"Триумф" мог рухнуть
Всем известно физическое свойство воды при замерзании в лед расширяться. При этом все предметы, находящиеся в этот период в радиусе действия стихии, подвергаются опасности и могут быть разрушены. К чему это я?
К тому, что при катастрофической обводненности Якутска город лихорадит каждый сезон. Осенью и зимой грунты замерзают, весной летом оттаивают. Это приводит к провалам дорог, тротуаров и несет опасность при строительстве зданий. Об этом нам рассказали Виктор Шепелев, главный научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, профессор, академик АН РС(Я), и Надежда Павлова, ведущий научный сотрудник института.
Надежда ПАВЛОВА:
— Из-за обводнения грунта и его неустранения во время строительства в 2012–2013 годах произошло пучение грунта под СК «Триумф». Были разрушены балки по центру здания. Перед началом строительства спортивного комплекс «Триумф» в 2008–2010 годах наш институт совместно с НВЦ «Геотехнология» проводили экспериментальные работы по опробованию применения различных дренажных систем на территории Якутска. Одним из таких объектов был «Триумф». На этом месте раньше располагался гараж с теплыми полами. В результате под этим гаражом образовался талик с водой, и, естественно, талые грунты не имели той несущей способности, что необходима при строительстве «Триумфа». Чтобы убрать воду и проморозить грунты, проводились экспериментальные работы.
— В чем заключалась ваша задача?
— Оценить фильтрационные свойства грунтов и рекомендовать мероприятия по осушению. После нашего заключения началась откачка грунтовых вод из восьми скважин. Работы длились в течение осени и зимы. НВЦ «Геотехнология» оборудовал сезонные охлаждающие устройства (СОУ). Параллельно этим работам началось строительство здания. Когда ставили СОУ, было видно, что идет промерзание талика, но в некоторых местах вода не замерзла, поэтому строительство нельзя было продолжать. Мы отмечали в своих отчетах, что в этом месте сконцентрированы грунтовые воды и их нужно убрать полностью, но к нашим рекомендациям не прислушались, поскольку впереди были Игры «Дети Азии» и надо было быстро достраивать комплекс. Стройка продолжилась. Подъехать и пробурить скважину для откачки воды стало невозможно. А в 2012–2013 годах произошло резкое промерзание водонасыщенных грунтов в этой части, и прямо по центру под зданием «Триумфа» образовался бугор пучения. Произошла деформация конструкций, которая потребовала выполнения работ по усилению конструкций этого сооружения.
— Каких размеров был талик?
— Порядка трехсот метров в длину и двадцать в ширину, глубиной от двух до восьми метров.
— Есть еще здания с подобными проблемами?
Виктор ШЕПЕЛЁВ:
— При строительстве домостроительного комбината также была обнаружена таликовая зона с криопэгами (подземные соленые воды, которые не замерзают при отрицательной температуре. — В. Б.). Тогда пришли к выводу, что нужно полностью откачать эту минерализованную воду и убрать засоленные грунты. Правильное решение и ответственное исполнение, и, как видим, ДСК стоит десятки лет.
Н. П.:
— У нас здесь на Мерзлотке раньше была площадка для наблюдений за криопэгами. Там поводились исследования, в результате которых были выявлены криопэги, которые залегали на разных глубинах, от двух до 20 метров. Несколько лет назад этот участок отдали под частную застройку. Теперь там расположены жилые дома, а на месте наших глубоких скважин проложили дорогу.
— И как себя ведет грунт?
— Наблюдения не ведутся уже четыре года, поэтому неизвестно. Если начнет изменяться природная обстановка и начнут промерзать грунты, то может произойти такая же ситуация, как и на комплексе «Триумф». Перед началом любого строительства проводят изыскания. Отмечают, есть ли вода на участке, какая температура грунтов. Особенно это касается тех строек, которые планируются на засыпных протоках, озерах, ложбинах стока, а также в болотистой местности, на участках снесенных старых деревянных домов. Соленые грунтовые воды агрессивны по отношению к металлу, бетону и могут со временем разрушить основание любого сооружения. Это глобальная проблема для города. В институт периодически приходят с такими проблемами. Буквально на прошлой неделе к нам обратилась одна организация с просьбой измерить уровень воды в скважинах на строительной площадке, где собираются строить новый объект.
— Какой? Где?
— В Автодорожном округе. Не буду пока говорить, что за объект, просто расскажу, что организации нужно было знать уровень воды в скважинах для сдачи материалов на экспертизу. Мы приехали. Скважины глубиной десять метров. При измерении мы обнаружили, что на восьми метрах у нас как будто талые грунты, не лед, а влажный песок. До восьми метров скважины пустые, то есть воды нет. Мы попросили материалы бурения. Выяснилось, что при бурении с двух до восьми метров были вскрыты талики с минерализованной водой. Причем во всех пяти скважинах. В настоящее время они сухие.
— Куда делась вода?
— При минерализации 10–20 граммов в литре вода не могла замерзнуть. Попросили показать конструкцию скважин, как их бурили и оборудовали. Оказывается, буровой мастер сделал все по проекту, в котором предусматривалось установить в скважинах фильтры на глубине от восьми до десяти метров. То есть фильтры поставили в мерзлоту. Вода никуда не ушла, но она не могла физически поступать в скважину из-за того, что фильтр установлен не в водоносном интервале. Вода в грунте за стенками скважины. Соответственно, мы не могли дать гидрогеологическое заключение из-за того, что неправильно была оборудована скважина.
— Дали какие-то рекомендации?
— Да, чтобы заново пробурили скважину, сделали все нормально, и тогда мы сможем дать реальное экспертное заключение. Хочу отметить, что такие случаи — не система, а исключение.
В. Ш.:
— Самая главная беда Якутска — это отсутствие ливневой канализации. Почти вся система в городе вышла из строя. Они разрушены, стоят сухие. Вода никуда не уходит, а остается в земле, под тротуарами, зданиями, проезжей частью. Более того, ни в одном здании нет отвода дождевых и снеговых вод. То есть все осадки, которые падают с крыш, идут в грунты основания. В результате здание находится на грунтах не тех свойств, которые были предусмотрены при строительстве. В итоге увлажненные грунты основания здания начинают промерзать. Происходит деформация грунта, и здание трещит по швам.
— Что делать?
— Обязательно канализацию ливневых и талых и снеговых вод. Также надо дренировать надмерзлотные воды.
— Каким образом?
— С начала двухтысячных годов мы предлагали рекомендации, но они пока не реализованы.
Как сегодня работает дренажная система в Залоге, мы попросили рассказать Игоря ПОПЕНКО, директора НВЦ «Геотехнология»:
— По поводу дома в Залоге, к сожалению, не могу вспомнить. Видимо, это какой-то старый объект. Но, в принципе, аналогичные работы мы выполняли по другим объектам. Например, здание главного учебного корпуса СВФУ, школа № 15 на Бестужева-Марлинского. Буквально в начале этого года закончили выполнять дренаж по объекту «Хозмаркета» на Чернышевского. Осушали территорию под строительство логистического центра, плюс делали дренаж под уже существующим зданием. Все работает.
— Раз система работает, то ничего сложного в этом нет и ее можно смело внедрять по всему городу?
— Наше предприятие совместно с Институтом мерзлотоведения и АО РПИИ «Якутпроект» 12 лет назад продумывали систему устранения обводненности всего города, но она так и не принята в работу.
— Почему?
— Это гигантские деньги. Кроме того, сама разработанная система нуждается в актуализации под изменения, произошедшие с городом на протяжении последних 12 лет. В связи с этим на данный момент каждый заказчик решает свои проблемы с водоотведением самостоятельно, в локальном масштабе — «один объект — одно решение». Причём делается это, как правило, без привязки к близлежащим объектам, то есть без интеграции в общую городскую систему. Для таких локальных задач разрабатываются и внедряются небольшие системы, суть которых состоит в том, что с территории конкретного объекта происходит сбор поверхностных и грунтовых вод посредством монтажа специальных дрен. Далее воды сбрасываются либо в находящийся рядом городской дренажный лоток, либо собранная вода накапливается в специальном колодце, с которого периодически откачивается ассенизаторской машиной. Оба варианта не из лучших, потому что заказчикам приходится постоянно нести затраты по эксплуатации. Но других вариантов на сегодняшний день нет. В любом случае выполненные работы делают грунт менее обводненным, что влияет на общую устойчивость здания.
— Это касается уже построенных зданий. При строительстве новых же можно предусмотреть сразу дренаж и прочее?
— Да. Сейчас, как правило, строят так, чтобы в будущем проблем с обводненностью грунтов этих зданий не возникало. Однако возникает другая проблема (особенно это касается густо застроенных кварталов): в связи с отсыпкой территории под новые здания происходит подтопление поверхностными водами территории зданий, расположенных в этом районе ниже. В общем, в городе нет единой дренажной системы, охватывающей весь город, поэтому все справляются как могут. С другой стороны, это все равно когда-нибудь надо делать, если мы хотим, чтобы не было подобной обводненности.
— Сейчас к вам обращаются за осушением, дренажем и т. д.?
— Сейчас ведется ряд работ, связанных с укрепительно-восстановительными мероприятиями, а также термостабилизацией грунтов. Что касается термостабилизации, то такие работы осуществляются, главным образом, по объектам, которые еще не сданы в эксплуатацию в связи с недостижением расчётных температур грунтов. Расходы на эти работы обычно заложены в проекты на стадии строительства. Таких объектов у нас несколько. Это поликлиника городской больницы № 2 на 600 посещений в порту, ряд многоквартирных жилых домов, в том числе в 65-м и 112-м квартале. Совсем недавно закончили работы по объекту «Парк будущих поколений» в Якутске. Хочется отметить строящийся объект — многоквартирный жилой дом «Сэттэ» за рынком «Манньыаттаах». По данному объекту ведутся работы не только по термостабилизации грунтов, но и по водопонижению всей строительной площадки. Используется другая локальная дренажная система, основанная на сети водопонизительных скважин и фильтров, которые устанавливаются в местах наибольшей обводненности грунтов. Этот вид осушения используется только при строительстве новых объектов. Благодаря понижению уровня грунтовых вод исключаются процессы пучения.
— Как под «Триумфом»?
— Да. Хорошо хоть сейчас строители подходят к этому делу ответственно. Хотя… им, собственно, деваться некуда, так как при пренебрежении проблемами обводнения здание не будет введено в эксплуатацию. Вот бы еще все-таки на эту проблему обратили внимание не только строители, но и все уровни власти и предусмотрели средства на комплексное водоотведение столицы республики. Глядишь, и дороги проваливаться не будут, и здания разрушаться.
Виктория БУШУЕВА Рис. Александра МАКАРОВА