Оценка геологических рисков

Оценка геологических рисков – это процедура, чаще всего применимая к изысканиям линейных объектов и геологоразведочным работам. В первом случае важно выявить и учесть все потенциально опасные геоморфологические факторы и принять меры по защите искусственного сооружения. Во втором случае важно оценить мощность пластов залежей полезных ископаемых и сложность их добычи, чтобы сделать выводы о целесообразности разработки месторождения.
В промышленном и гражданском строительстве оценка геологических рисков производится не всегда – ею зачастую пренебрегают с целью экономии денежных средств. В Москве этот вопрос стал очень актуальным в 2000-е годы, когда появились проблемы с массивными новостройками и просадкой грунтов под существующими зданиями и инженерными сетями. Даже сегодня столица ежемесячно несет большие убытки в связи с проявлениями скрытых геоморфологических процессов. Из-за сильного давления высотных зданий на грунт некоторые пласты стали смещаться, продавливая карстовые пустоты и обводненные участки. Сегодня уже не редкость наблюдать образование провалов на дорогах и тротуарах, которые иногда приводят к сильным авариям на инженерных сетях и даже становятся причиной гибели людей.

Регламент

Оценка геологических рисков является частью геологических изысканий. Чтобы оценить степень опасности имеющихся (в том числе скрытых) геоморфологических процессов необходимо детально изучить участок. Первоначальное изучение архивных данных, разведка на местности и прочие первичные работы могут выявить эрозию грунтов и горных пород. Изучение ветра, температуры, осадков и прочих природных явлений местности вкупе со съемкой рельефа помогают спрогнозировать затопления во время сезонных паводков и прочие виды разрушительного воздействия природных факторов.
Что же касается обязательности оценки геологических рисков, то действующий технический регламент в некоторых случаях все еще оставляет право принятия решения за правообладателем земельного участка или подрядчика, который будет возводить объект. В связи с тем, что нестабильные грунты стали наносить существенный урон для столицы, Правительство города Москвы в 2002 году совместно с различными научно-техническими предприятиями, институтами и исследовательскими центрами разработало и приняло Рекомендации по оценке геологического риска на территории города Москвы. Этот нормативно-технический документ был разработан в соответствии с:
  • Распоряжением Премьера Правительства Москвы от 30.03.2000 г. № 289-РП «О разработке нормативно-методических документов по разделу «Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций».
  • Законом города Москвы «О защите населения и территорий города от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 5 ноября 1997 г. № 46.
Также документ развивает обязательные положения строительных норм и правил, распространяющихся на различные искусственные сооружения, в первую очередь высокой степени ответственности. Рекомендации устанавливают общие требования к оценке риска потерь (экономических, социальных), которые могут возникнуть по причине воздействия природных или техногенных процессов.
Согласно Рекомендациям, оценка геологических рисков должна осуществляться не только при освоении ранее неиспользованных земель, но и на предпроектной стадии (обоснование инвестиций) разработки документов на строительство новых объектов, а также при капитальном ремонте и реконструкции существующих искусственных сооружений. Оценка рисков позволяет заранее просчитать расходы на меры по защите объектов от воздействия негативных геологических процессов и сделать выводы об экономической целесообразности строительства и ремонтных работ. В Рекомендациях приводится методика, позволяющая рассчитать возможный ущерб при авариях, которые могут возникнуть в результате проявления опасных геоморфологических факторов.
Оценка геологических рисков, так же, как и долгосрочные прогнозы касательно геологической обстановки на участке строительства отображается в отчете геологических изысканий. Вся сложность заключается в том, что специалистам приходится не только оценивать риски от существующих опасных геологических процессов, но и от потенциальных, которые могут возникнуть по причине протекания природных процессов или воздействия техногенных факторов. Здесь необходимо не только учесть все тонкости существующей геологической обстановки, но и дать рекомендации относительно дальнейшей застройки и эксплуатации участка, чтобы исключить или минимизировать возникновение новых опасностей.
Раздел оценки геологических рисков представлен специальными планами (картами), таблицами и пояснительными записками. В них приводятся дифференцированные расчеты, которые позволяют оценить возможный ущерб в годовом масштабе, либо при возникновении чрезвычайной ситуации, когда объекту будет нанесен максимально возможный ущерб за короткий промежуток времени. Данный раздел также является основанием (исходными данными) для составления обоснования и дальнейшего включения в проектную документацию на разработку мероприятий по защите объекта от воздействия природных чрезвычайных ситуаций, вызванных опасными геологическими процессами.
К выполнению данных работ допускаются только специализированные компании, у которых имеется пакет разрешительных документов, дающих право производить не только изыскательские работы (в том числе геологические). Для этого необходимо иметь соответствующую специализацию в области предупреждения природных ЧС, а также производства строительных (проектных) и изыскательской работ в районах развития опасных геологических процессов. Дополнительно необходима специальная лицензия на производство оценок геологического риска.

Особенности опасных геоморфологических процессов на территории Москвы

На территории столицы наибольшую угрозу представляют карстовые пустоты и суффозионные процессы (механическое вымывание частиц горных пород подземными водами, в результате чего грунты становятся менее прочными и образуются участки с сильным обводнением). Реже причиной чрезвычайных ситуаций становятся эрозия (речная и овражная) и подтопление территорий, которое зачастую вызывается авариями на водонапорных и канализационных инженерных сетях. Из-за специфического геологического состава в отдельных районах мегаполиса происходит разжижение, разупрочнение, чрезмерное переуплотнение, усадка, набухание и сезонное пучение грунтов, что также становится причиной крупных аварий. Как показывает статистика, постоянное техногенное воздействие приводит к увеличению интенсивности развития опасные геологических факторов – строительство небоскребов, откачка грунтовых вод, воздействие производственных предприятий сделало некогда стабильные земельные участки потенциально опасными по причине повторяющегося опасного воздействия геологических процессов.
В районе рек и водоемов около 25% территорий подвержены оползневым сходам. Эрозионная опасность также является характерной чертой долины Москва-реки и ее притоков. Подтопления муниципальных объектов столицы сегодня представляет особую угрозу, которой потенциально подвержены до 40% территории города. Все дело в том, что в столице сильно распространены участки со слабопроницаемыми глинистыми отложениями, под которыми (примерно на глубине 3 метров) имеются грунтовые воды, которые непосредственно воздействуют на несущие конструкции искусственных сооружений, приводя к их просадке и преждевременному разрушению.

Как происходит идентификация опасных факторов

Первое, на что обращают внимание специалисты при составлении прогнозов и оценок – это опыт предыдущих лет. При обследовании территории с потенциально опасными геоморфологическими факторами важно тщательно изучить статистику аварийных и чрезвычайных ситуаций, вызванных геологическими процессами. Далее необходимо определить границы участка, где имеется характерное строение среза пород.
После этого специалисты производят картирование местности и соответствующим образом отмечают все потенциально опасные участки. При этом важно выделить всю площадь, на которой протекают характерные опасные процессы и точно определить характер их воздействия.
В качестве основных показателей, характеризующих опасное воздействие, используют диаметры, скорости провалов, глубины, оседания и прочие деформации земной поверхности (для карстово-суффозионных процессов, а также при изменении характеристик грунтов – при разжижении, переуплотнении и прочих явлениях). Для пучинистых грунтов (при набухании и усадке) измеряют площади участков, скорости и амплитуду поднятия, а также опускания поверхности земли. Для оползневых склонов важно определить объемы и давление смещающихся масс, а также их объемы. На подтопляемых территориях изучают изменение уровня горизонта грунтовых вод (скорость подъема и опускания) при производстве дренажных работ.

Как производится оценка уязвимости

Оценка геологических рисков должна производиться для всех объектов городского хозяйства, начиная от незастроенных земель и заканчивая отдельными зданиями и сооружениями, а также для населения, живущего и временно пребывающего в районе этих объектов. При оценке используются специальные формулы, которые учитывают, как особенности территории (наличие тех или иных опасных факторов), так и характеристики объекта (габариты, вес, износ и прочее).
Оценка уязвимостей имеет свой срок, обусловленный сроком градостроительных документов и проектной документации для отдельных искусственных сооружений, но не может превышать 50 лет, поскольку за это время могут образоваться новые геологические процессы. Полученные показатели оценки должны учитываться на всех стадиях разработки градостроительной документации и при разработке мероприятий по противодействию чрезвычайным ситуациям природного характера.

Некоторые объекты допускается проектировать и строить без оценки геологических рисков:

  • Отдельные типовые здания и сооружения нормального и пониженного уровня ответственности (допускается не проводить оценку риска потерь от образования карстовых провалов, оползней и подтопления объектов в пределах территорий с малой опасностью развития этих процессов).
  • Объекты с пониженным уровнем ответственности в пределах территорий со средней опасностью развития карстовых провалов, оползней и участков подтопления.
Результаты оценки геологического риска во всех случаях должны оформляться по согласованию с заказчиком в виде пояснительных записок к картам риска, заключений о риске, отчетов или глав в соответствующих разделах градостроительной, предпроектной и проектной строительной документации.