Развитие подземного строительства в Санкт-Петербурге

С 26 по 28 ноября 2008 г. в ОАО «ЛенНИИПроект» проходила межрегиональная научно-практическая конференция «Обеспечение безопасности при использовании современных технологий строительства подземных сооружений в сложных условиях городской застройки». Это уже вторая конференция по освоению подземного пространства – первая проходила здесь же год назад. Тогда эта тема была еще очень экзотична для Санкт-Петербурга, сегодня у городских проектных и строительных организаций уже есть определенный опыт, поскольку подземное строительство, очевидно, набирает обороты. Высотные здания, которые неизбежно начнут возводиться в Санкт-Петербурге, не могут обходиться без подземных этажей. Кроме того, активное расширение метрополитена также ставит определенные вопросы перед проектировщиками и руководством города.

В связи с этим на конференции обсуждалось несколько основных моментов. Одной из центральных проблем, по мнению большинства участников конференции, является неразработанность нормативно-правовой и законодательной базы для подземного строительства. Причем, как отметил Николай Иванович Кулагин, председатель Санкт-Петербургского отделения Тоннельной ассоциации России, генеральный директор ОАО «Ленметрогипротранс», ситуация в этой области практически не изменилась за прошедший год. По результатам предыдущей конференции было собрано совещание, на котором разрабатывалась концепция подземного строительства в городе. Необходимость создания такой концепции была согласована с вице-губернатором А.И. Вахмистровым. Тем не менее, совместная работа с государственными органами так и не была проведена. А именно она необходима для создания согласованной нормативной базы по подземному строительству.

На данный момент основными документами, которыми должны руководствоваться строители при освоении подземного пространства, это Закон о недрах, Земельный кодекс и Градостроительный кодекс. В первую очередь, это весьма осложняет процесс согласования проектов подземного строительства. Но, кроме того, де-факто эти документы во многом противоречат друг другу.

Необходима разработка специального закона о подземном строительстве. Например, в Москве принято постановление Правительства города об освоении подземного пространства. В Санкт-Петербурге пока ничего подобного нет.

Главным вопросом является процедура получения земельного участка под подземное строительство. Закон о недрах предусматривает специальные процедуры для получения земельного участка не в целях добычи полезных ископаемых. Но конкретно получение участка под подземное строительство федеральным законодательством никак не регламентируется. По словам Алексея Борисовича Чичканова, руководителя практики проектного финансирования и инфраструктурных проектов международной юридической компании “DLA” Piper в Санкт-Петербурге, сейчас в Государственной Думе как раз рассматриваются поправки в Земельный кодекс, где будет предусмотрено получение земли для этих целей.

На уровне же субъектов федерации некоторые меры уже приняты. В Санкт-Петербурге летом этого года вышло Постановление Правительства СПб о процедуре предоставления земельного участка под подземное строительство. Эта процедура сложнее, чем при обычном строительстве, А.Б. Чичканов выделяет в ней 3 этапа.

1. Получение постановления Правительства о предоставлении права пользования землей под изыскания, в том числе для подземного строительства. Составление проекта работ по геологическому изучению, одобрение его в соответствующих органах.

2. Заключение договора аренды для проведения геологического изучения участка недр. Для этого необходимо иметь лицензию на геологию недр, и должны быть определены границы земельного участка.

3. Получение постановления Правительства о выдаче земельного участка под строительство подземного объекта. Для этого потребуются те же документы, что и в обычном случае, а также лицензия на подземное строительство.

Таким образом, основной особенностью данной процедуры является то, что проект работ должен быть составлен и одобрен до получения участка под строительство.

Существует также нерешенный вопрос о разграничении участков недр федерального и местного значения. При внесении последних изменений в Закон о недрах в нем были обозначены участки недр федерального значения. Для участков местного значения до сих пор такого разграничения нет. Между тем, только для таких участков город имеет право выдавать разрешения на геологические работы и выполнять другие функции контроля подземного строительства.

Другим особым вопросом является геотехническое обоснование строительства. Это понятие введено в ТСН 50-302-2004, но требований к его составу в данном документе нет. Обычно такое обоснование составляется по требованию заказчика или экспертизы. Владимир Петрович Вершинин, главный специалист по геотехнике ОАО «ЛенНИИПроект», предлагает создать некую типовую форму геотехнического обоснования для подземных сооружений, включающую в себя инженерно-геологические условия, геотехническую ситуацию, выявление возможных деформаций и т.д.

Очевидно также, что при переходе на саморегулирование подземное строительство попадает в список работ повышенной опасности, к которым нужны допуски. Таким образом, и так непростую ситуацию с правовым положением подземного строительства саморегулирование скорее усложнит, чем наоборот.

Следующим принципиальным вопросом, который рассматривался на конференции, была собственно геологическая ситуация в Санкт-Петербурге, приспособленность грунтов к подземному строительству в целом. «Плохие» грунты Санкт-Петербурга стали уже притчей во языцех, тем не менее, специалисты единогласно утверждают, что подземное строительство в Санкт-Петербурге вести можно. Джерзи Майэр, старший инженер-проектировщик ЗАО «Солетаншстрой», рассказывая о глубоких котлованах в мягких грунтах, приводил примеры из своего опыта строительства в Сингапуре и Мексике, где грунты значительно хуже питерских.

Одним из важнейших условий безопасности подземного строительства в Санкт-Петербурге является создание карты подземного пространства Санкт-Петербурга, с учетом современного состояния грунтов и их пригодности для такого строительства. Сейчас в строительной практике используется карта грунтов 80-х гг. По словам Евгения Алексеевича Ломакина, директора ООО НПФ «Водные ресурсы», при ее составлении использовались разные методики, а многие данные просто не учитывались. Также некоторые характеристики грунтов с тех пор изменились, в том числе, из-за антропогенного фактора.

Необходимость нового экспертного картирования подземного пространства Санкт-Петербурга назрела уже давно, и в 2007 г. по заказу геолого-геодезической службы КГА несколько петербургских организаций провели такую работу для небольшого участка в центре города.

На основании изучения около 400000 скважин были составлены модели грунтов с основными характеристиками: возраст, литология и т.п. На основании этих моделей для конкретного участка создается экспертная модель, в которой показана благоприятность грунтов для подземного строительства, а также их поведение при вскрытии.

Данные о физико-механических грунтов получали через унификацию многочисленной информации, хранящейся в КГА по результатам изысканий начиная с 30-х гг. XX в. Затем эта информация оцифровывалась, проводилось ее уплотнение: среднее расстояние между скважинами, вскрывшими Лужскую морену, составляет около 50м, что недостаточно. Производилось трехмерное моделирование разрезов, затем картирование информации.

Е.А. Ломакин отметил, что необходимо создать центр при КГА, который будет заниматься такой программой в масштабе всего города. Тогда такая база станет первоначальной основой для проведения изысканий, а данные новых изысканий, в свою очередь, будут оцифровываться в карту. Поскольку строители нуждаются в такой информации, центр должен окупиться через 1,5-2 года.

По словам Анатолия Станиславовича Богданова, начальника геолого-геодезической службы КГА Санкт-Петербурга, такая структура в Комитете уже есть – это инженерно-геологический фонд, собирающий информацию по скважинам. Проблема только в том, что на данный момент у города нет средств для полномасштабной реализации программы экспертного картирования подземного пространства.

Третьим и основным разделом конференции стало рассмотрение непосредственно технологических вопросов: влияния подземного строительства на существующую застройку, методов расчета осадки и деформаций, «щадящих» технологий подземного строительства.

Основной риск при выполнении глубоких котлованов, необходимых для подземного строительства, представляют осадки зданий окружающей застройки. Сейчас подземное строительство ведется и в центре города – достаточно вспомнить подземный паркинг на площади Восстания. Анатолий Иванович Осокин, генеральный директор ЗАО «Геострой», рассказал об имеющемся у его компании опыте подземного строительства в историческом центре. По его словам, сейчас уже можно обозначить некоторые меры, которые позволят минимизировать влияние котлована на окружающую застройку:

  • уточнение технического состояния близлежащих зданий и сооружений;
  • уточнение геотехнических условий площадки;
  • использование «щадящих» технологий строительства;
  • при необходимости превентивное усиление фундаментов окружающих зданий;
  • регулярный мониторинг осадки и деформаций застройки.

Что представляют собой «щадящие» технологии строительства? Это, прежде всего, относится к технологии устройства самого котлована. Два самых распространенных варианта – это шпунтовое ограждение и стена в грунте.

По мнению многих специалистов, в том числе иностранных, стена в грунте является более безопасной технологией для окружающей застройки. Патрик Венцль из «

BAUER Maschinen GmbH» рассказывал о технологии, позволяющей выполнять стену в грунте в непосредственной близости от близлежащих зданий. Джерзи Майэр видит преимущество стены в грунте в том, что впоследствии ее можно использовать в качестве стены здания. Владимир Николаевич Парамонов, технический директор НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», д.т.н., профессор ПГУПС, из опыта строительства в Санкт-Петербурге также отмечает, что стена в грунте обеспечивает осадку близлежащих зданий не более 2 см, что соответствует нормативам.

Тем не менее, есть свои сторонники и у шпунтового ограждения. По их словам, современные технологии позволяют обеспечить высокую скорость выполнения ограждения (около 30м стены в сутки), высокую жесткость конструкции, а также чистоту процесса. Возможность применения в исторической застройке также есть: по адресу Невский пр., 114 при помощи шпунта длиной 24м выполнялось ограждение котлована на расстоянии 1,5м до соседнего здания, и осадки не превысили допустимые.

Говоря о влиянии подземного строительства на окружающую застройку, необходимо также рассмотреть вопрос о расчете этого влияния. Проблема в том, что единой методики расчета осадок окружающих зданий при выполнении ограждения котлована нет. Точнее, такие методики есть, но они не адаптированы для нашего региона. В.Н. Парамонов приводил данные, исходя из которых ни один из методов расчета не соответствует данным натурных испытаний. Обычно считается, что горизонтальное смещение ограждения примерно в 2 раза больше, чем осадка окружающих зданий. Таким образом, при строительстве необходимо обеспечить смещение границ котлована не более чем на 4см. Но натурные испытания, проведенные ЗАО НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», показали, что для Санкт-Петербурга этот расчет неприменим: горизонтальные смещения оказались примерно равны вертикальным. Кроме того, выяснилось, что максимальные смещения ограждения происходят ниже дна котлована. Таким образом, раскрепление котлована также необходимо выполнять ниже его дна, например, методом струйной цементации.

Оценивая взаимодействие подземного и наземного строительства, необходимо отметить и обратное влияние – наземного строительства на подземные сооружения, в основном, на тоннели метрополитена. Это также новая проблема, поскольку еще несколько лет назад строительство в охранной зоне метрополитена не велось. Сейчас в районе метро активно строятся торгово-развлекательные комплексы. Например, строительство ТК «Французский бульвар» вблизи станции метро «Ленинский проспект» привело к деформации подземных переходов. Поэтому в дальнейшем специалисты рекомендуют начинать такое строительство только после обследования объектов метрополитена и разрабатывать стадию «П» с учетом ограничений, накладываемых имеющейся подземной застройкой.

Прежде всего, необходимо учитывать возможную деформацию эскалаторных тоннелей под влиянием свайного поля. Нужно не только обеспечить обход сваями тоннелей, но и рассчитать влияние близлежащих свай на тоннель. Такие расчеты, осуществленные сотрудниками ПГУПС для строящегося торгового комплекса над станцией метро, показали, что необходимо разнесение свай от тоннелей метрополитена, и соответственно, усиление несущей способности близлежащих свай. Поскольку очень далеко разносить сваи невозможно, необходима обделка эскалаторных тоннелей чугунными тюбингами, тогда максимальное вертикальное смещение обделки тоннеля составит 9-10мм, т.е. деформации в пределах допустимых.

На конференции активно обсуждались широко известные объекты последних лет. Так, Алексей Георгиевич Шашкин, генеральный директор ЗАО НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», рассказывал о работах по второй сцене Мариинского театра, а А.И. Осокин – о котловане на Лиговском проспекте, возле Московского вокзала (знаменитая «Яма»).

По результатам работы конференции был составлен меморандум, в котором в качестве основной задачи дальнейшего развития подземного строительства рассматривается создание при Правительстве Санкт-Петербурга Координационного совета по подземному строительству. Такой совет может быть создан на основе Экспертного совета Санкт-Петербургского отделения Тоннельной ассоциации России. Он должен будет решить основные проблемы, которые отметили участники конференции: отсутствие нормативно-правовой базы, инженерно-геологического зонирования территорий, общей концепции освоения подземного пространства города.

Вера Якубсон

Текст статьи в pdf

Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна