Подземный Саратов: «сюрпризы» и «репризы
Сегодня в Саратове не редкость такие явления, как заклинивание кабины из-за перекоса шахты лифта, провалы в асфальте и «пляшущие» столбы, трещины в зданиях или канализационные стоки, текущие не в городские коммуникации, а в подвалы домов. Мало кто задумывается о том, что эти факты одного порядка, что они свидетельствуют о развитии неблагоприятных процессов, связанных с подъемом уровня подземных вод и изменениями геологической среды. Скрытая от обывателя часть города полна тайн и неприятных сюрпризов, повторяющихся с угрожающей частотой и небезопасных для жителей. Что же там происходит? Какие проблемы города зеркально отражает его андерграунд? Наш корреспондент Ольга Никитина попыталась это выяснить у доктора технических наук, профессора СГТУ, генерального директора ЗАО «НППП «ГЕОТЕХНИКА-СПИ», председателя Саратовского регионального отделения российского и члена международного геотехнического обществ, эксперта государственной историко-культурной экспертизы Алексея Савинова.
Мнимая экономия
Алексей Савинов называет себя по-старому «фундаментщиком», хотя в современном понимании геотехника, как направление прикладной науки, которым он занимается, охватывает инженерную геологию, механику грунтов, основания и фундаменты, а также технологию их изготовления. Современным геотехникам приходится решать много проблем, связанных с распространенным интенсивным уплотнением застройки, сохранением объектов культурно-исторического наследия. Это требует усиления фундаментов, разработки и внедрения новых технологий, но, прежде всего — знаний о состоянии и возможных изменениях геологической среды.
— Централизованных комплексных научных исследований грунтового основания в масштабах всего Саратова никогда не проводилось, — сразу заявил Алексей Валентинович. — Традиционные изыскания выполняются под конкретный объект, да и то зачастую не в полном объеме и не фиксируют объективную картину. Кроме того, даже разрозненная информация об изменениях геотехнической ситуации никем не собирается, не обрабатывается и не анализируется. В итоге строительство новых зданий в городе выполняется без прогноза на будущее, а многие эксплуатируемые сооружения приходят в аварийное состояние из-за неучтенных при проектировании изменений в несущей способности грунтов и варварских условий эксплуатации. Примером могут служить несколько 9-этажных жилых домов в Ленинском районе, пришедших в аварийное состояние из-за многочисленных затоплений подвалов кипятком. Велик и «творческий вклад» заказчиков, вносящих изменения в проект без согласования со специалистами. Один из примеров — 12-этажный жилой дом рядом с главным корпусом аграрного университета. Рассчитанный на девять этажей, а выстроенный на три больше, дом дал серьезную осадку, пришлось значительно укреплять фундамент. По причине значительных нарушений при строительстве, в том числе, он не заселяется несколько лет.
Плотины подземелий
По словам Савинова, Саратов изначально строился на основании из известковистых суглинков, которые считаются очень прочными, но при одном условии — отсутствии воды. Эта порода макропористая, как кусок сахара, и при намокании проявляет коварные для фундаментов просадочные свойства.
— Полтора века на прочных сухих грунтах возводились каменные здания, а в советское время многие из них надстраивались на 1-2 этажа без всякого риска, — рассказывает Савинов. — Грунты стали активно проявлять свой опасный «характер» в 1960-е годы, когда режим подземных вод был коренным образом нарушен, и уровень их с глубины более 15 метров стал резко подниматься со скоростью от 0,5 до 1,5 м и более в год. В настоящее время он практически стабилизировался на критических для застроенных территорий глубинах от 5 до 2,5 м, а на значительной части остальной территории города — продолжает подниматься.
— Результатом подтопления города стала изменившаяся инженерно-геологическая и гидрогеологическая среда, — продолжает ученый. — К подтоплению привело разрушение существовавших дренажных систем и ливневой канализации, засыпка оврагов, русел мелких ручьев и речек, служивших естественными дренами для грунтовых и поверхностных вод, колоссальные потери из водонесущих коммуникаций. В конце 1990-х гг. утечки из водопроводных сетей измерялись десятками миллионов кубометров! Забивка свайных фундаментов, массовое возведение тяжелых многоэтажных зданий с глубокими подвалами и подземных сооружений привели к появлению своеобразных подземных плотин поперек природных грунтовых потоков, полностью нарушавших сложившиеся пути фильтрации. И до сих пор этот фактор не учитывается при планировании застройки территории города, например, при строительстве зданий вдоль Глебучева оврага.
— В результате быстрого подъема подземных вод началось намокание суглинков, изменение их физико-механических свойств, и вместо высокопрочных твердых пород образовалась мощная толща (до 40 м) водонасыщенных слабых грунтов, расчетное сопротивление которых уменьшилось в 4-5 раз. Когда мы, например, делали полевые испытания грунтов статическим зондированием при реставрации Саратовского художественного музея имени Радищева, зонд буквально проваливался в пустоту, показывая нулевые значения! Вследствие этого в последние годы начались деформации даже зданий массовой застройки 1950-1970-х годов. Еще более опасная ситуация складывается с уникальными зданиями исторической застройки: инструментальные наблюдения показывают, что «фоновые», то есть не связанные с новым строительством или другими негативными воздействиями, осадки этих зданий достигают 2 см в год, и невозможно сказать, когда они прекратятся. «Накопленные» за время эксплуатации неравномерные осадки достигают фантастических величин. На 2000 год они составили: для дома В.Д.Вакурова (СГАУ на Театральной площади, 1—угол Радищева) — 43 см; для комплекса зданий окружного суда (пересечение улиц Радищева и Московской): здания СОШ №4 — 41 см, здания татарской гимназии — 94 см. Пришло в полную непригодность и не подлежит восстановлению здание художественной школы на Театральной площади, разрушаются гостиницы «Россия» и «Европа», украшены трещинами здания театра оперы и балета, Дома офицеров (Саратовское коммерческое собрание), городской администрации (доходный дом Бендера). А ведь это здания-памятники, наша история, лицо города!
Отдельные проекты не решат проблемы в целом
— Традиционное усиление фундаментов с помощью их уширения или улучшение свойств оснований за счет их осушения при устройстве обычных дренажей для таких зданий не будут эффективными, — уверен Алексей Валентинович. — Дело в том, что просадка и последующее уплотнение грунтов начинается на большой глубине, на нижней границе сжимаемой толщи, и продолжается много лет при подъеме подземных вод до полного ее водонасыщения. Значительное снижение уровня воды при обычном дренаже вызовет быстрое уплотнение грунта и резкое оседание здания уже не на 2 см, а много больше, со всеми последствиями для несущих конструкций.
Наиболее эффективными способами снижения скорости осадок зданий, по мнению Савинова, могут служить современные методы усиления фундаментов. Один из них использован в 2000 году впервые в России в подобных грунтах — метод горизонтального лучевого дренажа в районе художественного музея имени Радищева. По этой технологии горизонтального бурения на глубине 9-11 м прокладываются трубы длиной до 200 метров с отверстиями для отвода воды, которые в виде лучей отходят от вертикального бетонного колодца. Этот метод позволяет не понижать, а стабилизировать уровень подземных вод на значительной площади и в результате уменьшить скорость и неравномерность осадок сразу нескольких десятков зданий, расположенных на этой территории.
Сложность выбора методов борьбы с подтоплением состоит еще и в том, что процесс этот не завершился. Вот почему городу необходимо наблюдать за изменениями геологической среды. Правда, попытки системно подойти к решению проблемы, организовать геотехнический мониторинг предпринимались по настоянию специалистов, разрабатывалась программа инженерной защиты.
— Насколько я знаю, сегодня даже регулярных наблюдений за осадками никто не ведет, осадочные марки на зданиях повреждены или уничтожены, а реперные точки на Театральной площади давно завалены мусором. Богатейший архив информации о грунтах, накопленный в советское время специалистами ведущей изыскательской организации «ПриволжТИСИЗ», остается невостребованным, а само учреждение, вместо того чтобы решать крупные государственные задачи, с трудом борется за существование. Уходит и та категория профессионалов, которые могли мыслить стратегически в масштабах города, — с горечью подводит итог разговора Савинов. — Управление инженерной защиты Саратова, администрация города не имеют ни средств, ни соответствующих специалистов, ни, скорее всего, желания заниматься этой бедой в комплексе. Здание мэрии укрепляли три раза, а оно продолжает «трещать». Можно еще три раза деньги потратить, но отдельные единичные проекты по усилению отдельных фундаментов не решат проблемы в целом.
