Авария во время строительства, их причины и классификация.

Существует множество подходов к составлению классификации аварий, и у разных авторов они различные. Советский исследователь Ф. Д. Дмитриев причины крушений классифицирует по трем основным группам которые перечислены ниже:

- крушения, вызванные землетрясением, ураганом, наводнением и т. п.;

- крушения, вызванные несовершенством инженерно-технических приемов (наиболее обширная группа);

- крушения, причины которых вызваны социально-экономическими условиями, присущими капиталистическому миру (погоня за наживой и т. д.).

Технические причины катастроф делятся также на три группы:

- потеря устойчивости

- дефекты основания

- неудовлетворительное производство работ

Ф. Д. Дмитриев, рассматривая в основном на материалах аварий зарубежных стран аварии и крушения мостов и гидротехнических сооружений, в классификации не отражает специфику аварий и крушений металлических конструкций гражданских и промышленных сооружений. С нашей точки зрения, во вторую группу причин аварий следовало бы еще включить аварии, происшедшие не только от незнания, но и в результате недопустимой халатности. Примеры таких аварий, к сожалению, имеются.

И. А. Мизюмский дает классификацию аварий и крушений только металлических конструкций, причем аварий, вызванных только инженерно-техническими причинами. Аварии и крушения разделены на четыре группы:

- вызванные дефектами, связанными с ошибками проектирования;
- вызванные дефектами, возникшими в процессе производства работ;
- вызванные дефектами, связанными с эксплуатацией;
- вызванные недостаточно изученными условиями работы и свойствами применяемых материалов.

Нельзя согласиться с принципом классификации Томаса X. Мак Кейга, где причинами аварий считаются четыре фактора: невежество, экономия, погоня за прибылью, небрежность и стихийные бедствия.
Классификацию по таким признакам ее автор считает универсальной. Понятно, что такое определение причин аварий строительных конструкций лишено научной обоснованности и самый принцип определения чужд всему характеру нашего общества.
Предлагаемая нами классификация составлена по иному принципу. Рассматриваются только аварии, вызванные инженерно-техническими причинами и происшедшие в результате халатности, недосмотра и т. п.
При составлении классификации для удобства ее использования выделены основные причины аварий и факторы, их вызываю-, щие. Вполне естественно, что перечисление последних на исчерпывающую полноту не претендует.
Некоторая условность в определениях, примененных в классификации аварий, неизбежна. Можно бесконечно спорить о том, что и где является причиной и что следствием. Например, всем известен классический случай крушения в 1905 г. Египетского моста в Петербурге. Общепризнано, что причиной аварии был резонанс, возникший при прохождении по мосту войск. Но с таким же успехом причиной аварии можно было считать и просчеты, допущенные при проектировании моста, в результате которых, как следствие, в сооружении мог возникнуть резонанс. С таким же успехом причину аварии можно видеть в неправильной эксплуатации сооружения, выразившейся в том, что войска при прохождении моста шли строем с несбитым шагом, в результате чего, как следствие, и появился резонанс. И все-таки непосредственной причиной аварии был резонанс.
В предлагаемой классификации выделены восемь основных причин аварий. Единственным же следствием этих причин является авария—катастрофа. Основные причины аварий в классификации расположены не в каком-то определенном порядке, например, в биографическом порядке проектирования и возведения сооружений, а отмечены только наиболее типичные комбинации (сочетания) причин аварий. В каждой из причин выделены (отмечены знаком Т) наиболее часто встречающиеся факторы, вызывающие появление перечисленных причин.

Существующие в настоящее время строительные нормы и правила основаны, как известно, на методе расчета по трем предельным состояниям:

- по несущей способности, при достижении которого происходит исчерпание несущей способности элемента или конструкции в целом;

- по развитию чрезмерных деформаций от статических или динамических нагрузок, при достижении которого появляются недопустимые деформации или колебания;

- по образованию и раскрытию трещин, при появлении которых нормальная эксплуатация конструкции становится невозможной.

Идея современного метода расчета по предельным состояниям заключается в том, чтобы за время нормальной эксплуатации сооружения не наступило ни одного из предельных состояний. Следовательно, предельное состояние следует рассматривать как аварийное или предаварийное.

Аналогичная картина имеет место и при оценке прочности элементов конструкций в сопротивлении материалов. Так, применяя к элементу, находящемуся в сложном напряженном состоянии, ту или иную «теорию прочности», устанавливаем вначале критерий наступления «опасного» состояния (условно аварийного) по прочности или по пластичности, а затем переходим к «условиям прочности».

Надежность конструкций и сооружений зависит от многих факторов: марки материала, сечения элементов, их формы, качества изготовления и монтажа, условия эксплуатации, своевременного ремонта, в необходимых случаях — усиления конструкций и т. п. Все эти факторы влияют на срок нормальной эксплуатации и определяют несущую способность сооружения и его отдельных конструктивных элементов. Каждая конкретная авария есть результат совокупности нескольких причин, сочетание нескольких неблагоприятных факторов. Вместе с тем всегда можно выделить основную причину, непосредственно или косвенно приведшую к аварии. Обрушивается или приходит в аварийное состояние самое слабое звено, самый дефектный элемент, неправильно запроектированный или имевший отклонения от проекта.

Во многих случаях, главным образом при полном обрушении конструкции, бывает трудно установить основную причину аварии. Например, при осмотре обрушившихся ферм с погнутыми стержнями невольно возникает подозрение на возможную потерю устойчивости; при более же тщательном изучении характера обрушения выясняется, что эти стержни действительно потеряли устойчивость, но уже при обрушении — при падении одних конструкций на другие. Установление в каждом конкретном случае основной причины аварии имеет первостепенное значение.
В строительной практике известны случаи, когда неправильное установление основной причины аварии приводило к повторению ее в том же месте.

При исследовании аварий следует совершенно четко разграничивать основную причину от непосредственной причины, вызывающей аварию.

Из классификации видно, что потеря устойчивости является самой распространенной как основной причиной аварии, так и встречающейся в различных сочетаниях с другими.
Определенный интерес представляет классификация аварий по следующим признакам:

- по отраслям промышленности, т. е. по строительным объектам;
- по типу конструкций;
- по типу сопряжений;
- по причинам возникновения и характеру повреждений;
- по величине деформаций и разрушений.

Такой принцип классификации был принят Г. А. Цвингман при анализе аварий деревянных конструкций. Нам же представляется, что наиболее интересна и практически полезна классификация по причинам, вызвавшим аварии определенных типов конструкций, ибо для каждой отдельной группы конструкций характерны и свои основные причины аварий.