СТОИМОСТНОЙ ИНЖИНИРИНГ В ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯХ
Всё строительство производится на земле, поэтому необходимо промерить, исследовать участок для предстоящего строительства, исследовать грунты и иметь представление о том, что находится под грунтом. Все эти работы относятся к геостройизысканиям (ГСИ), и они регламентируются строительными нормами и правилами. Основа - СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства". Свод правил создан 20 лет назад, но с дополнениями, он - нормативный документ по сей день, несмотря на все новые технологии в ГСИ. Общее правило такое - новые технологии следует использовать, их данные имеют практическую ценность; но необходимо соблюдать, указанный в нормативах техрегламент, и суд признаёт, прежде всего, то, что прописано в регламентирующих документах.
ГСИ проводились ещё строителями пирамид, и геометрия, как наука, возникла из потребности проводить измерения на земле. Для исследования глубин древние мастера использовали биолокацию, которая эффективна и в наши дни, но дополняется исследованиями электромагнитных полей земли, радиометрией, просвечиванием недр, например, георадарами и другими устройствами.
По содержанию работ ГСИ делятся на две большие группы:
Исследование поверхности земли.
Исследование глубин земли.
К объектам исследованиям поверхности земли относят:
рельеф местности,
растительный покров,
поверхностные грунты,
чистые и загрязнённые участки,
строения и коммуникации.
Задача исследования - описать все объекты на участке, провести измерения с составлением ортофотоплана участка, выявить все опасности и аномалии, провести химический анализ грунтов, жидких сред, исследовать конкретный участок в общей инфраструктуре.
К объектам исследования глубин земли относят:
слои грунта,
геологические разломы,
подземные воды и их уровень,
промерзаемость грунта,
руды, конгломераты и карстовые пустоты,
инженерные сооружения и коммуникации,
подземные артефакты.
Задача исследования - выявить и описать все объекты, провести анализ проб грунта, вод и других подземных объектов, исследовать конкретный участок в контексте всего строительства.
Необходимость проведения ГСИ в том, что техническая и финансовая сторона – весь стоимостной инжиниринг Проекта - требует увязки конструкторских идей с конкретной местностью. Необходимо учитывать особенности ландшафта, грунты и глубины. Если, к примеру, не будет учтена слабость грунтов, карстовые пустоты, тектонические разломы и другие особенности местности – всё что строится, может развалиться с самыми печальными последствиями.
По стадиям проведения ГСИ:
Рекогносцировочное исследование (чтобы выбрать участок для строительства, чтобы приблизительно оценить затраты по Проекту).
Работы нулевого цикла (чтобы подготовить полный пакет документации по исследованию для осуществления Проекта) - основной объём ГСИ по Проекту.
Уточняющие исследования в ходе строительства, необходимость в которых возникает, когда что-то происходит не так - или "сюрпризы" природы, или сказываются последствия некачественного проведённых изысканий на нулевом цикле, или брак в самом Проекте (когда объект тонет, проваливается, заваливается и т. д.).
После строительства, как строительная экспертиза (обычно, для выявления причин аварийных ситуаций и для исследования по дальнейшей эксплуатации объекта).
Все работы по ГСИ должны быть научно обоснованны и верно отражены в бюджете Проекта.
Выбор площадки для строительства объекта осуществляется по сравнительному исследованию доступной информации (изучение карт, привязка к инфраструктуре и т. д.). При строительстве значимых, крупных объектов ещё до составления Проекта рекомендуется провести рекогносцировку, как ГСИ по экономному бюджету. Практика показывает, что для этого достаточно использовать высокотехнологичные методы: видеосъемка участка с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА – дронов), с последующим составлением ортофотоплана (фото 1); и георадарное исследование участка. Рекогносцировка позволяет определиться с технологиями и объёмами строительных работ, позволяет выявить возможные проблемы, а, в некоторых случаях, и отвергнуть исследованный участок для планируемого строительства.
Фото 1. Ортофотоплан участка.
Следующий этап – проведение ГСИ непосредственно перед строительством. В этом случае бюджет ГСИ должен формироваться строго по строительным нормативам, но допустимы и дополнительные исследования: БПЛА, георадары, сейсмоисследования и др. Поскольку, надо соблюдать строительные нормативы, участок должны обмерить маркшейдеры (ортофотоплан с дрона только подтверждает их измерения). Шурфы должны быть проделаны необходимой глубины (при строительстве высотных зданий – до 50 м. и глубже) и в необходимом количестве. Георадары, однако, дают больше информации, и способны просвечивать на глубины до 30 – 50 м. Необходимо исследовать гидрогеологию, геотектонику, а в северных широтах – характеристики мерзлотного грунта. Необходимо исследовать зоны химического загрязнения, радиационный, электромагнитный фон, составить карту подземных коммуникаций и выявить возможные аномалии и артефакты.
ГСИ непосредственно предшествуют строительству, и когда строители приходят на объект, объёмы предшествующих работ вычислить весьма проблематично. Этим пользуются недобросовестные подрядчики, «экономя» на ГСИ. Так, насколько лет назад, когда производились ГСИ на крупном объекте в городе Х, по Проекту указано бурение более 20 шурфов, а на участке было обнаружено только 3 выемки грунта.
Современные высокотехнологичные методы позволяют осуществлять строительный контроль уже на стадии ГСИ. Для этого используются: системы видеонаблюдения, тахография (для контроля маршрута движения транспортных средств), спутниковая съёмка, и облёты БПЛА.
Обычно, все ГСИ выполняются до строительных работ, и более в них потребности не возникает. Однако бывают различные ситуации: Проект может быть скорректирован, может возникнуть аварийная ситуация природного характера (землетрясение, оползень, потоп) или, как следствие Проектно-строительных ошибок (стали затапливать грунтовые воды, выявились пустоты в грунте, в нижних этажах стал скапливаться радон, эксковатор выкопал древние артефакты – и на стройку пришли археологи). При таких форс-мажорах требуется повторно и более тщательно проводить ГСИ.
Некоторые аварийные ситуации возникают стремительно и внезапно, но в большинстве случаев, малые дефекты постепенно перерастают в большие. Понимание того, что от форс-мажоров никто не застрахован, требует проводить строительный мониторинг на объекте, посредством инспектирования, проведения контрольных измерений (например, по установленным «маячкам»). В культуру градостроительства входит использование БПЛА для регулярного контроля объекта (контроль "маячков", хода строительства, приход – расход материалов и другая работа). (Фото 2) Как видеорегистратор стал необходимым устройством в автомобиле, так и дроны должны использоваться при осуществлении любых строительных Проектов.
Фото 2 Мониторинг, посредством БПЛА строящегося объекта.
Когда же всё-таки на объекте случаются аварийные ситуации, экспертам требуется установить истинную причину и природу явлений. Выяснить - были ли какие нарушения со стороны тех, кто проектировал и строил? Были ли проведены ГСИ в должном объёме и качестве на первоначальном этапе – до начала строительства? Если же выясняется, что строители «сэкономили» на ГСИ, понадеявшись на «авось» - это может стать основанием для применения правовых санкций к нарушителям.
Иногда этот «авось» строителей проявляется не сразу, а спустя некоторое время, иногда, даже через несколько лет после сдачи объекта в эксплуатацию, что, однако, не снимает ответственности за брак и хищения по сроку давности. Эксперты, устанавливая причины дефектов на объекте, используют те же методы, что используются при ГСИ для выявления причин этих дефектов, для выявления фактов недобросовестного строительства.
Задача экспертов – помощь в расследовании происшествий, подсчёт ущербов и составление комплекса рекомендаций по устранению имеющихся дефектов, а, в некоторых ситуациях, вывод эксперта – о невозможности продолжения данного строительства, об аварийной ситуации на объекте, со всеми вытекающими из этого последствиями.
Строительные нормы и правила, вся культура и опыт градостроительства от древних мегалитов до современных небоскрёбов указывают, что к ГСИ надо относиться со всей серьёзностью и ответственностью, и «экономия» на ГСИ может обернуться большими материальными потерями, экологическим ущербом и человеческими жертвами.
Уже на стадии подготовки к разработке строительного Проекта требуется проводить стоимостной инжиниринг, учитывающий затраты на проведение ГСИ; и в процессе работы по осуществлению Проекта в стоимостном инжиниринге должен осуществляться контроль за ГСИ, с возможными коррекциями по Проекту, если выявляются какие-либо тревожные особенности участка, на котором производятся строительные работы. Только при должном контроле, возможно обеспечить безопасность в строительстве и в последующей эксплуатации объектов, пресечь возможность правовых и технических нарушений, хищений и нецелевого использования бюджетных средств.
*Ортофотоплан и фотография с дрона выполненны в ИВЦ «Орлан», г Хабаровск.