Заказчик: УПР АО "Норильский комбинат".
В последнее десятилетие существенно обострилась проблема устойчивости мерзлотных комплексов на хозяйственно освоенных территориях в зоне распространения вечномерзлых грунтов, которые являются основаниями зданий и сооружений.
Ухудшение мерзлотно-грунтовых условий явилось главной причиной лавинообразного нарастания деформаций различных объектов.
Особенно значительные изменения геокриологических условий (по сравнению с их параметрами, установленными при проектно-изыскательских и строительных работах) наблюдаются в крупнейших городах криолитозоны – Норильске, Якутске, Воркуте, Магадане, Фэрбенксе и др. Комплекс причин (в т.ч. региональных – для Норильского промрайона), вызывающих негативные тенденции к де-градации мерзлоты в основаниях северных городов, будет проанализирован нами в от-дельном промежуточном научно-техническом отчете. Риски и ущербы, связанные с деформациями зданий и сооружений, многократно превысили современные затраты на фундаментостроительные работы в северных регионах, хотя и эти затраты традиционно были и остаются чрезвычайно высокими. Так, если в средней полосе России доля затрат (в общих затратах на строительство объекта), приходящаяся на устройство нулевого цикла, не превышает 5–8 %, то в районах распространения вечномерзлых пород она составляет 15–20 %, а в сложных мерзлотно-геологических условиях достигает 40–60 % от стоимости всего здания и сооружения. В подобных условиях выводить из эксплуатации объекты и строить вместо них новые (например, в силу производственной цепочки) становится экономически бессмысленным.
Вместе с тем, количество деформированных объектов, а также тех, в основаниях которых произошло ухудшение мерзлотно-грунтовых условий и снижение несущей способности оснований, в Норильском промышленном районе (НПР) достигло критических значений и составляет более трети всех объектов. Темп прироста числа подобных "неблагополучных" зданий и сооружений в НПР угрожающе велик: по данным мерзлотной лаборатории (инспекции) АО "Норильский комбинат" количество выявленных при обследованиях т.н. "растепленных" оснований (т.е. тех, где зафиксированы негативные изменения температурного ре-жима в грунтах, вмещающих фундаменты) за период 1990-95 г.г. превысило их число за предыдущие 50 лет. Деформации наблюдаются как на промышленных объектах, в т.ч. на важнейших для нормальной деятельности комбината (энергетических, горнорудных, Надеждинский и другие заводы, Дудинский порт и др.), так и на зданиях и сооружениях гражданского назначения во всех городах и поселках НПР. Отмечены хорошо известные случаи обрушения зданий и сооружений, объектов инфраструктуры, а также примеры перехода объектов в остроаварийное состояние, угрожающее безопасности людей и эксплуатации оборудования.
Сложнейшая ситуация с безаварийной эксплуатацией зданий и сооружений в настоящее время характерна для всех районов распространения вечномерзлых грунтов, которые занимают 62 % территории России, дают более 60 % валютной выручки страны, обеспечивают ее геополитическую безопасность, транспортное и народнохозяйственное единство, являются территорией проживания миллионов людей и зоной расположения богатейших природных (невозобновляемых и возобновляемых) ресурсов, без цивилизованного привлечения которых невозможно устойчивое развитие человечества в XXI веке.
К сожалению, социально-экономический кризис в России и непонимание федеральными властями всей остроты и актуальности проблемы привели к тому, что положение про-должает ухудшаться, практически не ведутся работы по преломлению негативной тенденции к массовому разрушению зданий и сооружений в криолитозоне, к опустыниванию почти двух третей страны. В этих условиях государственный подход проявило руководство АО "Норильский комбинат", сделавшее реальные шаги для спасения промобъектов и урбанизированной среды НПР от разрушения: выполнены серьезные организационные решения (создание в конце 1997 г. специализированного Управления надзора за состоянием оснований и фундаментов зданий и сооружений – УНСОФ), усилен контроль за эксплуатацией геотехнических систем, проведены энергичные ремонтно-восстановительные работы на ряде важнейших объектов комбината и др. В рамках этих шагов заключен настоящий хоздоговор с ГП НИИОСП им. Герсеванова Госстроя РФ – головным институтом России в области оснований, фундаментов и подземных сооружений. Процесс заключения настоящего хоздоговора (18-043-98) идет с начала 1997 г., договор подписан в апреле 1999 г. Однако, в предшествовавшие подписанию договора годы сотрудники НИИОСП собирали исходные данные, нарабатывали различные технические решения, реально применимые в НПР, участвовали в деятельности специальной городской Междуведомственной комиссии, вы-полнившей серьезные работы по определению реальной картины с состоянием зданий и сооружений в городах региона и принявшей ряд существенных мер по снижению негативных тепловых нагрузок на основания, по повышению надежности объектов. В этот период НИИОСП им. Герсеванова разработал программы (в настоящем информационно-техническом отчете приведены их три результирующие варианта) по обеспечению надежной эксплуатации объектов в НПР.
Решение о необходимости разработки Целевой комплексной программы было принято в мае 1997 г. на совещании у заместителя начальника НТУ АО "Норильский комби-нат" В.Т. Дьяченко, посвященном заключению настоящего хоздоговора. Первый вариант программы был представлен в НТУ НГМК в конце мая 1997г., откуда он был направлен для рецензирования и получения замечаний в подразделения комбината и во властные городские структуры.
К середине июля 1997 г. предложения по уточнению, замечания, рецензии были получены; к середине августа 1997 г. Главному инженеру АО "Норильский комбинат" была представлена откорректированная (с учетом предложений) Целевая комплексная программа – в настоящем информационно-техническом отчете представлен именно этот уточненный вариант, обозначенный как "Базовый откорректированный вариант".
Очевидно, что широкое знакомство, начиная с 1997 г., с этой программой специалистов АО "Норильский комбинат" позволило более правильно выбрать научно-техническую и организационную стратегию и тактику организации контроля и работ по сохранению промышленных и гражданских зданий и сооружений. Далее в информационно-техническом отчете приведен вновь откорректированный вариант Целевой комплексной программы с учетом изменения сроков и новых реалий (по состоянию на апрель 1999 г.); он обозначен как "Программная разработка 1999 г.".
Учитывая, что проблема предотвращения массовых разрушений зданий и сооружений стоит для всех регионов криолитозоны России, а не только для Норильского промрайона, НИИОСП им. Герсеванова в 1998 г. обратился к Правительству РФ с предложением о разработке и принятии специальной Федеральной программы: "Предотвращение массовых деформаций зданий и сооружений в городах и населенных пунктах Крайнего Севера и Востока России".
После рассмотрения этих предложений по поручению Председателя Госстроя РФ – Министра РФ Е. Басина НИИОСП им. Герсеванова в декабре 1988 - феврале 1999 г. разработал (без оплаты со стороны Госстроя РФ или иных организаций) подобную программу, состоящую из нескольких основных блоков и имеющую специальные "региональные" приложения (Север Коми республики, Север Западной Сибири, Норильский промрайон, Якутия-Саха, Северо-восток России).
Считая, что недопущение опустынивания северных регионов, сохранение геополитической безопасности страны, спасение северных предприятий и городов, предотвращение экологической катастрофы и социально-экономического кризиса на Севере, цивилизованное переобустройство мест проживания коренных народов и постоянного населения должны быть одной из приоритетных задач государства, НИИОСП им. Герсеванова предложил сделать акцент в финансировании этих работ за счет широкого привлечения вне-бюджетных государственных фондов и бюджетных средств, а также других источников, уменьшающих бремя предприятий криолитозоны (в т.ч. АО "Норильский комбинат"), вынужденных нести огромные непроизводственные затраты на поддержание объектов гражданского, промышленного назначения и инфраструктуры в нормальном состоянии, на предотвращение катастроф и аварий, угрожающих безопасности жизнедеятельности.
Представляется, что в этом отношении позиции АО "Норильский комбинат" и НИИОСП им. Герсеванова сходны.
Проект Федеральной программы был обсужден в Госстрое РФ, доложен на двух вне-ведомственных совещаниях, организованных Госстроем РФ, а также на Международной конференции по криосфере Земли (апрель 1999 г., Пущино, Россия), где с ней ознакомились широкие круги ученых и специалистов-мерзлотоведов. В настоящее время (май 1999 г.) согласованный вариант Федеральной программы (с региональными приложениями) направлен в Минэкономики РФ с целью возможного учета ее при составлении бюджета страны на следующий год.
В настоящем информационно-техническом отчете приведен один из региональных разделов этой Федеральной программы: "Программа обеспечения устойчивости, восстановления и повышения надежности проектируемых, строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений в Норильском промышленном районе", которая обозначена как "Вариант региональной программы для Норильского промрайона, направленный в Госстрой РФ в 1999 г.".
Таким образом, в настоящем информационно-техническом отчете представлены три варианта Целевых комплексных программ по сохранению стабильности мерзлотно-грунтовых условий оснований и предотвращению массовых разрушений зданий и сооружений в Норильском промышленном районе.
Особую признательность за помощь в сборе исходных данных для составления Целевой комплексной программы и в разработке отдельных ее блоков коллектив авторов выражает начальнику УНСОФ АО "Норильский комбинат" В. Пикулеву, управляющему трестом "Оргтехстрой" В. Марченко, начальнику Управления перспективного развития комбината В. Дьяченко и его заместителю В. Рыбас, а также другим специалистам комбината и городских служб, научных организаций, высказавших свои предложения и замечания (в т.ч. критические) по содержанию и форме программы.
НИОКР
В.И. Гребенец, А.Г.-о. Керимов
Провести исследования и разработать эффективные способы искусственного замораживания техногенно растепленных грунтов с целью восстановления несущей способности основания деформированных зданий и сооружений. Этап 2: Проведение натурных наблюдений и обследований. Сбор и обработка информации по состоянию мерзлотной обстановки на хозяйственно-освоенных территориях норильского промрайона.
Решение о необходимости разработки Целевой комплексной программы было принято в мае 1997 г. на совещании у заместителя начальника НТУ АО "Норильский комби-нат" В.Т. Дьяченко, посвященном заключению настоящего хоздоговора. Первый вариант программы был представлен в НТУ НГМК в конце мая 1997г., откуда он был направлен для рецензирования и получения замечаний в подразделения комбината и во властные городские структуры.
