Большинство зданий и сооружений на территории Муниципального образования "город "Норильск" построены по первому принципу, который подразумевает использование вечномерзлых грунтов основания в мерзлом состоянии, сохраняемом при строительстве и на весь период их эксплуатации. Данный принцип в соответствии с «СП 25.13330.2020. Свод правил. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах подразумевает геотехнический мониторинг сооружений в течение всего периода эксплуатации зданий и сооружений.
В соответствии со статьей 36, главы 5 Федерального закона от 30.12.2009 N 384-ФЗ (ред. от 02.07.2013) "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" безопасность здания или сооружения в процессе эксплуатации должна обеспечиваться посредством технического обслуживания, периодических осмотров и контрольных проверок и (или) мониторинга состояния основания, строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения, а также посредством текущих ремонтов здания или сооружения.
Существующая система в Норильске предусматривает следующее:
- платежи квартиросъемщиков в виде фиксированной стоимости исходя из занимаемой площади в составе жилищной услуги (потребитель – управляющие компании);
- договор между УК и подрядной организацией (без предъявления квалификационных требований, по принципу: все равны, в том числе, потенциальным исполнителем может быть индивидуальный предприниматель) на оказание услуги по мерзлотно-техническому надзору за состоянием оснований и фундаментов. При этом действующим законодательством не предусмотрена обязанность для УК в части необходимости привлечения для оказания услуг специализированную организацию (В соответствии с п. 3.5. ГОСТ 31937-2011 "Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния" специализированная организация: Физическое или юридическое лицо, уполномоченное действующим законодательством на проведение работ по обследованиям и мониторингу зданий и сооружений.
- УК являясь заказчиком услуги может "влиять" на предполагаемые результаты мерзлотно-технического надзора, что не может обеспечить гарантированное качество работы в интересах плательщиков услуги.
На территории МО "Город Норильск" предусматриваются ежегодные субсидии УК на выполнение ремонтно-восстановительных работ по "нулевым циклам".
При этом значительная часть работ выполняется на основании отдельных общих рекомендаций без разработки проектно-технических решений с использованием типовых способов без конкретной привязки к объекту. В результате чего, отсутствует гарантированность результата, направленного на обеспечение дальнейшей безаварийной эксплуатации объекта.
В подобной ситуации существует риск нанесения значительного материального ущерба собственникам жилых помещений в результате потери имущества. Кроме того, затраты по переселению жильцов и демонтаж аварийных домов несет муниципалитет.
Геотехнический мониторинг на многолетнемерзлых грунтах - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за состоянием грунтов основания (температурный режим), гидрогеологическим режимом, перемещением конструкций фундаментов эксплуатируемого сооружения. Это традиционные способы мониторинга. Однако, такой подход учитывает лишь возможные последствия негативных процессов.
Целью геотехнического мониторинга является обеспечение эксплуатационной надежности объектов и сооружений окружающей застройки за счет своевременного выявления изменения контролируемых параметров конструкций и грунтов оснований, которые могут привести к переходу объектов в ограниченно работоспособное или аварийное состояние. Эффективность геотехнического в период эксплуатации объектов обеспечивается за счет непрерывности его проведения.
Важно иметь методики, которые бы позволили обеспечить геотехническую безопасность зданий и сооружений на раннем этапе. Идеальный вариант, на этапе проектирования на основе прогнозных расчетов. Тем не менее, касательно уже эксплуатируемых зданий, исследованы факторы, которые оказывают существенное влияние на устойчивое состояние многолетнемерзлых грунтов. Такие факторы должны быть включены в систему геотехнического мониторинга в качестве исходных данных, либо контролируемых параметров.
Первичные результаты следующие:
- снегоотложение на придомовой территории;
- зимнее вентилирование технического подполья;
- состояние водозащитного экрана на поверхности подполья;
- состояние теплоизоляции трубопроводов коммуникаций;
- состояние теплоизоляции цокольного перекрытия (на сегодняшний день, теплоизоляционные свойства цокольного перекрытия не соответствует требованиям энергоэффективности ограждающих конструкций, фактически, отапливаем подполье);
- состояние вводных коллекторов и наличие ограничивающих диафрагм (теплый воздух из канала коллектора не должен попадать в подполье зданий);
- мониторинг всего микрорайона на наличие подземных вод.
Также в ходе многолетних исследований были выявлены определенные закономерности, влияющие на глубину сезонного оттаивания грунтов, формирование надмерзлотных чаш оттаивания:
- тип и особенности исходного предпостроечного рельефа (наличие водотоков и низин);
- толщина (мощность) и неоднородность насыпных грунтов при вертикальной планировке территории застройки;
- тип насыпных грунтов (щебнистые и крупнообломочные грунты способствуют дренажу воды на значительную глубину летом и осенью, а в зимний период, вода на глубинах более 4-5 метров не замерзает и сохраняется круглый год, являясь источником для дальнейшего формирования чаши оттаивания.
Учет всех факторов может гарантировать возможность прогнозировать изменения состояния мерзлых грунтов основания до возникновения проблемы, что в конечном итоге позволить ограничиваться превентивными мероприятиями.
Такой подход можно использовать при оценке рисков и планировании текущих ремонтов, направленных на обеспечение условия для дальнейшей безопасной эксплуатации объектов в городе.
На фотоснимке (район Кайеркан) отчетливо виден выход подземных вод на поверхность и путь миграции по рельефу. С учетом возраста зданий и конструктивных особенностей фундамента (глубина залегания свай), видно, что два здания были снесены в зоне влияния подземных вод. Другие здания пока имеют еще запас устойчивости ввиду глубины подошвы свай и развивающийся процесс деградации еще не "добрался" до критической глубины. Да, и Надеждинская 20, которую собрались "спасать'...
Своевременное обнаружение и ликвидация проблемы, позволило бы сохранить здания!
Научные исследования подтверждают значимость превентивных мер для обеспечения безопасности зданий в городских условиях. Например, исследование, проведенное в 2019 году в Китае, показало, что правильное применение превентивных мер существенно уменьшает риск повреждений и разрушений зданий в результате природных и антропогенных процессов (Liu et al., 2019).
Другое исследование, проведенное в 2018 году в США, обнаружило, что эффективное применение геотехнического мониторинга и превентивных мер является важным фактором для обеспечения безопасности зданий на мерзлотных грунтах (Luo et al., 2018). Результаты исследования подтвердили, что своевременное выявление деформаций и изменений в грунтах может позволить предпринять необходимые меры для предотвращения возможных повреждений и разрушений.
Другие научные исследования также подчеркивают важность превентивных мер для безопасности зданий в городе. Например, исследование, проведенное в 2020 году в Норвегии, показало, что геотехнический мониторинг, включающий наблюдение за деформациями, силами и напряжениями в грунтах, способствует улучшению безопасности зданий и снижению риска инцидентов (Braathen et al., 2020). Также исследователи отметили, что мониторинг следует проводить в течение длительного времени, чтобы установить тренды и предсказать возможные негативные процессы.
Таким образом, научные данные подтверждают необходимость превентивных мер для обеспечения безопасности зданий в городе. Геотехнический мониторинг, правильное применение превентивных мер и расширение спектра элементов мониторинга являются ключевыми аспектами в повышении устойчивости зданий и снижении риска повреждений и разрушений.