РОССИЙСКИЙ СОЮЗ СТРОИТЕЛЕЙ

Развитие строительных технологий всё чаще связано не с созданием принципиально новых материалов, а с поиском более эффективных способов их применения. Облегчённые дорожные насыпи, современные геосинтетические материалы, цифровое моделирование грунтовых оснований и технологии снижения нагрузок на конструкции позволяют решать задачи, которые прежде требовали значительных объёмов земляных работ и дорогостоящего усиления оснований. О перспективах таких решений, технических ограничениях и задачах профессионального сообщества — в интервью с председателем Комитета Российского Союза строителей по инновационным энергоэффективным строительным материалам, генеральным директором ГК «Мосстрой-31» Шотой Георгиевичем Хабелашвили.

— Шота Георгиевич, сегодня в строительной отрасли много говорят об инновациях. Какие технологии действительно способны изменить подходы к строительству инфраструктурных объектов?

— Наиболее перспективными я считаю технологии, которые позволяют решать конкретные инженерные задачи с меньшими затратами ресурсов и без снижения надёжности сооружений. Это облегчённые конструкции, современные теплоизоляционные и геосинтетические материалы, новые способы укрепления грунтов, а также цифровые методы проектирования и контроля строительства.

При этом инновация не обязательно предполагает появление совершенно нового материала. Иногда существенный результат достигается благодаря изменению самой конструкции. Например, вместо увеличения объёмов земляных работ можно уменьшить нагрузку на основание, применив облегчённую насыпь. Такой подход особенно актуален при строительстве на слабых грунтах, где традиционные решения требуют серьёзной подготовки территории.

— В дорожном строительстве одним из таких решений стало применение блоков из вспененного пенополистирола. В чём заключается инженерный смысл этой технологии?

— Главное преимущество заключается в чрезвычайно малой массе материала. Плотность дорожных пенополистирольных блоков составляет порядка 15–29 кг/м³, тогда как плотность обычного песка может достигать 1600–1800 кг/м³. Разница принципиальная: вместо тяжёлой грунтовой насыпи устраивается значительно более лёгкая конструкция, которая создаёт меньшую нагрузку на основание.

Это позволяет сокращать осадки слабых грунтов и в определённых условиях обходиться без масштабной замены грунта. Технология применяется при устройстве подходов к мостам и путепроводам, строительстве дорог на сложных основаниях, формировании насыпей в стеснённых условиях. Но её эффективность определяется не свойствами материала отдельно, а правильностью проектного решения в целом.

— Насколько актуальны такие технологии для России с её разнообразными климатическими и геологическими условиями?

— Для России это особенно важное направление. Значительная часть территории страны характеризуется сложными инженерно-геологическими условиями: слабыми водонасыщенными грунтами, сезонным промерзанием, а в северных регионах — распространением многолетнемёрзлых пород. Строительство обычных насыпей здесь может сопровождаться значительными осадками и деформациями.

Облегчённые конструкции позволяют уменьшить давление на основание. Кроме того, пенополистирол обладает теплоизоляционными свойствами, поэтому при соответствующем расчёте может использоваться для регулирования температурного режима земляного полотна. Однако для районов многолетней мерзлоты требуется особенно тщательное теплотехническое моделирование: любое изменение температурного режима основания должно быть спрогнозировано на весь расчётный срок эксплуатации.

— При этом облегчённые насыпи — технология далеко не новая. Что изменилось в последние годы?

— Действительно, международная практика применения пенополистирольных блоков в транспортном строительстве насчитывает несколько десятилетий. Подобные решения использовались в Норвегии, США, Японии и других странах. Поэтому сегодня корректнее говорить не об экспериментальном материале, а о развитии инженерной технологии, имеющей накопленный опыт применения.

Изменения связаны прежде всего с совершенствованием расчётных методов, требований к материалам и контроля качества. Современное проектирование позволяет точнее оценивать поведение конструкции под длительными нагрузками, учитывать взаимодействие слоёв дорожной одежды и прогнозировать деформации основания. Благодаря этому можно обоснованнее выбирать участки, на которых применение облегчённых насыпей действительно целесообразно.

— Один из главных аргументов в пользу новых материалов — экономическая эффективность. За счёт чего она достигается в данном случае?

— Экономический результат возникает прежде всего за счёт изменения объёмов и состава строительных работ. На сложных участках могут существенно сокращаться выемка и замена слабого грунта, потребность в привозных инертных материалах, количество рейсов тяжёлого транспорта и сроки устройства насыпи.

Но оценивать технологию только по стоимости кубометра материала неправильно. Необходимо сравнивать два полноценных проектных решения: стоимость подготовки основания, материалов, доставки, монтажа, защитных конструкций и последующей эксплуатации. На устойчивых грунтах обычная насыпь может оказаться экономичнее, а на слабом основании облегчённая конструкция — обеспечить существенную экономию. Именно поэтому решение должно приниматься на основании инженерных расчётов и технико-экономического сравнения.

— Какие технические ограничения необходимо учитывать? В каких случаях от применения пенополистирольных блоков лучше отказаться?

— Прежде всего необходимо рассчитывать прочность и деформативность материала с учётом длительных нагрузок. Пенополистирольные блоки не являются самостоятельным дорожным покрытием: над ними устраивается конструкция, распределяющая транспортные нагрузки. Требуются также защита от повреждений и соблюдение предусмотренных проектом противопожарных решений.

Отдельный вопрос — воздействие воды. Из-за малой плотности блоки обладают значительной плавучестью, поэтому при высоком уровне грунтовых вод необходимо проверять устойчивость конструкции против всплытия. Следует учитывать и чувствительность материала к определённым химическим веществам. Если обеспечить необходимые условия эксплуатации невозможно или защитные мероприятия делают проект экономически неоправданным, следует выбирать другое конструктивное решение.

— Насколько российская нормативная база готова к применению подобных решений?

— В отношении дорожных пенополистирольных блоков нормативная основа уже существует. ГОСТ Р 59171-2020 устанавливает технические требования к материалу, а ГОСТ Р 59172-2020 регулирует проектирование и применение облегчённых и комбинированных насыпей. Это важный этап: технология получает понятные требования к характеристикам материалов и проектным решениям.

Однако наличие стандарта ещё не означает широкого внедрения. Необходимы проектные организации, владеющие соответствующими методиками, подготовленные подрядчики, компетентный строительный контроль и достоверные сведения об эксплуатации построенных объектов. Для новых технологий особенно важно, чтобы результаты исследований переходили в практические рекомендации, доступные специалистам по всей стране.

— Какие другие технологические направления, помимо облегчённых насыпей, заслуживают внимания строительного сообщества?

— Перспективы связаны с комплексным применением материалов и расчётных технологий. Например, геосинтетика используется для армирования и разделения слоёв дорожных конструкций, а современные методы стабилизации грунтов позволяют улучшать свойства основания без его полной замены. Развиваются технологии применения вторичных материалов, совершенствуются составы дорожных покрытий.

Отдельное направление — цифровое сопровождение строительства и эксплуатации. Геотехнические модели, инструментальный мониторинг осадок и деформаций, цифровой контроль выполненных работ позволяют не только точнее проектировать сооружения, но и проверять, насколько фактическое поведение конструкции соответствует расчётам. В перспективе именно объединение новых материалов, инженерного моделирования и объективного мониторинга может дать наиболее заметный результат.

— Какую роль в распространении таких технологий должен играть Российский Союз строителей?

— У профессиональных объединений есть важное преимущество: они могут рассматривать технологические решения с позиций всей отрасли, объединяя интересы производителей, проектировщиков, подрядчиков, научных организаций и заказчиков. Для Российского Союза строителей принципиально важно обеспечивать такой профессиональный диалог.

Задача Комитета РСС по инновационным энергоэффективным строительным материалам — содействовать совершенствованию нормативно-технической базы, обсуждению результатов исследований и выявлению препятствий для внедрения эффективных технологий. При этом необходимо сохранять объективный подход: поддерживать следует не отдельный продукт, а технически обоснованное решение, которое повышает качество строительства.

Особенно полезным было бы систематическое обобщение опыта эксплуатации. Если новая конструкция успешно работает в одних геологических условиях, необходимо понять, можно ли воспроизвести этот результат в других регионах и какие дополнительные требования для этого понадобятся. Такая информация имеет практическую ценность и для разработчиков стандартов, и для заказчиков строительства.

— Что, на ваш взгляд, станет главным условием технологического развития строительной отрасли в ближайшие годы?

— Я бы выделил три составляющие: достоверные исследования, качественное проектирование и подтверждённые результаты эксплуатации. Новые материалы необходимо оценивать не по рекламным характеристикам, а по совокупности показателей — надёжности, долговечности, технологичности, безопасности и экономической эффективности на протяжении жизненного цикла объекта.

Для Российского Союза строителей одна из приоритетных задач — содействовать формированию такой системы оценки и распространению успешных инженерных решений. Строительной отрасли нужны технологии, которые помогают возводить более надёжные объекты, рационально использовать ресурсы и сокращать затраты там, где это действительно подтверждается расчётами и практикой. Именно по этим критериям и следует определять ценность инноваций.

РОССИЙСКИЙ СОЮЗ СТРОИТЕЛЕЙ  

Источник: omorrss.ru