Вишукування для будівництва (Пізанська вежа в
Петербурзі)
Глікман А.Г.
Перш
ніж що-небудь будувати, необхідно здійснити інженерно-геологічні вишукування.
Вони полягають в тому, що, або бурят свердловину, або викопують яму (так
званий шурф) і після обстеження грунту дають дозвіл на будівництво.
Я не обмовився - не приймають рішення про можливість або неможливість
будівництва, про перенесення будівельного майданчика, або про корекцію архітектурного
задуму, а саме дозволяють будувати так, як і передбачалося проектувальниками.
Так уже склалося, що методи інженерної геології, які застосовуються перед
будівництвом, не придатні для того, щоб об'єктивно оцінювати і
прогнозувати залежність надійності споруд від природних умов і,
Зокрема, від властивостей грунту. Однак зовсім не застосовувати їх теж не можна. Річ у
те, що коли руйнується будинок, при будівництві якого
інженерно-геологічні вишукування не застосовувалися, то будівельникам доведеться нести
відповідальність, можливо, кримінальну. А якщо застосовувалися, то ніхто ні за що
вже відповідати не буде. Ось так взаємно і задовольняють один одного будівельники і
дослідник.
Але
чому ж використовують дослідні методи, непридатні для отримання будь
інформації, без якої надійне будівництво неможливо? Причина в тому, що
для проведення інженерно-геологічних вишукувань, що передують будівництву,
слід використовувати тільки ті методи, які згадуються в будівельних
нормах і правилах (Снип). І тут слід згадати два чинники. По-перше,
при випуску Сніпов ще не існувало методу, за допомогою якого цю
інформацію можна отримувати. А по-друге, Сніпи - це свого роду ГОСТи, потрапити
у які дуже важко.
Але
зате, якщо метод виявився в переліку рекомендованих Сніпом, то, незалежно від його
ефективності, він буде використаний незважаючи на його повну марність. І
навпаки, будь дослідний метод як завгодно ефективним, його
проникненню в цей список буде таку протидію, про який навіть
говорити не хотілося б.
Але,
як відомо, процес пізнання безперервний, нескінченний і некерований, і в кінці
ХХ століття в Петербурзі виник новий геофізичний метод, за допомогою якого можна
ще до початку будівництва передбачити, чи буде руйнуватися будинок, якщо його
побудують на даному конкретному місці. Метод цей називається
спектрально-сейсморозвідувальних профілюванням (ССП). Заснований він на
використанні фізичних ефектів, до того невідомих, і тому звинувачувати
кого-небудь в тому, що він не був створений раніше, не можна.
випробовувався
метод ССП в 1996 році при з'ясуванні причин аварії метрополітену в районі пл.
Мужності. І виявилося при цьому, що в аварії метро ніхто не винен. Річ у
те, що в деяких місцях грунт веде себе як сипучі піски. Все побудоване
в таких місцях дуже повільно, але невблаганно засмоктується в землю. Прогинаються і
лопаються трубопроводи, осідають, схиляються і руйнуються будинки, руйнуються
залізничні насипи ... Дослідження таких ділянок показало, що вони
приурочені до зон тектонічних порушень, тобто
"запрограмовані" ще в ті часи, коли йшло охолодження планети.
При цьому з'ясувалося, що грунт у зонах тектонічних порушень знижує свою
несучу здатність тільки після початку будівельних робіт. Залежно від
деяких властивостей тектонічних порушень, швидкість зниження несучої
здатності грунту може змінюватися в дуже широких межах. Від
лавиноподібного процесу, коли руйнування починаються вже під час
будівництва, і до плавного і повільного, коли термін експлуатації споруди
зменшиться незначно.
Зони,
в яких несуча здатність грунту змінюється з часом, зустрічаються в
всьому світу, але в умовах Північно-заходу Росії і, зокрема, Петербурга це
ще ускладнюється наявністю плавнів. Одна справа, коли будинок плавно сідає весь або
частково, можливо, схиляючись при цьому, як, наприклад, Пізанська башта, і
інше, коли цей процес супроводжується розгерметизацією що знаходиться під
будинком підземної скали, що може викликати різке прискорення руйнування всього будинку.
За
що пройшли з початку експлуатації методу ССП 8 років були обстежені сотні
об'єктів, і зараз можна сказати з упевненістю, що переважна більшість
несподіваних руйнувань інженерних споруд на Землі (будинків, трубопроводів,
тунелів, залізничних насипів, провали дорожнього покриття, падіння
підйомних кранів і т.д.) відбувається в зонах тектонічних порушень. Нам
вдалося з'ясувати, що з тієї ж причини сталася і аварія на Чорнобильській
АС ...
Після
демонстраційних досліджень на ряді об'єктів почалася експлуатація методу ССП
будівельними і проектними організаціями як для прогнозування стану
споруд, так і для проведення вишукувальних робіт.
Так,
наприклад, на підставі рекомендацій, отриманих при проведенні
інженерно-геологічних вишукувань із застосуванням методу ССП, був змінений проект
що вступив нещодавно в експлуатацію віадука поблизу станції метро
"Автово". В результаті, вдалося вберегти від руйнування будинок № 94 по пр.
Сутички.
В
деяких випадках, на жаль, проектувальники та будівельники ігнорують
результати та рекомендації тому, мабуть, що метод ССП не входить до БНіП. Так
сталося, наприклад, при будівництві Північно-Західної ТЕЦ, Кільцевій
автодороги навколо Петербурга і деяких інших об'єктів.
Як
відомо, в нашому місті кількість випадків раптового руйнування інженерних
споруд зростає з кожним днем, і причина кожного з них представляє не тільки
академічний інтерес.
Правда,
в більшості випадків аварії відбуваються зі старими будинками, коли в результаті
будівництва нового будинку у так званому плямі забудови випускаються пливуни
з-під всіх, хто знаходиться поруч з будівельним майданчиком споруд. Або коли
здійснюють перебудову давно функціонуючого будинку - скажімо, надбудовують на
один або кілька поверхів або прилаштовують щось типу флігеля.
Зовсім
не так виникла проблема з будинком № 3а по Шипкинський провулку. Цей будинок --
новобудова в невикористаній раніше для будівництва місці, він не піддавався
ніякому впливу з боку інших будівельних об'єктів. І тим не менше,
ще під час будівництва він почав відхилятися від свого вертикального
стану. На той час, коли будинок заселявся (у 2001 році), верхня точка
будинку відхилилася на 70 см від вертикалі на північний схід. На сьогоднішній день
жителі його покинули, справедливо вважаючи проживання там небезпечним для себе.
Територія
навколо будинку по провулку Шипкинський обстежилася геофізиками Водоканалу з
допомогою комплексу досліджень, що включають також і метод ССП. В результаті проведених
робіт була виявлена широка зона тектонічних порушень північно-західного
напрямки (див. схему розташування профілів СЗП і виявлених об'єктів). Вона
розташована під північно-східній половиною будинку. Це означає, що половина
площі, займаної будинком, опинилася в умовах зниженої несучої здатності
грунту. Або, інакше кажучи, в умовах грунту, що має підвищену піддатливість.
І не потрібно бути великим фахівцем, щоб зрозуміти, що будинок просто не міг не
нахилитися в північно-східному напрямку.
В
Нині там працюють фахівці, які взялися призупинити нахил будинку.
Згідно з практикою, що склалася, при підвищеному зануренні якоїсь частини будинку в
грунт, в цьому місці створюють для дому додаткову опору, призначення якої --
припинити подальше його опускання. В якості опори використовують методику
так званих буронабивних паль. Тобто бурять свердловини і нагнітають у них
цементний розчин. Вважається, що нагнітається розчин повинен досягти твердої
породи, на яку і будуть надалі спиратися створені таким чином палі.
На
Насправді, в зонах тектонічних порушень такої твердої породи, яка могла
б служити опорою для дому, не існує. Створена ж буронабивних паля лише
утяжелил конструкцію і посилить аварійну ситуацію, причому в зоні, де грунт і
так має підвищену піддатливість.
Крім
того, оскільки в умовах СПб тектонічні порушення, як правило, приурочені
до пливунах, то забуріваніе в них також має погіршити ситуацію, що склалася.
І
дійсно, наявність підземної скали під північно-східною частиною фундаменту будинку було
підтверджено електророзвідувальні дослідженнями. А при бурінні свердловин для
закачування цементного розчину почала виходити вода. Судячи з аналізу води,
свердловиною був розкритий пливуни, і, як наслідок, прискорився нахил будинку.
Якщо
все буде йти так, як і йде, то нахил будинку буде збільшуватися, від нього
почнуть відриватися підведені до нього трубопроводи на зразок того, як вже
відірвався що знаходиться в південно-східному куті будинку бетонний спуск в підвал. У
Зрештою, будинок знесуть, і якщо на цьому ж місці буде будівництво нового
будинку, то повторення всієї цієї історії буде не уникнути.
Для
того, щоб виправити ситуацію, необхідно діяти з урахуванням природних
умов, навіть якщо це і йде врозріз з думками наших великих будівельних
фахівців, що збереглися з минулих часів. А для цього необхідно антагонізм
замінити робочими контактами між геофізиками, здатними ці умови виявити,
і проектувальниками і будівельниками, готовими до цього прислухатися.
Схема
розташування ССП-профілів
(Шипкинський
пер., 3а, СПб)
ССП-розріз
за профілем 10
(Шипкинський
пер., 3а, СПб)
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.newgeophys.spb.ru
