Изыскания – они и в Африке изыскания. Часть 1. Пример неадекватных исследований грунтовых условий в Египте

Список беднейших государств, подготовленный ООН, включает 49 стран, из которых 33 находятся в Африке. Прямые иностранные инвестиции в экономику африканских государств пока составляют лишь 3% от общемировых. Проблем на этом континенте слишком много. Это и зашкаливающий уровень бедности, и правительственная коррупция, и авторитарность власти, и ущемление гражданских прав населения, и разрушенные городские системы, и отсутствие необходимых объектов инфраструктуры, не говоря уже о бесконечных переворотах, вооруженных конфликтах, этнической и религиозной розни, геноциде и, соответственно, голоде, болезнях и преступности [1, 2].

Однако в жизни Африки намечаются и положительные моменты, в том числе в области строительства. Этот континент богат полезными ископаемыми, сельскохозяйственными ресурсами, туристическими объектами и нуждается в строительстве автомобильных и железных дорог, сетей связи, промышленных предприятий, ирригационных сетей, жилья, гостиниц, плотин, электростанций и т.д. Сегодня некоторые африканские государства даже могут составить конкуренцию развитым странам в области строительных технологий (рис. 1–3) [2–5]. В течение 1970–2016 гг. годовой оборот строительной отрасли вырос на континенте в 21 раз при среднегодовом приросте 6,8% (или 4,2% в постоянных ценах). Минимум был в 1970 году (6,1 млрд USD), максимум – в 2014 году (140,4 млрд USD) [6]. Более развитыми в этом отношении являются страны, богатые нефтью и газом, ЮАР и североафриканский регион [1].

Рис. 1. Отель Pearls of Umhlanga (провинция Квазулу-Наталь, ЮАР) [4]

Рис. 2. Конференц-центр Африканского союза (г. Аддис-Абеба, Эфиопия) [4]

Рис. 3. Департамент налоговой политики и штаб-квартира генерального прокурора (г. Габороне, Ботсвана) [4]

Как отметил директор Центра исследований экономики стран Африки Оксфордского университета профессор Пол Коллиер [7], Африка имеет большие перспективы с точки зрения иностранных инвестиций, особенно при участии Международного совета по урегулированию споров. Уже сейчас различного рода проекты постепенно меняют континент. Наиболее активны китайские вложения. Китай финансирует и осуществляет десятки проектов по всей Африке, в том числе транспортных, строительных и энергетических (китайские инвестиции составили уже почти триллион долларов).

Промышленный и строительный рынок Африки осваивают и русские компании. Наиболее крупными проектами являются промышленная зона рядом с г. Порт-Саидом и атомная электростанция вместе с заводом по опреснению морской воды «Эль-Дабаа» в Египте, на возведение которых уйдут десятки миллиардов долларов [8–15].

При этом, как отметили В.М. Улицкий, А.Г. Шашкин и К.Г. Шашкин [16], «небоскреб – он и в Африке небоскреб». И особенности его проектирования и строительства диктуют местные грунтовые условия.

На страницах «ГеоИнфо» [17, 18] мы уже рассматривали проблемы задержек и перерасходов при строительстве, которые могут возникнуть из-за неадекватных инженерных изысканий в условиях пустынных и засушливых районов африканского континента, на примере скоростной автомагистрали Каир – Александрия и жилых домов для персонала завода «Аль-Эртикаа» в Египте, для чего были использованы данные А.Х. Альбатала и др. [19–21].

Напомним [17], что в случаях из практики, которые рассмотрел А.Х. Альбатал в своей диссертационной работе [21], подготовленной в Арабской академии наук, технологий и морского транспорта г. Каира, недостаточные или некачественные изыскания в указанных условиях привели к увеличению общей стоимости строительства в 1,6–853 раза (в среднем в 205 раз) и в 0,9–66 раз (в среднем в 23 раза) для нижнего и верхнего пределов типичной стоимости изысканий соответственно. При этом задержки со сдачей объектов составили 6,6–30% от общего времени строительства.

Рис. 4. Египет на карте [22]

Рассмотрим еще один показательный пример последствий неадекватных изысканий в африканской части Египта (рис. 4) из работы А.Х. Альбатала [21] – строительство крупнейшего в этой стране медиа-информационного комплекса зданий и сооружений Egyptian Media Production City (EMPC) в городе Медина-Ситтат-Октобер (им. Шестого Октября) недалеко от г. Каира (рис. 5). Этот комплекс строился в 1992–2000 годах на территории площадью около 35 млн кв. м. В него вошли киностудии, теле- и видеостудии, киносъемочные павильоны и открытые площадки, мастерские, рекреационные и туристические объекты, электростанция, банк, резервуары с водой и пр. [21, 23–25]

Отчет о первоначальных инженерных изысканиях на рассмотренном А.Х. Альбаталом участке размером около 66 тыс. кв. м, выполненных перед проведением тендерного конкурса на проектирование ряда студийных зданий, был подготовлен в 1990 году [21].

Было выполнено бурение 84 скважин до глубины 10 м. В отчете указывалось на наличие или песка, или сцементированного песка, или сцементированного пылеватого песка над слоем песчаника. По этим данным кровля песчаника выходила на дневную поверхность в местах расположения только 25 скважин. При изысканиях были определены удельный вес и прочность на сжатие его образцов ненарушенного сложения, и этот песчаник был классифицирован как умеренно слабый.

Рис. 5a. Объекты комплекса Egyptian Media Production City (EMPC) [25]

Рис. 5б. Объекты комплекса Egyptian Media Production City (EMPC) [25]

На основе указанного отчета подрядчиком был разработан проект строительства фундаментов рассматриваемых объектов. Однако во время земляных работ неожиданно возникли проблемы. Слой песчаника во многих местах был встречен на меньшей глубине, чем предполагалось. Более того, он оказался крепче по сравнению с тем, что было указано в отчете. Это должно было привести к перерасходам и задержкам при рытье котлованов (поскольку удельная стоимость выемки грунта в песчанике значительно выше, чем в песке). Эта проблема вызвала спор между подрядчиком и заказчиком. Пришлось выполнить дополнительные изыскания силами третьей стороны.

Основной причиной возникновения проблемы был недостаточный объем первоначальных изысканий, в процессе которых было пробурено только по одной скважине на каждые 785 кв. м, в то время как согласно египетским стандартам по механике грунтов, проектированию и строительству фундаментов должно было быть пройдено не менее одной скважины для строительства каждого объекта рассмотренных типов (площадью в плане 300–500 кв. м), то есть должно было быть пробурено 132–220 скважин, а не 84. Хотели сэкономить, а вышло как всегда!

Стоимость исследования грунтового основания была рассчитана в соответствии с разными ценами за единицу глубины бурения в слоях песчаника и песка. При первоначальных изысканиях суммарная глубина бурения в песчанике была 545 м, а в песке – 250 м. Цены на бурение в этих грунтах в то время составляли 50 и 20 египетских фунтов за метр (EGP/м) соответственно. На основе этих данных общая стоимость проходки 84 скважин и транспортировки бурового станка составила 43 000 египетских фунтов (EGP), или 28 667 долларов США (USD), то есть 512 EGP (341 USD) за одну скважину. Поэтому при требуемом египетскими стандартами минимальном количестве скважин на рассматриваемом участке (132–220 шт.) минимальная стоимость надлежащих исследований должна была составить 67 584–112 640 EGP (45 056–75 093 USD).

В соответствии с данными первоначальных изысканий количество вынутого грунта при строительстве котлованов должно было составить 92 949 куб. м, из которых 38 389 куб. м должны были прийтись на песчаник и 54 560 куб. м – на песок. После пересмотра толщины слоев песка и песчаника на основе дополнительных изысканий было установлено, что общий объем вынутого грунта должен составить 94 689 куб. м, из которых 77 856 куб. м придется на песчаник (а это на 102,8% больше первоначальной оценки) и 16 833 куб. м – на песок (на 69% меньше первоначальной оценки).

На этой основе было подсчитано, что затраты на выемку грунта должны были составить 1 490 325 EGP (993 550 USD) и 2 504 010 EGP (1 669 340 USD) по данным первоначальных и дополненных изысканий соответственно. То есть более детальные изыскания, отвечающие нормативным документам, показали, что цена земляных работ для строительства котлованов должна быть на 68% больше по сравнению с изначально предполагавшейся стоимостью.

Общими перерасходами можно считать затраты на дополнительные изыскания (88 963 EGP, или 59 309 USD) и на консультационные услуги (18 000 EGP, или 12 000 USD). Соответственно, дополнительные расходы составили примерно 106 963 EGP, (71 309 USD). Отсюда нетрудно подсчитать, что из-за недостаточных первоначальных исследований перерасходы составили 0,95–1,58 от минимально необходимой стоимости стандартных изысканий.

При первых изысканиях песчаник был классифицирован как умеренно слабый, в то время как в соответствии с дополнительными исследованиями он оказался умеренно крепким. А разница в прочности породы влияет на скорость выемки грунта (в более крепкой породе производительность техники ниже).

В соответствии с результатами первоначальных изысканий продолжительность земляных работ (оцененная на основе реальных данных по другим похожим проектам) для песчаника и песка составила соответственно 126 и 19 дней при использовании одной камнедробилки и одной погрузочной машины. Чтобы сократить суммарное количество дней до 25, предполагалось использовать одновременно пять камнедробилок и одну погрузочную машину.

По данным дополненных изысканий при условии использования одной камнедробилки и одной погрузочной машины тех же марок время выемки песчаника должно было составить 410 дней, а песка – 6 дней. При использовании пяти камнедробилок и одной погрузочной машины общее время выемки грунта должно было составить 82 дня, что превысило первоначальную оценку в 3,28 раза.

На деле же задержка составила 6 месяцев, что было результатом не только увеличения длительности земляных работ, но и арбитражного разбирательства между подрядчиком и заказчиком. Поскольку по проекту вести строительство объектов на рассматриваемом участке предполагалось в течение 3 лет, фактическая задержка составила 16,7% от общей продолжительности строительного процесса.

На основе выполненных исследований и приведенных в работе [21] примеров А.Х. Альбатал, как и многие другие исследователи, пришел к выводу, что неадекватность изысканий может привести к столкновению с непредвиденными условиями площадки уже во время строительства, что вызовет технические и финансовые проблемы при реализации проекта. Недостаточные и/или некачественные исследования условий площадок являются одной из основных причин создания либо слишком дорогих фундаментов с избыточным запасом прочности, либо недостаточно надежных фундаментов, а также возникновения проблем во время строительства, ведущих к претензиям, спорам между сторонами, задержкам и перерасходам. Расходы же на правильно запланированные и выполненные изыскания незначительны по сравнению с последствиями их неадекватного проведения, в чем приходится вновь и вновь убеждать заказчиков и инвесторов.

Альбатал считает, что в нормативных документах необходимо достаточно точно определить минимально допустимую стоимость изысканий в процентах от общих затрат на строительство, а также четко указать, что изыскания надо проводить в два этапа: до начала торгов заказчик должен выполнить предварительные исследования, а после тендерного конкурса подрядчик должен провести более детальные изыскания на надлежащем уровне. При этом надо дать подрядчику право запрашивать у заказчика дополнительные средства и время на выполнение исследований в случае возникновения необходимости.

Для усовершенствования национальной нормативно-правовой базы автор работы [21] рекомендует использовать международные стандарты и опыт. Он подчеркивает, что необходимо доработать положения по ответственности за ненадлежащее выполнение изысканий, увязав их с разными типами контрактов. Следует также количественно изучить связь между риском столкновения с непредвиденными грунтовыми условиями и типами фундаментов.

Список литературы и других источников

1. https://inosmi.ru/africa/20101213/164883599.html.
2. http://travelask.ru/blog/posts/252-29-samyh-pugayuschih-problem-afriki-part-3.
3. http://radiopolsha.pl/6/249/Artykul/335657.
4. https://novate.ru/blogs/190515/31312/.
5. http://africa-tur.ru/aboutafrica/740/1103/.
6. http://be5.biz/makroekonomika/construction/africa.html#analiz.
7. Коллиер П. Строительство в Африке // Финансы и развитие. 2011. Декабрь. С. 18–21. URL: https://www.imf.org/external/russian/pubs/ft/fandd/2011/12/pdf/collier.pdf.
8. http://expert.ru/2016/05/18/drakon-krepko-derzhit-afriku/.
9. http://www.bolshoyvopros.ru/questions/2726636-pochemu-bez-stroitelstva-kanalov-v-egipte-nelzja-poluchit-horoshij-urozhaj.html.
10. http://under35.me/2017/07/11-giant-african-infrastructural-projects/.
11. https://sk-karkas.ru/novosti/russkie-kompanii-osvaivayut-stroitelnyy-rynok-afriki.
12. http://rcmm.ru/novosti/34052-vot-kakuyu-promzonu-postroit-rossiya-v-egipte-za-20-mlrd.html.
13. https://regnum.ru/news/2317120.html.
14. http://www.iarex.ru/articles/55143.html.
15. https://ria.ru/atomtec/20171211/1510695850.html.
16. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Гид по геотехнике (путеводитель по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям). СПб.: Изд-во ПИ «Геореконструкция», 2010. URL: http://fordewind.org/wiki/lib/exe/fetch.php?media=img:%D0%B3%D0%B8%D0%B4_%D0%BF%D0%BE_%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B5.pdf.
17. Инженерные изыскания и итоговые затраты при автодорожном строительстве. Из зарубежного опыта // Geoinfo.ru. Заказчику на заметку. 2018. 9 апреля. URL: http://www.geoinfo.ru/product/analiticheskaya-sluzhba-geoinfo/inzhenernye-izyskaniya-i-itogovye-zatraty-pri-avtodorozhnom-stroitelstve-iz-zarubezhnogo-opyta-37215.shtml.
18. Скупой платит в десятки и сотни раз больше. Из зарубежного опыта изысканий // Geoinfo.ru. Заказчику на заметку. 2018. 16 апреля. URL: http://www.geoinfo.ru/product/analiticheskaya-sluzhba-geoinfo/skupoj-platit-v-desyatki-i-sotni-raz-bolshe-iz-zarubezhnogo-opyta-izyskanij-37267.shtml.
19. Albatal A.H., Kotb A.S., Mohammad H.H. Effect of inadequate site investigation on the cost of road construction (case study) // Geotechnical safety and risk IV: proceedings of the 4-th International symposium on geotechnical safety and risk (4-th ISGSR), Hong Kong, 4–6 December 2013 (edited by Limin Zhang, Yu Wang, Gang Wang, Li Dianqing). UK: CRC Press, 2013.
20. Albatal A.H., Mohammad H.H., Abd Elrazik M.E. Effect of inadequate site investigation on the cost of time of a construction project // Geotechnical safety and risk IV: proceedings of the 4-th International symposium on geotechnical safety and risk, Hong Kong, 4–6 December. UK: CRC Press, 2013.
21. Albatal A.H. Effect of inadequate soil investigation on the cost and time of a construction project: a dissertation for the award of the degree of master of science. Cairo: Arab Academy for Science, Technology and Maritime Transport, 2013.
22. https://yandex.ru/maps.
23. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Город_имени_6_октября.
24. https://en.wikipedia.org/wiki/Egyptian_Media_Production_City.
25. http://empc.com.eg/wordpress-en/index.php/outdoor-shooting-areas/page/6/.

Фото на заставку: (https://www.fraste.com/en/news/last-news/fraste-fs-250-drilling-rig-the-geophysics-in-the-sahara)