И для создания базы надо возродить масштабный мониторинг вечной мерзлоты, разрушенный в начале века
Основная проблема строительства зданий, сооружений, объектов инфраструктуры в Арктической зоне – мерзлота. Точнее её регулярный мониторинг. Это для обывателя мерзлота – замёрзший грунт, для специалистов – «живая» субстанция, строить на которой очень сложно.
Ещё сложнее предусмотренное проектом дальнейшее содержание построенных сооружений и инфраструктуры. В 2020 году из резервуара на территории ТЭЦ-3 (электростанция принадлежит компании НТЭК, входящей в состав «Норникеля») из-за разгерметизации, которая произошла вследствие ненадлежащего надзора за состоянием производственных сооружений, наружу вылилось около 21 тыс. тонн дизельного топлива, из которых 6 тыс. тонн попали в почву, а 15 тыс. тонн – в окружающие водоёмы. Отсутствие регулярного надзора – прямое следствие разрушения системы геотехнического мониторинга вечной мерзлоты в Норильске в постсоветское время.
«В Норильске была уникальная подземная научная лаборатория. Другие «мерзлотные» города – Воркута, Салехард, Магадан – пользовались опытом Норильска, потому что вся научная база была сконцентрирована здесь. С 1959 в городе действовал Норильский отдел Красноярского института «ПромстройНИИпроект». В середине 80-х он перешёл в состав Всесоюзного НИИ оснований и подземных сооружений в качестве норильского филиала, но в 2010 его закрыли. Примерно в том же году с территории города ушло УНСОФ – Управление по надзору за состоянием оснований и фундаментов. Эти две организации вместе с институтом «Норильскпроект» (генеральным проектировщиком Норильска) стояли на страже проблем с фундаментами, – вспоминает Алигюшад Керимов, ведущий эксперт по строительству в условиях мерзлоты, директор АНО «Научно-исследовательский центр изучения мерзлоты «Экофундамент» им. М. В. Кима» и НПО «Фундамент».
В конце июня этого года Государственная Дума приняла закон о создании системы мониторинга многолетней мерзлоты в России. Она должна покрыть 65% территории страны, где, так или иначе, присутствуют многолетнемёрзлые грунты. Но проблема госмониторинга заключается в количестве скважин на такую огромную территорию. По нормативам для такой агломерации, как Норильск, считается достаточно одной скважины. Поэтому определяющую роль должны играть региональные системы мониторинга. В Норильске на территории от Талнаха до Дудинки уже создана региональная система фонового мониторинга мерзлоты, в которой для анализа данных используются 24 скважины глубиной от 10 до 200 метров. В этом году учёные сняли первую информацию с восьми мерзлотных полигонов, она и станет «нулевой точкой отсчета».
Финансировал проект Норникель и фактически сейчас система работает на интересы этой компании. Норникель уже отчитывается, что за четыре года закрыл геотехническим мониторингом больше трети своих объектов из 1600 (затратив на них больше 3 млрд. рублей). Компания обещает, что к архивным данным мерзлотных наблюдений ещё советских времен будет сохранён доступ, как для учёных, так и для практиков.
Получение доступа к данным наблюдения и исследования мерзлоты для города Норильска жизненно необходимо. Согласно «Итогам социально-экономического развития Норильска за 2023 год» половина жилого фонда города – дома возрастом от 30 до 50 лет. Только за 2023 год число аварийных домов выросло почти в два раза. Количество жилых зданий на «особом контроле» по состоянию грунтов и несущих конструкций выросло на 9 – до 274, из которых 67 с прогрессирующими деформациями, а 179 с разрушениями несущих конструкций (по материалу). Это и есть влияние вечной мерзлоты.
Уже на будущий год должна начаться реализация федерального проекта опорных городов арктической зоны, куда вошли и Норильск с Дудинкой. А это масштабная стройка и модернизация действующей инфраструктуры. Строить без надлежащего изучения мерзлоты – гарантировано плодить аварийные объекты в ближайшем будущем, как жилые дома, так и инженерную инфраструктуру.
«В Арктике температура меняется практически в три раза быстрее, чем температура в центральной России. Всё это будет влиять не только на растительность, но и на температуру мёрзлых грунтов. А именно она важна нам, потому что несущая способность зданий и сооружений зависит от температуры, чем она ниже, тем устойчивость здания выше. Когда проектировались все здания в НПР в 1960-1980 годы – никто в строительных нормах не учитывал те тренды потепления, которые могут быть. А сейчас со временем люди осознали, что здание начнёт выходить из строя без каких-то адаптационных, реабилитационных мероприятий, которые позволят их эксплуатировать дальше», – комментирует директор НИЦ технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ имени Н. М. Федоровского Павел Котов.
В качестве эксперимента в городе по инициативе трёх сторон: Норникеля, мэрии и учёных из Московского Государственного Университета и Заполярного Государственного Университета – была создана межведомственная экспертная комиссия. Пока её можно назвать экспериментальной. Сегодняшняя практическая задача комиссии – выработать решение по реконструкции одного из аварийных зданий:
– 30 последних лет дали очень мало специалистов, которые занимались изучением мерзлоты именно для строительных вопросов. Возникает очень много инженерных вопросов, увеличивается количество аварий в северных городах. Это связано и с глобальным потеплением климата, и с неправильной эксплуатацией. Но как восстанавливать эти здания, как определять важнейшие характеристики для расчётов? К сожалению, многие этого не умеют, да и вообще методик нет. Наша наука отстала. А когда-то у нас была очень сильная школа мерзлотоведения. Сейчас остались единицы специалистов. И очень важно этот потенциал не потерять, объединить и привлекать молодежь с тем, чтобы была какая-то точка роста, центр кристаллизации. Вторая причина, по которой создана комиссия, скажу откровенно: в наш век рыночных отношений любые вещи могут носить элементы лоббирования. Знаете, кто-то хочет пропихнуть подрядчика своего, какую-то организацию… Сама структура комиссии исключает такую возможность, потому что здесь эксперты из разных организаций и единого интереса здесь априори нет, – рассказал корреспонденту «Сибирского.Новостного» зам. директора московского Института прикладной механики РАН, зав. лабораторией геомеханики Михаил Королёв.
Подобная комиссия долгое время существовала при московском правительстве, приводя к единому знаменателю все задумки по реконструкции и реновации столицы, путём их скрупулёзной экспертной оценки незаинтересованными в конкретной стройке лицами. По словам учёного, в комиссии собрались впервые в истории Норильска все люди, которые много лет работают в строительстве в самых разных регионах, в том числе и в зоне мерзлоты, и владеют экспертизой в самых разных направлениях и сферах. Есть, например, замечательные расчётчики, которые могут считать любые модели, есть экспериментаторы, есть эксперты по фундаментам, и те, кто занимается обследованием зданий, геотехническим мониторингом сооружений, и наконец, инженеры и технологи-практики.
– Мы говорим, что в городе проблемы. Но я точно знаю, что и город, и Норникель не обладают точной информацией по состоянию всех зданий. Только примерное представление, отрывочные сведения. А по идее неплохо бы иметь некий электронный каталог. Когда вы знаете, какое здание, этажность, конструктивные схемы, кем построено, на чём стоит, какие сваи, имел ли проблемы фундамент, какие ремонты были, в каком оно состоянии по эксплуатации… Словом, жизненно необходимо иметь актуальный электронный паспорт здания со всей его историей, подробностями проекта и хроникой эксплуатации, – резюмировал Михаил Королёв.
Денис Бородин
Фото автора и пресс-службы ЗГУ
