εεδ nnn ba += , (2)
где n – число этажей здания;
ε Bр B, εBс B– горизонтальные деформации растяжения и сжатия
земной поверхности, 10P
-3
P;
aBр,nB, bBр,nB, aBc,nB, bBс,nB – коэффициенты, принимаемые по табл. 1.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
34
Для определения начальной высоты уступа используем
уравнение взаимосвязи:
у
2
у hbha nn +=nmax,δ , (3)
где hBуB – высота уступа, мм;
aBn B, bBn B – коэффициенты, принимаемые по табл. 2.
Таблица 1
Коэффициенты уравнений взаимосвязи максимального
раскрытия трещин с горизонтальными деформациями земной
поверхности
Значение коэффициента при числе этажей зданияНаименование
коэффициента 1 2 3 4 5
aBр,nB 0,5082 0,4195 0,3278 0,2806 0,2891
bBр,nB 0,7118 0,6893 0,6413 0,5597 0,4172
aBc,nB 0,3111 0,1698 0,0844 0,0439 0,0314
bBc,nB 0,5569 0,4385 0,3253 0,2213 0,1375
Таблица 2
Коэффициенты уравнений взаимосвязи для жилых
и общественных зданий при сосредоточенных деформациях
земной поверхности
Значение коэффициента при числе этажей зданияНаименование
коэффициента 1 2 3 4 5
aBn B 0,00446 0,003 0,00212 0,00183 0,00154
bBn B 0,00337 0,00255 0,00174 0,000921 0,000106
Решив уравнения (3), (4) и (5) относительно εBр B, ε Bс B и hBуB при
величинах максимального раскрытия трещин 0,5 мм для жилых и
общественных зданий первого разряда, 1 мм – второго и третьего
разрядов и 1,5 мм – четвертого разряда [1], найдем значения
пороговых горизонтальных деформаций растяжения и сжатия
земной поверхности εBр.ж.0B и ε Bс.ж.0, Bа также – высоты уступа hBу.0B.
Пороговые значения кривизны земной поверхности получены из
соотношения горизонтальных деформаций и кривизны согласно
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
35
[2]. Значения пороговых деформаций εBр.ж.0B (10P
-3
P) и KBв.ж.0B (10P
-3
P м P
-1
P)
приведены в табл. 3, εBс.ж.0B (10P
-3
P) и K Bп.ж.0B (10P
-3
P м P
-1
P) в табл. 4 и высота
уступа hBу.0 B (мм) в табл. 5.
Таблица 3
Пороговые деформации растяжения и кривизны выпуклости
для жилых и общественных зданий
Пороговые деформации растяжения и кривизны
выпуклости при разряде здания
1 2 и 3 4
Число
этажей
здания
ε Bр.ж.0B
K Bв.ж.0B ε Bр.ж.0B
K Bв.ж.0B ε Bр.ж.0B
K Bв.ж.0B
1 0,51 0,019 0,87 0,032 1,15 0,043
2 0,54 0,020 0,93 0,035 1,24 0,046
3 0,60 0,022 1,02 0,038 1,37 0,051
4 0,67 0,025 1,14 0,042 1,52 0,056
5 0,78 0,029 1,27 0,047 1,67 0,062
Таблица 4
Пороговые деформации сжатия и кривизны вогнутости
для жилых и общественных зданий
Пороговые деформации сжатия и кривизны вогнутости
при разряде здания
1 2 и 3 4
Число
этажей
здания
ε Bс.ж.0B
K Bп.ж.0B ε Bс.ж.0B
K Bп.ж.0B ε Bс.ж.0B
K Bп.ж.0B
1 0,66 0,025 1,11 0,041 1,47 0,055
2 0,85 0,032 1,46 0,054 1,95 0,072
3 1,18 0,044 2,01 0,075 2,70 0,100
4 1,69 0,063 2,88 0,107 3,84 0,143
5 2,36 0,088 3,85 0,143 5,07 0,188
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
36
Таблица 5
Пороговая высота уступа hBу.0 B для жилых и общественных зданий
Значение hBу.0 B при разряде здания Число этажей
здания 1 2 и 3 4
1 10 15 18
2 12 18 22
3 15 21 26
4 16 23 28
5 18 25 31
Преобразуем уравнения взаимосвязи максимального
раскрытия трещин в наружных стенах каркасных зданий δ Bmax,к B и
зданий с неполным каркасом и бескаркасных δBmax,н.кB с расчетными
показателями суммарных деформаций при растяжении –
кривизне выпуклости ∆lBр.вB [3] в уравнения вида:
- для каркасных зданий
δ Bmax,к B=7,055εBр B-7,1; (4)
- для зданий с неполным каркасом и бескаркасных
δ Bmax,н.кB=9,411εBрB-7,1. (5)
При горизонтальных деформациях сжатия и кривизне
вогнутости земной поверхности, в связи с неравномерным
распределением структурных деформаций горизонтального
сдвига по высоте зданий, уравнения взаимосвязи учитывают их
высоту и получены в следующем виде:
- для каркасных зданий высотой 6, 9, 12, 15 и 18 м
1,7εδ сc.кк,max −= a , (6)
- для зданий с неполным каркасом и бескаркасных высотой
6, 9,12, 15 и 18 м
1,7εδ сс.н.кн.кmax, −= a , (7)
где aBс.к B и aBс.н.кB – коэффициенты, принимаемые по табл. 6.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
37
Таблица 6
Коэффициенты уравнений взаимосвязи
при сжатии – кривизне вогнутости
Значение коэффициента при высоте здания, м Наименование
коэффициента 6 9 12 15 18
aBс.к B 5,451 4,794 4,218 3,708 3,254
aBс.н.кB 7,270 6,395 5,626 4,946 4,345
Решив уравнения (4), (5) и (6), (7) относительно εBрB и ε Bс B при
величинах максимального раскрытия трещин 0,5 мм для
производственных зданий первого разряда, 1 мм – второго и
третьего разрядов, 1,5 мм – четвертого разряда и 2,5 мм – пятого
разряда, найдем значения пороговых горизонтальных
деформаций растяжения ε Bр.п.0 Bи сжатия ε Bс.п.0B земной поверхности.
Значения пороговых горизонтальных деформаций растяжения
ε Bр.п.0B (10P
-3
P) и сжатия εBс.п.0B (10P
-3
P), кривизны выпуклости KBв.п.0B (10P
-3
P
м P
-1
P) и вогнутости K Bп.п.0B (10P
-3
P м P
-1
P) для одноэтажных
производственных каркасных зданий и зданий с неполным
каркасом и бескаркасных приведены в таблицах 7 и 8.
Таблица 7
Пороговые деформации растяжения и кривизны выпуклости
земной поверхности для одноэтажных производственных зданий
Пороговые деформации при разряде здания
1 2 и 3 4 5 Тип зданий
εBр.п.0 B
KBв.п.0 B εBр.п.0 B
KBв.п.0 B εBр.п.0 B
KBв.п.0 B εBр.п.0 B
KBв.п.0 B
Каркасные 1,08 0,04 1,15 0,043 1,22 0,045 1,36 0,05
С неполным
каркасом и
бескаркасные
0,81 0,03 0,86 0,032 0,91 0,034 1,02 0,038
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
38
Таблица 8
Пороговые деформации сжатия и кривизны вогнутости
земной поверхности для одноэтажных производственных зданий
Пороговые деформации при разряде здания
1 2 и 3 4 5 Тип зданий
εBс.п.0B
KBп.п.0 B εBс.п.0B
KBп.п.0 B εBс.п.0B
KBп.п.0 B εBс.п.0B
KBп.п.0 B
Каркасные при
высоте, м
6 1,39 0,052 1,49 0,055 1,58 0,059 1,76 0,065
9 1,59 0,059 1,69 0,063 1,79 0,067 2,00 0,074
12 1,80 0,067 1,92 0,071 2,04 0,076 2,28 0,085
15 2,06 0,076 2,18 0,081 2,32 0,086 2,59 0,096
18 2,35 0,087 2,49 0,093 2,64 0,098 2,95 0,110
С неполным
каркасом и
бескаркасные
при высоте, м
6 1,05 0,039 1,11 0,041 1,18 0,044 1,32 0,049
9 1,19 0,044 1,27 0,047 1,34 0,050 1,50 0,056
12 1,35 0,050 1,44 0,054 1,53 0,057 1,71 0,063
15 1,54 0,057 1,64 0,061 1,74 0,065 1,94 0,072
18 1,75 0,065 1,86 0,069 1,98 0,074 2,21 0,082
Эффективность использования критерия пороговых
деформаций покажем на примере проекта подработки зданий
села Димитрово 2-й лавой южной панели блока № 8 пласта dB4B
шахты «Красноармейская-Западная № 1».
В соответствии с программой развития горных работ, 2-я
лава южной панели блока № 8 характеризуется следующими
горно-техническими условиями: средняя глубина разработки –
726 м, вынимаемая мощность пласта – 1,97 м, угол падения
пласта – 3°, длина лавы – 270 м, длина выемочного столба – 780
м. Границы зоны влияния определены по граничным углам: δ B0B =
γ B0B = 70°, βB0 B = 67,6° в коренных породах и ϕB0B = 55° в наносах.
В зону влияния 2-й лавы южной панели блока № 8 пласта dB4B
попадают 50 зданий села Димитрово (рис. 1), в том числе два
двухэтажных и 45 одноэтажных жилых дома, два одноэтажных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
39
хозяйственно-бытовых здания и одно одноэтажное общественное
здание библиотеки.
Рис. 1. Фрагмент плана горных выработок по пласту dB4 B,
совмещенный с планом поверхности
Фундаменты зданий – бутовые, стены – кирпичные и
шлакоблочные, а также саманные и глинобитные,
оштукатуренные или облицованные кирпичом, перекрытия –
деревянные. Трещины раскрытием до 2 мм имеются в наружных
стенах 24 домов, от 3 мм до 5 мм – 17 домов, от 6 мм до 10 мм –
семи домов и свыше 10 мм – двух домов. Расчетные деформации
земной поверхности определены для каждого здания в двух
направлениях (по продольной и поперечной осям) и находятся в
следующих пределах: растяжение от 0,07⋅10P
-3
P до 1,7⋅10P
-3
P и
кривизна выпуклости от 0,002⋅10P
-3
P м P
-1
P до 0,035⋅10P
-3
Pм P
-1
P. Расчетные
и допустимые показатели суммарных деформаций определены по
Правилам подработки [1] и по новой методике [3], причем в
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
40
обоих случаях расчетные показатели не превышают допустимых,
т.е. допустимые условия подработки удовлетворяются. В связи с
этим выполнен анализ расчетных деформаций земной
поверхности, который показал, что для 18 домов (36 % от общего
количества) горизонтальные деформации не превышают
растяжения ε=0,5⋅10P
-3
P, характеризующего границу зоны влияния
[1], и еще для 14 (28 %) – пороговых деформаций растяжения для
одноэтажных жилых и общественных зданий εBр.ж.0B = 0,87⋅10P
-3
P.
Таким образом, для 32 домов, что составляет 64 % от их общего
количества, рациональные условия подработки будут
гарантированы.
ВЫВОДЫ
Предложен новый показатель пороговых деформаций
земной поверхности: растяжения–кривизны выпуклости, сжатия–
кривизны вогнутости и высоты уступа, при которых условия
эксплуатации зданий в процессе подработки не будут нарушены
независимо от их технического состояния перед подработкой и
определены численные значения этого показателя для жилых,
общественных и производственных зданий. Как показали
результаты внедрения, использование критерия пороговых
деформаций при разработке проектов подработки зданий
позволяет существенно сократить объемы трудоемких
маркшейдерских работ за счет уменьшения числа обследуемых
зданий и расчетов по определению условий их рациональной
подработки.
СПИСОК ССЫЛОК
1. ГСТУ 101.00159226.001 – 2003. Правила підробки буді-вель,
споруд і природних об’єктів при видобуванні вугілля
підземним способом. На зміну «Правил охраны…». - М.:
Недра, 1981. – 288 с.; Введ. 01.01.2004 .– К., 2004. – 128 с.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 2, 2008
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 2, 2008
41
2. ДБН В.1.1-5-2000. Будинки і споруди на підроблюваних
територіях і просідаючих грунтах. – На зміну СНиП 2.01.09 –
91; Введ. 01.02.2000. – К.: Держбуд України, 2000. – 65 с.
3. Проект «Розробка методу визначення залишкового
деформаційного ресурсу будівель та споруд, що
експлуатуються за складних гірничо-геологічних умов, з
використанням узагальнених деформаційних критеріїв
технічного стану»: Звіт про НДР (заключ.) // УкрНДМІ /
Керівник Анциферов А.В. – Донецьк, 2006. - № ДР
0106U006738.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14023 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:43:42Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Блинникова, Е.В. 2010-12-09T09:59:56Z 2010-12-09T09:59:56Z 2008 Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий / Е.В. Блинникова // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2008. — № 2. — С. 32-41. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14023 622.837:622.838 Розроблено новий критерій порогових деформацій земної поверхні для підроблюваних будівель. Застосування цього критерію дозволить істотно понизити трудомісткість виконання проектів підробки гірничими підприємствами. The new criterion of threshold deformations of ground surface for earned additionally buildings is developed. Use of this criterion will allow to lower essentially labour input of performance of projects, which earned additionally the mountain enterprises. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий Article published earlier |
| spellingShingle | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий Блинникова, Е.В. |
| title | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| title_full | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| title_fullStr | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| title_full_unstemmed | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| title_short | Снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| title_sort | снижение трудоемкости выполнения проектов подработки зданий |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14023 |
| work_keys_str_mv | AT blinnikovaev sniženietrudoemkostivypolneniâproektovpodrabotkizdanii |