ПЕРСПЕКТИВЫ
Вечная мерзлота не раз преподносила неприятные сюрпризы покорителям сурового края. Мерзлые грунты, будучи очень крепким основанием для строительства домов и крупных промышленных объектов, под влиянием климатического потепления и воздействия человека могут потерять свою несущую способность. Однако умные головы придумали, как строить в северных широтах, чтобы избежать трагедии.
Ученые уверены, что в арктическом регионе должно учитываться много факторов. Главный из них – циклы климатического потепления и похолодания, каждый из которых длится примерно 30-35 лет. Теплый климат, растепляя верхние слои грунта, способен повлиять на несущую способность фундаментов. На Ямале это особенно опасно, поскольку в краю нефтегазодобычи размещены крупные стратегические объекты. Ошибки при проектировании могут стать роковыми. Поэтому при строительстве в первую очередь необходимо предусмотреть, как поведет себя грунт в случае потепления.
О появлении таликов под новым аэропортом в Салехарде специалистам стало известно уже после того, как здание было смонтировано и установлен его купол. Из-за неправильно проведенных изыскательных работ к фундаменту пришлось возвращаться снова.
Иногда приходится "спасать" и некоторые скважины. В Тюменском научно-производственном объединении по производству систем термической стабилизации рассказали, что во время эксплуатации одной из ямальских скважин грунт стал оттаивать и проседать. Скважина начала проваливаться. Ее работу остановили. Грунт пришлось замораживать искусственно. Только после этого скважина снова заработала.
По словам тюменских проектировщиков, несущая способность свай, погруженных в мерзлый грунт, может быть в несколько раз выше, чем в талом грунте. Тогда длину свай можно существенно сократить, а то и вовсе отказаться от их применения при строительстве резервуаров, пождепо, складов, теплых стоянок.
Уже много лет на Севере применяется система термостабилизации, при помощи которой грунт замораживают искусственно. При строительстве фундаментов и оснований промышленных объектов устанавливаются охлаждающие горизонтальные и вертикальные системы. Они состоят из подземных охлаждающих труб и надземного теплообменника. Для их работы не требуется электроэнергия. На этапе проектирования сразу же учитываются возможные снежные заносы, воздействие ветра и закладывается погрешность на потепление.
У многих строителей эта система ассоциируется с дополнительными расходами, связанными с установкой специальных устройств для сохранения вечной мерзлоты от растепления. Но проектировщики убеждают: при строительстве с использованием термостабилизации экономия может составить 15-30% от общих затрат и около 50% – от затрат на устройство фундамента.
Бессвайное строительство резервуаров с фундаментами уже используется на Бованенковском, Ванкорском, Харасавэйском, Уренгойском, Юбилейном, Ямбургском, Заполярном, Самбургском, Южно-Хыльчуюском, Сандибинском, Пякяхинском месторождениях.
Применение систем термостабилизации возможно не только на промышленных, но и при строительстве социальных объектов, торговых центров и жилых домов, уверены тюменские проектировщики. Однако на Ямале часто применяется традиционное техническое решение – проветриваемое подполье. Здание возводится на сваях, чтобы тепло от него не влияло на мерзлоту. Но этот метод строительства, по словам специалистов, неэффективен в условиях мерзлых грунтов и совершенно не управляем в нестандартных ситуациях.
Системы термостабилизации позволяют отказаться от проветриваемого подполья под зданиями. Это дает возможность строить широкие торгово- развлекательные и спортивные центры, жилые и офисные дома с подземной парковкой, устраивать технические подполья для защиты и обслуживания инженерных коммуникаций. И это важно. Ведь в настоящее время северные города существенно уступают по уровню комфорта южным областям и воспринимаются лишь как место для временного пребывания – заработать денег и уехать.
Проектировщики задаются вопросом, почему сегодня, когда на вооружении у науки есть технологии, позволяющие строить жилые дома и социальные объекты без свай, без высоких пандусов, с техническими этажами и подземными парковками, многие здания в арктическом регионе возводятся по старинке? Ответ прост. "Строительство объектов в округе ведется в основном за счет средств регионального бюджета, и большая часть строящихся зданий относится к социально значимым, возведение которых в РФ строго регламентировано. Любое нововведение должно быть серьёзно исследовано и проверено временем. Сейчас строительство в условиях вечной мерзлоты осуществляется согласно СНиПам. За несколько десятков лет они зарекомендовали себя как оптимальные для экстремальных климатических условий Арктической зоны, куда отнесен наш округ", – говорят в правительстве ЯНАО.
Там также утверждают, что из- за специфики грунтовых условий строительство на Ямале ведется с применением свайного основания. Выбор строительных площадок и проектных решений оснований и фундаментов производится на основании технико- экономического сравнения с учётом их затрат и надёжности.
Замораживание грунта уже широко применяется в северных регионах России. Поскольку холода в Арктике в избытке, укреплять основания можно даже там, где вечная мерзлота слабая либо вообще отсутствует, изменять принципы строительства на севере и тем самым создавать комфортные условия для работы и жизни людей, свести к минимуму необходимость работников выходить на суровый мороз.
Академик РАН, мерзлотовед Владимир Мельников говорит: «Строительство на Ямале любого объекта не может вестись по прописанным ранее нормам. Они все должны быть экспериментальными. Для каждого здания – свое изыскание. Кроме геодезистов и нефтяников, необходимо привлекать специалистов, которые знают, что такое сезонное протаивание и переувлажненные грунты. Как сохранить главный ресурс – территорию, сегодня человеку известно. Только нужно вовремя это делать».
Поиск наиболее выгодных технологий продолжается. А в это время снова наступил очередной цикл похолодания. Он, конечно же, не сможет полностью защитить вечную мерзлоту от тепла, которое излучают промышленные объекты и здания, но на ближайшие 30 лет станет союзником всех, кто готов сделать жизнь на Ямале комфортной и счастливой.
Виктория АХРЕМЧУК
