Шубина Д.Д., Могильный К.В.
Старший преподаватель кафедры инженерной геологии Российского государственного геологоразведочного университета им. С. Орджоникидзе (МГРИ)
Генеральный директор ООО «Автодор-Инжиниринг»
В настоящей статье рассмотрены практические вопросы взаимодействия проектных и изыскательских организаций, выявленные ООО «Автодор-Инжиниринг» в рамках работ по контролю качества трассы М12, рассматриваются причины возникающих трудностей и возможные методы их решения.
1. Введение
Современный мир развивается в условиях дифференции всех областей науки и знаний. При этом часто на стыке различных областей знаний возникают существенные трудности, но в то же время и новые достижения. Таким образом, «междисциплинарные» области представляют для современных исследователей особый интерес. В современной строительной отрасли такими междисциплинарными вопросами являются вопросы взаимодействия строителей, проектировщиков и изыскателей. Особую актуальность эти вопросы приобретают при строительстве особо крупных или протяженных объектов. Актуальность проблемы в автодорожном строительстве обусловлена в том числе высокими, все нарастающими темпами строительства, более сложными техническими решениями, сжатыми сроками выполнения работ, сложными и весьма разнородными условиями их производства на различных участках, а также участием большого количества исполнителей данных работ, в том числе и зарубежных.
2. Строительство трассы М12 «Москва – Нижний Новгород – Казань»
Трасса М12 представляет собой автодорогу протяженностью более 800 км, проходящую через Московскую, Владимирскую, Нижегородскую области, Республику Чувашия и Республику Татарстан (Рисунок 1). На всем протяжении запроектировано более 330 искусственных сооружений, в том числе уникальные мосты через реки Ока и Волга. На всем протяжении трассы было выделено 9 этапов. В проектировании объекта задействовано 8 организаций, а в выполнении изысканий – более 10.
Сегодня трасса М12 представляет собой самый масштабный инфраструктурный проект в России, который при вводе в эксплуатацию соединит между собой крупнейшие региональные центры и повысит транспортную доступность для 62 млн. человек. Очевидно, что вопросы контроля качества строительства, проектирования и изысканий на таких объектах, как трасса М12 имеют приоритетное значение.
Помимо внутреннего контроля со стороны исполнителей и государственного контроля со стороны экспертизы, контроль качества на всех этапах выполняемых работ осуществляется силами ООО «Автодор-Инжиниринг». В процессе работы по объекту М12 были выявлены основные моменты, затрудняющие производство работ.
3. Практические аспекты сложности взаимодействия проектировщиков и изыскателей
Сложности в производстве инженерных изысканий, в частности, инженерно-геологических изысканий (далее ИГИ), помимо собственно геологических проблем, обусловленных природными и инженерно-геологическими условиями, связаны также с неоднозначностью предварительных проектных решений и формальностью их представления в задании на изыскания.
Задание на инженерно-геологические изыскания, согласно нормативным документам, должно составляться на основании задания на проектирование исполнителем изысканий, и согласовываться проектировщиком и заказчиком. При этом коллективно нужно установить и сформулировать цели и задачи работ. В действительности же к этому вопросу подходят весьма формально и ограничиваются общими формулировками – например, указывают тип фундамента, иногда не уточняя даже габариты. Зачастую в начале производства работ процессы проектирования и производства изысканий идут параллельно, когда основные технические решения уточняются и дорабатываются на основе поступающей от изыскателей информации. Естественно, что при этом задание на ИГИ должно дополняться недостающей информацией, позволяющей установить на основе нормативных документов глубину бурения и объемы работ. В процессе внешнего контроля и согласования программ изысканий исполнителям работ по М12 неоднократно указывалось на отсутствие в задании такой необходимой информации как длина, ширина, заглубление фундамента, нагрузки на сваю, параметры самих свай. В планах участков трассы, приложенных к заданию, встречались противоречащие друг другу проектные решения, например, и опоры, и насыпь одновременно.
В последствии на основании задания составляется программа изысканий, в которой намечаемые виды и объемы исследований должны соответствовать поставленным целям. По сути своей программа для изыскателей должна являться таким же распорядительным документом, как и проект производства работ для строителя. К сожалению, в реальности современных изысканий намечаемые работы соответствуют в лучшем случае требованиям нормативных документов и редко отражают реальные потребности проектировщиков. Например, для расчета осадки насыпи при помощи некоторых версий программного обеспечения требуется значение одометрического модуля деформации, в то время как обычно при обработке компрессионных испытаний это значение отдельно не приводится. Иногда проектировщиков интересуют прочностные свойства грунтов, полученные не только при естественной влажности, но и в водонасыщенном состоянии, но лишь в редких случаях это прописывается в программе изысканий. Также не указывают интервал нагрузок, в котором надлежит определять механические свойства, не прописывают схемы проведения испытаний, учитывающие будущие особенности моделирования. Типичными замечаниями к программам изысканий, возникшими при выполнении контроля качества, помимо несоответствия объемов требованиям нормативных документов, явились также неполнота представленной информации, необоснованность выполняемых работ целями проектирования, несвоевременность выполнения и согласования программы изысканий.
Не получая необходимых параметров (или используя, например, параметры, полученные в других диапазонах нагрузок, или при некачественно выполненных ИГИ), проектировщики часто «перезакладываются», что приводит к завышению стоимости строительства.
Форма технического отчета по ИГИ предполагает наличие большого объема информации о геологическом строении, экзогенно-геологических процессах, геоморфологических, гидрогеологических условиях и свойствах грунтов, из которого проектировщик читает только выводы и сводную таблицу с нормативными свойствами выделенных инженерно-геологических элементов. Таким образом, более 50% данных неинформативны. Помимо ошибок и несоответствий заявленным целям, к основным недостаткам технических отчетов можно отнести отсутствие анализа получаемой информации и формальность представления данных.
4. Теоретические аспекты сложности взаимодействия проектировщиков и изыскателей
По сути, основной задачей инженера геолога является изучить и схематизировать инженерно-геологические условия, где под схематизацией понимается максимальное упрощение условий с минимальной потерей информативности [1]. В современных условиях проектирования и строительства все большее внимание уделяется моделированию, основным этапом которого является построение геомеханической модели. Здесь важно помнить, что основание (геологическая среда) не существует обособленно от сооружения, то есть нельзя схематизировать условия без четкого понимания цели дальнейшего моделирования. Здесь сложность инженерно-геологических условий и, соответственно, сложность модели будут зависеть от того, какое сооружение собираются строить, и как оно будет взаимодействовать с грунтами основания. (Ситуация, когда можно будет ввести в компьютер все возможные параметры, полученные в полевых условиях, и получить любой результат, еще очень далека от действительности). Именно взаимопонимания на данный момент не достает в строительной отрасли, и его нехватка частично компенсируется за счет осуществления внешнего контроля качества.
В настоящий момент специалистов в строительной и изыскательской отрасли, которые одинаково хорошо разбирались как в вопросах геологических дисциплин, так и проектирования, чрезвычайно мало. Такими специалистами становятся люди в каждой специальности, которые осознают проблемы взаимодействия и оторванности специалистов друг от друга, получая необходимое дополнительное образование. Такими профессионалами становятся представители каждой специальности, которые, имея большой опыт производственной работы и осознавая проблемы взаимодействия и обособленности специалистов изыскателей и проектировщиков, получают необходимое дополнительное образование.
Дефицит таких специалистов ощущается и в дорожном строительстве. Линейные объекты на всем своем протяжении пересекают участки с разнообразными природными условиями. При проектировании и строительстве таких объектов необходимы специальные знания, которые позволят оценить эффективность одних и тех же принципиальных проектных решений в различных инженерно-геологических условиях. Кроме того, изыскания, выполняемые различными организациями на разных участках одного и того же объекта, должны быть каким-то образом унифицированы в плане представления информации. И на данный момент эти вопросы стоят также остро, как и качество изысканий.
Еще одним важным вопросом являются требования к инженерно-геологическим изысканиям, предъявляемые нормативно-техническими документами. Несмотря на попытки оптимизировать и уточнить требования, основная часть переписывается из нормативных документов предыдущих редакций и не обоснована с точки зрения современных потребностей проектирования. В первую очередь эти требования должны быть продиктованы потребностями проектирования, и соответствовать принципу минимальных затрат при максимальной информативности. Логично, что для их актуализации также следует привлекать специалистов, имеющих специфические знания как в изысканиях, так и в проектировании.
Корни проблемы, а значит и способы ее решения, кроются в различиях в образовании и профессиональной подготовке специалистов.
Обучающиеся инженерно-геологической специальности на первых курсах изучают преимущественно естественно-научные дисциплины, а также основные дисциплины геологического цикла. И с третьего курса начинают изучение специальных дисциплин, в том числе и механику грунтов и инженерные сооружения. В полном объеме читается курс грунтоведения, в котором детально рассматриваются причины формирования грунтов с теми или иными свойствами. При этом особенностям проектирования и расчетам оснований и фундаментов в силу ограниченных возможностей учебного процесса не уделяется достаточного внимания.
Напротив, студенты строительных специальностей, в рамках изучения геологии уделяют внимание строению Земли, классификации горных пород и минералов и, в лучшем случае, геологическим процессам, т.е. тем основам геологии, которые к инженерной геологии имеют весьма посредственное отношение или охватывают лишь ограниченную ее часть. В гораздо большем объеме изучается механика грунтов, но здесь единичный объем грунтовой толщи рассматривается не как многокомпонентная сложная система со своей структурой и свойствами, а уже опосредованно [4]. Процессы, приводящие к формированию свойств грунтов попросту игнорируются. Таким образом, имея один и тот же объект исследования, предмет исследования выпустившиеся специалисты имеют разный. И, к сожалению, не всегда в полной мере понимают цели и задачи друг друга, что и приводит в последствии к практическим трудностям при выполнении изысканий и проектировании. В развитии современного образования всё еще необходимо следовать завету В.И. Вернадского, высказанному им еще в 1913 году: о «необходимости быстрой и полной передачи завоеваний науки и техники по возможности широким слоям молодого и взрослого поколения, введение их в общее сознание и этим путем быстрое использование в жизни полученных результатов» [3].
На данный момент вышеперечисленные вопросы частично решаются за счет осуществления внешнего контроля качества выполняемых работ. Но в целом, решение проблемы видится авторам в большем вовлечении в изучение программ смежных специальностей в рамках профессиональной подготовки кадров, дополнительном обучении уже сложившихся специалистов инженеров-геологов и проектировщиков, организации и участии в межотраслевых форумах и конференциях.
5. Выводы
Опыт осуществления контроля качества на крупных транспортных объектах позволяет оценить основные проблемы, возникающие при взаимодействии различных проектных и изыскательских организаций. Их причины кроются не в недобросовестности и неквалифицированности исполнителей, а скорее в фундаментальных различиях в профессиональной подготовке специалистов. Решение возникающих трудностей видится авторам в необходимости подготовки специалистов геотехнической направленности совместно с осуществлением квалифицированного внешнего контроля качества проектно-изыскательских работ.
Список использованных материалов
1. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М., Недра, 1981, 256 с.
2. СП 446.1325800.2019, М., Госиздат, 2020.
3. Вернадский В.И. Задачи высшего образования нашего времени. // Вестник воспитания. — 1913. — №5. — С. 1—1а.
4. К. Терцаги. Строительная механика грунта на основе его физических свойств. — М., 1933