Строительная Россия
☰ меню
Развернуть ▼

Проблемы строительства в условиях вечной мерзлоты

Отвечая на вопрос - где сложнее строить – на Луне, под землей, или в русском Заполярье – Север выигрывает досрочно и за явным преимуществом.

© Фото nbrkomi.ru


Причин настолько много, что для удержания внимания профессионального читателя, достаточно привести их кратким списком:

• многообразие факторов, влияющих на выбор вариантов проектировочных решений;
• непредсказуемость поведения мерзлого грунта до и после постройки;
• экстремальная сложность строительных работ;
• значительно меньшая научная, методологическая, нормативная и фактическая база знаний в сравнение с наработками отрасли в южных регионах;
• уникальность специалистов, имеющих длительный научный и практический опыт строительства в высоких широтах;
• периодическая невозможность применения в практике северного строительства привычных строительных материалов и методов;
• необходимость принятия проектировочных решений, без опоры на СНиПы и имеющийся опыт строительства в заданных условиях.

Используя немногочисленные источники информации об этом уникальном по сложности направлении строительства, опираясь на опубликованные мнения экспертов, выделим основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться проектировщикам и строителям Севера.

Проблемы проектировщиков

Базовый принцип комфортной работы проектировщика – опора на имеющуюся научно-методологическую базу знаний, действующие СНиПы, характеристики ГОСТовских материалов, множество справочников.

При проектировании строительных объектов Крайнего Севера, проектировщик может почувствовать себя С.П.Королевым, который в приказном порядке назначил грунт на Луне твердым. В том смысле, что данных, на которые следует опираться при расчетах – просто нет, приведенные в привычных справочниках сведения – заканчиваются градусов на десять раньше, чем нужно.

© Фото ardexpert.ru

Адреналину добавит и практическая невозможность экстраполяции имеющихся скудных сведений. В интервью порталу «Строительный эксперт» от 14.07.2015 года почетный строитель России, к.т.н. Г. Долгих отмечает, что даже в пределах одного здания на глубинах до 15 метров могут встречаться несколько типов грунтов. Приведенные им же примеры последствий проектировочных ошибок нескольких объектов, способны надолго охладить пыл некоторых проектировщиков «по-быстрому заработать на северах», не имея достаточного практического опыта. Мерзлота не простит допущений и решений, основанных на материковом опыте.

В этой же статье, академик В. Мельников, доктор геолого-минералогических наук, занимающий должность директора профильного для темы статьи Института криосферы Земли, настаивает на том, что в связи с отсутствием накопленных результатов измерений поведения мерзлоты в действующей фазе потепления климата, все новые проекты строительства в зоне вечной мерзлоты должны носить статус экспериментальных. Опора на научные знания о закономерностях распространения, залегания и особенностях поведения мерзлых грунтов в условиях потепления, поможет избежать серьезных проектировочных ошибок.

Кандидат геолого-минералогических наук, А.Б. Осокин, в той же статье, отмечает, что вектор развития арктического фундаментостроения должен уходить от методов адаптации объектов строительства к мерзлотно-геологическим условиям территории, принятым в 70-е годы. Оптимальным, по его мнению, будет управление с помощью строительной криотехники мерзлотно-геологическими характеристиками территории застройки.

Для иллюстрации невозможности экстраполяции данных при проектировании, хочется привести выдержку из проекта «Инженерногеоэкологические проблемы строительства на вечной мерзлоте» Розенберга Василия, в 2015 году бывшего учеником 10 класса Игарской средней школы. На примере мерзлотных условий Игарского района со среднегодовой температурой -8°С, и расположением на 100 км севернее полярного круга, лишь 60% территории находится на многолетнемерзлых грунтах, наиболее «надежных» для оснований фундаментов. Остальная часть территории из-за отепляющего действия снежного покрова относится к талым грунтам. Эту особенность снежного покрова, увеличивающего температуру подложки на 9-10 градусов и приводящего к лакунам положительной температуры деятельного слоя при -8°С среднегодовых, обязаны учитывать проектировщики.

Музей вечной мерзлоты в Игарке (© Фото tonkosti.ru)

Подытоживает мнение о недостаточности нормативной базы, оставшейся со времен СССР, и важности новых технических регламентов, цитата замминистра строительства РФ Е. Сиэрра, из интервью ТАСС от 20.04.2017 года, указывающая на внесение в госпрограмму развития Арктики обязательных исследований и обновлений нормативно-технической документации.

Строительство в условиях Крайнего севера

А. Рязанов, занимающий в 2017 году должность заместителя директора АО «Фундаментстрой», отмечает, что в плане практической работы с мерзлотой нам нечего заимствовать у других северных стран. Их мерзлота – не такая суровая и разнообразная, всё «не по-нашему». Наших технологий и практического опыта возведения объектов и их дальнейшей эксплуатации, достаточно, чтобы быть уверенным в предотвращении строительных ошибок начального периода освоения Арктики.

Это не только внушает оптимизм, но и является заслуженным поводом для гордости северных строителей.

Ключевой фактор – достижение стабильности состояния мерзлотных свойств грунта под возведенным объектом на протяжении всего срока эксплуатации сооружения. Это достигается не только правильным расчетом поведения мерзлого грунта, но и соблюдением технических требований эксплуатации здания, основным из которых будет соблюдение стабильности грунта под фундаментом, о чем в апреле 2017 года агентству ТАСС рассказали строители, имеющие практический северный опыт.

Базовые принципы сохранения стабильности поведения мерзлых грунтов, профессионалам в целом известны, и поэтому, в рамках статьи хочется привести яркие детали, иллюстрирующие общую нестабильность системы основных грунтов.

Молодой ученый Бояджи Ю.С. в материале, посвященном специфике строительства земляного полотна вечной мерзлоты, отмечает, что даже уничтожение мохорастительного покрова, теплоизоляционные свойства которого, казалось бы, смешны в сравнении с отрицательными температурами и ветрами, приводят к увеличению деятельного слоя мерзлоты.

© Фото ysia.ru

Несвоевременная снегоуборка в процессе эксплуатации зданий способствует скоплению талых вод весной, что наглядно отмечено как причина разрушений фундаментов некоторых зданий в Игарке в упомянутом проекте школьника Розенберга Василия.

Уже упоминавшийся академик В.Мельников, в статье «Мифы о строительстве на вечной мерзлоте» акцентирует внимание читателя на том, что новые объекты строительства проектируются и возводятся с теоретической опорой на научную отрасль, занимающуюся изучением строительства на мерзлоте – инженерную геокриологию. 

Результаты исследований, воплощенные в жизнь проектировщиками, решившими изучить непростой вопрос строительства с привлечением научных кадров, показывают, что строить на мерзлоте будем и это надолго. И что серия инженерных неудач строительства в условиях вечной мерзлоты не должна быть причиной для отказа развертывания полномасштабного строительства на Крайнем севере.

Заключение

Внимательное изучение поведения «вечной» мерзлоты, показывает, что о постоянстве поведения, подразумеваемым лексическим значением слова «вечный», строителям и проектировщикам приходится только мечтать. Но другого пути нет. И как раньше Россия прирастала Сибирью, так и в ближайшем будущем, будем осваивать приполярные широты.

 

Подписывайтесь и будьте с нами:

Последнее изменение: 13.03.2019

Количество просмотров с 8 июня 2015 г.: 363

 

Статья размещена Страница «Технологии».

Назад ко всем статьям

comments powered by HyperComments

Подпишитесь на рассылку лучших материалов

close
Подписывайтесь и будьте с нами:
соц. сеть соц. сеть соц. сеть соц. сеть соц. сеть соц. сеть соц. сеть