Об актуальности проблемы популярности термостабилизации

Любому человеку, приехавшему на современный промышленный объект, возведенный в районе вечной мерзлоты менее 20 лет назад, на глаза попадутся радиаторы, торчащие из земли. Это термостабилизаторы.

Что интересно, в более обжитых районах криолитозоны (Воркута, Якутск, Норильск) термостабилизаторы и термостабилизационные устройства встречаются значительно реже. В связи с этим возникают вполне логичные вопросы о необходимости применения подобных технических решений, учитывая, что раньше без них прекрасно обходились. Интересны и причины их популярности в последние годы.

Так ли хорошо было построено?

Начнем с того, что не все очень хорошо со зданиями и сооружениями в «старых» Северных районах. Но и не очень плохо. Многие уважаемые научные мужи публикуют статьи об аварийности 70-90% зданий и сооружений в таких городах как Игарка, Якутск, Норильск, Воркута, Певек и др. Я лично не признаю этих цифр. На мой взгляд, авторы статей в аварийные включают и выселенные дома (население уехало), и временные сооружения (бараки и частично благоустроенные дома). Вполне уместно говорить о 10-20% аварийности.

Безусловно, основная причина деформаций и разрушения сооружений на Севере (здесь и далее районы с мерзлыми грунтами) связана с изменениями в мерзлом основании (повышение температуры грунта, протаивание, новообразования), которые могут быть связаны с самыми разными факторами – климатические (температура, снег, ветер), некачественное обслуживание, ошибки при проектировании, строительный брак и прочее. Кроме того, в каждом из этих городов есть знаковые объекты, воздвигнутые еще при «царе Горохе», которые эксплуатируются по сегодняшний день и не имеют серьезных деформаций. Хорошим примером подобного объекта является Якутская ТЭЦ.

Секрет этих сооружений кроется в невероятно высоких коэффициентах надежности, заложенных при проектировании и строительстве. Именно таких коэффициентов всегда хотели добиться специалисты-мерзлотоведы на массовых объектах, но, при этом, без схожих финансовых трат.

Кому выгодна термостабилизация?

Все вышесказанное подводит к тому, что специалисты давно решили, что существующие методы строительства и имеющиеся проектные решения на Севере устарели. Именно это и привело к повсеместному внедрению термостабилизации грунтов, ранее хорошо себя зарекомендовавшей в научных изысканиях. Подобные красивые фразы можно увидеть на порталах у компаний, заинтересованных в применении термостабилизаторов в строительстве. Там же можно прочесть о невероятном экономическом эффекте, получаемом от применения горизонтальных термостабилизирующих систем относительно свайного основания с проветриваемым подпольем.

Есть и другая версия происходящего процесса. Она сводится к тому, что заинтересованные люди убедили ключевых игроков в российской экономике (представителей крупнейших компаний), работающих на Севере, обязать использовать системы термостабилизации везде. Это вылилось в различные ведомственные СТТ и СТО для собственных проектных институтов.

Думаю, обе версии правдивы.

Скажем так, за появлением термостабилизаторов (и существующим положением дел) в «мире русской мерзлоты» стоят две организации, назовем их «белая» и «темная» (здесь ставится целью показать разный подход, а не очернить или обелить одну из сторон). Первая была действительно заинтересована во внедрении новых технологий и популяризации термостабилизационных установок, как замечательных технических решений. Она была организована как совместное предприятие во времена перестройки, когда люди верили в свои силы. Вторая практически сразу подошла к внедрению и производству, как к бизнесу. Она была основана уже в девяностые годы, когда нужно было прокармливаться.

Все эти объяснения и сказочные названия действительно важны для понимания того, как появились радиаторы, торчащие из-под земли в новых промышленных городах Севера.

Пока одна применяла термостабилизаторы вдоль линий ЛЭП для борьбы с пучением, вторая ставила термостабилизаторы на высокотемпературных мерзлых грунтах с частым шагом. Первая пыталась работать с заказчиками и доказывать эффективность технических решений для их проектов, вторая показывала эффект пользы для заказчика как физического лица. При этом в среднегодовом счете первые устанавливали термостабилизаторов примерно в 10 раз меньше. То есть, вторые имели значительное преимущество в количестве.

Со временем вторые стали заполнять собой весь рынок, параллельно ведя мелкие войны с первыми и третьими, появившимися на рынке. Потом пошли некрасивые игры, в результате которых вторая организация «добилась» создания в одной крупной российской компании технических требований на термостабилизаторы, в которых были указаны значения, соответствующие только её изделиям и изделиям, связанной с ней фирмы. К этому моменту термостабилизаторы и так вошли в моду, их стали ставить где надо и где не надо. Но причина этой моды кроется именно в действиях этих двух компаний.

Дальше - больше

Со временем слово «термостабилизатор» и сама его суть очень крепко засела в голове у заказчиков, что привело к увеличению заказов на проектные и монтажные работы. Несколько лет рынок проектирования был стабилен и делился между несколькими компаниями (одной из проблем входа в этот рынок было владение специфическим программным обеспечением, которое тогда не продавалось). Но когда прогремел кризис и работы стало хватать не всем, произошло следующее: стоимость проектных работ на термостабилизацию резко упала (в 3-4 раза), а тендеры стали выигрывать организации, имеющие производственные и монтажные подразделения. В это же время произошло увеличение заложения количества термостабилизаторов на типовом объекте (это очень удобно проследить по резервуарам со сливающейся мерзлотой).

Таким образом, организации, выигрывающие конкурс, теряли средства на проектировании, но зарабатывали на монтажных работах и поставках термостабилизаторов, что, вообще-то, было не совсем законно. К этому же периоду можно отнести повсеместное внедрение сооружений с проветриваемым подпольем и дополнительной системой термостабилизации. Я не говорю, что данные решения не могут существовать вместе (например, на участках с несливающейся мерзлотой, когда заказчик хочет ускорить строительство). Я хочу сказать, что эти решения внедрялись чаще, чем нужно.

К этому же периоду относится новая волна популяризации глобального потепления (благо, недавно дали Элу Гору нобелевскую премию «мира» за изучения этого вопроса). Потепление дало сильнейший толчок внедрению термостабилизаторов. На вопрос «зачем они там, где пески с температурой минус 3», в ответ говорили что-то о заложенном тренде на потепление климата.

Климат, разумеется, в большинстве районов Севера теплеет, но это же не повод доводить температуру грунтов до минус 7 – минус 12 градусов. В общем, начался бардак.

Добавим к этому появление в этот же период первой сертифицированной и доступной программы для расчета термостабилизации, и, как следствие, выход различных сомнительных игроков на рынок проектирования. Качество проектов резко упало, моделированием грунтового основания, подбором граничных условий и прочими вещами стали заниматься по принципу типового проекта («там в похожих условиях прошло, тогда и здесь пройдет»). Стали появляться просто ужасные технические решения, когда проектировщики, а далее строители, устанавливали термостабилизаторы рядом с факелом и даже не думали, что он не только не будет работать, но его просто расплавит. Или устанавливали термостабилизаторы в снегозаносимые районы вдоль железной дороги, причем так, что уже в начале зимы из-под снега торчала лишь пара сантиметров от радиаторов.

От части, подобное падение качества было связано с падением цены на проекты (в проектные организации в отделы термостабилизации все чаще стали принимать бывших студентов, не имеющих реального опыта с мерзлыми грунтами и производством). За несколько лет было установлено огромное количество ненужных термостабилизаторов. По моим подсчетам, около 30% из них за последние 5 лет было установлено зря. Эту цифру я взял из сравнения технических решений на конкретных объектах с данными, полученными мной при повторном моделировании.

К 2016 году мы имеем множество перемороженных грунтовых массивов на территориях месторождений горючих полезных ископаемых. Эти массивы мерзлоты со временем проявят не только положительные свойства (увеличение несущей способности), но и отрицательные (морозобойное растрескивание, обезвоживание грунта, площадное пучение незамерзшей воды и пр.).

К чему все это

Термостабилизаторы и другие термостабилизационные устройства по управлению состоянием многолетнемерзлых грунтов – это замечательные изобретения, которые помогают хорошему инженеру решать сложные технические задачи при строительстве на мерзлоте и существенно экономить деньги заказчика. Но применение этих изобретений без необходимых расчетов и опыта не только бесполезно, но и опасно.

Все эти события описывают развитие рынка термостабилизации на другой планете, все совпадения с событиями в истории формирования термостабилизационного рынка на нашей планете и в нашей стране случайны.