Наблюдая и контролируя
Геотехнический мониторинг имеет свою региональную специфику и все активнее проводится с использованием новых методов, технологий и оборудования. Они помогают повысить эффективность наблюдений и исследований.
Геотехнический мониторинг — комплекс работ, связанный с контролем и наблюдением за строящимися и существующими зданиями и сооружениями на предмет их безопасной эксплуатации. Он имеет свои особенности не только в зависимости от наблюдаемого объекта, но и его локации и географии региона. Современные методы и технологии позволяют проводить геотехнический мониторинг более точно и эффективно.
Все работы по устройству фундаментов и подземному строительству, возведению зданий в условиях городской застройки, поясняет д. т. н., профессор кафедры геотехники СПбГАСУ Рашид Мангушев, предполагают проведение геотехнического мониторинга с определением деформаций зданий и сооружений, попадающих в зону влияния, и регулируются нормативными документами в виде СП 22.13330, СП 305.1325800 и др. Это связано с тем, что при любых геотехнических работах возникают деформации, вызванные технологическими строительными воздействиями, например, при экскавации котлована под подземное сооружение, или от вибрационного воздействия строительной техники при устройстве их ограждений и обеспечении их устойчивости (такие деформации тоже относятся к технологическим). «Требования по проведению геотехнического мониторинга на территории Российской Федерации определяются строительным сводом правил, по своей сути являются едиными, но существуют региональные особенности, которые диктуются грунтовыми условиями и наличием геологических процессов», — добавляет эксперт.
По словам главного инженера ООО «Технотест» Александра Харитонова, в общем случае геотехнический мониторинг должен включать в себя систему наблюдений за объектом нового строительства, за окружающей застройкой и надземными конструкциями существующих инженерных коммуникаций, попадающих в зону влияния строительства, ограждающими конструкциями строительного котлована, а также за массивом грунта, прилегающим к подземной части объекта.
«Так как наша компания занимается усилением фундаментов, — рассказывает генеральный директор ООО "Оптимум Прайс" Данил Кругов, — то геомониторинг мы используем практически постоянно. Чаще самостоятельно в рамках проведения локальных работ. Применяем лазерные нивелиры и систему связи по рации, когда один или два сотрудника контролируют реперные точки снаружи здания, а прочие заняты внутри процессом нагнетания составов под основания здания. Добавлю, что нам в этом плане легче, чем коллегам, закачивающим полиуретаны. Составы для усиления грунтов марки "ФОРС", которые мы используем, не обладают способностью бесконтрольного расширения, и сотрудник, занятый процессом геомониторинга, может очень быстро остановить процесс подъема основания, скомандовав отпустить гашетку насоса.
Такую простую, но эффективную систему геомониторинга мы применяли при работах как по усилению бомбоубежища Петропавловской крепости, так и при усилении частного жилого дома в Волгограде».
Своя специфика
Со значимостью особенностей географической и региональной специфики согласны и отраслевые специалисты. Как отмечает руководитель геодезической службы ООО «ГЕОИЗОЛ» Денис Новиков, «Санкт-Петербург и Москва — это, в первую очередь, освоение подземного пространства и котлованы. Здесь необходимы инструментальные наблюдения за соседними домами, в которых живут люди. В гористой и холмистой местности, например, в Сочи, где сильно влияние склоновых процессов, необходимы маршрутные наблюдения и оконтуривание оползней. В условиях Крайнего Севера и вечной мерзлоты — это наблюдения за температурными характеристиками грунта. Геотехнический мониторинг выполняется на основании сводов правил и ГОСТов. Но ГОСТы разрабатываются в основном специалистами из Москвы. При этом грунтовые условия в Санкт-Петербурге очень сильно отличаются от условий столицы, яркий тому пример — заглубление станций метрополитена. Специалистами определено, что историческая часть нашего города имеет осадку даже без какого-либо воздействия. А свод правил или нормативная литература дают возможность оказывать влияние на окружающую застройку не более 5 мм за весь период строительства. То есть строить или реконструировать в условиях Санкт-Петербурга, вблизи памятников архитектуры практически нереально. Таким образом, необходимо корректировать нормы с учетом условий каждого региона нашей огромной страны», — считает он.
«Основной особенностью геотехнического мониторинга в Москве, — продолжает тему Александр Харитонов, — является наличие высотных строительных объектов с необходимостью устройства глубоких котлованов в условиях плотной городской застройки. Данный фактор, в свою очередь, добавляет в список работ, необходимых для проведения в рамках геотехмониторинга, такие как: измерения усилий в ограждающих конструкциях котлованов и системе их крепления (тензометры, динамометры), измерение усилий в сваях и давления под подошвой фундаментной плиты подземного сооружения (мессдозы, тензометры) и др. Добавлю, что наша компания в основном занимается геотехническим мониторингом зданий и сооружений категории КС-3, что само по себе предполагает интересную и сложную работу. В частности, на данный момент мы ведем геотехнический мониторинг таких высотных комплексов, как ЖК "Сити Бэй", ЖК "Вестердам" и ЖК iLove в Москве», — рассказывает главный инженер компании «Технотест».
Больше автоматизма
В настоящее время, отмечает Рашид Мангушев, рынок оборудования и программного обеспечения в геомониторинге главным образом сосредоточен вокруг двух важных методов: лазерное сканирование и ортофотосъемка. Во-первых, они позволяют получить пространственную картину накопившихся деформаций здания или сооружения, во-вторых, полученные материалы мы интегрируем в проектные решения с усилением фундаментов зданий или конструкций, а в-третьих, такой подход дает все основания выявлять характер неравномерных деформаций и управлять строительными процессом, снижая степень такого влияния. Интересным и перспективным также является осуществление так называемого on-line-мониторинга, при котором замеры выполняются автоматизированно, с определенным интервалом, а данные в последующем анализируются и служат для определения уровня безопасности проводимых работ.
«Наша мониторинговая группа под руководством к. т. н., доцента Ивана Дьяконова использует в своем арсенале не только ультрасовременный подход к выполнению геотехнического мониторинга, но и все традиционные способы контроля деформаций. Поскольку на кафедру геотехники в основном обращаются со сложными случаями геотехнического строительства, все объекты, за которыми мы ведем мониторинг, представляют собой значимые и уникальные сооружения. Так, в настоящее время, —добавляет Рашид Мангушев, — одним из наиболее значимых для нас является строительство здания Санкт-Петербургского спортивно-концертного комплекса — СКК, где мы выполняем работы по комплексному геотехническому мониторингу».
По мнению Дениса Новикова, самый инновационный и современный метод — это автоматизированный мониторинг. Уже достаточно давно существуют высокоточные автоматические тахеометры и сканеры для определения осадок, смещений и кренов зданий, автоматические инклинометрические системы как зарубежного, так и российского производства для определения смещения грунтового массива и/или ограждения котлована, автоматические датчики вибрации, уровня грунтовых вод и порового давления. Весь геотехнический мониторинг можно свести в единую наблюдательную станцию, и один оператор за монитором сможет выдавать рекомендации и отчеты в любое время. «В целом, самым интересным с инженерной точки зрения объектом для меня является "Орловский тоннель" в Санкт-Петербурге. Несмотря на то, что тоннель так и не был построен, но даже в рамках проектной документации это был очень сложный объект. Программа мониторинга учитывала автоматические метеостанции, которые вносили поправки в сеть автоматизированных тахеометров для выполнения высокоточных съемок деформаций зданий и массива грунта», — резюмирует представитель компании «ГЕОИЗОЛ».
Мнение:
Данил Кругов, генеральный директор ООО «Оптимум Прайс»:
— В состав проведения обследования и проектирования, когда требуется серьезный отчет, масштабные исследования по геомониторингу, с использованием спутниковых систем, мы привлекаем специализированные организации на субподряд. Например, так было на объекте в Калининграде, где три строения, соседствующие с резиденцией президента, сползали с холма. Казус с самостоятельным геомониторингом случился с нами лишь однажды. Дело было на Трехгорной мануфактуре в Москве. Там мы контролировали подъем до проектной отметки старинной стены в метр кладки толщиной. Десятиметровая конструкция вековой давности встала на свое место, что приятно поразило и обрадовало заказчика. Как же мы удивились через месяц, когда тот же заказчик отказался оплачивать финальную часть по контракту. Оказалось, что пол, который мы вместе с технадзором считали значащимся под демонтаж, за которым мониторинг не проводился, бесконтрольно поднялся в одном месте, и за него нам выкатили счет. Бывает и так.
Экологический аспект
Эксперты рекомендуют застройщикам не экономить на экологических изысканиях и проводить их в наиболее комплексном объеме.
Инженерно-экологические изыскания являются обязательным этапом подготовительных строительных работ. Специалисты оценивают состояние окружающей среды и дают прогноз потенциальных перемен, связанных с появлением в данной местности того или иного объекта.
Оценить обстановку
По словам генерального директора компании «КБК Проект» Василия Костина, согласно действующему законодательству, заключение экологов нужно при строительстве любого объекта кроме малоэтажных (до 3 этажей) домов, для проживания одной семьи, и сопутствующих построек. «Застройщику важно понимать все нюансы местности, для того, чтобы избежать форс-мажорных ситуаций во время проведения работ. Особенно это актуально, когда стройка идет на сложной пересеченной местности. Комплексная инженерно-экологическая экспертиза состоит из 15 основных пунктов и может занять несколько недель, а то и месяцев. Но полные экспертизы, учитывающие абсолютно все факторы влияния окружающей среды, проводятся достаточно редко – обычно в том случае, когда речь идет о крупных промышленных объектах или массовой жилой застройке», – добавляет он.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов», эксперт негосударственной экспертизы результатов инженерных изысканий Сергей Лазарев также отмечает, что экологические изыскания включают в себя большой комплекс полевых работ и лабораторных исследований. Но наиболее стандартные работы состоят из радиационного обследования, измерения уровня шума, инфразвука, вибрации и электромагнитных полей. Кроме того, почти всегда проводится отбор проб грунтов, грунтовых вод, иногда донных отложений, которые должны исследоваться в лаборатории.
Востребованность тех или иных работ зависит от специфики территории исследований и особенностей объекта. Например, как рассказывает заместитель генерального директора АО «ПНИИИС» Сергей Сергеев, если на участке местности присутствуют насыпные или биогенные грунты, то в таком случае необходимо выполнять газогеохимические исследования грунтового воздуха. Мощность насыпных и биогенных грунтов будет определять объемы данных исследований.
«На этапе выполнения полевых работ используется оборудование для фиксации экологического состояния объектов окружающей среды, в том числе подручный инвентарь и буровая техника для опробования объектов окружающей среды, дозиметры и радиометры для радиационно-экологических полевых исследований. Лабораторные исследования компонентов окружающей среды выполняются с использованием специального оборудования: атомно-эмиссионные спектрометры, жидкостные и газовые хроматографы, системы капиллярного электрофореза. На этапе камеральной обработки данных и написания отчета используются пакеты программ для статистической обработки информации и графические редакторы для построения», – говорит Сергей Сергеев.
Комплексный подход
По мнению специалистов, наиболее полноценную картину состояния окружающей среды и местности дает комплексное исследование. При этом важно, чтобы его проводили настоящие профессионалы.
По словам Сергея Лазарева, конкуренция среди изыскателей сейчас очень высока. «Особенно это чувствуется в периоды экономического спада в строительном секторе. Экологические изыскания, как правило, отдают в одни руки в составе всего комплекса изыскательских работ, и в данном случае у нас есть преимущество, так как мы выполняем все инженерные изыскания для проектирования, а не только инженерно-экологические», – подчеркивает он.
По словам Василия Костина, в настоя-щее время, к сожалению, далеко не каждый застройщик заинтересован в комплексных изысканиях. Большинству важна правильная документация, чтобы поскорее получить разрешение на строительство. Неудивительно, что наиболее частые запросы в фирмы, занимающиеся инженерно-экологическими изысканиями, сво-
дятся именно к анализу и подготовке строительной документации и ее согласованию с государственными структурами. На рынке инженерно-экологических изысканий существует огромное количество фирм, предлагающих исключительно «бумажные» работы, без качественно проведенных полевых и лабораторных исследований, что впоследствии приводит к серьезным проблемам.
«Известны многочисленные случаи, когда в неучтенные пустоты провалились люди и строительная техника. Суды завалены исками от эксплуататоров зданий, которые опять же из-за неучтенных движений почв и грунтов «поплыли» и дали трещины. Кроме того, сейчас, когда государство серьезно озаботилось вопросами экологии, нередки случаи, когда та или иная стройка просто замораживается из-за несоблюдения экологических норм. А это серьезные расходы как для строителя, так и для заказчика. Поэтому нет смысла экономить на такого рода изысканиях. Тем более, что стоят они относительно недорого на фоне общей стоимости строительства», – резюмирует Василий Костин.
Мнение
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов», Сергей Лазарев:
– Если сравнивать Петербург с крупными промышленными городами России, то думаю, что экологическая ситуация у нас относительно неплохая. По большому счету, основные проблемы Северной столицы, прилегающих районов Ленобласти связаны с незаконными свалками мусора и отсутствием инфраструктуры переработки отходов.
Вторая жизнь
Строительные отходы и мусор можно эффективно перерабатывать. Однако в России значительная часть остаточных материалов все еще утилизируется на полигонах без возможности вторичного использования.
По оценке экспертов, в западных странах перерабатывается до 90% строительных отходов. В России этот показатель не превышает 20%. В настоящее время большинство остаточных строительных материалов складируется на мусорных полигонах, где затем сжигается или закапывается, что наносит вред окружающей среде. Кроме того, по всей стране регулярно появляются несанкционированные свалки.
В 2018 году Правительство России приняло Стратегию развития промышленности по переработке, утилизации и обезвреживанию отходов производств до 2030 года. В соответствии с ней, переработка строительных остаточных материалов должна дорасти как минимум до 60%. Предполагается, что в ближайшие годы в отрасль будут внедряться новые технологии. Застройщики, снижающие объемы мусора, а также его переработчики могут получить различные преференции, в том числе и налоговые.
Возможно всё
Специалисты различают понятия переработки и утилизации. Первое, вполне понятное, предполагает превращение объекта в новый материал или его составляющую. Второе – более объемное, оно может включать в себя, в частности, и полную или частичную переработку. Уничтожение – это последнее звено.
По мнению директора по инжинирингу ФГИК «Размах» Алексея Фунтова, современные технологии позволяют перерабатывать практически все. Даже ртутные отходы можно превратить в новую ртуть, а грунт, загрязненный тяжелыми металлами, можно очистить. Другое дело, подчеркивает специалист, что до нашей страны эти инновации пока не дошли и доходят с трудом, сталкиваясь с различными ограничениями.
По его словам, значительная часть строительного мусора появляется при демонтажных работах. Это бой кирпича, бетона и железобетона, отходы известняка, бута и доломита, щебня. Все это – V класс опасности, то есть пригодный для вторичного использования материал. Кроме того, часто встречается IV класс опасности – отходы от сноса деревянных строений, лом асфальтобетонного покрытия, загрязненный грунт и несортированный строительный мусор. Они также могут перерабатываться и использоваться.
О возможности вторичного применения большинства строительных отходов говорит и директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест» Пётр Юскин. Он отмечает, что чаще всего перерабатываются металл (для выплавки новых изделий), бой кирпича (для дорожных работ, дренажных систем, садового дизайна, улучшения теплоизоляции), бой бетона (для обустройства фундаментов, изготовления железобетонных конструкций и для создания временных дорог).
«Утилизировать можно любые отходы с I по V класс опасности, при этом получая на 100% новый продукт или частично выделяя ценный компонент и повторно его применяя. При этом компания, которая занимается утилизацией отходов I–IV классов опасности, должна иметь лицензию на осуществление этой деятельности. Для работы с отходами V класса лицензия не требуется. Состав отходов чаще всего неоднородный, и утилизировать их без образования побочных отходов достаточно сложно. Компании чаще всего выделяют из отходов ценные компоненты, используя их в дальнейшем, а остатки от сортировки подлежат дальнейшему размещению на полигоне», – говорит Пётр Юскин.
Технологические особенности
Строительные отходы могут использовать в собственных целях и те, кто их создал. Генеральный директор компании «РПН-Сфера» Юрий Кортунов напоминает, что в строительном мусоре велика доля такого компонента, как древесный материал. «Это рамы, двери, напольные покрытия. Ввиду того, что издревле дерево является для человечества топливом, логично использовать эти элементы именно в этом качестве. Их образуется достаточно, чтобы питать небольшие или временные котельные (например, внутри предприятий или отапливающие «строительные городки»). Конечно, остается часть мусора, которой трудно найти применение, – обрывки линолеума, рубероида и т. п., которые ввиду сложного химического состава не стоит сжигать из-за риска существенного загрязнения атмосферы. Их-то как раз нужно отправлять на полигоны. Эту часть строительных отходов разумно измельчать и, используя в смеси с отходами грунта и крошкообразной фракцией, образовавшейся при дроблении кладки и монолитных элементов, использовать как рекультивационный грунт», – считает он.
По словам Сергея Яруллина, генерального директора компании AXE Machinery (производитель оборудования для сбора, сортировки и переработки отходов), с помощью современных дробилок непосредственно на стройплощадке можно переработать в щебень битый кирпич, асфальт, железобетон, металлолом и другие материалы. «Современный измельчитель способен переработать 100 т бетона всего за час. Получившуюся крошку можно использовать повторно при заливке фундамента. Крупные строительные компании, например, могут вывозить этот материал на другой объект после завершения строительства. К сожалению, дробилки стоят недешево, поэтому отходы чаще всего вывозят на полигоны», – отмечает он.
Алексей Фунтов соглашается с коллегой. Он добавляет, что помимо механического рециклинга, в том числе с задействованием дробилок, можно выделить и сырьевой, связанный с изменением химического состава исходного материала – в ходе реакций провоцируется деградация до низкомолекулярных исходящих состояний. В этой сфере в России сейчас производится множество разработок и патентуется много новых средств.
«В нашей стране технологически процесс рециклинга существенно не изменился за последние десятилетия, поскольку мы не говорим о переработке мусора, а имеем в виду вторичное использование тех или иных отходов. Раздельные элементы передаются не на мусороперерабатывающие предприятия, а на заводы, которые используют эти материалы вторично», – говорит руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный трест» Анзор Берсиров.
Он также сообщил, что в проекте NEWПИТЕР на юго-западной границе города и области уже несколько лет применяется система раздельного сбора мусора. Жители домов отделяют твердые бытовые отходы и выбрасывают их в специальные контейнеры для пластика, стекла, бумаги и алюминиевых банок.
Значительная часть строительного мусора идет на переработку и при монтаже и демонтаже лифтового оборудования. Как отмечает инженер-эколог компании «МЛМ Нева трейд» Гульназ Сабирова, лифтовые кабины в основном сделаны из металла, а цветной и черный металл являются ценным ресурсом. «Его можно переработать, а затем применить в любой отрасли промышленности. Переработке подвергаются и стенки купе кабины, сделанные из ДСП. Кроме того, при демонтаже образуются строительные материалы: бетон, железобетон и кирпич. Они также могут быть переработаны и снова вовлечены в процесс производства. После демонтажа материалы передаются лицензированным организациям по обращению с отходами, а затем утилизируются», – рассказывает она.
Мнение
Анзор Берсиров, руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный
трест»:
– С помощью стройматериалов создаются жилые дома, промышленные здания и социальные объекты. А вот материалы, которые используются при их упаковке, – бумага и пластиковая пленка – подходят для переработки. Пластик не разлагается и плохо горит, поэтому для рециклинга отходов такого рода должны работать перерабатывающие заводы. А регионы, в свою очередь, должны создавать комфортные экономические условия для их строительства.
Пётр Юскин, директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест»:
– Процесс рециклинга постоянно совершенствуется, используется современная техника. Например, новые дробильно-сортировочные установки, в состав которых входят грохоты, конвейеры, дробилки различной степени дробления. Такое оборудование позволяет осуществлять большой объем работ в кратчайшие сроки.
Владимир Марков, генеральный директор корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ:
– Большинство строительных материалов могут и должны подвергаться рециклингу. Однако до недавнего времени в России вторую жизнь получали только изделия из железобетона и кирпича, а все остальные материалы отправлялись на свалку. С внедрением программ реновации проблема приобрела особенную остроту. Появилась необходимость утилизации огромного количества отходов строительства и сноса (ОСС). Только с 2010 по 2015 года объем ОСС увеличился в 12 раз, а на переработку отправлялось всего 12%. Поэтому в настоящее время актуальнее говорить не о технологических переменах в рециклинге, а скорее о становлении системы переработки в России.
Так, на своих предприятиях мы внедрили программу «ТН-Рециклинг», реализацию которой начали с собственных предприятий. Для начала мы установили специальное оборудование, которое позволяет перерабатывать вторичный полистирол и отслужившую минераловатную изоляцию. Таким образом, на своих заводах мы полностью перерабатываем собственный вторичный полистирол (это может быть крошка от изоляции, плиты, не прошедшие контроль качества), упаковку, пленку, каменную вату.
Несколько лет назад мы расширили программу и пригласили к участию профессиональное сообщество. Теперь строители могут сдавать отслужившую теплоизоляцию на основе пенополистирола и каменной ваты на предприятия ТЕХНОНИКОЛЬ. При определенных объемах компания даже готова организовать транспортировку данных продуктов.