01.09.2015  

Научно-техническое сопровождение проектирования и строительства метрополитена

В статье рассматриваются вопросы организации на постоянной основе научно-технического сопровождения проектирования и строительства подземных сооружений.
Проектирование и строительство подземныхсооружений — это весьма наукоемкая область техники и производства, которая существует и развивается в нашей стране и за рубежом многие десятки лет.
Данная статья носит прикладной характер, поэтому нас интересуют, в первую очередь, проблемы науки подземного строительства современного периода и, главным образом, применительно к условиям нашей страны.
 
1. РЕШЕНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
 
Многообразие подземных сооружений очень велико. Это тоннели различного назначения (автодорожные, железнодорожные, гидротехнические, коммунальные и др.), метрополитены, хранилища различного назначения, торговые комплексы и прочие сооружения, обусловленные интенсификацией процессов комплексного освоения подземного пространства.
Наверное, оправданным будет подход, предусматривающий, что при получении научного решения по вопросам, относящимся к строительству наиболее технически сложных подземных сооружений, это «автоматически» даст решение аналогичных вопросов для более простых подземных сооружений.
В профессиональном сообществе не вызывает сомнений то обстоятельство, что наиболее сложную гамму научно-технических проблем перед нами на сегодняшний день ставит программа развития московского метрополитена. Это обусловлено темпами и объемами проектирования и строительства, сложностью организации работ в условиях городской застройки, весьма неблагоприятной геологией и еще целым рядом причин.
Необходимо отметить, что Москва, Санкт-Петербург, другие города Российской Федерации, где ведется крупное подземное строительство, конечно же, не обделены вниманием науки. В интересах этих строек (включая проектные работы) проводится большое количество научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских разработок (НИОКР). Исполнителями этих работ являются научные учреждения, не только лучшие в нашей стране, но и снискавшие мировое признание. Это Горный институт НИТУ МИСиС (бывший МГГУ), Московский государственный университет путей сообщения (ИПСС), Институт динамики геосфер Российской академии наук, Горный институт КНЦ РАН, ЦНИИС (филиал: Научно-исследовательский центр «Тоннели и метрополитены»), НИПИИ «Ленметрогипротранс», Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения, такие организации, как НИЦ ОПП АО «Мосинжпроект», НИЦ ТА и ряд других. В этих организациях трудятся такие маститые ученые, как Н.Н. Мельников [1], М.Г. Зерцалов [2], Б.И. Федунец [3], В.А. Гарбер [4], К.П. Безродный [5] и другие. Их вклад в науку подземного строительства трудно переоценить.
Некоторые ученые, а также заказчики искренне уверены, что те НИОКР, которые выполняются, это и есть научно-техническое сопровождение проектирования и строительства подземных сооружений. На самом деле это не так. Те НИОКР, которые выполняются в настоящее время и в которых на самом высоком уровне решаются весьма актуальные научно-технические задачи, не являются научно-техническим сопровождением проектирования и строительства, а являются локальным научно-техническим обеспечением решения тех или иных производственно-технических проблем. Причем решения о выполнении НИОКР принимаются, как правило, организациями-заказчиками (хотя и с учетом рекомендаций ученых), которые настроены на минимизацию научных исследований и конструкторских разработок и в ряде случаев принимают технические решения административно-командными методами.
В условиях строительства московского метрополитена проблема усугубляется большим количеством участников проектных и строительных организаций (вполне оправданным с точки зрения производственных задач). Все эти предприятия обладают высокими профессиональными качествами в своей области, но каждое из них имеет свой опыт, свои навыки, свои традиции (производственные) и, наконец, свои возможности и отношение к использованию научной поддержки у них у всех разное. В результате мы сдаем метрополитену не единый комплекс, созданный на основе научно обоснованных, оптимальных, унифицированных технических решений, а «лоскутное одеяло», с которым ему придется еще долго разбираться.
Выстроить в такой ситуации какую-либо единую научно-техническую политику весьма затруднительно по указанным выше причинам, а также по причине отсутствия системы координации и контроля выполнения НИОКР. Между тем такие системы в мировой практике существуют, и реализуются они в виде постоянно действующего научно-технического сопровождения по соответствующему комплексу, программе, проекту и др.
 
2. ПРИМЕРЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
 
В нашей стране научно-техническое сопровождение (в истинном значении этого понятия) развито в таких отраслях, как атомная промышленность, оборонно-промышленный комплекс и т.п.
В этих отраслях назначается головная научно-исследовательская организация по научно-техническому сопровождению программы, или главный конструктор комплекса, который сопровождает данный комплекс. Сопровождение ведется начиная с момента выработки функциональных требований и разработки технического задания и далее — на стадиях НИОКР, проектно-изыскательских работ (ПИР), строительно-монтажных работ (или заводского изготовления), сдачи в эксплуатацию и функционирования по предназначению (включая проведение модернизаций и реконструкций), вплоть до снятия комплекса с эксплуатации и его утилизации. При этом часть перечисленных этапов (видов работ) головная организация выполняет самостоятельно. По остальной (как правило — превалирующей) части она вносит предложение заказчику о привлечении необходимых научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро. Затем головная организация отслеживает и координирует их деятельность в рамках данной программы (конечно же, речь не идет о мелочной опеке и тотальным контроле). Естественно, такая система обуславливает проведение большего объема НИОКР, чем при их «локальной» организации, и, соответственно, приводит к увеличению расходования средств на науку.
Но это оправдано. Ведь недаром же во времена СССР (да в какой-то мере и в наше время) военно-промышленный комплекс не только был отраслью, наиболее щедро финансируемой государством, но и отраслью наиболее продвинутой в научно-техническом отношении. Причем не только в масштабах страны, но и в мире. Кстати, подобная система применялась при проектировании и строительстве первой очереди московского метро, которое было признано лучшим в мире (возглавлял научную комиссию академик
Г.М. Кржижановский).
 
3. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ УНИКАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
 
Крупный мегаполис, каковым является Москва, требует реализации большого количества производственно-технических программ, весьма сложных в инженерном отношении и поэтому высоко наукоемких. Одной из таких программ является строительство метрополитена, которое беспрерывно ведется уже около 90 лет. Правительство Москвы, понимая важность проблемы, приняло ряд решений, направленных на выполнение положений Федерального закона «О техническом регулировании», обеспечение надлежащего качества и безопасности объектов строительства путем применения прогрессивных технических решений и научных методов решения технических вопросов на всех стадиях проектирования и строительства. В целях практической реализации указанных положений Правительство Москвы в лице руководства Строительного комплекса разработало совместно с Госстроем и ввело в действие рекомендации по научно-техническому сопровождению и мониторингу строящихся зданий и сооружений, в том числе большепролетных, высотных и уникальных [6].
Разумеется, ввиду большого объема уже построенных сооружений метрополитена, выполненных проектно-изыскательских работ и строительных заделов применить указанные рекомендации в полном объеме на данном этапе не представляется возможным. Тем более что Градостроительным кодексом РФ [7] метрополитены не отнесены к уникальным сооружениям, хотя отвечают такому критерию, как заглубление подземной части ниже планировочной отметки земли более чем на 15 метров. Однако невозможность использования указанного документа по отношению к метрополитенам в полном объеме не препятствует применению его положений (как аналога) в части, касающейся формулирования задач научно-технического сопровождения при проектировании и строительстве сооружений метрополитена.

Структура научно-технического сопровождения метростроения

Эти задачи сформулированы в Решении по научно-техническому сопровождению проектирования и строительства объектов московского метрополитена, принятом АО «Мосинжпроект» и Тоннельной ассоциацией России, согласованном Московским метрополитеном и утвержденном Департаментом строительства Москвы [8]. Головной организацией по научно-техническому сопровождению определена Тоннельная ассоциация России.
Исходя из необходимости обеспечения единой научно-технической политики при создании метрополитенов, предлагается рассматривать научно-техническое сопровождение как комплекс работ научно-аналитического, методического, информационного, экспертно-контрольного и организационного характера. Такие работы должны выполняться в процессе изысканий, проектирования и возведения объектов метрополитена для обеспечения качества строительства, надежности (безопасности, функциональной пригодности и долговечности) сооружений метрополитена, с учетом применяемых нестандартных проектных и технических решений, материалов и конструкций.
Целью научно-технического сопровождения проектирования и строительства (НТСС) является обеспечение:
• безопасности людей, объектов строительства, а также зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния строительства (на основе научного прогноза и анализа данных мониторинга объектов, осуществляемого специализированными организациями);
• качества и экономичности выполняемых работ, надежности объектов строительства, с учетом их уникальности и ответственности.
Структуру научно-технического сопровождения метростроения можно представить в виде укрупненной схемы взаимодействия организаций, участвующих в проектировании и строительстве метрополитена (см. схему).

4. ЗАДАЧИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ МЕТРОСТРОЕНИЯ
 
В ходе выполнения научно-технического сопровождения проектирования и строительства метрополитена должны решаться задачи:
• участия в предварительной проработке концепции планируемого к сооружению объекта метрополитена, в подготовке задания на проектирование;
• участия в принятии оптимальных проектных решений по техническим и технологическим вопросам, возникающим в процессе проектирования и строительства;
• участия в составлении перечня и подготовке на стадии строительства технических заданий на разработку ППР, технологических карт, регламентов, ТУ и др.;
• составления программы работ по проведению НТСС и технических заданий на различные виды мониторингов;
• экспертного анализа проектной документации в целях совершенствования объемно-планировочных и конструктивных решений, уточнения перечня особо ответственных узлов и элементов для проведения мониторинга (совместно со специализированными организациями и проектировщиком);
• анализа выполненных расчетов по проектируемому объекту строительства;
• анализа и обобщения данных всех видов мониторинга, полученных от специализированных организаций;
• оценки пригодности конструкций, выполненных с отклонениями от проекта, в том числе обоснованной соответствующими расчетами и дополнениями к проектной документации (совместно с проектировщиком);
• разработки специальных технических условий и дополнительных технических рекомендаций, не входящих в действующие нормативно-технические документы;
• разработки рекомендаций и предложений по совершенствованию технологий строительно-монтажных работ и применению новых эффективных материалов на основе передовых достижений науки, техники, зарубежного и отечественного опыта;
• разработки рекомендаций (при необходимости) по защите окружающих зданий и сооружений.
В Решении по научно-техническому сопровождению проектирования и строительства объектов московского метрополитена не затронуты задачи мониторинга, в том числе мониторинга несущих конструкций, геотехнического мониторинга, мониторинга зданий и сооружений окружающей застройки и т.д. Безусловно, эти работы проводятся при строительстве, но они, так же, как и НИОКР, единообразно не структурированы, не подвергаются комплексному анализу и координации, не обеспечены сметно-финансовым механизмом и не защищены от действий отдельных должностных лиц, желающих сэкономить.
Научно-техническое сопровождение и мониторинг строительства тесно связаны и должны развиваться совместно. Необходимо, чтобы специалисты, практикующие в этой области, вносили свои предложения по совершенствованию и оптимизации мониторинга и НТСС в свете изложенного.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мельников Н.Н., Епимахов Ю.А., Абрамов Н.Н., Кабеев Е.В. Сотрудничество науки и производства — залог эффективного и безопасного строительства подземных сооружений // Метро и тоннели. — 2013. — № 6. — С. 10-13.
2. Меркин В.Е., Зерцалов М.Г., Конюхов Д.С. Управление геотехническими рисками в подземном строительстве// Метро и тоннели. — 2013. — № 6. — С. 36-39.
3. Яцков Б.И., Синицкий Г.М., Кутузов Б.Н., Максимова В.Н., Меркин В.Е., Федунец Б.И. Лефортовские тоннели. Как строить: открытым или закрытым способом? // Метро и тоннели. — 2001. — № 4. — С. 6-8.
4. Гарбер В.А. Как оптимизировать процесс проектирования новых линий метрополитенов // Метро и тоннели. — 2013. — № 4. — С. 23-29.
5. Безродный К.П. Роль науки в технологических и конструктивных решениях Ленметрогипротранса // Метро и тоннели. — 2006. — № 6. — С. 15-16.
6. МРДС 02-08 Пособие по научно-техническому сопровождению и мониторингу строящихся зданий и сооружений, в том числе большепролетных, высотных и уникальных. — М: Правительство Москвы; Госстрой, 2008.
7. Градостроительный кодекс РФ (редакция, действующая с 22.01.2015 г.).
8. Решение по вопросу научно-технического сопровождения проектирования и строительства объектов Московского метрополитена. — М., 2015.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

 

ПОДПИСАТЬСЯ

Получайте последние новости и обновления от журнала “Инженерные сооружения”