ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ. ВЫБОР ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Тысячи инженеров могут проектировать мосты, высчитывать силу натяжения и нагрузки и составлять проекты различных механизмов, но истинно великий инженер — это тот, кто может сказать, следует ли вообще строить этот мост или проектировать данный механизм; где следует его строить и когда.

Юджин Г. Грейс — президент Американского института железа и стали Президент Bethlehem Steel Corporation с 1916 по 1945 г.

Свойство интеллекта: умение наблюдать, исследовать, выбирать.

Основы: геодезия, геология, сейсмология, гидрология, гидрометеорология, экология.

Дорожная карта: тип и характеристики объекта (модель предложения) — инженерные изыскания —модель в ОИ, ПД, РД — стоимость строительства.

Формула успеха — результаты изысканий: площадка строительства + инфраструктура энергообъекта + санитарно-защитная зона + решения по утилизации отходов => {min (воздействие на окружающую среду), mitt (стоимость строительства), min (стоимость эксплуатации)}.

Цеди, задачи и результаты инженерных изысканий

Важность инженерных изысканий при строительстве сложных капитальных объектов, к которым в электроэнергетике прежде всего принадлежат электростанции средней и большой мощностей, подстанции и ЛЭП сверхвысокого и ультравысокого напряжений, трудно переоценить. Изыскания — первое и необходимое условие для обеспечения безопасности, их результаты всегда должны быть (но не всегда, к сожалению, являются) важнейшими исходными данными для проектирования и строительства, без которых бессмысленно прогнозировать жизненный цикл объекта.

Проиллюстрировать изложенное можно на примере строительства ГЭС «Итайпу» на реке Парана в Бразилии. Пренебрежение к качеству инженерно-геологических изысканий на площадке уникальной по своим масштабам плотины привело к тому, что уже после начала буровых работ была обнаружена линза (слой) крошащейся породы в скальном основании. Это удорожило строительство на 20 млн долл, (в ценах 1975 г.), а также сдвинуло сроки более чем на 6 мес из-за необходимости поиска инженерных решений и проведения работ по заливке линзы сверхпрочным бетоном.

Согласно определению, данному в СНиП 11-02-96 [10.3], инженерные изыскания для строительства являются видом строительной деятельности, обеспечивающей комплексное изучение природных и техногенных условий территории (региона, района, площадки, участка, трассы) объектов строительства, составление прогнозов взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и безопасных условий жизни населения.

В Градостроительном кодексе дано несколько иное определение, подчеркивающее роль изысканий при градостроительной деятельности: «инженерные изыскания — изучение природных условий и факторов техногенного воздействия в целях рационального и безопасного использования территорий и земельных участков в их пределах, подготовки данных по обоснованию материалов, необходимых для территориального планирования, планировки территории и архитектурно-строительного проектирования».

На основании результатов изысканий формируются условия реализации выбранной технической модели энергоисточника, сетевого объекта; в свою очередь они оказывают влияние на эту модель, предоставляя объективные ограничения. Следовательно, после выполнения изысканий могут потребоваться корректировки модели предложения, описанной в гл. 8, в случаях, когда геологические условия предполагаемой априорно площадки строительства или экологический фон не дают возможность обеспечить первоначально выбранные в результате маркетинга объемы производства электроэнергии и теплоты или параметры сетевых объектов.

На основе материалов инженерных изысканий для строительства осуществляются:

• • разработка предпроектной документации, в том числе градостроительной документации и ОН;
• • разработка ПД, РД для строительства зданий и сооружений, включая их расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, эксплуатацию и ликвидацию;
• • ведение государственных кадастров недвижимости и информационных систем поселений;
• • выработка рекомендаций для принятия экономически, технически, социально и экологически обоснованных проектных решений.

Таким образом, под инженерными изысканиями для строительства следует понимать комплексный производственный процесс, который обеспечивает строительное проектирование исходными данными о природных условиях района или отдельного участка предполагаемого строительства.

Как и нормативная база проектирования ТЭС в целом (и в меньшей степени электросетевых объектов), система нормативных документов по инженерным изысканиям имеет целый ряд недостатков, главные из них:

• • наличие в практике делового оборота большого числа документов (выпущенных в 80—90-е годы прошлого века), статус которых не определен;
• • отсутствие четких указаний со стороны органов регулирования на безусловную необходимость применения тех или иных документов непосредственно к строительству ТЭС;
• • отсутствие стандартизованной терминологии, разъяснений употребляемых понятий.

При проведении инженерных изысканий для строительства необходимо руководствоваться:

• • законодательными и нормативными актами Российской Федерации, включая Градостроительный кодекс [4.2];
• • законодательными и нормативными актами субъектов Российской Федерации;
• • техническими регламентами, строительными нормами и правилами, государственными стандартами Российской Федерации;
• • сводами правил, в частности [10.6—10.19];
• • иными федеральными нормативными документами, регулирующими деятельность в области выполнения инженерных изысканий для строительства.

При проведении инженерных изысканий для строительства должны соблюдаться положения региональных и территориальных строительных норм субъектов Российской Федерации и требования производственно-отраслевых (ведомственных) нормативных документов, разработанных в порядке, установленном Федеральным законом «О техническом регулировании».

Содержание работ, составляющих предметную область как основных, так и специальных видов инженерных изысканий, определяется Минрегио- ном РФ по согласованию с Ростехнадзором. Для их проведения требуется допуск саморегулируемой организации в сфере инженерных изысканий, поэтому выполняющие такие работы компании должны быть членами одной из них*.

В настоящее время в России регламентированы следующие основные виды инженерных изысканий [10.1]:

• • инженерно-геодезические;
• • инженерно-геологические;
• • инженерно-гидрометеорологические;
• • инженерно-экологические;
• • инженерно-геотехнические.

Кроме того, установлен перечень специальных видов инженерных изысканий:

• • геотехнические исследования;
• • обследования состояния грунтов оснований зданий и сооружений, их строительных конструкций;
• • поиск и разведка подземных вод для целей водоснабжения;
• • локальный мониторинг компонентов окружающей среды;
• • разведка грунтовых строительных материалов;
• • локальные обследования загрязнения грунтов и грунтовых вод.

Минрегиону России дано право при необходимости вносить изменения

в вышеприведенный перечень.

’Многие СРО объединены в авторитетное некоммерческое партнерство «Национальное объеди пение изыскателей» (НОИ).

Для генерирующих объектов на основе ВИЭ актуальны специальные виды инженерных изысканий, которые иногда относят к предварительным научным исследованиям: изучение силы и направления ветра (ветромонито- ринг), интенсивности солнечного излучения (фотопотенциал), геотермальной энергии, энергии волн и т.п.

В последнее время в связи с усилением тенденций охраны культурного наследия все чаще из инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий стали выделять особый их вид — археологические (научно-археологические) изыскания. Иногда даже говорят об археологическом сопровождении проектов^[1]. Проведение подобных работ особенно необходимо в пределах старых селитебных территорий, они выполняются по указанию органов муниципального управления. При этом в составе проекта разрабатывается специальный раздел, который согласовывается в государственных органах охраны объектов культурного наследия. По мнению автора, археологические изыскания в том или ином объеме следует проводить при строительстве любых промышленных объектов.

В процессе проведения инженерно-геологических изысканий изучению подлежат грунты как основание или среда зданий и сооружений, заключенные в них подземные воды, физико-геологические процессы и формы их проявления, а в отдельных случаях грунты как строительный материал. В районах Крайнего Севера актуальны также и геокриологические изыскания.

Наблюдается тенденция сближения отечественных и международных норм выполнения изысканий. Так, в настоящее время при устройстве свайных фундаментов отечественные нормы проектирования [10.21] требуют применения технологии статического зондирования, дополняющей или заменяющей классическое бурение с отбором проб. Расчеты на её основе являются наиболее эффективным методом определения несущей способности свай (уступают по достоверности только статическим испытаниям). В целях гармонизации нормативной базы с лучшими мировыми практиками Россия приняла на себя обязательства работать по требованиям Международного общества механики грунтов и инженерных изысканий, закрепленным в документах Евросоза: Eurocode 7:Geotechnical design 91.080.01/ /93.020.

При инженерно-геодезических изысканиях объектами изучения являются рельеф и ситуационные условия в пределах участка строительства, на выбираемой строительной площадке энергообъекта или трассе ЛЭП. Эти изыскания должны обеспечивать получение топографо-геодезических материалов и данных о ситуационных условиях и рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных), элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории строительства и обоснования проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Основной инструмент инженерно-геодезических изысканий — топографическая съемка (топосъемка), а результат — составление карг и планов. Различают топосъемки для составления топографических карг и планов крупных (1:5()(), 1:1000, 1:2000, 1:5000) и мелких (1:10 000, 1:25 000 и менее) масштабов.

В настоящее время в нашей стране, как и во всем мире, огромное внимание уделяется инженерно-экологическим изысканиям. В связи со сложной экологической обстановкой в пределах селитебных территорий и вблизи них, в особенности при строительстве ТЭС, работающих на органическом топливе, проблемы охраны окружающей среды при развитии таких проектов рассматриваются в качестве одних из основных при вынесении решений органами государственного контроля и надзора. В состав инженерно-экологических изысканий входят:

• • радиометрическая съемка площадки строительства;
• • санитарно-химическое обследование;
• • биологическое обследование;
• • санитарно-эпидемиологическая экспертиза.

Основным практическим результатом проведения инженерно-экологических изысканий являются данные и рекомендации для проектирования СЗЗ объекта (см. § 9.3).

В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входит изучение:

• • поверхностных вод земли (рек, озер, водохранилищ), включая скорости течения, русловые процессы;
• • глубины промерзания почвы и водоемов;
• • климатологических особенностей района строительства и т.п.

Изучению при гидрометеорологических изысканиях подлежат: гидрологический режим (рек, озер, водохранилищ, болот, устьевых участков рек, временных водотоков, прибрежной и шельфовой зон морей), климатические условия и отдельные метеорологические характеристики, опасные гидрометеорологические процессы и явления. При гидрометеорологических изысканиях также производится исследование техногенных изменений гидрологических и климатических условий или их отдельных составляющих.

Макроклиматическое районирование земного шара, исполнения, категории, условия эксплуатации, хранения и транспортировки изделий в сфере воздействия климатических факторов внешней среды регламентируются межгосударственным стандартом [10.22]. На основании инженерно-гидро- метеорологических изысканий уточняется районирование для пользования данным стандартом. Типы климатов и их обозначения приведены в табл. 9.1.

Результаты инженерно-гидрометеорологических изысканий чрезвычайно важны для выбора технических решений по устройству зданий и сооружений, а также по исполнению оборудования наружной установки. Так как соответствующие характеристики климата носят вероятностный характер и требуют длительного постоянного изучения, в практике при проектировании пользуются основным нормативным документом [10.4]. В нем разработано климатическое районирование территорий, приведены средние, максимальТаблица 9.1

Типы климатов земного шара, их обозначения и критерии разграничения 110.22]

ные и минимальные значения климатических параметров. При необходимости характеристики климатических факторов, влияющих на безопасность и стоимость строительства, уточняются по результатам изысканий.

К инженерным изысканиям для строительства также относятся работы, выполняемые на эксплуатационной стадии жизненного цикла ТС, и вспомогательные исследования:

• • геотехнический контроль;
• • обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;
• • оценка опасности и риска от природных и техноприродных процессов;
• • обоснование мероприятий по инженерной защите территорий;
• • локальный мониторинг компонентов окружающей среды;
• • геодезические, геолотические, гидрогеологические, гидрологические, кадастровые и другие сопутствующие работы и исследования (наблюдения) в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;
• • научные исследования в процессе инженерных изысканий для строительства предприятий, зданий и сооружений;
• • авторский надзор за использованием изыскательской продукции в процессе строительства;
• • инжиниринговые услуги по организации и проведению инженерных изысканий.

Опыт показывает, что при развитии проектов строительства электросетевых объектов и электростанций инженерные изыскания следует разделять на две фазы. Первая из них представляет собой сбор исходных данных для ОИ, вторая — для ПД и РД. Результаты второй фазы инженерных изысканий подвергаются государственной экспертизе в соответствии с действующим законодательством.

Главной целью инженерных изысканий для ОИ служит разработка оценки воздействия на окружающую среду и получение всех необходимых обосновывающих материалов для поддержки позиции застройщика на общественных слушаниях по проекту строительства энергоообъекта. Объем инженерно-геологических (включая буровые работы) и инженерно-геодезических изысканий в данном случае минимален. Необходимо лишь убедиться пригодности для строительства площадки в целом.

Главной целью во второй фазе является получение положительного заключения государственной экспертизы и в дальнейшем информационное обеспечение процессов рабочего проектирования и строительно-монтажных работ.

Методика проведения самих инженерных изысканий и состав технических отчетов о них даны в [10.3]. При инженерных изысканиях для строительства ТЭС можно пользоваться справочными материалами ВСН 34.72.111-92 [10.2], которые были введены в действие с 1 января 1993 г., но их статус в настоящее время носит лишь рекомендательный характер.

Главным результатом инженерных изысканий является обоснованный выбор площадки размещения энергообъекта в соответствии с разработанной моделью предложения (в общем случае с учетом корректировки этой модели).

Под площадкой для строительства ТЭС понимаются собственно промышленная площадка электростанции (промплощадка), а также площадки, необходимые для размещения других объектов энергетического строительства, входящих в комплексный проект ТЭС (водохранилища, золоотвалов, складов топлива, очистных сооружений, открытых распределительных устройств и др.), включая трассы подъездных железных и автомобильных дорог и, возможно, объекты жилищно-гражданского строительства.

Площадка строительства подстанции — это отведенный в установленном порядке земельный участок, на котором размещаются основные и вспомогательные здания и сооружения, включая в некоторых случаях те из них, которые обеспечивают ремонтную деятельность, обучение персонала и г.п.

Площадка строительства ЛЭП представляет собой её трассу, ограниченную охранной зоной, вместе со смежными участками, согласованными в качестве временных для проведения строительных работ в соответствии с выбранной технологией [определяется в проекте организации строительства (ПОС) на стадии разработки ПД и РД)].

• [1] См. очень интересное и богато иллюстрированное издание «Освещая прошлое. Археологическое сопровождение проектов». Ростов-на-Дону: НП «Южархгеология», 2009.