CC BY
75
УЧАСТИЕ СОТРУДНИКОВ 7 НИЦ ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) В ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ, КАТАСТРОФ И СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ (ЮЖНАЯ ОСЕТИЯ, САЯНО-ШУШЕНСКАЯ ГЭС, ИТАЛИЯ И Т.П.) С ПРИМЕНЕНИЕ МОБИЛЬНОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
МДКП
Н.И. Бойко, начальник 72 науч.-исслед. отдела, А.С. Маклаков, заместитель начальника, А.Х. Авгуцевичс, научный сотрудник, А.А. Егорова, младший научный сотрудник, А.С. Сокоробогатая, научный сотрудник 71 науч.-исслед. отдела
ФГБ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. Москва
В мире продолжает сохраняться тенденция ежегодного роста чрезвычайных ситуаций, обусловленных опасными природными явлениями, стихийными бедствиями, авариями и техногенными катастрофами.
Российская Федерация, имеющая чрезвычайно большое разнообразие геологических, климатических и ландшафтных условий, подвержена воздействию более 30 видов опасных природных явлений. Наибольшую опасность представляют собой землетрясения.
Немногие природные явления способны причинять разрушения такого масштаба, как землетрясения. На протяжении столетий они были причиной гибели миллионов людей и бесчисленных разрушений.
Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, как мы знаем из недавно произошедших землетрясений в Исламской Республике Иран в 2005 году, в провинции Сычуань, Китай в 2008 году, в Республике Италия, провинции Амбрузо, г. Л'Аквила в 2009 году. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.
В ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России разработан Модернизированный мобильный диагностический комплекс «Струна-3» (МДК) по оценке технического состояния и сейсмостойкости зданий, сооружений и технологических систем, позволяющий в режиме оперативного мониторинга получать объективные числовые параметры, связанные, как с общей нагрузкой на конструкцию, так и с устойчивостью, сейсмостойкостью, остаточным ресурсом зданий, сооружений и технологических систем.
Разработанная «Методика оценки и сертификации зданий, сооружений и технологических систем» с помощью МДК прошла аттестацию на Правительственной комиссии РФ по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (Протокол № 1 от 25.02.2003 г.).
МДК имеет большой опыт по использованию при выполнении работ по обследованию технического состояния промышленных, административных и жилых зданий, сооружений и технологических систем на всей территории Российской Федерации и за ее пределами.
По распоряжению министерства в 2003 году с помощью МДК, группой специалистов института в оперативном режиме было обследовано более 20 зданий и сооружений в Республике Алтай и Кемеровской области после сильного землетрясения. Специалисты института не только обследовали пострадавшие здания и сооружения, но и проводили беседы среди местного населения по снятию психологического напряжения в режиме чрезвычайной ситуации. Проведённая работа позволила принять ряд оперативных мер по ремонтно-восстановительным работам пострадавших зданий после сейсмического события. Сейсмическое событие, произошедшее осенью 2003года в алтайских горах можно отнести к редчайшим событиям. Уникальность Алтайского землетрясения заключается не только в том, что такое мощное землетрясение с М=7,3 и глубиной 10 км, очень редкое явление для этой местности, но и в том, что оно произошло на высоте 2 км над уровнем моря в условиях вечной мерзлоты. В эпицентральной зоне находились преимущественно сооружения жилого и общественного назначения из шлакоблоков, кирпича и дерева в виде срубов. Несмотря на 9 бальное воздействие большинство сооружений не получили тяжелых повреждений, а люди не пострадали. Суммарные повреждения от Алтайского землетрясения были значительно меньшими, чем от землетрясений подобной мощности в других регионах.
Так при землетрясении с магнитудой 6,3 в городе Бам в Исламской Республике Иран в 2003 году произошли катастрофические обрушения сооружений из местных материалов и с металлическим каркасом. Землетрясение унесло жизни 26 тысяч жителей города и серьёзно повредило 80 % сооружений. В районе эпицентральной зоны землетрясения специалистами экспертной группы МЧС России в рамках международного контракта в 2005 году было проведено обследование 15 объектов, включая комплекс высотных зданий МВД ИРИ в г. Тегеране, вновь возводимых жилых коттеджей в районе разрушенного землетрясением г. Бам и центре спасательной службы.
Специалистами института совместно с иранскими специалистами была проведена работа по оценке сейсмостойкости здания и сейсмичности грунтов уникального памятника архитектуры крепости Арг-е Бам.
Арг-е Бам (другое название «крепость Бам») - это достаточно крупный и очень древний образец персидской глинобитной крепости, которая возведена из самана. Необходимо отметить, что Арг-е Бам является самой большой в мире глинобитной постройкой, которая находится на Великом шелковом пути. Древнейший пласт Бамской цитадели составляет «Девичья крепость», строительство которой было начато в VII веке н.э. Обеспокоенное состоянием цитадели, ЮНЕСКО спешно занесло Бам и его культурный ландшафт в число памятников Всемирного наследия.
Подобные катастрофические разрушения от землетрясения были зафиксированы на территории Сахалинской области в г. Невельске.
Землетрясение произошло 2 августа 2007 года в 13:36 по местному времени, в акватории Татарского пролива, силой в эпицентре 6-7 баллов и глубиной 10 км. В результате в г. Невельске погибли два человека, 13 травмированы. Без крова остались около 2500 человек.
Специалисты института были срочно направлены в район эпицентра, где в оперативном режиме в полевых условиях было проведено обследование пострадавших после сейсмического события 53 здания. Работы проводились как дневное, так и в ночное время суток по 3-5 зданий в день, для оперативного принятия решения по определению состояния зданий. Результаты обследования зданий были представлены Министерству регионального развития для оценки материального ущерба и оказанию помощи пострадавшей от землетрясения Сахалинской области.
Менее разрушительное землетрясение произошло в октябре 2008 года на территории Чеченской Республики и Республики Ингушетия, где специалистами института в короткие сроки, во время проведения контртеррористической операции, было обследовано 44 здания в 18 населённых пунктах. Были обследованы: центральные районные больницы, средние общеобразовательные школы, детские садики, здания ФСБ и пожарных частей, жилые дома и здание аэропорта г. Грозного. Работы проводились в оперативном режиме по 2-3 здания за сутки в условиях с риском для жизни и в сопровождении вооруженной охраны сотрудников института, не смотря, на удалённость объектов друг от друга а также параллельно производилась обработка полученных результатов.
Результаты обследования зданий были представлены Министерству регионального развития для оценки материального ущерба и оказанию помощи пострадавшей от землетрясения Чеченской Республике и Республике Ингушетия.
В целях выполнения поручения Президента Российской Федерации от (об оказании помощи Италии) и по приказу Министра МЧС России экспертная группа специалистов института была направлена в Республику Италия, провинцию Амбрузо, город Л'Аквила для выполнения работ по оценке сейсмостойкости зданий пострадавших после сейсмического события произошедшего 06.04.2009 года. От землетрясения было повреждено примерно 15 тысяч зданий. Тяжёлые разрушения пришлись на исторический центр города Л'Аквилы, который был практически в руинах. Наиболее сильные повреждения возникли в деревнях к востоку от города.
В ходе выполнения оперативных работ за короткое время было обследовано 22 здания, включая здание Посольства РФ в г. Риме. По результатам обследования были составлены технические паспорта безопасности обследуемых зданий и переданы в Департамент Гражданской Защиты Италии. Проведённая работа показала высокий профессионализм и оперативность экспертов МЧС России, что позволило обеспечить поддержку итальянским специалистам по принятию решения о выборе зданий для проведения Саммита большой восьмерки (08).
Экспертами МЧС России применялась новейшая технология по динамической диагностике системы грунт-здание, технология получила высокую оценку итальянских специалистов.
История применения МДК связана не только с оценкой последствий разрушительных землетрясений, но также применялся для технического обследования повреждённых зданий в результате вооружённого конфликта на территории Республики Южная Осетия в 2008 году (во исполнение поручения Правительства Российской Федерации).
Специалисты института во время вооружённого конфликта в режиме строжайшей концентрации приближенным к боевым, производили обследование повреждённых зданий, в которых находились не разорвавшиеся артиллеристские снаряды и разбросанные боекомплекты. Работы по обработке проводились в палаточном городке МЧС России в круглосуточном режиме.
В результате проведённого технического обследования 34 зданий и сооружений, было установлено, что основные повреждения в ходе вооружённого конфликта получили несущие стены (частичные разрушения в результате попадания артиллеристских снарядов), внутренние перегородки, кровля, оконные и дверные блоки, перекрытия.
Также экспертами института было проведено инженерно-техническое обследование 2 зданий в Азербайджанской Республике, после катастрофического обрушения жилого дома в сентябре 2007 году в г. Баку. Недостроенное здание рухнуло в считанные секунды, похоронив под руинами более двух десятков человек. Специалистами института проводилось обследование примыкающего к разрушенному зданию 12-этажного жилого дома на предмет его устойчивости. Руководство МЧС Азербайджанской Республики пригласило и другие группы специалистов из Республики Беларусь и Кореи для сравнения использовавшихся методик по обследованию и получению результатов. Заключения, выполненные специалистами ВНИИ ГОЧС по результатам обследований, позволило выявить грубейшие технологические нарушения при строительстве высотных зданий.
Методика, разработанная во ВНИИ ГОЧС, и технология обследования зданий и сооружений получила высокую оценку азербайджанских специалистов и превзошла разработки зарубежных коллег. Проведённая работа показала высокий профессионализм и оперативность экспертов МЧС России.
В июле 2008 году по распоряжению первого заместителя Министра МЧС России оперативно убыла группа специалистов ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) в город Сочи для обследования жилого дома, получившего повреждения от взрыва бытового газа. Обследование жилого дома проводились оперативно и в условиях с риском для жизни. Заключение, подготовленное по результатам обследования, позволило снять социальную напряжённость среди жителей города и избежать многочисленных жертв.
Многоцелевой опыт использования МДК применялся в случае техногенных катастроф при обследовании катастрофического обрушения машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС имени П.С. Непорожнего.
Саяно-Шушенская ГЭС, самая верхняя в каскаде Енисейских гидроэлектростанций, является самой крупной в России и одной из крупнейших в мире. Она возвышается на высоту 245 метров, а длина по гребню составляет 1070 метров. Подпорным сооружением служит уникальнейшая бетонная плотина
арочно-гравитационного типа. В плане она имеет вид круговой арки радиусом 600 м с центральным углом 102 градуса.
В результате командировки в Республику Хакасия, на Саяно-Шушенскую ГЭС специалистами института оперативно и в условиях с риском для жизни был проведен полный комплекс работ по обследованию машинного зала СШГЭС и уникальной плотины этого гидросооружения.
Специалисты лишённые всякого комфорта спали и производили обработку полученных результатов в одном кабинете.
По результатам обследования было подготовлено техническое заключение. Результаты обследования были представлены начальнику Оперативного штаба МЧС России и представителям Ростехнадзора. Председатель Правительства Республики Хакасия В.Зимин выразил искреннюю благодарность специалистам института за грамотные и решительные действия при выполнении задач по ликвидации последствий аварии на Саяно-Шушенской ГЭС имени П.С. Непорожнего.
В мае 2010 года на основании приказа МЧС РФ специалисты института были направлены для обследования строительных конструкций мостового перехода через реку Волга в г. Волгоград, в связи с нештатной динамической работой пролётного строения под ветровой нагрузкой. Амплитуда колебания моста составляла около 1 метра. Предполагается, что из-за значительной ветровой нагрузки мост вошёл в резонанс с амплитудой колебаний в вертикальной плоскости около 50-60 см. Протяжённость сооружения составляет 7,1 км, а сам мост через р. Волгу состоит из 10 пролётов и имеет общую длину 1213,4 м. По результатам обследования было подготовлено техническое заключение. Результаты обследования были представлены начальнику ГУ МЧС России по Волгоградской области и Министру МЧС России.
Всего с помощью МДК, МДКП было обследовано более 3000 зданий и сооружений как МЧС России также гражданского назначения с оформлением сертификата инженерной безопасности.
Признанием этого опыта использования МДК на международной арене явилось:
- получение сертификата отличия Международной премии ООН им. Сасакавы за выдающийся вклад в предупреждение природных катастроф;
- вручение серебряной медали на Всемирном салоне изобретений и инноваций в Брюсселе в 1999 году;
- рекомендация Европейской комиссии о целесообразности использования МДК, как мощного средства оперативной оценки технического состояния зданий и сооружений (протокол Международного семинара г. Испра (Италия) от 6 марта 2003 г.).
- и много других наград на международных выставках и симпозиумах.
За участие во многих чрезвычайных ситуациях и за работу в различных условиях сложности были бы это проведение работ во время проведения контртеррористической операции или во время ведения боевых действий или обследования с риском для жизни, специалисты 7 Центра неоднократно
награждались ведомственными наградами МЧС России и правительственными наградами РФ.
МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ МОБИЛЬНЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ И ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ
Н.И. Бойко, начальник 72 науч.-исслед. отдела А.Х. Авгуцевичс, научный сотрудник, А.А. Егорова, младший научный сотрудник, А.С. Сокоробогатая, научный сотрудник, ФГБ ВНИИ ГОЧС (ФЦ),г. Москва
Проблема мониторинга устойчивости и остаточного ресурса зданий и сооружений особенно актуальна в связи с возможными последствиями аварий таких зданий, масштабы которых, как показывает мировой опыт, могут выражаться сотнями и тысячами пострадавших.
Проблема старения основных фондов, особенно крупных зданий и сооружений, связана с возможностью возникновения аварий и техногенных катастроф, тем более что уровень эксплуатации и качество ремонта в последнее десятилетие резко снизился.
Совместно с ООО «Центр исследований экстремальных ситуаций» (ЦИЭКС) разработан мобильный диагностический комплекс «Стрела», обеспечивающий диагностику состояния эксплуатируемых зданий и сооружений,- установление дефектов конструкций и остаточного ресурса объекта в целом. Комплекс «Стрела» является дальнейшим развитием мобильного диагностического комплекса «Струна», разработанного в 1996-2000 годах ЦИЭКС, как головной организацией, по заказу МЧС России в рамках Федеральной целевой программы «Федеральная система сейсмологических наблюдений», и широко апробированного на зданиях и сооружениях различного типа. Он представляет собой новое поколение аппаратуры для динамического анализа устойчивости зданий и сооружений, выгодно отличающийся своими тактико-техническими данными от отечественных и зарубежных аналогов.
В МДК «Стрела», на основании экспресс-анализа результатов диагностики, с использованием специально разработанных программных средств, оценивается прочность и устойчивость сооружения к проектным воздействиям, а для сейсмически активных регионов - его реальная сейсмостойкость. Кроме того, комплекс позволяет обнаруживать начальные несовершенства вводимых в эксплуатацию сооружений в сравнении с проектными характеристиками. Особенностью комплекса является возможность выявления скрытых повреждений, недоступных для обнаружения традиционными методами.
Данный комплекс позволяет:
- оперативно и объективно оценивать техническое состояние зданий и сооружений;
