Актуальное
160_600_Поплавок_уши_Строим_добро

Опасный формализм: о нормативах гидрогеологических исследований

По мнению ученых и экспертов, изменить сложившуюся практику можно, признав инженерно-гидрогеологические изыскания отдельным видом исследований.

Инженерно-гидрогеологические изыскания нужно сделать отдельным видом работ и четко прописать, на каких объектах они необходимы (Чтобы увеличить, кликните на фото)
Инженерно-гидрогеологические изыскания нужно сделать отдельным видом работ и четко прописать, на каких объектах они необходимы
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Игнорирование нормативных требований к гидрогеологическим исследованиям зачастую становится причиной разрушения зданий. Инженерно-гидрогеологические изыскания нужно сделать отдельным видом работ и четко прописать, на каких объектах они необходимы

Гидрогеологическими исследованиями при проведении инженерно-геологических работ либо пренебрегают, либо выполняют их, не соблюдая нормы, что часто приводит к авариям при строительстве или эксплуатации объектов. К такому выводу пришли участники расширенного выездного заседания экспертного совета Государственной думы, состоявшегося в Санкт-Петербурге. Ведущие эксперты и специалисты гидрогеологии обсудили и предложили способы изменения сложившейся ситуации.

По словам заведующего кафедрой гидрогеологии геологического факультета СПбГУ Павла Коносавского, чтобы здание было безопасно, на каждом из этапов строительства необходимо проводить гидрогеологические исследования. На этапе изысканий и проектирования следует проводить оценку водопонижения при сооружении нулевого цикла и возможной просадки вмещающих грунтов, а также степени агрессивности подземных вод к бетону, свинцовым оболочкам и металлоконструкциям. Важно проанализировать взаимосвязи поверхностных и подземных вод, эффективность различных вариантов дренажных мероприятий. Необходимо сделать прогноз изменения гидродинамического (а в ряде случаев и гидрохимического) режима подземных вод с точки зрения возможного подтопления и заболачивания территории. На этапе эксплуатации важно иметь расчеты возможного изменения гидродинамического и гидрохимического режимов подземных вод при утечках из систем коммуникации.

Экономия на этом виде работ нередко становится причиной аварий. Строительство ТРК «Семья» в Перми – наглядный пример того, к чему приводит игнорирование нормативных требований к производству гидрогеологических исследований. Как рассказал Павел Коносавский, геология земельного участка, выделенного под размещение ТРК, представлена суглинками, ниже которых на глубине 20 м залегают коренные породы. При строительстве был выбран экономный вариант конструкции фундамента: под внешними стенами сваи опирались на коренные породы, под внутренними они заканчивались в суглинках, как бы повисая в достаточно слабых породах. Гидрологическая ситуация, которую никто не изучил, оказалась весьма неблагоприятной для такого варианта. Вдоль здания на расстоянии 40–50 м находился городской коллектор сточных вод. Из коллекторных колодцев, выходящих на поверхность, периодически откачивали воду, в результате чего снизился водонапор в суглинках. Как следствие, произошла просадка здания, началась деформация и частичное разрушение кровли. Комплекс пришлось закрыть.

В советское время расходы на изыскания составляли 1% от стоимости типового строительства. Этих средств хватало на бурение, отбор проб для определения физико-механических свойств грунтов, проведение геофизических и гидрогеологических работ. При строительстве технически сложных объектов (аэропортов, гидроэлектростанций, метрополитена и т. д.) доля расходов на изыскания от общей стоимости реализации проекта достигала 5%. «Сегодня на эти цели выделяют мизерные деньги, максимум – 0,05% от стоимости работ, – говорит старший научный сотрудник СПбГУ, ученый секретарь Охотинского общества грунтоведов Дмитрий Здобин. – А это означает, что результаты инженерных изысканий либо подменяют архивными данными, либо фальсифицируют».

Форма убивает содержание

Соблюдение нормативов необходимое, но недостаточное условие качества работ. Проблемой является чисто формальный подход к изысканиям и экспертизе, потеря интереса к исследованиям и, как следствие, снижение квалификации работников, убежден профессор кафедры геологии МГУ Михаил ОРЛОВ, автор обновленных ГОСТов 23278. По его словам, в постперестроечный период нормативные документы стали единственным руководством к действию, а достижения отечественной школы, наработка личного опыта отошли на задний план. Это касается как собственно гидрогеологических исследований, так и их экспертизы. К тому же формализм способствует фальсификации работ, которые невозможно проверить.

В советское время расходы на изыскания составляли 1% от стоимости типового строительства, сегодня – 0,05%

Об уровне сегодняшней экспертизы говорит и тот факт, что ее объектом стали геомеханические расчеты состояния грунтов. «Расчет осадочных деформаций пород, карстовой суффозии – все это требует специальных исследований, это отдельный вид работ, – пояснил он. – Да и кто может быть их экспертом?»

Недоумение вызывает и экспертиза прогнозного моделирования гидрогеологических условий. Это лишняя трата времени и средств, утверждает Михаил Орлов. В сроки, отведенные на изыскания, создать геоинфильтрационную модель, адекватную природно-технической системе, невозможно. Не говоря уже о том, что прогнозное моделирование не имеет никакого отношения к экспертизе изысканий, поскольку в этой стадии оно оторвано от пока еще неизвестного проектного решения.

Cам по себе гидрогеологический прогноз методами математического моделирования, во-первых, далеко не всегда нужен, во-вторых, является малодостоверным, отмечает эксперт.

Достоверность зависит от насыщения численной сетки параметрами. Также важно, чтобы область моделирования превышала размеры стройплощадки. Между тем на практике информация, как правило, черпается из нескольких кустовых скважин, расположенных исключительно на этой площадке. Если замеры по скважинам проводят неспециалисты, ошибка измерения уровня грунтовых вод составляет десятки сантиметров. К тому же сезонные амплитуды колебания превышают один-полтора метра. Модель может требовать включения данных по питанию, водоотдаче, сопротивлению ложа водоема, показателю перетекания, но изучить эти параметры в условиях сложившейся практики изысканий не представляется возможным, напоминает профессор. Все это не позволяет сделать достоверный прогноз, заключил он.

Методом «от противного»

В силу того, что изыскания не предоставляют необходимых данных, для обоснования модели прибегают к решению обратной задачи. Но и для нее не хватает данных. Тогда обращаются к архивам, но фондовые данные не могут быть использованы без коррекции во времени, а такая работа требует открытой базы режимных долгосрочных наблюдений.

При моделировании необходимо учитывать возможное влияние окружающих объектов. Исходные уровни грунтовых вод могут быть сильно искажены, например, включением рядом неизвестного дренажа, подчиняющегося собственному регламенту. Для решения обратной задачи необходимы балансовые характеристики и результаты кустовых откачек. Но чтобы их проводить, нужны специалисты и оборудование, которых нет. Ставка на одиночные, кратковременные откачки является методически ошибочной, подчеркнул Михаил Орлов.

Прогноз изменения гидрогеологических условий, выполненный методом математического моделирования (Чтобы увеличить, кликните на изображение)
Прогноз изменения гидрогеологических условий, выполненный методом математического моделирования
(Чтобы увеличить, кликните на изображение)

Гидрогеологические исследования требуют продолжительных наблюдений по скважинам. Эта информация необходима для уверенного выделения водоносных горизонтов, подтверждения установившегося характера измеренного при бурении уровня воды в скважине.

По его словам, нередко данные просто переписывают из одного отчета в другой. За формализмом гидродинамического прогноза следует низкая достоверность прогноза подтопления, деформации грунтов, влияния на водоем, устойчивости сооружения склонов, а ошибочный прогноз влечет аварийную ситуацию.

Тем не менее это не означает, что надо отказываться от моделирования. Речь идет о том, чтобы повысить ответственность за нарушение требований к проведению изысканий, уточнил Михаил Орлов. При строительстве сложных объектов, особенно в освоении подземного пространства (линий метрополитена и т. д.), численное геофильтрационное и геомиграционное моделирование – единственный путь, чтобы избежать крупных ошибок, считает Павел Коносавский.

Отдельным номером

Период активной разработки методик пришелся на 1950–1980-е годы. Гидрогеологические исследования имели стадийность (обсуждается их возврат в проекте нового СП 47, заметил Михаил Орлов). В то время было два основных вида изысканий – инженерно-геодезические и инженерно-геологические. На сложных объектах (строительство гидроэлектростанции и т. д.) дополнительно к этому проводились гидрологические изыскания (по необходимости – гидрометеорологические).

Сегодня существует пять видов основных изысканий. К первым трем сначала прибавились инженерно-экологические изыскания (причем повсеместно, без разделения на тип и вид проектируемого сооружения). В 2006 году появились инженерно-геотехнические изыскания. Однако что является объектом, что субъектом этого вида работ – никто не знает, обратил внимание Дмитрий Здобин.

Михаил Орлов напомнил, что раньше на экспертный совет собирались действительно мэтры, а сегодня это зачастую малообразованные люди. По его мнению, экспертизу сложных объектов должны проводить внештатные, практикующие специалисты, признанные среди коллег.

В рамках проекта нового СП 47 обсуждается возврат стадийности гидрогеологических исследований (Чтобы увеличить, кликните на фото)
В рамках проекта нового СП 47 обсуждается возврат стадийности гидрогеологических исследований
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

В целом нормативные требования к производству гидрогеологических исследований при изыскательских работах составлены достаточно грамотно и профессионально, считает Павел Коносавский, но по прошествии 40 лет (ГОСТ 23278-78) они нуждаются в актуализации.

Вместе с тем у него есть частные замечания. Так, в СП 11-103-97 «Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства» среди целей отсутствует оценка связи подземных и поверхностных вод. Гидрогеологическая составляющая инженерных изысканий при строительстве разорвана между геологическим, гидрометеорологическим и экологическим блоками. По его мнению, гидрогеологические работы следует объединить в один блок, чтобы оценивать ситуацию с единой позиции.

Несколько лет обсуждается вопрос о том, чтобы инженерно-гидрогеологические изыскания сделать отдельным, шестым видом работ. Участники выездного заседания также поддержали эту идею. Но при этом следует четко прописать в Градостроительном кодексе РФ, СП, на каких объектах они необходимы, уточнил Дмитрий Здобин. Ограничение можно сделать, например, по площади, степени ответственности и т. д.

Профессор СПбГАСУ Михаил Захаров предложил сделать это в рамках приказа Минстроя № 624. «Тогда в отчете появится обязательная глава, посвященная подземным водам, их влиянию на строительство, а также прогнозу изменений – именно в изменениях таятся проблемы при эксплуатации объектов», – подчеркнул он.

Элитные кадры

Участники совещания назвали несколько причин деградации инженерно-геологических изысканий, но все они связаны с профессиональным уровнем исполнителей.

В сфере инженерных изысканий после оборонки работали самые высококвалифицированные специалисты – максимальное количество кандидатов и докторов наук, крупные специалисты в области мерзлотоведения, инженерной геологии, грунтоведения, инженерной геодинамики. «После объединения нас с проектировщиками мы в них растворились», – отмечает Дмитрий Здобин.

Залогом высокого уровня работ в любом случае является качество образования, опыт успешного выполнения не только какого-то вида работ, но и всего цикла от нуля до защиты проекта, говорит Михаил Орлов. Нормативы освободили изыскателей от потребности в знающем гидрогеологе, в теоретических знаниях, они удобны эксперту, производственнику, не озадаченным причинами низких результатов.

Нехватка опытных гидрогеологов с высшим образованием (в компаниях гидрогеолог быстро становится буровым или инженерным геологом), отсутствие персонала со средним специальным образованием – одна из причин низкого качества гидрогеологических исследований. Качество материалов напрямую связано с квалификацией пробоотборщиков. Ведь даже просто наблюдение за уровнем воды, не говоря об откачках, требует знаний и навыков, говорит профессор МГУ.

Участники выездного заседания считают необходимым включить в программу подготовки специалистов и магистров гидрогеологического направления специальные курсы по инженерно-гидрогеологическим изысканиям при гражданском и промышленном строительстве.

Ирина Кравцова

В печатной версии название статьи – “Опасный формализм” (журнал “Строительство и городское хозяйство”, № 165, май, 2016 г.)

Похожие сообщения

X