Для развития Крыма необходимы инновационные, наукоемкие инженерные решения

7 – 9 июля 2017 года в Севастополе состоялась вторая международная научно-практическая конференция молодых ученых и практиков «Инновации в геологии, геофизике и географии», организованная севастопольским филиалом МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Как отмечали организаторы конференции, инновационные технологии в области геологии, геофизики и географии имеют большое значение из-за их тесных связей с различными прикладными проблемами и задачами, такими как поиск и разведка полезных ископаемых, оценка инженерно-геологических условий, в том числе прогнозирование катастрофических геологических процессов и явлений. Большинство инновационных подходов возникает на стыке разных областей знаний, благодаря интеграции и обмену, обобщению уже разработанных и новых идей. Прошедшая конференция – действительно наглядный тому пример.

В основной программе мероприятия приняли участие около 130 специалистов. Работа велась на русском и английском языках. Выступать можно было на любом из них, а при необходимости организаторы помогали с переводом.

Практические дискуссии

В рамках конференции состоялось несколько практических круглых столов, посвященных различным инновационным проблемам развития геологии, геофизики и географии. Почти все обсуждения были направлены на практическое применение новых технологий в Крыму. Ведь, несомненно, в ближайшие годы полуостров ожидает масштабная реконструкция, сравнимая с олимпийским строительством на Кавказе. Для развития региона в максимально короткие сроки туда будут вкладываться огромные средства. Вместе с тем, в Крыму на многих территориях инженерно-геологические условия еще более сложные, чем в Сочи, а все, наверное, помнят, насколько выросла стоимость строительства олимпийских объектов, когда выяснилось, что на территории строительств совсем не такие благоприятные инженерно-геологические условия, как указывалось в отчетах изыскателей. Усугубляется ситуация тем, что до сих пор в Крыму велась совершенно хаотичная застройка без какого-либо плана, застроены даже те территории, где во времена СССР строить было категорически запрещено, а все старые советские берегозащитные и противооползневые сооружения практически повсеместно находятся в неработоспособном состоянии. Можно ожидать, что все это в совокупности с колоссальным техногенным прессингом, возникшим в последние годы и уже вполне сопоставимым по своим масштабам с олимпийской стройкой, приведет к колоссальным негативным последствиям в самом ближайшем будущем.

Современные методы инженерной защиты от опасных геологических процессов

По сути дела, именно вопросам о том, каких инженерно-геологических проблем можно ждать в Крыму и как минимизировать их последствия, был посвящен круглый стол, организованный специалистами группы компаний «Петромоделинг» и компании «ВАР». В рамках мероприятия обсуждались современные методы инженерной защиты в горных условиях от комплексного воздействия опасных геологических процессов – сейсмических событий, морской абразии, речной и овражной эрозии, оползней и обвалов.

Был поднят широкий круг вопросов, связанных с борьбой с опасными геологическими процессами. Среди них:

• особые требования и сложность проведения инженерно-геологических исследований на территориях развития опасных геологических процессов – в том числе сейсмическое микрорайонирование территорий;
• методы моделирования геологических процессов и инженерной защиты;
• проблемы обеспечения геологическими данными;
• стоимость и эффективность современных технологий инженерной защиты по сравнению с привычными бетонными стенами.
• эффективность геотехнического мониторинга на участках развития опасных геологических процессов до, во время и после строительства.

На круглом столе было сделано четыре доклада: (1) «Особые требования к инженерно-геологическим исследованиям оползневых территорий» (А.Бершов, «ПетроМоделинг»); (2) «Грунтовые самораскрывающиеся анкеры как современный способ предупреждения и ликвидации опасных геологических процессов» (А.Тураев, «ВАР»); (3) «Геотехнический мониторинг сооружений на участках развития опасных геологических процессов» (К.Фролов, «ПетроМоделинг»); (4) «Сейсмическое микрорайонирование на территории Крыма» ( М.Владов, кафедра сейсмометрии и геоакустики Геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова).

Участники круглого стола отметили, что борьба с геологическими опасностями – это одна из сложнейших отраслей человеческой деятельности. Геологические процессы масштабны, зачастую непредсказуемы, несут за собой человеческие жертвы и огромные экономические ущербы. И именно необходимость исследования геологических процессов в связи с расширением строительной деятельности привела к появлению инженерной геологии как науки геологического цикла.

При создании инженерной защиты особенно остро стоит вопрос взаимодействия триады «инженер-геолог – проектировщик – строитель». От качества их сотрудничества, от профессиональных навыков каждого зависят и понимание геологических процессов, и проектные решения, и возможность их реализации, и скорость строительства, и стоимость инженерной защиты, и, самое главное – безопасность защищаемых объектов и людей. Достаточно принять некорректное решение на каждом из трех этапов, и инженерная защита не только не будет работать, но и, наоборот, при своем создании ухудшит ситуацию, и все огромные ресурсы будут потрачены зря. К огромному сожалению, за примерами далеко ходить не надо. Это и нашумевший оползень в Ульяновске, почти парализовавший жизнь в городе, уничтожив одну из улиц. И бесконечные оползни и сели в Большом Сочи, да и в целом на Кавказе, постоянно угрожающие городам, авто- и железным дорогам. И, конечно, крымский размах геологических процессов и, зачастую, некорректных решений. Все это приводит к миллиардным убыткам и уносит человеческие жизни. 

При инженерно-геологическом изучении и проектировании важен комплексный подход, включающий анализ существующей ситуации, оценку влияния сооружений на инженерно-геологические условия и наоборот, правильный учет усложняющих факторов (специфические грунты, подземные воды, сейсмические воздействия), определение факторов, повышающих вероятность возникновения опасных геологических процессов и компенсация их воздействия с помощью технических решений.

Не последнюю роль в защите от опасных геологических процессов играет разработка и внедрение новых технологий, базирующихся на многолетнем российском и зарубежном опыте, совершенствование типовых технических решений.

Иными словами, в рамках круглого стола организаторы и участники попытались в нескольких докладах осветить проблемы инженерно-геологических изысканий и геофизических исследований (проведения сейсмического микрорайонирования), геотехнического мониторинга и применения современных технологий инженерной защиты.

Сейсмическое микрорайонирование, кстати, особенно важно, ведь проведенное в некорректной форме, оно приводит к удорожанию стоимости строительства в 5-10 раз. Каждые лишние полбалла – это другая толщина арматуры, другой цемент и гораздо большее его количество и пр. При этом не стоит думать, что кто-то возьмет на себя смелось ошибиться в меньшую сторону. По большому счету, с сейсмическими воздействиями связаны самые колоссальные деньги, которые появляются в проектных решениях. А это вопрос очень непростой и наукоемкий.

На круглом столе были показаны и конкретные примеры неработающей инженерной защиты, или наоборот, инженерной защиты, построенной в тех местах, где она не нужна. Это вызвало очень живые обсуждения благодаря присутствию не только крымских специалистов, но и местных чиновников. При этом вопросы, которые они задавали, показали серьезное непонимание проблемы. Например, по их словам, в Севастополе есть схема сейсмического районирования, основанная на картах Советского Союза, которую они готовы использовать. Но ведь бальность общего районирования давно была поднята, эти схемы в чистом виде сейчас не работают. И применение их может привести к серьезным ошибкам, о последствиях которых было сказано выше.

Был поднят вопрос и о том, что инженерные изыскания выполняются по нормам, которые фактически неприменимы в реальности, поскольку проектировщикам при работе над инженерной защитой требуются совсем другие основополагающие данные. Это было показано на нескольких примерах в привязке к конкретному строительству. Так, на одном из склонов в Крыму некоторое время назад сложилась ситуация, когда подрезку вела одна компания, производство свай – другая, откопку свай – третья, а установку анкеров – четвертая. Причем все это оказалось разорвано в сроках. В результате все свайные поля были сломаны, а инвестор понес ощутимые потери. А связано это, в первую очередь, с некорректными оценками инженерно-геологических условий.

Обсуждался и еще один пример. Это дорога от Судака до Нового Света. 6,5 км этой дороги в настоящее время перепроектируется за 12 млн рублей, причем в эту сумму входит полный комплекс инженерных изысканий и проектные работы с инженерной защитой. Можно с большой долей уверенности примерно через год, когда пройдут все экспертизы, ожидать, что мы услышим о проблемах, возникших при строительстве.

И таких примеров, особенно говоря о Крыме, масса.

Широкий охват проблем

Другие круглые столы, прошедшие в рамках конференции, имели меньшее отношение к инженерной геологии и инженерным изысканиям, хотя на некоторых из них затрагивались смежные вопросы.

Например, был очень интересный круглый стол, касающийся исследований территорий с многолетнемерзлыми грунтами. Был освещен ряд серьезных проблем, возникающих при ее освоении, особенно сейчас, когда многолетние тренды и тенденции по климату перестали давать качественный прогноз.

На другом круглом столе, который проводился сотрудниками института Геоэкологии РАН, подробно обсуждались проблемы оценок геологических рисков и мониторинг геологических процессов. Особо отмечался тот факт, что в стране практически потеряны локальные полигоны по наблюдениям за динамикой процессов и никто не стремится их восстанавливать. При этом теряется возможность долгосрочного прогнозирования и появления новых моделей процессов, без чего невозможна и корректная защита от них. Также было несколько интересных выступлений с неожиданными для многих данными. Например, по словам представителя Иркутской области, выступавшей на конференции, ни один прогноз по переработке берегов озера Байкал не подтвердился. Процессы не остановились, а вмешательство человека продолжает коренным образом менять окружающий ландшафт и геологическую среду.

На этом же круглом столе обсуждалась и проблема монетарных оценок использования экосистем. Во всем мире это уже широко применяется, а у нас в стране, не смотря на участие в Киотском протоколе, в Парижском соглашении (во многом спорных и дискуссионных), все это пока не развито. Представляется, что все эти оценки должны проводиться именно в рамках экологических изысканий.

Обширный круг вопросов

В целом, как отметили многие участники, интересной эту конференцию делает не только международное участие, а то, что в одном месте собираются специалисты из очень разных отраслей знаний, объединенных общими, в том числе инженерными, задачами. В результате получается не только очень широкий формат дискуссий, но задаются и очень неожиданные вопросы, ответы на которые заставляют задуматься над местом и ролью той отрасли, в которой мы работаем.

Очень важно и то, что на этой конференции органично сочетается практическая и теоретическая части. В первую очередь, благодаря проведению уникальных специализированных «школ», которые шли 5 дней до и 5 дней после основных заседаний. Этот формат позволяет всем специалистам познакомиться с самыми современными методами исследований массивов грунтов и геологической среды. Это и комплексирование различных геофизических методов, и разные виды лазерного сканирования (и воздушное, и наземное, и морское), а в будущем и специальные виды бурения, и другие методы полевых работ.

Завершая, хочется пригласить профессиональное сообщество в следующем году более активно принимать участие в этом мероприятии.