- Как строятся в нашей стране здания, устойчивые к землетрясениям?
- В России есть несколько сейсмоопасных регионов с нормативной сейсмичностью 6 и более баллов. Это Камчатка, Южный берег Крыма, Кавказ (Чечня, Дагестан, Ингушетия, Северная Осетия и т.д.), район озера Байкал, остров Сахалин и другие. Для таких регионов разработано множество нормативных документов. Проектную документацию на строительство в каждом из них, в том числе и в Крыму, рассматривает Главгосэкспертиза. Есть закон о техрегламенте безопасности зданий и сооружений. Строения должны быть спроектированы и построены так, чтобы в ходе их эксплуатации опасные природные процессы и явления не вызывали угрозы жизни или здоровью людей, их имуществу и природе.
- А такую опасность можно заранее оценить?
- Наши специалисты уже более четверти века применяют технологию микрогеодинамических исследований. Она позволяет решать многие практические задачи в области инженерной геологии, экологии и экологической безопасности инженерных сооружений, в горном деле, а также в рудной и нефтяной геологии. С ней мы обследовали более тысячи объектов на территории Украины, России, Казахстана, Армении и дальнего зарубежья (Индия, Южная Корея). По итогам исследования можно подобрать технически возможные решения фундаментов, конструкции, материала и размера фундаментов, подпорных сооружений и стен подвалов... Также мы даем обоснование рациональной привязки вновь проектируемых зданий или сооружений к конкретным условиям местности, оцениваем потенциальную опасность в случае природных катаклизмов.
- То есть, любое «спокойное» место может оказаться потенциально опасным?
- По современным представлениям, вся земная кора разбита на блоки различных размеров. Они находятся в постоянном движении. Нет ни одной точки на земной поверхности, которая оставалась бы в состоянии покоя и не испытывала какого-либо движения. Одни участки земной коры медленно опускаются, другие поднимаются, третьи нагромождаются друг на друга или расходятся. Такие процессы происходят очень и очень медленно, со скоростью в несколько миллиметров (реже сантиметров) в год. Границы между блоками земной коры различной тектонической активности - это геодинамические зоны. В их пределах породы испытывают повышенные напряжения, деформируются, идет их интенсивное разуплотнение. Далеко не всегда геодинамические зоны отчетливо отображаются в рельефе поверхности. Если геодинамическая зона пересекает какое-либо сооружение или любой другой объект или оно в ней расположено целиком - это потеря механической прочности. Порой возникают побочные явления с нежелательными последствиями для экологии, во много раз превышающими ущерб от самого разрушения.
- Какие, например?
- Можно вспомнить объект «Полусфера». В 1985-м в городе Истра Московской области, после сдачи этого испытательного стенда в эксплуатацию, обрушился купол. В 1981 году в Донецке деформировано здание третьего корпуса Донецкого государственного технического университета и разрушен жилой дом. После землетрясения в Ленинакане и Спитаке в 1988 году, было установлено: разрушенная часть зданий соответствовала положению геодинамических зон и узлов их пересечения. На Урале летом 1989 года два встречных пассажирских поезда вспыхнули от взрыва огромного количества газа. Он накопился в низине из-за утечки в неисправном магистральном трубопроводе. Погибло более тысячи человек. Год спустя было выполнено геодинамическое изучение территории. И выявлено пересечение активных геодинамических зон растяжения. Одна как раз пересекала место образования трещины на трубопроводе. Труба деформировалась именно в этом месте. К слову, значительное количество крупных аварий на магистральных нефте- и газопроводах происходит в местах пересечения ими геодинамических зон. Кстати, исследованиями, выполненными в последние годы ведущими специалистами Украины и России, установлено, что причиной катастрофы на Чернобыльской электростанции (ЧАЭС) стала тектоническая активность кристаллического фундамента в районе ее расположения. Обнаруженные данные и их тщательный анализ свидетельствуют о том, что за несколько секунд до взрыва на IV блоке ЧАЭС в районе станции произошло локальное землетрясение, которое могло существенно повлиять на ход технологических процессов и в условиях нестабильного режима реактора привести к взрыву. Проведенные в 1991 году (через 14 лет после пуска станции в эксплуатацию и спустя 5 лет после катастрофы) детальные сейсмические исследования позволили установить, что промплощадка ЧАЭС находится в зоне пересечения двух систем региональных разломов мантийного заложения - Южно-Припятского и Тетеревского. Узел пересечения упомянутых разломов расположен на расстоянии 10-15 км восточнее промплощадки ЧАЭС. По мнению ученых, он может считаться наиболее вероятным очагом локального землетрясения, зафиксированного за 10-15 секунд до взрыва на IV блоке ЧАЭС тремя ближайшими (в радиусе 100-180 км) сейсмическими станциями. В то же время другие, более удаленные сейсмостанции Украины и Беларуси не зафиксировали упомянутое сейсмическое событие, так как его магнитуда была сравнительно низкая. То есть, в планетарном масштабе землетрясение имело весьма незначительный и локальный характер, и, тем не менее, оно обеспечило глобальные экологические последствия.
- Получается, что традиционные нормативные методы инженерных изысканий, практикуемые в настоящее время, недостаточны для достижения указанной цели?
- Применяемый сегодня в большинстве случаев отбор образцов грунтов и пород из редкой сети скважин с последующим лабораторным изучением физико-механических параметров проб дают точечную, но весьма ограниченную информацию. Она не может охарактеризовать геодинамику горного массива в целом и, следовательно, не обеспечивает достоверного прогноза возможных негативных последствий ее влияния на техногенные объекты. Для обеспечения устойчивости и экологической безопасности инженерных объектов необходимо выполнять геодинамическое картирование геофизическими методами при выборе площадок под строительство, а для действующих объектов - геодинамический мониторинг (оценка ситуации, прогноз развития, разработка защитных мероприятий и их реализация). Концепция влияния геодинамических процессов геологической среды на техногенно-экологическую безопасность эксплуатации сооружений неоднократно подтверждена специалистами нашего предприятия на различных объектах гражданского и промышленного назначения: трубопроводного, автомобильного и железнодорожного транспорта, промышленных предприятий, гидротехнических сооружений, жилых комплексов и их инфраструктуры, при проведении геодинамического мониторинга оползневых процессов, при нарушении устойчивости зданий и сооружений, при поиске и разведке месторождений трещинных и термальных вод, полезных ископаемых…
- Что мешает использовать разработанную специалистами вашего предприятия концепцию влияния геодинамических процессов геологической среды на техногенно-экологическую безопасность эксплуатации сооружений в обязательном порядке? Ведь при том же землетрясении это поможет спасти человеческие жизни и инфраструктуру, не допустить экологическую катастрофу.
- Проведенный анализ отечественной практики изысканий, проектирования и эксплуатации инженерных сооружений показывает, что, с одной стороны, не всегда в достаточной мере выполняются требования нормативных документов. С другой стороны, существующие нормы и правила во многом отстают от запросов современного производства и требований охраны окружающей среды, так как в них не предусмотрено изучение геоморфологической, неотектонической и структурной характеристики коренных пород и обязательное геодинамическое картирование при выборе площадок под строительство зданий и сооружений. Для действующих объектов не предусмотрен геодинамический мониторинг (оценка ситуации, прогноз развития, разработка защитных мероприятий и их реализация). Если коротко: существующая нормативно-законодательная база не регламентирует обязательное геодинамическое картирование при изысканиях и проектировании объектов различного назначения, а также их эксплуатации и реконструкции. Землетрясения в Турции и Сирии наглядно показывают, что имеющиеся у нас нормативные документы требуют доработки и детализации.
