Глобальное потепление климата и таяние вечномерзлых грунтов — одна из причин, по которым Минстрой РФ к 2020 году намерен создать новые регламенты для строительства в Арктике. Другая причина — необходимость введения новых правил эксплуатации зданий на территориях вечной мерзлоты, так как техногенные факторы непосредственно влияют на устойчивость фундаментов.
Отрицательная температура — вечная мерзлота
Есть мнение, что существующие нормы строительства в Арктике становятся неэффективными из-за глобального потепления. "Есть действующие нормативы, но они не отвечают современным требованиям безопасности в контексте климатических изменений. Считается, что мерзлота вечная, но это не так. Должны быть разработаны новые подходы", — рассказал ТАСС директор норильского научно-исследовательского центра изучения мерзлоты "Экофундамент" Али Керимов. Эта компания занимается проектированием зданий для арктических условий с 1950-х годов (когда началось строительство современного Норильска).
Другие эксперты говорят, что климат в Арктике меняется уже на протяжении полувека, и за это время ничего страшного со зданиями не произошло — только если строения неправильно эксплуатировались. По словам заведующего лабораторией инженерной геокриологии Института мерзлотоведения СО РАН Дмитрия Шестернева, на территории вечной мерзлоты в России температура повышается с 1960-х годов — рост в зависимости от района составляет до 0,02 градуса Цельсия, среднегодовая температура грунта колеблется от минус 13 до минус 3 градусов.
"Глобальное потепление климата мало сказывается на изменении качества зданий, построенных на сваях. Если здание начинает разрушаться, то это либо ошибки в проектировании и изысканиях, либо неправильная эксплуатация", — сказал Шестернев.
По словам заведующего лабораторией геоэлектрики Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН Владимира Оленченко, за последние 30 лет температура вечной мерзлоты уже поднялась на 1,5-2 градуса, но проблемы с грунтами зачастую обусловлены человеческим фактором. "В Забайкальском крае, например, в Чите, мерзлота деградировала. Но это не привело к массовому разрушению домов. Обнаруженные деформации оказались связаны с ошибками в эксплуатации — мерзлоту растопили утечки воды", — сказал Оленченко.
Как сообщил ТАСС заместитель генерального директора по проектно-изыскательским работам АО "Фундаментпроект" Александр Рязанов, сооружения обычно рассчитываются на 30-50 лет эксплуатации, и за этот срок грунты не растают. "Даже при потеплении климата в ближайшие десятилетия температура останется в отрицательном диапазоне. Потепление произойдет не единовременно. Мы проводили расчеты для месторождения в Новом Уренгое, и увидели, что через 30 лет потепление может только начать сказываться на сооружениях, при этом техногенный фактор оказался гораздо сильнее", — сказал Рязанов.
Технологии на страже мерзлоты
Эксперты сходятся во мнении, что существующие строительные технологии способны защитить здания и сооружения от аварийных ситуаций, связанных с таянием грунтов. Потепления надо опасаться куда менее серьезно, чем техногенных воздействий на мерзлоту.
По мнению эксперта "Фундаментпроекта", важно ответственно подходить к выбору мест под застройку — мерзлота не сплошная, а чередуется с талыми участками. "Обычно на Севере строят сооружения с вентилируемым подпольем на сваях, чтобы сохранить мерзлоту. Если такое здание поставить на талый участок, то сваи начнет выталкивать пучением из грунта из-за промерзания. Бывают случаи, когда строить надо без вентилируемого подполья — с полами по грунту, и тогда тепло идет прямо в грунт. Если строить здание на мерзлоте, то, конечно, возникает опасность, что грунт деформируется в процессе оттаивания и появятся просадки", — рассказал Александр Рязанов.
Специалисты считают, что основные проблемы строительства на Севере — расчет поведения вечно мерзлых грунтов и эксплуатация сооружений. "Меняется тепловой баланс поверхности, где-то происходит растепление вечно мерзлых грунтов, где-то их переохлаждение. Есть примеры масштабной деформации грунтов, например, при добыче нефти. Скважины очень существенно воздействуют на мерзлоту, и в итоге они выходят из строя, возникают аварии", — отметил Рязанов.
Для сохранения мерзлоты существуют специальные установки, замораживающие грунт, которые защищают фундамент от деформации, пояснили ТАСС в "Фундаментпроекте". Также в тундре для строительства применяют насыпи, которые обдуваются ветрами.
В "Заполярной строительной компании" (входит в группу "Норникель") ТАСС рассказали о решениях, которые применяются для строительства в Арктике. "Мы делаем фундаменты с опорой на скальное основание или свайные фундаменты с опорой на вечномерзлые грунты, при этом состояние мерзлоты обязательно сохраняется. Конструкции изготавливаются из стали, устойчивой к низким температурам, и в последнее время для ограждения конструкций предпочтение отдается облегченным сэндвич-панелям, которые сохраняют тепловой контур здания. Для улучшения эксплуатации зданий компания ежегодно ремонтирует значительный объем фондов", — сказал представитель "Заполярной строительной компании".
Новые требования — новые регламенты
Арктические регионы — стратегически важные территории для России, и масштабные проекты требуют новых регламентов в строительства. По предложению Минстроя РФ Минэкономразвития включило в госпрограмму по развитию Арктики проект по созданию обновленных правил для строителей. Эксперты Минстроя говорят о том, что техногенные воздействия коренным образом изменяют тепловое состояние пород Арктической зоны, и это приводит к развитию опасных процессов, которые увеличивают риск деформации или полного разрушения несущих конструкций зданий. Новые регламенты должны быть разработаны к 2020 году, Минстрой готов провести для работы комплекс научных исследований.
"Мы предложили в рамках госпрограммы по развитию Арктики провести ряд научно-исследовательских работ, подготовить базу для разработки нормативно-технической документации. К 2020 году мы должны получить определенные результаты испытаний и начать выпуск документации. Научных кадров сейчас достаточно, они готовы принимать участие в этой работе. Той нормативной базы, которая существует еще с советских времен, явно недостаточно для решения тех серьезных и стратегически важных проектов, которые сейчас уже начинают развиваться в Арктике", — сказала ТАСС заместитель министра строительства РФ Елена Сиэрра.
Как сообщил ТАСС замглавы Минэкономразвития Александр Цыбульский, инициатива Минстроя уже включена в проект госпрограммы по развитию Арктики. "В программе есть целый раздел, посвященный проведению научно-исследовательских работ по организации строительства в условиях вечной мерзлоты", — сказал он.
Подготовительные работы включат в себя изучение мерзлых грунтов. "Мы предлагаем провести исследовательскую работу по изменению температуры грунтов, в первую очередь, в крупных городах арктической зоны. В последние годы происходят изменения климата, что может спровоцировать таяние мерзлоты. Также в регионах нет постоянного мониторинга состояния грунтов, мы предлагаем обеспечить его на постоянной основе для составления карты грунтов, а также возможности прогнозирования ситуации с перспективной на 50 лет", — рассказала Сиэрра.
Минстрой в рамках подготовки регламентов также изучит российский и международный опыт применения строительных материалов в Арктике. "Планируется, что инновационные материалы будут в большинстве своем нашими (российскими — прим. ТАСС) разработками, хотя мы используем и наработки других стран из арктической зоны. У нас уже есть композитная арматура, композитные сваи — этим наши передовые компании занимаются достаточно давно", — отметила Елена Сиэрра.
Александр Рязанов считает, что России достаточно собственного опыта для создания новых технологий и стройматериалов для Арктики — более половины территорий страны занимает мерзлота, и опыт работы здесь составляет десятки лет.
"В плане технологий у других стран России заимствовать нечего. Многие государства не имеют такого опыта работы с мерзлотой, как в России. Плюс в странах Скандинавии, Канаде, на Аляске — другие условия, не такие тяжелые, как у нас", — подчеркнул эксперт.
