Бьется земля о борт корабля.

Раис АБЖАЛИМОВ, кандидат технических наук (институт "Омскгражданпроект").

Омские ноу-хау позволяют экономить миллионы долларов при строительстве на пучинистых грунтах Когда в порт заходит огромный океанский лайнер, невольно окидываешь его восхищенным взором: эти размеры сопоставимы с многоэтажным домом. Впрочем, таковым он и является для тысячи пассажиров и членов экипажа на недели, а то и месяцы. В море бывает всякое - и ветер, и шторм.

Высокие пяти- или десятиметровые волны иной раз яростно бьются о борт. Но корабль не теряет устойчивости. Десятки, даже сотни лет инженеры доводили конструкцию морских судов до совершенства, прежде всего беря в учет ненадежную и опасную океанскую стихию.

На земной тверди, казалось бы, такой опасности быть не должно. На то она и твердь. Исключение разве что местности, подверженные землетрясениям, где возводят специальные сейсмоустойчивые дома. Но это где-то там, далеко на юге. В Сибири аналогичной угрозы не существует. Но есть другая, вполне сравнимая по широкоохватности с неспокойствием моря.

Называется она - морозное пучение грунта. На более чем 85% территории России глубина зимнего промерзания почвы превышает 1,4 м и достигает 4,5 м в районах Забайкалья. Вода в этом слое замерзает и увеличивается в объеме примерно на 9%. Земля начинает давить на асфальтовые и железные дороги, фундаменты зданий. По наблюдениям ученых, в Западной Сибири максимальная величина морозного пучения может достичь 20 см. Под его воздействием на стенах зданий возникают трещины. Только в одном 1971 году, по данным НИИОСПа Госстроя РФ, затраты на ремонт зданий и сооружений, пострадавших от этого явления, превысили по России 12 млн. тогдашних рублей. В нынешних ценах это будет сотни миллиардов. Особенно страдали от морозного пучения железные дороги. Годовые расходы Министерства путей сообщения на восстановление полотна были значительно выше.

Кстати, с тем же эффектом связана и еще одна особенность Сибири. При промерзании глинистых грунтов их влажность увеличивается за счет миграции влаги из талых нижних слоев грунта к зоне промерзания. Именно поэтому верхний слой почвы гораздо больше насыщен водой весной, чем осенью. По этой причине в Росси в районах с суровыми природно-климатическими условиями в весенний период ограничивается движение большегрузных машин на многих дорогах: при оттаивании грунт разжижается, прочность его уменьшается, и необходимо некоторое время для его усыхания.

Многолетний опыт проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений на пучинистых грунтах выдвинул в качестве необходимой меры заложение фундаментов ниже отметки сезонного промерзания земли.

Одновременно рассчитываются касательные силы пучения, действующие на боковые поверхности. Эти требования прочно вошли во все нормативные документы по проектированию оснований и фундаментов в России и за рубежом. В суровых природно-климатических условиях, когда глубина заложения оснований и фундаментов колеблется от 2,2 до 4,5 метра, выполнения нормативных требований по защите грунтов оснований от промерзания на период производства работ утеплением достаточно дороги, трудоемки и ненадежны.

Поэтому в Сибири, начиная с середины 60-х годов, получили массовое применение сваи, которые дороже фундаментов на естественных основаниях, но значительно надежнее и менее трудоемки. Эта технология вполне оправдывает и окупает себя при возведении многоэтажных зданий.

Однако затраты на завоз и забивку свай для малоэтажных домов и для теплотрасс (особенно в отдаленных районах) или на замену грунтов на непучинистые материалы на всю глубину сезонного промерзания для таких подземных сооружений, как резервуары для воды, отстойники, тоннели подземных переходов и очистные сооружения ливневой канализации составляют от 10 до 30% стоимости самих зданий и сооружений. Поэтому проблема использования в качестве оснований для такого рода сооружений самих пучинистых грунтов, нейтрализуя их нежелательные эффекты, представляется весьма актуальной. Ее решение позволяет закладывать фундаменты и основания вне зависимости от глубины промерзания грунтов. Тем самым значительно уменьшаются затраты и сроки строительства.

Более чем 20-летний опыт научных исследований автора данной статьи в натурных и лабораторных условиях взаимодействия пучинистых грунтов с конструкциями подземных сооружений и фундаментами малоэтажных зданий в Омске позволил впервые в России и в мировой практике разработать методику расчета подземных сооружений и малоэтажных зданий на пучинистых грунтовых основаниях и реализовать ее на практике.

Новизна и оригинальность этих решений защищены патентами на изобретения.

Во всем мире строители борются с морозным пучением грунтов в основаниях фундаментов под здания и сооружения, а мы нет. Мы используем пучинистые грунты в качестве основания под них.

Впервые в мировой практике на базе этих разработок институтом "Омскгражданпроект" запроектированы и реализованы в Омске в 1982-95 годах около десятка подземных пешеходных переходов. Экономический эффект составил более одного миллиона долларов. В 1995-97 гг. построен железобетонный резервуар объемом 10000 куб. м для питьевой воды.

Экономический эффект - около 200 тысяч долларов.

В 1990-95 гг. по проекту института "Омскгражданпроект" осуществлено широкомасштабное строительство в районном центре Азово Омской области. На малозаглубленных фундаментах в пучинистых грунтовых основаниях возведены 64 хозпостройки для скота, гаражи и несколько трансформаторных подстанций.

Экономический эффект - около 100 тыс. долларов.

И последнее. В 1986-88 гг. в Омске реализован проект прокладки магистральных сетей теплоснабжения диаметром 520-716 мм через труднопроходимые заболоченные участки от Космического проспекта через Чкаловский поселок до пос. 40 лет Октября общей протяженностью 4,8 км на малозаглубленных фундаментах на сильно пучинистых грунтовых основаниях, что позволило почти в три раза сократить сроки строительства фундаментов и в два раза снизить их стоимость.

Перечисленные работы были высоко оценены Российской академией архитектуры и строительных наук на конкурсе научно-технических разработок в 1999 году. Разработчики этого "ноу-хау", сотрудники института "Омскгражданпроект", стали лауреатами академии.

Полагаю, что настало время более широкого применения наших ноу-хау путем разработок территориальных строительных норм (ТСН) по "Проектированию и строительству зданий и сооружений на пучинистых грунтовых основаниях". И тем самым можнона деле создать более благоприятные условия для инвестиций.

Тел. 24-41-32, т/ф. 24-23-51, ул. П.Некрасова, 3.

Лиц. ОМК N 03752 от 26.12.96, выд. Л ПАОО.

  00:04 25.05