Урало-Сибирская научно-практическая конференция

Обеспечение  сохранности  подрабатываемых
 сооружений при строительстве Свердловского
 метрополитена

А.М. Мухаметшин

Институт горного дела УрО РАН
620219, Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка,58,
E-mail: amgeo@igd.uran.ru 

1. С самого начала строительства Свердловского метрополитена сотрудники Института горного дела (ИГД УрО РАН, до 1994 г. ИГД Минчермета СССР) выполняли целый ряд связанных с этим исследований, в т.ч. и по обеспечению сохранности подрабатываемых в процессе данного строительства городских зданий и инженерных сооружений. В докладе предложены к обсуждению только вопросы, связанные с негативным влиянием одного из технологических процессов строительства метро – сейсмическим эффектом взрывных работ. При выемке скальных грунтов по проходке тоннелей и станций метрополитена использовались, соответствующие подземным условиям, взрывчатые материалы и технологии буровзрывных работ. В связи с этим при любых изменениях горно-геологических условиях или при пересечениях метрополитена с городскими инженерными сооружениями и коммуникациями или в иных необходимых случаях сотрудниками ИГД УрО РАН оперативно выполнялись сейсмометрические исследования и регистрация сейсмоэффекта специально проводимого или обычного технологического взрыва. Результаты регистрации подвергались соответствующему анализу после чего метростроителям передавалось заключение, в котором наряду с оценкой исследуемого эффекта почти всегда содержались рекомендации по паспорту буровзрывных работ.

2. Как показывает анализ, материалы выполненных исследований служили основанием для разработки методических рекомендаций по технологии буровзрывных работ. Это значит, что рекомендовались не только масса взрываемых одновременно зарядов или суммарная масса ВВ в данном технологическом цикле, но и количество, положение в пространстве, а также глубина шпуров, в которых размещались указанные заряды. Но кроме чисто технического эффекта, выдаваемые рекомендации приносили и немаловажный – социальный эффект, т.к. помогали снимать возникающую напряженность (или обвинения одних другими) между строителями и владельцами тех или иных коммуникаций и сооружений. Например, при разрешении ситуации с жилыми домами на ул. Челюскинцев, с театром Эстрады (бывший Дом политпросвещения) на ул. 8-е Марта и другими сооружениями на этой улице сейсмикам, благодаря оперативно выполненным исследованиям, всегда удавалось быстро находить объективное и приемлемое для заинтересованных сторон верное решение.

3. Именно так получилось и в случае, когда при несомненном «участии» метростроителей в уникальном и красивейшем здании городского государственного цирка появились весьма заметные трещины в амфитеатре, на полу второго этажа и в других несущих элементах здания. Начатые нами исследования уже в самом их начале, как только были получены непрерывные записи в течение суток позволили утверждать, что обнаруженные трещины являются следствием, по крайней мере, трех причин, которые в убывающем порядке по их влиянию можно расположить следующим образом:

3.1. Проходящие с аншлагом музыкальные рок – и иные концерты, особенно с участием известных гастролеров, когда вся масса людей в одном ритме «раскачивает» здание цирка с амплитудой в несколько раз больше, чем скажем амплитуда колебаний от взрыва, а уж от длительности этих разных воздействий можно судить из следующего: взрыв одной ступени длится миллисекунды, а все взрывное воздействие при максимальном числе ступеней – не более 5 секунд. И напротив, длительность всего концерта 2¸3 часа, при длительности какого-либо одного фрагмента, песни и т.п. – 5¸10 минут. 

3.2. Практически непрерывное в течение времени с 6 часов утра и до 23 часов вечера движение трамваев около здания, причем амплитуда возбуждаемых ими колебаний составляет до 20% от взрывного воздействия, но зато это влияние почти круглосуточное.

3.3. Сами взрывные работы строящегося метрополитена (о них уже сказано выше).

4. Результаты выполненных исследований были использованы при расчетах прочностных параметров основных несущих элементов, после чего специалистами УрГУПС был разработан проект реконструкции. Проведенные затем исследования позволили утверждать, что реконструкция и описываемые исследования были проведены вовремя и здание цирка способно нести описанные выше нагрузки, если не учитывать инженерно-геологическую ситуацию в его основании.