Пересмотр СП 25 учитывает изменения климата и повышает безопасность сооружений в Арктической зоне
Минстрой России пересмотрел требования к проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах, направленные на обеспечение безопасности строительства в криолитозоне страны.
В связи с наличием многолетнемерзлых грунтов наблюдаемое в мире в последние годы изменение климата имеет особое значение и в целом для криолитозоны, и для Арктики России. Повышение температуры воздуха вызывает их деградацию и интенсификацию опасных криогенных процессов, негативно отражающихся на устойчивости зданий и сооружений. С повышением температуры многолетнемерзлых пород уменьшаются их прочностные свойства и возрастают их деформационные характеристики, что впоследствии ведет к разрушению объектов капитального строительства.
В настоящее время, в городах, расположенных на территории криолитозоны и Арктической зоны России, а это около 65% всей территории, существует большое количество острых вопросов, связанных с эксплуатацией жилищного фонда и новым строительством.
«Зачастую эта проблематика обусловлена именно отсутствием в нормативно-технической базе современных технологий, инновационных материалов, а также соответствующей методологии расчетов. В принципе изменения климата требуют переосмысления подходов строительства в Арктической зоне РФ. Благодаря разработанному проекту пересмотра СП 25 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» снизится опасность возникновения аварийных ситуаций при длительной эксплуатации зданий и сооружений, возведенных в криолитозоне», – сообщил заместитель министра строительства и ЖКХ РФ Дмитрий Волков.
Пересмотр СП 25 обеспечивает внедрение новых и усовершенствованных способов фундаментостроения на многолетнемерзлых грунтах, а также уточненных методик расчетов по прочности и деформациям, обусловленных необходимостью учета изменения климата при проектировании оснований и фундаментов, а также появлению новых способов определения свойств мерзлых и оттаивающих грунтов.
«Изменения, внесенные разработчиками в текст свода правил СП 25 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах», призваны закрыть существующие пробелы в проектных требованиях и позволят в будущем избежать необходимости разработки целого ряда специальных технических условий, связанных с возможностью применения прямошовных труб для устройства свай в вечномерзлых грунтах, использования сухих смесей для заполнения металлических свай, а также возможности передачи части проектных нагрузок на сваи в процессе замораживания основания. Результаты работы получили согласование и высокую оценку организаций нефтяной и газовой отраслей. Вносимые изменения позволят достичь существенной экономии средств при строительстве в условиях Крайнего Севера, в том числе за счет отсутствия длинного плеча доставки бетонного раствора и необходимости организации растворных узлов на площадке. Эта экономия оценивается на уровне свыше 400 млн рублей в год», – прокомментировал важность готовящегося документа директор НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство» Игорь Колыбин.
На основании анализа разрабатываемых специальных технических условий (СТУ) и обсуждения с заинтересованными организациями проработаны вопросы по использованию электросварных прямошовных труб в качестве свай и заполнения внутренней полости труб сухой цементно-песчаной смесью (ЦПС). Применение ЦПС позволит сократить установочные сроки производства работ приблизительно на 20% относительно существующих трудозатрат при использовании растворов.
«СП 25 – документ из ТОП-2 по количеству разработанных и согласованных Минстроем России в 2019 г. Всего за указанный год было зарегистрировано около 100 СТУ, большая часть из которых носила повторяющийся характер. По результатам работ над пересмотром этого документа необходимость в подобных СТУ будет исключена», – отметил заместитель директора ФАУ «ФЦС» Александр Неклюдов.
В целях модернизации наиболее распространенного способа устройства свайных фундаментов на многолетнемерзлых грунтах для сокращения сроков строительства в проект включены положения по проходке лидерных скважин для установки буроопускных свай с помощью струйной технологии, а также расчеты теплового взаимодействия сооружений с многолетнемерзлыми грунтами. При выполнении таких работ следует учитывать внесение в массив грунта тепла вследствие применения раствора бетона при устройстве буроопускных полых свай для заполнения их внутренней полости. Использование струйной технологии также позволит значительно сократить время разбуривания скважин в массивах прочного мерзлого грунта.
В составе документа предусмотрена возможность применения в многолетнемерзлых грунтах буроинъекционные сваи, что позволит избежать целой серии аварийных ситуаций, связанных с деформированием фундаментов существующих зданий вследствие повышения температур основания за счет их усиления. Эта технология применима для крепления защитных сооружений от опасных геологических и геокриологических, в том числе склоновых процессов.
Новые положения СП 25 также связаны и с расширением и уточнением величин удельного сцепления и угла внутреннего трения многолетнемерзлого грунта, определением критерия перехода мерзлых грунтов из пластичномерзлого состояния в твердомерзлое.
Кроме того, учтены требования к железобетонным конструкциям, расположенным в слое сезонного промерзания-оттаивания, подвергающимся попеременному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии при проектировании зданий с полами по грунту в районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха ниже минус 40°С.
По словам Андрея Алексеева, руководителя ЦГГИ НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», в последние годы были завершены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, в результате выполнения которых появились новые данные, позволяющие дополнить и уточнить отдельные положения по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах. Именно эти новые данные отображены в проекте пересмотра СП 25.
«Материнская труба», «голова» котельной, труба-гигант – у теплосети, передающей потребителям тепло напрямую от котельной Парнас много имен. Диаметр выходного коллектора энергоисточника, от которого идет эта сеть, уникален для города и составляет 1400 мм. Его габариты таковы, что в нем легко может поместиться мотоциклист.
От котельной Парнас в город идут две магистрали. Так называемая Симоновская теплотрасса, которая находится в процессе реконструкции, загружена примерно на 30% и в случае выхода из строя Суздальской магистрали станет резервной для большей части Выборгского и Калининского района. Всего котельная обеспечивает горячей водой и теплом 1616 зданий – это 896 жилых домов, 92 детских сада, 65 школ, 62 лечебных учреждений и 19 учебных заведений.
К перекладке запланированы 527 метров тепловой сети диаметром 800-1400 мм, а также 200 метров паропровода диаметром 100-300 мм. Согласно проекту, половина трассы пройдет по территории котельной от коллектора. За пределами территории котельной специалисты меняют паропровод, который будет состыкован с подземными коммуникациями.
Замена сетей подобного диаметра на выходе из котельной – не только редкое и впечатляющее явление, но и трудоемкая работа. При монтаже применяются стандартные технологии, однако большой диаметр и толщина стенки трубы до 24 мм требуют максимально жесткого контроля сварочных работ. Сварочные швы на теплосетях проходят ультразвуковое обследование, в ходе которого эксперты проверяют пористость стыка, поскольку даже микродефект может привести к образованию свища и утечке теплоносителя. Экспертизе подвергаются швы на сетях как подземной, так и наземной прокладки.
Первым этапом реконструкции стал демонтаж гигантской сети от коллектора котельной до эстакады вместе с железобетонными фундаментами и изношенной запорной арматурой. К настоящему времени уже смонтирована временная теплосеть длиной 419 метров с установкой узлов учета. Почти завершено строительство временного 94-метрового паропровода. Благодаря «дублерам» теплоснабжение всего массива зданий на период реконструкции будет стабильным и надежным. Чтобы соорудить времянку, специалисты построили пролетные конструкции высотой 6,5 метра. Строения способны выдержать нагрузку труб с водой 350 тонн и отвечают всем требованиям безопасности.
Учитывая важность объекта, который питает почти весь Выборгский и часть Калининского района, ГУП «ТЭК СПб» минувшим летом обеспечивал горячим водоснабжением жителей по одному Суздальскому выводу, чтобы дать подрядчику время для врезки нового коллектора. Это позволило скорректировать график работ: реконструкция идет с опережением, на объекте начали прокладывать основные теплосети. Они имеют безаварийный ресурс 30 лет, так как защищены пенополиуретановой изоляцией, в которой присутствует дополнительный слой из оцинкованной стали. Учитывая, что часть трубопровода пролегает на открытом воздухе, оцинковка необходима для сохранения изоляции от перепадов температур и влажности.
Завершить работы планируется в ноябре 2021 года. Реконструкция «исполинской» теплосети от котельной ведется за счет средств бюджета.