Дагестан относится к сейсмоопасным регионам России и занимает второе место из 29 сейсмоопасных субъектов страны. По данным сейсмологических служб, на территории Махачкалы (Порт-Петровска) с 1830 г. произошло 690 землетрясений. При этом восьмибалльное землетрясение было зарегистрировано 9 марта 1830 года. За последний пятьдесят один год (с 1966 г. по 2017 г.) в Дагестане произошло 496 землетрясений, в том числе девять разрушительных, из которых одно 9-балльное и два 8-балльных. При наиболее сильном на этот период дагестанском землетрясении 1970 года пострадали четыре города и 282 населённых пункта.
Мы не имеем возможности предугадать, когда и какой силы случится землетрясение, и обязаны сделать всё возможное, чтобы подземный толчок имел как можно меньше разрушительных последствий и человеческих жертв. Борьба с сейсмической опасностью сегодня выдвигает на первый план проблему повышения сейсмостойкости сооружений. По индексу сейсмического риска, определяющего необходимый объём антисейсмических усилений, Дагестан находится на четвёртом месте после Краснодарского и Камчатского края и Сахалинской области. Поэтому единственный выход – строить капитально, надёжно и качественно, так как последствия повторения сильного землетрясения, по расчётам МЧС России, в нынешних условиях будут в десятки раз больше. Сейсмичность территорий в дагестанских городах с 1957 по 2000 годы увеличилась на два балла, а для особо ответственных зданий – на три.
В Махачкале примерно двести зданий, построенных до середины 1950-х. Они возведены без каких-либо антисейсмических мероприятий и из материалов, запрещённых действующими на сегодняшний день нормативными документами по сейсмостойкому строительству1: то есть стены из бутового камня на глиняном или известковом растворе, перекрытия двух- (трёх-, четырёх-) этажных зданий по деревянным (металлическим) балкам, лестницы деревянные, перемычки клинчатые каменные и т. д.
Антисейсмические мероприятия при прое-ктировании и строительстве начали применять с 1957 г., когда вышел стандарт – СН 10-57 («Инструкция по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций»).
Опасность своими руками…
Вопрос безопасности старых зданий осложняется с возведением пристроек. Пристройки выполнены хаотично, без соблюдения принципов безопасности как самих пристроек, так и существующих зданий, к которым они пристроены. Идея строительства пристроек к существующим зданиям была подхвачена населением, но полностью, в строительном плане, искажена. Пристройки рекомендовалось строить по всему фасаду и на всю высоту. При этом конструктивное решение пристроек должно было обеспечить самостоятельную работу последних при сейсмическом воздействии и без ущерба основному зданию, что практически нигде не предусмотрено. Примером безобразного и опасного при землетрясении строительства пристроек могут служить пристройки к зданиям по улице им. Расула Гамзатова (Ленина) №2 Махачкалы.
Не менее, если не более, опасная ситуация складывается с современными многоэтажными жилыми домами. В 1994 году, учитывая складывающуюся ситуацию в городах нашей республики, и в первую очередь в Махачкале, Министерство строительства и ЖКХ РД приняло постановление, в котором отмечался низкий уровень производства строительно-монтажных работ, что отрицательно сказывается на сейсмостойкости возводимых зданий и сооружений. В соответствии с этим постановлением, начиная с 1995 года проектным организациям запрещалось проектирование зданий выше пяти этажей без специального согласования.
Прошло более 20 лет с момента принятия этого постановления, однако города Дагестана застроены 9–12- и 16-этажными домами.
Конечно же, вопрос не в количестве этажей, а в качестве проектной документации и производства строительно-монтажных работ. Безопасность здания (сооружения) при сейсмическом воздействии зависит от двух факторов: качества проектной документации и качества строительно-монтажных работ.
К примеру, в США при анализе причин разрушения зданий (сооружений) по «вине» землетрясений на первое место выходят ошибки проектирования, на второе – изъяны в теоретических концепциях и только на третье – недостатки строительно-монтажных работ.
В нашей республике качеству строительно-монтажных работ принадлежит печальная пальма первенства, хотя проектировщики «стараются» не отставать: складывается впечатление, будто бы строители и проектировщики соревнуются между собой, кто окажется «смелее». При этом не задумываются, что цена их «смелости» – потенциальная социальная катастрофа с человеческими жертвами и громадными материальными потерями.
Концепция сейсмостойкого строительства имеет свои принципы:
– безопасность для жизни и здоровья людей;
– необрушаемость несущих и ограждающих конструкций;
– сохранность оборудования и имущества;
– ремонтопригодность здания (сооружения) после землетрясения нормированной балльности.
Эти принципы как при проектировании, так и при производстве строительно-монтажных работ сплошь нарушаются.
Практически все многоэтажные дома – коммерческие, то есть возводимые за счёт привлечения частных средств. Застройщик, естественно, идёт к тому проектировщику, который разрабатывает проектную документацию за меньшую сумму. Профессионал ценит себя высоко и, как правило, заказ попадает к менее квалифицированному специалисту.
Затраты на проектную документацию значительно меньше затрат на само строительство. И, естественно, бизнесмен ищет того проектировщика, который разрабатывает менее дорогостоящий проект. А так как количество закладываемого бетона и других строительных материалов (несущих конструкций) практически одинаково, удешевление строительства может быть сделано в основном за счёт уменьшения металла в железобетонных несущих конструкциях как наиболее дорогостоящего компонента. И среди опытных проектировщиков появилась тенденция: закладывать минимальное количество арматуры, чтобы заполучить деньги заказчика.
В Махачкале, да и в целом по республике, полно многоэтажных зданий, которые начали строить, имея на руках только согласованное архитектурное предложение. Если и имеются какие-то рабочие чертежи, то без подписей исполнителя, главного конструктора и без указания организации разработчика.
Так, несколько лет назад в Дербенте при проектировании 5-этажного жилого дома каркасной конструкции для условий 9-балльной сейсмичности колонны оказались армированы арматурой 4Ш12А500 (применяется для препятствия образования вертикальных трещин и принятия растягивающего напряжения)! Действующими нормативными документами применение в колоннах арматуры диаметром менее 16 мм запрещено.
Проектная документация попала в Госэкспертизу и была возвращена на доработку. Хорошо, что работы по возведению здания не были начаты (а таких случаев, когда строительные работы начаты до получения результатов экспертизы проектной документации, много; ещё больше случаев, когда экспертиза проводится в частных конторах, где практически отсутствуют квалифицированные специалисты).
В Махачкале, в Приморском районе, в 9-этажных жилых домах для условий 9-балльной сейсмичности предусмотрены в колоннах 1-го и 2-го этажа по четыре арматуры диаметром 4Ш28А500. Чем выше, тем диаметр, естественно, уменьшается. В диафрагмах жёсткости в подвале и на первом этаже предусмотрены арматуры диаметром 4Ш10А500.
В Каспийске построен 10-этажный жилой дом с продольными ригелями по наружным осям ступенчатой формы в горизонтальной плоскости, т. е. отсутствуют продольные ригели, расположенные по одной линии.
Конструктивные системы каркасных зданий с диафрагмами жёсткости часто предусматривают с одной внутренней продольной осью, по которой расположены диафрагмы жёсткости. В действующих нормативных документах по сейсмостойкому строительству (п. 6.8.9 СП 14.13330.2011; п. 6.8.9 СП 14.13330.2014) чётко указано, что диафрагмы жёсткости в каждом направлении должны располагаться в разных плоскостях, т. е. в продольном направлении должны быть предусмотрены две внутренние оси, по которым предусмотрены диафрагмы жёсткости.
Таких примеров много по всему Дагестану. Часто бывает так, что проектировщик ссылается на расчёт: согласно расчёту, получилось столько-то арматуры и на этом конец. А застройщик исходит из своих соображений – в проекте так указано и знать больше ничего не желаю. Часто проектная документация, рабочие чертежи никем не подписаны. Часть проектировщиков не понимают, а часть сознательно принимают вариант с меньшим армированием, хотя знают, что расчёт – это только инструмент для анализа; это только оценка и не более. Оценкой, а не реальностью являются также расчётная схема здания, качество применяемых строительных материалов, качество производства строительно-монтажных работ и т. д.
В конечном итоге мы получаем некую модель, приближённую оценку реальности, а не саму реальность. И оперирование этой приближённой моделью как самой реальностью является грубейшей ошибкой. Тем более такой подход недопустим в вопросах сейсмостойкости, так как ошибка в настоящем может проявиться через 5, 10, 50, 100 лет и более.
Вторым важным фактором, резко снижающим сейсмическую безопасность многоэтажных жилых зданий, как отмечалось выше, является качество производства строительно-монтажных работ. Ошибки производства работ самые неожиданные и разнообразные:
– расположение арматуры, колонн и ригелей не соответствует требованиям, предъявляемым к последним;
– марка бетона (класс) ниже предусмотренных проектом;
– укладка бетонной смеси производится с нарушением технологии производства работ;
– устройство рабочих швов в случайных местах, т. е. на тех участках, когда заканчивается масса бетонной смеси в смесителях;
– при приготовлении бетонной смеси вместо специальных добавок, обеспечивающих пластичность бетонной смеси в зависимости от расстояния растворно-бетонного узла до строительной площадки, в бетон добавляют воду; иногда воду добавляют на самой строительной площадке; в результате – в колоннах, диафрагмах жёсткости крупный заполнитель (щебень, галька) опускается в нижнюю часть, а в верхней части практически крупный заполнитель отсутствует;
– часто крупный заполнитель предусмотрен в виде гальки без дробления, что нормативными документами не допускается;
– на многих стройках многоэтажных домов без подвалов глубина заложения подошвы фундаментов принята минимальной без учёта опрокидывания здания при сейсмических воздействиях;
– в узлах монолитных железобетонных рам (в наиболее напряжённых местах), как правило, на стройках установка арматуры ригелей и колонн не соответствует требованиям конструирования; к примеру, в Махачкале при строительстве девятиэтажного дома прораб смонтировал продольную арматуру ригелей за пределами сечения колонн, что категорически не разрешается при ригельной системе;
– по ул. Генерала Омарова (ул. Венгерских бойцов) Махачкалы, на границе восьми-девяти балльных сейсмических зон, в колоннах 9-этажного жилого дома по указанию застройщика арматура диаметром 25 мм заменена на арматуру диаметром 12–14 мм;
– нарушаются пропорции между цементом, песком и щебнем при приготовлении бетонной смеси;
– сварные швы не проверяются и не обрабатываются по соответствующему ГОСТу; при этом они – сварные швы – являются одними из основных компонентов, обеспечивающих сейсмостойкость здания. Специалисты помнят, что город Газли (Узбекистан) повторно был разрушен через год после восстановления только из-за отсутствия и плохого качества сварных швов;
– опалубка для монолитных железобетонных конструкций выполняется часто из сухих деревянных досок; доски впитывают воду из бетона и верхний слой высыхает, не успев затвердеть; слой бетона при лёгких ударах молотком крошится; если для колонны сечением 400 x 400 мм толщину высохшего слоя принять 10 мм, то момент сопротивления сечения уменьшается на 14,27%; специалистам понятно, к чему это может привести;
– застройщик торопится, часто опалубку снимают раньше времени, и в ригелях пролётом 6,0 м и более появляются трещины шириной раскрытия от волосных и более; в ригелях, расположенных в местах складирования строительных материалов (кирпича, арматуры и т. д.), ширина раскрытия до 5 мм иногда и более;
– арматура практически на всех объектах с налётом ржавчины, что снижает сцепление последней с бетоном;
– в проектной документации и на всех стройках без исключения ширина сечения колонн принята равной ширине сечения ригелей, что создаёт проблемы с размещением арматуры ригелей в теле колонны и вибрированием узлов рам; на каждой стройке рабочие по-своему выходят из ситуации вплоть до выноса арматуры за пределы сечения колонны (о чём было сказано выше).
Данное замечание в первую очередь относится к проектной документации. В Руководстве по конструированию бетонных железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения) в п.3.122 указано: «... Наиболее ответственной частью монолитных рам являются узлы, в которых необходимо создать жёсткость, предусмотренную расчётом. При конструировании узлов монолитных рам, обычно насыщенных арматурой, нужно стремиться к обеспечению максимального удобства укладки и уплотнения бетонной смеси и возможности применения вибраторов. Для удобства размещения арматуры в узле ширина сечений стойки должна быть на 50–100 мм больше ширины сечения ригеля»;
– в качестве материала для стен применяется кирпич типа «буханки» с овальными отверстиями 40–50 мм и пустотелый кирпич с большой пустотностью; действующими нормативными документами использование кирпича с отверстиями диаметром более 16–20 мм или общей пустотностью более 25% запрещено (п. 6.14.4 СП 14.13330.2011 М.2011; п. 6.14.4 СП 14.13330.2014 М.2014);
– на всех стройках нарушается принцип соединения кладки заполнения и перегородок с примыкающими колоннами и ригелями, т. е. не обеспечивается устойчивость последних из плоскости при сейсмических воздействиях; горизонтальная сейсмическая нагрузка от каркаса передаётся на перегородки в их плоскости, что запрещено (п. 6.5.2 СП 14.13330.2011 М.2011; п. 6.5.2 СП 14.13330.2014 М.2014); перегородки устраиваются с нарушением п.6.5.5, п.6.5.6 и п.6.5.7 СП 14.13330.2011 М.2011 и СП 14.13330.2014 М.2014;
– не оформляются «Акты освидетельствования скрытых видов работ»;
– работы ведутся хозяйственным способом: случайными рабочими и без официально принятого на работу мастера (прораба);
– на всех объектах, как правило, отсутствует технический надзор, а авторский надзор вообще не осуществляется;
– за качество строительно-монтажных работ и безопасность здания никто не несёт ответственности.
Запас надёжности
Может возникнуть вопрос: если так некачественно проектируем и строим, то почему же до сих пор нет разрушений и обвалов? В сейсмических районах все здания и сооружения в обычное время, т. е. когда нет подземных толчков, имеют определённый запас надёжности. Недостатки качества проявятся только в момент сильного сейсмического удара.
Часто задают вопрос: «А когда будет землетрясение, и будет ли оно вообще»? На вопрос: «Будет ли землетрясение?» – отвечает журнал «Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений» №4 2006 года: «Сейсмическая опасность растёт во всём мире, даже там, где её прежде не было. Никто не ждал разгула сейсмической стихии в Калининградской области. 21 сентября 2004 года землетрясением были нанесены огромные разрушения не только в Калининградской области, но и в зарубежных сопредельных, прежде сейсмически тихих регионах». А в Махачкале, как сказано выше, с 1830 г. не было опасного толчка. Следовательно, в будущем надо ждать сильного сейсмического толчка и быть готовым к этому, чтобы не было человеческих жертв и больших разрушений.
В целях избежание катастрофы в будущем предлагаю:
– экспертизу проектной документации многоэтажных жилых домов проводить только в Главгосэкспертизе РД, где имеется штат высококвалифицированных специалистов;
– запретить проектирование и строительство многоэтажных жилых домов каркасной системы с диафрагмами жёсткости с одной внутренней продольной осью (хотя запрещено нормативными документами);
– запретить производство работ хозяйственным способом, т. е. случайными рабочими и мастерами (прорабами) без заключения с последними официальных договоров, в которых указаны обязанности сторон и ответственность;
– требовать от застройщика очищение арматуры от налёта ржавчины;
– организациям, выдающим экспертное заключение на проектную документацию, запретить выдачу положительных заключений, если ширина сечения колонны не больше ширины сечения ригеля на 50–100 мм;
– обязать застройщиков: привлекать для проведения технического надзора опытных специалистов; запретить принимать на эту должность подставных лиц;
– запретить начинать строительство без полного комплекта рабочих чертежей с подписями исполнителей и указанием организации разработчика;
– запретить начало строительно-монтажных работ без положительного экспертного заключения Главгосэкспертизы РД на рабочую документацию; обязать застройщиков заключать договоры на ведение авторского надзора; обязать оформлять «Акты освидетельствования скрытых видов работ»;
выполнить детальное техническое обследование всех строящихся и сданных в эксплуатацию жилых многоэтажных домов.
____________________________________
1 См. – СНиП II-7-81; СП 14.13330.2011; СП 14.13330.2014.
Тельман Магдиев,
кандидат технических наук, начальник отдела обследования и усиления зданий ГУП РД «Дагестангражданкоммунпроект»
- 276 просмотров