ИСТОРИИ ОШИБОК: ТРАНСКОНСКИЙ ЭЛЕВАТОР

Одной из наиболее ярких и хорошо задокументированных аварий зданий и сооружений стал силосный комплекс Трансконского элеватора.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

В сентябре 1913 года компания Canadian Pacific Railway завершила строительство зернового элеватора в Норт-Трансконе, недалеко от Виннипега. После окончания строительства силосы начали равномерно заполнять зерном.

18 октября 1913 года, когда элеватор был загружен примерно на 87,5 % проектной вместимости, началась стремительная осадка силосного корпуса.

В течение первого часа осадка достигла около 30 см, после чего сооружение стало наклоняться на запад.

Спустя сутки крен достиг примерно 27°. Западная сторона фундамента опустилась на 7,3 м, а восточная поднялась приблизительно на 1,5 м относительно первоначального положения

Вокруг сооружения наблюдалось выпирание грунта. При этом железобетонный корпус практически не разрушился и поворачивался как единый жёсткий блок.

_____________

ПРИЧИНЫ АВАРИИ

Проектирование и строительство велось без полноценного исследования грунтового основания: буровые работы до начала строительства не проводились — проектные решения были приняты с учетом местного опыта строительства и на основании штампового испытания грунтов на уровне подошвы фундамента (3,7 м) в котловане.

Результаты штампового испытания показали, что несущая способность основания составляет порядка 400 кПа, что значительно превышало ожидаемую нагрузку под фундаментом полностью загруженного элеватора (300 кПа)

Но как мы знаем, штамп и фундамент вовлекают в работу разные объемы грунта, что в данном случае имело критическое значение.

Разобраться в истинных причинах аварии удалось только спустя почти 40 лет.

_____________

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛОЩАДКИ

В 1951 году Ральф Пек и Фрэнк Брайант пробурили две дополнительные скважины за пределами зоны, нарушенной аварией и последующими восстановительными работами. Были отобраны образцы ненарушенного сложения и выполнены испытания на одноосное сжатие, которые показали, что внешне схожие грунты существенно различались по прочности:

Недренированная прочность нижнего слоя была примерно на 40 % меньше прочности верхнего слоя

По мере заполнения силосов давление под фундаментной плитой увеличивалось. Пока сопротивления верхней и нижней глин было достаточно, сооружение сохраняло устойчивость. При приближении нагрузки к предельной, в основании сформировалась поверхность сдвига, проходившая через нижний слабый слой.

Верхняя прочная глина не могла рассматриваться как основание неограниченной мощности

______________________

ЧТО В ИТОГЕ

Регулярно приходится слышать, что площадка «и так изучена», местная геология давно известна, а дополнительные исследования только увеличивают сроки и стоимость работ.

Авария Трансконского элеватора наглядно показывает, к чему может привести недостаточное изучение инженерно-геологических условий площадки.
Поведение основания не было аномальным или необъяснимым — неизвестными оставались его фактическое строение и свойства

Несмотря на существенное развитие инженерной геологии и геотехники за прошедшие сто лет, усложнение объектов и условий строительства по-прежнему требует полноценного изучения геологического строения и свойств основания.

______________________

Что же касается элеватора, то позднее его восстановили и эксплуатируют по сей день.