Ошибки изыскателей сказываются на всех последующих этапах строительства

Похоже, «Российский форум изыскателей», инициатором проведения которого традиционно выступает Национальное объединение изыскателей и проектировщиков (НОПРИЗ) при поддержке Минстроя России, прочно «прописался» в стенах Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ). Прошедшее на днях в третий раз мероприятие уже дважды находило радушный прием в стенах главного строительного вуза страны, и, судя по настрою его ректора Павла Акимова, МГСУ готов распахнуть свои двери перед изыскателями и в будущем году. Одна из причин тому — результативность обсуждения их проблем, решения которых находятся на стыке, с одной стороны, профессионального сообщества, а с другой — науки и образования, что и проявилось в организации конференции. Первый день ее работы начался с Всероссийского совещания по вопросам инженерных изысканий, а второй — с пленарного заседания «Наука и образование в сфере инженерных изысканий». Причем на обоих пленарных заседаниях спикеры нередко говорили об одной и той же проблеме — негативных последствиях неверных результатов инженерных изысканий для проектирования зданий и сооружений.

Как отметил в своем выступлении на форуме заместитель главы Минстроя России Сергей Музыченко, данные инженерных изысканий являются основной для начала реализации любого объекта капитального строительства, и от того, насколько точно они проведены, зависит весь ход реализации строительного проекта, безопасность и устойчивость будущего здания или сооружения в течение всего жизненного цикла.

В свою очередь, выступивший с приветствием от имени президента Национального объединения строителей (НОСТРОЙ) Антона Глушкова и от себя лично вице-президент НОСТРОЙ Антон Мороз с сожалением констатировал, что роль инженерных изысканий в общей цепочке строительных работ сегодня недооценена. «Недооценивать те задачи и те проблемы, которые решают изыскатели на начальной стадии строительства, ни в ком случае нельзя, потому что это всегда приводит к временным и финансовым затратам для заказчика», — отметил Антон Мороз.

Рука об руку

Чтобы избежать ошибок при проектировании зданий и сооружений, прежде всего необходимо улучшить взаимодействие между представителями смежных специальностей — изыскателями, которые являются специалистами в области инженерной геологии, и геотехниками, проектирующими фундаменты. О резервах такого взаимодействия рассказал заместитель директора Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (структурного подразделения НИЦ «Строительство») Олег Шулятьев. Один из примеров, который он привел, связан с испытанием свай для высоток на площадке «Москва-Сити». Первоначально эти сваи делали глубиной 30 метров, потому что по нормам рассчитывать их надо было по нижнему концу свай. Их заглубляли на глубину, где они могли воспринять 2-3 тысячи тонн. Но позже были проведены исследования, установившие, что в процессе производства работ под нижним концом свай образуется шлам, и их нижний конец не работает до тех пор, пока не произойдут осадки порядка 10-15 сантиметров, что для высотных зданий недопустимо. Поэтому в нормах было прописано, что для высотных зданий длинные сваи-стойки не нужны, и сейчас достаточно заглубить сваи в скальный грунт на 5-6 метров, чтобы они были способны воспринять нагрузку 5-6 тысяч тонн, то есть вдвое больше прежнего. Кроме того в начале освоения «Москва-Сити» по данным изыскателей модуль деформации воскресенских глин, залегающих под этой площадкой, составлял от 50 до 70 МПа, что исключало высотное строительство без свай на таких грунтах. Но по результатам специальных штамповых испытаний на глубине 30 метров средний модуль деформации составил 200 Мпа (и с учетом всех коэффициентов 120 Мпа). Приняв этот показатель за основу, можно строить высотки на воскресенских глинах вообще без свай.

Этим примером Олег Шулятьев подчеркнул, насколько важны правильные и качественные инженерные изыскания, позволяющие сэкономить огромные средства. Но чтобы реализовать эти возможности, изыскателям и геотехникам надо работать совместно в области геофизических исследований, исследований несущей способности свай и методов их испытания, определения параметров грунта для расчета по сложным геотехническим моделям. В результате такого взаимодействия удается получать более достоверные показатели модуля деформации, который определяется исходя не из предположений, а в процессе выполнения испытаний и обратных расчетов. Чтобы объединить усилия геотехников и изыскателей, по мнению Олега Шулятьева, и нужны форумы, которые бы определяли задачи, стоящие одновременно перед представителями и той, и другой специальности.

Постановка задач

Продолжая тему взаимодействия изыскателей и геотехников, директор Института строительства и архитектуры НИУ МГСУ, руководитель научно-образовательного центра «Геотехника» профессор Армен Тер-Мартиросян сформулировал основные тренды развития в сфере как инженерно-геологических, так и инженерно-геотехнических изысканий. Прежде всего он отметил необходимость развития методов лабораторного изучения строительных свойств грунтов оснований с целью прогнозирования напряженно-деформированного состояния (НДС) в специализированных программных комплексах, а также геофизических методов изучения геологической толщи в основании сооружений, в том числе карстово-суффозионной опасности. С его точки зрения, настало время масштабного внедрения методов изучения динамических свойств грунтов и использования в практике проектирования современных методов расчета зданий и сооружений в сейсмически опасных районах и с учетом динамического воздействия от машин и механизмов. Примером тому может служить научно-техническое сопровождение инженерно-геологических изысканий и проектирования фундаментов концертного комплекса в Сочи. Определение динамических свойств грунтов, правильная оценка их свойств — залог безопасности эксплуатации этого объекта на весь срок его жизненного цикла.

По словам Армена Тер-Мартиросяна, никуда не уйти и от развития методов изучения строительных свойств преобразованных грунтов оснований зданий и сооружений. Если раньше от плохих грунтов помогали «уйти» сваи, то теперь, когда появилась возможность преобразовывать грунты, этот тренд стал уверенно входить в практику строительства.

Требуют развития методы изучения реологических свойств грунтов оснований и внедрение в практику проектирования расчетных методов оценки изменения НДС во времени. Продемонстрировав слайды с расчетным обоснованием НДС основания водоприемного узла Загорской ГАЭС, Армен Тер-Мартиросян сообщил, что на этом объекте была поставлена задача рассчитать осадки до 2035 года. По его словам, объектов, на которых прогнозируются осадки во времени, пока еще очень мало. Необходимость планирования осадок на весь период эксплуатации объектов пока осознали только гидротехники и атомщики, высотники к этому только подходят, но постепенно эта практика получает все большее распространение и нуждается в соответствующем нормативном обосновании.

Другой тренд — внедрение в практику лабораторных испытаний установок для определения свойств грунтов с крупными включениями (более 20 миллиметров). Сейчас, например, ученым необходимо определить свойства грунта, из которого будет сложена ограждающая грунтовая дамба хвостохранилища Ак-Сугского горно-обогатительного комбината в Республике Тыва. Высота этого сооружения составляет 103 метра, и некорректное определение свойств материала дамбы может привести к большим перерасходам средств на ее строительство и возможным нештатным ситуациям.

Чтобы не подкачали

О серьезности стоящих задач по усилению взаимодействия изыскателей и геотехников свидетельствует прорыв дамбы Сардобинского водохранилища в Сырдарьинской области Республики Узбекистан в 2020 году. Тогда водохранилище потеряло около 900 млн кубометров воды, было эвакуировано более 90 тыс. человек, затоплена площадь свыше 600 кв. км. Плотина даже не была введена в эксплуатацию, ее прорвало при пробном заполнении. В качестве экспертной организации НИУ МГСУ принял участие в установлении причин этой аварийной ситуации. По словам Армена Тер-Мартиросяна, простая, казалось бы, грунтовая дамба была некорректно спроектирована исходя из результатов некорректных изысканий, подкачал и строительный контроль.

В обсуждении проблем теории, практики и нормативно-технического регулирования инженерных изысканий в рамках форума приняли также участие генеральный директор АО «Научно-исследовательский центр «Строительство» Виталий Крючков, и.о. директора ФАУ «ФЦС» Андрей Копытин, директор геотехнического института Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева, президент Казахстанской геотехнической ассоциации Аскар Жусупбеков, профессор Инчхонского национального университета (Южная Корея) Шин Еун Чул, заместитель генерального директора по реализации крупных градостроительных проектов АО «Мосинжпроект» Андрей Антипов. Завершая дискуссию, председатель комитета НОПРИЗ по инженерным изысканиям Владимир Пасканный сообщил, что итоговая резолюция III Международной научно-практической конференции «Российский форум изыскателей» будет направлена в Минстрой России.

ЦИТАТЫ В ТЕМУ

Сергей Музыченко, заместитель главы Минстроя России:

«Наличие выполненных изысканий в значительной степени позволяет определить, какие технологии и материалы потребуются на этапе проведения строительно-монтажных работ. Именно поэтому от того, насколько успешно будут развиваться инженерные изыскания, зависит успешная работа всей строительной отрасли»

Михаил Посохин, президент НОПРИЗ:

«Сегодня изыскатели должны обладать цифровыми компетенциями, высоким уровнем знаний, умений и свежими данными научных исследований. Необходимы серьезные трансформации в способах проведения исследований, модернизация инструментов и программ»

Антон Мороз, вице-президент НОСТРОЙ:

«Мы заинтересованы в том, чтобы инженерные изыскания в нашей стране вышли на высокотехнологичный уровень, и строители получали необходимую документацию такого качества, которое позволит избежать многих ошибок в процессе крупномасштабной стройки, объемы которой увеличиваются сегодня на территории России»

Алексей ТОРБА

«Строительная газета», 29 октября 2021 г.

На снимках: (слева – направо) заместитель директора НИИОСП Олег Шулятьев, профессор Инчхонского национального университета (Южная Корея) Шин Еун Чул, президент НОПРИЗ Михаил Посохин, ректор НИУ МГСУ Павел Акимов, директор геотехнического института Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева, президент Казахстанской геотехнической ассоциации Аскар Жусупбеков; директор Института строительства и архитектуры НИУ МГСУ, руководитель научно-образовательного центра «Геотехника» профессор Армен Тер-Мартиросян

Фото автора