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6. Crollo della cantina e cavità artificiali, comparsa di danni alla cantina in superficie 6.1. L'aspetto della zona di flessione, il cedimento della
superficie del suolo 6.1.1. Strutture nella zona di piegatura 6.1.2.
La comparsa di cedimento della superficie del suolo a causa della curvatura
della zona di curvatura 6.1.3.
danni alle strutture di ingegneria e alle strade a causa del cedimento della
superficie del suolo 6.1.4. Movimento di strutture alte nella zona di flessione 6.1.5. Danni agli edifici a causa di cedimento del suolo 6.2. Penetrazione della zona di collasso in superficie (rottura) 6.3. Crollo dovuto a forze dall'alto in basso (rottura) Negli ultimi 35 anni, oltre 370
insediamenti ungheresi hanno lottato per i danni causati da cantine e caverne
sotto il loro territorio. Cantine abbandonate e mal mantenute,
caverne e grotte artificiali vengono costantemente danneggiate. Questi processi
risalgono al XVIII-XIX secolo. Apparvero anche in superficie nel 20 ° secolo,
ma il danno fu più frequente e più grave nel 20 ° secolo. Nella
seconda metà del 20 ° secolo, l'urbanizzazione ha accelerato. La ragione
tecnico-tecnica di ciò è principalmente l'espansione di
città e insediamenti, il più alto rapporto integrato e, ultimo ma
non meno importante, la moltiplicazione del traffico stradale. Il danno alle cavità e alle
cantine artificiali è stato discusso nel capitolo precedente. Quando le
strutture di supporto della cavità sono danneggiate a tal punto da non
poter più essere compensate dalla roccia o dal suolo sopra di essa, il
danno appare anche sulla superficie. Questo può essere un processo
lento, ma il più delle volte è rapido, improvviso e non di rado
un disastro per la vita umana o per i beni materiali. Questi danni sono noti da tempo ai
professionisti delle miniere di acque profonde. Le loro conoscenze e analisi
scientifiche hanno una vasta mole di letteratura, in quanto è ancora un
problema per gli abitanti delle aree e degli insediamenti sopra le ex miniere. È importante sapere che anche in
questo campo l'Ungheria era all'avanguardia: gli ingegneri che lavoravano nelle
aree minerarie di Selmecbánya e poi di Tatabánya-Oroszlány erano già nel
XIX secolo. Alla fine del 20 ° secolo, All'inizio del 20 ° secolo, affrontarono
questo problema e inventarono metodi che furono usati in tutto il continente. Gli ingegneri ungheresi
hanno anche svolto un lavoro significativo per indagare e riparare i danni
superficiali relativi alla costruzione di gallerie. Nell'insediamento
più densamente abitato del paese, innumerevoli edifici sono affondati
durante la costruzione delle linee della metropolitana 2 e 3 a Budapest, quindi
è stato necessario occuparsene. L'aspetto del danno causato da cantine e
cavità artificiali è simile a quest'ultima attività, ma il
danno viene eliminato dalle procedure applicate durante l'estrazione. 6.1.
L'aspetto della zona di flessione, il cedimento della superficie del suolo Il danno alle cavità sotterranee si manifesta più
spesso con la subsidenza della superficie del suolo. La ragione di ciò
è che i componenti del terreno si muovono verso il basso a causa della
gravità. Questa depressione è massima al di sopra dell'asse o del
centro della cavità e diminuisce con la distanza. Questo dà
origine ad una forma di tartaruga, comunemente usata nel linguaggio tecnico: il
cerchio che affonda.
Gobba affondante nel corridoio del
seminterrato
Gobba che affonda nello spazio della
cantina Negli ultimi 100-150 anni, sono state
sviluppate molte teorie e metodi di calcolo per studiare la subsidenza del
suolo al di sopra delle cavità artificiali. La loro descrizione
dettagliata può essere trovata in letteratura. L'essenza delle teorie è quella
di descrivere la forma di un lavandino (un cosiddetto tuffo di affondamento)
come una sorta di rotazione, le cui dimensioni possono quindi essere calcolate
matematicamente. Il tasso di discesa è
influenzato da molti fattori. I più importanti sono: - Profondità sotterranea della
cavità - l'estensione della cavità - le superfici limite della
cavità, o lo stato delle strutture integrate - qualità delle rocce,
qualità del suolo (frattura o angolo del contorno, consistenza, stress
al contorno, stratificazione, ecc.) sopra e all'interno della cavità, - condizioni idrologiche della
cavità e dei suoi dintorni - carichi statici e dinamici sulla
cavità e sull'ambiente roccioso circostante etc Per impostazione predefinita, le teorie
considerano solo l'estensione, la profondità e il confine della roccia
(suolo) sopra la cavità. Alcuni di questi sono:
Teorie per il calcolo dell'affondamento Nel caso di cantine, cavità artificiali, questi metodi di
calcolo sono sufficienti per stimare cosa e quanta subsidenza è prevista
per un determinato oggetto. Naturalmente, quando si tratta di ridimensionare
una struttura di supporto, sono necessari calcoli più seri, ma questo
è un ramo speciale dell'ingegneria È importante notare che la
profondità di affondamento non ha solo una latitudine (come mostrato nei
diagrammi dei calcoli). L'ammaccatura segue la forma
dello spazio sotterraneo, il taglio e la sua zona di impatto si forma non solo
perpendicolarmente all'asse di taglio, ma anche alla fine della cantina.
Questo effetto è un problema per le cantine che non
raggiungono un edificio ma che vi si trovano vicino. Tali casi si verificano
negli insediamenti in cui le singole cantine sono realizzate su un terreno
ripido (come una collina) e raggiungono la montagna.
Nel caso di più spazi sotterranei adiacenti o intersecanti,
si sommano le ammaccature di subsidenza, che si traducono in una subsidenza
più grande del normale in un dato ambiente roccioso. Le seguenti zone di movimento si formano nel terreno sopra le
cavità:
B - zona frammentata C - zona di collasso Nella zona di curvatura, la curvatura della superficie può
causare danni e il terreno non sempre crolla, ma gli edifici e le strutture di
ingegneria sopra di essa possono causare gravi danni. Se la zona fratturata si
avvicina alla superficie, l'entità e i tempi di qualsiasi guasto sono
imprevedibili. Il comportamento della zona di collasso è chiaro: la
cavità della cavità non può trattenere la massa sopra di
essa, collassa. È importante sapere che il fallimento delle zone si
influenza l'un l'altro. Man mano che la zona di collasso cresce, anche la zona
fratturata aumenta, con conseguenze imprevedibili. Ma è anche possibile
il contrario: una volta che la zona fratturata raggiunge le basi delle
strutture superficiali, il carico danneggerà la zona di collasso. 6.1.1.
Strutture nella zona di piegatura Lo spostamento della zona di flessione
influenza sia gli edifici sopra che i servizi pubblici lì. Esaminare il
loro danno è una delle attività secondarie più importanti
dell'attività di risposta alle emergenze. È facile vedere che le
condutture che cadono nella zona di flessione sono più suscettibili ai
danni. Nel caso in cui non siano in grado di assorbire il movimento del suolo
(come vecchi tubi di ghisa, tubi di cemento amianto), la loro rottura è
quasi inevitabile. Anche le articolazioni di tali servizi pubblici sono in
pericolo: vecchi involucri in ghisa, varie articolazioni di tubi eternit sono
fragili e inclini a fratture a causa della loro età. Anche le fondamenta degli edifici e i
loro dispositivi associati (come i servizi pubblici) possono essere
danneggiati. Questi possono essere danneggiati o rotti quando la base
dell'edificio viene spostata o inclinata. 6.1.2. La
comparsa di cedimento in superficie a causa della curvatura della zona di
piegatura
Elementi del tuffo che affonda 1
tetto
ammaccato 2. campo di curvatura superiore tra la
sella e la pendenza 3. pendenza dell'ammaccatura (pendenza)
con punto di flesso 4. campo di curvatura inferiore tra la
pendenza e la tartaruga 5. tartaruga La superficie del terreno sul tetto è invariata, tuttavia,
è prevedibile che le ammaccature si diffondano, causando lo spostamento
verso l'esterno della pendenza e dei campi di curvatura e l'espansione della
tartaruga.
Disastro dovuto all'apparenza
imprevista e all'ampliamento dell'affondamento Nachterstedt (Germania) 2009 Nel campo di curvatura superiore, la
superficie del terreno subisce roccia tirando in alto e compressione in basso.
Appaiono crepe a forma di V con apertura verso l'alto. Questi portano a danni
alle strutture e agli edifici posti su di esso e all'ingresso dell'acqua
piovana. Questo aumenta il danno. Gli edifici sono in genere più
sensibili a questo tipo di cedimento della superficie del suolo. Le tipiche
crepe che si espandono verso l'alto appaiono sulle pareti degli edifici che
corrono nella direzione del pendio. Edificio in posizione semi-sella È più difficile da
rintracciare, ma lo stesso motivo è dovuto all'affondamento degli
angoli. Ciò si verifica quando la maggior parte dell'edificio si trova
su un terreno immobile e la dolina si forma solo sulla piccola larghezza della
facciata. Questo danno è più difficile da rilevare perché molti
altri processi di danneggiamento dell'edificio (come il lavaggio subacqueo, il
sovraccarico del tetto, l'edificio accanto ad esso) provocano simili rotture
d'angolo.
Sul pendio del fossato, le rocce e i
blocchi che formano il suolo scivolano. Questi slittamenti possono arrivare a
diversi decimetri. Le strutture sul pendio del tuffo si inclineranno, si
inclineranno verso la tartaruga o addirittura scivoleranno. Nel campo di curvatura inferiore, il suolo o
la roccia soffre di compressione nella parte superiore e di trazione nella
parte inferiore. Ciò porta a un'apertura a
forma di V invertita sul terreno e sulla massa rocciosa sopra la cantina,
rompendo ulteriormente il soffitto della cavità. Questo perché la forza
di attrito per la stabilità tra i blocchi di roccia qui è
significativamente ridotta o eliminata.
Costruire nel campo di curvatura
inferiore Gli edifici nel campo di curvatura
inferiore e gli edifici presentano caratteristiche crepe verso il basso, che
sono principalmente visibili sul muro vicino alle porte e alle finestre. Una menzione speciale dovrebbe essere
fatta della situazione in cui il tetto sta anche affondando sul lato opposto
della pendenza di affondamento, il che si traduce nella cosiddetta posizione
della vendita. Nella posizione della sella, la
superficie del suolo soffre di trazione in alto e compressione in basso. Crea
anche crepe a forma di V verso l'alto e si divide, con le conseguenze descritte
in precedenza. Costruire in posizione sella
Si può vedere da quanto sopra -
ed è noto da tempo agli esperti del ramo - che le strutture e gli
edifici sulla superficie del suolo affondato subiscono gravi danni se il loro
affondamento è irregolare, ma su un lato del blocco che lo contiene, e
non sull'altro. 6.1.3.
danni alle strutture di ingegneria civile e alle strade a causa di cedimento La deflessione e l'affondamento del
terreno possono causare affondamenti fino a diversi decimetri. Ciò
può rappresentare un grave problema per le strutture a forma di foglio
sulla superficie. Esempi sono le superfici stradali, le corsie di circolazione. Un altro grosso problema è che
il pavimento delle strade e le fondamenta in cemento sottostanti non sono, o
solo in misura limitata, in grado di assorbire le sollecitazioni causate dalla
flessione. Ammaccature più grandi causano la rottura della base,
causando il fallimento dell'involucro. L'asfalto è flessibile in una
certa misura, ma se le fondamenta sottostanti sono danneggiate, a causa del
traffico aumenterà la velocità. La superficie dell'asfalto, che
è fratturata da fessure parallele, è una vista comune sulle
strade dei villaggi che sono minacciati dalle cantine. Ciò indica che
una depressione di affondamento si è formata sotto la carreggiata,
scivolando lungo il marciapiede e interrompendone la continuità
superficiale. Le crepe indicano sempre la direzione della cavità
sottostante, parallela al suo asse. Le crepe risultanti causano problemi di
traffico, ma è ancora più problematico che l'acqua piovana li
attraversi sotto il coperchio, immergendolo (o congelandolo in condizioni di
freddo). Fallimento della pavimentazione
stradale dovuto all'affondamento sopra il seminterrato 6.1.4. Movimento di strutture alte nella zona di flessione Le ammaccature che affondano sono una delle maggiori
preoccupazioni nelle strutture alte (camini, colonne delle torri elettriche,
grattacieli). Questi tendono a cadere - il che provoca la comparsa di forze
decentrate ed è un grave problema che i fili penzolino da un lato o
siano tesi sul lato opposto, il che può portare alla rottura del filo.
Inclinazione della colonna della linea
di alimentazione 6.1.5.
Danni agli edifici a causa di cedimento della superficie del suolo La subsidenza del suolo provoca il
maggior danno agli edifici. Nel caso di edifici, il danno sopra descritto
riduce entrambi il valore d'uso e mette in pericolo la sicurezza d'uso. Le forme della comparsa del danno sono
state presentate sopra nel caso dei singoli campi di movimento del tuffo che
affonda. Oltre alle fessure qui descritte, gli edifici danneggiati possono
includere i seguenti: - il movimento di porte e finestre
diventa difficile o impossibile - le connessioni alle linee di servizio
sono interrotte - la deformazione dello spazio provoca
la flessione delle pareti, provocando il danneggiamento o lo spostamento del
supporto del pavimento, - le pareti sotto gli archi si aprono,
il che può persino portare alla rottura dell'arco, - nel caso di lastre con corpi di
rivestimento, le ammaccature formate dalla cantina che corrono parallele alle
travi del solaio fanno ruotare le travi, facendo scorrere i corpi di
rivestimento - le travi delle tradizionali travi di
ferro a "I" sono aperte nella zona di curvatura superiore o nella
posizione della sella, le travi della volta cadono, - le pareti degli edifici si inclinano
a causa dell'affondamento. Inclinare il muro causerà alcuni danni: appariranno
delle crepe sul muro e il muro inclinabile non sarà solo sottoposto a
pressione ma anche a flessione, che può causare un rapido fallimento.
Danni alle strutture dell'edificio a
causa dell'affondamento 6.2.
Penetrazione della zona di collasso in superficie (rottura) Una rottura viene chiamata quando il soffitto di una cavità
cade in una cavità e la roccia o il suolo sopra di essa e le strutture
artificiali non sono più in grado di sostenere il proprio peso e quindi
cadono nella cavità. Il processo di rottura è rintracciabile solo
da zero, quindi ci vuole molta energia per difendersi da esso. Ecco perché
questo è il processo più pericoloso intorno alle cantine e alle
cavità artificiali. È stata la causa di molti gravi disastri.
Danni a edifici o strade sono difficili da prevenire e
riparare. 6.3. Crollo per forze dall'alto in basso In Ungheria, è molto comune che
una cavità si estenda sotto la superficie, ma è coperta da una
struttura spaziale esistente (roccia, forse strada, edificio). Questo è spesso
il caso di cantine in muratura sconosciute, chiuse.
Demolizione di un edificio (Eger 1970) In questo caso, si verifica un disastro
quando, per vari effetti di superficie (traffico stradale, carichi dinamici),
il ponte perde la sua presa e collassa. Nelle nostre città e distretti storici
gli accessori delle vecchie cantine sono i camini che conducono dalle cantine
alla superficie. Laddove le cantine venivano utilizzate per lo stoccaggio o
possibilmente per l'edilizia abitativa, i camini fornivano ventilazione.
Vediamo questo genere di cose in ogni cantina che ha un problema.
Camino di ventilazione della cantina
del birrificio (Kőbánya)
Sezione della grotta con una superficie
nel castello di Buda Il problema è che la maggior parte dei camini erano oscurati
solo dai nostri antenati, o forse costruiti su di essi. In molti casi nel
castello di Buda tali corna erano rotte. C'era qualcosa dopo 50-60 anni. Questo
è stato anche il motivo dell'incidente in autobus a piazza della
"Bécsi kapu", ma in piazza Trinità (di fronte alla Chiesa di
Mattia), ad esempio, ci sono stati tre periodi di affondamento che potrebbero
essere attribuiti a questa causa.
Affondamento del rivestimento del
pavimento a causa di un corno che porta alla superficie (Castello Buda, piazza Trinità) I danni alle corna possono essere prevenuti esaminandoli dal
basso, il che richiede una seria conoscenza. Anche gli specialisti della sicurezza delle
cantine devono prestare particolare attenzione a questo perché la roccia vicino
al camino che cade è spesso danneggiata, portando ad un aumento dell'aspetto
superficiale.
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