Проблема, о которой не принято говорить: изыскатели не удовлетворяют геотехников

В последнее десятилетие, сразу после появления в Постановлении Правительства РФ №20 от 19.01.2006 года такого понятия, как «инженерно-геотехнические изыскания», а затем и состава их работ в Приказе Минрегиона РФ №624, между специалистами начались споры. Появились противники и сторонники нового вида изысканий. Инженеры-геологи, воспитанные в классических научных школах, говорили о том, что такого вида изысканий не существует, что под ними подразумеваются те же самые инженерно-геологические исследования и пр. Однако такая позиция не совсем корректна. Уже в далеком 2006 году многие – и специалисты, и даже, похоже, некоторые чиновники, начали понимать, что проводимые инженерно-геологические изыскания не удовлетворяют потребности геотехников. Данных, которые изыскатели получают в результате своей работы по сильно устаревшим нормативным документам, зачастую недостаточно для того, чтобы посчитать в современных программных комплексах фундаменты сложных сооружений, их влияние на окружающую застройку и т.д.

Одновременно с этим стоит затронуть и тему применения BIM-технологий, запросы на которые постоянно идут в Москве, Санкт-Петербурге, да и в других городах, где проектируются сложные и уникальные объекты. Данные технологии предполагают трехмерное моделирование, в том числе подземных частей сооружений, проведение расчетов в трехмерной постановке и многое другое, что еще недавно казалось нам далеким и недостижимым будущим. Но сегодня все это даже не в нормативных документах (этого как раз пока нет), а уже здесь – в технических заданиях на современные проекты. Проектировщики и геотехники ушли далеко вперед, они не стоят на месте в отличие от нас – инженеров-геологов.

С учетом этого положение изыскателей вызывает несколько вопросов, главный из которых касается разрабатываемых и обновляющихся основных отраслевых нормативных документов, в частности, СП 47.13330, где нет об этом ни слова. В таком случае, какую модель инженерно-геологических изысканий мы видим? На каких методах будут построены эти исследования?

Геотехники

20–21 июня 2017 года в Санкт-Петербурге состоялась X научно-техническая конференция пользователей программного комплекса Plaxis. Это уникальное мероприятие, особенностью которого является то, что там собираются геотехники – специалисты, которые являются пользователями информации, получаемой изыскателями. Именно они занимаются расчетным обеспечением тех проектных решений, которые впоследствии реализуются при строительстве.

Как хорошо известно, в западных странах инженерные изыскания заканчиваются геотехническими расчетами и даже готовыми проектными решениями по фундаментам. В нашей стране эти направления деятельности оказались разорваны. Более того, геотехники – это промежуточное звено между изыскателями и проектировщиками, которые зависят и от первых, и от вторых.

Современная инженерная геология никак не связана с геотехникой, которая относится к наукам строительного цикла. Отсюда, во многом, и вырастают те проблемы, с которыми сталкиваются изыскатели – непонимание важности их работы, недостаточное финансирование, устаревшие технологии и оборудование.

Готовы ли инженеры-геологи к сегодняшним реалиям?

Можно с уверенностью сказать, что появление инженерно-геотехнических изысканий – это шаг геотехников навстречу изыскателям, попытка донести до тех специалистов, которые получают исходные данные для расчетов, какие именно показатели необходимы. Но, к сожалению, изыскатели навстречу геотехникам двигаться не спешат, несмотря на все более и более сложные технические задания. Они пытаются работать «по старинке»: по устаревшим нормам, на старом оборудовании. Некоторые даже считать и строить разрезы продолжают вручную.

Несомненно, что все так и останется до тех пор, пока современные методы исследований, а также показатели, которые необходимо получать изыскателям, не будут внесены в нормативные документы отрасли.

Большинство современных моделей поведения грунта построено на лабораторных исследованиях, а не на полевых испытаниях. Поэтому результаты трехосных и компрессионных испытаний, испытаний на консолидацию, имеют очень важное значение. Однако на сегодняшний день заказчик не может, составляя ТЗ на компрессионные или трехосные испытания, потребовать их выполнения в соответствии с нормативными документами. В ГОСТе нет ни слова про то, как, выполняя эти испытания, получить требуемые для современных моделей грунтов характеристики. Е50 есть, а остальных – как будто не существует. А ведь специалисту-геотехнику для расчета котлована с подпорными стенами, или анкерных полей, или подпорных стен в сложных конфигурациях требуется 10, а то и все 13 показателей. А вместо них он получает от изыскателей только модуль деформации, который традиционно приводится к штамповым испытаниям, φ, c и γ. Это концепция середины XX века, которая во многих случаях безнадежно устарела. Особенно, когда речь идет о плотной городской застройке и оценке влияния на соседние сооружения, которое модель Кулона-Мора никогда не позволит оценить, поскольку дает катастрофически неправильные результаты.

Можно обратиться к читателям настоящей статьи и спросить, представляют ли они сами все параметры модели Hardening Soil, или модели Soft Soil, или Soft Soil Creep, учитывающей ползучесть, уже не говоря про модель Hardening Soil Small для сверхмалых деформаций? Если ответ отрицательный, то это повод очень серьезно задуматься. Если инженеру-геологу ничего не говорит аббревиатура К0 или он никогда не слышал, что в модели Кулона-Мора 5 параметров, включая угол дилатансии, то он не в состоянии обеспечить сегодняшние потребности геотехников.

Противопоставление или единое целое?

Конечноэлементные программы, такие как Plaxis, занимают в нашей жизни все более прочное место. Современные нормативные документы проектировщиков позволяют их применять, особенно если это подкрепляется сертификатами соответствия различным СП серии 13330 – 22, 23, 24, 35, 116. Во всех этих документах предполагается применение в расчетах нелинейных моделей в конечноэлементных программах.   

Подводя итог всему вышесказанному, хочется сказать только одно. Не следует строить стены между инженерной геологией и геотехникой, не надо считать, что одно подменяет второе. Не каждый инженер-геолог знает, как посчитать анкерную систему, крепящую склон. И, наоборот, не каждый геотехник понимает особенности формирования геологических структур и как получены показатели тех свойств, которые он привык видеть в таблице. Хотя, безусловно, некоторые представители этих достаточно разных дисциплин тянутся друг к другу, самостоятельно изучают смежные вопросы и готовы к вызовам сегодняшнего дня. В конечном итоге именно эта совместная работа позволяет говорить о пресловутой экономике проектов, например, отказываясь от свайных фундаментов в пользу плитных и сохраняя уверенность в надежности и долговечности сооружения.

НО САМОЕ ГЛАВНОЕ – исходные данные должны быть точными и достоверными. Потому что некачественные материалы изысканий не исправить ни в одной программе.