Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 75 , авторов - 236 ,
всего информационных продуктов - 2160 , из них
статей журнала - 476 , статей базы знаний - 58 , новостей - 1565 , конференций - 3 ,
блогов - 8 , постов и видео - 40 , технических решений - 9

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
23 августа 2016 года

Еще раз об инженерных изысканиях. Ответ оппонентам

В последние дни на страницах электронного журнала «ГеоИнфо» сразу несколько представителей профессионального сообщества высказались относительно того, по какому пути идет отрасль инженерных изысканий и куда этот путь может привести. Были сделаны и конкретные предложения, что должно измениться, чтобы к изыскателям вновь стали относиться уважительно, а предоставляемые ими данные реально ложились в основу проектов. Данный материал является продолжением развернувшей дискуссии. Алексей Бершов, генеральный директор Группы компаний «Петромоделинг», преподаватель кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова отвечает на вопросы и комментарии ведущего научного сотрудника НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Валерия Барвашова и старшего научного сотрудника ФГБУ науки Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Леонида Нерадовского.

Бершов Алексей ВикторовичГенеральный директор Группы компаний «Петромоделинг»

Безусловно спасибо всем за комментарии и желание обсуждать существующие проблемы.

Конечно, хотелось бы побольше конкретики в общении и меньше эмоций.

На мой взгляд, чем больше взаимодействия по столь важным вопросам, тем лучше. Особенно учитывая, что за столь короткое время на данной площадке было высказано несколько мнений. Призываю всех профессионалов присоединиться к начатой дискуссии и не ограничиваться только лишь краткими комментариями в социальных сетях.

Перед тем, как в рамках нашей дискуссии ответить на вопросы Валерия Барвашова, хотел бы сразу обозначить свою позицию в отношении применения в инженерно-геологических изысканиях подхода на базе инженерно-геологических элементов (ИГЭ).  Это была хорошая модель для своего времени и места. Времени, когда необходимо было рассчитывать фундаменты неглубокого заложения при преобладании плитных, столбчатых и ленточных решений, и места не крупней стройплощадки под дом или завод. Причем все расчеты велись (да и ведутся сейчас) для линейно-деформируемого полупространства и все пластические деформации отсекались через критерий несущей способности. Безусловно, для массовой гражданской застройки с глубинами заложения фундаментов до 3-5 м в условиях горизонтального залегания геологических тел, сложенных преимущественно дисперсными грунтами, да еще и с одним водоносным горизонтом, это было прекрасное решение. Особенно обеспеченное штамповыми испытаниями для определения модуля деформации грунтов под неглубоким фундаментом.

Однако даже в середине 70-х годов прошлого столетия, а именно тогда впервые нормативно в инженерно-геологических изысканиях появились ИГЭ, было ясно: у предлагаемых атомарных единиц инженерно-геологической модели есть серьезные недостатки и граничные условия применения: попробуйте выделить ИГЭ для скальных массивов или для линейно протяженных сооружений, или что делать с обеспечением свойств грунтов в местах развития опасных геологических процессов, или как быть с так называемыми «слабыми» грунтами, особенно с их тонкими прослойками? А уж если говорить об изучении территорий, сопоставимых с Западной Сибирью (а это те же годы, что и появление ИГЭ в изысканиях), то ИГЭ совсем неприменимы, что также характерно и при строительстве крупных гидроузлов.

Тем более легко увидеть, что ИГЭ в отличие от других геологических тел принципиально не картируются, а значит нарушаются базовые геологические принципы. Нет инженерно-геологических карт, даже специальных крупномасштабных, где были бы выделены в пространстве инженерно-геологические элементы. А ведь выделение ИГЭ в пространстве (трехмерном) – это основная задача при инженерно-геологических изысканиях согласно ГОСТ 20522.

На мой взгляд, именно здесь кроется одна из основных проблем (но далеко не единственная), возникших между геотехниками и инженер-геологами. Проблема понимания алгоритмов построения моделей и задач, для решения которых эти модели нужны, данные для которых и изыскиваются.

Инженерно-геологическая модель – это не набор разрезов с границами и номерами слоев, вместо геологических тел, совмещенных с табличкой средних показателей свойств, определенных различными методами с принципиально неопределимыми, совсем не явными или территориально неоднородными корреляционными связями между собой. Совсем нет! И нет! И еще раз нет!

Инженерно-геологическая модель (не претендуя на строгое определение) – это математическое описание в трехмерном координатном пространстве (а в более общем виде и во времени) компонент инженерно-геологический условий, содержащее в себе структурную (геологическую), геомеханическую, геотеплофизическую и геофильтрационную подмодели. Традиционно представленную в виде двухмерных разрезов и карт, как квазитрехмерных моделей, но, надеюсь, в ближайшем будущем в виде истинных 3Д-моделей. Безусловно, работа инженер-геолога на основном этапе не заканчивается на построении всех или (в зависимости от объекта) части подмоделей, а трансформируется в оценку природного (зачастую техно-природного) напряженно-деформированного состояния, геофильтрационного состояния, теплового состояния – ведь именно эти виды состояний и определяют поведения массивов на новом этапе развития с появлением (изменением) техногенной составляющей. Здесь то и появляется геотехник или проектировщик.

Геотехник зачастую сталкивается только с геомеханической подмоделью и его не интересует ничего, кроме параметров физико-механических свойств, плотности грунта, необходимых для строго определенных расчетов и тел с номерами, показывающих распространение в пространстве (причем двухмерном), к которым привязаны осредненные на тело значения (причем некоторые с коэффициентами запаса по грунту, а некоторые нет). Уровень же первого водоносного горизонта используется для оценки взвешивающего действия воды, напрочь забывая про непростой вопрос – грунт в воде или вода в грунте. Конечно, я намеренно утрирую, но не будем забывать – во многих проектах в условиях современного жесткого цейтнота по времени проектные решения принимаются без расчетного обоснования, которое максимум идет потом и с солидным запаздыванием.

Резюмируя, модель грунтового основания (инженерно-геологического массива, грунтовой толщи) или вмещающего грунтового массива – это нечто большее, чем набор разрезов и осредненных показателей свойств. Модели, построенные на базе инженерно-геологических элементов, имеют жесткие границы применения и для современных сложных сооружений не корректны и дают слишком большие ошибки.

 

Перейду к ответам на вопросы Валерия Барвашова.

В.Б.: Ознакомьтесь с нашей статьей (Барвашов, Болдырев «Расчет осадок и кренов сооружений с учетом неопределенности свойств грунтовых оснований» в журнале «Геотехника» №1, 2016 г.). Вы увидите, что «генетические принципы», «история развития данного места» и «элементы, соединенные границами» не участвуют в расчете осадок сооружений. А вот число «пронумерованных скважин» может сыграть большую роль.

А.Б.: С огромным удовольствием прочитал Вашу статью, как и многие предыдущие по этим вопросам. Собственно, как и статьи профессора Геннадия Григорьевича Болдырева.

«Генетические принципы», «история развития данного места» позволяют построить основу всех подмоделей состояний инженерно-геологического массива – структурную (геологическую) модель. Выделить генетически и возрастно однородные геологические тела. Именно в пределах таких однородных геологических тел необходимо выявлять пространственные закономерности в распределении различных (физико-механических, физических и др.) показателей свойств. В том числе и с помощью метода Шеппарда, рассматриваемого Вами (а он в геостатистике далеко не единственный). Нельзя представлять грунтовый массив основания сооружения как однородный с точки зрения физико-механических свойств. Тела различного генезиса и возраста имеют различную историю развития, а значит и принципиально различную закономерность в пространственном распределении свойств, которые и участвуют, наравне с гидрогеологическими, тектоническими и прочими факторами, в формировании современного напряженно-деформированного состояния массива основания.

В качестве более развернутого ответа, попросил бы Вас ознакомится вот с этим материалом:  http://www.geomark.ru/pres/2015Conf6/Session2/Bershov/index.html

 

В.Б.: Повторяюсь: зачем нужны ИГЭ? Это же субъективная информация. Каждый инженер-геолог «рисует у себя в голове» по-разному. В этом-то и проблема. Нужны только данные из скважин и корреляционные формулы.  Чем больше и точнее, тем лучше. Беда в том, что ни эти данные, ни эти формулы не являются однозначными. А уж об скудном объеме этих данных я писал неоднократно. Но первым это отметил проф. Р.С. Зиангиров почти 10 лет назад.

 

А.Б.: А ИГЭ и не нужны, вернее бывают востребованы, но с четкими граничными условиями. Модель ИГЭ, на мой взгляд, применима для простых инженерно-геологических условий в сочетании с III (реже II) уровнем ответственности сооружений с не глубокой фундаментной частью.

При этом больше – вовсе не значит лучше. Давайте не будем забывать о принципе «оптимума» Г.С. Золотарева при проведении инженерно-геологических исследований. Инженерно-геологических данных всегда мало, но это не значит, что необходимо исследовать каждые 100 м2 территории.

Все инженерно-геологические данные не являются абсолютно достоверными – это объективная реальность. Тем не менее, необходимость построения инженерно-геологической модели в условиях большой неопределенности никто не отменял. Здесь то и нужны генетические принципы и эмпирические законы инженерной геологии, которые позволяют проводить математическую схематизацию грунтовых массивов.

 

В.Б.: На самом деле между «советской (?) геотехнической школой» и «западной школой (?)» нет никакого разрыва, а проблемы и вызовы одинаковые. И Вы забыли о «школах» в других странах света. Если Вы зайдете на англоязычный сайт «Geoteсhnical Engineering», то увидите, что Россия почти не представлена (иногда только я там пишу), преобладают участники именно из южных и восточных стран – Африка, Ближний Восток, Дальний Восток (это если принять, что Россия находится в центре глобуса). МИДАС (Южная Корея) вообще уже Россию завоевал с Дальнего Востока. Они семинары и вебинары проводят регулярно. Хорошо, что у нас появился geoinfo наконец-то.

А.Б.: В статье речь шла о подходах советских инженер-геологов к исследованию инженерно-геологических условий территорий и разрыве ее постулатов с геотехникой, а не советской школе механики грунтов, оснований и фундаментов, которая ничем в теоретическом плане не уступает западной, а скорее и превосходит.

Говоря же о расчетных программных геотехнических комплексах, приходится с сожалением констатировать – да – Plaxis, Midas GTS, Z-soil, Flac-3d, наконец Ansys (хотя это комплекс стоило бы поставить вперед, как лидера), но где же российские программные комплексы в области геотехники? Доступные, конкурентные и, наконец, распространяемые в среде профессионалов?

Разнообразие программ поражает, встает вопрос, чем пользоваться и чему учить молодых специалистов?

Можно и усложнить – ведь есть и специализированный софт для построения геологических 3D моделей – GoCAD, Petrel, Micromine (и я умышленно смешиваю «нефтяные» и «угольные» программные комплексы). Где же здесь место геотехнического программного обеспечения? Ведь оно серьезно уступает в производительности и объемах моделируемого пространства.

А ведь можно взглянуть и на компьютерные программы для построения геофильтрационных и теплофизических моделей, причем и в трехмерной постановке.

Оказывается, специалист в инженерно-геологических изысканиях должен иметь представление о всех них. Наравне с геологическими методами исследований оснований, лабораторными экспериментами и полевыми испытаниями свойств грунтов, а также нормативной документацией.

Так кто же он – современный специалист в области инженерно-геологических изысканий? В каких областях знаний он должен быть компетентен? Какими навыками он должен обладать, приходя на производство? Лично я не готов дать однозначные ответы на поставленные вопросы.

 

В.Б.: Если «Мы говорим, что специалистов нет», то очевиден ответ на вопрос «кого мы в данном случае называем специалистами?» Ну нет их, по-Вашему.

Вопрос: Кто это «мы»?  Я, например, считаю Вас специалистом и отличным специалистом. Отличных специалистов очень много, я, например, всегда советуюсь с В.И.Каширским (он еще и экстрасенс: подземные коммуникации находит с помощью металлической рамки). Я вообще считаю отличными специалистами всех моих соавторов.

А.Б.: Безусловно, лестно слышать от Вас оценку своей деятельности. Однако повторюсь: наступающая развилка в понимании схематизации грунтовых массивов оснований сооружений – генетические или механистические подходы в составлении моделей оснований, как и сто лет назад приведут к своему пути развития строительной отрасли нашей страны. Тогда наперекор западным подходам возобладал геологический принцип. Сейчас, опять же на мой взгляд, необходимо комплексное понимание для решения стоящих проблем. Ведь мы – инженер-геологи – передаем результаты Вам – геотехникам. Но никто не запрещает Вам ставить конкретные задачи перед нами и двигаться вперед вместе.

 

В.Б.: Ваше восклицание-вопрос: «Во что же сегодня превращены инженерные изыскания?» Отвечаю: Платить надо инженер-геологам по справедливости. Почитайте статью Чайкина, Зиангирова и Эппеля (ссылку найдете в нашей статье с Болдыревым), статью Ваших коллег по МГУ проф. Вознесенского Е.А., Брушкова А.В. в журнале «Инженерные изыскания» №9, 2014 г. Ужаснетесь.

А.Б.: Справедливость, к сожалению, – это не категория современной капиталистической модели ведения работы.

Конечно, читал публикации мои старших коллег и Учителей. И Е.А. Вознесенского и Р.С. Зиангирова. Считаю, что базовая часть строительной отрасли – Изыскания – на сегодня находятся в тупике. Более того, простых и безболезненных рецептов выхода из сложившейся ситуации не видно.

 

В.Б.: Не переживайте – найдем. Сейчас искать людей будет проще: растет безработица. Если заказчики будут платить не несчастные 0.05-0.1% от капзатрат, а больше хотя бы в 2-3 раза хотя бы для начала, то «банальное рисование и сочинительство» исчезнет в результате конкуренции. Не горюйте. Все наладится! 

А.Б.: Безусловно, «и это пройдет». Но проблема в том, что «если» не произойдёт само по себе. В большинстве случаев Заказчика не интересует качество изысканий, но лишь получение положительного заключения экспертизы (к сожалению, теперь и не государственной, а значит покупаемой). Только лишь в исключительных случаях Заказчик (а я имею в виду совсем не проектировщика) осознает, что экономия на изысканиях ведёт к существенному удорожанию строительства. При этом недооценка стоимости реальных изысканий составляет 10 и более раз. Попробуйте-ка развивать компанию на основе исключительно изысканий и более ничего. Рынок (или как говорят - «Это бизнес, ничего личного») быстро расставит все по местам. Увы.

 

Хотелось бы также ответить и на комментарий Леонида Нерадовского.

 

Л.Н.: Алексей смелый человек, но не соразмеряет в пылу откровения уважительного отношения к изыскателям, нанося им несправедливую обиду в неумении принимать некие вызовы современности. Слова-то какие многозначащие! И опять же с ответом на вопрос: а, судьи кто? – в сторону иностранных государств. Мол, у них лучше изыскатели или, как их там принято называть, геотехники, умеют отвечать на современные вызовы. Когда же это пресмыкание перед образованным и продвинутым заграничным сообществом инженеров и учёных прекратится? Или уже не прекратится никогда? В ваших словах, Алексей, много правды, но объясняете её неправильно, несправедливо и причём, ставите себя в положение всё знающего специалиста, который собрал все данные о каждой изыскательской организации и по каждому специалисту в них работающему. Проанализировал, обобщил данные и сделал выводы. Неутешительные. Да возможно ли проделать эту работу одному человеку? Разумеется, нет. Поэтому и выводы сделаны однобокие, поспешные, субъективные. Уж не обижайтесь на меня, Алексей. Просто впредь будьте осторожней в высказываниях такого всеохватывающего масштаба. За статью большое спасибо. Она затрагивает важнейшие проблемы инженерного сообщества в строительной индустрии. Всех вам благ!!!

 

А.Б.: Никоим образом не хотел бы никого обидеть, особенно настоящих профессионалов, которых, по моей глубокой убежденности, катастрофически мало для более чем 15000 компаний, получивших разрешения на проведение изысканий. Профессионалов, на мой взгляд, изо всех сил сопротивляющихся сложившемся отрицательным тенденциям, ведущим инженерно-геологические изыскания к полной профанации, ненужности и вырождению.

К сожалению, выводы основаны далеко не на пустом месте, а на опыте более чем пятнадцатилетнем в изысканиях и преподавательской деятельности и десятилетнем как руководителя, что и позволило мне взглянуть на ситуацию с разных сторон. И честно говоря, я бы рад ошибиться, но реальность упряма.

Столь катастрофическая оценка возникла при анализе макроданных. Прошу Вас посмотреть вот эту презентацию http://www.geomark.ru/pres/2015Conf4/Session1/Bershov/index.html#1.

Особенно последнюю страницу, где приведена таблица простейшего SWOT-анализа по отрасли изысканий. Нетрудно отметить, что слабостей и угроз гораздо больше, чем сильных сторон и возможностей. Более того, отмечу еще одну уникальную особенность изысканий. Инженерные изыскания – это сущность, сочетающая в себе реальность и виртуальность. Ведь конечный продукт изысканий – это информация, а все способы ее получения сугубо физичны, требуют серьезной организации и полны скрытых работ на каждом этапе. В конечном итоге, при отсутствии строгого контроля, возникает огромное поле возможностей для махинаций, а если вспомнить ситуацию с нормативной базой, становятся очевидными плачевное состояние с получаемыми материалами изысканий и далеко не конкурентная борьба.

Касаясь вопроса об иностранных стандартах и технологиях отмечу следующее. Было бы странно не воспользоваться чужим опытом, особенно в области программного обеспечения и технологий получения данных (например, CPTu, 100% российских аналогов нет, и мы сильно отстали, хотя наработки, и отличные, есть). Однако слепое копирование, особенно в области стандартов (как, например, с Еврокодом 7) категорически не допустимо. Ни в коем случае нельзя забывать особенности нашей Родины и опыт Советско-Российской школы инженерной геологии. Приведу простой пример. Попытки прямой адаптации построений профессора Робертсона по классифицированию грунтов по данным СРТu практически невозможны, поскольку дефиниция грунтов происходит по иной и слабо коррелируемой с нашей классификацией грунтов. Тоже относится и к корреляционным формулам между лобовым сопротивлением и модулем деформации и прочностными параметрами. 

Спасибо за оценку статьи, хотя я и не понял, хвалите Вы или ругаете. Главное, что Вы не остались равнодушны, и я призываю Вас высказываться на разных площадках, в том числе и на этой, по тем принципиальным вопросам, без решения которых невозможно развитие отрасли изысканий. Прошу Вас и других специалистов активней участвовать в конференциях, проводимых профессиональным сообществом, и публичных обсуждениях новых редакций нормативных документов.

 

С безграничным уважением к профессионалам своего дела

А.Бершов.