Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 70 , продуктов - 1823 , авторов - 202

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
Дискуссия профессионалов
15 сентября 2016 года

Инженерные изыскания: три проблемы, три решения

Присоединяясь к дискуссии коллег по поводу состояния отрасли изысканий и поиска выхода из сложившейся непростой ситуации, автор высказывает свои соображения, касающиеся взаимодействия инженер-геологов и проектировщиков, вопроса применения системы ИГЭ и проблемы соответствия результатов инженерно-геологических изысканий современным потребностям проектирования, а именно требованиям наполнения программ типа Ansis и Plaxis параметрами, относящимися к грунтовому основанию.

Космиади Петр ВалерьевичРуководитель департамента инженерной геологии

Взаимодействие инженер-геолог – проектировщик

Система организации последовательного процесса «изыскания – проектирование – строительство» заложена в нормативных актах.

С учетом существующих стадий проектирования, на каждой из них происходит (с точки зрения логики процесса, реализуемого ГОСТами и СНиПами) последовательно стадия изысканий, на которой подготавливается информация, необходимая для проектирования, затем происходит проектирование, результатом которого является комплект документации, необходимый для начала строительства или аргументированного решения по продолжению проектных работ. И затем – строительство.

Если учитывать стадию ТЭО и считать, что проводятся обе стадии «проект» и «рабочая документация», то получается, что происходит три итерации процесса «изыскания – проектирование», на которых происходит последовательное уточнение всех аспектов, т.е. как методики и объемов инженерных изысканий, так и проектных решений.

С некоторыми оговорками этот подход удовлетворял запросы плановой экономики с «мягкими» сроками проектирования и строительства.

В современных реалиях такой подход не срабатывает, ибо нарушается логика событий, поскольку зачастую проектирование начинается после начала строительства, а изыскания после начала проектирования.

Коллеги, мне несколько раз приходилось проводить бурение скважин из уже подготовленного строительного котлована, а были прецеденты, когда и вокруг построенного объекта.

И я не думаю, что такой опыт есть только у меня.

Бессмысленно рассуждать, правильно это или не правильно, и как все должно быть теоретически. Следует разработать логику рабочего процесса в существующих реалиях.

Неоднократно в дискуссии в электронном журнале Geoinfo.ru высказывались мнения, что многовато звучит рассуждений и констатаций известных фактов, и мало конкретных предложений.

Поэтому позволю себе предложить конкретное решение, которое, на мой взгляд, просто напрашивается.

 

Постановка вопроса:

- Необходимо в рамках существующего положения вещей, т.е. ориентируясь на действующие нормативные документы, на порядок прохождения экспертизы и на современные условия, которые характеризуются а) жесткими сроками на изыскания и проектирование и б) многократными изменениями параметров этого процесса внутри выделенных сроков (имеется в виду изменение проектных решений вследствие изменения привходящих обстоятельств, таких как финансирование, изменение статуса проекта и т.д.), обеспечить надежность и безопасность проектируемого объекта.

Для этого, используя имеющиеся инструменты, которые регулируют процесс взаимодействия инженер-геолог – проектировщик, а это Техническое Задание (ТЗ) и программа производства работ (ППР), следует обеспечить интерактивность процесса изыскания – проектирование. Иначе говоря, в процессе проведения изысканий должен реализовываться принцип постояннодействующей обратной связи.

В ТЗ необходимо прописывать процедуру поэтапной передачи геологической информации проектировщику, сроки рассмотрения проектировщиками этой информации и возможность периодической корректировки программы производства работ.

Так, в зависимости от изменения проектных решений в рамках одного договора на изыскания, может (или должна) меняться схема расположения скважин и точек полевых исследований грунтов, глубина, детальность исследований, методика, добавляться или исключаться дополнительные работы, такие как геофизические исследования, каротаж, сопоставительные испытания для полевых методов и др.

При таком подходе итоговый технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий служит отчетным материалом, проходящим экспертизу, но не единственным результатом проведенных изысканий.

Наверняка возникнут трудности при формировании критериев оценки стоимости изысканий при таком подходе, но, мне кажется, вопрос это решаемый. К примеру, можно осмечивать выпуск предварительных и промежуточных отчетов, составлять акты приемки рабочих материалов и т.д.

Мне кажется, во многом проблемы отрасли определяются именно недостаточным взаимодействием инженер-геологов и проектировщиков.

По опыту многолетней работы в комплексных проектно-изыскательских институтах, могу отметить, что редкие рабочие совещания не позволяют добиться эффективного взаимодействия в современных условиях с «жесткими» сроками проектирования. Необходима именно постоянная, в плотном контакте, совместная работа геологов и проектировщиков.

Современные коммуникационные технологии позволяют устраивать видеоконференции, отправлять ежедневные отчеты, в том числе включающие фото- и видео-документацию, и эти возможности нужно максимально широко использовать для того, чтобы взаимодействие изыскателей и проектировщиков было оперативным и постоянным.

 

О системе выделения ИГЭ

Систему выделения ИГЭ, на мой взгляд, нельзя считать устаревшей или не актуальной.

Ведь ИГЭ – гибкий инструмент. Коллеги в публикациях указывали, что выделение ИГЭ – субъективная вещь, и каждый инженер-геолог выделяет элементы по-своему.

Но ведь так и должно быть.

Гидрогеолог при составлении геофильтрационной модели также выделяет расчетные блоки на основании всей имеющейся у него информации с учетом уровня детализации. И все гидрогеологические модели, даже относящиеся к одному участку или к одному водоносному комплексу, составленные разными специалистами или в различное время, различаются между собой.

Такой же подход реализован и в инженерной геологии. Выделение ИГЭ – первый этап геотехнической схематизации.

Действующий ГОСТ на основе заложенной в него логики позволяет применять инструмент выделения ИГЭ гибко.

- п. 4.6 ГОСТ «Грунты. Методы статистической обработки…» гласит:

- «За ИГЭ принимают некоторый объем грунта, одного и того же происхождения, подвида, или разновидности».

Остальные положения касаются параметров статистической обработки.

Кроме того, пункт 5.4 прямо это позволяет: «если установлено, что характеристики грунтов изменяются в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом, этот элемент принимают за окончательный независимо от значений коэффициента вариации характеристик».

Так, на стадии ТЭО, с учетом низкого уровня детализации, ИГЭ могут выделяться в пределах крупных грунтовых толщ, а на стадии РД, при высокой детальности исследований, могут учитывать и наличие прослоев, и изменение параметров толщ по направлениям, и иные факторы.

Было бы достаточное количество полевых и лабораторных испытаний, чтобы обеспечить эти ИГЭ свойствами.

В Еврокоде реализован похожий подход. Там выделяются «условно однородные толщи». Особенности подхода, определяемого Еврокодом, в том, что «условно однородные толщи» могут быть однородными не по всем параметрам, а только по некоторым, необходимым для конкретного расчета. И в Европе эти «условно однородные толщи» выделяет геотехник, а не геолог.

Но как раз в этом и преимущество отечественного подхода, поскольку первоначально ИГЭ выделяет как раз геолог, который «держит в голове» исходную литолого-стратиграфическую модель, а также все влияющие факторы – сезонное изменение свойств верхних толщ, колебания уровня подземных вод, положение в пространстве ослабленных зон, густоту сети трещиноватости и многое другое.

В дальнейшем проектировщики вправе объединять или дробить ИГЭ в зависимости от требований конкретных расчетов и используемых расчетных моделей.

Так что, мне кажется, отказываться от столь удобного, гибкого и логически обусловленного инструмента явно преждевременно.

Конечно, у ИГЭ есть свои границы применимости.

До тех пор, пока применяются аналитические методы расчетов, реализованные в ГОСТ и СП, ИГЭ безусловно можно и нужно применять.

Как указывает в своих статьях Алексей Бершов, ИГЭ нельзя применять в тех ситуациях, когда расчеты осадок, устойчивости и иные проводятся с помощью расчетных программ, реализующих конечно-элементную модель и «продвинутые» модели поведения грунтов.

Нельзя использовать ИГЭ при больших площадях участков проектирования, при большой мощности активной зоны сооружения, т.е. во всех тех случаях, когда «размазывание» свойств по объему ИГЭ приводит к погрешности расчетов, превышающих допустимую.

Вероятно, вопрос применения или неприменения подхода выделения ИГЭ должен решаться на стадии составления проектировщиком ТЗ на инженерно-геологические изыскания.

В том случае, если условия проектирования требуют отказа от выделения ИГЭ, это требование должно быть указано в ТЗ, а в программе производства работ (ППР) должна быть представлена методика исследований инженерно-геологических условий с описанием подхода к расчленению геологического разреза и подхода к представлению распределения свойств грунтов в пространстве.

К примеру, расчленение разреза будет проводиться до грунтовых толщ (критерии их выделения определял среди прочих В.Т. Трофимов), а описание свойств грунтов в пространстве будет задаваться на основе гистограмм распределения, графиков рассеяния, формул тренда изменения свойств с глубиной или по выделенному направлению и т.д.

И, естественно, необходимы изменения в нормативных документах, которые позволят «узаконить» отказ от выделения ИГЭ.

 

Современные требования к определению параметров свойств грунтов

Современные требования к изысканиям, а в частности к определению многих параметров свойств грунтов, обусловлены широким (и в перспективе повсеместным) применением математического моделирования и использовании программных комплексов типа Ansis и Plaxis.

Применяемые в этих программах модели поведения грунтов требуют определения некоторых параметров свойств грунтов, которые не регламентируются действующими нормативными документами, таких как коэффициент переуплотнения (OCR), требующий определения при компрессионных испытаниях давления переуплотнения, т.е. той точки на графике нагрузка-деформация, когда к упругим деформациям добавляются пластические, или такого, как секущий модуль деформации Е50, одометрический модуль деформации Еoed и многих других.

На сайте пензенской компании «НПП-Геотек» размещены многочисленные публикации на эту тему, в том числе, подробные и прекрасно проиллюстрированные, с подробными рекомендациями по определению параметров свойств грунтов (за что огромное спасибо уважаемому Г.Г. Болдыреву).

Однако на сегодняшний день не существует утвержденных методических рекомендаций по специфике инженерно-геологических изысканий для обоснования расчетных моделей поведения грунтов, реализуемых в современных программных комплексах. Таких рекомендаций, в которых подробно описывались бы используемые в различных программных комплексах модели поведения грунтов, основные применяемые в них параметры свойств грунтов, схемы лабораторных и полевых испытаний, применяемые для получения этих параметров, и т.д.

Конечно, квалификация каждого инженер-геолога, работающего в отрасли, должна быть достаточной, чтобы при необходимости разобраться во всех особенностях требований современных моделей поведения грунтов к определению параметров свойств, однако грамотно разработанные, подробные методические рекомендации могут оказать значительную помощь исполнителям изысканий, как с точки зрения экономии времени, поскольку этот вопрос зачастую стоит наиболее остро, так и с точки зрения повышения качества конечной информации, используемой затем в проектировании и расчетах.

И мне кажется, что в этом направлении сейчас следует прилагать существенные усилия Комитету по нормативному и техническому регулированию НОПРИЗ.

Такой документ жизненно необходим отрасли инженерно-геологических изысканий и проектирования.