Случаи нарушения нормальной работы сооружений или их аварий

При возведении жилых домов иногда уделяется мало внимания определению сжимаемости грунтов основания. Вместе с тем, сжимаемость грунтов основания в пределах периметра здания часто оказывается резко различной. Неравномерность осадок приводит в этом случае к перекосам здания, достигающим иногда очень большой величины и появлению трещин. Явления аналогичного характера встречаются и при возведении зданий другого назначения.

К внезапным разрушениям, иногда катастрофического характера, приводит переоценка сопротивления грунтов сдвигу или недоучет возможных нагрузок, нарушающих устойчивость сооружения.

В практике строительства и эксплуатации сооружений, особенно гидротехнических, возникают разрушения типа оползней, при которых происходит смещение масс грунта в пределах естественных склонов и откосов сооружений (земляные плотины, дамбы, откосы каналов, берегоукрепления и т. п.). Во многих случаях возникновению оползня способствуют прослойки слабых грунтов и их переувлажнение.

Аварии, вызванные потерей устойчивости основания, наблюдались при эксплуатации таких сооружений, как плотины, набережные, устои арочных мостов, элеваторы и др. Эти разрушения, сопровождающиеся обычно выпором грунта основания, происходят как при наличии горизонтальных нагрузок, так и при действии только вертикальных сил (особенно при неравномерном их распределении по площади подошвы фундамента).

Иногда наблюдаются медленные деформации сооружении, объясняющиеся ползучестью глинистых грунтов.

Эта способность к медленным деформациям при неизменной нагрузке, существенно меньшей предела прочности, свойственна многим твердым телам, однако у одних она практически незаметна, у других проявляется достаточно отчетливо (бетон, лед, многие синтетические материалы и т. д.). В глинистых грунтах ползучие деформации развиваются в местах контакта между отдельными частицами.

Одним из ярких примеров ползучих деформаций является постепенный наклон башни в итальянском городе Пизе, наблюдаемый в течение ряда столетий. Этот случай описан в ряде учебников и монографий.

Аварии ряда плотин были вызваны воздействием фильтрационного потока на грунты основания (выщелачивание растворимых составляющих горных пород, вынос мелких частиц грунта).

Наблюдаются случаи частичного или даже полного разрушения зданий и сооружений, возведенных в особых условиях (сейсмические воздействия, просадочные грунты, вечная мерзлота и др.). Эти разрушения обычно связаны с неправильной эксплуатацией построенных сооружений: замачиванием просадочных грунтов, оттаиванием вечной мерзлоты.

Перечисленные примеры далеко не исчерпывают возможных нарушений нормальной работы сооружений или их аварий. Такие случаи еще будут рассматриваться при изложении курса применительно к конкретным инженерно-геологическим условиям и определенным типам и конструкциям сооружений.