«Оценить последствия падения астероида, в принципе, задача несложная»

— Безусловно, 2020 год был непростым. Из-за сложной эпидемиологической ситуации в Москве и Подмосковье были скорректированы графики производства строительных работ, в некоторых случаях даже приостановлены работы на объектах. Но востребованность в контроле за безопасной эксплуатацией сооружений транспортной инфраструктуры при строительстве сохранилась, а следовательно, работой были обеспечены и специалисты, осуществляющие обследование технического состояния эксплуатируемых сооружений и геотехнический мониторинг.

Мы постарались найти положительные стороны в сложившейся ситуации и извлечь определенную пользу. Оказалось, что многие важные вопросы можно решать удаленно. Это дало нам возможность пересмотреть, переосмыслить организацию рабочего процесса и выявить слабые места на случай новой волны COVID-19 или другого вируса.

— Более того, за этот период наши доходы выросли в полтора раза. Если, допустим, в 2019 году у нас было порядка ста договоров, то в 2020-м их стало 150.

Однако анализа роста обращений мы не проводили. Не хотелось бы, чтобы это ассоциировали с пандемией. Мы все-таки уверены, что это результат нашей качественной и успешной работы.

— Одним из самых успешных, который мы завершили, стал известный автодорожный Рокский тоннель в Северо-Кавказском федеральном округе. В нашу задачу входило сделать обследование технического состояния самого тоннеля и тоннельных выработок с определением прочностных параметров конструкций, параметров их армирования неразрушающими методами, включая геофизические. Результаты своей работы мы успешно защитили в государственной экспертизе. Сам проект подразумевает прокладку линии электропередачи (ЛЭП) для повышения надежности энергоснабжения Южной Осетии. Проект планируют ввести уже в 2021 году. Сейчас республика полностью обеспечивается российской электроэнергией из соседней Северной Осетии за счет линии электропередачи через Рокский перевал.

Это единственный источник электричества для Южной Осетии. При этом ее население регулярно остается без электричества из-за аварий на подстанции или профилактических ремонтных работ. Вопрос строительства резервной ЛЭП прорабатывался несколько лет совместно с югоосетинскими и российским специалистами. В результате самым приемлемым вариантом для решения проблемы стало проведение линии через Рокский тоннель.

— Москва — динамично развивающийся город, большинство наших объектов в ней связаны с новым строительством, реконструкцией или реновацией городской и транспортной инфраструктуры. Мы часто сталкиваемся с вопросами нового строительства или реконструкции объектов в технической зоне метрополитена, в связи с чем регулярно проводим обследования технического состояния и мониторинг эксплуатируемых сооружений Московского метрополитена в зоне влияния строительства, способствуя тем самым надежной эксплуатации метрополитена и безопасному ведению работ на объекте. Мы участвуем в таких проектах, как Юго-Восточная хорда, Северо-Восточная хорда, Северный дублер Кутузовского проспекта, работаем также с МЦД и МЦК в проектах интеграции метрополитена с железной дорогой в рамках транспортно-пересадочных узлов. В Москве сложно назвать какой-то один наиболее значимый для нас проект, можно сказать, что все они являются интересными и требуют научно-технического сопровождения.

— В практике строительства возможно всё, усилия проектировщиков и строителей должны быть направлены на исключение недопустимых событий в период строительства и эксплуатации объекта с учетом окружающей застройки. Проекты должны предлагать решения и мероприятия, гарантирующие безопасное строительство и эксплуатацию, и проходить государственную экспертизу с положительным результатом. У нас, как правило, в рамках нашей работы сложностей не возникает.

— Возможны. В некоторых случаях, например при выполнении геотехнических расчетов влияния строящегося сооружения на существующие объекты, может быть получен отрицательный для зказчика результат, показывающий недопустимое влияние на существующие объекты. В таком случае потребуется доработка проекта в части конструктивно-технологических решений или даже в части переноса сооружения в другие границы, что может оказаться нерентабельным и нецелесообразным. Либо возможно предусмотреть проектом дополнительные компенсирующие мероприятия. Например, это может быть дополнительное усиление существующих конструкций.

— Подобные случаи очень редки. Если на этапе проектирования заблаговременно предусмотреть все необходимые мероприятия, то можно свести сложности и дополнительные затраты к минимуму. Перед строительством всегда нужно оценивать, как стройка повлияет на существующую подземную и наземную инфраструктуры. Опытные проектировщики могут почти сразу сказать, на какой точке и какой проект может «не зайти». Например, у ранее построенных объектов несущая способность с минимальными коэффициентами запаса прочности или уже имеются деформации конструкций, значения которых близки к предельно допустимым по нормам.

Стоимость и затраты зависят от того, что предложат проектировщики для достижения эффективного решения в конкретной ситуации. Также бывают различные нюансы в процессе строительства с отступлением от первоначального проекта, когда приходится выходить на повторное прохождение государственной экспертизы с корректировкой проекта. При этом изменение сметной стоимости строительства должно быть обоснованно и доказано.

— Большим успехом для нас стала организация дистрибьюторской компании ООО «З-Сойл», представляющей на рынке России швейцарскую программу ZSoil.PC. Это передовой программно-вычислительный комплекс для решения геотехнических задач в сфере строительства, позволяющий рассчитывать склоны, плотины, подземные хранилища, гидроэлектростанции, тоннели, мосты, фундаменты, в общем, все сооружения, находящиеся во взаимодействии с грунтом или горной породой, включая динамические, сейсмические, теплотехнические расчеты, а также расчет фильтрации воды и других жидкостей. Позволяет создавать модели любой сложности и конфигурации.

Единственная причина, по которой она не получила широкую популярность в России, — это отсутствие дистрибьюторского центра. И мы решили — а почему бы нам самим взять и не заняться этим? В результате организовали компанию ООО «З-Сойл».

— Она применима во многих сферах, в том числе в транспортном и гражданском строительстве, энергетической, атомной промышленностях и добыче полезных ископаемых. Что касается ценовой политики, стоимость ZSoil.PC на 30% меньше, чем других подобных программ, например Plaxis и Midas. Кроме того, на последние необходимо ежегодно продлевать платную подписку. Впрочем, сегодня многие IT-компании переходят на такой формат. В нашем случае можно купить хорошую программу и пользоваться ей лет 10 без дополнительных подписок.

Однако по функционалу ZSoil.PC не просто не уступает, но во многих моментах даже превосходит другие. И те, кто имел возможность с ней поработать, оценили ее эффективность при выполнении задач в 70–80% случаев.

По сути, это продвинутый калькулятор для инженеров, основанный на численном методе решения, — методе конечных элементов. Программа позволяет выполнить любые расчеты взаимодействия конструкций с грунтом, учитывая все стадии возведения сооружения. Она дает прогноз, какие будут перемещения, деформации, внутренние усилия или напряжения в конструкциях и грунте. В результате появляется графическая модель, где все элементы увязаны между собой. Если один узел одного элемента за счет нагрузки перемещается, мы видим, как перемещаются узлы следующих элементов.

— При определенных предпосылках. Падение астероида, в принципе, несложная задача для расчета. Для этого потребуются исходные данные: размер астероида, плотность или масса, скорость падения, конфигурация участка или поверхности планеты, на которую будет рассматриваться падение. Собственно, этого достаточно для оценки масштаба деформации.

— Мы сотрудничаем с Департаментом строительства Москвы и ежегодно участвуем в конкурсах на выполнение работ по разработке документов нормативно-методического характера. У нас недавно вышло два руководства. Первое — по проектированию в условиях карстовой опасности. Это весьма распространенный скрытый процесс, который препятствует строительству и эксплуатации зданий и инженерных сооружений. Основными видами опасности являются провалы земной поверхности, деформации сооружений вплоть до их разрушения. Эта тема актуальна для многих, так сказать, геологических зон Москвы, да и других регионов.

Еще одним из наших трудов стало руководство по проектированию обделок из композитных материалов. Включенные в руководство методики и рекомендации станут хорошим подспорьем в работе проектировщиков, занимающихся, например, проектированием фибробетонных конструкций.

— Одним из самых масштабных, пожалуй, является Северомуйский тоннель. Это эпохальный объект. Его строили с перерывами практически 30 лет и сдали только в 2000-х. Он проходит через Северо-Муйский хребет, который являлся одним из самых сложных участков при строительстве Байкало-Амурской магистрали (БАМ).

Сейчас разрабатывается проект реконструкции существующего эксплуатируемого Северомуйского тоннеля и дренажно-транспортной штольни. Нашу организацию привлекли на этот проект для выполнения геотехнических расчетов, обосновывающих безопасность строительства, о котором, конечно, пока говорить рано.

Сложность объекта заключается в том, что он расположен в регионе с большой сейсмической активностью. Там есть такое явление, как сейсмический рой. Это множество мелких землетрясений, которые происходят за короткий промежуток времени. При этом их магнитуда может достигать 8 баллов. Вы только представьте интенсивность землетрясения. Соответственно, при любом колебании происходят подвижки и деформации горного массива и конструкции тоннеля.

— Сейчас происходит переход в сторону IT, роботизированной техники и использования средств автоматизированных систем наблюдений. Актуально, например, BIM-проектирование (создание информационных моделей объекта на стадии проектирования). Это процесс, основанный на использовании интеллектуальных 3D-моделей некоего объекта — как подземного, так и наземного, и привязка к цифровой модели базы данных всех его параметров. Это дает возможность пользователям понять и оценить любой компонент системы вплоть до каждого дефекта.

Например, у нас есть дом. Если у нас есть его цифровая модель, то, открыв ее на компьютере, можно узнать его геометрические параметры, покрутить, посмотреть, например, где двери или окна. Для любой детали можно увидеть информацию о производителе, ее размерах и дате выпуска. Более того, цифровую модель можно дополнять в процессе эксплуатации зафиксированными дефектами. Смотрим на стену — видим дефект, в таком-то году обнаружили, имеет такие-то параметры. Есть возможность отследить весь жизненный цикл этого объекта в компьютере со всеми геометрическими и другими техническими параметрами.

Так можно оценить любой объект, вплоть до выключателя и розетки. По сути, это расширенный, полный технический паспорт в цифровой модели. Это очень удобно не только на стадии проектирования, но и в будущем для эксплуатирующих организаций, а также, например, для организаций, которые будут в период жизненного цикла объекта влиять на него в результате нового строительства.