Стоит ли экономить на инженерных изысканиях, или Почему стройка обходится так дорого

3 – 5 октября в Екатеринбурге состоялся четвертый Форум высотного и уникального строительства 100+ Forum Russia. В этом году организаторы решились уделить достаточно много внимания проблемам, связанным с первым этапом строительства – инженерными изысканиями. В первый день состоялось два круглых стола «Инженерно-геологические изыскания для строительства и реконструкции уникальных зданий и сооружений» под председательством заведующего лабораторией «Методов исследования грунтов» НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Александра Труфанова и круглый стол журнала «ГеоИнфо» «Значение инженерных изысканий в экономике строительства высотных и уникальных объектов». О нем и поговорим.

Что зависит от инженерных изысканий

Как мы уже писали в конце сентября в статье «3 или 30 миллионов? Цена инженерных изысканий в экономике строительства», на сегодняшний день в нашей стране оказалась полностью разорвана важнейшая технологическая цепочка: изыскатель – проектировщик – строитель. Из всех троих, нередко, важность инженерных изысканий понимает только проектировщик, да и то не всегда. Сами изыскатели часто не понимают, как впоследствии будут использованы полученные ими данные. Кроме того, даже когда проектная организация при расчете фундамента хочет опираться на достоверные и надежные исходные данные, это не всегда возможно. Во-первых, проектировщики, как и инвесторы, всегда стремятся потратить меньше, а экономить они могут, прежде всего, недоплачивая изыскателям. Во-вторых, система выбора исполнителя на электронных торгах приводит к тому, что работу в итоге выполняет организация, предложившая наименьшую стоимость, а это иногда означает, что цена контракта будет снижена на 50 – 70%. Проектировщику или инвестору (в зависимости от того, кто заказывает изыскания), конечно, «хорошо», он лишнего не потратит, но изыскания в таких случаях фактически не выполняются, а отчеты пишутся в лучшем случае по архивным данным. Но этого никто не замечает, ведь фундамент с учетом всего вышесказанного опытными проектировщиками рассчитывается с колоссальным запасом. Инвестор переплачивает десятки и сотни миллионов, но зато сооружения надежно стоят. Правильно ли это? Наверное, нет. Особенно когда речь идет о деньгах государственных, то есть наших с вами.

Еще хуже, когда проектировщик оказывается неопытным и со всей доверчивостью относится к фантазиям на тему изысканий – это может закончиться крупной аварией.

Иными словами, на этапе инженерных изысканий проектировщик получает исходные данные для расчета фундамента. От точности полученной информации напрямую зависит тип фундамента, глубина его заложения, количество арматуры и бетона, сейсмическая устойчивость и пр. А от принятых проектных решений зависит уже стоимость строительства, которая при типовой городской застройке может меняться на десятки миллионов рублей. А при строительстве уникальных объектов, таких, например, как атомные электростанции, олимпийские объекты, гидротехнические сооружения речь может идти о переплате инвесторами сотен миллионов при реализации проекта. Но об этом никто не задумывается. Ведь в типовом городском строительстве в последние годы на инженерные изыскания приходится около 0,16% от стоимости всего объекта. Даже на рекламу девелоперы тратят больше по их собственному признанию. При строительстве особо опасных и уникальных объектов этот процент может быть больше и доходить до 2-3% или даже чуть выше. Но и в этом случае никто не задумывается, как данные инженерных изысканий сказываются на стоимости строительства. А о последующих проблемах все предпочитают молчать.

Именно эту тему с приведением конкретных примеров и цифр редакция журнала «ГеоИнфо» и попросила раскрыть участников круглого стола. И, кажется, это вполне удалось сделать.

Цена изысканий и цена строительства

Первым на круглом столе с докладом «Нарисованные изыскания, или Как заплатить 130% за строительство» выступил преподаватель кафедры инженерной и экологической геологии Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, генеральный директор ГК «Петромоделинг» Алексей Бершов.

Начал он свое выступление с выделения общих проблем инженерных изысканий. По мнению докладчика, это: (1) огромная разносторонность решаемых изыскателями задач и, как следствие, проблемы с формированием технических заданий у заказчика; (2) существенное занижение стоимости изысканий на рынке в результате недобросовестной конкуренции, отсутствия современного ценообразования, использования в торгах критерия «цена» как образующего; (3) отсутствие контроля и реальной проверки качества в процессе проведения изысканий, отсутствие института «супервайзинга»; (4) ошибочно сформированное мнение о том, что изыскания нужны только для прохождения экспертизы; (5) подмена понятия «качество изысканий» понятием «положительное заключение экспертизы»; (6) нарушение цепочки взаимодействия: изыскатель-проектировщик-строитель.

Действительно сложные, дорогостоящие и времяемкие технологические задачи, решаемые в процессе изысканий, которые фундаментально влияют на проектные решения и правда существуют. Но в таких случаях и экономия инвестора может составить колоссальные суммы. В большинстве же случаев необходимо проведение не дорогих дополнительных испытаний, результаты которых, тем не менее, могут существенно отразиться на стоимости строительства сооружения.

Первый пример, который привел А.Бершов, касался строительства уникального железнодорожного моста с объемом финансирования его реконструкции в размере 3,5 млрд рублей. «Объект расположен на карстоопасной территории, и предпроект предполагал, кроме всего прочего, усиление всех мостовых опор.

«Рыночно» сформированная цена на инженерно-геологические изыскания составила 10 млн рублей, то есть 0,29% от стоимости СМР. По нынешним временам это является достаточно значительным процентом. Однако степень опасности карстовых процессов заставила заказчика работ пойти на увеличение объемов изысканий и, следовательно, их стоимости до 30 млн рублей, что составило 0,85% от стоимости СМР. Результатом углубленных ИГИ стал отказ от усиления 5 из 6 промежуточных опор, что привело к экономии 200 млн рублей», - рассказал генеральный директор ГК «Петромоделинг».

Еще один пример, приведенный А.Бершовым, касался влияния на стоимость строительства косвенно оцененного колебания уровня подземных вод. «Безусловно, влияние подземных вод на строительство огромно, однако Заказчик редко задумывается о цене и временном ресурсе гидрогеологических исследований, а ведь это самые дорогостоящие и всегда натурные эксперименты. Установка пьезометров, мониторинг за уровнем подземных вод, проведение кустовых откачек существенно удорожают стоимость изысканий и при этом практически не оцениваются в такой любимой всеми единице стоимости изысканий как цена отчета в погонных метрах бурения.

Здесь мы говорим о глубоком котловане (порядка 15 м) размером 100 на 45 м. Косвенная оценка уровня, а заказчик не захотел тратить «лишние» 5 миллионов на серьезные гидрогеологические работы, привела к положению уровня на 2 м выше измеренного при бурении.

Такой результат привел к потенциальному всплытию объекта и необходимости проведения мероприятий по его удержанию стоимостью в 75 млн рублей».

Не обошел вниманием докладчик и типовую городскую застройку. В качестве примера в данной области он привел рядовую московскую ситуацию. По словам А.Бершова, «заказчик всегда изо всех сил хочет отказаться от свайного фундамента. Это достаточно очевидно, ведь экономия для стандартного 25-ти этажного блока размером 25 на 40 м для геологических условий Московского региона составляет порядка 20 – 35 млн рублей. Решение лежит в плоскости перехода от модели поведения грунта «Мора-Кулона» к модели «Упрочняющегося грунта» (HS) и расчетному обоснованию в конечно-элементной среде типа PLAXIS. Очередная инженерно-геологическая «мелочь» заключена в существенно более сложном лабораторном определении параметров модели HS и в очень строгих требованиях к качеству ненарушенных образцов. При этом дополнительная стоимость таких работ для типового блока составит 1,5-2 млн рублей».

Алексей Бершов привел и несколько других примеров. Подробнее о них можно будет прочитать в его статье, которая будет опубликована в электронном журнале «ГеоИнфо» на следующей неделе.

Сложные расчетные модели для экономии средств инвесторов

Руководитель НОЦ «Геотехника» Армен Тер-Мартиросян рассказал в своем выступлении о правильном с его точки зрения подходе изыскателей к получаемой ими информации. «У нас строительный подход, который заключается в том, чтобы полученные данные использовать затем для расчета основания. То есть инженерно-геологические изыскания, в том числе, лабораторные исследования, это не вещь в себе, а инструмент, который должен работать на проектировщика», - рассказал он.

Исходя из этого подхода, изыскатели, по мнению А.Тер-Мартиросяна, могут на многие показатели вовсе не обращать внимания, а другим, тем, которые можно использовать в расчете, напротив, уделять максимум внимания и закладывать полученные результаты в современные модели грунтов, позволяющие эффективно оптимизировать тип фундамента. Это, прежде всего, модели HS, Soft soil creep, HS Small и ряд других. При этом крайне важно, работая с этими моделями, вести научное сопровождение всех выполняемых исследований и расчетов.

«Модель, в которой имея априори плохие данные по грунтам, геотехники закладывали в проект свайное поле, постепенно уходит в прошлое. В новом СП 22 говорится, что трендом на ближайшие годы будет управление напряженно-деформированным состоянием грунтового основания путем введения туда дополнительных элементов, армирования основания. То есть тот слой, который раньше приходилось проходить свайным полем, теперь можно будет использовать. При этом контроль напряженно-деформированного состояния возможен только в том случае, когда известно начальное состояние грунтового основания, что позволяет точно моделировать его изменения в ходе различных строительных мероприятий», - подчеркнул докладчик.

В качестве примера А.Тер-Мартиросян привел расчеты фундамента для высотного здания в Санкт-Петербурге. Поскольку под площадкой строительства проходили два тоннеля метрополитена, заказчик потребовал поставить здание без свай, что сделать при той геологии, которая стандартно выдается изыскателями в этом городе – невозможно. Были проведены дополнительные сложные инженерно-геологические изыскания, выполнены расчеты в современных программных комплексах, в том числе с учетом коэффициента переуплотнения грунтов, коррекцией модуля деформации. Последнее, кстати, до сих пор не заложено в СП 22 и применяется, в основном, только для гидротехнических сооружений. Суть данного подхода в том, что при расчете модуля деформации учитывается площадь сооружения, что позволяет увеличивать его до 6 раз!

Конечным итогом всех проведенных работ стал вывод о том, что здание можно поставить без использования свай. Результаты расчетов успешно прошли Главгосэкспертизу, а заказчик не только сэкономил на строительстве сотни миллионов рублей, но и вообще получил возможность реализации проекта, поскольку свайное основание из-за наличия тоннелей метрополитена применять было нельзя.

Геотехнический анализ аварийных ситуаций

С докладом, касающимся геотехнического и инженерно-геологического анализа аварийных ситуаций выступил генеральный директор ПИ «Геореконструкция» Алексей Шашкин. Если предыдущие докладчики акцентировали внимание на том, как сэкономить средства заказчика благодаря более качественным изысканиям и расчетам, то А.Шашкин привел примеры разрушения зданий, расположенных в непосредственной близости от площадок строительства, связанных с ошибками геотехников и изыскателей. И это, безусловно, проблема, с которой не только часто приходится сталкиваться, но и которая очень дорого обходится застройщикам. Реконструкцию получивших повреждения сооружений в таких случаях им приходится вести за свой счет, и история знает не мало случаев, когда подобные ошибки приводили к банкротству некогда крупнейших компаний.

Начал свое выступление генеральный директор ГК «Геореконструкция» с того, что «инженерные изыскания – это вообще стена плача», и стенать о том, что на них нельзя экономить, можно вечно. «Вообще, на мозгах нельзя экономить. Это делают только те, кто не чувствует необходимости в этом предмете», - заметил он.

«Перед нами на сегодняшний день стоят вызовы, с которыми раньше мы не сталкивались. Есть потребность в строительстве высотных зданий, подземных сооружений, высокоскоростных магистралей и т.д. С последними, кстати, проблем особенно много. Дорожники относятся к насыпи очень просто – ниже земли не упадет. Прошел поезд – поддомкратили пути, подтрамбовали щебень, прошел следующий – снова поддомкратили пути, подтрамбовали щебень. И так каждый раз. Но с таким подходом нельзя добиться скорости движения 300 – 400 км/час», – рассказал докладчик.

Когда речь идет о строительстве подземных сооружений, геотехнические риски многократно возрастают, а учетом их практически не занимаются. В качестве примера этого тезиса А.Шашкин рассказал, как в пустыне в Дубае из-за ошибки геотехников и строителей за шесть минут был полностью затоплен котлован будущего сооружения.

«Весь Санкт-Петербург построен на территориях с очень сложными инженерно-геологическими условиями. Однако риск строительстве всегда состоит из двух частей, первая из которых не поддается управлению и связана с природными явлениями. Но зато вторую можно свести к нулю. Речь идет о том, чтобы максимально учесть при строительстве взаимодействие сооружения с грунтом, лежащим в его основании. Собственно, на это и нацелены инженерно-геологические изыскания и геотехнические расчеты», - подчеркнул Алексей Шашкин.

Говоря о факторах риска при строительстве в Северной столице, докладчик привел несколько показательных случаев.

Например, по его словам, большой фактор риска при строительстве на слабых грунтах – это геотехнологии. В 1994 году на Мичуринской улице в Санкт-Петербурге началось строительство нового дома, при этом была поставлена задача обеспечить сохранность близлежащих построек. Новое здание проектировалось высотой 6 – 8 этажей с котлованом пятиметровой глубины. Московские геотехники посчитали, что осадка нового здания составит 17 см. Это означало, что и соседнее историческое здание также будет претерпевать осадки. В качестве меры защиты было предложено сделать разделительную стенку из свай диаметром 1,2 м и длинной 24 м. Во время этих работ здание, которое требовалось защитить, получило осадку более 9 см, раскрылась трещина шириной 8 см. Иными словами, методом спасения здание было разрушено. При этом при проектировании не было учтено снижение давления на основание сооружения за счет веса вынутого из котлована грунта. В результате к моменту окончания строительства осадка составила не 17 см, а всего 4,5. То есть защищать окружающие постройки было практически не от чего.

Другое знаковый пример – гостиница Невский Паллас, построенная на Невском проспекте. В проекте был предусмотрен подземный двухэтажный паркинг с ограждением из буросейкущихся свай. Пока их делали, три соседних здания получили осадки более 25 см. В результате их пришлось снести. И таких примеров в Петербурге и в других городах множество.

Геотехнический отдел ГК «ПИК»

Хотя перечисленные выше примеры и поражают масштабами дополнительных и совершенно необязательных финансовых затрат, которые несут инвесторы из-за не учета тех или иных инженерно-геологических и геотехнических условий площадки строительства, практически никто из них не готов нести расходы на создание в своих организациях структур, способных оценить качество инженерных изысканий и геотехнических расчетов. Или обратиться в специализированные консалтинговые компании. Однако есть и исключения. Например, в 2016 году свой геотехнический отдел появился у крупнейшего девелопера нашей страны – Группы компаний «ПИК». О работе отдела рассказал на круглом столе его начальник Алексей Буданов.

По словам докладчика, к появлению в компании специализированного геотехнического отдела привело понимание руководством компании того, что современное ускоренное высокотехнологичное проектирование и строительство зданий повышенной этажности и заглубления связано с высокими геотехническими рисками, а также того, что при высокой скорости проектирования и большом количестве объектов, создание штатного структурного подразделения (отдела) оказалось выгоднее привлечения сторонних специализированных организаций. Исходя из этого сформировались и основные задачи отдела, среди которых докладчик особо выделил сопровождение и анализ инженерно-геологических изысканий, разработку безопасных, экономически выгодных и технически обоснованных решений по нулевому циклу с учетом влияния на существующую застройку, а также ведение авторского надзора.

Говоря о причинах появления некачественных инженерных изысканий, Алексей Буданов выделил следующие факторы: (1) демпинг на рынке ИГИ (предложения по цене «за погонный метр бурения» на объекте могут различаться по срокам в 1,5 – 2 раза, по стоимости в 2 - 5 раз); (2) прессинг исполнителя по срокам и стоимости ИГИ; (3) недостаточная квалификация геологов и представителей заказчика. Непонимание целей ИГИ и незаинтересованность в получении качественных результатов (порой, в понимании заказчика, ИГИ выполняются только как нечто неизбежное для прохождения экспертизы); (4) применение самых дешёвых методов получения требуемой информации; (5) использование неисправного/несертифицированного оборудования, отсутствие необходимого оборудования; (6) создание длинных субподрядных цепочек.

Результатом вышесказанного является, по мнению докладчика, выполнение буровых и лабораторных работ не в полном объёме или же и вовсе фальсификация результатов.

При этом, по оценкам начальника геотехнического отдела ГК «ПИК», некачественные ИГИ приводят к существенным временным потерям, необходимости дополнительных изысканий, удорожанию проекта. При этом чем более расплывчаты и туманны результаты ИИ, тем большие запасы необходимо заложить в проект. А это уже непосредственно влияет на стоимость самого строительства.

Уже на первом этапе своей работы геотехнический отдел сумел минимизировать вышеописанные недостатки и организовать взаимодействия с добросовестными исполнителями ИГИ.

Подводя итог своего выступления, А.Буданов отметил, что создание и функционирование собственного геотехнического отдела в крупных девелоперских и проектных организациях или же использование геотехнического консалтинга небольшими организациями – это не более, чем адаптация общемировых тенденций для российского строительного рынка.

При этом, чтобы данная служба работала эффективно, основное внимание при геотехническом сопровождении объектов следует уделять «профилактическим» мероприятиям: ТЗ, проверке и согласованию программ работ, проектных решений, расчетных схем (моделей) как на промежуточных, так и на финальном этапе проектирования, а также авторскому надзору для выявления возможных нарушений.

Заключение

Основной задачей редакции журнала «ГеоИнфо» при организации данного круглого стола было привлечение внимания как частных, так и государственных инвесторов, а также органов государственной власти к проблемам инженерных изысканий, а также к колоссальному перерасходу средств на строительство в результате недобросовестной работы изыскателей. Это особенно актуально в текущих экономических условиях, когда все обязаны думать о том, как тратить меньше.

Мы надеемся, что проведенный круглый стол, публикация материалов с него, а также дальнейшее развитие этой темы на страницах журнала и на мероприятиях поможет вынесению проблемы на самый высокий уровень.

Мы приглашаем всех читателей делиться своим опытом того, как некачественные инженерные изыскания или ошибки в геотехнических расчетах привели к значительному увеличению стоимости строительства или к авариям сооружений.