О подольско-мячковском водоупоре

Привалило мне на дня «счастье»: один из ключевых клиентов застрял в экспертизе с классическими замечаниями:

1. Где откачки?
2. Где прогноз?

Ну, с откачками они еще долго вошкаться будут. Надо что-то с прогнозом делать. Часто я даю предварительные результаты расчетов даже без откачек (знаю, что так делать нельзя, но фильтрационные свойства четвертичных отложений, с которыми я обычно работаю, более или менее однородны и я редко ошибаюсь более чем на половину порядка) — потом в случае чего можно и пересчитать. Однако тут даже я немного опешил. Представьте себе ситуацию: 

1. Объект в районе подмосковного Троицка
2. 50 м до реки (урез на 153 мБс)
3. Еще в 400 м от реки режимная скважина местного водозабора, уровень воды там около 154 мБс
4. В разведочных скважинах на объекте сверху лежит четвертичка (пески, гравий, но чаще суглинки), под ней сильно разрушенный мячковский известняк с глинистым заполнителем, еще ниже — просто сильно нарушенный известняк уже без заполнителя. 
5. И теперь самая мякотка: уровень в скважинах — 157-158 мБс. Нехилый такой градиент в подольско-мячковском горизонте (0,1 при проводимости около 1000 м²/сут) — при таких скоростях фильтрации там вода должна шелестеть, если ухо к земле приложить.

В общем, с прогнозом пока решили погодить, т.к. надо сперва понять — не являются ли эти разрушенные известняки с глинистым заполнителем локальным водоупором. Потому что если не являются, то я вообще не представляю, как такое вообще может быть. Программа, которую я использую для создания концептуальных моделей, даже не смогла переварить такой объём воды, который надо впихнуть в модель, дабы создать такой градиент — при задании инфильтрации в 10 м/сут (даже думать не хочу, сколько это мм в год) она просто упала и решила больше не вставать.

Так то там в реальности должно быть два уровня — в четвертичке и в карбоне. Однако второй профукали при бурении. Ну о качестве гидрогеологических наблюдений при инженерных изысканиях можно говорить только хорошее, либо ничего. Ничего и не скажу.

Ну а разобраться тут помогут только откачки и без них тут даже предварительные расчеты делать бестолку.

Описание калибровки модели в отчете

Не знаю как у вас, а у меня глава отчета, посвященная калибровке модели (т.е. процессу уточнения фильтрационных параметров и граничных условий), выглядит довольно бедненько: пара общепонятийных абзацев, график сопоставления напоров, табличка с результатами и, пожалуй, всё.

Недавно в беседе с экспертом ГГЭ получил такое замечание: что ж вы сами себя не уважаете и свой труд, ведь калибровка — это самое сложное и одновременно самое интересное в работе, так покажите как калибровали, как меняли те или иные параметры и какие при этом были результаты и диагональные графики.

Формально, это конечно придирка, тем более, что при использовании того же PEST в идеале ты видишь только один диагональный график — финальный, но там все-равно есть о чем писать в соответствующей главе.

А вообще, эта идея уже давно витает вокруг: еще когда я работал в институте «ВОДГЕО», мне старшие коллеги говорили, что неплохо бы главу калибровки расширить за счет более подробного описания процесса, благо он занимает львиную часть времени. Однако, как-то тогда не сложилось, а вот эксперт напомнил.

И опять об экспертизе

Недавно получил замечание от внештатного эксперта Мосгосэкспертизы на отчет о прогнозе влияния строительства канализации на грунтовые воды (8 существительных подряд - кошмар какой!). Кто в теме, тот знает, что это за филькина грамота (отчет, не замечание). Коллега углядела в отчете ошибку в главе «Математическая постановка численного решения геофильтрационной задачи». Эта глава кочует у меня из отчета в отчет методом copy-paste уже лет 15, если не больше, а подрезал я её в свое время у моего тогдашнего руководителя в «Водгео». Указания в чем конкретно была ошибка эксперт не предоставил. Пришлось внимательно всматриваться самому, что, не скрою, иногда весьма полезно.

В общем, ошибка была в самой-самой первой формуле:

\frac{\partial }{\partial x}\left ( k_{x} \frac{\partial h}{\partial x}\right )+\frac{\partial }{\partial y}\left ( k_{y} \frac{\partial h}{\partial y}\right )+\frac{\partial }{\partial z}\left ( k_{z} \frac{\partial h}{\partial z}\right )=0
Тогда как на самом деле эта формула должна выглядеть так:
\frac{\partial }{\partial x}\left ( k_{x} \frac{\partial h}{\partial x}\right )+\frac{\partial }{\partial y}\left ( k_{y} \frac{\partial h}{\partial y}\right )+\frac{\partial }{\partial z}\left ( k_{z} \frac{\partial h}{\partial z}\right )+W=0

Милый такой косячок, не находите?
Насколько я знаю, шаблон моего отчета (а особенно главы с мат. постановкой) давно уже разошелся по рукам. Если вы его используете, то не забудьте подправить там у себя.

Зоны подтопления

В последнее время ко мне в почту часто приходят вопросы по поводу федеральной программы по определению зон затопления и подтопления. В крайне невнятном ТЗ от государственного заказчика часто прямым текстом бывает указано, что зоны подтопления определяются на основе архивных данных изысканий. Исполнитель несет отчет в экспертизу и получает логичное замечание о необходимости проведения режимных наблюдений. В особо тяжелых случаях требуют годовой ряд наблюдений, хотя формально можно ограничиться периодом проявления процесса (СП 11-105-97).
В принципе, зоны подтопления можно нарисовать и вовсе без режимных наблюдений — основываясь на параметрах, полученных при откачках. Для этого есть формулы Каменского и Форхгеймера, а можно и вовсе модель сделать. Однако, именно режимные наблюдения есть прямой метод по изучению процесса подтопления и поэтому крайне желательно применять именно их.

Хозяйке на заметку

Когда заказчик зовет вас в экспертизу снимать замечания эксперта к вашему отчету — сперва убедитесь, что эксперт ваш отчет вообще видел. Иначе рискуете попасть в не самую приятную ситуацию.

Главгосэкспертиза

Решил рассказать о случившемся со мной недавно очередном разочаровании в людях.
Довелось мне считать прогноз влияния расширяющейся свалки на подземные воды. Глянул я на геологическую карту и ахнул: в 200 м ниже по потоку зияет конкретная такая дыра в водоупоре, а ниже залегает ни много ни мало — основной водоносный горизонт, эксплуатируемый для водоснабжения в не самом маленьком регионе нашей страны. Я как честный специалист все это дело задал на модели и получил закономерный результат: как вы свалку ни изолируйте, но загрязнение в горизонт через 10 лет попадет — к гадалке не ходи. Хорошо изоляцию сделаете (кто в теме, тем уже смешно) — меньше придет, да и только. Соответственно и выводы сделал: свалку не расширять надо, а убирать отсюда подобру-поздорову, и автограф свой честный поставил.
Что самое удивительное: именно в таком виде и с такими выводами мой отчет пошел в «Главгосэкспертизу». Честно скажу: не ожидал такой смелости от заказчика.
А вот от экспертизы я получил совершенно убийственные замечания. Дословно не помню, но смысл примерно такой: наличие окна водоупоре не подтверждено данными бурения (ну правильно, оно далеко за пределами площадки изысканий), а карты ваши — филькина грамота и никакого к ним доверия. Поэтому либо бурите там скважину (ага, кто нам разрешит), либо убирайте окно из расчетов и пишите положительные выводы.

Расчет-недорасчет

Заметка уже не актуальна.
Бывает так, что нормативная база входит в противоречие со здравым смыслом. Скажем больше, в отдельных областях хозяйственной деятельности такое положение вещей является скорее нормой, чем исключением. В нашем случае такое тоже случается. К примеру, по московским нормативам, если подземная часть проектируемого здания будет заглублена более чем на 10 метров от поверхности земли, то для такого здания надо делать расчет влияния на грунтовые воды. Даже если вода залегает на 25 метрах и даже в страшном сне не поднимается до отметок, сопоставимых с дном котлована. А «гидропрогноз» делать надо, никуда не денешься, иначе экспертизу не пройдешь. Что делать?
Что делать, что делать. Выкручиваться. Естественный уровень грунтовых вод в течение года «гуляет» вверх-вниз с амплитудой примерно в 1-2 метра. Соответственно, если от дна котлована до УГВ меньше метра, то можно посчитать прогноз для повышенных (паводковых) уровней подземных вод, задав повышенную инфильтрацию, к примеру. Котлован естественно затопит, с чем мы доблестно будем бороться методами открытого водоотлива и даже будем знать примерную величину водопритока. Ерунда, конечно, но формально требования законодательства мы выполнили.
Однако бывает так, что никакими сезонными колебаниями не заставишь подземные воды затопить котлован. В этом случае я даю прогнозную картинку с «паводковыми» уровнями, показываю на ней, что даже в случае ужасного паводка котлован останется сухим. Далее для наукообразия делаю простой расчет: Δω=ω∙S, где: ω — величина инфильтрации, а S — площадь здания, ну а Δω, соответственно, — величина дефицита инфильтрации, возникающего в результате строительства. Халтура, но опять же, формально влияние здания на подземные воды учтено.

Получение карты гидроизогипс по архивным данным инженерных изысканий

В ряду бредовых «хотелок» некоторых экспертов МГЭ достойное место занимает карта гидроизогипс, построенная по архивным скважинам. Желают они её видеть, не отдавая себе отчет в том, что смысла такая карта несет ровно 0 целых, 0 десятых. И вот почему. Во-первых, не секрет, что инженеры-геологи не особенно стараются при гидрогеологическом обследовании скважин — пошел мокрый песочек на шнеке, значит типа водоносный горизонт. Точность такого определения — плюс-минус полтора метра, если не хуже. А во-вторых, архивные данные обладают таким неприятным свойством, как разновременностью замеров. Какие-то изыскания делались в период зимней межени, а какие-то в период весеннего паводка. Все это приводит к тому, что попытка нарисовать по таким точкам гидроизогипсы или гидроизопьезы — бестолковое, а главное — методологически вредное занятие.
Особенно веселые картинки получаются, если не мудрствовать и запихнуть всё в какой-нибудь автоматический интерполятор типа Golden Software Surfer. Мало кто утруждает себя глубокими настройками параметров интерполяции, а в результате получаются «гидроизогипсы», говорящие о наличии источников/стоков в самих наблюдательных скважинах, что в свою очередь является свидетельством вопиющей безграмотности специалиста (но экспертов такие картинки радуют, что характерно).
Справедливости ради стоит заметить, что есть способ сделать всё методологически чисто: нужно снормировать архивные показатели с учетом колебаний уровня в ближайшей режимной скважине. Довольно кропотливая работа, даже при наличии этой самой режимной скважины, в которой к тому же имеются замеры на весь период, охваченный архивными данными. В противном случае, когда архивы у вас имеются, к примеру, с 1956 по 2002 гг, а режим есть только с 1980 по 1993, то задачка становится еще более нетривиальной. Анализ среднегодовых и среднемноголетних колебаний — это, поверьте, то еще развлечение. И вот только по таким нормированным показаниям можно строить вожделенную карту гидроизогипс. Смысла от которой все-равно немного — разве что показать плохому специалисту, куда и откуда вода течет, но ему она все-равно не поможет, а хорошему не нужна.
Однако, существует один частный случай, когда такая карта имеет хоть какой-то смысл — это когда одна или несколько внешних границ модели задаются I-родом с постоянным напором, полученным на основе интерполяции уровней воды в этих самых архивных скважинах. Но об этом грязном приемчике как-нибудь в другой раз.
И да, забыл уточнить: все вышесказанное имеет отношение к задачкам типа расчета барражного эффекта при освоении подземного пространства и прочих т.н. инженерно-гидрогеологических расчетах. Допустим, при поиске и разведке подземных вод такая карта строится обязательно и разумеется с применением множества методологических приемов и хитростей.

Территориальная комиссия по запасам и консультации, часть вторая

Состоялось заседание комиссии по моему отчету. Запасы я не защитил, даже несмотря на ярое заступничество одного из экспертов и в целом нейтрального отношения председателя.
Ситуация сложилась такая: я постарался исправить большую часть замечаний экспертов и принес на защиту исправленный вариант отчета. К сожалению, исправленный отчет видел только один эксперт (второй сперва не хотел со мной общаться, а потом и вовсе пропал) — это первая моя ошибка. И я не оплатил «консультации», о которых я писал майской записи. Если быть совсем точным, то я их оплатил в последний момент, и уведомление об этом пока не дошло до фирмы «прокладки». Это и объяснило крайне предвзятое отношение ко мне со стороны оставшихся членов комиссии. Тут важно понимать, что сработал принцип «своим все, чужим — по закону», т.е. «предвзятость» в данном случае — это отсутствие благосклонности.
Все, кто меня консультировал в процессе составления отчета, утверждали, что это общепринятая практика, когда по замечаниям экспертов исправляется и дополняется отчет и приносится на защиту, где и выкладывается на стол. В моем же случае комиссия упорно разглядывала первоначальный вариант и не желала принимать во внимание исправленный. Вполне допускаю, что по закону они действовали правильно.
Справедливости ради, надо отметить, что отчет действительно не блещет: практически пустой раздел «изученность» и как следствие не очень убедительная схематизация. Остальные замечания касались в основном оформительской части, которую я постарался исправить, но смотреть мои исправления никто не пожелал.
P.S.: Должен заметить, что назначить сотрудникам ТКЗ зарплату в 6 т.р. — это крайне «дальновидный» шаг со стороны нашего государства. Практически как в анекдоте: держи фуражку и полосатую палочку, а дальше крутись, как хочешь.
P.P.S.: Это гарантированно первый и последний отчет по запасам, в котором я являюсь единственным исполнителем и ответственным лицом.

ТКЗ и «консультации» экспертов

В контексте обсуждения с представителем ТКЗ моего отчета о подсчете запасов услышал любопытное предложение: «отчет у вас плохой, поэтому мы назначим вам консультантов (платных разумеется), которые помогут довести отчет до ума». «По счастливому стечению обстоятельств», консультантами являются — эксперты, которые будут непосредственно экспертировать мой отчет.
Любопытно, это они так пытаются за деньги продать бесплатную ранее услугу, когда эксперт заранее сообщает автору возникшие у него замечания? А эксперты об этом знают? Я с одним общался — он ни сном, ни духом (к вопросу о консультациях, кстати, — мне в общем-то есть у кого получить дельные советы). Если же это была завуалированная взятка, то смущает полное отсутствие каких-либо гарантий — типа консультации консультациями, но отчет мы можем и завернуть.
Теперь дилемма: платить или не платить.

Новости нашего городка

Уже несколько знакомых организаций, осуществляющих инженерно-геологические изыскания, получили замечания из МГЭ на отчеты по теплотрассам, в которых отмечалось отсутствие гидрогеологического прогноза влияния на подземные воды прокладки теплотрассы открытым способом. Т.е. раз у вас УГВ на 1 м выше дна траншеи, то вы будете вынуждены откачивать из нее воду, а значит ваша траншея — не что иное, как дренажная канава. Пусть и временная. Надо считать прогноз влияния и оценивать водопритоки. Напомню, еще пару лет назад под теплотрассы даже изысканий не делали — обходились «справками о геологическом строении» из МОСГОРГЕОТРЕСТа весьма характерного качества.
Вот такие пироги. «Совсем озверел Черный Абдулла — ни своих, ни чужих не жалеет»!
Впрочем оно понятно, откуда ветер дует. С тех пор, как город Батуринск был переименован в Собянинск, в нем практически прекратилось масштабное строительство жилых домов и офисных зданий с подземными автостоянками, а это был большой такой ломоть пирога для изыскателей. Поскольку в экспертизе сидят они же (причем вовсе не рядовые сотрудники, а как минимум главные геологи или даже владельцы фирм), то они спешно нашли другую дойную корову — и ею оказались теплотрассы и прочие подземные коммуникации. Постепенно их выжимают досуха. Еще немало работы приносит строительство метро, но это отдельная песня — о ней как-нибудь потом расскажу.
Так что, господа коллеги-гидрогеологи, пора учиться понимать продольные профили подземных коммуникаций — то еще веселье, скажу я вам. Со всеми ихними колодцами и пикетами.

Откачки в рамках инженерно-геологических изысканий

Эксперт из одной негосударственной экспертизы результатов инженерно-геологических изысканий написал интересное замечание: оказывается, при проведении опытно-фильтрационных работ при инженерно-геологических изысканиях необходимо многократно отобрать пробы воды на химический анализ (3 пробы на каждую откачку).
В существующих СНиПах я такой нормы не встречал (может плохо смотрел), но идея мне нравится. Однако, что делать изыскателям, которые эти пробы взять не догадались — я не представляю.

P.S.: Вот что гласит СНиП 11-02-96 (СП 47.13330.2012):

6.3.18 Гидрогеологические исследования следует выполнять в комплексе с другими видами инженерно-геологических работ. При планировании и выполнении гидрогеологических исследований следует учитывать требования СП 22.13330 в части состава необходимой гидрогеологической информации.
...
В процессе проведения откачек выполняют гидрохимическое опробование скважин. Число отбираемых проб в ходе откачек определяется задачами исследований и продолжительностью откачки. В простых инженерно-геологических и гидрохимических условиях следует отбирать не менее трех проб воды на стандартный химический анализ. Число отбираемых проб в сложных гидрохимических условиях определяется в программе выполнения инженерно-геологических изысканий с их корректировкой в процессе выполнения полевых работ.

Из написанного не совсем очевидно — три пробы всего или на каждую откачку, но с некоторой натяжкой можно признать, что эксперт таки прав.
У государственных экспертов были помягче требования — им было достаточно трех проб на каждый горизонт.

Список документов для экспертизы в ТКЗ отчета по оценке запасов подземных вод

На сайте соответствующего департамента я этой информации не нашел — пришлось звонить и только через третий звонок удалось выйти на человека, который знает.

1. Отчет — 3 экз.
2. Авторская справка — 6 экз (можно принести потом).
3. Регистрационная карта — 3 экз.
4. Платежное поручение — копия.
5. Сопроводительное письмо — 2 экз.

СНиП от 09 марта 2004 года № СП 50-101-2004: «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Небольшая ремарка по поводу приведенной ниже цитаты: не сложно заметить, что согласно пунктам 5.4.3 и 5.4.14 гидрогеологические прогнозы для сооружений I и II уровня ответственности должны производиться методами математического моделирования. В частности, это положение приводит к необходимости математически прогнозировать подтопление (сооружений I и II уровня ответственности) даже в том случае, если расстояния от подошвы фундамента до зеркала грунтовых вод оказывается больше 15 м. Кроме шуток, и такое приходилось считать. Опять же, если вспомнить нашу родную Мосгосэкспертизу, то мнение штатных экспертов на этот счет разнится: кто-то включает здравый смысл и таких прогнозов не требует, а кто-то следует букве закона до конца и отправляет изыскателей на доделывание отчета.

Вот пункты из этого документа, которые касаются наших баранов:

5.4.Подземные воды
5.4.1.При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:
- естественные сезонные и многолетние колебания уровня подземных вод;
- техногенные изменения уровня подземных вод и возможность образования верховодки;
- высоту зоны капиллярного поднятия в глинистых грунтах над уровнем подземных вод;
- степень агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную активность грунтов на основе данных инженерных изысканий с учетом технологических особенностей производства.
5.4.2.Для оценки воздействия сооружения на подземные воды необходимо выполнение прогноза изменения гидрогеологических условий, как для стадии строительства, так и для стадии эксплуатации. При этом указанный прогноз должен проводиться как для застраиваемой, так и для прилегающей территорий.
5.4.3.Прогноз изменения гидрогеологических условий должен выполняться для сооружений I и II уровней ответственности с использованием метода математического моделирования геофильтрации с учетом изменений факторов, участвующих в формировании многолетнего режима подземных вод.
5.4.4.При выполнении прогноза изменений гидрогеологических условий должны быть выявлены режимообразующие факторы, которые следует подразделять на региональные и локальные.
Региональные факторы включают: подпор подземных вод от каналов, рек и других водоемов, от утечек промышленных предприятий с большим потреблением воды, полей фильтрации, от инфильтрации утечек из крупных коллекторов; образование воронок депрессии в результате работы водозаборов подземных вод, дренажей, систем осушения тоннелей метро, карьеров и пр.
Локальные факторы включают: подпор подземных вод от эффекта барража подземных сооружений (в том числе свайных полей), от инфильтрации утечек из водонесущих коммуникаций; образование воронок депрессии от действия различных видов дренажей при строительстве и эксплуатации сооружений.
5.4.5.Для получения достоверных прогнозных оценок изменений гидрогеологических условий при проектировании сооружений I и II уровней ответственности следует использовать режимные наблюдения за подземными водами (на застраиваемой и прилегающей территориях), а также выполнять комплекс опытно-фильтрационных работ по определению фильтрационных параметров водоносных горизонтов.
5.4.6.Оценку возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производят на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети с использованием результатов краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.
5.4.7.Для разработки проектов сооружений и производства земляных работ необходимы данные о среднем многолетнем положении уровня подземных вод и их максимальном и минимальном уровнях за период наблюдений, а также о продолжительности стояния паводковых (весенних и летне-осенних) уровней подземных вод.
5.4.8.По характеру подтопления следует выделять естественно подтопляемые территории (с глубинами залегания уровня подземных вод менее 3 м) и техногенно подтопляемые.
Основными факторами подтопления являются: при строительстве - изменение условий поверхностного стока при вертикальной планировке территории, длительный разрыв между выполнением земляных и строительных работ; при эксплуатации - инфильтрация утечек, уменьшение испарения под зданиями и покрытиями и т.д.
5.4.9.По характеру техногенного воздействия застраиваемые территории подразделяют на: неподтопляемые, потенциально подтопляемые и осушаемые.
Неподтопляемые территории - территории, на которых вследствие благоприятных природных условий (наличие проницаемых грунтов большой толщины, глубокое положение уровня подземных вод, дренированность территории) и благоприятных техногенных условий (отсутствие или незначительные утечки из коммуникаций, незначительный барражный эффект) не происходит заметного увеличения влажности грунтов основания и повышения уровня подземных вод.
Потенциально подтопляемые территории - территории, на которых вследствие неблагоприятных природных и техногенных условий в результате их строительного освоения или в период эксплуатации возможно повышение уровня подземных вод, вызывающее нарушение условий нормальной эксплуатации сооружений, что требует проведения защитных мероприятий и устройства дренажей.
Осушаемые территории - территории, на которых происходит понижение уровня подземных вод в результате действия водоотлива в период строительства и действия дренажей в период эксплуатации сооружения, что вызывает оседание земной поверхности и может явиться причиной деформаций сооружений.
5.4.10.Степень потенциальной подтопляемости территории определяют на основе прогноза изменения гидрогеологических условий с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства и прилегающих территорий, конструктивных и технологических особенностей проектируемых и существующих сооружений, в том числе инженерных сетей.
5.4.11.Для сооружений I и II уровней ответственности при соответствующем обосновании выполняют количественный прогноз изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе специальных комплексных исследований, включающих не менее годового цикла стационарных наблюдений за режимом подземных вод. В случае необходимости для выполнения указанных исследований помимо изыскательских должны привлекаться в качестве соисполнителей специализированные организации.
5.4.12.При прогнозировании понижения уровня подземных вод следует учитывать возможность возникновения дополнительных осадок территории в зоне развития депрессионной воронки и возведенных на ней сооружений вследствие увеличения давления от собственного веса грунта. С учетом этого прогноза следует устанавливать режим водопонижения, рекомендовать сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определять необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на уменьшение зоны влияния строительного водопонижения и включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание или инъекционное закрепление грунта и т.д.).
5.4.13.При подъеме уровня подземных вод следует учитывать возможность развития дополнительных осадок основания вследствие возможного ухудшения деформационных характеристик грунтов при их водонасыщении и изменения напряженного состояния сжимаемой толщи в результате гидростатического и гидродинамического взвешивания.
5.4.14.При строительстве подземных сооружений следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой. Для количественной оценки барражного эффекта и обоснования защитных мер необходимо выполнять прогноз, используя методы математического моделирования.
5.4.15.Техногенное изменение уровня подземных вод на застраиваемой территории зависит от типа функционального использования территории: промышленные зоны, селитебные зоны с плотной, смешанной и низкоплотной застройкой, территории, занятые парками и лесами, и др.
Значение инфильтрационного питания грунтовой толщи W, мм/год, определяют по формуле
W = (1 - m) Wест + Wтех, (5.2)
где т - степень закрытости территории непроницаемыми покрытиями (асфальт, крыши и т.д.);
Wест - инфильтрационное питание, обусловленное естественным фоном инфильтрации, мм/год;
Wтех - инфильтрационное питание, обусловленное техногенными факторами, мм/год.
Инфильтрационное питание Wтех зависит от водопотребления по функциональным зонам.
Потери водопотребления, участвующие в формировании питания подземных вод, на территории селитебных районов составляют в среднем 3,6 % суммарного водопотребления. Для промышленных зон эти потери зависят от характера производства и продолжительности эксплуатации и составляют от 4 до 6 % расхода воды.
5.4.16.Для сооружений I и II уровней ответственности количественный прогноз изменений гидрогеологических условий территории устанавливают для выполнения следующих расчетов:
- расчета водопритоков в котлован;
- оценки устойчивости основания и откосов котлована, а также возможности проявления суффозионных процессов;
- обоснования необходимости устройства противофильтрационной завесы и ее глубины;
- оценки влияния дренажа на прилегающие территории с определением размеров депрессионной кривой;
- оценки барражного эффекта;
- расчета давления подземных вод на подошву фундамента;
- оценки водопритоков к дренажу и определение зоны его влияния;
- оценки высоты зоны капиллярного водонасыщения.
5.4.17.Возможность прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, проверяют по условию
gw H0 ≤ gII h0, (5.3)
где gw - удельный вес воды, кН/м3;
Н0 - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м;
gII - расчетное значение удельного веса грунта проверяемого слоя, кН/м3;
h0 - расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя грунта, м.
Если условие не удовлетворяется, необходимо предусмотреть в проекте искусственное понижение напора водоносного слоя (откачка или устройство самоизливающихся скважин). Искусственное снижение напора подземных вод должно быть предусмотрено на срок, в течение которого сооружение приобретет достаточную массу и прочность, обеспечивающие восприятие нагрузки от напора подземных вод, но не ранее окончания работ по обратной засыпке грунта в пазухи котлована.
5.4.18.При проектировании фундаментов и подземных сооружений ниже пьезометрического уровня напорных подземных вод необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их прорыв в котлованы, вспучивание дна котлована и всплытие сооружения.
При заложении фундаментов, а также подземных сооружений ниже пьезометрического уровня подземных вод следует учитывать следующие случаи:
- заглубление в грунт, подстилаемый водоносным слоем с напорными водами, когда возможен прорыв подземных вод в котлован, выпор грунтов основания, подъем полов и т.п.; в этом случае следует предусматривать мероприятия, снижающие напор (например, откачку воды из скважины), или увеличивать пригрузку на залегающий в основании грунт;
- заглубление в грунт водоносного слоя, когда возможны разрыхление грунтов, размывы, коррозия и другие повреждения фундаментов; в этом случае кроме снижения напора может предусматриваться также закрепление грунтов.
5.4.19.Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:
- гидроизоляция подземных конструкций;
- мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных каналов для коммуникаций и т.д.);
- мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (шпунтовое ограждение, закрепление грунтов);
- устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля развития процесса подтопления, своевременное устранение утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.
Выбор одного или комплекса указанных мероприятий должен производиться на основе технико-экономического анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и технологических особенностей, уровня ответственности и расчетного срока эксплуатации проектируемого сооружения, надежности и стоимости водозащитных мероприятий и т.п.
В необходимых случаях на стадии строительства и эксплуатации сооружения следует осуществлять гидрогеологический мониторинг для контроля возможного процесса подтопления или осушения, своевременного предотвращения утечек из водонесущих коммуникаций, прекращения или уменьшения объема откачек и т.д.
5.4.20.Если подземные воды или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных конструкций или могут повысить коррозийную активность грунтов, должны предусматриваться антикоррозионные мероприятия в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11.

И еще о законодательстве

Изыскания под строительство в Москве регламентируются следующими документами:

• СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения".
• СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ".
• СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах распространения опасных геологических и инженерно-геологических процессов".
• СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов".
• МГСН 2.07-01 "Основания, фундаменты и подземные сооружения".

Есть еще немало документов, но эти — главные, в которых ко всему прочему упоминаются гидрогеологические прогнозы. Надо заметить, что упоминаются они там весьма вскользь: буквально по паре строчек о том, что мол нужны прогнозы, без подробностей.

Однако, есть еще одна весьма любопытная бумага:

• Инструкция по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве.

Хочу привести цитаты из этого документа, поскольку в последнее время в Мосгосэкспертизе на его основании начали придираться к гидрогеологическим прогнозам. Впрочем, надо понимать, что документ сам по себе хороший — проблема в том, кто, как и зачем придирается.

...

3.Условия строительства в г. Москве

...

3.5. ...Подтопление охватывает примерно 40% территории города и обусловлено в основном техногенными факторами.

...

4.Инженерно-геологические изыскания

4.1.Общие требования

...

4.1.10.Гидрогеологические исследования следует выполнять с целью изучения режима подземных вод, их химического состава, определения фильтрационных свойств грунтов, определения градиентов и скорости движения подземных вод, получения исходных данных для проектирования дренажных и противофильтрационных систем и водопонижения, а также гидрогеологического прогнозирования п. 4.1.11).

Гидрогеологические исследования следует выполнять в соответствии с требованиями СП 11-105 и дополнительными требованиями разделов 4.2-4.8 настоящей инструкции.

4.1.11.Гидрогеологическое прогнозирование включает прогноз изменения гидрогеологических условий в период строительства сооружения оценка водопритоков в котлован, влияние дренажа и др.) и прогноз изменения гидрогеологических условий в период эксплуатации сооружения оценка возможного барражного эффекта, оценка влияния пристенного и пластового дренажей, оценка возможности подтопления территории и др.). Гидрогеологическое прогнозирование осуществляется на основе геофильтрационных моделей с использованием данных, полученных при анализе и обработке материалов инженерно-геологических изысканий, а также фондовых материалов.

...

4.3.Особенности инженерно-геологических изысканий при реконструкции зданий

...

4.3.17.На основе гидрогеологических и гидрохимических исследований должны быть установлены: уровень и режим подземных вод, химический состав и характеристики агрессивности подземных вод по отношению к материалу фундаментов и других конструкций подземной части СНиП 2.03.11), а также дан прогноз изменения гидрогеологических условий площадки в связи с реконструкцией здания.

...

4.5.Особенности инженерно-геологических изысканий для подземных и заглубленных сооружений

...

4.5.10.Гидрогеологические исследования следует выполнять в соответствии с пп. 4.1.10 и 4.1.11. Для подземных и заглубленных сооружений, строительство которых сопровождается устройством противофильтрационных завес и дренажных систем, коэффициент фильтрации грунтов необходимо определять полевыми методами ГОСТ 23278).

При проектировании подземных и заглубленных сооружений, перекрывающих частично или полностью отдельные горизонты подземных вод, а также изменяющих условия и пути их фильтрации, следует выполнять прогноз изменений гидрогеологических условий площадки строительства, в частности прогноз возможного образования барражного эффекта и подтопления окружающей территории п. 4.1.11).

...

4.5.13.Для определения зоны влияния подземного строительства и проведения расчетов деформаций оснований существующих зданий и сооружений необходимо выполнять прогноз изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива пп. 4.2.4 и 4.2.11), а также гидрогеологического режима подземных вод п. 4.5.10). Для выполнения этих прогнозов рекомендуется привлекать специализированные организации по геотехнике.

...

5.Геоэкологические изыскания

5.2.Эколого-гидрогеологические исследования

...

5.2.3.Гидрогеоэкологическое прогнозирование

5.2.3.1.Гидрогеоэкологическое прогнозирование осуществляется на основе геофильтрационных и геомиграционных моделей. Размеры моделируемой области геофильтрации и геомиграции не должны ограничиваться строительной площадкой и должны определяться размером области возможного влияния объекта на изменение уровней и загрязнение подземных и поверхностных вод. В область влияния должны быть включены располагающиеся по соседству со строительной площадкой водоохранные зоны рек, зеленые насаждения, парки, пруды, жилые массивы, площадки отдыха и другие природные и социальные объекты.

5.2.3.2.При выборе положения нижней границы области влияния в гидрогеологическом разрезе необходимо учитывать сложность геологического строения и гидрогеологических условий территории, глубину заложения фундамента, этажность подземной части здания. В том случае, если на территории застройки выявлены участки уменьшения мощности и нарушения сплошности слабопроницаемых отложений регионального водоупора - верхнеюрских глин, нижняя граница области должна проводиться по кровле слабопроницаемых отложений - среднеюрских глин и мергелей верхнего карбона.

5.2.3.3.Границы области возможного влияния объекта на подземные и поверхностные воды и растительность в плане и разрезе, методика проведения прогнозных расчетов должны определяться и уточняться на стадии разработки проектной документации специалистами или организацией, специализирующейся на выполнении прогнозных гидрогеоэкологических расчетов.

5.2.3.4.Для информационного обеспечения моделей используются:

1. картографические материалы, которые должны быть получены в результате анализа и обработки материалов эколого-гидрогеологических исследований и представлены в отчетных материалах:
   • аэрофотоснимок территории масштаба 1:2500-1:30000;
   • карта-схема территории исследований с указанием в единой системе координат границ участка планируемой застройки, разведочных, гидрогеологических, режимных, мониторинговых скважин, мест расположения зданий, зеленых насаждений, прудов, ручьев, поверхностных водотоков, долин, заключенных в подземные коллекторы рек, участков заболачивания и подтопления территории, автотрасс, промышленных зон, свалок бытовых отходов и других потенциальных источников загрязнения;
   • карта абсолютных отметок поверхности земли с указанием абсолютных отметок урезов воды в прудах, реках, искусственных водоемах, абсолютных отметок выходов родников;
   • литологическая карта современных отложений с указанием их мощности;
   • карта мощности слабопроницаемых суглинков;
   • карта дочетвертичных отложений с рельефом кровли юрских и каменноугольных отложений;
   • карта мощности слабопроницаемых юрских отложений;
   • гидрогеологическая карта;
   • гидрогеологические разрезы;
   • карты абсолютных отметок уровней подземных вод водоносных горизонтов и глубин залегания подземных вод;
   • карта защищенности подземных вод от проникновения загрязняющих веществ с поверхности земли;
2. фондовые материалы инженерно-геологических и геоэкологических изысканий на строительной площадке и прилегающей территории:
   • буровые колонки скважин с указанием водопроявлений;
   • гранулометрический состав водовмещающих отложений;
   • коэффициенты фильтрации водовмещающих отложений, полученные лабораторными способами и при проведении опытно-фильтрационных работ;
   • результаты геофизических исследований;
   • данные режимных наблюдений за уровнем подземных вод;
   • химический состав подземных и поверхностных вод;
   • литологическое строение зоны аэрации;
   • коэффициенты фильтрации грунтов зоны аэрации.

...

Одним словом, «Инструкции...» совершенно замечательные, а еще есть вот такой замечательный документ: СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений". Но о нем поговорим в следующий раз.

Гидрогеологический прогноз и СРО

У меня периодически спрашивают: нужно ли участие в СРО для выполнения гидрогеологических прогнозов. Увы, как это обычно у нас бывает, однозначного ответа у меня нет Уже есть — читайте заметку до конца. Нет его и у законодателей, которые внесли пункт 2.4. Гидрогеологические исследования в составе инженерно-геологических изысканий в «Перечень видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства», т.е. списка работ, для выполнения которых необходимо участие в СРО. Тонкость момента заключается в том, что нигде не регламентировано — относится ли гидрогеологический прогноз к гидрогеологическим исследованиям или нет. Если рассуждать логически, то вроде бы как относится, но с другой стороны, раньше, еще до введения понятия СРО и когда действовала система лицензирования, гидрогеологическое моделирование относилось в научной деятельности и лицензированию не подлежало.

Одним словом, если вас в экспертизе прижали отсутствием у вас свидетельства СРО, то отбрехаться с помощью нашего законодательства — увы, не получится. А кого-то могут и не прижать — все зависит от того, как к вам относится конкретный эксперт.

P.S.: Коллега совершенно справедливо указал мне в письме, что в упомянутом выше документе есть еще такой пункт:

5.4.Физическое и математическое моделирование взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой (выполняется в составе инженерно-геотехнических изысканий).

Более того, есть даже какой-то внутренний документ, в котором конкретно указано, что гидрогеологическое моделирование на все 100% соответствует этому пункту. Одним словом, для выполнения геофильтрационных прогнозов ваша организация должна иметь свидетельство о членстве в изыскательском СРО с разрешением на выполнение соответствующих работ.

Кстати, тут попутно возник такой вопрос: а если в небольшой изыскательской компании нет своего гидрогеолога, то может ли она легально получить такое свидетельство?

Экспертиза при строительстве жилья станет необязательной

В.Путин: Экспертиза при строительстве жилья станет необязательной. Ну, а что я говорил? Это, правда, строительная экспертиза, а не экспертиза инженерно-геологических изысканий, но они там рука об руку ходят.

В будущем Россия может отказаться от обязательной экспертизы при строительстве жилья, заявил сегодня премьер-министр Владимир Путин на открытии совещания по жилищному строительству в подмосковном городе Истра.

Негосударственная экспертиза проектной документации и результатовинженерных изысканий

Процитирую новость с Портала проектировщиков:

С 1 апреля 2012 года вступили в силу изменения, внесенные Федеральным Законом РФ от 28.11.2011 N 337-ФЗ.

Данные изменения касаются введения негосударственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий как альтернативы государственной экспертизе. При этом предусмотрено, что только государственной экспертизе подлежит проектная документация объектов:

• строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на территориях посольств, консульств и представительств Российской Федерации за рубежом, в исключительной экономической зоне Российской Федерации, на континентальном шельфе Российской Федерации, во внутренних морских водах, в территориальном море Российской Федерации, объектов обороны и безопасности, иных объектов, сведения о которых составляют государственную тайну, автомобильных дорог федерального значения, объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) федерального значения (при проведении капитального ремонта в целях их сохранения), особо опасных, технически сложных и уникальных объектов, объектов, связанных с размещением отходов I-IV классов опасности;
• строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых планируется осуществлять на особо охраняемых природных территориях;
• финансируемых за счет бюджетных средств.

Вводится запрет для органов государственной власти и подведомственных им учреждений, проводящих государственную экспертизу, на проектирование. Также запрещается проводить негосударственную экспертизу тем же органам, которые разрабатывали проектную документацию, представленную на негосударственную экспертизу. Нарушение данного запрета влечет за собой аннулирование аккредитации на право проведения негосударственной экспертизы.

Негосударственные эксперты подлежат аттестации.

Установлен срок для обжалования заключения экспертизы - 3 года в комиссию при Минрегионе РФ. Также возможно судебное обжалование решения данной комиссии.

Устанавливается требование к организации, проводящей негосударственную экспертизу, о наличии аккредитации и не менее 8 работников по основному месту работы, аттестованных на право проведения экспертизы проектной документации и (или) результатов инженерных изысканий. Аттестация экспертов осуществляется экспертно-квалификационной комиссией в порядке, установленном Министерством регионального развития Российской Федерации.

Введена норма о создании государственных реестров физических и юридических лиц, осуществляющих экспертизу. Срок действия квалификационного аттестата составляет 5 лет. Минрегион ведет реестр экспертов. Он общедоступен, должен размещаться в Интернете.

В перечень документов для выдачи разрешения на строительство внесен пункт, касающийся предоставления копии свидетельства об аккредитации юридического лица, проводившего негосударственную экспертизу.

Ну что тут можно сказать. С одной стороны, новость конечно замечательная, негосударственная экспертиза — первый шаг к добровольной экспертизе и ответственному бизнесу, а с другой, страшно представить какая вакханалия может начаться пока все это устаканится.

Откачки при ИГ-изысканиях

Иногда так случается, что у изыскателя внезапно возникает необходимость в проведении опытно-фильтрационных работ на площадке будущего строительства. Если в штате фирмы нет гидрогеолога, то проблема рискует превратиться в серьезную. Особенно в свете того факта, что нынче в составе МГЭ завелась неведомая туча экспертов, перешедших туда из почившего «Гидропроекта». Уж в чем в чем, а в откачках они разбираются очень хорошо.
Итак, что же делать. Проще всего найти знакомого гидрогеолога, который поможет вам провести откачку и напишет соответствующую главу в отчет об изысканиях. В принципе, ничего сложного в этом нет, если знаешь «как». И если работать в частном порядке, то это совсем недорого получится. Специализированные предприятия конечно же цену заломят (особенно любят ломить цены фирмочки, связанные с вышеупомянутыми экспертами).
А так, все конечно зависит от ситуации, но в общем случае надо выполнить следующие пункты:

1. На основе имеющихся данных о гидрогеологических условиях надо составить программу откачек — сколько качать, где качать, с какой глубины качать и как долго.
2. Пробурить в отмеченных местах гидрогеологические скважины. Скорее всего придется их обсадить.
3. Провести откачки согласно программе. Потребуется насос и уровнемер (уровнемеры, если откачка кустовая). Рекомендую разориться на электроуровнемер — они удобнее особенно при замере уровня в скважине, оборудованной насосом. Есть еще ультразвуковые, но они стоят как самолет.
4. Обработать результаты откачек. Сложного тут ничего нет — всего пяток формул, но только опытный специалист знает — которую из них нужно применить.
5. Написать главу в отчет. Там буквально одна страница обычно получается, если не считать обязательного приложения в виде журнала откачки и графиков обработки.

P.S.: я не отношу себя к гуру опытно-фильтрационных работ, поэтому вполне мог что-то забыть или перепутать, поэтому если у вас есть дополнения — буду рад увидеть их в комментариях.

О деньгах

Гидрогеология. Владельцам водозаборных скважин и не только. Сколько стоит подсчет запасов?

В рамках обсуждения статьи хочу сказать вот что: пока одним из основных конкурентных преимуществ является степень дружбы с сотрудниками Роснедр, так и будем «в клетках сидеть».