Улучшение охраны труда работников гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения за счет упрочнения основания плотин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, кандидат технических наук Широбокова, Ольга Евгеньевна

• Широбокова, Ольга Евгеньевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Широбокова, Ольга Евгеньевна

Введение 3-

Глава 1. Современное состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1 Анализ несчастных случаев в водном хозяйстве. 6

1.2 Основные группы риска, возникающие при гидродинамической аварии. 19

1.3 Краткий обзор гипотез прочности 28

1.4 Факторы и причины гидродинамических аварий 38

1.5 Выводы. Цель и задачи исследований. 42-

Глава 2. Методика исследований

2.1 Методика оценки гидротехнических сооружений по техническому состоянию. 44

2.2 Методика выявления состояния безопасности гидросооружений 48

2.3 Методика определения уровня безопасности гидротехнических сооружений. 53

2.4 Методика обоснования критериев несущей способности и прочности хрупких материалов в области растяжения-сжатия.

2.4.1 Обеспечение безопасной работы гидротехнических сооружений 57

2.4.2 Концепция прочности и устойчивости бетонных плотин 59

2.4.3 Методика определения напряженного состояния массива основания сооружения. 62-64 2.5. Концепция защиты от наводнений. Рекомендации по действию населения и в ходе наблюдения при авариях на гидротехнических сооружениях. 65

Глава 3. Результаты исследований и их анализ.

3.1 Обследование гидротехнических объектов. 67-74 3.1.3 Обследование гидротехнических сооружений на территории Брянской области. 74

3.1.2 Обследование гидротехнических сооружений на территории Калужской области. 86

3.2 Исследования прочности хрупких материалов в области растяжения-сжатия. 91

3.3 Методика исследования прочности ослабленного шва бетона по различным направлениям. 106

3.4 Исследование напряжений в основании бетонного массива (бетонной плотины) 109

3.4.1 Сложение нагрузок на плотину и расчет по подошве плотины. 112

3.5 Пути повышения безопасности гидротехнических сооружений.

Глава 4. Расчет экономической эффективности инженерно-технических предложений. 124

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение охраны труда работников гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения за счет упрочнения основания плотин»

В последнее десятилетие псе большее число специалистов и политических деятелей среди главных проблем, стоящих перед человечеством, называют проблему воды. Она возникает в четырех случаях:

1) когда воды нет;

2) когда ее недостаточно;

3) когда качество воды не отвечает социальным и экономическим требования населения;

4) когда из-за избытка воды обжитые территории страны страдают от наводнении.

Первые три аспекта проблемы - порождение XX века, а четвертый существует с древнейших времен. Па протяжении многих лет и даже веков люди предпринимают усилия для уменьшения опасности стихийных бедствий, но никак не могут преуспеть в этом. Возникающие стихийные бедствия продолжают иметь место и связаны со следующими факторами:

• интенсивным ростом водонаконления водопотребления и водоотведения;

• распространением объектов повышенного риска (атомные электростанции, гидротехнические сооружения, хранилища токсичных веществ);

• антропогенной эрозией окружающей среды.

Одна из наиболее важных особенностей на сегодняшний день заключается в том, что последствия сильного стихийного бедствия затрагивают не только людей, проживающих в районе, где оно произошло, но и носят глобальный характер. Можно привести много примеров того, когда локальные природные катастрофы влекут гибель людей экономические, социальные или экологические последствия.

Важным является решение задачи уменьшения последствия стихийных бедствий, которая касается не только районов, где они происходят достаточно часто, по и тех районов, территории которых не подвержены непосредственно природным катастрофам.

Сред» природных катастроф существенную роль занимают наводнения, ущерб от которых растет с каждым годом. Только за последние сто лет по данным ЮНЕСКО, от наводнений в мире погибло более 9000000 человек, и эта цифра с каждым годом продолжает расти.

Половодья и наводки на протяжении столетий приносили беды населению России и сопредельных стран. Сведения о катастрофических наводнениях не сходят со страниц газет и журналов.

Основными причинами наводнений можно считать недостаточную надежность и прочность гидротехнических сооружений связанную со следующими факторами:

1)старением;

2) несоответствием отдельных частей сооружений проектным;

3) перенапряжением материала тела плотины и основания;

4) деформациями, превышающими предел прочности и.т.д.

В России сделан качественно важный прорыв в области анализа и обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Этому способствовали принятие Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» и обязательное декларирование безопасности гидросооружений, по, тем не менее, гидродинамические аварии, связанные с недостаточной надежностью и прочностью гидротехнических сооружений имеют место. Учитывая вышесказанное, целыо исследований явилось - повышение безопасности труда работников обслуживающих гидротехнические сооружения, водителей транспортных средств, и жителей проживающих в зоне влияния гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения. Объекты исследования - водохозяйственные и гидротехнические сооружения, образующие водохранилища небольшого объема для агропромышленного производства, расположенные на территории Брянской и Калужской области.

На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Результаты анализа производственного травматизма, аварий. Классификация технического состояния ГТС.

2. Результаты обследования технического состояния гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения на территории Брянской и Калужской областей.

3. Критерии несущей способности и прочности хрупких строительных материалов в области растяжения-сжатия.

4. Прочностные свойства бетона.

5. Программа расчета напряжений в основании плотин на компьютере.

6. Рекомендации по повышению охраны труда работников гидротехнических сооружений, а также надежности и безопасности гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения.

Научную новизну составляют:

1. Вновь выявленные причины несчастных случаев, аварий и характер разрушения плотин.

2. Усовершенствованный метод расчета напряжений в основании плотины, отличающийся тем, что позволяет вести расчет нагрузки на сооружение и его основание но компьютерной программе.

3. Уточненные математические формулы прочности бетона с новыми значениями коэффициентов, позволяющие улучшить условия охраны труда в проектах.

Практическая ценность - повышение сроков безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений сельскохозяйственного назначения.

Заключение диссертации по теме «Охрана труда (по отраслям)», Широбокова, Ольга Евгеньевна

7. Результаты работы внедрены при реконструкции ГТС КожушьеЛг21 и Кожушье №2 Брянской области.

V,

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Широбокова, Ольга Евгеньевна, 2004 год

1. Авакян А.Б., Наводнения в прошлом настоящем и будущем. JI.: Гидротехническое строительство 2003 №5

2. Авакян А.Б., Наводнения: концепция защиты. JI.: Мелиорация и водное хозяйство 1997 №1

3. Авакян А.Б., Истомина М.Н., Наводнения в мире в последние годы XX века. JI.: Водные ресурсы 2000 №2

4. Авакян А.Б., Наводнения. JI.: Известия РАН, Серия географии.2000 №5

5. Авакян А.Б., Истомина М.Н., Наводнения как явление планетарного масштаба. Л.: Гидротехническое строительство 2001 №2

6. Аксенов С.Г. Семинар «Проблемы декларирования безопасности гидротехнических сооружений» . JI.: Гидротехническое строительство 2001 №7

7. Акт обследования технического состояния сооружений гидроузла, на р. Песочня Кировского района, Калужской области. 11 июля 2002.

8. Акт обследования гидротехнических водохранилищных прудов и защитных сооружений или накопителей стоков на р. Марица в населенном пункте Севск, Брянской области, 2000г.

9. Акт обследования гидротехнических водохранилищных прудов и защитных сооружений или накопителей стоков на р.Бытошь, Дятьковско-го района, Брянской области, 2000г.

10. Акт обследования гидротехнических водохранилшцных прудов и защитных сооружений Ивотского водохранилища, п. Ивот, Брянской области, 2000.

11. П.Безруков Н.И. Теория упругости и пластичности. Москва: Гостехиздат 1953.

12. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. JI.: Госстройиздат, 1974

13. З.Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности ГНТП. «Безопасность». МИБ. СТС.,1996

14. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. JI.: Госстройиздат. 1961

15. Берг О.Я., Смирнов А.В. Исследование прочности и деформации бетона при двухосном сжатии. Тр. Ин-та ЦНИИС, 1960

16. Боткин А.И. О прочности сыпучих и хрупких материалов. JL: Центральные вести ВНИИГ, том 26, 1940

17. Бородавченко И.И, Килинский 10, А., Микломанов И.А., Авакян А.Б., и др. Справочник «Мелиорация и водное хозяйство». Москва Л.:Агропромиздат 1988

18. Бриджмен П.В. Исследование больших пластических деформаций и разрыва., Л.: Иностранная литература, 1955

19. Владимиров В.В.Доклад на коллегии Государственного Управления природных ресурсов по Брянской области. 2003

20. Векслер А.В., Ивашинцов Д.А., Стефанишин Д.В. Надежность, социальная и экологическая безопасность гидротехнических объектов:

21. Оценка риска и принятие решений. СПб.: ОЛО «ВНИИГ» им Б.Е. Веденеева, 2002.

22. Воробьев Б.Г. Лабораторный практикум., Москва.: Просвещение 1978

23. Гришин М.М, Слисский С.М., Антипов А.И., Воробьев Г.А., Орехов В.Г., и др. Гидротехнические сооружения. Москва .: Высшая школа 1979

24. Гончаров И.Г., Прочность каменных материалов в условиях различных напряженных состояний, JL: Госстройиздат, 1960

25. ГОСТ 27 002 89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. JL: Госстандарт 1990г.

26. ГОСТ 27 003 89 Надежность технических сооружений. JI.: Госстандарт, 1990г.

27. Давиденков Н.Н. За и против единой теории прочности . JL: Вестник инженеров и техников. 1947 №7

28. Давиденков Н.Н. За и против единой теории прочности . JI.: Вестник инженеров и техников. 1949 №4

29. Демиденко Г.П. и др. Защита объектов народного хозяйства от ОМП:Москва.:Высшая школа 1989г.

30. Дмитриев ИЛ. ,Успенский С.М., Малышев М.П., Решение экологических проблем гидротехнического строительства. JL: Гидротехническое строительство 1999 №8

31. Доиолнительные требования к эк'спертизе деклараций безопасности гидротехнических сооружений, порядок формирования и регламент работ экспертных комиссий. JI.: Госгортехнадзор России. Москва, 1999г.

32. Железняков Г.В., Неговская Т.А., Овчаров Е.Е., Гидрология, гидрометрия , регулирование стока., Л.: Москва, Колос, 1984г.

33. Информационный Бюллетень о состоянии поверхностных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Брянской области. , Брянск 2003 г.

34. Инструкция по ведению Российского регистра гидротехнических сооружений, 12 июля 1999.

35. Ионас Б.Я., Рейнин С.И., и др. Экономика строительства. Москва.: Высшая школа 1982.

36. Калустян Э.С., Уроки аварий Киселевской и Тирлянской плотин. Л.: Гидротехническое строительство 1997 №4

37. Калустян Э.С., Разрушения и повреждения бетонных плотин. Москва — СПб., 1997г.

38. Калустян Э.С., Оценка и роль рисков в плотиностроении. Л.: Гидротехнические сооружения. 1999 №12

39. Каякин В.В, Мулина А.В., Дмитриева И.Л., Прогноз и предотвращение чрезвычайных ситуаций связанных с техноприродными процессами. Л.: Экология и промышленность России., 1997 №3

40. Кириичев В.Л. Сопротивление материалов, том 1, 1990г.

41. Коньков В.П., Экономическое обоснование оптимальных параметров сельскохозяйственных зданий и сооружений. Москва.: Стройиздат, 1981

42. Краткие справочные данные о чрезвычайных ситуациях технического, антропогенного и природного происхождения., Москва.:Штаб ГО 1990г

43. Лапшенков B.C. Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям. Москва.: Агропромиздат. 1989

44. Лашко Н.Ф. Об условиях разрушения металлов и о единой теории прочности, JL: Вестник инженеров. 1949 №1

45. Лосев К.С. Вода. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

46. Малаханов В.В., Классификация состояний и критерии эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений. Л.: Гидротехническое строительство 2000 №11

47. Малаханов В.В., О концепции безопасности гидротехнических сооружений. Л.: Гидротехническое строительство 2003, №9

48. Малаханов В.В., Гидротехника ищет свое будущее. Энергия: Экономика, техника, экология. РАН. 1992, №8

49. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях . Учебник для студентов ВУЗов. Москва: «Академия», 2003

50. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений: РД153 34.2 - 21.342 -00 Москва, 2001г.

51. Михеев Н.Н. Водные объекты: проблемы и решения. Л.: Гидротехническое строительство, 1998 №8

52. Методические рекомендации по действию населения в чрезвычайных ситуациях. JI.: Учебное пособие, Брянск 1995г.

53. Методические указания по проведению анализа риска аварий ГТС: 230.2.001-ОО/ОЛО ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 2000.

54. Нежиховский Р.Л., Наводнения на реках и озерах. JI.: Гидрометеоиз-дат., 1998г.54.«О безопасности гидротехнических сооружений» Федеральный закон № 117 РФ от 21 июля 1997г.

55. Панибратов Ю.П., Барановская Н.И., Костюк М.Д. Экономические расчеты в курсовых и дипломных проектах. Москва.: Высшая школа 1984

56. Пашков П.О., О физических основаниях единой теории прочности., JI.: Вестник инженеров и техников, 1947г№7

57. Порядок разработки и дополнительных требований к содержанию декларации безопасности гидротехнических сооружений на подконтрольных Госгортехнадзору России предприятиях (организациях) : РД03 — 268 -99/ JI.: Госгортехнадзор России 1999г.

58. Порядок разработки и дополнительных требований к содержанию декларации безопасности гидротехнических сооружений на подконтрольных Госгортехнадзору России предприятиях. JI.: Госгортехнадзор России . Москва, 1999г.

59. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989.

60. Ратнер С.И., К вопросу о единой теории прочности., JI.: Вестник инженеров и техников, 1948 №7

61. Розанов Н.Н., Верменко В.В., Волохова М.Н., Оценка состояний гидротехнических сооружений и возможных последствий аварии на водохранилищах г. Кирова. Л.: Мелиорация и водное хозяйство 2001 №1

62. Розанов II.П. Гидротехнические сооружения., Москва.: Стройиздат 1978

63. Розанов С.И. Общая экология: Учебник для технических направлений и специальностей. СПб.: Издательство «Лань», 2001

64. СНиП 2.06.12 -85 «Водохранилища и охрана окружающей среды»

65. СНиП 2.06.12 -85 «Водохранилища и охрана окружающей среды» Основные положения проектирования.

66. СНиП 1.02.01-85 «Охрана окружающей природной среды»

67. Уткин В.Ф., Крючков Ю.В. Надежность и эффективность в технике: Справочник. Т.З.: Эффективность технических систем М.Машиностроение, ,1988.

68. Фишмап Ю.А., Широбоков Е.И., О влиянии структуры скального массива на характер его разрушения при сдвиге штампов. Л.: Материалы научного симпозиума АН СССР, апатиты, 1975

69. Флорин В.А. Основы механики грунтов, том 1., Л.: Госстройиздат 1959

70. Фридман С.А., Единая теория прочности материалов, Л.: Оборонгиз, 1943

71. Черняев A.M. Россия: Социально-экологические водные проблемы. Екатеринбург. Аэрокосмоэкология, 1999

72. Широбоков Е.И., Лабораторные модельные исследования прочности скального основания плотин, Основания, фундаменты и механика грунтов», №5, 1971.

73. Широбоков Е.И., Расчет напряжений в контакте штампа и основания., Л.: Известия ВУЗов «Строительство и архитектура» 1971 №2

74. Широбоков Е.И., Широбокова О.Е., Обеспечение безопасной работы гидротехнических сооружений. Л.: Сборник. Материалы XIV межвузовской научно-практической конференции ., Брянск 2001г.

75. Широбоков Е.И., Широбокова О.Е., Концепция прочности и устойчивости бетонных плотин . Л.: Материалы XV Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы ириродообустройства и экологической безопасности» Брянск 2002г.

76. Широбоков Е.И., Широбокова О.Е., Решение задачи определения напряженного состояния массива основания сооружения. Л.: Материалы Межвузовской научно-практической конференции., Брянск 2000г.

77. Широбокова О.Е., Анализ механизма разрушения хрупких материалов при сжатии. Л.: Материалы XV Межвузовской научно-практическойконференции «Проблемы природообустройетва и экологической безопасности» Брянск 2002г.

78. Широбокова О.Е., Экспериментальное исследование прочности цементного камня. JI.: Материалы XIV Межвузовской научно-практической конференции, БГСХЛ, Брянск 2001г.

79. Широбокова О.Е. Лабораторные исследования прочности ослабленного шва бетона по различным направлениям. Л.: Материалы XVI Межвузовской научно-практической конференции .Брянск 2003

80. Широбоков Е.И., Вопросы прочности контакта бетонных плотин со скальным основанием. Л.: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 1971

81. Шубин Е.П. и др. Гражданская оборона., Москва. :Просвещение 1991

82. Dat sofety.Barselona Babkema. 1998

83. Dollar D. et all Theodore ROOSEVELT dat modification Tans XVIII ICOLD. Q. 70.R36. Vol. Ill 1994.

84. Incidents and failures of dams. Trans. XIX ICOLD. Q. 75. Paris. 1997.

85. Environmental experience gained from reservoirs in operation // Transactions of the 18-th Int Congress on Large Dams Vol 2/ Q/69/ Durban South Africa. November. 1994.

86. Dam- break flood analysis // Bulletin of Subcommittee 5 of ICOLD Committee on Hydraulic for Dams. 1995

87. Dam safety. Barselona. 1998.

88. Incidents and failures of dams. Trans XIX ICOLD. Q. 75 Paris 1997.

89. Transaction XIX ICOLD . Vol. 1.2.3.5 Paris 1997.

90. Transactions of the 19-th hit. Congress on Large Dams. Vol. 3, Q. 74. 26-30 May. Florence- Italy, 1997

91. Kalusian E.S., Gasiev E.G., The influence of compression and tensile loadson water permeability on rock foundations. Proc. Of the Int. Workshop on rock foundation. Tokio, 1995.

92. Mesnager Л. Congr. Intern., p. I essai Des materiaux 1.15.1927

93. Табл.12 Количество несчастных случаев с летальным и тяжелым исходомна неисправных гидротехнических сооружениях за период с 1993 но 2002 год

94. Источники травмирования Всего неисправности:в том числе: дающихуцирживаю-щих устройств неисправное состояние плотины, дамбы1. Тракторы гусеничные

95. Т-4 всех модификаций 1 1 01. ДТ-75 2 2 01. ДТ-75М о ** 1 11. Колесные тракторы

96. К-700 всех модиоикаций 3 1 2

97. К-701 всех модификаций 8 5 31. Т-150К 2 2 0

98. МТЗ-50 всех модификаций 1 1 0

99. МТЗ-52 всех модификаций 1 0 1

100. МТЗ-80 всех модификаций 9 7 21. МТЗ-82 2 1 1

101. ЮМЗ всех модификаций 2 1 1

102. Т-40 всех модиоикаций 3 2 1

103. Самоходные зерноуборочные комбайны1. СК-5 "Нива" 12 9 31. СКД-6 "Сибиряк" 1 1 01. Дон-1500 1 0 1

104. Марка комбайна не установлена 1 1 01. Енисей-1200" 1 1 01. Самоходные комбайны

105. СПС-4,2 свеклопофузчик 1 1 01. Автомобили бортовые

106. ГАЗ всех модификаций 2 2 0

107. ЗИЛ всех модификаций 2 0 21. Специальные 1. Автогрейдеры 1 1 0

108. Легковые автомобили 1 1 01. ИТОГО 59 41 18

109. Табл.13 -Распределение числа пострадавших с летальным и тяжелым исходомв результате ДТП на гидротехнических сооружениях по источникам травмирования за период с 1993 по 2002 год

110. Источники травмирования Всего ДТП

111. Столкновения гз а 3 6? 2 5 о ~ г-ч 5 Наезды Падения с движ. машины1. Тракторы гусеничные 1. Т-130 2 0 2 0 01. Т-150 1 0 1 0 0

112. Т-4 всех модификаций 1 0 1 0 01. ДТ-75 9 0 8 0 11. ДТ-75М 5 0 5 0 0

113. ДТ-54 всех модификаций 1 0 1 0 0

114. Прочие гусеничные тракторы 2 0 2 0 01. Колесные тракторы

115. К-700 всех модификаций 24 0 24 0 0

116. К-701 всех модификаций 32 0 30 1 01. Т-150К 22 0 20 2 0

117. МТЗ-50 всех модификаций 4 0 4 0 0

118. МТЗ-52 всех модификаций 1 0 1 0 0

119. МТЗ-80 всех модификаций 33 0 32 1 01. МТЗ-82 6 0 6 0 0

120. ЮМЗ всех модификаций 4 0 4 0 0

121. Т-40 всех модификаций 12 0 12 0 01. Т-28Х4 1 0 1 0 0

122. Т-16 всех модификаций 5 0 5 0 0

123. Марка колесного трактора не установлена 2 0 2 0 0

124. Самоходные зерноуборочные комбайны1. СК-5 "Нива" 30 0 30 0 01. СКД-6 "Сибиряк" 1 0 1 0 01. Дон-1500 6 0 6 0 01. Енисей-1200" 2 0 2 0 0

125. Марка комбайна не установлена 3 0 3 0 01. Самоходные комбайны

126. СПС-4,2 свеклопогрузчик 1 0 1 0 01. Е-301, косилка 1 0 1 0 01. Окончание приложения 21. Автомобили бортовые

127. УАЗ всех моди( шкаций 1 1 0 0 0

128. ГАЗ всех модификаций 4 0 4 0 0

129. ЗИЛ всех модификаций 3 0 3 0 0

130. КАМаз всех модификаций 1 1 0 0 01. Самосвалы

131. ЗИЛ всех модификаций 1 0 0 1 0

132. КРАЗ всех модификаций 1 0 0 1 0

133. САЗ всех модификаций 1 0 1 0 0

134. КамАЗ всех модификаций 2 0 1 1 01. Специальные 1. Автобензовозы 1 0 1 0 01. Бульдозеры 2 0 2 0 01. Автогрейдеры 1 0 1 0 0

135. Легковые автомобили 1 0 1 0 0

136. Прочие специальные автомобили 3 0 2 1 0

137. Вид и марка мобильноой машины не указа-ны 1 0 1 0 0

138. Гужевой транспорт 4 0 4 0 01. Итого 238 9 А* 226 9 1