Защита населенных пунктов России от воздействия опасных природных явлений Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Сейсмостойкое строительство

------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

Научно-технический и производственный журнал

УДК 699.88

А.В. МАСЛЯЕВ, канд. техн. наук

Научно-исследовательская сейсмолаборатория (400074, Волгоград, ул. Академическая, 1)

Защита населенных пунктов России от воздействия опасных природных явлений

Рассмотрен населенный пункт в Российской Федерации как объект воздействия опасных природных явлений. Известна закономерность в природе, согласно которой за больший рассматриваемый период времени возможна большая амплитуда воздействия опасного природного явления. Показано, что защита населенного пункта в нормативных документах РФ не учитывает большую длительность жизненного цикла населенного пункта, что предопределяет в расчетах его основных зданий и сооружений учитывать только заниженный уровень воздействия опасных природных явлений. Например, сейсмозащита населенного пункта при землетрясении с учетом большой длительности жизненного цикла требует расчета основных жилых зданий на максимальное сейсмическое воздействие, а нормативный документ СП 14. 13330.2011 «Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*» - только на минимальную сейсмическую опасность. В СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских, поселений. Актуализированая редакция СНиП 2.07.01-89*» отсутствуют требования об указании в документации генерального плана населенного пункта расчетных уровней всех, опасных природных явлений. Так как со временем прочностные характеристики основных зданий и сооружений могут занижаться, в статье предлагается через определенный промежуток времени на генпланах населенных пунктов в виде общей схемы показывать их устойчивость (неустойчивость) к расчетным воздействиям опасных природных явлений. Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных. ситуаций природного и техногенного характера» предложено дополнить положением с требованием к региональным властям РФ указывать в местных законах по ЧС все воздействия опасных природных явлений на территориях своих населенных пунктов.

Ключевые слова: населенные пункты, природные явления, здания и сооружения, жизнь людей.

A.V. MASLYAEV, Candidate of Sciences (Engineering), Research Seismic Laboratory (1, Akademicheskaya Street, 400074, Volgograd, Russian Federation)

Protection of Russian settlements against effect of dangerous natural phenomena

A human settlement in the Russian Federation is considered as an object of effect of dangerous natural phenomena. The regularity in the nature according to which for the longer period of time the large amplitude of effect of a dangerous natural phenomenon is possible is known. It is shown that the settlement protection in standard documents of the Russian Federation does not consider the big duration of life cycle of a settlement that predetermines in calculations of its basic buildings and constructions to consider only the underestimated level of influence of dangerous natural phenomena. For example, the seismic protection of the settlement at earthquake with due regard for the long duration of the life cycle demands the calculation of basic residential buildings for the maximum seismic influence, but the standard document of the SP 14. 13330.2011 "Construction in seismic regions. Updated version of SNiP 11-7-81*" only for the minimum seismic danger. In SP 42.13330.2011 "Town planning. Layout and development of urban and rural settlements" there are no requirements for indicating calculation levels of all dangerous natural phenomena in the documentation of the master plan of these settlements. As in due course strength characteristics of the basic buildings and constructions can be underestimated, it is offered to show, through the certain time interval, on general plans of settlements in the form of the general scheme their stability (instability) to calculated influences of the dangerous natural phenomena. It is proposed to add the Federal Law № 68-03 "About protection of population and territories against emergency situations of natural and anthropogenic character" with a provision requiring the regional authorities of the Russian Federation to specify all influences of the dangerous natural phenomena in territories of their settlements in local laws on emergency situations.

Keywords: settlements, natural phenomena, buildings and structures, human life.

В последние годы на территориях населенных пунктов России возникают опасные ситуации от воздействий неблагоприятных природных явлений, сопровождающихся гибелью людей, приведением в непригодность тысяч жилых домов. Эту сложную проблему в октябре 2013 г.обсуждали ученые за круглым столом [1-2]. Например, на территории Волгограда в декабре 2013 г. выпал относительно небольшой слой снега, который парализовал жизнедеятельность города на несколько дней. Вдруг оказалось, что на территории города техники недостаточно. Поэтому для уборки снега пришлось привлекать военнослужащих. Или всем известный пример затопления Дальнего Востока осенью 2013 г. с потерей нормальной жизнедеятельности многих сотен тысяч людей на длительное время [3]. Исполнитель-

4о| -

ная власть России не может (или не хочет) назвать истинную причину всех этих катастроф. Отметим, что никто из чиновников не признал себя виновным и не ушел в отставку. Известно, что подобные опасные природные воздействия на населенные пункты могут прогнозироваться российскими учеными.

Автор предлагает проанализировать соответствие положений прежде всего документа СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*» тем опасным условиям, которые стали часто возникать на территориях населенных пунктов России при воздействиях неблагоприятных природных явлений. Так, например, в п. 1.2 СП 42.13330.2011. записано:

^^^^^^^^^^^^^ 42014

Научно-технический и производственный журнал

Anti-seismic construction

«Настоящий свод правил направлен на обеспечение градостроительными средствами безопасности и устойчивости развития поселений, охрану здоровья населения..., защиту территорий поселений от неблагоприятных воздействий природного и техногенного характера.». Даже из вышеприведенного очень короткого перечня катастрофических последствий на территории России следует, что этот свод правил не обеспечивает безопасность населенных пунктов от воздействий неблагоприятных природных явлений. В [4] отмечается необходимость принятия конкретных градостроительных мер на территории населенного пункта, которые должны снижать опасность от чрезвычайных ситуаций. Однако из перечня основных требований к планировочной структуре населенного пункта для защиты от воздействий неблагоприятных природных и техногенных явлений в документе СП 42.13330.2011 автор нашел только записи общего характера, к тому же по содержанию дублирующие положения других документов: «в п. 4.14. при этом под зоны жилой застройки следует использовать земельные участки с меньшей сейсмичностью. в п. 4.18. в районах, подверженных действию опасных и катастрофических природных явлений (землетрясения, цунами, сели, наводнения, оползни и обвалы), зонирование поселений следует предусматривать с учетом уменьшения степени риска и обеспечения устойчивости функционирования».

К сожалению, это почти все требования в документе СП 42.13330.2011. к планировочной структуре населенного пункта для защиты его от воздействий неблагоприятных природных и техногенных явлений (далее ЧС). Можно даже сказать, что в СП 42.13330.2011 отсутствуют «индивидуальные» положения по защите населенного пункта от ЧС. Например, в СП 42.13330.2011 отсутствует положение по определению уровня повышенной ответственности для отдельных зданий и сооружений, основное предназначение которого, как известно, и заключается в защите населенного пункта при ЧС [5]. Но почему-то эту важнейшую строительную задачу для населенного пункта перепоручено решать другому нормативному документу СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП 11-7-81*».

Видимо, поэтому результатом «такого решения» является тот факт, что все здания высотой до 16 этажей (почти все здания в сейсмоопасных районах) по документу СП 14.13330.2011 относятся к нормальному уровню ответственности с расчетом на самую минимальную сейсмическую опасность.

Складывается такое впечатление, что какой-то чиновник в строительном министерстве специально для целей удешевления строительства зданий в сейсмоопасных районах России разделил эту важную задачу на несколько упрощенных подзадач. Ведь всем известно, что в настоящее время на территории России основная часть зданий возводится частным капиталом. Не в этом ли основная причина «рукотворного» удешевления строительства зданий и сооружений в ряде нормативных документов РФ? Следует также выделить следующую «особенность положений» документа СП 14.13330.2011 о том, что в сейсмостойких зданиях и сооружениях со сроком эксплуатации 30-50 лет до момента землетрясения не должно быть никаких повреждений (в положениях не указывается степень повреждения до землетрясения). Хотя при этом многим специалистам известно, что большая часть зданий и сооружений населен-

4'2014 ^^^^^^^^^^^^^

ных пунктов со сроком эксплуатации примерно 30-50 лет по множеству причин получает повреждения.

Также известно, что в таких зданиях и сооружениях при землетрясении, как правило, образуется дополнительная степень повреждения, которая при суммировании с предыдущей образует новую большую степень повреждения, которая с большой вероятностью может превысить предельно допустимую нормативную степень повреждения по СП 14.13330.2011, что может вызвать их обрушения с гибелью людей. Именно поэтому все ответственные здания и сооружения населенных пунктов с определенной периодичностью (примерно через 5 лет) должны обследоваться на предмет их устойчивости при воздействиях всех вероятных опасных природных и техногенных явлений. Но этим обязательным инженерным действиям препятствует нормативный документ ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», где в п. 4.3 приводится перечень условий, при которых следует проводить обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений. К сожалению, в этом перечне отсутствует требование по обследованию и мониторингу технического состояния всех ответственных зданий и сооружений населенных пунктов со сроком эксплуатации 30-50 лет на предмет определения их устойчивости на воздействия всех вероятных опасных природных и техногенных явлений.

В ГОСТ Р 53778-2010 все здания и сооружения рассматриваются как бы в отрыве от возможных опасных ситуаций на всей территории населенного пункта при воздействиях опасных природных явлений. Как известно, для объективной оценки воздействия почти любого опасного природного явления необходимо знать время в годах, в течение которого проявится его максимальная интенсивность. В природе отмечена следующая закономерность: чем больше это время, тем с большей интенсивностью может проявиться почти любое опасное природное явление. Вероятно поэтому, в документе СП 42.13330.2011 вообще отсутствует положение о длительности жизненного цикла населенного пункта в годах.

Автором [6] предложено длительность жизненного цикла населенного пункта России считать 1000 лет, а для крупных городов неограниченное время. Это означает, что максимальную интенсивность воздействия любого неблагоприятного природного явления на населенный пункт следует определять с учетом периода тысячу лет. Так как сохранность населенного пункта при опасных природных явлениях зависит в основном от защищенности зданий и сооружений с повышенной ответственностью, эту очень важную государственную задачу должна решать только группа лучших специалистов соответствующего региона. Просто недопустимо государственную задачу по защите населенного пункта при возникновении чрезвычайных ситуаций поручать выполнять любой коммерческой организации, которая в любой момент может исчезнуть. Во всяком случае, именно так и предусмотрено в СП 14.13330.2011: уровень ответственности зданий и сооружений населенных пунктов решает заказчик по представлению генпроек-тировщика. Поэтому в этом положении СП 14.13330.2011 четко просматривается значительная коррупционная составляющая: заказчик как предприниматель заинтересован только в прибыли, и эту его деятельность следует признать нормальной. Но от такой «деятельности заказчика»

- [41

Сейсмостойкое строительство

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

при землетрясении могут с большой вероятностью погибнуть люди в зданиях.

Поэтому следует выделить как минимум два положения СП 14.13330.2011, которые в значительной степени противоречат требованиям документа СП 42.13330.2011 по сейс-мозащите населенных пунктов при землетрясении:

- уровень ответственности зданий и сооружений решает заказчик по представлению генпроектировщика;

- все здания и сооружения высотой до 16 этажей включительно (основная часть зданий в сейсмоопасных районах) считаются с нормальным уровнем ответственности и рассчитываются на минимальное сейсмическое воздействие.

В СП 42.13330.2011 отсутствует положение об указании в генплане каждого населенного пункта перечня всех опасных воздействий природного и техногенного характера, что следует признать его значительной недоработкой. Отсутствие конкретного перечня опасных воздействий природного и техногенного характера в генпланах городов России приводит к следующим последствиям для людей:

- позволяет региональной исполнительной власти также не включать их в содержание региональных законов по защите населения при чрезвычайных ситуациях, не выделять деньги как на прогнозирование ситуации на территории населенного пункта с учетом своевременного обследования технического состояния ответственных зданий и сооружений с длительным сроком их эксплуатации; - без прогнозирования инженерной ситуации на территории населенного пункта при различных чрезвычайных ситуациях невозможно разработать перечень инженерных защитных мероприятий, которые только и могут защитить людей в зданиях и сооружениях при опасных воздействиях природного и техногенного характера;

- является одной из главных причин того, что в населенных пунктах России образовался большой объем ветхого и аварийного жилого фонда, что, например, при землетрясении послужит основной причиной гибели людей;

- позволяет губернаторам регионов России при воздействиях опасных природных и техногенных явлений не нести никакой юридической ответственности за катастрофические последствия на своей территории.

Именно поэтому губернатор Краснодарского края в 2012 г. после гибели людей от наводнения в г. Крымске в средствах массовой информации заявил миллионам россиян, что основная причина гибели людей - природная катастрофа.

К сожалению, такую типовую позицию губернаторов регионов России успешно защищает и Федеральный закон РФ от 21.12.1994 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», в котором также отсутствует положение, однозначно требующее от исполнительной региональной власти в законах по защите населения перечислять конкретный перечень воздействий опасных природных и техногенных явлений.

Следует в срочном порядке в одном из российских законов предусмотреть положение, которое требует от правительства РФ после каждого катастрофического последствия на территории любого населенного пункта от чрезвычайных ситуаций провести тщательное расследование его причин, о которых в средствах массовой информации, например по телевидению населению России должен рассказать премьер-министр РФ, назвать фамилии основ-

42| -

ных виновников в этих последствиях. Пора исполнительной власти России знать, что почти все опасные природные и техногенные воздействия на территории населенных пунктов Российской Федерации нашими учеными сегодня могут успешно прогнозироваться. Выводы.

Для защиты людей в зданиях и сооружениях на территории населенного пункта нормативный документ СП 42.13330.2011 следует дополнить следующими положениями:

1. Для каждого населенного пункта России уровень ответственности зданий и сооружений должна определять группа лучших региональных специалистов.

2. Длительность жизненного цикла населенного пункта определить в тысячу лет, а для крупных городов, в неограниченное время.

3. Для каждого населенного пункта России должен быть определен перечень опасных природных и техногенных явлений с указанием максимальных уровней воздействий.

4. На генпланах городов России должна быть показана (постоянно корректироваться) схема последствий для капитальной застройки от воздействий опасных природных и техногенных явлений.

5. В сейсмоопасных районах России в населенных пунктах через каждые пять лет следует проводить общий мониторинг технического состояния зданий и сооружений с повышенным уровнем ответственности на предмет их устойчивости при землетрясении. Результаты общего мониторинга этих зданий и сооружений следует отображать на генпланах города.

6. В Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» внести положение с требованием к региональной исполнительной власти размещать в законах по чрезвычайным ситуациям перечень воздействий опасных природных и техногенных явлений на территориях всех населенных пунктов РФ.

Список литературы

1. Ученые обсудили возможности предотвращения природных и техногенных катастроф // Жилищное строительство. 2013. № 12. С. 13.

2. Кивва К.В. Анализ градостроительных риск-факторов в документах территориального планирования // Жилищное строительство. 2013. № 12. С. 13-18.

3. Арленинов П.Д. Типичные повреждения подтопленных жилых домов при наводнении в Амурской области // Жилищное строительство. 2013. № 12. С. 19-22.

4. Вильнер М.Я. Левченко Е.С., Климов Д.В., Морозова Т.В., Заболоцкая Е.Н. Особенности проблем и мер обеспечения градостроительной безопасности в сейсмо-опасных регионах // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2013. № 6. С. 19-22.

5. Масляев А.В. Сейсмозащита города при землетрясении в зависимости от уровня ответственности жилых зданий // Вестник ВолгГАСУ: Стр-во и архитектура. 2013. № 33 (52). С. 57-62.

6. Масляев А.В. Сейсмозащита зданий с большим числом людей при землетрясении по требованиям Федеральных законов РФ // Вестник ВолгГАСУ: Стр-во и архитектура. 2013. №. 34 (53). С. 30-36.

^^^^^^^^^^^^^ 42014

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

строительство

Anti-seismic construction

References

1. Scientists discussed possibilities of preventing natural and anthropo-genic disasters. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 12, pp. 13 (In Russian).

2. Kivva K.V. Analysis of Town-Planning Risk Factors in Documents of Territorial Planning. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 12, pp. 19-22 (In Russian).

3. Arleninov P.D. Typical Damages of Residential Houses Impounded During the Flood in Amur Oblast. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 12, pp. 19-22 (In Russian).

4. Vilner M. Ya. Levchenko E.S. Klimov D. V., Morozova T.V. Zabolotskaya E.N. Features of problems and measures of

ensuring town-planning safety in seismodangerous regions. Prirodnyie i technogennii risky. Bezopasnost sooruzhenyi. 2013 . No. 6, pp. 19-22 (In Russian).

5. Maslyaev A.V. Seismoprotection of the city at an earthquake depending on a level of responsibility of residential buildings. Vestnik VOLGGASU: Stroitelstvo andarchitectura. 2013. No. 33 (52), pp. 57-62 (In Russian).

6. Maslyaev A.V. Seismoprotection of buildings with a large number of people at an earthquake according to requirements of Federal laws of the Russian Federation. Vestnik VOLGGASU: Stroitelstvo and architectura. 2013. No. 34 (53), pp. 30-36 (In Russian).

_СПЕЦИАЛЬНАЯ ЛИТЕРАТОРА

Особенности проектирования и возведения.

Высотные здания и другие уникальные сооружения Китая

Научное редактирование: Акимов П.А., Сидоров В.Н., Туснин А.Р.

Перевод с китайского языка.- М.: Изд-во АСВ, 2013.-808 с.

В книге описан опыт ведущей корпорации Китая по проектированию, изготовлению и монтажу уникальных стальных конструкций: высотных зданий, включая самые высокие в Китае, зданий аэропортов, железнодорожных вокзалов, мостов, олимпийских и других спортивных объектов, зрелищных, общественных и промышленных сооружений.

Мониторинг уникальных высотных зданий и сооружений

на динамические и сейсмические воздействия

Шаблинский Г.Э.

Научное издание.- М.: Изд-во АСВ, 2013.- 328 с.

Работа охватывает широкий круг вопросов динамики строительных конструкций различного типа сооружений (высотных зданий, строительных конструкций атомных электростанций, высоких бетонных плотин), решенных на основе натурных экспериментальных исследований. Предназначена для проектировщиков, научных работников, аспирантов, студентов строительных специальностей.

Перспективные конструкции зданий и сооружений»

Мяснянкин А.В., Мяснянкин А.А.

Справочное пособие.- М.: Изд-во АСВ, 2013.- 144 с.

В учебном пособии рассмотрены последние достижения в области строительства на селе, предложенные учеными, проектировщиками и производственниками за последние 10-15 лет. В частности, новые конструкции забивных свай (сваи-копители), столбчатых и комбинированных конструкций щебнебетонных и пневмонабивных фундаментов и технология их устройства.

Приводятся разработки рационального оборудования и приспособлений, служащих для образования скважин под фундаменты. Описаны технологии блочного строительства и возведения котельных и их оборудования, которое готовится (монтируется) в заводских условиях и транспортируется к месту монтажа. Уделено внимание блочному возведению очистных сооружений и теплиц. Материалы представляют интерес для студентов строительных специальностей.

Методы строительства армогрунтовых конструкций

Офрихтер В.Г., Пономарев А.Б., Клевеко В.И., Решетникова К.В.

Учебно-методическое пособие.-М.: Изд-во АСВ, 2013.- 152 с.

Рассматриваются вопросы применения различных искусственных материалов при устройстве грунтовых оснований, откосов насыпей, выемок и дамб. Основная идея применения таких материалов - это улучшение свойств грунтового основания с целью увеличения его несущей способности и снижения деформативности. В качестве армирующих материалов могут использоваться тканые и нетканые синтетические материалы, геопластики, стальные и алюминиевые полосы, металлические и синтетические сетки и другие материалы. В книге приводятся общепринятая классификация материалов, области их применения и рассматриваются практические примеры по применению искусственных материалов в геотехнике.

Пособие предназначено для студентов, магистров строительных вузов, аспирантов и будет интересно инженерам-проектировщикам и строителям.

Коррозионные повреждения стальных конструкций и основы диагностики

Ушаков И.И., Мищенко В.Я., Ушаков С.И.

Учебное пособие.- М.: Изд-во АСВ, 2013.- 144 с.

Рассмотрены основные проблемы проведения диагностики состояния строительных конструкций зданий и сооружений. Представлена классификация коррозионных повреждений металлов в конструкциях от воздействия эксплуатационных сред. Даны современные представления об изменении прочностных и деформационных характеристик металлов, а также закономерности их разрушения от действия нагрузок и коррозионных сред. Приведены некоторые характерные дефекты и повреждения отдельных элементов конструкций и основные способы защиты стальных конструкций от коррозии.

Предназначено для студентов строительных специальностей, а также для специалистов организаций, занимающихся эксплуатацией зданий и сооружений.

4'2014

43