Reasons analysis of the «topolina» catastrophe and activities, excluding designing similar phenomena of buildings on collapsible soils (to the 20th anniversary of disaster) (part 1)

V. I. Bolshakov, A. N. Motornyi

Abstract


It is presented historical information about the formation of the Dnepropetrovsk city council a new neighborhood  –  Topol. The analysis of survey materials for the construction of new residential community Topol-1, Topol-2, Topol-3 was made. Geotechnical and hydrogeological conditions of the area for construction of housing estate Topol-1 were analyzed. The justification of the offered variants of the residential houses foundations under construction, social and cultural objects, submitted by project organization SPI “Ukrspetsstroyproekt” are given. We analyzed the design decisions UMZ residential complex foundations along the Zaporozhskoe shosse street. It was disclosed forced replacement of the proposed variant of pile foundation under the projected SPI “Giprograd”, housing estate on another version of foundations on the artificial basis after the transfer of the construction site from the second type to the first type of ground conditions by subsidence.

It is given a brief justification of the flooding onset of the already exploited residential construction during the preliminary soaking of the territory for the residential complex UMZ. It is also revealed the reason for the occurrence of supranational deformations of the basements, foundations and structures of the lightest buildings of pre-school children's institutions, which are in operation before the preliminary soaking of the UMZ residential complex territory. The suffosion processes occurrence on the territory of the Topol-1 residential area, connected with the unloading occurrence of groundwater and increasing of the pressure gradient, decompaction and weakening of the soils of the second slope of the Vstrechnaya beam is substantiated. The cause of the hydraulic breakthrough of the destroyed second slope of the Vstrechnaya beam and the consequences that follow from this was disclosed. It is shown errors in purpose of SE “DneproNIISP” taking into production version of pre-soaking the upper area preparing for the construction of residential complex UMZ. The material and moral damage of the occurred catastrophe of a housing estate Topol-1 and the existing material and moral losses on the Dnieper railway are presented.

It is presented the general conclusions of the expert committee and a separate opinion of the expert committee member, the author of this article N. A. Motornyi.


Keywords


pre-soaking; water saturated soil; flooding areas; the pressure gradient; the groundwater discharge; filtration coefficient; suffusion processes; the root system; weakened slope; hydraulic breakthrough

References


Zakhyst vіd nebezpechnykh geologіchnykh protsesіv. Budynky і sporudy na pіdrobliuvanykh terytorіiakh і prosіdnykh gruntakh: DBN V. 1.1.-5-2000 [Protection against dangerous geological processes. Buildings and structures on the overbuild territories and on the collapsible grounds: the State Building Codes V. 1.1.-5-2000]. Kyiv, 2000. (in Ukrainian).

Osnovaniya gidrotexnicheskix sooruzhenij. Normy proektirovaniya: SNiP II-16-76 [Bases of hydraulic structures. Design standards: the State Building Cdes II-16-76]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva, 1977, 37 p. (in Russian).

Osnovaniya gidrotekhnicheskikh sooruzhenij: SNiP 2.02.02-85 [Bases of hydraulic engineering structures: the State Building Codes 2.02.02-85]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva, 2004, 84 p. Available at: http://kompaniastroy.ru/sites/default/files/gosts-snips/bezopasnost/snip_2_02_02-85.pdf. (in Russian).

Sooruzheniya meliorativnykh sistem. Normy proektirovaniya: SNiP II-52-74 [Facilities of land-reclamation systems. Design standards: the State Buildings Codes II-52-74]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva, 1975, 25 p. (in Russian).

Meliorativnye sistemy i sooruzheniya: SNiP 2.06.03-85 [Land-reclamation systems and facilities: the State Building Codes 2.06.03-85]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva: CITPGosstroja SSSR, 1986, 47 p. Available at: http://gostbank.metaltorg.ru/data/norms_new/snip/107.pdf. (in Russian).

Gidrotexnicheskie sooruzheniya rechnye. Osnovnye polozheniya proektirovaniya: SNiP II-50-74 [The river hydraulic engineering works. Basic design standards: the Stete Building Codes II-50-74]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva, 1975, 24 p. (in Russian).

Gidrotexnicheskie sooruzheniya. Osnovnye polozheniya proektirovaniya: SNiP 2.06.01-86, vved. 1 iyulya 1987 g. [Hydraulic engineering facilities. Basic design standards: the State Buidings Codes 2.06.01-86]. Gosstroj SSSR [The National Building of USSR]. Moskva, 1987, 30 p. Available at: http://kompaniastroy.ru/sites/default/files/gosts-snips/gidto/snip_2.06.01-86.pdf. (in Russian).

Obekty budіvnitstva ta promyslova produktsіia budіvelnoho pryznachennia. Osnovy ta fundamenty budynkiv і sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennia proektuvannia: DBN V.2.1-10-2009 [Objects of construction and industrial products for construction purposes. Basements and foundations of houses and structures. Basements and foundations of structures. The main standards: the State Building Codes V.2.1-10-2009]. Kyiv: Mіnregіonbud Ukrainy, 2009, 107 p. (in Ukrainian).

Cytovich N.A. Mekhanika gruntov [Soil mechanics]. Moskva: Gosstrojizdat, 1963, 636 p. (in Russian).

Florin V.A. Osnovy mekhaniki gruntov: [v 2 t.] [Basics of the soil mechanics in 2 volumes]. Leningrad, Moskva: Gosstrojiz-dat, 1959–1961, 357 p. (in Russian).

Mustafaev A.A. Osnovy mekhaniki prosadochnykh gruntov [Mechanics fundamentals of collapsible grounds]. Moskva: Strojizdat, 1978, 263 p. (in Russian).

Mustafaev A.A. Raschet osnovanij i fundamentov na prosadochnyx gruntax [Basements and foundations calculation on the collapsible grounds]. Mos-kva: Vyssh. shk., 1979, 367 p. (in Russian).

Ivanov P.L. Grunty i osnovaniya gidrotekhnicheskikh sooruzhenij [Grounds and basements of hydraulic engineering works]. Moskva: Vyssh. shk., 1985, 352 p. (in Russian).

Krutov V.I. Osnovaniya i fundamenty na prosadochnykh gruntax [Basements and foundations on the collapsible grounds]. Kiev: Budіvelnyk, 1982, 224 p. (in Russian).

Roza S.A. Mekhanika gruntov [Soil mechanics]. Moskva: Vyssh. shk., 1962, 229 p. (in Russian).

Sobolevskij Yu.A. Mekhanika gruntov [Soil mechanics]. Minsk: Vyshejsh. shk., 1986, 176 p. (in Russian).

Gavshina Z.P. and Dzekcer E.S Usloviya podtopleniya gruntovymi vodami zastraivaemykh territorij [Groundwater underflooding condition of overbuild areas]. Moskva: Strojizdat, 1982, 116 p.

Prognoz podtopleniya i raschet drenazhnykh sistem na zastraivaemykh i zastroennykh territoriyax [Flooding forecast and drainage systems calculation on the overbuild and built-up areas]. Kompleks. nauch.-issled. i konstruktor.-texnolog. in-t vodosnabzheniya, ka-nalizacii, gidrotexn. sooruzhenij i inzh. gidrogeologii Gosstroja SSSR [Complex Research and Design Institute of Water Supply, Sewerage, Hydraulic Structures and Engineering Hydrogeology of the National Building of the USSR]. Moskva: Strojizdat, 1991, 273 p. (in Russian).

Litvinov I.M. Glubinnoe ukreplenie i uplotnenie prosadochnyx gruntov [Deep consolidation and consolidation of collapsible grounds]. Kiev: Budіvelnyk, 1969, 183 p. (in Russian).

Motornyj N.A. Potencial'naya "nepodtoplyaemost'" territorij i ee vliyanie na proektirovanie osnovanij i fundamentov na prosadochnyx gruntax srednego Pridneprov'ya [Territories potential "non-underfooding" and its influence on the basements and foundations design on the collapsible grounds of the middle Pidneprov’ya]. Vіsnyk Prydnіprovskoi derzhavnoi akademіi budіvnictva ta arkhіtektury [Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnіpropetrovsk, 2001, no. 6, pp. 35–42. (in Russian).

Posobie po proektirovaniyu osnovanij zdanij i sooruzhenij (k SNiP 2.02.01.83) [Manual on the design of buildings foundations and structures (to the State Building Codes 2.02.01.83)]. Nauch.-issled. in-t osnovanij i podzem. sooruzhenij im. N.M. Gersevanova Gosstroya SSSR [Scientific-Research Institute of Basements and Underground Facilities named after N. M. Gerasenov of the National Building of the USSR] Moskva: Strojizdat, 1986, 415 p. (in Russian).

Korn G.K. and Korn T.K. Spravochnik po matematike (dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov) [A manuel on mathematics (for scientists and engineers)]. Moskva: Nauka,1973, 831 p. (in Russian).


GOST Style Citations


Захист від небезпечних геологічних процесів. Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідних ґрунтах : ДБН В. 1.1.-5-2000. – Введ. з 2000-07-01. – Вид. офіц. – Київ, 2000.

 

Ч. 1 : Будинки і споруди на підроблюваних територіях. – 70 с. ;

 

Ч. 2 : Будинки і споруди на просідаючих грунтах. – 89 с.

 

Основания гидротехнических сооружений. Нормы проектирования : СНиП II-16-76 / Госстрой СССР. – Москва, 1977. – 37 с.

 

Основания гидротехнических сооружений : СНиП 2.02.02-85* (с Изменением № 1) / Госстрой СССР. – Введ. 1987-01-01 ; взамен СНиП II-16-76. – Москва, 2004. – 84 с. – Режим доступа: http://kompaniastroy.ru/sites/default/files/gosts-snips/bezopasnost/snip_2_02_02-85.pdf

 

Сооружения мелиоративных систем. Нормы проектирования : СНиП II-52-74 / Госстрой СССР. – Москва, 1975. – 25 с.

 

Мелиоративные системы и сооружения : СНиП 2.06.03-85 / Госстрой СССР. – Введ. 1 июля 1986 г. ; взамен СНиП II-52-74. – Москва : ЦИТПГосстроя СССР, 1986. – 47 с. – Режим доступа: http://gostbank.metaltorg.ru/data/norms_new/snip/107.pdf.

 

Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования : СНиП II-50-74 / Гос-строй СССР. – Москва, 1975. – 24 с.

 

Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования : СНиП 2.06.01-86 / Госстрой СССР. – Введ. 1 июля 1987 г. ; взамен СНиП II-50-74, СНиП II-51-74. – Москва, 1987. – 30 с. – Режим доступа: http://kompaniastroy.ru/sites/default/files/gosts-snips/gidto/snip_2.06.01-86.pdf.

 

Об'єкти будівництва та промислова продукція будівельного призначення. Основи та фундаменти будинків і споруд. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування : ДБН В.2.1-10-2009. – Введ. вперше зі скасуванням на території України СНиП 2.02.01-83 ; чинні від 2009-07-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 107 с. – (Державні будівельні норми України).

 

Цытович Н. А. Механика грунтов / Н. А. Цытович. – Москва : Госстройиздат, 1963. – 636 с.

 

Флорин В. А. Основы механики грунтов: [в 2 т.] / В. А. Флорин. – Ленинград ; Москва : Госстройиздат, 1959–1961. – 357 с.

 

Мустафаев А. А. Основы механики просадочных грунтов / А. А. Мустафаев. – Москва : Стройиздат, 1978. – 263 с.

 

Мустафаев А. А. Расчет оснований и фундаментов на просадочных грунтах / А. А. Мустафаев. – Москва : Высш. шк., 1979. – 367 с.

 

Иванов П. Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений / П. Л. Иванов. – Москва : Высш. шк., 1985. – 352 с.

 

Крутов В. И. Основания и фундаменты на просадочных грунтах / В. И. Крутов. – Киев : Будівельник, 1982. – 224 с.

 

Роза С. А. Механика грунтов / С. А. Роза. – Москва : Высш. шк., 1962. – 229 с.

 

Соболевский Ю. А. Механика грунтов / Ю. А. Соболевскаий. – Минск : Вышэйш. шк., 1986. – 176 с.

 

Гавшина З. П. Условия подтопления грунтовыми водами застраиваемых территорий / З. П. Гавшина, Е. С. Дзекцер. – Москва : Стройиздат, 1982. – 116 с.

 

Прогноз подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях : [пособие к СНиП 2.06.15-85] / Комплекс. науч.-исслед. и конструктор.-технолог. ин-т водоснабжения, канализации, гидротехн. сооружений и инж. гидрогеологии Госстроя СССР. – Москва : Стройиздат, 1991. – 273 с. – (Справочное пособие к СНиП).

 

Литвинов И. М. Глубинное укрепление и уплотнение просадочных грунтов / И. М. Литвинов. – Киев : Будівельник, 1969. – 183 с.

 

Моторный Н. А.Потенциальная "неподтопляемость" территорий и ее влияние на проектирование оснований и фундаментов на просадочных грунтах среднего Приднепровья / Н. А. Моторный // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – Дніпропетровськ, 2001. – № 6. – С. 35–42.

 

Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.83) / Науч.-исслед. ин-т оснований и подзем. сооружений им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР. – Москва : Стройиздат, 1986. – 415 с.

 

Корн Г. К. Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Г. К. Корн, Т. К. Корн. –Москва : Наука,1973. – 831 с.



Comments on this article

View all comments