Центр инженерных изысканий (ЦИИЗ) «Импульс-М» разработал и успешно внедрил уникальную методику
сейсмоакустического просвечивания грунтов основания под зданиями и сооружениями с учетом влияния городской среды.
Об этом рассказал Геннадий Аносов, начальник отдела инженерной сейсмологии Центра инженерных изысканий (ЦИИЗ) «Импульс-М», кандидат геолого-минералогических наук, горный инженер-геофизик.
– Прежде чем объяснить суть нашей методики, надо сказать, что ЦИИЗ «Импульс-М» более семи лет занимается городской сейсмологией, а именно: сейсмическим микрорайонированием, сейсморазведкой, работами по определению динамических характеристик зданий и сооружений при плановых обследованиях и перед реконструкцией или капитальным ремонтом. Согласно действующим нормативным документам, каждый застройщик обязан провести соответствующую экспертизу и проверить уровень сейсмичности строительной площадки. Особую важность это приобрело после землетрясения в Калининградской области в 2004 году. С 1 декабря 2015 года на наш регион стал распространяться свод правил строительства в сейсмоактивных районах.
Мы первыми в Калининградской области, да и вообще в практике инженерных изысканий для строительства, применили методику сейсмоакустического просвечивания, которая заключается в просвечивании грунтов основания под зданиями и сооружениями. Она была разработана еще в советские времена для просвечивания корневых зон вулканов на Камчатке. Я принимал участие в ее разработке. Наш ЦИИЗ впервые внедрил сейсмоакустическое просвечивание для использования в условиях городской среды.
Исследование подземного пространства под объектами позволяет обнаружить наличие или отсутствие конструктивных пустот, которые сильно влияют на их динамические параметры. Здание будет в безопасности, продлится срок его жизни, если его собственная частота не будет совпадать с частотой грунтов и инфраструктуры окружающей городской среды, которая имеет свою резонансную частоту. На состояние грунтов и зданий оказывают влияние любые природные и техногенные явления. Мы готовы проводить изыскательские работы на тех объектах, где необходимо знание подземного пространства под существующими домами, так как данная методика позволяет получить более корректные результаты и повышает достоверность конечных выводов и самих исследований.
– С чем еще связана сейсмическая безопасность объектов строительства и реконструкции?
– В процессе работ выяснилась важная особенность. Здание проектируется с учетом сейсмичности площадки, однако когда оно построено, сейсмичность площадки увеличивается практически на балл.
Это связано с внесенными изменениями геотехнических параметров грунтов основания в ходе строительства. Используя методику сейсмического просвечивания, мы доказали, что грунты вне корпуса здания (сооружения) имеют значительно лучшие параметры, чем грунты под объектом. Поэтому необходимо оценивать сейсмичность площадки и самого здания и на стадии его введения в эксплуатацию. И еще. На наш взгляд, необходимо вернуться к опыту советских времен, когда проектировали и строили дома с запасом сейсмичности – хотя бы на один балл – для учета возможной деградации несущих свойств грунтов после «вмешательства в природу» и «эксплуатационной усталости» самого здания или сооружения.
– На каких объектах сегодня специалисты компании «Импульс-М» применяют свою методику?
– Это кирха Святого семейства (областная филармония), где мы до начала реконструкции проводим комплексные инженерно-изыскательские работы, в частности микросейсмическое районирование участка и определение динамических параметров самого здания. Это первый объект, где мы применили перспективную методику и удовлетворены ее результатами.
При сканировании грунтов основания и фундаментов здания с помощью георадара мы обнаружили в нескольких местах под старинным зданием наличие пустот, а грунты под объектом резко отличаются от грунтов площадки. Сейсмичность здания практически на балл больше, чем на самой территории. Очень важно при проведении реконструкции укрепить грунты основания здания.
Особенность нашего подхода в том, что мы одновременно измеряем уровень сейсмической вибрации в самом здании и на территории.
Замер динамических характеристик позволяет выявить наиболее слабые или сильные элементы сложной конструкции здания кирхи. После обработки материалов установим сейсмичность площадки и будем рекомендовать определенные инженерные меры, чтобы укрепить конструкцию и повысить его сейсмобезопасность.
– Насколько сложны изыскания, проводимые компанией «Импульс-М»? Каким оборудованием вы располагаете?
– От категории сооружения зависит набор тех методов и аппаратуры, которые применяются на каждом конкретном объекте. Компания «Импульс-М» располагает современной многоканальной цифровой инженерной сейсмостанцией «Диоген-24/24». В числе ее преимуществ – универсальность: станция может работать в разных режимах и выполнять исследования по сейсмологии, инженерным изысканиям и по сейсморазведке, а также за счет сокращения объемов бурения скважин уменьшать общую стоимость затрат. В целом компания обладает мощным комплексом оборудования для изысканий в области городской инженерной сейсмологии.
– На каких объектах Калининградского региона вы уже проводили изыскания?
– Назову наиболее значимые. Компания «Импульс-М» участвовала в подготовке предпроектной документации реконструкции мостов Деревянного и Высокого, эстакады «Восточная», где было проведено сейсмическое микрорайонирование участков; исследованы здания музыкального колледжа и калининградской таможни, промышленные корпуса на Московском проспекте. В окрестностях Пионерского, на мысе Гвардейский, мы провели сейсмическое районирование площадок для установки мачт радиомаяков.
– Геннадий Иванович, если говорить об уровне затрат на инженерные изыскания, удорожании стоимости объекта реконструкции или строительства…
– Я бы поставил вопрос иначе. Насколько инженерно-изыскательские работы в сфере городской сейсмологии влияют на общую стоимость жизненного цикла зданий и сооружений? Строительные конструкции должны отвечать определенному уровню безопасности и конструктивной устойчивости в разных условиях – при землетрясении, сильном ветре, в зависимости от этажности и других параметров. Мы осуществляем мониторинг уровня «здоровья» зданий.
Ошибка при инженерных изысканиях примерно на один процент оборачивается тысячей процентов при ликвидации последствий этой ошибки. Как отмечал председатель АОИСС России Михаил Богданов, если при инженерных изысканиях затрачено больше на рубль, то сэкономил миллионы при устранении возможных негативных последствий при обрушении конструкции.
Светлана Фролова
Фото: Катерина Ривьер и из архива компании
Калининград, Ленинский пр., 67б, ТЦ «Меркурий», 5-й эт., оф. 504
Тел.: +7 (4012) 98-10-04, моб. +7 911 464-25-68
e-mail: centerimpulsm@gmail.com
www.impuls-m.com