1 !--

Общероссийская негосударственная некоммерческая организация
«Национальное объединение cаморегулируемых организаций, основанных на членстве лиц, выполняющих инженерные изыскания»

Евгений Ломакин: «В основе комплексного развития города должны лежать данные инженерно-геологической карты»

"Концепции подземной урбанизации" , от 19 ноября 2013

О необходимости формирования единого подхода к изыскательской деятельности, перспективах создания инженерно-геологической карты города и ее роли в решении проблем комплексного градостроительного планирования мы беседуем с председателем Совета директоров ЗАО "Санкт-Петербургский ЦЕНТР информационно-технологического обеспечения оптимальных условий комплексного использования подземного пространства" Евгением Ломакиным.

 
 
 

Евгений Алексеевич, на ваш взгляд, насколько полно изучено геологическое пространство города?

  • Информационная база Санкт-Петербурга содержит результаты инженерно-геологических изысканий более чем за 150 лет, а это порядка миллиона пробуренных скважин. Пик изысканий пришелся на 80-е годы, когда методические вопросы, связанные с их планированием, проведением и интерпретацией уже были хорошо отработаны, что является необходимым условием возможности их практического использования. Подчеркнем, что около 30% глубоких скважин пробурено по современным технологиям с детальным опробованием грунтов.

Приведем значимые для инвесторов, строителей, проектировщиков и изыскателей оценки количества имеющейся в их распоряжении информации. В среднем в Санкт-Петербурге на один квадратный километр приходится примерно 90 скважин, вскрывших устойчивые котлинские и кембрийские глины. Если их расположить равномерно, то среднее расстояние между ними составит чуть более 100 метров. Средняя глубина этих скважин около 40 метров.

Важно и то, что они бурились под объекты повышенной ответственности, что предопределило высокое качество полученной по ним информации. Напомним, что перегонные тоннели метрополитена находятся именно в этих грунтах. Почти 400 скважин вскрыли такой важный для подземного и наземного строительства инженерно-геологический объект, как устойчивые грунты лужской морены, являющиеся сейчас основанием для свайных фундаментов и подземных этажей зданий.

Представьте себе, что в центре города, где плотность скважин выше, они находятся на расстоянии 40-50 метров одна от другой, при средней глубине этих скважин чуть менее 30 метров. Если же ориентироваться на все скважины глубиной более 10 метров, то их уже порядка 600-700 на один квадратный километр, при среднем расстоянии между ними 20-30 метров и глубине около 20 метров.

Так что на сегодняшний день мы располагаем значительным объемом информации. Другое дело, что она не систематизирована и мало пригодна для решения конкретных практических задач. Наши оценки показывают, что лишь 15-20% этой информации было использовано в дальнейшем, причем более 90% лишь в качестве справочной информации, без обобщения в виде разномасштабных, комплексных моделей подземного пространства, отражающих его геотехническое строение и включающие цифровые модели подземных и наземных сооружений и коммуникаций.

Насколько актуальна проблема устаревания данных в области инженерной геологии?

  • Согласно новой редакции СНиП «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» фондовые материалы могут использоваться без временных ограничений. На сегодняшний день расстояние между пробуренными скважинами в центральной части города составляет 20-30 м. Сколько нужно пробурить еще?

Мне представляется, что пришла пора использовать это богатство, доставшееся нам от предыдущих поколений изыскателей. Другой вопрос, что данные этих изысканий необходимо «заверять» естественным образом и приводить к виду, пригодному для проектирования строительства и реконструкции объектов.

Отметим, что при наличии комплексных моделей мы можем напрямую оценить качество имеющейся в нашем распоряжении исходной информации и запроектировать изыскания, по - существу, ее «заверку» в рамках наиболее экономичных схем. Сэкономив тем самым и время и деньги при одновременном резком увеличении достоверности изысканий в целом. Причем изысканий, нацеленных не вообще для абстрактной цели, а для решения конкретных вопросов рассматриваемого проекта, детально проанализированных на его комплексной модели.

С вашей точки зрения, почему имеющаяся база инженерно-геологических изысканий до сих пор не систематизирована?

  • Здесь две причины. Первая проста: «Кто должен этим заниматься?». Несколько оценок. Я говорил, что в городе имеется примерно 400 скважин на один квадратный километр, вскрывших грунты лужской морены – основы для построения комплексных моделей подземного пространства. Это чуть более 300 тысяч скважин по площади, охваченной ОАО «Ленметрогипротранс» для комплексной схемы развития метрополитена.

Специалист высокой категории, а их немного, в день может оцифровать с оценкой качества не более 10-20 скважин. В год не более 4-8 тысяч. И это без «сбивки» информации в пространстве и построении моделей.

Теперь финансовая сторона вопроса. По существующим нормативам стоимость только оцифровки этих скважин составляет 5 млрд рублей. И зачем это надо инвесторам и строителям для выполнения их разовых работ? Правительству города для градостроительной деятельности эти модели нужны, но у них нет ни денег, ни специалистов.

Вторая причина банальна. В пределах имеющейся нормативной базы изыскатель заинтересован в бурении все новых и новых скважин. Причина банальна: цена метра бурения с опробованием грунта составляет 4 тысячи рублей, а стоимость использования архивной информации по тому же участку на порядок меньше – 500-600 рублей на один погонный метр использованных скважин.

Поэтому уже имеющаяся информация используется бессистемно и в большинстве случаев – лишь в качестве справочного материала. Следует подчеркнуть, что использование информации по инженерно-геологическому строению городских территорий необходимо для эффективной работы профильных административных структур в области градостроительного планирования.

Безусловно, в Комитете по градостроительству и архитектуре имеется отдел геолого-геодезической службы, занимающийся информационным обеспечением градостроительной деятельности. Однако его сотрудники, в силу объективных причин, заняты исключительно приемом, выдачей и хранением информации, они решают достаточно узкие, хотя и важные, задачи, не связанные с перспективным развитием городских территорий.

Подчеркну, по уровню своего понимания этих проблем, они вполне могут их успешно решать при наличии соответствующих информационно-технологических ресурсов, создание которых возможно лишь при совместных усилиях городских властей и проектно-изыскательского (строительного) сообществ.

Какие меры позволят кардинально изменить ситуацию и оптимизировать работу в сфере градостроительного планирования?

  • Очевидно, что городу необходима специализированная структура, отвечающая за освоение подземного пространства.

Хотя эта идея и не нова, но она до сих пор не реализована в требуемом городу объеме. Главная ее задача: построение комплексных моделей, представление их комитетам правительства для принятия градостроительных решений и инвесторам, строителям и проектировщикам для реализации конкретных проектов. Получаемая при этом новая информация способствует повышению эффективности дальнейшего использования ранее построенных моделей.

Здесь решаются три основных вопроса. Первый – многократность использования моделей, делающая их построение инвестиционно привлекательным. Второй – непрерывное накопление и детализация информации, делающая инвестиционно привлекательным уже само использование комплексных моделей. Третий (организационный) – все это необходимо оформить в виде конкретной структуры, имеющей полномочия для построения комплексных моделей и взаимодействующей при этом с правительством города и сообществами строителей, проектировщиков и изыскателей.

В противном случае даже самый масштабный проект сложно будет назвать удачным для города в целом. Как всегда, все «упирается» не в деньги, а в преодолении организационных препон.

Особенности геологии Санкт-Петербурга, а значит и перспективы освоения подземного пространства города оцениваются неоднозначно. Каково ваше экспертное мнение?

  • Перефразируя известное выражение можно сказать: геологию Петербурга нужно уважать, но бояться ее не стоит. Мне известны некоторые любители попугать общественность разговорами о том, что город стоит на болотах, но на самом деле все это далеко не так. Сложность геологического строения, а правильнее было бы говорить о геотехническом строении, связана с характерным чередованием моренных и межморенных грунтов, перекрытых сверху водоносными песками с большим содержанием органики.

Вскрытие подобного разреза без проведения специальных защитных мероприятий может приводить к печальным последствиям как для самого строящегося объекта, так и находящихся вблизи (а иногда и достаточно далеко) подземных и наземных сооружений и коммуникаций.

При этом надо четко понимать, что эти процессы детально изучены, а соответствующий опыт строительства в подобных условиях обобщен в важнейшем нормативном документе – ТСН 50-302-2004, следование которому позволяет избежать многих неприятностей. Правда, сама судьба этого документа, оказавшего неоценимую помощь при строительстве, неясна, но это уже предмет для детального анализа специалистами и чиновниками.

В таком случае, с чем связана достаточно высокая аварийность при работах по реконструкции объектов исторического центра Петербурга?

  • Еще раз повторюсь: в основе всех комплексных решений должны лежать разномасштабные модели строения подземного пространства, служащие информационно-технологической базой для построения специализированных инженерно-геологических карт города по условиям подземного и наземного строительства. Карт, включивших в себя всю исходную информацию, о которой ранее шел наш разговор. Причем карт, увеличивающих эффективность использования по мере проведения новых циклов изысканий и строительства.

Переходя к проблемам исторического центра необходимо понимать, что исторический центр Санкт-Петербурга, в силу объективных (специфика его инженерно-геологического строения) и субъективных (исторически сложившийся порядок сооружения фундаментов) факторов, находится в уникальных геотехнических условиях. Совокупное влияние этих факторов приводит к многократному увеличению области и интенсивности негативного влияния конкретных проектов на условия эксплуатации не только непосредственно примыкающих к ним, но и находящимся достаточно далеко наземных и подземных сооружений (коммуникаций).

В частности, перед тем, как приступать к осушению подвалов и приводить здания в привлекательный для инвестора вид, следует учитывать особенности гидромеханического и гидрохимического влияния окружающей среды на фундаменты. Если происходит изменение гидрогеологических условий и кислород попадает в подземные воды, деревянные фундаменты начинают разрушаться. Поэтому мероприятия по реконструкции исторического центра должны вестись в соответствии со специальным регламентом, учитывающим не только то, что происходит вблизи объекта реконструкции, но и вдали от него. Необходимо иметь полную картину по значимым гидрогеомеханическим процессам, с вынесенными на нее результатами опробования фундаментов и зданий.

Иными словами – предварительно необходимо создать модели строения этой территории, на основе которых отстроить карту ее районирования по условиям реконструкции подземных и наземных сооружений и коммуникаций.

С вашей точки зрения, регламент на проведение инженерно-геологических исследований должен иметь статус официального документа?

  • Безусловно! На уровне Законодательного Собрания Санкт-Петербурга необходимо вынести решение о разработке технического регламента на работы по изысканию и проектированию, связанные с реконструкцией исторического центра. В его основу должна быть положена комплексная карта по условиям реконструкции, построенная в пределах прогнозной области его гидрогеомеханического влияния.

Пренебрежение комплексной схемой оценки условий реконструкции проведет к недостаткам в изысканиях, когда они сосредоточатся лишь вблизи реконструируемых объектов и не дадут количественно определить все необходимые характеристики грунтов и выявить значимые гидрогеомеханические процессы.

Следует четко понимать, что спасти исторический центр в том виде, в котором он существует, практически нереально. Безусловно, мы можем законсервировать его и сохранить как музейный экспонат, но если мы хотим иметь урбанизированный город, без комплексного освоения подземного пространства не обойтись. Следовательно, нам придется очень точно и взвешенно принимать решения, и без регламента по геотехническому изучению и проектированию условий реконструкции исторического центра не обойтись. К тому же стоимость предварительных изысканий и построения комплексных моделей подземного пространства несопоставима со стоимостью работ по ликвидации возможных аварий, либо разрушения объектов представляющих не только балансовую стоимость.

Еще один важный момент: имея на руках геотехническую карту (схему) реконструкции центра города, власть сможет аргументировано взаимодействовать с общественностью, требующей, во что бы то ни стало, сохранить здания, историческая ценность которых весьма сомнительна, и не понимающей, что попытка спасти все – прямой путь именно к разрушению всего. Подчеркнем еще раз: для предметного решения этих проблем и последующей их безаварийной реализации проектных решений, необходимы геотехнические карты подземного пространства, отстраиваемые на основе комплексных моделей подземного пространства.

На мой взгляд, проектно-изыскательское и строительное сообщества, при содействии Правительства Санкт-Петербурга, способны в кратчайшие сроки построить подобные модели и карты (схемы).

Какие факторы сдерживают реализацию проекта по созданию инженерно-геологической карты? Как и в большинстве случаев, отсутствие средств?

  • Поиск инвестиций - это далеко не самое трудное. Первый вопрос, который задает любой инвестор, касается взаимодействия с городской администрацией. Имеется ли генеральное соглашение с Правительством Санкт-Петербурга, гарантирующее полномочия по созданию на основе комплексных моделей подземного пространства инженерно-геологических карт города; есть ли документ, дающий законные основания для проведения этой работы. К сожалению, пока нам приходится двигаться малыми шажками, продвигая эту идею на уровне предложений по конкретным объектам без четкого оформления в виде целевой программы Правительства Санкт-Петербурга.

Хочу подчеркнуть, что потери, которые несет город в целом и его проектные и строительные сообщество из-за невозможности полного использования разномасштабных карт (схем), на несколько порядков превышают затраты на их создание. А пока мы презентуем наши предложения на уровне соответствующих сообществ, но надеемся, что эта идея будет рассмотрена и получит поддержку в руководстве города.

Вы являетесь основателем 3D моделирования в области инженерной геологии. Каковы основные цели и задачи вашей работы?

  • Я бы избегал подобных формулировок, сразу подчеркнув, что работы по созданию комплексных моделей подземного пространства были инициированы почти 20 лет назад ОАО «Ленметрогипротранс» и Санкт-Петербургским метрополитеном, которые предопределили основные направления наших исследований. Переходя к содержательной части начнем с констатации того факта, что наглядное представление исходной информации позволяет принимать планировочные решения на принципиально ином уровне, а это для градостроительного планирования является самым главным.

Когда мы создаем трехмерную модель подземного пространства, на данные инженерно-геологических исследований накладывается модель по подземной инфраструктуре. Таким образом, мы получаем исчерпывающую и наглядно представленную информацию для дальнейшего анализа условий освоения подземного пространства.

Другой чрезвычайно важный момент – работа с конкретным объектом. Когда мы переходим с уровня градостроительного планирования непосредственно к объекту, мы создаем гидрогеомеханическую модель, являющуюся инструментарием и информационной базой для проектных расчетов, проводимых с учетом взаимовлияния на соседние подземные и наземные объекты. В последнее время ЦЕНТР приступил к разработке третьего направления - имитационного моделирования, первые шаги, по внедрению которого были сделаны в Ленинградском горном институте под руководством профессора Валерия Александровича Мироненко еще в семидесятых годах прошлого столетия. Уже давно весь мир экспериментирует не на себе и не на природе, а на математических моделях. Так и безопасней и эффективней!

Для создания имитационных моделей необходима вся исходная информация, имеющаяся в соответствующих фондах. Необходимо «лишь» правильно организовать работу с этой информацией. Начиная с мелкомасштабных моделей (уровень градостроительных решений), переходя затем к среднемасштабным (уровень модельного представления условий освоения подземного пространства) и заканчивая крупномасштабными моделями (уровень конкретных инвестиционных и проектных решений), мы сможем не только добиться значительной экономии средств, но и избежать возникновения аварийных и конфликтных ситуаций при освоении подземного пространства. Для этого необходимо, чтобы проектно-изыскательное сообщество аккумулировало имеющуюся информацию по единой методике. Поэтому так важно объединить в этой работе проектное и изыскательское сообщество, строительные организации и администрацию города. Только совместными усилиями мы сможем достичь ожидаемого результата.

И последний вопрос: для чего нужны трехмерные модели? Работать по старинке, наверное, было бы проще?

  • Спасибо за вопрос, позволяющий сконцентрировано представить наши предложения. Тем более что существует немало спекуляций на этот счет. Не вступая в полемику, представим позицию ЦЕНТРа. «Можно и по старинке! Но тогда мы должны отказаться от вовлечения в анализ более 90% накопленной информации и знаний. От стратегии непрерывного ее накопления и наглядного представления на всех стадиях изысканий, проектирования и строительства в виде разномасштабных моделей и карт (схем) освоения подземного пространства. Ясно понимать, что каждый новый объект нам придется начинать, фактически, заново! Естественно с новым опытом исполнителей, но без его передачи и активного его освоения специалистами нового поколения!! При этом необходимо надеяться, что наш проект будет соответствовать несуществующей в городе стратегии освоения подземного пространства!!!». Такая расточительность представляется мне неоправданной и, как минимум, самоуверенной.

Теперь первая часть Вашего вопроса. Я вынужден повторить некоторые принципиальные положения, что бы еще раз акцентированно представить, что мы предлагаем и делаем в рамках рассматриваемой проблемы. Разномасштабные комплексные модели используются в трех основных направлениях. Во-первых, трехмерное моделирование позволяет представить всем заинтересованным специалистам наглядную картину геотехнических условий освоения подземного пространства.

Использование подобных визуализаций, позволяет, «отсечь» заведомо нереализуемые проекты, сосредоточив ресурсы на продвижение тех из них, где градостроительные и проектные проработки «вписываются» в реально выявленную и наглядно представленную геотехническую ситуацию.

Во-вторых, трехмерные модели являются своего рода генератором исходной информации для систем многовариантного проектирования, гидрогеомеханического моделирования и специализированного картирования подземного пространства, позволяющих перейти от качественных к количественным оценкам условий освоения подземного пространства, наглядно представляемых в виде разномасштабных комплексных карт (схем) его использования.

Наконец, информационно-технологическое обоснование имитационных моделей является наглядным инструментом всесторонней качественной и количественной оценки условий использования современных технологий изучения и освоения подземного пространства. Оно позволяет объективно представить оценку эффективности их использования на основе многовариантного модельного рассмотрения, заменяющего дорогостоящие и, зачастую, уникальные натурные эксперименты. В такой постановке видна роль комплексных моделей в цепочке проблем, связанных с обоснованием градостроительных и проектных решений по освоению подземного пространства Санкт-Петербурга. Это – их информационно-технологическое обоснование и сопровождение.

А если коротко, то прежде, чем осваивать подземное пространство, надо знать, как оно устроено и какие методы его изучения и освоения будут наиболее эффективны. И здесь без тесного сотрудничества правительственных структур, инвесторов, строителей, проектировщиков и изыскателей проблему не осилить!

Портал «Концепции подземной урбанизации»