Гранд-зиро г.Уфы 

ГРАНД-ЗИРО ГОРОДА УФЫ. ВОПРОСЫ ФИНАНСИРОВАНИЯ ГЕОЭКОЛОГИИ УПРАВЛЕНИМ ГЕОЛОГИИ МИНИСТЕРСТВА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИИ РБ.

                      Давлетов М.И.¹, Кравченко Ю.П.², Давлетов Р.М.¹

¹ООО «Коинот»  г. Уфа, Российская Федерация, ²ООО «Лайт-2» г. Уфа, Российская Федерация

         В результате изучения современных геодинамических процессов по г. Уфе установлено: за 20 лет произошло не менее 100 деформаций зданий и сооружений, часть этих сооружений была разобрана. Обращения в мэрию г. Уфы, ИГ УНЦ РАН, АН РБ, правительство РБ заканчиваются стандартным: научно не доказано…, проектировщики выполняют работы согласно действующим нормативам, СНиПам, ГОСТам…у нас нет статей расходов финансирования исследоваания геодинамических явлений…Одним из самых ярких примеров карстовых явлений и недоработок строительных нормативов является разрушение офисного здания по ул. Зорге 9/2, вблизи южного автовокзала, в 190м от ЗапУралТИСИза – главного изыскательского учреждения РБ (фото 1, 2). Это для Уфы как Гранд-зиро Нью-Йорка.

Следующий пример. Институтом Уфагорпроект (лаборатория архитектора Халиуллина Р.И.) по заданию МЧС в 1996 г. было проведено обследование с помощью модификации прибора ИГА-1 "Универсал" площадки под застройку склона реки Уфимка ниже торгового центра «Башкирия» от ипподрома «Акбузат» до института МВД.  Обнаружена сеть геологических трещин и карстовые пустоты вдоль склона р.Уфимка. Однако эта информация не была принята во внимание при строительстве нового трамплина г. Уфы  ниже торгового центра «Башкирия» и  план застройки изменён не был, а в 2003 г. в месте прохождения обнаруженной геологической трещины произошло обрушение готовой конструкции в процессе строительства.  В 60-70 годы прошлого века на уфимском 70 метровом трамплине ежегодно проводились 1-2 этапа молодежного первенства СССР, этапы европейского молодежного командного лыжного двоеборья. Молодежная сборная РБ по двоеборью регулярно занимала призовые места в 10 лучших команд СССР. Один-два лыжника были членами сборной СССР. Поэтому было решено построить 90 метровый трамплин для увеличения количества европейских соревнований в Уфе. Но при строительстве нового сооружения не учли разломы, распространенные по карстовым зонам Уфимского плато. В результате нижняя опора попала на геологическую трещину, при оползне произошло смещение нижней части сооружения и разрыв полотна трассы. Самое интересное, эти трещины были зафиксированы прибором ИГА-1 (ООО «Лайт-2», УГАТУ) и нанесены на карту еще в 1996 г. Но проектировщики отказались вносить их на свои проекты, ссылаясь на то, что в СНиПах это не требуется.

     Исследования тектонических разломов земной коры, карстовых и геодинамических  процессов, в том числе на трассах магистральных газопроводов,  для  диагностики и предсказания техногенных катастроф в мировой практике в настоящее время  проводятся с большим объемом оборудования, требующего многочисленного персонала, подвижного носителя и сложной математической обработки. В период 1990...2011г. были  разработаны и опробованы ряд модификаций приборов ИГА-1 для измерения сверхслабых электромагнитных полей естественного поля Земли и искажений этих полей  вносимых от поглощения и  переизлучения различными объектами. Приборы, представляют из себя селективные приемники электромагнитных полей в диапазоне 5...10 кгц, с вычислением интеграла фазового сдвига на измеряемой частоте (http://www.iga1.ru) [2, 3, 4 ]. Принцип действия прибора ИГА-1 похож на радиоволновые миноискатели, только нет излучателя, которым является естественный фон Земли и более низкий диапазон частот. ИГА-1 фиксирует искажение электромагнитного поля в местах неоднородностей грунта и при наличии под землей каких либо предметов, и  предназначен для поиска геологических разломов, пустот, водяных жил, трубопроводов и человеческих останков по изменению фазового сдвига на границе перехода сред. Исследования тектонических разломов земной коры, карстовых и геодинамических  процессов, в том числе на трассах магистральных газопроводов, с помощью приборов ИГА-1 проводились в процессе инженерных и градостроительных изысканий в ОАО ПГП "Тула-недра" , «Уфа-Горпроект», ООО «Диаконт» (Баштрансгаз), кафедрой трубопроводов УГНТУ (г.Уфа), НПО ЭИТЕК (работают с Кавказтрансгазом), г.Москва, Западно-Сибирским  филиалом НИИ Геологии нефти и газа СО РАН, г.Тюмень. Получены результаты полевых исследований, которые позволяют определить наиболее опасные участки, где могут иметь место просадка зданий и сооружений, а также  может произойти  механическое повреждение, повышенный износ и стресс-коррозия газопроводов. 

        При ознакомлении с планом финансирования управления геологии минприроды РБ можно найти статьи расходов на сейсмопрофилирование по Зилаирскому плато – 200 млн. руб. Нефтяные методики, разработанные для пластовых месторождений платформы будут проводиться в горной части РБ, сплошь состоящих из блоков. Это напоминает работы времен СССР, когда для получения премии буровые бригады угольного отряда в Кумертау бурили песчаники перми с каротажом до декабря, чтобы набрать объемы проходки. Понятно никакого бурого угля там не было и в помине. К сожалению те же кадры сидят и сейчас в минприроде. Вместо того, чтобы направить деньги на съемочную геологию, отбор технологических проб глинистых сланцев, подбор технологий по силикатам, разработку новых материалов в технологическом центре наноматериалов стройфака нефтяного университета*, установку наномикроскопов, создание института экологии АН РБ **, сейсмостанции возле деревни Хайбулино, геодинамику г.Уфы (геодинамический полигон – 20 млн. руб) и РБ, разработку новых нормативов проектирования сооружений по РБ с целью предотвращения аварий и разрушений строительных сооруений,  разработку поисковых малогабаритных геофизических приборов типа ИГА-1, эти деньги выбрасываются на ветер. На косвенные, труднокоррелируемые, недостаточно обоснованные, затратные работы. Необходимо пересмотреть финансирование минприроды РБ с учетом геодинамических (аварийных), геоэкологических  исследований по г.Уфе. Соседние области, в отличие от Башкирии, уделяют большое внимание таким процессам [1].

                                          Литература.

1.«Геомеханика в горном деле». Доклады научно-технической конференции 14-15 октября 2009г. Институт горного дела Уральского отделения РАН. Екатеринбург 2009

2. М.И.Давлетов, Г.Т-Г.Турикешев, Ю.П.Кравченко, «Применение геофизического прибора ИГА-1 в геоэкологии, геодинамике, трубопроводном транспорте Башкирии». Материалы VIII Межрегиональной научно-практической конференции «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий», г.Уфа, ИГ УНЦ РАН, ноябрь 2010 г.

 3. А. В. Савельев,  М. И. Давлетов, Ю. П. Кравченко, «Опыт использования прибора ИГА-1 для исследования трасс магистральных газопроводов, при проектировании и подготовке площадок под строительство». Материалы Международной конференция, посвященной памяти Виктора Ефимовича Хаина ”Современное состояние наук о Земле”, МГУ, Москва, февраль 2011 г.

4. Патент РФ N 2119680 от 27.09.1998 г. Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации. Кравченко Ю.П., Савельев А.В. и др.

Примечания:

*установлено: решение вопроса утилизации хвостов, шлама, вскрышных пород по карьерам и горным выработкам РБ зависит от разработки новых технологий в центре нанотехнологий РБ.

**по работам академиков Камалетдинова М.А., Казанцева Ю.В. выяснилось: суммирующим результатом развития промышленности РБ и условиями проживания населения является экология: нефтехимия, нефтедобыча, разработка карьеров, напрямую влияет на содержание вредных веществ в воде, воздухе, почве – на здоровье людей. Экология является индикатором всех производственных процессов. Поэтому геологами постоянно поднимался вопрос создания академического института (экологии)  в составе АН РБ.

фото 1,2 - разрушенные фундаменты на ул.Зорге 9/2. Здание попало на карст (пересечение разломов- узел, в технике-геопатогенную зону /разлом- геодинамическую зону в трубопроводном транспорте/). 

Фото 3.4.  Опоры трамплина. Нижняя третья опора попала на разлом и при оползне произошел разрыв полотна трассы. 

Геоэкологический фактор безопасности жилища

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"

Оригинал статьи: http://www.newgeophys.spb.ru/ru/article/safety.shtml

Мой дом - моя крепость. Но иногда эта крепость и без участия неприятеля, сама по себе, вдруг внезапно разрушается. А иногда таит в себе невидимого врага, сокрушающего жителей и именуемого экологически опасной зоной. Почему так происходит?

Долгое время это было загадкой. Не обошлось и без мистики. Замечено, что встречаются иногда в деревнях дома, где люди жить не могут. Болеют, умирают. Когда это становится очевидным, дома бросают, и они после этого довольно быстро разваливаются и проваливаются в землю. Вот это быстрое разрушение и уход под землю и приводит к мысли о том, что здесь не все ладно, и что не обходится без нечистой силы.

Увязать эти два фактора - пониженную несущую способность грунта и выход из него газообразных субстанций, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека – удалось в результате выявления ряда свойств зон тектонических нарушений, и стало это возможным в результате применения метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП).

На ССП-разрезах зоны тектонических нарушений проявляются специфическими очертаниями - воронкообразными (V-образными) объектами либо одной образующей V-образного объекта. (Такой объект, полученный при исследовании дома N 11 по Шпалерной улице (СПб) приведен на рис.1).

Рис. 1

Зоны тектонических нарушений разбросаны на Земле хаотично, и вероятность попасть в них достаточно велика. И именно своеобразием свойств горных пород (грунта) в зонах тектонических нарушений определяется влияние этих зон на инженерные сооружения и наше здоровье. В результате многолетних и многократных исследований этих зон, а также сопоставлений различных ситуаций в этих зонах, выяснились следующие свойства находящихся там горных пород:

1. Грунт в зонах тектонических нарушений ведет себя наподобие зыбучих песков. Этому способствуют, с одной стороны, пониженная несущая способность грунта в этих зонах, а с другой, наличие там существенной (амплитудой до 10 см) пульсации, которая была обнаружена сравнительно недавно учеными УрАН. В результате суммарного воздействия этих двух факторов происходит одновременное разрушение и засасывание сооружений в землю. Только зыбучие пески затягивают жертву за считанные минуты, а те зоны, которые можно выявлять с помощью метода ССП - за более длительный срок – месяцы и годы - но столь же неумолимо.
2. Горные породы (грунт) в зоне тектонического нарушения находятся в столь разрушенном состоянии, что их даже не удается извлечь при разведочном бурении. Высокая нарушенность пород в зонах тектонических нарушений прослеживается от кристаллического фундамента (граниты, гнейсы и т.п.) на всю мощность осадочного чехла, не достигая, однако дневной поверхности примерно 20-50 м.
3. Нарушенный трещиноватостью породный столб над тектоническим нарушением обладает повышенной проницаемостью. Это и хорошо и плохо. Хорошо - потому что пробурив в этом месте скважину, мы можем добывать воду. Иначе говоря, будет реализована артезианская скважина. Плохо же - потому что одновременно с водой в этих зонах выходят глубинные газы - радон, торон, СО, метан, пары тяжелых металлов, и это приводит к формированию геопатогенных зон². Кроме того, если в зоне тектонического нарушения окажется выгребная яма, помойка, либо какое бы то ни было хранилище вредных веществ, то их жидкие фракции проникнут сверху вниз, вглубь, вплоть до кристаллических пород, и вдоль тектонических нарушений будут распространяться как угодно далеко, в соответствии с местонахождением и конфигурацией нарушений. Естественно, что это вызовет заражение воды, которую мы могли бы извлекать артезианской скважиной.

Тектонические нарушения можно уподобить сосудам человеческого организма. Они разветвлены, переходят одно в другое, могут быть как крупными, так и мелкими. Кроме того, тектонические нарушения в различных геологических условиях характеризуются определенной спецификой. Так, в условиях залегания карбонатных пород (известняков), тектонические нарушения контролируют карсты, и теперь, с появлением метода ССП, этот бич строителей может своевременно выявляться и оконтуриваться. В условиях Санкт-Петербурга, Северо-Запада европейской части России и в ряде других мест тектонические нарушения контролируют плывуны.
     Плывун - это геологический объект, содержащий под высоким давлением водонасыщенную мелкодисперсную субстанцию типа мельчайшего песка. Давление внутри плывуна достигает таких величин, что буровой инструмент, попавший в него, может быть выброшен с большой силой. В Санкт-Петербурге, прослеживая тектоническое нарушение, мы почти наверняка прослеживаем и плывун.

Здесь хотелось бы обратить внимание на взаимодействие грунтов в зонах тектонических нарушений с инженерными сооружениями. То есть не только зоны тектонических нарушений воздействуют на инженерные сооружения, но и наоборот, наличие домов также изменяет свойства грунта. Дело в том, что породный столб, расположенный над тектоническим нарушением, находится в нарушенном состоянии не на всю свою высоту. Приповерхностные (метров до 30-50) породы перед началом строительства могут быть такими же прочными, как и соседствующие с ними (такого же, естественно, состава) породы, не находящиеся в зонах тектонических нарушений. Объясняется это тем, что разрушение пород в зонах тектонических нарушений происходит под раздавливающем воздействием со стороны вышележащих пород. Для того чтобы приповерхностные породы начали разрушаться и проседать, на них должно быть оказано какое-то дополнительное воздействие. Как только начинаются строительные работы, такое воздействие на грунт оказывается как со стороны строительной техники, так, затем, и со стороны построенного сооружения. Возникшая дополнительная нагрузка приводит к тому, что зона нарушенности пород поднимается снизу вверх. Со временем, когда она достигнет поверхности, окажется что сооружение стоит на грунте, потерявшем свою изначальную несущую способность. Естественно, что вместе с движением к поверхности зоны трещиноватости пород, поднимается и верхняя граница плывунов.

Известно много случаев, когда при исследовании причин внезапного разрушения дома оказывалось, что грунт имеет несущую способность, существенно меньшую, чем было определено при инженерно-геологических изысканиях, а также содержит плывун, которого при строительстве точно не было. А поскольку физика этого явления была неизвестной, то возникли представления о том, что снижение несущей способности грунта произошло в результате так называемого "выноса" грунта или, по научному, суффозии. На самом же деле, как оказалось, уменьшение несущей способности грунта происходит в результате выхода на поверхность трещиноватого состояния пород в зоне тектонического нарушения. А если там есть еще и плывун, то дальнейшее уменьшение несущей способности грунта происходит за счет того, что в результате каких-то действий этот плывун оказался разгерметизированным. То есть, за счет изменения гидрогеологических условий.

О том, как наличие плывуна влияет на состояние дома, нами прослежено многократно и опубликовано как на страницах журналов "Жизнь и безопасность", так и в интернете, на нашем сайте http://www.newgeophys.spb.ru/. Однако природа многообразна, и каждое исследование дает новую пищу для размышлений и представляет большой научный интерес.

К сожалению, только научный, так как инстанции, в компетенцию которых входит безопасность жителей города, этим не интересуются.

Вот уже полтора года мы наблюдаем, как развиваются события вокруг дома N 8, корпус 2, по Двинской улице. Анализ причин разрушения соседствующего с ним корпуса 3 дома N 8, которое произошло 3-го июня 2002 года, и исследование территории, прилегающей к этому дому, показали, что 2-й корпус неизбежно должен повторить судьбу 3-го.

На рис.2 показана эта территория.

Рис. 2

Оба дома совершенно одинаковы и состоят из четырех секций. Южная секция 3-го корпуса стояла на плывуне, и когда этот плывун, волею случайных обстоятельств, оказался выпущенным, то несущая способность грунта под этой частью дома уменьшилась до нуля, то есть южная часть дома потеряла опору. Эта секция держалась только за счет того, что она была прикреплена к третьей секции. Однако крепление это не настолько надежно, чтобы долго удерживать целую секцию. И когда связи порвались, четвертая (южная) секция 3-го корпуса оторвалась, отвалилась и рухнула.

Как выяснилось в результате исследований с помощью метода ССП, этот плывун идет от южной части дома 8 корп.3 к южной части дома 8 корп.2. И выйдя из-под корпуса 3, он неизбежно потерял герметичность по всей своей длине, а стало быть, выйдет и из-под корпуса 2. То есть точно так же, как и в 3-м корпусе, под южной частью корпуса 2 должна уменьшиться несущая способность грунта, и здесь тоже должна отвалиться и рухнуть южная секция дома.

С тех пор мы собираем признаки соответствия сделанного прогноза. В течение всех полутора лет раскрываются трещины в стенах между четвертой и третьей секциями дома. Причем раскрыв трещин в верхней части здания существенно больше, чем внизу, что свидетельствует о том, что отрыв идет с поворотом, то есть, в точности так же, как это было и с корпусом 3. Зимой (в феврале) 2003 года был период, когда отрыв южной секции активизировался, и это проявлялось как бы микроземлетрясениями, которые ощущали в течение нескольких дней жители этой самой, южной секции.
     Затем, в течение лета исследования состояния дома и грунта под ним осуществляли специалисты организации "Спецстройсервис", которые подтвердили ненадежность грунта и рекомендовали стянуть дом стальными стяжками наподобие того, как стягивают бочки обручами.

Точно так же, как результаты наших исследований, результаты работы "Спецстройсервиса" также были доложены во все властные инстанции.

В настоящее время (январь 2004 года) получено заключение организации "Фундаментпроект", согласно которому, действительно, осадка четвертой секции дома существенно выше, чем осадка третьей секции. Иными словами, это означает, что под южной частью дома несущая способность грунта имеет существенно пониженное значение по сравнению с соседней секцией. О состоянии грунта на территории этих двух корпусов свидетельствует еще и тот факт, что расселенный корпус 3 наклоняется в сторону корпуса 2.

Все эти наблюдения и исследования были бы уместны применительно к каким-то производственным процессам, но не к жизни людей, которая находится в прямой зависимости от процессов трещинообразования в стенах дома. Ну, я понимаю, что расселить людей в более безопасные жилища - задача действительно не простая. Но скрепить дом стяжками - явно проще. Так почему же это не делается? Ведь если дом рухнет, то расселять оставшихся в живых все равно придется.…

Приведенный на рис.1 ССП-разрез получен при исследовании еще одного проблемного дома - дома N 11 по улице Шпалерной.

В 1991 г был сделан капитальный ремонт этого дома. Однако за прошедшие с тех пор 13 лет дом пришел в состояние, явно не лучшее, чем было до капитального ремонта. По рассказам жителей, состояние дома стало резко ухудшаться лет 5 назад, после того, как во дворе, в зоне, показанной значком на плане дома, приведенном на рис.3, пришлось выкопать довольно глубокую яму. В этом месте двора находится канализационный люк, в который один из жителей высыпал оставшийся у него после ремонта цемент. Цемент схватился, застыл и вывел из строя канализацию, для ремонта которой и пришлось вырыть яму.

Рис. 3

После этого ремонта началось обильное поступление воды в подвалы, и сразу же началось активное трещинообразование в стенах дома. Естественно, как это всегда бывает, виновником всего посчитали "Водоканал". Однако анализ воды из подвала, который был сделан в этом году, показал, что это вода из плывуна. Так что же произошло и не случайна ли связь между обводнением подвалов и раскрытием трещин в стенах?..

Методом ССП были пройдены 3 профиля (NN 1,2,3) в подвалах дома, и 1 профиль N 4 - во дворе. Профили 1, 2 и 4 - параллельные ул. Шпалерной, и профиль 3 - примерно перпендикулярный первым трем.

В результате профилирования методом ССП были получены следующие результаты.

Середины V-образных структур, подсеченных на этих профилях, отмечены значком X. Соединив середины V-образных структур, подсеченных 1-м и 2-м профилями, получаем, что выявленное тектоническое нарушение имеет строго меридиональное направление. Продолжив эту линию на север, пересекаем канализационный люк, в котором осуществлялся описанный выше ремонт. Продолжив эту линию в почти южном направлении, пересекаем середину V-образного объекта, подсеченного на профиле 4. Кроме того, в самом конце профиля 4 подсечен еще один V-образный объект.

На профиле 3 также подсечен один V-образный объект.

Таким образом, проясняется картина разрушения дома.

Совершенно случайно, колодец, помеченный на схеме значком , оказался в самой середине зоны тектонического нарушения. В результате, вырытая 5 лет назад яма в этом месте выпустила плывун. Поскольку на территории дома имеется несколько зон тектонических нарушений, то вследствие сообщающихся между собой плывунов стал терять опору фундамент всего дома. Признаком этого является обводнение подвалов плывунной водой.

В принципе, по внешним проявлениям разрушений, дом N 11 по ул. Шпалерной не отличается от большого количества домов в Санкт-Петербурге. Стены дома покрыты косыми и вертикальными трещинами. Трещины раскрываются, невзирая на то, что в некоторых местах стены уже скреплены стяжками. Правда, не так уж часто приходится встречать, чтобы кирпичная кладка разошлась до 10 см. На рис.4 приведена фотография, полученная при съемке сквозь эту щель, на чердаке, в точке (а).

Рис. 4

Есть еще один момент, который заставляет обратить особое внимание на этот дом. Это - характер ССП-разреза по профилю 2, приведенного на рис.1. Такая резкая прорисовка V-образного объекта свидетельствует об очень высоком уровне влияния зоны тектонического нарушения на инженерное сооружение, которое, в частности, проявляется в возникновении резонансных явлений. Наличие резонансных явлений в доме подтверждено жителями этого дома. Одно из его проявлений - это раскачивание дома при проходе мимо него некоторых видов транспорта. Это явление несет в себе угрозу дому. А именно, если в какой-либо квартире, находящейся над этим воронкообразным объектом, будет осуществлено ритмическое воздействие с определенной частотой, дом может разрушиться. Источником такого воздействия могут оказаться ритмические движения под музыку нескольких человек, и даже стиральная машина при определенной скорости вращения центрифуги.

Применяя в течение последних 10 лет метод ССП, мы имеем основание утверждать, что все внезапные разрушения инженерных сооружений происходят в результате воздействия на них со стороны зон тектонических нарушений. Однако с некоторых пор было замечено, что зачастую воздействие геопатогенных зон на здоровье жителей проявляется даже сильнее, чем разрушающее воздействие - на само сооружение.

Так, при обследовании одного очень добротно построенного в курортной местности под Выборгом особняка оказалось, что прямо под этим строением проходит мощная зона тектонического нарушения. После того как мы объяснили хозяевам, чем это может грозить, выяснилось, что за год проживания в этом доме произошло резкое ухудшение здоровья всей семьи. То есть воздействие со стороны зон тектонических нарушений не зависит ни от качества строительства, ни от качества строительных материалов.

Примерно в такие же условия попали жители домов, находящихся на улицах им. Шкапина и Розенштейна. Дома там находятся в полуразрушенном состоянии. По характеру разрушения этих домов видно, что они находятся под воздействием зон тектонических нарушений. С другой стороны, как следует из доклада главного врача Центра Госсанэпиднадзора в Адмиралтейском районе И.А. Ракитина, который был сделан 16.09.03 на основании социально-гигиенического мониторинга, заболеваемость в этом микрорайоне по многим болезням существенно (в 1,5÷2 раза) выше, чем в среднем по Адмиралтейскому району, а по онкологии - в 4 раза. Учитывая то, что непосредственно на этих улицах нет вредного производства, можно предположить, что такое положение дел является следствием воздействия зон тектонических нарушений как геопатогенных.

Многочисленные наблюдения за характером разрушения домов в СПб позволяют сделать следующие выводы:

1. Геопатогенные зоны - это реальность. Необходимо осуществить нормальное, с привлечением медиков, изучение этих объектов и выработать соответствующие критерии, а также рекомендации.
2. За время существования Петербурга условия для строительства ухудшились вследствие воздействия домов на грунт в зонах тектонических нарушений.
3. Применяемые сегодня строительно-ремонтные технологии созданы без учета реальной геологической обстановки и реакции грунта. Сейчас, когда наконец возникли возможности оценивать эту реакцию, строительные технологии должны быть изменены в соответствии с новой информацией. Другого пути для увеличения надежности сооружений просто не существует.

Статья написана для журнала "Жизнь и Безопасность"