Изыскания для строительства (Пизанская башня в Петербурге)
Изыскания для строительства (Пизанская башня в
Петербурге)
Гликман А.Г.
Прежде
чем что-либо строить, необходимо осуществить инженерно-геологические изыскания.
Они заключаются в том, что, либо бурят скважину, либо выкапывают яму (так
называемый шурф) и после обследования грунта дают разрешение на строительство.
Я не оговорился - не принимают решение о возможности либо невозможности
строительства, о переносе строительной площадки, или о коррекции архитектурного
замысла, а именно разрешают строить так, как и предполагалось проектировщиками.
Так уж сложилось, что методы инженерной геологии, которые применяются перед
строительством, не пригодны для того, чтобы объективно оценивать и
прогнозировать зависимость надежности сооружений от природных условий и, в
частности, от свойств грунта. Однако вовсе не применять их тоже нельзя. Дело в
том, что если разрушается дом, при строительстве которого
инженерно-геологические изыскания не применялись, то строителям придется нести
ответственность, возможно, уголовную. А если применялись, то никто ни за что
уже отвечать не будет. Вот так взаимно и удовлетворяют друг друга строители и
изыскатели.
Но
почему же используют исследовательские методы, непригодные для получения той
информации, без которой надежное строительство невозможно? Причина в том, что
для проведения инженерно-геологических изысканий, предшествующих строительству,
следует использовать только те методы, которые упоминаются в строительных
нормах и правилах (СНиПах). И здесь следует упомянуть два фактора. Во-первых,
при выпуске СНиПов еще не существовало метода, с помощью которого эту
информацию можно получать. А во-вторых, СниПы - это своего рода ГОСТы, попасть
в которые очень трудно.
Но
зато, если метод оказался в перечне рекомендуемых СНиПом, то, независимо от его
эффективности, он будет использован несмотря на его полную бесполезность. И
наоборот, будь исследовательский метод как угодно эффективным, его
проникновению в этот список будет такое противодействие, о котором даже
говорить не хотелось бы.
Но,
как известно, процесс познания непрерывен, бесконечен и неуправляем, и в конце
ХХ века в Петербурге возник новый геофизический метод, с помощью которого можно
еще до начала строительства предсказать, будет ли разрушаться дом, если его
построят на данном конкретном месте. Метод этот называется
спектрально-сейсморазведочным профилированием (ССП). Основан он на
использовании физических эффектов, до того неизвестных, и поэтому винить
кого-либо в том, что он не был создан раньше, нельзя.
Испытывался
метод ССП в 1996 году при выяснении причин аварии метрополитена в районе пл.
Мужества. И оказалось при этом, что в аварии метро никто не виноват. Дело в
том, что в некоторых местах грунт ведет себя как зыбучие пески. Все построенное
в таких местах очень медленно, но неумолимо засасывается в землю. Прогибаются и
лопаются трубопроводы, оседают, наклоняются и разрушаются дома, разрушаются
железнодорожные насыпи... Исследование таких участков показало, что они
приурочены к зонам тектонических нарушений, то есть
"запрограммированы" еще в те времена, когда шло остывание планеты.
При этом выяснилось, что грунт в зонах тектонических нарушений снижает свою
несущую способность только после начала строительных работ. В зависимости от
некоторых свойств тектонических нарушений, скорость снижения несущей
способности грунта может изменяться в очень широких пределах. От
лавинообразного процесса, когда разрушения начинаются уже во время
строительства, и до плавного и медленного, когда срок эксплуатации сооружения
уменьшится незначительно.
Зоны,
в которых несущая способность грунта изменяется со временем, встречаются во
всем Мире, но в условиях Северо-запада России и, в частности, Петербурга это
еще осложняется наличием плывунов. Одно дело, когда дом плавно садится весь или
частично, возможно, наклоняясь при этом, как, например, Пизанская башня, и
другое, когда этот процесс сопровождается разгерметизацией находящегося под
домом плывуна, что может вызвать резкое ускорение разрушения всего дома.
За
прошедшие с начала эксплуатации метода ССП 8 лет были обследованы сотни
объектов, и сейчас можно сказать с уверенностью, что подавляющее большинство
неожиданных разрушений инженерных сооружений на Земле (домов, трубопроводов,
тоннелей, железнодорожных насыпей, провалы дорожного покрытия, падение
подъемных кранов и т.д.) происходит в зонах тектонических нарушений. Нам
удалось выяснить, что по той же причине произошла и авария на Чернобыльской
АС...
После
демонстрационных исследований на ряде объектов началась эксплуатация метода ССП
строительными и проектными организациями как для прогнозирования состояния
сооружений, так и для проведения изыскательских работ.
Так,
например, на основании рекомендаций, полученных при проведении
инженерно-геологических изысканий с применением метода ССП, был изменен проект
вступившего недавно в эксплуатацию виадука вблизи станции метро
"Автово". В результате, удалось уберечь от разрушения дом № 94 по пр.
Стачек.
В
некоторых случаях, к сожалению, проектировщики и строители игнорируют
результаты и рекомендации потому, видимо, что метод ССП не входит в СНиПы. Так
произошло, например, при строительстве Северо-западной ТЭЦ, Кольцевой
автодороги вокруг Петербурга и некоторых других объектов.
Как
известно, в нашем городе количество случаев внезапного разрушения инженерных
сооружений растет день ото дня, и причина каждого из них представляет не только
академический интерес.
Правда,
в большинстве случаев аварии происходят со старыми домами, когда в результате
строительства нового дома в так называемом пятне застройки выпускаются плывуны
из-под всех находящихся рядом со строительной площадкой сооружений. Или когда
осуществляют перестройку давно функционирующего дома - скажем, надстраивают на
один или несколько этажей или пристраивают что-то типа флигеля.
Совсем
не так возникла проблема с домом № 3а по Шипкинскому переулку. Этот дом -
новостройка в неиспользованном ранее для строительства месте, он не подвергался
никакому воздействию со стороны других строительных объектов. И тем не менее,
еще во время строительства он начал отклоняться от своего вертикального
состояния. К тому времени, когда дом заселялся (в 2001 году), верхняя точка
дома отклонилась на 70 см от вертикали на северо-восток. На сегодняшний день
жители его покинули, справедливо считая проживание там опасным для себя.
Территория
вокруг дома по Шипкинскому переулку обследовалась геофизиками Водоканала с
помощью комплекса исследований, включающих также и метод ССП. В результате проведенных
работ была выявлена широкая зона тектонических нарушений северо-западного
направления (см. схему расположения профилей ССП и выявленных объектов). Она
расположена под северо-восточной половиной дома. Это означает, что половина
площади, занимаемой домом, оказалась в условиях пониженной несущей способности
грунта. Или, иначе говоря, в условиях грунта, имеющего повышенную податливость.
И не нужно быть крупным специалистом, чтобы понять, что дом просто не мог не
наклониться в северо-восточном направлении.
В
настоящее время там работают специалисты, взявшиеся приостановить наклон дома.
Согласно сложившейся практике, при повышенном погружении какой-то части дома в
грунт, в этом месте создают для дома дополнительную опору, назначение которой -
приостановить дальнейшее его опускание. В качестве опоры используют методику
так называемых буронабивных свай. То есть бурят скважины и нагнетают в них
цементный раствор. Считается, что нагнетаемый раствор должен достигнуть твердой
породы, на которую и будут в дальнейшем опираться созданные таким образом сваи.
На
самом деле, в зонах тектонических нарушений такой твердой породы, которая могла
бы служить опорой для дома, не существует. Созданная же буронабивная свая лишь
утяжелит конструкцию и усугубит аварийную ситуацию, причем в зоне, где грунт и
так имеет повышенную податливость.
Кроме
того, поскольку в условиях СПб тектонические нарушения, как правило, приурочены
к плывунам, то забуривание в них также должно ухудшить сложившуюся ситуацию.
И
действительно, наличие плывуна под северо-восточной частью фундамента дома было
подтверждено электроразведочными исследованиями. А при бурении скважин для
закачивания цементного раствора стала выходить вода. Судя по анализу воды,
скважиной был вскрыт плывун, и, как следствие, ускорился наклон дома.
Если
все будет идти так, как и идет, то наклон дома будет увеличиваться, от него
начнут отрываться подведенные к нему трубопроводы наподобие того, как уже
оторвался находящийся в юго-восточном углу дома бетонный спуск в подвал. В
конце концов, дом снесут, и если на этом же месте будет строительство нового
дома, то повторения всей этой истории будет не избежать.
Для
того чтобы выправить ситуацию, необходимо действовать с учетом природных
условий, даже если это и идет вразрез с мнениями наших крупных строительных
специалистов, сохранившихся с прошлых времен. А для этого необходимо антагонизм
заменить рабочими контактами между геофизиками, способными эти условия выявить,
и проектировщиками и строителями, готовыми к этому прислушаться.
Схема
расположения ССП-профилей
(Шипкинский
пер., 3а, СПб)
ССП-разрез
по профилю 10
(Шипкинский
пер., 3а, СПб)
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.newgeophys.spb.ru
|
