Научная статья на тему 'Анализ аварийного многоквартирного жилого фонда шахтерских городов Восточного Донбасса'

Анализ аварийного многоквартирного жилого фонда шахтерских городов Восточного Донбасса Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
111
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
LOESS SOILS / FLOODING / RESTRUCTURING OF THE COAL INDUSTRY / POSTMINING / URBAN AREAS / EMERGENCY BUILDINGS / GEOINFORMATION SYSTEMS / ЛЕССОВЫЕ ГРУНТЫ / ПОДТОПЛЕНИЕ / РЕСТРУКТУРИЗАЦИЯ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ / ПОСТМАЙНИНГ / ГРАДОПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕРРИТОРИИ / АВАРИЙНЫЕ ЗДАНИЯ / ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Жур В.Н., Прокопов А.Ю.

Систематизирована и проанализирована информация о многоквартирном жилом фонде 6 шахтерских городов Ростовской области, включая аварийные жилые дома. На примере г. Шахты рассмотрено расположение аварийных домов относительно зон про-ведения горных работ на малых глубинах, распространения лессовых просадочных грунтов и вероятного подтопления. С помощью ГИС программы SAS.Планета разработаны карты наложения неблагоприятных геологических факторов с указанием расположении аварийных построек. Определено, что наибольшее количество домов, признанных непригодными к дальнейшей эксплуатации, расположено в пределах зон распространения негативных факторов либо в непосредственной близости от них.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Жур В.Н., Прокопов А.Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of the emergency multi-apartment housing stock of mining towns of the Eastern Donbass

Information was collected on the multi-apartment housing stock of six mining towns in the Rostov region: Gukovo, Donetsk, Zverevo, Kamensk-Shakhtinsky, Novoshakhtinsk and Shakhty. A general analysis of emergency residential buildings was carried out in accordance with the year of construction and the number of buildings commissioned and square meters of living space. In the example of the city of Shakhty, the location of the emergency houses relative to the mining zones at shallow depths, the spread of loess subsidence soils, and possible flooding is discussed in detail. Thanks to the map created with the help of the GIS program SAS.Planet, conclusions are drawn about the location of the emergency structures. It is determined that the largest number of houses that are recognized as unfit for further exploitation are located within the distribution zones of the three negative factors listed above or in the immediate vicinity of them.

Текст научной работы на тему «Анализ аварийного многоквартирного жилого фонда шахтерских городов Восточного Донбасса»

Анализ аварийного многоквартирного жилого фонда шахтерских

городов Восточного Донбасса

В.Н. Жур, А.Ю. Прокопов Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону

Аннотация: Систематизирована и проанализирована информация о многоквартирном жилом фонде 6 шахтерских городов Ростовской области, включая аварийные жилые дома. На примере г. Шахты рассмотрено расположение аварийных домов относительно зон проведения горных работ на малых глубинах, распространения лессовых просадочных грунтов и вероятного подтопления. С помощью ГИС программы SAS.Планета разработаны карты наложения неблагоприятных геологических факторов с указанием расположении аварийных построек. Определено, что наибольшее количество домов, признанных непригодными к дальнейшей эксплуатации, расположено в пределах зон распространения негативных факторов либо в непосредственной близости от них. Ключевые слова: лессовые грунты, подтопление, реструктуризация угольной промышленности, постмайнинг, градопромышленные территории, аварийные здания, геоинформационные системы.

Пик развития шахтерских городов и наиболее интенсивные объемы жилищного строительства, приходятся на 20-30-е и 50-60-е гг. ХХ века [1]. Рост угледобычи сопровождался активным переселением трудовых ресурсов из сельской местности, потребовалось обеспечить жильем растущее население шахтерских городов. В значительной мере это реализовано за счет интенсивных темпов возведения жилых многоквартирных зданий по типовым сериям, среди которых наиболее распространенными стали 1-460, 1447, 114-86, II-03, 1-202. Чаще всего это здания с 2, 3 и 5 этажами, с количеством секций от 2 до 4. В 70-80-е гг. уже появились здания с 9 и более этажами.

Градопромышленные территории Восточного Донбасса подвержены влиянию ряда техногенных негативных факторов, несущих в себе риск нарушения нормальной эксплуатации зданий и сооружений [2]. К наиболее влияющим факторам воздействия можно отнести:

- распространение лессовых просадочных грунтов;

- наличие горных выработок, инициирующих сдвижения земной поверхности;

- риск подтопления территорий техногенными водами, в том числе и теми, которые поступают из затопленных горных выработок.

Эти факторы как по отдельности, так и в совокупности оказывают прямое влияние на несущую способность оснований фундаментов зданий и сооружений, вызывая неравномерные деформации подземных и надземных конструкций. Отдельную угрозу представляют шахтные воды, поступающие в верхние водонесущие горизонты. Помимо замачивания просадочных толщ снизу-вверх, воды, несут в себе растворенные соли, агрессивные по отношению к материалам подземных конструкций зданий [3].

Согласно наблюдениям [4-7] за экологическими последствиями реструктуризации угольной промышленности текущую ситуацию с градопромышленными территориями Восточного Донбасса можно охарактеризовать как неблагоприятную. Консервация шахт «мокрым» способом инициировала подтопление территорий горняцких городов и поселков, что создает новые проблемы при эксплуатации зданий и сооружений. Это во многом связано со слабой организацией инженерной защиты от подтопления, либо полным отсутствием. В таком случае возникает необходимость проведения работ по капитальному ремонту и реконструкции жилых домов раньше нормативного срока [8]. Аналогичные проблемы характерны и для подработанных градопромышленных территорий других регионов и стран [9].

Для оценки текущей ситуации и планирования дальнейших мероприятий по защите существующих зданий от негативного техногенного воздействия выполним детальный анализ аварийного жилого фонда шахтерских городов. Для анализа выбраны несколько городов Ростовской

области (таблица № 1), развитие которых связано с угледобывающей промышленностью.

Таблица № 1

Сведения о шахтерских городах Ростовской области

Название города Год основания Год присвоения статуса «город» Площадь территории, 2 км Население, тыс. человек Расстояние в км от г. Ростова-на-Дону

Гуково 1878 1955 40,0 66,332 123

Донецк 1681 1951 112 48,428 171

Зверево 1819 1989 32,21 19,456 110

Каменск-Шахтинский 1671 1927 160 89,657 142

Новошахтинск 1840 1939 136 108,782 80

Шахты 1805 1867 160,65 235,492 68

Используя интернет-ресурсы, собраны данные о многоквартирном

жилом фонде вышеуказанных городов (рис. 1-2). В таблице № 2 представлена информация о жилом фонде.

Таблица № 2

Сведения о многоквартирной жилой застройке рассматриваемых городов

Годы постройки Кол-во эксплуатируемых домов Кол-во кв.м. жилой площади эксплуатируемых домов Кол-во аварийных домов на текущий момент Кол-во кв.м. жилой площади аварийных домов Всего домов Общее кол-во кв.м. жилой площади

до 1900 2 235.8 9 2148.7 11 2384.5

1900-1909 2 497.6 7 762.6 9 1260.2

1910-1919 49 14363.45 18 4071.9 67 18435.35

1920-1929 49 27225.08 41 12501.5 90 39726.58

1930-1939 154 120285.82 71 27051.53 225 147337.35

1940-1949 119 66284.39 78 17927.32 197 84211.71

1950-1959 663 459728.71 298 77436.16 961 537164.87

1960-1969 559 911558.61 85 21062.81 644 932621.42

1970-1979 464 1273971.25 4 1456.85 468 1275428.1

1980-1989 519 1427500.04 3 3280.8 522 1430780.84

1990-1999 192 578682.87 1 1156 193 579838.87

2000-2009 28 100912.13 0 0 28 100912.13

2010-н.в. 83 142637.4 0 0 83 142637.4

ИТОГО 2883 5123883.15 615 168856.17 3498 5292739.32

г. ГЧтаво

I

5

^ #

# # # # ^ # ^ # ^

ЙАваг г. Звер?Е0

в 1-естр й гыаыг дома а Аварпнные дома

^ ^ ^ / ./ # ^ > ^ #

э Пострг^ нны? ноша О Ав 1рийныв дома г. Камейск-Шахт ин ский

60 50 40 30 20

3

ш

№ 30 70 60 50 40 ЗОЙ 20 10 о

ЛУ ^У р<Ь- Л1 ¡Я1 |(гСь- .-О- А""о?

В Постр с тыныт дама □ Ав 1р нйные дама

г. Новошажинск 172

# ^ / ^ / ^ ^ ^ ./■ ^ # & ^ ^

Н Псстр с ;нныг дома ЕЗ Аварийны; дома г. Шахты

^ & ^

...... / / ¿¿Г

# лг ^ Л # # # #

в

/ ^ ^ ^ 4 ^ ^ ^ ^ ^

В Пснстрс-еныыа дот □ Лггр щйные дона

Рис. 1. - Количество жилых многоквартирных домов по годам, введенных в эксплуатацию на территории шахтерских городов Восточного Донбасса

^ ->>"' ->~ -V > -V- лу

V V V ч4 ч*' ^ ч* ' а Пострз енные дома 5Аварийные лнла

г: Гунов о

250300

200 О ЭО

150 0 00

г. Донецк

' ч^ ^ \1 . . Л' Л' Л 1Й' ЛЬ' ^Р

□ Построенные дома г. ЗвереЕО

:зоосо 160000 140000 12000 С 100000 зсооо 60000 40 ООО 20000 о

^ # ^ / # / ^ # ^

г. Новошэхшнс:> гтп

Л ' ср1 л? Л -ПС Л' Л (й лЧГ ср' гй' ^

□ Построгнныг дома И Аварийный дома

200000 130000 160000 140000 120000 100000 30000 60000 40000 20000 О

Л? ^ ¿Р # ^ # Л»

с?1

лВГ4 „¿Я^ л^^

сР> ^ „ф ^ „орт ^ ™

V V х

□ Построенные дома

Каменск-Шахт инсен й

¿Р $ # 4?"

^ ЛУ лу лу ¿су су ^ .¿о,-^

^ ' ^ ^ ^з5 -IV

□ Пс;гр сенные дома

г. Шахты

□ Аварийные дома

^ л? ^ ^ ^^ «и*

□ Пг дом!

'_Е1р ИНКИЕ ДС Ш

Рис. 2. - Количество кв. м. жилплощади многоквартирных домов, введенных в эксплуатацию на территории шахтерских городов Восточного Донбасса

Из полученных данных сделаны следующие выводы:

1. Наибольшее количество жилых многоквартирных домов (961 шт.) шахтерских городов Ростовской области введено в эксплуатацию в 50-е годы ХХ века. Это больше, чем общее количество введенных домов вплоть до начала 50-х годов.

2. Больше всего жилья (1,43 млн. кв. м.) было введено в 80-е годы ХХ века, что почти в 2 раза превышает общую суммарную площадь жилья (0,83 млн. кв. м.), введенного в эксплуатацию к началу 60-х годов ХХ века.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Аварийный жилой фонд представлен в большей степени постройками 50-х годов ХХ века, как и по количеству зданий (298 шт.) так и по суммарной жилплощади (77,4 тыс. кв. м.).

4. После начала реструктуризации угольной промышленность в 90-х годах введено в эксплуатацию 823,4 тыс. кв. м. жилья, что в 5,4 раза меньше жилплощади, построенной в период существования СССР (20-е - 80-е гг. ХХ ва).

5. Сравнение по показателю - 1 аварийный жилой дом на количество кв. км. площади территории города, показало следующие результаты:

- Гуково - 1 аварийный дом на 0,2 км2;

- Донецк - 1 аварийный дом на 1,32 км2;

- Зверево - 1 аварийный дом на 3,58 км ;

- Каменск-Шахтинский - 1 аварийный дом на 13,33 км2;

- Новошахтинск - 1 аварийный дом на 1,62 км2;

- Шахты - 1 аварийный дом на 0,73 км .

Более подробно проанализированы данные об аварийных жилых многоквартирных домах на территории г. Шахты.

Согласно информации с порталов ГосЖКХ [10] и Администрации города Шахты [11], на территории города расположено не менее 200 жилых домов, признанных аварийными. Согласно постановлению № 1302 от

15.03.2017 «О внесении изменений в постановление Администрации г. Шахты от 30.09.2014 №6100 «Об утверждении муниципальной программы г. Шахты «Оказание мер по улучшению жилищных условий отдельным категориям граждан» выявлено 220 адресов многоквартирных домов, признанных аварийными.

На основании данных [5, 11-13] о распространении лессовых просадочных грунтов, проведения горных работ на относительно малых глубинах и зонах вероятного подтопления в ГИС-программе БАБ.Планета создана карта, отображающая каждый из перечисленных негативных факторов (рис. 3). Каждому фактору соответствует свой полигон, которому присвоен характерный цвет.

Рис. 3. - План расположения аварийных домов на территории г. Шахты

Основными причинами признания данных домов непригодными для дальнейшей эксплуатации служат различные факторы:

- физический износ в связи с длительным сроком эксплуатации;

- нарушение правил эксплуатации зданий и инженерных сетей, подтопление;

- воздействие проведения горных работ, провалоопасность;

- пожары, взрывы бытового газа и иные виды механического воздействия на несущие конструкции.

Для удобства анализа каждой из зон на рис. 3 присвоен собственный индекс: 1а - зоны вероятного подтопления; 1б - зоны проведения горных работ на относительно малых глубинах; 1в - зоны распространения лессовых грунтов; 11а - области слияния зон проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления; 11б - области слияния зон распространения лессовых грунтов и вероятного подтопления; 11в - области слияния зон распространения лессовых грунтов и проведения горных работ на относительно малых глубинах; III - области слияния зон распространения лессовых грунтов, проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления.

На основании анализа указанных зон установлено следующее:

- большая часть выявленных аварийных домов расположено в пределах зон 1а, 1б, 1в, 11а, 11б, 11в и III (рис. 4);

- значительная часть аварийных домов, расположенных на территориях без явного проявления негативных воздействий, находится вблизи зон (в пределах 200 м) распространения лессовых грунтов, подработки на малых глубинах и вероятного подтопления;

Количество аварийных домов на различных типах зон

8III ВИа МПб Ив Ша "16 1в Нейтральная

Рис. 4. - Распространение аварийных домов в различных зонах

Учитывая, что часть домов признана аварийными по причинам, не связанным с прямым воздействием вышеуказанных негативных факторов, отдельно стоит рассмотреть дома, которые обследованы ОАО СКП «ВНИМИ». Их выявлено около 70. Предполагается, что непригодность этих зданий к дальнейшей эксплуатации связана с последствиями проведения горных работ на сравнительно малых глубинах. Они показаны на плане города с учетом расположения шахт и при наложении полигона, отображающего зоны проведения горных работ на малых глубинах (рис. 5). Здесь не наблюдается прямой связи с зонами производства горных работ и расположением аварийных построек. Наиболее очевидный факт - это расположение непригодных для проживания домов неподалеку (в пределах 1,5 километровой зоны) от территорий шахт.

Рис. 5. - Расположение домов, признанных аварийными вследствие воздействия подземных выработок Проанализировав полученные данные в результате сбора, обработки и анализа информации о расположении зон негативного влияния на здания и сооружения г. Шахты, следует подробно рассмотреть поведение конструкций типовых серий многоэтажных жилых домов. Оптимальным аналитическим методом будет моделирование в среде программного комплекса на базе ПК для расчета строительных конструкций зданий и сооружений.

Таким образом, на примере г. Шахты продемонстрирована последовательность оценки многоквартирного жилого фонда. Данный алгоритм может быть применен для любого населенного пункта,

подверженного влиянию подземных горных выработок, техногенному подтоплению и специфических грунтовых условий.

Литература

1. Прокопов А.Ю., Жур В.Н., Рубцова Я.С. Проблемы обеспечения безопасности городской застройки на подрабатываемых территориях Восточного Донбасса // Сергеевские чтения. Инженерная геология и геоэкология. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи - М.: РУДН. 2016. С. 346-351.

2. Прокопов А.Ю., Жур В.Н., Ткачева К.Э. О критериях оценки влияния опасных геологических процессов на застроенные территории Восточного Донбасса // Сергеевские чтения. Геоэкологическая безопасность разработки месторождений полезных ископаемых. - М.: РУДН. 2017. С. 107-111.

3. Востриков Н.Г., Антошкина Е.В., Максимов Д.В. Геоэкологические последствия просадочно-суффозионных процессов// Инженерный вестник Дона, 2012, №4 (часть 2), URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1414

4. Кречетова Е.А., Иофис М.А. Экологические последствия ликвидации угольных шахт Восточного Донбасса // Научный вестник МГГУ. 2011. № 11. С. 35-40.

5. Мирошниченко И.М. Особенности процесса реструктуризации угольной промышленности России на примере шахт Восточного Донбасса // Маркшейдерский вестник. 2007. № 2. С. 37-39.

6. Мохов А.В., Химченко А.Г., Селиванов Б.В. О причинах подтопления земной поверхности в горнодобывающих регионах (на примере Восточного Донбасса) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008. № 2. С. 189-195.

7. Ганичева Л.З. Современное состояние подземных вод в районе промышленных городов Ростовской области// Инженерный вестник Дона, 2013, №2, URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1703

8. Prokopov A., Prokopova M., Rubtsova Ya. The experience of strengthening subsidence of the soil under the existing building in the city of Rostov-on-Don // MATEC Web of Conferences. Vol. 106. 2017. 02001. International Science Conference SPbW0SCE-2017 «SMART City», URL: doi.org/10.1051/matecconf/201710602001

9. Wang A., Ma L., Zhang D., Li K., Zhang Y., Yi X., Wang Z. Soil and water conservation in mining area based on ground surface subsidence control: Development of a high-water swelling material and its application in backfilling mining. //. Environmental Earth Sciences. 2016. V. 75. № 9. p. 779.

10. Жилой фонд и многоквартирные дома в Шахтах. - URL: gosjkh.ru/houses/rostovskaya-oblast/shaxty.

11. Администрация города Шахты. - URL: shakhty-gorod.ru.

12. Реформа ЖКХ. - URL: reformagkh.ru

13. ГИС-технологии мониторинга опасных геологических процессов на территории Восточно-Донбасской агломерации. Проблемы и решения / под общ. ред. С.Г. Шеиной. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2012. -206 с.

References

1. Prokopov A. Yu., Zhur V. N., Rubtsova Y. S. Sergeevskie chteniya. Inzhenernaya geologiya i geoekologiya. Fundamental'nye problemy i prikladnye zadachi [Sergeev readings. Engineering Geology and geo-ecology. Fundamental problems and applied tasks]. Moscow: RUDN University, 2016, рр. 346-351.

2. Prokopov A. Yu., Zhur V. N., Tkacheva K. E. Sergeevskie chteniya. Geoekologicheskaya bezopasnost' razrabotki mestorozhdeniy poleznykh iskopaemykh [Sergeev readings. Geo-ecological safety of development of deposits of mineral]. Moscow: RUDN University, 2017, рр. 107-111.

3. Vostrikov N.G., Antoshkina E.V., Maksimov D.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4 (Part 2). URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1414

4. Krechetova E. A., Iofis M. A. Nauchnyy vestnik MGGU. 2011. №11. pp. 35-40.

5. Miroshnichenko I. M. Marksheyderskiy vestnik. 2007. № 2. pp. 37-39.

6. Mokhov A.V., Khimchenko A. G., Selivanov V. B. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2008. №2. pp. 189-195.

7. Ganicheva L.Z. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1703

8. Prokopov A., Prokopova M., Rubtsova Ya. MATEC Web of Conferences. Vol. 106. 2017. 02001. International Science Conference SPbW0SCE-2017 «SMART City», URL: doi.org/10.1051/matecconf/201710602001

9. Wang A., Ma L., Zhang D., Li K., Zhang Y., Yi X., Wang Z. Environmental Earth Sciences. 2016. V. 75. № 9. p. 779.

10. Zhiloj fond i mnogokvartirnye doma v Shahtah [Residential fund and apartment buildings in Shakhty]. gosjkh.ru/houses/rostovskaya-oblast/shaxty

11. Administracija goroda Shahty [Administration of the city of Shakhty]. Shakhty-gorod.ru.

12. Reforma ZhKH [Housing reform]. reformagkh.ru/ free.

13. Sheina S.G. GIS-tekhnologii monitoringa opasnykh geologicheskikh protsessov na territorii Vostochno-Donbasskoy aglomeratsii. Problemy i resheniya [GIS-technologies for monitoring of dangerous geological processes on the territory of the Eastern Donbass agglomeration]. Rostov-on-Don: RGSU, 2012. 206 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.