ООО "ГЕОДИАГНОСТИКА"
Главная ] Вверх ] О себе ] Приборы ] Бурение ] Предложения ]  

 

 

        English

 

 

          ООО

"Геодиагностика"

 

    

ТЕХНОЛОГИИ

контроля

сплошности:

 

ледогрунтовых

ограждений

 

грунтоцементных

массивов и свай

 

бетонных

стен в грунте

 

шпунтовых

ограждений и

свай оболочек

 

буронабивных

свай

 

обделок

тоннелей

 

бетонных

конструкций

 

 

 

ОБЪЕКТЫ:

 

Размыв

пл. Мужества

 

Вторая сцена

Мариинского

театра

 

Западный скоростной диаметр

 

 

Кольцевая

 

 

автодорога

 

 

Рудник Мир

 

 

Резервный

коллектор

пл. Мужества

 

Автодорога М11

 

 

НОВОЕ:

 

Гироскопический

инклинометр

 

 

 

 

 

 

 

         

 

 

           

 

 

 

 

 

     

 

 

 

ИСТОРИЯ ГРУНТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ ВТОРОЙ СЦЕНЫ МАРИИНСКОГО ТЕАТРА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ

 

                                                                                                     Доктор технических наук  Архипов Алексей Германович

                                                                                                                          ООО “Геодиагностика”, Санкт-Петербург

 

 

 

                    

 

 

                  

   Купить книгу       Скачать книгу

 

Если нужна книга с автографом автора пишите на электронную почту

 

 

 Устройство грунтоцементной плиты в 2008-2009 гг. занимает относительной небольшой временной интервал в реализации в 2002 – 2012 гг.  эпохального проекта по строительству  в Санкт-Петербурге здания второй сцены Государственного Академического Мариинского театра. Однако по накалу политической борьбы и судебных разбирательств этот этап резко отличается от других этапов строительства. Вокруг грунтоцементной плиты развернулись ключевые события, изменившие дальнеший ход строительства второй сцены Мариинского театра.

ООО "Геодиагностика" в 2008г. выполняло неразрушающий сейсмоакустический контроль сплошности  грунтоцементной плиты, а затем в 2009г. контроль сплошности грунтоцементной стены ограждения котлована.  Показатели сплошности и прочности грунтоцементной плиты, определенные геофизическим методом межскважинного прозвучивания  "в темную" до начала проходки, то есть при полном отсутствии других данных об объекте исследований,  полностью подтвердились после откопки котлована и стали одним из оснований решения Арбитражного суда по соответствию грунтоцементной плиты проекту. Научный консалтинг заинтересованных организаций на площадке строительства здания второй сцены Мариинского театра и уверенность ООО “Геодиагностика” в наличии и соответствии проекту грунтоцементной плиты во многом обеспечили победу в судебных баталиях. Один из немногих примеров в истории современной России, когда субподрядчику ООО «Космос СПб» на крупном федеральном объекте на заключительном этапе строительства удалось отбить мощную рейдерскую атаку на честно заработанные деньги.

        В книге  выполнен системный анализ научных и технических решений по строительство подземной части здания второй сцены Мариинского театра, а также событий, происходивщих вокруг строительства. Рассмотрены технология струйной цементации грунтов jet grouting и возможности контроль сплошности грунтоцементной плиты неразрушающим геофизическим методом межскважинного прозучивания. Исследованы взаимоотношения участников  строительства, включая Министерство Культуры Российской Федерации, ФГУ «Северо-Западная Дирекция по строительству, реконструкции и реставрации»,  ООО «Архитектурное бюро Доминика Перро», ЗАО «НПО «Геореконструкция – Фундаментпроект», ОАО «КБ высотных и подземных сооружений», ОАО  «Генеральная Строительная Корпорация», ООО «Геодиагностика», ЗАО «ЛенТИЗСИЗ» , ОАО «Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве» (ОАО «ПНИИИС») и др.

        Книга отвечает на вопрос почему произошел отказ от строительства здания второй сцены Мариинского театра по оригинальному проекту Доминика Перро. Думаю книга будет интересна широкому кругу читателей, инженеров и ученых, которые хотят понять современное состояние и скрытые движущие силы строительной отрасли России начала XXI века. Жанр книги научно-технический детектив.

 

Выдержки из книги "ИСТОРИЯ ГРУНТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ ВТОРОЙ СЦЕНЫ МАРИИНСКОГО ТЕАТРА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ"

 

Глава 1. ПРОЕКТ УСТРОЙСТВА ГРУНТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ

           

            1.1. Первоначальный проект строительства подземной части здания открытым способом под защитой шпунтового ограждения

В июне 2003 г.  победителем международного конкурса на разработку проекта строительства нового здания Государственного академического Мариинского театра был объявлен проект Доминика Перро.................... Архитектурной особенностью проекта являлся оригинальный купол здания в форме скомканной фольги золотистого цвета. Новое здание, возведенное по нестандартному и яркому проекту Доминика Перро, несомненно, стало бы украшением Санкт-Петербурга и объектом паломничества туристов. .................

         15 января 2007 г.  ФГУ «Северо-Западная Дирекция по строительству, реконструкции и реставрации» объявила конкурс на разработку документации для устранения замечаний Главгосэкспертизы и на выполнение рабочей документации для строительства здания второй сцены Мариинского театра. Но контракт на проектирование с ООО «Архитектурное бюро Доминика Перро» продлен не был...... 22  февраля 2007 г.   победителем конкурса признано ЗАО «НПО «Геореконструкция – Фундаментпроект», что явилось свидетельством несомненного успеха энергичного руководства фирмы. ... Предполагалось, что автор проекта Доминик Перро, практически уже отстраненный от его реализации, будет осуществлять архитектурный надзор за процессом строительства. Но в реальности проектирование полностью перешло в  ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»

.......Прежде чем перейти к изложению истории грунтоцементной плиты необходимо рассмотреть проектные решения невольного тандема Доминик Перро - ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», касающиеся строительства котлована подземной части здания. По мнению автора, длительная «чехарда» вокруг способа проходки котлована могла стать одним из факторов отказа от реализации проекта Доминика Перро. Согласно проекту, разработка котлована планировалась открытым способом под защитой шпунтового ограждения (выделено автором). Но идея проектировщика по проходке гигантского и глубокого котлована открытым способом под защитой шпунтового ограждения в неустойчивых грунтах вблизи зданий исторической застройки имела все признаки нездорового авантюризма.

 

 

                                                       

 

Рис. План строительной площадки  второй сцены Мариинского театра                                        Рис. Вид опытного котлована на 30.05.2008  

1, 2, 3, 4 – зоны                                                                      

 

 

1.2. Устройство опытного котлована

Опытный котлован, как уяснил для себя автор, был замыслен совместно проектной организацией и генеральным подрядчиком для проверки решения по открытому способу проходки. Опытный котлован размером в плане 45 х 12 м и глубиной 11 м был выкопан в 2007г. в зоне 4 между «островами» 1 и 2 (рис. 1 - 3).  До начала откопки по периметру котлована был погружен шпунт. Проходка котлована производилась в 4 этапа до отметок -2,5, -5,5, -8,5 и -11,5 м (отметки относительные, от поверхности грунта). По мере откопки котлована на уровнях, превышающих забой на 1 м, устанавливались распорные трубы......

 

1.3. Проект устройства грунтоцементной плиты

Грунтоцементная плита представляет собой массив искусственных грунтов в форме пластины, сформированный методом струйной цементации в интервале глубин  -9,05 - -11,55 м  (отметки в Балтийской системе высот) внутри ограждения котлована. Решение по устройству грунтоцементной плиты содержалось в проекте  строительства подземной части здания открытым способом под защитой шпунтового ограждения ЗАО «НПО «Геореконструкция – Фундаментпроект». Грунтоцементная плита должна была воспринимать грунтовое давление, уменьшить прогиб и предотвратить смещение шпунтового ограждения внутрь выработки при выемке грунта.

Предложение сформировать грунтоцементную плиту, как понял автор проектировщиков, была попыткой сохранить проект проходки котлована наиболее дешевым и быстрым открытым способом. Грунтоцементная плита должна была предотвратить прогиб (смещение) шпунта внутрь выработки под действием грунтового давления и, как следствие, уменьшить осадку поверхности земли за контуром шпунтового ограждения (рис. 4)..... 

 

1.4. Проблемы контроля характеристик грунтоцементной плиты традиционными методами

Использованные проектной организацией традиционные для бетонов разрушающие методы определения прочностных и деформационных свойств оказались малопригодны для контроля характеристик грунтоцементной плиты и спровоцировали начало конфликтной ситуации на строительной площадке. Не понимая различий между грунтоцементом и бетоном, проектная организация действовала по традиционному алгоритму:

а) отбор проб из конструкции, залегающей в подземном пространстве, должен производиться бурением с поверхности земли;

б) прочностные и деформационные свойства грунтоцемента должны определяться по стандартизованным для бетона методикам......

............................................

 

1.5.  Взаимоотношения участников событий вокруг грунтоцементной плиты

Для понимания сути событий, происходивших вокруг грунтоцементной плиты в 2008-2009 гг., рассмотрены круг заинтересованных организаций и их функции при строительстве здания второй сцены Государственного академического Мариинского театра. Для удобства восприятия наименования организаций и выполняемые ими функции сведены в табл. ....

 

        Глава 2. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ТЕХНОЛОГИИ СТРУЙНОЙ  ЦЕМЕНТАЦИИ ГРУНТОВ

        2.1. Программа опытных работ

     Опытные работы преследовали цель выбора рациональной технологии струйной цементации для формирования грунтоцементной плиты с проектными характеристиками по прочности на сжатие не менее 1,0 МПа и модулю деформации не менее 400 МПа.... Программа производства опытных работ по закреплению грунта методом струйной цементации на площадке строительства второй сцены Мариинского театра в г.Санкт-Петербург" была утверждена 18.12.2007г. Выбор производился между двумя технологиямими струйной цементации: однокомпонентной  “Jet Grouting-1”  и двухкомпонентной Jet Grouting-2”. ......

 

        2.2. Устройство и исследование опытных грунтоцементных массивов в декабре 2007г. – январе 2008г

 Опытный участок, где опробовались технологии струйной цементации, располагался у шпунтового ограждения вдоль улицы Декабристов. Струйная цементация была выполнена ООО “Космос СПб” в период 20-26 декабря 2007г. На участке было устроено два грунтоцементных массива (ГЦМ) по технологиям  “Jet Grouting-1”  и “Jet Grouting-2”. 

Как и ожидал автор, лабораторные испытания кернов грунтоцемента по методикам ГОСТ 28570-90 "Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранных из конструкций" и ГОСТ 24452-80 "Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона" за счет повреждения керна в колонковой трубе при бурении показали значения прочности и модуля деформации грунтоцемента значительно меньше проектных. При этом керн удалось отобрать не со всех скважин и не во всем интервале струйной цементации, что вызвало у представителей проектировщика сильное раздражение и, вообще, посеяло сомнение в наличии грунтоцемента в подземном пространстве.

Напротив, межскважинное прозвучивание, выполненное 12.01.2008г., показало залегание грунтоцемента в интервале проектных глубин струйной цементации -3 - -5 м (БСВ). Интервалы залегания и сплошность  грунтоцемента были проконтролированы по изменению скорости упругой волны (УВ) по глубине скважин. В обоих массивах скорость УВ в интервале глубин струйной цементации соответствовала грунтоцементу. Зон с пониженными скоростями УВ, соответствующих исходным грунтам, не было выявлено, что указывало на наличие сплошности в грунтоцементных массивах.  Но скорости упругой волны в грунтоцементном массиве, устроенном по технологии "Jet Grouting-1” (2439 – 2639 м/с), значительно превышали скорости УВ в массиве, устроенном по технологии "Jet Grouting-2” (1991 – 2102 м/с). Более низкие скорости упругой волны в грунтоцементном массиве "Jet Grouting-2” указывали на меньшую прочность и повышенную структурную неоднородность грунтоцемента. В принципе это было ожидаемо, так как увеличение диаметра сваи при одинаковом объеме инъектируемого цементного раствора предполагает снижение содержания цементного раствора в единице объема грунта и, как следствие, увеличение неоднородности грунтоцемента.

Прочность грунтоцемента  в естественном залегании была определена по градуировочной зависимости “скорость упругой волны - прочность на сжатие”, сформированной  по результатам исследований ООО “Геодиагностика” на Кольцевой автодороге в 2003-2004г.г.  Расчетная прочность грунтоцемента   в  грунтоцементной массиве Jet Grouting-1”  изменялась в диапазоне 7,24 – 10,2 МПа (72,4 – 101,7 кг/см2),  в грунтоцементной массиве “Jet Grouting-2” -  3,38 – 4,08 МПа (33,8 – 40,8 кг/см2).  Прочность грунтоцемента в массиве, устроенном по технологии Jet Grouting-1” была существенно выше, чем в грунтоцементе по технологии Jet Grouting-2”.

Выводы по результатам межскважинного прозвучивания, которые содержались в протоколе, переданном Заказчику, были однозначны:

а) В интервалах струйной цементации находится грунтоцементный массив. Струйная цементация позволяет формировать грунтоцементные массивы в форме пластин в текучих грунтах участка строительства.

б) Прочность грунтоцемента может достигать 4 МПа.

в) Лучшие результаты по прочности и однородности дает технология Jet Grouting-1”.

 

            2.3. Откопка опытных грунтоцементных массивов в январе 2008г.

Откопка котлована 15.01.2008 превратилась в яркое шоу. На площадке собрались многочисленные зрители. Представители проектировщика  (ЗАО "НПО Геореконструкция-Фундаментпроект”) откровенно не верили в существование грунтоцементного массива и своими репликами вносили нервозность в процесс откопки. Руководил раскопками Э.М.Гусихин (ОАО “ГСК”). 

Экскаватор, работая с поверхности грунта, откопал выемку глубиной, приблизительно, 5 м, где должна была находится кровля грунтоцементных массивов и достал на поверхность грунт вместе с кусками грунтоцемента размером 10-25 см.  “ Достаточно ли этого?”- спросил  Э.М.Гусихин у присутствующих, учитывая, что достигнута максимально возможная глубины действия ковша экскаватора. “Ничего нет!” –  радостно закричал в ответ представитель проектировщика.  Тут автор сообразил, что экскаватор еще не достал до грунтоцементного массива из-за ошибки в определении глубины залегания верха грунтоцементного массива. Отсчет при откопке производился относительно поверхности грунта, а кровля грунтоцементного массива находилась на отметке -5 м  по Балтийской системе высот, то есть  примерно на 1,5 м ниже достигнутой глубины. Э.М.Гусихин принял решения копать дальше. Машинист экскаватора сделал в грунте террасу, заехал на нее экскаватором и благополучно дорыл до  массивного грунтоцемента.  У части пристуствующих при этом вырвался радостный вопль. После подъема глыбы грунтоцемента на поверхность, автор отметил, что большинство присутствующих вздохнули с облегчением.  Э.М.Гусихин позвонил кому-то по мобильному телефону и на участок выдвинулась представительная комиссия Дирекции.

 

 

        

 

            Рис.     Откопка опытных грунтоцементных массивов 15.01.2008

а - котлован; б - комиссия у края котлована после обнажения кровли монолитного грунтоцемента; в - представители проектировщика перед поднятым монолитом грунтоцемента

 

           

        2.4. Опытно-производственные работы на площадке ОП-2 в мае 2008г

        Струйная цементация на опытной площадке №2 (ОП-2)  предваряла начало основных работ по устройству грунтоцементной плиты и должна была подтвердить возможности устройства грунтоцементной плиты с проектным характеристиками. По сути это были опытно-производственные работы для проверки  разработанной ООО “Космос СПб” технологии. Грунтоцементная плита на опытной площадке №2 была сформирована в феврале 2008г. по технологии "Jet-1" из 1795 секущихся грунтоцементных элементов проектным диаметром 0,7 м в интервале глубин -9,05 - -11,55 м. Сваи размещены в 25 рядах. Расстояния между центрами свай в ряду 0,6 м, между рядами свай - 0,52 м. Расход  материалов на 1 погонный метр сваи: портландцемент ПЦ 500 ДО ~350 кг, добавка КДСЦ  ~8,75 кг, вода ~ 245 - 280 л.  Параметры струйной цементации скорость подъема монитора 0,3 – 0,4 м/мин, частота вращения монитора ~ 20 мин-1; давление нагнетания раствора 30-40 МПа.........

 

            2.5. Попытка отбора образцов с забоя скважины большого диаметра

31 мая 2008 г. работники ООО «МВМ-1» буровой установкой Soilmec SR-50 начали бурение скважины диаметром 1200 мм.  После достижения отметки верха грунтоцементной плиты отметки глубины  -9,05 м  забой скважины был углублен ковшебуром в грунтоцементную плиту до отметки -9,4 м (все высотные отметки в БСВ). С интервала -9,05 - -9,4 м на поверхность были подняты куски грунтоцемента неправильной формы размером, приблизительно, 200х200х300 мм, появление которых однако не убедило часть присутствующих в наличии грунтоцементной плиты.

           Надо было спускаться на забой. В 90-е годы прошлого столетия автор, работая в научно-исследовательском институте подрабатывал копкой колодцев и имел, как он считал, достаточный опыт. Обычно на забое колодца прохладно и влажно, поэтому легко можно остыть и простудиться. Ожидая холод на забое оделся как обычный колодцекопатель –  на ногах болотные сапоги, на теле трусы, тельняшка и плотный шахтерский костюм,  на голове - косынка, на руках рукавицы. На поверхности привязал две веревки к какой-то строительной конструкции. На свободные концы веревок привязал 12 литровые ведра для поднятия грунта с забоя. Сбросил на забой короткую лопату и лом. Н.А.Сазонов предложил одеть монтажный пояс, но автор отказался и на глазах опешивших зрителей быстро спустился по веревке вниз. Внизу огляделся и понял, что "попал" -  забой выработки в грунтоцементном массиве резко отличался от забоя обычного колодца. Было жарко. Температура воздуха на забое, ориентировочно,  40+5 оС. Воздух был тяжелый, нагретый, влажный с запахом цемента.  Видимость плохая из-за испарений. Предвидя проблемы с подъемом, попросил опустить монтажный пояс. Электрический перфоратор с  питанием переменным напряжением 220 В решил не использовать из-за опасности электрического пробоя и принял перфоратор с аккумуляторным питанием.

На забое находился рыхлый разжиженный грунт, упавший с верхнего интервала бурения. Наблюдался незначительный приток грунтовых вод сверху из стыка верхней и второй обсадных труб. Пришлось зачистить, примерно, 1/4 площади забоя от рыхлого разжиженного грунта и устроить приямок для сбора воды. Через 15 мин про себя закричал - “ура!” - обнажился целик грунтоцементной плиты. В месте обнажения грунтоцемент был прочный и монолитный. Рабочий инструмент (лопата, лом) при ударе отскакивали от забоя со звонким звуком и сколом небольших кусочков высотой до 2 см. Скол образца грунтоцемента был раковистый, характерный для  скальных осадочных грунтов типа известняка. Бурение буром диаметром 23 мм при ручной нагрузке до 40 кг шло очень трудно со скоростью продвижения, приблизительно, 10 см/мин. Частота вращения бура быстро падала из-за разряда аккумулятора перфоратора.  Отобрать монолит грунтоцемента размером более 0,3х0,3х0,3 м  автору не удалось из-за быстрого (в течении 5 минут) разряда аккумулятора перфоратора. Второй присланный на забой перфоратор разрядился еще быстрее. Путем обуривания поверхности забоя и ударов лома удалось сколоть кусок грунтоцемента размером, приблизительно, 5х20х10 см, который был отправлен на поверхность. Через 40 мин работы понял, что пора выбираться. Перегрелся. Подняться на верх оказалось непросто: сил уже было мало, на сапогах налипла грязь, поверхность стальной обсадной трубы была очень скользкой. В общем, распереться спиной и ногами на трубе и подниматься по веревке не удавалось. Пришлось просить помощи. На поверхность автора вытягивали веревкой, зацепленной за монтажный пояс за что автор сердечно благодарен всем вытягивающим. 

После подъема автора на поверхность буровая установка продолжила бурение грунтоцементной плиты с отметки -9,4 м до отметки -10,1 м.  На поверхность ковшебуром были подняты три монолитных куска грунтоцемента неправильной формы размером, приблизительно,  600х500х400 мм, затертые в рыхлом обломочном материале, состоящем из кусочков грунтоцемента и частиц измененного грунта с включениями цемента. Пять образцов были отобраны для лабораторных испытаний.

Результаты испытаний отобранных образцов грунтоцемента на прочность на сжатие  в лаборатории Санкт-Петербургского Государственного института путей сообщения (ПГУПС) показали превышение проектных значений и были близки с расчетными значениями прочности грунтоцемента по данным межскважинного прозвучивания. Результаты успокоили Дирекцию и  вопрос о состоянии грунтоцементной плиты на время был снят.

 

 

 

 Рис.   Самоснимок автора на забое скважины 31 мая 2008г.

 

 

        Глава 3. УСТРОЙСТВО ГРУНТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ ООО "КОСМОС СПб"

 

        3.1. Технические и технологические решения ООО “Космос СПб” по формированию грунтоцементной плиты

        Работы по устройству грунтоцементной плиты выполняло ООО “Космос СПб” (генеральный директор Усанов Герман Евгеньевич, главный инженер Шейман Владимир Эрнстович) по договору с  генподрядчиком строительства второй сцены Мариинского театра ОАО "Генеральная Строительная Корпорация".

        ООО “Космос СПб”-  крупная строительная компания представляла на региональном Санкт-Петербургском рынке федеральный (московский) бизнес Чернякова Андрея Валерьевича и его головной фирмы  ООО  “Научно-производственное объединение “Космос”. Почти в каждой комнате здания на 17-я линия Васильевского острова, д.2, где располагалось ООО “Космос СПб”, висел портрет А.В.Чернякова (рис.    ).  Чтобы сейчас не говорили об этом человеке, но именно его знания и воля создали фирму, которая выполняла такие сложные и объемные работы.  Фирмы как звезды восходят и умирают. ООО “Космос СПб” погибла в 20015г. уже после завершения строительства здания по типичным для своеобразного государственного капитализма моей Родины начала 21 века причинам. К сожалению, генеральный директор Г.Е.Усанов, который запомнился  автору как порядочный человек и умный руководитель,  умер в 2011г. до окончания строительства.

           В то время в ООО ""Космос СПБ" работал один из самых высокопрофессиональных коллективов. В числе тех, кто выполнял струйную цементацию и помогал проводить сейсмоакустические исследования  Дубовой Владимир Алексеевич, начальник участка №1 Ярош Евгений Ефимович, заместители начальника участка №1 Сазонов Николай Алексеевич и Смирнов Виктор Анатольевич, рабочие Бушуев Павел Константинович, Андрющенко Игорь Иванович, Сергей.

   

                                                 

 

Рис.  Фото сотрудников ООО «НПО «КОСМОС» и ООО “Космос СПб”

а - президент ООО «НПО «КОСМОС» А.В.Черняков (с сайта www.concern-kosmos.ru); б - генеральный директор ООО “Космос СПб” Г.Е.Усанов,  главный инженер В.Э.Шейман, г - заместитель начальника участка №1 Н.А.Сазонов и главный геолог В.А Дубовой (справо)

 

 

        3.2. Технология струйной цементации грунтов

  Метод струйной цементации грунтов заключается в разрушении и перемешивании грунтов в месте залегания струями цементного раствора с замещением естественного грунта вначале грунтоцементным раствором, а после затвердевания грунтоцементного раствора, новым материалом – грунтоцементом (грунтобетоном). В результате струйной цементации в подземном пространстве могут быть устроены грунтоцементные массивы различного назначения и формы. “Технологический регламент по закреплению грунта методом струйной цементации на площадке строительства второй сцены Государственного Академического Мариинского театра в Санкт-Петербурге” (12-02-ОС-ТР. СПб. 2008) был утвержден главным инженером ООО «Космос Стройпроект» С. В.Чеботарёвым.Основными техническим решениями ООО “Космос СПб” по технологии струйной цементации  стали:

- применение технологии "Jet-1";

- проектный диаметр грунтоцементного элемента 0,7 м;

 - расстояния между центрами свай в ряду 0,6 м и между рядами свай 0,52 м;

расход  материалов на 1 погонный метр сваи: портландцемент ПЦ 500 ДО ~350 кг, добавка КДСЦ  ~8,75 кг, вода ~ 245 - 280 л.

- число форсунок монитора (направление в горизонтальной плоскости через 180 град) - 2 шт.

 - диаметр форсунок - 2,5 м (?);

- параметры струйной цементации: скорость подъема монитора 0,3 – 0,4 м/мин, частота вращения монитора ~ 20 мин-1; давление нагнетания раствора 30-40 МПа.

       

       По опыту автора,  проектировщик обычно думает, что понимает технологию струйной цементации и рисует на чертежах красивые пересекающиеся кружочки грунтоцементных элементов, но в реальной жизни все сложно. Бес сидит в нюанасах. Из-за многочисленных факторов риски нарушения сплошности грунтоцементного массива и недостижения проектной прочности достаточно высоки, особенно при струйной цементации тиксотропных текучих и водонасыщенных грунтов Санкт-Петербурга. 

Особенностью проекта закрепления грунтов стало уменьшение расстояния между центрами свай в ряду 0,6 м, между рядами свай - 0,52 м, для обеспечния смыкания соседних грунтоцементных элементов. Впервые в Санкт-Петербурге между скважинами струйной цементации были такие малые расстояния. Увеличение расстояния между скважинами в грунтах с пониженной размываемостью приводит к несмыканию соседних грунтоцементных элементов и появлению в массиве зон несплошности, что кстати стало одной из причиной многочисленных аварий при проходке стволов Резервного коллектора в районе площади Мужества Было ли расстояние между скважинами излишне малым или, другими словами, можно ли было сформировать распорную диафрагму, исключающую смещения шпунта при откопке котлована, с большими расстояними между скважинами? Вопрос остается открытым. Но можно отметить, что в дальнейшем сгущение сети скважин стало трендом для проектов струйной цементации в Санкт-Петербурге.

    По эффективности влияния добавки КДСЦ  на прочность грунтоцемента у автора нет данных. Применение добавки КДСЦ было давним фирменным знаком ООО “Космос СПб” и сопровождалось резким удорожанием сметной стоимости работ. Но секретность ее состава всегда напоминала автору эпизод из фильма Андриано Челентано "Бархатные ручки" где главный герой инженер Квиллер отдает главный секрет бронированных стекол плюнув в руку юристу.

 

                                                  

 

Рис. Схема струйной цементации при  формировании грунтоцементной плиты в основании котлована строящегося здания Второй сцены Мариинского театра в плане в зоне 3 (а) и по глубине (б).

 

 

        3.3 Физические процессы струйной цементации

 

                При струйной  цементации грунтов в подземном пространстве последовательно выполняются две технологические операции: бурение скважины и инъектирование цементного раствора. Затем, уже без вмешательства человека, происходит твердение грунтоцементного раствора с образованием с нового искусственного материала   - грунтоцемента. Бурение скважины производится вращательным способом с промывкой технической водой. Инъектирование цементного раствора производится при подъеме  монитора с вращением. Начальный диаметр струи определяется диаметром насадки монитора и, как правило, находится в пределах 2-4 мм. Давление инъектирования для осадочных грунтов Санкт-Петербурга изменяется в пределах 20 – 50  МПа и определяется прочностью грунтов и требуемым диаметром грунтоцементной сваи.  В результате инъектирования цементного раствора в массиве грунтов создается зона (полость), заполненная грунтоцементным раствором (суспензией). Основными физическими процессами при инъектировании цементного раствора являются:

        а) гидравлическое разрушение (резание) забоя и перемешивание грунтов в месте залегания напорными струями цементного раствора;

        б) вынос пульпо-шлама по скважине вдоль колонны бурильных труб на поверхность земли

        По числу компонентов в струе в Санкт-Петерубрге применяются два вида технологии струйной цементации грунтов: однокомпонентная (Jet 1) и  двухкомпонентная (Jet 2). Однокомпонентная (Jet 1) технология реализуется струей цементного раствора (состав раствора: вода цемент, добавки), двухкомпонентная (Jet 2) - струей, состоящей из воздуха и цементного раствора. Двухкомпонентная технология за счет влияния воздуха на формирование струи обеспечивает больший диаметр грунтоцементный сваи, но однородность и прочность грунтоцемента меньше, чем при однокомпонентной технологии. Большая прочность грунтоцемента при технологии Jet 1 подтвердилась на опытных грунтоцементных массивах в декабре 2007- январе 2008 г. и для формирования грунтоцементной плиты была выбрана однокомпонентая технология Jet 1.

     

          3.4. Формирование грунтоцементной плиты

В формировании грунтоцементной плиты можно выделить несколько этапов:

а) Декабрь 2007 - январь 2008г. - опытные работы на участке вдоль улицы Декабристов для выбора рациональной технологии струйной цементации  (описаны выше);

б) Февраль-март 2008г. - струйная цементация на опытной площадке №2 с отбором монолитов грунтоцемента из скважины димаетром 1,2 м;

 в) май-август 2008г. - основной объем струйной цементации

 

 

4. СейсмоакустическИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ грунтоцементной плиты ООО "ГЕОДИАГНОСТИКА"

 

4.1   Причины приглашения ООО "Геодиагностика"

 

4.3   Сейсмоакустическая диагностика состояния грунтоцементной плиты

Рыночная реальность оказалась очень жесткой к знаниям и умениям. Реализовать накопленные за годы работы в ВИТРе уникальные знания в области диагностики разрушения горных пород при бурении на основе акустических колебаний, регистрируемых в призабойной зоне, не удавалось. Больше того, эти знания, даже воплощенные в технические средства и технологии оказались никому не нужны. Надо было делать то, что востребовано. Или, выражаясь более приземленно, заниматься тем, за что платят деньги. За контроль состояния искусственных грунтов деньги платили.

 Серьезно заниматься разработкой нового научного направления "Cейсмоакустическая диагностика состояния массивов естественных и искусственных грунтов" автор начал с момента образования  ООО “Геодиагностика” в 2006г. Признаки нового научного направления возникают, если рассматривать массив искусственных грунтов в качестве объекта диагностирования, а упругие волн, проходящие сквозь  массив как носители диагностической информации. 

Грунтовый массив можно рассмотреть, как некий преобразователь P параметров его состояния si  в параметры распространяющихся упругих волн u i :

 

                                                                   {U}= P {R}       ,                                            (I)

 

 

где {U}={ u1(t) , u2(t) , . . .  , un(t) } - вектор признаков состояния грунтоцементного массива в n-мерном признаковом пространстве; {R}={ s1(t) , s2(t) , . . .  , sn(t) } - m-мерный вектор диагностируемых параметров состояния.

            Задачей сейсмоакустической диагностики можно считать получение обратной к (I) зависимости:

 

                                                                    {R}= P-1{U}   ,                                             (II)

 

когда на основе измеренных параметров упругих волн и сформированных диагностических признаках необходимо сделать вывод о параметрах состояния  массива грунтов.

        При искусственном закреплении (цементации, кольматации глино-цементными смесями, замораживании, замещении бетоном и др.) в результате механического воздействия, физических процессов и химических реакций происходит изменение свойств естественных грунтов. Причем физические процессы для каждой технологии закрепления уникальны. При струйной цементации происходит разрушение и перемешивании грунтов в месте залегания струями цементного раствора с замещением естественного грунта вначале грунто-цементным раствором, а после затвердевания грунтоцементного раствора – новым материалом  “грунтоцементом” (грунтобетоном). После закрепления упругие свойства грунтов и условия распространения упругих волн изменяются.  По мере распространения от точки возбуждения происходит изменение кинематических (скорости)  и динамических (амплитуды, частоты) параметров упругой волны. Очевидно, что параметры упругой волны, прошедшей сквозь грунтоцементный массив будут отличаться от параметров упругой волны, распространяющейся в массиве неизмененных грунтов. 

          Физической основой применения метода межскважинного акустического прозвучивания (просвечивания) для расчленения геологического разреза и контроля сплошности массивов искусственных грунтов является установленная многочисленными исследованиями зависимость параметров проходящих упругих волн от упругих, деформационных, прочностных свойств и пористости естественных и искусственных грунтов [1, 2, 3].

 

Диагностические параметры состояния грунтов при межскважинном прозвучивании это измеряемые параметры (величины): скорость распространения (время прихода), амплитуда звукового давления и спектр импульса упругих волн, прошедшего массив грунтов (рис    ).

Основной диагностический параметр – скорость продольной упругой волны vр. Определение (косвенное измерение) скорости УВ vр (м/с) производится по измеренным значениям расстояния L между точками возбуждения и приема и времени распространения упругой волны t  по формуле:

vр = L/ t     .

Расчет спектра производится в программе цифровой обработки сигналов методом быстрого преобразования Фурье (БПФ). Параметры БПФ выбираются исходя из параметров записи. Предварительная оценка спектра производится по видимой частоте импульса упругих волн fв  (Гц).

Диагностические признаки -  это уже определенная совокупность диагностических параметров, увязанная с конкретным состоянием искусственного грунта, в данном случае грунтоцементной плиты. Автор опишет диагностические признаки не слишком подробно во избежание “ликбеза” конкурирующих организаций.

 

В общем случае, после струйной цементации слабых текучих и водонасыщенных грунтов спектр импульса упругой волны сужается в сторону низких частот по сравнению со спектром импульса упругих волн, распространяющимся по неизмененным грунтам. При увеличении сплошности и однородности грунтоцемента скорость распространения упругих волн увеличивается, затухание уменьшается, а спектр импульса упругой волны расширяется в сторону высоких частот. Слабо укрепленные зоны в массиве искусственных грунтов выделяются по пониженным значениям скоростей упругих. При диагностировании состояния грунтоцемента мы оперировали зависимостями между спектром импульса упругой волны до и после струйной цементации, скоростью упругой волны и прочностью грунтоцемента на сжатие (рис.   ) , скоростью упругой волны и временем созревания грунтоцемента. Конечным результатам исследований стала таблица, содержащая перечень состояний естественных и искусственных грунтов и соответствующих им диагностических признаков. Следует отметить, что из-за значительного числа факторов, влияющих на формирование искусственного грунта, зависимости между измеряемыми параметрами  и параметрами состояния не являются простыми. Особенно на сложных объектах, граничные значения параметров представляют определенное “know how”, позволяющее точно диагностировать состояние грунта.

 

 

 4.4   Аппаратурный комплекс акустического просвечивания и зондирования АПЗ-1

  Для проведения сейсмоакустических исследований грунтоцементной плиты использован наш аппаратурный комплекс акустического просвечивания и зондирования АПЗ-1,  разработанный  в ООО “Геодиагностика”. Разработчики А.Г.Архипов (руководитель разработки), Н.Н.Гулецкий, В.К.Ивашев. Аппаратура АПЗ-1 - полностью отечественная разработка, истоки которой заложены в аппаратурах межскважинного акустического просвечивания МАП (1972г) и АПИ-1 (1981) Всесоюзного НИИ методики и техники разведки (ВИТР). Принципы конструктивного устройства и схемного решения для генератора импульсов тока разработаны в ВИТРе в период 1996-2002г.г. блестящим отечественным инженером и исследователем Чернышевым Игорем Дмитриевичем. Легкая, мобильная, мощная, простая, надежная и эффективная аппаратура для скважин глубиной до 100 м. Дальность акустического просвечивания (прозвучивания) по рыхлым грунтам (пескам, супесям) составляет не менее 20 м, по скальным грунтам (гранитам) - достигает 150 м.

 В период  выполнения исследований на площадке строительства Второй сцены Мариинского театра аппаратурный комплекс АПЗ-1 был откалиброван Всероссийским НИИ метрологии им. Д.И.Менделеева и имел сертификаты калибровки средства измерения  №2520-982  от  29.05.2007 и №2520-1013  от  29.04.2008. Немаловажный факт, что мы полностью представляли аппаратурные и методические погрешности измерений скорости упругой волны при контроле сплошности грунтоцементной плиты.

 

 

                     

                           а                                                        б                                                           в

                    

 

 

Рис  Проведение сейсмоакустических исследований на площадке строительства Второй сцены Мариинского театра  

а - излучатель и приемник упругих волн; б - генератор импульсов тока; в - комплекс програмно-аппаратных средств  аппаратуры АПЗ-1

 

 

            4.5. Проведение исследований

 Выполнение сейсмоакустических исследований осуществлялось последовательно по отдельным участкам (зонам) грунтоцементной плиты в период 12 января - 8 августа 2008г. Схема расположения наблюдательных скважин с направлением лучей акустического просвечивания в плане приведена на рис. . Число и схема расположения наблюдательных скважин в отдельной зоне грунтоцементной плиты согласовывалась с техническим надзором. Исследования выполнялись не менее чем через 28 суток после окончания на участке струйной цементации. Интервал 28 суток между струйной цементацией и сейсмоакустическими исследованиями был заложен в проектной документации. Достаточно большой срок между струйной цементацией и исследованиями грунтоцементной плиты, по-видимому, был вызван желанием увеличить время набора прочности грунтоцемента.

Общий объем сейсмоакустических исследований грунтоцементной плиты на площадке строительства Второй сцены Мариинского театра составил 66 пар скважин межскважинного акустического просвечивания и 83 скважины акустического каротажа.

 

 

            4.6. Результаты контроля сплошности грунтоцементной плиты

Со стороны ООО “Космос СПб” работу ООО “Геодиагностика” на площадке организовывал главный геолог Владимир Алексеевич Дубовой.  По образованию инженер-геофизик В.А. Дубовой имел большой производственный опыт и хорошо понимал специфику сейсмоакустических исследований. Отлаженная организация и результаты работ были, несомненно, следствием, в том числе, и кипучей энергии и компетентности В.А.Дубового.

Бурение скважин вначале производило ООО “СУ-299” буровой установкой ПБУ-1 (рис.  ), в дальнейшем, с целью экономии средств и времени ООО “Космос СПб” стало бурить наблюдательные скважины собственными буровыми установками струйной цементации. За счет большей мощности буровых установок струйной цементации бурение наблюдательных скважин стало выполняться значительно быстрее. К приезду на площадку наблюдательные скважины, как правило, уже были пробурены и обсажены обсадными трубами до верха грунтоцементной плиты и заполнены водой.

 

   

        

Рис  График зависимости скорости упругой волны от глубины до (1) и после (2) струйной цементации в зоне 2 (ОП-2) между скважинами 474 и 1179 (база измерения 6,4 м, дата исследований 22.03.2008) 

 

        Итервал залегания грунтоцементной плиты проконтролирован по результатам межскважинного прозвучивания и акустического каротажа по изменению скорости упругой волны по глубине. В интервале проектных глубин струйной цементации скорость упругой волны по данным МАП изменялась в пределах 2093-2927 м/с, соответствовала грунтоцементу и значительно превышала скорость упругой волны в естественных грунтах, что указывало на обеспечение при строительстве проектной высоты грунтоцементной плиты. 

Сплошность грунтоцементной плиты былы проконтролирована по результатам межскважинного прозвучивания (табл.1). В интервале залегания грунтоцементной плиты зон с пониженными скоростями упругой волны, соответствующими естественным  грунтам, не было выявлено, что указывало на наличие сплошности в грунтоцементной плите.  Диапазон изменения скорости упругой волны указывал на незначительную структурную неоднородность.

Прочность материала плиты (грунтоцемента) была определена по данным межскважинного прозвучивания по градуировочной зависимости “прочность -  скорость упругой волны”.  Расчетная прочность грунтоцемента изменялась в пределах 4,02-16,6 МПа (табл      ).

   Модуль деформации материала плиты (грунтоцемента) был определен по данным межскважинного прозвучивания по градуировочной зависимости  “прочность грунтоцемента σ – модуль деформации Е ” вида Е= k х σ,  где k= 100, установленной по результатам сейсмоакустических, прочностных и деформационных исследований опытных грунтоцементных массивов, устроенных по технологиям “Jet-1”  и  “Jet-2” на площадке строительства ГАМТ-2.  По данным расчетов модуль деформации грунтоцемента в плите находился в пределах 402 -1659 МПа (табл      ).

            Таким образом, все сейсмоакустические признаки указывали на наличие грунтоцементной плиты в проектных отметках и соответствие прочности на сжатие и модуля деформации материала плиты (грунтоцемента) проектным требованиями.

 

 

В марте 2008г. на площадке чувствовалась напряженность. Дирекция ожидая политического решения притормозило работы ООО “Космос СПб” по устройству грунтоцементной плиты. Николай Иванович Грибанов (Дирекция) проводил с подрядчиками бессмысленные выжидающие совещания, на одном из которых автор стал свидетелем изгнания заместителя начальника участка №1 ООО “Космос СПб” Н.А.Сазонова за публичное возмущение остановкой работ.

Сейсмоакустические исследования на опытной площадке №2 были выполнены 22.03.2008г. и вновь показали наличие сплошной грунтоцементной плиты в интервале струйной цементации. Скорость упругой волны в грунтоцементной плите изменялась  в пределах 2326 – 2538 м/с. и значительно превышала скорость упругой волны в естественных грунтах. Высокая скорость упругой волны, амплитуда и спектр колебаний указывали на нахождении в проектном интервале глубин грунтоцемента высокой прочности.  Расчетная прочность грунтоцемента  на сжатие  составляла 5,97 – 8,56 МПа (59,7 – 85,6 кг/см2) и была гораздо выше проектного значения 1,0 МПа (10 кг/см2).

  Однако испытание кернов малого диаметра,  выбуренных ООО "СУ 299"  колонковым способом в зоне №2 вновь показали в ПГУПС более низкие значения прочности и модуля деформации грунтоцемента, чем было заложено в проекте. При этом, как узнал автор, осторожные представители института путей сообщений отказали в неформальной просьбе ООО “Космос СПб” откоментировать в официальном письме недостатки "гостированных" методов испытания на сжатие и модуль деформации за счет вероятного повреждения кернов грунтоцемента при выбуривании.

И обстановка на участке накалилась. В Дирекции, скорее всего, продолжали сомневаться из-за проектного решения строительства котлована открытым способом. Эти сомнения, по-мнению автора,  усугублялись позицией и поведением проектной организации, указывающими на стремление в любом случае переложить ответственность за возможные осадки зданий на качество струйной цементации,  но только не на проектные решения по ограждению котлована.

 

 

Глава 5. НОВЫЙ ПРОЕКТ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ СПОСОБОМ TOPE DOWN (“СВЕРХУ-ВНИЗ”)

 

        5.1.Изменение проекта строительства подземной части здания в 2008 г.

 

30 апреля 2008г. Дирекция уведомила ЗАО “НПО “Геореконструкция - Фундаментпроект” об отказе от исполнения государственного контракта на проектирование и 04 мая 2008г. объявила новый открытый конкурс на право заключения государственного контракта на завершение проектных и изыскательских работ стадии «Детальный проект и НИОКР», выполнение рабочей документации для строительства нового здания (второй сцены) Государственного академического Мариинского театра». В ответ 08 мая 2008 ЗАО "НПО Геореконструкция-Фундаментпроект" обратилось в арбитражный суд с иском к Дирекции о признании незаконным (недействительным) уведомления от 30.04.2008 и, заодно, ходатайствовало о приостановлении действии Дирекции по проведению нового открытого конкурса на проектирование здания. Начались судебные битвы.

В новом конкурсе на проектирование здания принял и победил единственный участник ОАО “КБ Высотных и подземных сооружений” . Новый проектировщик не имел достаточного опыта в подземном строительстве и для разработки проектной документации строительства подземной части здания разумно обратился к опытной в этом вопросе ОАО “НИПИИ “Ленметрогипротранс”. Для проходки котлована была привлечена одна из наиболее опытных строительных организций Санкт-Петербургского Метростроя ЗАО “СМУ-11 Метрострой”.  Скорее всего, в организации конкурса и привлечении к строительству ОАО “НИПИИ “Ленметрогипротранс” и ЗАО “СМУ-11 Метрострой” были реализованы предварительные договоренности.

Новый проект строительства подземной части здания второй сцены Мариинского театра включал усиление шпунтового ограждения армированной грунтоцементной стеной и проходку котлована способом Tope Down (“сверху-вниз”). Способ проходки “сверху-вниз” предусматривает создание между ограждающими конструкциями котлована бетонных распорных перекрытий (плит), которые воспринимают грунтовое давление. Хотя способ “сверху-вниз” резко удорожает строительство за счет необходимости усиления ограждающих конструкций и уменьшения производительности выемки грунта из технологических отверстий плит перекрытия, но во многих случаях является единственным решением для обеспечения безаварийного строительства в условиях плотной городской застройки. Проектные решения по новой ограждающей конструкции и способу проходки котлована разработаны в ОАО “НИПИИ “Ленметрогипротранс”, как следует из подписей на штампах рабочих чертежей, в отделе Владимира Андреевича Маркова.....

 

        5.2. Устройство грунтоцементной стены с внешней стороны шпунтового ограждения в 2009 г.

Устройство грунтоцементной стены с внешней стороны шпунтового ограждения

Для усиления шпунтового ограждения ООО “Космос СПб” получил задание сформировать по наружному периметру сплошную грунтоцементную стену высотой 18 м и толщиной 1,5 м. Согласно проекту (рис.    ) стена в грунте состояла из трех рядов секущихся грунтоцементных элементов диаметром 0,7 м. Расстояние между центрами грунтоцементных элементов в ряду составляло 0,5 м, между рядами - 0,43 м. Для усиления конструкции стены каждый второй грунтоцементный элемент внешнего ряда армировался двутавром IN40 в интервале глубин  +3,00 - -13,0 м. Проектная прочность грунтоцемента на сжатие – не менее 1,5 МПа.

                     

Технологические параметры струйной цементации были следующими. Расход  материалов на 1 погонный метр ГЦЭ: портландцемент ЦЕМ I 42,5 – 350 кг, добавка КДСЦ – 8,75 кг, вода –  280 л.  Параметры струйной цементации предполагалось изменять в зависимости от типа грунта.  В нижней части разреза в трудно размываемых моренных отложениях (суглинках и супесях с гравием и галькой) скорость подъема монитора должна была соответствовать 0,3 – 0,4 м/мин, частота вращения монитора ~ 20 мин-1;  давление нагнетания раствора 35-40 МПа.  В выше лежащих отложениях скорость подъема монитора уменьшалась до 0,2 – 0,3 м/мин, частота вращения монитора не изменялась ~ 20 мин-1; давление нагнетания раствора  снижалось до 25-30 МПа. Правда автор на основе результатов межскважинного прозвучивания подозревает, что из-за дефицита времени струйная цементация во всем интервале осуществлялась с постоянными параметрами.

Для контроля качества устройства (состояния) грунтоцементной стены, согласно технологического регламента, использовалось два метода контроля: отбор керна горизонтальным бурением (в отдельных точках с отметок -4 и – 11 м по мере откопки котлована) и геофизический метод межскважинного прозвучивания из наблюдательных скважин, пробуренных по центральному ряду грунтоцементных элементов.

 

 

        5.3. Контроль сплошности грунтоцементной стены методом межскважинного прозвучивания

           

Прозвучивание производилось с целью неразрушающего контроля сплошности, интервала залегания и прочности материала грунтоцементной стены в естественном залегании. Наличие несплошности в грунтоцементной стене могло вызвать смещение шпунта внутрь выработки и обрушение плиты перекрытия при откопке котлована способом Tope Down под действием грунтового давления с внешней стороны ограждения и вертикальных нагрузок. Выявленные зоны несплошности заказчик  ООО "Космос СПб" предполагал закрывать дополнительной струйной цементацией.

Контроль сплошности грунтоцементной стены  выполнен методом прозвучивания из наблюдательных скважинах, пробуренных через обвязочную балку

В результате межскважинного прозвучивания были сделаны следующие выводы

1. В интервале прозвучивания  +1 - -15 м (в Балтийской системе высот) залегает грунтоцементная стена. Нарушения сплошности не выявлено. Интервал залегания грунтоцементной стены соответствует проекту.

2. Прочность грунтоцемента в стене изменяется в пределах 3,2 – 9,29 МПа (32 – 92,9 кг/см2) и превышает проектное значение 1,5 МПа (15 кг/см2)      

3. Колебание скорости упругой волны указывает на незначительную структурную неоднородность массива грунтоцементной стены.

 Безаварийная проходка котлована подтвердила правильность выводов межскважинного прозвучивания грунтоцементной стены.

 

       

5.4 Контроль сплошности грунтоцементной плиты (распорной диафрагмы)

 

Для контроля характеристик грунтоцементной плиты до начала откопки котлована по предложению автора в технологический регламент струйной цементации было заложено два сейсмоакустических метода исследований: межскважинное акустическое прозвучивание (просвечивание) и акустический каротаж (рис  ). 

 Межскважинное акустическое прозвучивание (МАП) – метод исследования грунтов, залегающих между скважинами, на основе параметров импульса упругой волны, прошедшего межскважинное пространство. При реализации межскважинного прозвучивания в одной скважине возбуждается упругая волна, в другой принимается, а состояние грунтов определяется по изменению параметров регистрируемого импульса упругой волны.

Схему межскважинного прозвучивания грунтоцементной плиты в плане после раздумий определяли органы технического надзора Дирекции исходя из собственных представлений о локализации зон несплошности путем указания точек бурения наблюдательных скважин (рис.   ).  Схема прозвучивания по глубине: синхронная, с одновременным параллельным перемещением скважинных приборов, размещенных в соседних наблюдательных скважинах, от глубины 1 м вниз до конечной глубины скважины с шагом 0,5-1 м  (рис.   ). Синхронная схема прозвучивания оптимальна для слоистых грунтов Санкт-Петербурга и сред с вертикальным градиентом изменения свойств, так как позволяет зарегистрировать неискаженное первое вступление упругой волны и уменьшить методическую погрешность определения границ раздела слоев грунта. При выявлении в грунтоцементной плите зоны с аномально низкими скоростями упругих волн (зоны несплошности) для дальнейшей ее локализации в межскважинном пространстве планировалось использовать веерные схемы наблюдения с большим числом разнонаправленных лучей и построением томографического изображения межскважинного пространства  по алгоритму и программному обеспечению, разработанному ООО “Геодиагностика”. Зоны несплошности предполагалось устранять дополнительной струйной цементацией.

Акустический каротаж (АК) – метод исследования грунтов, залегающих в околоскважинном пространстве между точками возбуждения и приема упругой волны. Возбуждение и прием упругой волны при акустическом каротаже производится в одной скважине и импульс упругой волны  распространяется вдоль ствола скважины. При акустическом каротаже: излучатель и приемник, размещенные в одной скважине и разнесенные по глубине на 2 м, синхронно перемещались от забоя вверх с шагом 0,5 м.

Методы межскважинного прозвучивания и акустического каротажа дополняли друг друга, но за счет возможности исследовать значительный объем массива грунтоцемента между скважинами метод прозвучивания являлся основным источником информации о сплошности грунтоцементной плиты.

 

 

 

Рис.  . Методы сейсмоакустических исследований грунтоцементной плиты: межскважинное акустическое прозвучиание (а) и акустический каротаж (б)

1 - массив естественных грунтов; 2 - грунтоцементная плита, 3 - наблюдательная скважина; 4 - излучатель упругих волн; 5 - автомашина с аппаратурой;  6 - приемник упругих волн; 7 - направление распространения упругой волны.

 

            Рис. Схема межскважинного акустического прозвучивания грунтоцементной            плиты Второй сцены Мариинского театра в 2008г.

 

 

 

                         а                                                         б                                                           в

             

 

                      

Рис  Проведение сейсмоакустических исследований на площадке строительства Второй сцены Мариинского театра  

а - бурение наблюдательной скажины 22 марта 2008г. ООО “СУ-299”  (Буровой мастер Алексей Вячеславович Поляков (слево) и главный геолог ООО “Космос СПб” Дубовой В.А.); б - общий вид участка работ; в - спуск излучателя и приемника упругих волн в скважины.

 

 

            Геологический разрез на исследованных участках струйной цементации  оказался идентичен и по комплексу сейсмоакустических признаков был разделен по глубине на следующие части (отсчет от поверхности грунта): 0 - 8,5 м - измененный и частично-замещенный грунтоцементом грунт; 8,5 - 11,75 м- грунтоцемент с включением грунта; 11,75 - 14,55 м (9,05 - 11,55 м в БСВ) - монолитный грунтоцемент; ниже 14,55 м - грунт.

   

 

  

 

   

        

Рис  График зависимости скорости упругой волны от глубины до (1) и после (2) струйной цементации в зоне 2 (ОП-2) между скважинами 474 и 1179 (база измерения 6,4 м, дата исследований 22.03.2008) 

 

        Итервал залегания грунтоцементной плиты проконтролирован по результатам межскважинного прозвучивания и акустического каротажа по изменению скорости упругой волны по глубине. В интервале проектных глубин струйной цементации скорость упругой волны по данным МАП изменялась в пределах 2093-2927 м/с, соответствовала грунтоцементу и значительно превышала скорость упругой волны в естественных грунтах, что указывало на обеспечение при строительстве  сплошности и проектной высоты грунтоцементной плиты.  Диапазон изменения скорости упругой волны указывал на незначительную структурную неоднородность.

Прочность материала плиты (грунтоцемента) была определена по данным межскважинного прозвучивания по градуировочной зависимости “прочность -  скорость упругой волны”.  Расчетная прочность грунтоцемента изменялась в пределах 4,02-16,6 МПа. Модуль деформации материала плиты (грунтоцемента) был определен по данным межскважинного прозвучивания по градуировочной зависимости  “прочность грунтоцемента σ – модуль деформации Е ” вида Е= k х σ,  где k= 100, установленной по результатам сейсмоакустических, прочностных и деформационных исследований опытных грунтоцементных массивов, устроенных по технологиям “Jet-1”  и  “Jet-2” на площадке строительства ГАМТ-2.  По данным расчетов модуль деформации грунтоцемента в плите находился в пределах 402 -1659 МПа.

          

 

5.4 Контроль сплошности грунтоцементной стены ограждения котлована здания второй сцены Государственного академического Мариинского театра  

 

Для усиления шпунтового ограждения ООО “Космос СПб” получил задание сформировать по наружному периметру сплошную грунтоцементную стену высотой 18 м и толщиной 1,5 м. Согласно проекту (рис.    ) стена в грунте состояла из трех рядов секущихся грунтоцементных элементов диаметром 0,7 м. Расстояние между центрами грунтоцементных элементов в ряду составляло 0,5 м, между рядами - 0,43 м. Для усиления конструкции стены каждый второй грунтоцементный элемент внешнего ряда армировался двутавром IN40 в интервале глубин  +3,00 - -13,0 м. Проектная прочность грунтоцемента на сжатие – не менее 1,5 МПа.

 

                        

 

 

Рис. Схема струйной цементации  в плане при формировании грунтоцементной стены по наружному периметру шпунтового ограждения котлована строящегося здания Второй сцены Мариинского театра в плане

1 –  цилиндрический грунтоцементный элемент; 2 – двутавр IN40; 3 – шпунтовое ограждение из металлического шпунта марки ARGELOR AU18

Рис.   Вертикальный разрез грунтоцементной стены, устроенной по наружному периметру шпунтового ограждениякотлована строящегося здания Второй сцены Мариинского театра  

1 –  Скважины диаметром 151 мм; 2 – грунтоцементный массив; 3 - двутавр IN40; 4 – шпунтовое ограждение из металлического шпунта марки ARGELOR AU18

 

 

Стена устраивалась и сдавалась отдельными зонами (балками) №№ 1 - 11 в период январь - март 2009г.. Всего в стене было устроено 2825 цилиндрических грунтоцементных элементов.

Основным опасным фактором для реализации проекта устройства стены в грунте способом струйной цементации являлась вероятность деформации грунтов оснований зданий по Минскому переулку и ул. Союза Печатников и набережной Крюкова канала в результате гидроразрыва пластов цементной суспензией под действием избыточного давления в призабойной зоне скважины. Деформации грунтов оснований неминуемо привела бы к осадкам зданий на бутовых фундаментах. Именно из-за высокой степени вероятности осадок зданий ранее отказались от проходки котлована открытым способом.

Технологические параметры струйной цементации были следующими. Расход  материалов на 1 погонный метр ГЦЭ: портландцемент ЦЕМ I 42,5 – 350 кг, добавка КДСЦ – 8,75 кг, вода –  280 л.  Параметры струйной цементации предполагалось изменять в зависимости от типа грунта.  В нижней части разреза в трудно размываемых моренных отложениях (суглинках и супесях с гравием и галькой) скорость подъема монитора должна была соответствовать 0,3 – 0,4 м/мин, частота вращения монитора ~ 20 мин-1;  давление нагнетания раствора 35-40 МПа.  В выше лежащих отложениях скорость подъема монитора уменьшалась до 0,2 – 0,3 м/мин, частота вращения монитора не изменялась ~ 20 мин-1; давление нагнетания раствора  снижалось до 25-30 МПа. Правда автор на основе результатов межскважинного прозвучивания подозревает, что из-за дефицита времени струйная цементация во всем интервале осуществлялась с постоянными параметрами.

Для контроля качества устройства (состояния) грунтоцементной стены, согласно технологического регламента, использовалось два метода контроля: отбор керна горизонтальным бурением (в отдельных точках с отметок -4 и – 11 м по мере откопки котлована) и геофизический метод межскважинного прозвучивания из наблюдательных скважин, пробуренных по центральному ряду грунтоцементных элементов.

Межскважинное прозвучивание производилось с целью неразрушающего контроля сплошности, интервала залегания и прочности материала грунтоцементной стены в естественном залегании. Наличие несплошности в грунтоцементной стене могло вызвать смещение шпунта внутрь выработки и обрушение плиты перекрытия при откопке котлована способом Tope Down под действием грунтового давления с внешней стороны ограждения и вертикальных нагрузок. Выявленные зоны несплошности заказчик  ООО "Космос СПб" предполагал закрывать дополнительной струйной цементацией.

Имеющийся у автора опыт работы на аварийных объектах позволял отнести грунтоцементную стены к наиболее опасным объектам с высокой вероятностью возникновения аварийной ситуации при проходке при наличии зон несплошности. Цена вопроса была весьма велика и требовала тщательно проведенных исследований и объективных выводов.

Сейсмоакустические исследование грунтоцементной стены были выполнены ООО "Геодиагностика" в период 13.02.-14.04.2009г. Первые исследования проведены 13.02.2009 на балке ОБ-1, расположенной на углу ул.Союза Печатников и Минского переулка, последние 14.04.2009 по балке ОБ-5 на углу Минского переулка и ул.Декабристов. Всего исследовано 59 пар скважин.

Межскважинное прозвучивание проводилось в наблюдательных скважинах, пробуренных в грунтоцементной стене буровой установкой через обвязочную балку (рис.   ). После бурения скважины были обсажены обсадными трубами диаметром 108 мм и заполнены технической водой.  После устройства скважин нас вызывали для проведения исследований стены. Развертывание аппаратуры с размоткой кабелей занимало примерно 1 час. Аппаратурный комплекс размещался в салоне автомашины ВАЗ 2107.  Излучатель и приемник упругих волн (УВ), размещенные в соседних наблюдательных скважинах, синхронно спускались вниз с шагом 0,5-1 м от начальной отметки 1 м до забоя скважины (приблизительно, -15,5 м). Начальная глубина прозвучивания была ниже подошвы ростверка. Возбуждение и прием упругой волны производилось при остановке скважинных приборов. За день мы могли прозвучить 3-7 пар скважин.

 

 

 

                             а                                                                                              б                                                                                           в

          

 

 

 

Рис.    . Межскважинное прозвучивание  грунтоцементной стены в феврале - апреле 2009г.

а - балка ОБ-1 (вдоль ул.Союза печатников);  б - балка ОБ-2 (вдоль Минского переулка); в - балка ОБ-6 (вдоль ул.Декабристов и набережной Крюкова канала)

 

 

Технология прозвучивания уже была хорошо отработана и работы были выполнены в поставленные сроки. Некоторое замедление работ происходило в местах относительного понижения скорости, амплитуды и частоты регистрируемого импульса упругих волн. Такие места могли быть как потенциально опасными зонами несплошности в стене, так и не опасными для проходки участками смены прослоев грунтов, локальной неоднородности грунтоцемента, примыкающего к наблюдательной скважине, и др. Поэтому для  исключения возможности пропуска  зоны несплошности и правильной интерпретации результатов прозвучивания по собственной инициативе выполнялись дополнительные лучи прозвучивания, пересекающие подозрительную зону под некоторым углом. При выполнении дополнительного прозвучивания подозрительных зон излучатель и приемник упругих волн располагались на различных глубинах. Дополнительная информация позволяла правильно интерпретировать состояние грунтоцементного массива по измеряемым параметрам упругих волн. Большинство подозрительных зон были идентифицированы как участки смены прослоев грунтоцемента из различных грунтов.

 

 

 

 

 

Рис.  Схема межскважинного прозвучивания грунтоцементной стены

по балке ОБ-6 вдоль ул.Декабристов и набережной Крюкова канала  

в плане.

1 -  грунтоцементная стена, 2 – наблюдательные скважины,

 3 – проекции плоскости прозвучивания на поверхность грунта

            Рис       График зависимости скорости упругой волны от глубины до (1) и после (2)             струйной цементации между скважинами К7 и К8 на балке ОБ-1 (база измерения  6,33 м, дата исследований 13.02.2009) 

 

                  

    

Интервал залегания и сплошность грунтоцементной стены были проконтролированы по изменению скорости и спектру упругой волны по глубине.  В интервале струйной цементации фиксировался типичный для грунтоцемента низкочастотный спектр. Скорость упругой волны изменялась в пределах 1966 – 2586 м/с и соответствовала грунтоцементу, что указывало на проектную высоту и сплошность грунтоцементной стены. Зон несплошности с характерным падением скорости упругой волны вплоть до полного непрохождения сигнала между скважинами не было отмечено. Некоторая неоднородность наблюдалась в верхнем интервале под обвязочной балкой, на границе раздела слоев грунта и внизу на границе с естественном грунтом.  Прочность грунтоцемента, рассчитанная по градуировочной зависимости “скорость упругой волны –  прочность грунтоцемента” находилась в диапазоне 3,2 – 9,29 МПа (32 – 92,9 кг/см2) и существенно превышала проектное значение 1,5 МПа (15 кг/см2)    

Изменение скорости упругой волны по глубине грунтоцементной стены на всех участках стены было схожим и хорошо коррелировало с исходным геологическим разрезом. Вполне можно сформулировать научное положение о зависимости свойств грунтоцемента от типа (размываемости) грунта. Наименьшие скорости упругой волны и прочность грунтоцемента измерены в верхней части разреза в интервале залегания насыпного грунта под обвязочной балкой и в самом низу стены на границе с грунтом (рис.   ). Наибольшие скорости упругой волны и прочность грунтоцемента получены в интервалах залегания пылеватого песка и текучего суглинка. С чувством  уверенности за качество устройства грунтоцементной плиты по результатам межскважинного прозвучивания были сделаны следующие выводы

1. В интервале прозвучивания  +1 - -15 м (в Балтийской системе высот) залегает грунтоцементная стена. Нарушения сплошности не выявлено. Интервал залегания грунтоцементной стены соответствует проекту.

2. Прочность грунтоцемента в стене изменяется в пределах 3,2 – 9,29 МПа (32 – 92,9 кг/см2) и превышает проектное значение 1,5 МПа (15 кг/см2)      

3. Колебание скорости упругой волны указывает на незначительную структурную неоднородность массива грунтоцементной стены.

 Безаварийная проходка котлована подтвердила правильность выводов межскважинного прозвучивания грунтоцементной стены.

 

 

 Глава 6. СОБЫТИЯ 2009г.

        6.1. Совещание в дирекции  в июне 2009г.

В начале июня 2009г. в выходной день генеральный директор Заказчика Г.Е.Усанов неожиданно пригласил автора на совещание в Дирекцию в здание на Фонтанке.  По дороге главный геолог Заказчика В.А.Дубовой рассказал автору о претензии ГУ Росфиннадзор по качеству устройства грунтоцементной плиты.  Как выяснилось ГУ Росфиннадзор заключило с ЗАО “ЛенТИСИЗ”  договор на выполнение экспертизы строительных работ по сооружению горизонтальной стены  подземной части Второй сцены Мариинского театра  по технологии «Jet Grouting». Пробурив скважину на глубину 14 м и отобрав керн из проектного интервала струйной цементации ЗАО “ЛенТИСИЗ” сделало заключение об отсутствии грунтоцементной плиты, что и послужило основой претензии ГУ Росфиннадзор. Цена вопроса была очень высока, поэтому на лицах присутствующих читалась тревога.

Совещание вел заместитель директора А.Фридлянд. Начав совещание,  председатель сразу предоставил слово автору, отметив, что дает слово тому, кого собрались послушать.

Пришлось подбирать мысли по ходу. Как помнит автор, он изложил мысли в следующих тезисах:

а) ООО “Геодиагностика” не связывается с жуликами. У нас десятки ответственных объектов и большой опыт по контролю сплошности грунтоцементных ограждений и свай. Заказчик выполнил проектное задание. По данным акустического просвечивания грунтоцементная плита  находится в проектных отметках, прочность  и модуль деформации грунтоцемента превышают проектные значения, в плите существует структурная  неоднородность, не влияющая на способность плиты выполнить свое назначение.

б) Считаю, что выполненные контрольные работы: бурение скважин малого и большого диаметра с отбором керна и монолитов грунтоцемента  и геофизических исследований методом акустического просвечивания позволяют оценить состояние грунтоцементной плиты как проектное.

в)  В ответ на претензию готов сейчас набросать на компьютере проект письма Дирекции с примерно следующим содержанием: “Данные об отсутствии горизонтальной грунтоцементной стены в проектных отметках не соответствуют действительности. Использованная  ЗАО “ЛенТИСИЗ” технология опробывания грунтоцементных массивов путем бурения диаметром 112 мм одинарным колонковым набором с прямой промывкой не позволяет получить кондиционный керн грунтоцемента  На площадке строительства Второй сцены Государственного Мариинского театра согласно технологическому регламенту по закреплению грунта методом струйной цементации проведен полный комплекс работ по контролю качества горизонтальной грунтоцементной стены”.

г)  Похоже, скрытно играет бывшая проектная организация, люди грамотные и ученые.  Для прикрытия проекта нужна новая “стая” ученых в виде научного совета с привлечением авторитетной строительной организации, такой как ОАО “Метрострой”.

После короткого и эмоционального обсуждения с метанием молний в адрес бывшей проектной организации автора отправили составлять письмо.

Примерно за 20 мин автор набросал письмо следующего содержания:

“Рассмотрев представленный ТУ Росфиннадзора акт экспертизы горизонтальной грунтоцементной стены на площадке строительства Второй сцены Государственного Мариинского театра сообщаю следующее:

1.  Данные об отсутствии горизонтальной грунтоцементной стены в проектных отметках не соответствуют действительности. Использованная  ЗАО “ЛенТИСИЗ” технология опробывания грунтоцементных массивов путем бурения диаметром 112 мм одинарным колонковым набором с прямой промывкой не позволяет получить кондиционный керн грунтоцемента для определения прочности и модуля деформации грунтоцемента.  При колонковом бурении грунтоцементных массивов малым диаметром  одинарной колонкой трубой вследствие  структурно-текстурных особенностей  грунтоцемента керн повреждается и частично разрушается в колонковой трубе за счет вибраций, знакопеременных динамических нагрузок и воздействия промывочной жидкости.  Образцы  керна после  извлечения  из колонковой трубы имеют  нарушенную структуру и многочисленные продольные и поперечные трещины не естественного происхождения. При наличии повреждений керна существующие методы испытаний на прочность и модуль деформации по методикам ГОСТ 28570-90 и ГОСТ 24452-80, которые предусматривают  торцевание или выпиливание призм, дают заниженные значения, что искажает объективные прочностные и деформационные показатели грунтоцементных массивов. Кроме этого зафиксировано нарушения буровой бригадой ЗАО “ЛенТИСИЗ” технологии отбора керна выражающейся в расходке снаряда (подъеме и сбрасывании снаряда на забой), что вероятно и привело к дополнительному дроблению керна в колонковой трубе. 

2.  При устройстве грунтоцементной плиты на площадке строительства Второй сцены Государственного Мариинского театра согласно технологическому регламенту по закреплению грунта методом струйной цементации проведен полный комплекс работ по контролю качества горизонтальной грунтоцементной стены в т.ч:

а) бурение 91 скважины диаметром 112 мм по всей площади участка для определения интервалов залегания грунтоцементной;

б) геофизических сейсмоакустических исследований грунтоцементной плиты в естественном залегании для определения интервалов залегания, прочности и модуля деформации в естественном залегании. Объем сейсмоакустических исследований грунтоцементной плиты в естественном залегании методом межскважинного акустического просвечивания составил   67  пар скважин МАП.

в)  бурение пяти скважин большого диаметра 900 и 1200 мм с отбором на забое ненарушенных монолитов грунтоцемента с последующим определением в испытательном центре  строительных материалов и конструкций Петербургского государственного института путей сообщения прочности и модуля деформации грунтоцемента по методикам ГОСТ 28570-90 и ГОСТ 24452-80.

Комплекс контрольных работ установил соответствие показателей горизонтальной грунтоцементной стены требованиям проектной документации”

  

Текст письма распечатали и раздали присутствующим на совещании. Во время чтения было видно, как тревога на лицах присутствующих сменяется удовлетворением. Решение было найдено.

Последовало обсуждение, на котором автор снова взял слово и предостерег от экстремистских действий в виде организации проверок лаборатории ЗАО “Лентисиз”, поскольку борьба должна вестись на фронте параметров грунтоцементной плиты.

Интересно, что сценарий озвученный автором в выступлении впоследствии практически был полностью реализован в жизни.

 

6.2. Экспертиза ЗАО “ЛЕНТИСИЗ”

ЗАО “ЛенТИСИЗ” принадлежит особая роль в истории событий на площадке строительства второй сцены Мариинского театра. Именно на основе заключений ЗАО “ЛенТИСИЗ” с выводами об отсутствии  грунтоцементной плиты ОАО «Генеральная Строительная Корпорация» предъявило иск к ООО «Космос СПб» о возмещения убытков, причинённых неисполнением договора субподряда по устройству горизонтальной грунтоцементной плиты. В этой главе автор попытается раскрыть технические причины ложных выводов ЗАО “ЛенТИСИЗ” об отсутствии  грунтоцементной плиты.

 

Перед началом описания работ ЗАО “ЛенТИСИЗ” автор сделает небольшое лирическое отступление. Судьба столкнула автора с этой организацией в 1986-1991г.г.  Жена после окончания в 1986г. Ленинградского горного института поступила работать инженером-геологом в тогда еще государственное предприятие  “Ленинградский трест инженерно-строительных изысканий (ЛенТИСИЗ).  Жена вела жизнь советского инженера с работой с 9 до 18.00, беганьем в обеденный перерыв по магазинам и летним отпуском.  Взяла ссуду “молодого специалиста” в 1500 рублей со сроком погашения 10 лет. Размеренная жизнь продолжалась лет 5 и закончилась с распадом СССР в 1991г.  В 90-е годы экономика замерла, а геологическая отрасль, включая инженерную геологию, оказалась в числе отраслей наиболее тяжело переживавших кризис. Автор в эти годы подрабатывал копкой колодцев. Работы и денег было очень мало. Предприятия стали сокращать людей. В ЛенТИСИЗ, который был уже преобразован в предприятие коллективной собственности  “коллективное предприятие ЛенТИСИЗ”  первыми под удар попали женщины с детьми. Жену уволили по сокращению штатов с записью в трудовой книжке “уволена по сокращению численности с выплатой выходного пособия в размере средне месячного заработка по п.1 ст.33 КЗОТ РСФСР”. На самом деле выходного пособия не выплатили и все попытки добиться выплаты оказались бесплодными. Сокращение в первую очередь женщины с ребенком без выплаты выходного пособия, по мнению автора, было незаконно и аморально. Жена испытала сильный эмоциональный стресс.  Кстати, вполне вероятно, сокращение персонала было одним из этапов подготовки предприятия к акционированию и последующему переводу в частную собственность. Избавлялись от лишних. Время такое было. Неожиданно, через какое-то время ЛенТИСИЗ за подписью директора М.А.Солодухина и главного бухгалтера прислал письмо с требованиями погасить ссуду. Семью автора спасло то, что родное государство СССР, заботясь о молодых специалистов, давала безпроцентные ссуды, а инфляция начала девяностых мгновенно превратила когда-приличные деньги в ничто. В суд ЛенТИСИЗ не подал.  Имея такую историю отношений и обнаружив эту организацию в числе “противников” на площадке строительства второй сцены Мариинского театра, автор  испытал сильное желание поквитаться.

 

В 2009г. Территориальное Управление Федеральной Службы по финансово-бюджетному надзору по Санкт-Петербургу (ГУ Росфиннадзор) заключило с ЗАО “ЛенТИСИЗ”  договор 2-209 на выполнение экспертизы строительных работ по соор ужению горизонтальной стены подземной части Второй сцены Мариинского театра  по технологии «Jet Grouting». В ЗАО “ЛенТИСИЗ” была составлена “Программа производства инженерно-геологических работ на площадке строительства Второй сцены Государственного Академического Мариинского театра по адресу: г.Санкт-Петербург ул.Декабристов д.34А”, которую 30.04.2009 утвердил генеральный директор М.А.Солодухин.

Программа работ ЗАО “ЛенТИСИЗ” предусматривала обычный, хотя и весьма ограниченный для объекта таких размеров комплекс инженерных изысканий для строительства. В состав работ были включены полевые работы, лабораторные исследования и камеральная обработка результатов. Полевые работы предусматривали колонковое бурение четырех скважин глубиной 14 м с отбором керновых проб (монолитов) и динамическое зондирование грунтов до грунтоцементной плиты. Методы лабораторных исследований керновых проб грунтоцемента  включали определение массовой доли (в сухом состоянии) цементного камня, естественной влажности грунтоцемента, прочности грунтоцемента на сжатие в состоянии естественной влажности и модуля общей деформации.

Необычным в программе ЗАО “ЛенТИСИЗ” был очень малый срок (всего 20 дней) для.выполнения такого объема инженерных изысканий. Для автора, очевидно, что изначально программа не имела цель получить объективных результатов о состоянии грунтоцементной плиты из-за ограниченного объема бурения (всего 4 скважины), методов  и сроков исследований (не успеют разобраться).  Напрашивался вывод, что инициаторам работ ЗАО “ЛенТИСИЗ”  нужен был определенный результат. Чуть позже, летом 2009г. выяснилась интересная деталь - оказывается ЗАО “ЛенТИСИЗ” уже выполняло примерно такие же исследования грунтоцементной плиты в 2008г., но по договору с ОАО “ГСК”.  Монолитного керна из грунтоцементной плиты в 2008г. отобрать не удалось и, вероятно, поэтому в ЗАО “ЛенТИСИЗ” и решили, что плиты нет. По мнению автора, именно в 2008г. в ЗАО “ЛенТИСИЗ” сформировалось мнение о некачественной струйной цементации, которое они донесли до стороны, заинтересованной в начале судебных процессов. Скорее всего, именно поэтому, ЗАО “ЛенТИСИЗ”, как организацию, считающую, что грунтоцементная плита отсутствует,  снова пригласили для проведения исследований.

Для реализации программы 2009г. ЗАО “ЛенТИСИЗ” был представлен проект производства работ с отбором керновых проб вращательным колонковым бурением буровой установкой УРБ-2А-2 с прямой промывкой водой. Буровой снаряд состоял из колонны бурильных труб,  одинарной колонковой трубы и твердосплавной коронки.  Интересно как при бурении с промывкой водой специалисты  ЗАО “ЛенТИСИЗ” предполагали определять естественную влажность в керне грунтоцемента?

 

8  мая 2009г. буровая установка ЗАО “ЛенТИСИЗ” к неудовольствию Дирекции и ООО “Космос СПб”, предполагавших, чем закончатся подобные исследования, заползла на площадку строительства.

Наблюдать за действом прибыл и автор. Кроме автора наблюдение за бурением из разных точек площадки вели все заинтересованные стороны. Бурение шло медленно. Малая механическая скорость бурения была хорошим признаком высокой прочности грунтоцемента. В какой-то момент автор заметил, что углубка скважины прекратилась, вероятно, вследствие подклинки керна в колонковой трубе или недостаточной осевой нагрузки для бурения крепкого грунтоцемента. Затем буровик, чтобы сэкономить время и не подымать буровой снаряд на поверхность, применил “расходку” бурового снаряда в виде периодического подъёма и сбрасывании бурового снаряда на забой. Это было явным нарушением технологии бурения, приводящим к дополнительному разрушению керна в колонковой трубе. Методические рекомендации по отбору керна при геологоразведочном бурении требуют незамедлительный подъем бурового снаряда при подклинке керна. Стало понятна еще одна причина, почему буровики ЗАО “ЛенТИСИЗ” не смогли поднять керн в 2008г. Матерые производственники, которые получают деньги за метры, скважины и сроки, но не за качество кернового материала и без должного контроля со стороны инженерного персонала. О нарушении технологии отбора керна автор сообщил по мобильному телефону и из городка ООО “Космос СПб” незамедлительно выдвинулся оператор для видеосъемки нарушения.

На всякий случай, в тот же день с помощью автора был составлен акт фиксации нарушения технологии бурения буровой бригадой ЗАО «ЛенТИСИЗ» при отборе керновых проб из грунтоцементного массива. Акт подписали руководитель проекта  ОАО «ГСК» Чижов А.В., ГИП ГАМТ-2 ФГУ «СЗД» Максаков П.В., заместитель начальника участка № 1 ООО «Космос СПб» Сазонов Н.А., главный геолог ООО «Космос СПб» Дубовой В.А.  В  акте было отмечено, что получить ненарушенный керн грунтоцемента при бурении  с “расходкой” бурового снаряда не представляется возможным. К акту был приложен диск с видеозаписью  бурения.

 

 

Рис.   Фото буровая установка ЗАО “ЛенТИСИЗ” на строительной площадке.

                                                                                            

По результатам  исследований ЗАО “ЛенТИСИЗ”, как и ожидалось, выполняя волю своего заказчика, а может быть, и добросовестно заблуждаясь, в конце мая 2009г. выдало заключение за подписью главного инженера Л.К.Смирнова, начальника отдела №2 А.А.Кузьмина и главного геолога И.Л.Плечковой с выводом об “отсутствии горизонтальной стены в грунте” (грунтоцементной плиты).

На заключение ЗАО “ЛенТИСИЗ” автор 03.06.2009 представил в ООО “Космос СПб” отзыв, в котором изложил суть технической проблемы отбора керна из грунтоцементной плиты.

  Но здравый смысл уже не мог остановить запуска процесса судебных разбирательств - на кону стояло несколько сот миллионов рублей. Летом 2009 г. ОАО «Генеральная Строительная Корпорация» предъявило иск к ООО «Космос СПб» о возмещения убытков, причинённых неисполнением договора субподряда по устройству горизонтальной грунтоцементной плиты. Началась большая игра 

 

 

6.3. Две экспертизы ОАО "Производственный и научно-исследовательский институт по  инженерным  изысканиям  в строительстве"

 

Причины приглашения ОАО "ПНИИИС" для экспертизы грунтоцементной плиты

ОАО "Производственный и научно-исследовательский институт по  инженерным  изысканиям  в  строительстве (ОАО "ПНИИИС") работало на площадке строительства два раза: с 1 по 4 июля и с 12 октября по 2 ноября 2009г.  

Работы в июле 2009г.  ОАО "ПНИИИС" выполняло в соответствии с письмом №1/5337 от 01.07.2009 г. Северо-Западного управления Ростехнадзора.  Как предполагает автор  приглашение московской организации  ОАО "ПНИИИС" на площадку строительства здания Второй сцены Мариинского театра инициировала  Дирекция с подачи ООО “Космос СПб” с целью получения независимого подтверждения качества устройства грунтоцементной плиты.  ОАО "ПНИИИС" с момента основания специализировалось на инженерных изысканиях для строительства, а в годы СССР считалось головной организацией в своей области.

Однако надежды Дирекции и ООО “Космос СПб” на положительное заключение ОАО "ПНИИИС" по качеству грунтоцементной плиты с первого раза не оправдались по причинам, которые автор рассмотрит ниже.  В своем экспертном заключении по результатам собственных геофизических исследований в июле 2009 г. специалисты ОАО "ПНИИИС" сделали вывод “что однозначного свидетельства о наличии грунтоцементной плиты на проектных отметках с помощью примененных методов не получено” и имеются “основания сомневаться в качестве  выполнения работ по технологии jet grouting” .

Повторные исследования грунтоцементной плиты ОАО "ПНИИИС” провело в октябре-ноябре 2009г. по договору с ООО “Космос СПб” после проходки котлована  способом  Tope Down (“сверху-вниз”) и достижения выработкой верхней отметки струйной цементации.  ООО “Космос СПб” нуждался в заключении авторитетной организации о соответствии грунтоцементной плиты проектным характеристикам для предоставления в суд Санкт-Петербурга и Ленинградской области, который рассматривал исковое заявление генерального подрядчика строительства ОАО “Генеральная Строительная Корпорация” к  субподрядчику  ООО “Космос СПб” о возмещения убытков, причинённых неисполнением договора субподряда по устройству горизонтальной грунтоцементной плиты.

 

Экспертное заключение по результатам работ с 1 по 4 июля 2009г.

Экспертное заключение ОАО "ПНИИИС", составленное по результатам исследований в июле 2009г., начиналось критикой работ ООО “Геодиагностика”.  которую автор приводит дословно:

“Сейсмоакустические исследования по оценке состояния грунтоцементной плиты, включающие межскважинное просвечивание и каротаж скважин, были выполнены в 2008г. ООО “Геодиагностика”. В методике проведения работ и обработке материалов допущен, с нашей точки зрения, ряд неточностей, которые снизили корректность оценки размеров и качества грунтоцементной плиты (ГЦП). К замечаниям следует отнести следующее.

1. Масштаб акустического просвечивания (база в среднем = 8м) несоизмерим с масштабом секущих грунтоцементных элементов (диаметр 0,7 м). Неоднородности (нарушение сплошности), возникающие  при формировании ГЦЭ, размером не превышающем половины расстояния между элементами (<0,3 м), могут быть зафиксированы  незначительным снижением скорости прохождение продольной волны в среднем от 100 до 300 м /c. Из результирующих таблиц представленных ООО “Геодиагностика“ заключений следует, что отмеченное снижение скоростей наблюдается повсеместно, и не трактуется авторами как нарушение сплошности плиты. Выбранная методика не решает поставленной задачи.

2. При определении размеров грунтоцементной плиты не учитывалась геометрия распространения упругих волн, которая искажает результаты определения глубины залегания  границ. Известно, что при наличии в разрезе высокоскоростного горизонта в процессе акустического просвечивания значения отметок кровли этого горизонта завышаются, а подошвы - занижаются. Точное положение границ может быть установлено с помощью стандартного каротажа.

3. Замена стандартного каротажа, выполняемого с помощью многоточечного зонда, измерениями вдоль стенки скважины на одной постоянной базе длиной 1-2 м, предложенными авторами, значительно снижает точность оценок.

4. Вызывает сомнение правильность оценки прочностных и деформационных характеристик по корреляционным связям, установленным для другого типа бетона. Предлагаемая авторами связь “прочность грунтоцемента - модуль деформации", аппроксимированная линейной функцией, является весьма приблизительной. Как правило, оценка модуля деформации по результатам геофизических исследований, проведенная для близких по скоростям к бетону скальным породам, выполняется с использованием данных о динамическом модуле упругости и имеет сложный характер аппроксимации. 

В связи с вышеизложенным перед ОАО “ПНИИС” была поставлены задача провести дополнительные геофизические (сейсморазведочные и электроразведочные) исследования.”

Начало  сильное – все, что делалось до нас плохо. Читаем дальше, посмотрим, что можете вы. Но что это, после выполнения комплекса сейсморазведочных и электроразведочных исследований в экспертном заключении ОАО "ПНИИИС" делается вывод “об отсутствии однозначного свидетельства о наличии грунтоцементной плиты на проектных отметках”?

На основании чего специалисты  отдела инженерной геофизики и сейсмологии ОАО "ПНИИИС" (зав. сектором геофизических исследований, г.к.-м.н., с.н.с. О.П.Червинская,    вед. специалист М.И. Елманов,  вед.специалист, к.т.н.   В.М.Тимофеев) сделали в экспертном заключении вывод “об отсутствии однозначного свидетельства о наличии грунтоцементной плиты на проектных отметках”?  Чтобы понять это рассмотрим методику геофизических исследований и аппаратуру, использованные  ОАО "ПНИИИС" в июле 2009г.  для работ на строительной площадке.

Для определения характеристик грунтоцементной плиты ОАО "ПНИИИС" в июле 2009 г. выполнило комплекс поверхностных (выделено автором) геофизических работ в составе:

а) Сейсмических исследований методами преломленных (МПВ) и поверхностных волн с использованием сейсмостанции Geod 24-ES №4275 (производство фирмы Geometrics, 2008г.). Обработка материалов МПВ проведена в программах Pickwin (version 3.2.0.1) и Plotrefa (version 2.8.0.1) пакета SeisImager/2D фирмы Geometrics. Возбуждение упругих волн производилось на поверхности грунта вертикальными  ударами 18-ти килограммовой кувалды. Регистрация сейсмических волн в методе МПВ осуществлялась вертикальными сейсмоприёмниками GS-20DX (14 Гц), расположенными на профилях с шагом 5 и 10 м.

б) Электроразведочных работ методом электропрофилирования (ЭП) с использованием аппаратуры ЕИС-3к (производство НТК «ДИОГЕН») с наземной осевой измерительной установкой с симметричными емкостными линиями длиной 5 метров. Разнос центров питающей и приемной линий составлял 7.5, 10 и 15 метров, что обеспечивало (по мнению авторов заключения), соответственно, глубину исследований 1,5 - 2, 2 - 3 и 3 - 5 м.

 

Ознакомление автора с экспертным заключением ОАО "ПНИИИС" с профессиональной точки зрения вызвало только недоумение.  ОАО "ПНИИИС" использовал поверхностные низкочастотные методы сейсмо- и электроразведки для исследования подземного объекта, залегающего под слоем измененного грунта,  в условиях постоянных вибрационных и электрических помех от работы строительного оборудования, в непосредственной близости от стальных конструкций (шпунтового ограждения, армокаркасов и др.), искажающих или делающих невозможным распространения электрических и электромагнитных волн.

По-видимому, кризис рождает разные формы выживания, одной из которых, как следует из представленного экспертного заключения, является использование геофизических методов за пределами областей применения.  В стесненных условиях строительной площадки, по опыту автора, поверхностные методы низкочастотные методы сейсмо- и электроразведки  работать не будут. Наличие массива грунта между источником физического поля на поверхности земли и объекта исследований в подземном пространстве, а также высокий уровень помех вносят изменения в параметры регистрируемых сигналов и, как следствие, дают очень высокую неопределенность интерпретации результатов наблюдений.  В таких условиях наиболее точные результаты дают скважинные методы, которые использовало  ООО “Геодиагностика”.

Критика методики ООО “Геодиагностика” напоминала "ловлю блох" и выдавала непонимание специалистами ОАО "ПНИИИС" особенностей межскважинного прозвучивания грунтоцементных массивов.  В целом за экспертным заключением чувствовались “молодые бойцы”, впервые начинающие заниматься новой проблемой. Кстати ничего плохого в этом не было, если бы не вывод экспертного заключения.

Отмечу, что в экспертном заключении не упоминалось о метрологическом обеспечении  и методических погрешностях сейсмических и электрических измерений, что наводило на мысль, что авторы не вполне понимают возможностей своих методов (погрешностей и разрешения). Кстати этим грешат многие геофизики.

Возвращаясь к научному языку, автор отмечает, что использованная ОАО "ПНИИИС" методика исследований грунтоцементной плиты поверхностными геофизическими методами сейсмо- и электроразведки была некорректной из-за наличия мешающего фактора в виде массива грунта выше грунтоцементной плиты, очень низких частот возбуждаемых упругих волн и высокого уровня промышленных помех на строительной площадке. Очевидно, что сомнения специалистов ОАО "ПНИИИС" относительно наличия грунтоцементной плиты, были основаны на ложных выводах, обусловленных применением неработающих в данных условиях поверхностных геофизических методов.

Автор понимает положение коллег: отчитываться по результатам работ все равно надо, а что писать не понятно. Скажешь, что плита есть, а вдруг нет?  Писать в заключении правду о том, что использованные методы не позволяют получать достоверную информацию о характеристиках подземного объекта нельзя - могут не заплатить, да и спросить "зачем ехали, если не можете?". Скорее всего, именно по этим причинам и возник перл “об отсутствии однозначного свидетельства о наличии грунтоцементной плиты на проектных отметках”.

Выводы ОАО "ПНИИИС" об отсутствии “однозначного свидетельства о наличии грунтоцементной плиты на проектных отметках” нанесли сильный удар по позиции ООО “Космос СПб”, отстаивающего надлежащее качество устройство грунтоцементной плиты, и вероятно, послужили "последней каплей" для решения ОАО “Генеральная Строительная Корпорация подать иск к ООО “Космос СПб”о взыскании 743481000 руб. 01 коп. убытков в связи с ненадлежащим исполнением работ на производство работ по закреплению грунта методом струйной цементации.

 

Результаты исследований ОАО "ПНИИИС грунтоцементной плиты с 12  октября по 2 ноября 2009 г.

         Повторные исследования  ОАО "ПНИИИС” провело находясь на кровле откопанной грунтоцементной плиты, которая, как они могли убедиться, существует. Для исследования качества грунтоцементной плиты был выполнен комплекс методов, включающий бурение с отбором керна, геофизические исследования методами ультразвукового межскважинного прозвучивания и электрического каротажа в скважинах,  лабораторные испытания керна грунтоцемента на сжатие и модуль деформации в сухом и водонасыщенном состоянии, ультразвуковое прозвучивание образцов из керна грунтоцемента  [5].

         Бурение с отбором керна грунтоцемента велось малогабаритной установкой DD500 с поверхности грунтоцементной плиты (глубина -12,0 м) или со  снятой  верхней  части  плиты (глубина -12,3 - -12,9 м). Бурение производилось алмазными коронками диаметром 82 и 102 мм с промывкой технической водой. На каждом из 10 исследованных участках грунтоцементной плиты произвольно размещались от 6 до 12 штук исследовательские скважин.  Всего было пробурено 74 скважины глубиной от 0,5 м до 2,2 м из которых отобрано 462 образца керна.

             Технический отчет включает обширный, но несколько сумбурно изложенный материал по прочностным, упругим и электрическим свойствам грунтоцемента и их распределению по площади грунтоцементной плиты. Автор ограничится только кратким изложением основных результатов и выводов.

            Средние значения предела прочности грунтоцемента на сжатие Rс по данным ОАО "ПНИИИС” находятся в пределах от 5,0 до 10,1 МПа; модуля деформации Е – от 407,2 до 693,4 МПа.  По данным электрического каротажа кажущееся удельное сопротивление ρк в грунтоцементной плите изменяется в пределах от 12 до 22 Ом∙м.

Ультразвуковое прозвучивание проведено между скважинами, пробуренными с поверхности плиты на 40 профилях. Расстояние между скважинами "в основном не превышало 100 cм". Шаг прозвучивания по глубине 5 см. Для прозвучивани использовались ультразвуковые приборы Р-5-5 и УКБ-1М и пьезокерамические датчики с собственной частотой 60 - 100 кГц. Диапазон изменения  скорости упругой волны в грунтоцементе составил 2000 – 3500 м/с. 

Хотя в отчете отмечается, что уменьшение расстояния между скважинами сделано специально "для более надежного выделения сигнала в зонах с пониженными скоростями", по мнению автора, это не соответствует действительности. Ультразвук в грунтоцементе распространяется на незначительные расстояния (по данным автора не более 1 м) и уменьшение расстояния между скважинами было вынужденная мера для регистрации сигнала. Всю эту геофизику с расстояними между скважинами до 1 м можно было не делать.

              По результатам исследований грунтоцементной плиты в октябре-ноябре 2009г. в техническом отчете ОАО "ПНИИИС” были сделаны главные выводы:

а)  на всех изученных площадках, случайным образом распределенных по контуру строительной площадки, выявлено наличие грунтоцементной плиты

б) грунтоцементная плита залегает в проектных отметках;

в) значения показателей прочностных и деформационных свойств удовлетворяют требования, заложенным в проекте: прочность на одноосное сжатие Rс - не менее 1,0 МПа; модуль деформации Е – не менее 400 МПа.

            Как можно заметить выводы технического отчета ОАО "ПНИИИС уже соответствовали реальности – грунтоцементная плита есть и прочность грунтоцемента превышает проектную. Для того чтобы получить эти выводы инженерам геофизикам и сейсмологам ОАО "ПНИИИС” понадобилось только дождаться откопки грунтоцементной плиты.

 

6.4. Сравнение градуировочных зависимостей “cкорость упругой волны - прочность грунтоцемента на сжатие” ОАО "ПНИИИС” и

ООО “Геодиагностика”

 

 Градуировочные зависимости используются для определения одной величины на основе другой, непосредственной измеряемой, величины.  При наличии градуировочной зависимости “cкорость упругой волны - прочность грунтоцемента на сжатие” появляется возможность определять прочность грунтоцемента в естественном залегании неразрушающими скважинными сейсмоакустическими методами.

ООО “Геодиагностика” проводило исследования и пополняло статистическую базу по свойствам грунтоцемента в течении нескольких лет. В результате возникло понимание физики процесса формирования грунтоцементных массивов в конкретных геолого-технических условиях и были получены несколько градуировочных зависимостей с различными областями применения. Градуировочная зависимость, использованная для определения прочности грунтоцемента в естественном залегании на площадке строительства здания Второй сцены Государственного Академического Мариинского театра, была выбрана на основе анализа геологического разреза (типов замещаемых грунтов), характеристик цементного раствора и  технологических параметров струйной цементации. Практика показала, что выбор типа градуировочной зависимости был правильным.

ОАО “ПНИИИС” по результатам лабораторных исследований образцов грунтоцемента также установило собственную зависимость прочности на сжатие от скорости распространения упругой волны (рис.   ). Для построения зависимости использованы данные лабораторных исследований скорости распространения упругой волны и прочности на сжатие.  Испытаниям подверглись образцы грунтоцемента, отобранные из 72 скважин, пробуренных в грунтоцементной плите. Для оценки анизотропности измерение скорости упругой волны на одном образце производились в трех перпендикулярных направлениях.  Измерения выполнялись ультразвуковым прибором УКБ-1М. Частота ультразвуковых колебаний при лабораторных исследованиях в техническом отчете не приводится, но, по-видимому, она также как и при полевых исследованиях плиты была равной 60 - 100 кГц.  Те же образцы были испытаны  на прочность на сжатие.  Экспериментальная зависимость “скорость упругой волны – прочность на сжатие” по результатам испытаний 103 образцов грунтоцемента была аппроксимирована ортогональным полиномом второй степени с коэффициентом корреляции 0.86. Правда, как следует из технического отчета, из обработки  были удалены ошибочные (? вопрос автора) измерения. Автор не удержался от следующего замечания: "Коллеги Ваша зависимость слишком линейна - так не бывает. Не слишком ли Вы переусердствовали с удалением ошибочных измерений?"

 

 

           

Рис. Зависимости между скоростью распространения продольных волн и прочностью на сжатие грунтоцемента 

ОАО “ПНИИИС” (1) и ООО “Геодиагностика”  (2)  (стр.38 Отчета ОАО "ПНИИС" 2009г)

 

        Автор с удовольствием приводит следующую цитату из технического отчета ОАО “ПНИИИС”:   “Полученная нами аналитическая зависимость Rсж=f(Vp) отличается от зависимости, использованной ООО “Геодиагностика” при акустических исследованиях для оценки прочностных характеристик плиты на предыдущих этапах. Данное обстоятельство может быть связано с тем,  что у ООО “Геодиагностика” контроль прочности грунтоцемента производился по градуировочной зависимости “скорость упругой волны – прочность грунтоцемента”. Используемая ими зависимость  получена при акустических исследованиях грунтоцементных свай на другом участке работ (КАД, Санкт-Петербург), где вмещающие грунты могут отличаться от грунтов, в которых создавалась горизонтальная плита при строительстве второй сцены Мариинского театра”. 

            Несмотря на это заключение, я думаю, читатель заметит, что зависимости близки.  По сути коллеги признали ошибочность своего первого экспертного заключения и сомнений в правильности оценки прочностных и деформационных характеристик грунтоцемента по градуировочным зависимостям ООО “Геодиагностика”. В целом могли покаяться и извиниться более откровенно. Но автор ценит и этот скромный факт признания собственных ошибок.

В качестве ответного жеста в адрес ОАО “ПНИИИС” автор хочет предостеречь коллег от излишней эйфории при применении полученной зависимости, так как жизнь гораздо сложнее лабораторных ультразвуковых исследований с частотой 100 кГц на образцах размером в первые сантиметры. Больше автор коллегам ничего не скажет.

 

 

 

Глава 7. СУДЕБНЫЕ ТЯЖБЫ

            7.1 Причины судебных разбирательств во время строительства

            Что же стало причиной судебных битв между участниками строительства грунтоцементной плиты? Почему произошел отказ о реализации оригинального проекта здания Доминика Перро и в результате построено явно не блещущее архитектурой здание? Почему отказались от услуг главного проектировщика ЗАО "НПО Геореконструкция-Фундаментпроект”?

...................................................................................................................................................................................................................................................................................

 

            7.2. Суды между главным проектировщиком и государственны техническим  заказчиком  строительства

Скорее всего, понимая, что после уведомления об отказе от услуг последует требование возврата денег, а, может быть, еще надеясь сохраниться главным проектировщиком, ЗАО "НПО Геореконструкция-Фундаментпроект" сработало на упреждение и развязало судебные битвы.  Показав хорошую реакцию в мае – июле 2008г. бывший главный проектировщик подал к ФГУ «Северо-Западная дирекция по строительству, реконструкции и реставрации» несколько исков.

В июне 2008г.  ФГУ "Северо-Западная Дирекция по строительству реконструкции и реставрации", начало контратаку  или, что более вероятно, реализацию собственных планов по судебному возврату денег.  ФГУ "Северо-Западная Дирекция по строительству реконструкции и реставрации" также подало несколько исков к ЗАО "НПО Геореконструкция-Фундаментпроект”.

...................................................................................................................................................................................................................................................................................

 В книге приведены судебные решения арбитражного суда по основным разбирательствам между участниками строительства.

 

            7.3. Суд между генеральным подрядчиком строительства и субподрядчиком по устройству грунтоцементной плиты

        Как предполагает автор в начале 2009г. началась спланированная рейдерская атака с целью “отбить” почти 744 миллиона рублей, которые должны были выплатить ООО “Космос СПб” за  устройство грунтоцементной плиты.

21 августа 2009г. ОАО "Генеральная Строительная Корпорация" обратилось в Арбитражный суд города Санкт-Петербурга и Ленинградской области с иском к ООО “Космос СПб” о взыскании 743 миллиона 481 тысяч руб. 01 коп. убытков в связи с ненадлежащим исполнением работ по договору субподряда №2-2008 от 10.01.2008г. на производство работ по закреплению грунта методом струйной цементации на площадке второй сцены Мариинского театра.

....................................................................................................................................................................................................................................................................................

 

      

  Глава 8. ОТКОПКА ГРУНТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ В 2009г

 

        8.1. Проходка котлована здания способом Tope Down (“сверху-вниз”)

....................................................................................................................................................................................................................................................................................

        После окончания устройства грунтоцементной стены ЗАО “СМУ-11 Метрострой”  (генеральный директор А.В.Морозов, главный инженер А.В.Уханов) приступило к проходке котлована способом Tope Down (“сверху-вниз”). Временными опорами плит перекрытия внутри ограждения служили буронабивные сваи. Плита перекрытия с технологическим отверстием для извлечения грунта на поверхность показана на рис.   . 

        Курьезным, но прогнозируемым событием стало понимание проходческой организацией, что вынимаемый грунт гораздо прочнее указанного в новом проекте за счет изменений при струйной цементации. В проекте были указаны грунты согласно отчету по инженерно-геологическим изысканиям, но в реальности весь грунтовый массив выше интервала грунтоцементной плиты был упрочнен при струйной цементации. Как узнал автор ЗАО “СМУ-11 Метрострой” попыталось поднять вопрос несоответствия извлекаемого грунта проекту, так как это заметно уменьшало скорость проходки и увеличивало реальную себестоимость работ, но получило отказ.

        Летом 2009г. котлован в отдельных зонах достиг отметки верха грунтоцементной плиты.

 

   

 

Рис.    .  Проходке котлована способом Tope Down (“сверху-вниз”) здания второй сцены Мариинского театрав в  2009г.

а - общий вид; б - разработка забоя второго  подземного этажа (кровля грунтоцементной плиты) 30.10.2009г.;

 

 

8.2. На кровле грунтоцементной плиты

....................................................................................................................................................................................................................................................................................

Посещение выработок в процеесе проходки всегда было необходимой составляющей исследований.

Автор детально облазил котлован здания второй сцены Мариинского театра 30.10.2009 г. с  целью сбора информации о состоянии грунтов и, заодно, осуществить мечту - постоять на кровле грунтоцементной плиты. Неожиданно судьба преподнесла ученому подарок в виде совершенно новой и уникальной информации о явлении гидрразрыва пластов в процессе формировании сплошных грунтоцементных массивов способом струйной цементации.  В интервале второго подземного этажа (приблизительно -5 - 9 м в БСВ) над кровлей грунтоцементной плиты на стенах обнажились грунтоцементные останцы стволов скважин с субгоризонтальными отходящими жилами грунтоцемента (рис.   ).  Вид был просто сказочным. Структурно-текстурные особенности массива были оригинальны и заключались в вертикальном расположении грунтоцементных останцов стволов скважин и связанных с ним субгоризонтальных жилах грунтоцемента. Грунт над кровлей грунтоцементной  плиты был полностью изменен и упрочнен. Конечно это нельзя было назвать монолитным грунтоцементом. По сути это был массив грунтоцемента с включениями грунта. В нижней части обнаженного массива прослеживалась зона "раздува", где диаметр останца от скважины струйной цементации в несколько раз превышал диаметрабурения 151 мм (рис.  ). Чуть выше зоны "раздува" диаметр останца снова уменьшался, что косвенным образом подтверждало временное заплывание ствола скважины.

Отходящие от останца скважины жилы грунтоцемента, по мнению автора, являлись следствием гидроразыва пластов. Других сил разорвать грунт по напластованию и заполнить трещины грунтоцементом, кроме сил от избыточного давления грунтоцементной суспензией автор не видит.  Механизм образования гидроразрыва пластов в первом приближении представляется следующим образом: при заплывании ствола скважины грунтоцементная суспензия не может излиться на поверхность, насос высокого давления продолжает нагнетать в зону забоя цементный раствор и давление в нижней части скважины начинает возрастать. При превышении давления предела сопротивления пластов на отрыв грунтоцементная суспензия разрывает пласты и распространяется вдоль растущей трещины. Явление гидроразрыва пластов при струйной цементации требует тщательного изучения, так как является гидроразрыв опасным фактором для состояния фундаментов зданий, расположенных вблизи скважин струйной цементации.

   ....................................................................................................................................................................................................................................................................................

 

 

Рис.    .    Обнажения гидроразрыва пластов при проходке котлована второй сцены Мариинского театра 30.10.2009г.

 

 

Со смешанным чувством автор спустился на обнажение верха грунтоцементной плиты из монолитного и, по всем признакам, прочного грунтоцемента. Переживания, опасения в правильности измерений и выводов закончились.

 

 

 

ВВЕРХ

 

 

Информация для связи:

E-mail: arhipov8@mail.ru               

Telephone: +7(911)1582796

Skype: arhipov817

Internet: www.geodiagnostics.ru

     

 

Copyright ©2012-2021 Архипов А.Г.

Все права защищены.

Полное или частичное копирование материалов разрешено только при обязательном указании автора и прямой гиперссылки на сайт www.geodiagnostics.ru