Управление рисками при решении геотехнических проблем строительства сооружений повышенной ответственности

Чунюк Дмитрий Юрьевич

доцент, кандидат технических наук

МГСУ, факультет ГСС, кафедра МГрОиФ

УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ СТРОИТЕЛЬСТВА СООРУЖЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ

ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Развитие цивилизации сопровождается дальнейшим расширением инфраструктуры и ростом народонаселения, что неизбежно ведет к сокращению неосвоенных городских территорий и изысканию новых мест для размещения производственных, социальных и иных объектов человеческой деятельности. Опыт проектирования и строительства городов-мегаполисов свидетельствует о том, что решение широкого круга социально-экономических, архитектурно планировочных и экологических задач неотделимо не только от рационального использования наземных городских территорий, но и от полномерного и комплексного освоения подземного пространства городов, размещения сооружений различного назначения, развития подземной части проектируемых зданий.

Развитие подземного пространства городов характеризуется высоким уровнем риска невыполнения требований проекта по срокам и качеству строительства. Обусловлено это скрытыми условиями строительства и большим количеством факторов риска.

Знания и умения управлять рисками нужны сегодня всем: строителям, проектировщикам, бизнесменам, спасателям, экологам и др. Однако каждый, кто использует это многоаспективное понятие привносит в него определенную частицу той или иной профессиональной деятельности и личностного представления.

В последнее время стало очевидным, что главной причиной большинства случавшихся аварий строительных конструкций являются грубые ошибки участников строительного процесса. Например, из 248 аварий, зафиксированных в РФ за последние годы, 14% случаев связаны с ошибками проектировщиков и 67% аварий произошло из-за ошибок при производстве СМР.

И это только официальная статистика по авариям, а сколько отклонений от проектов, сколько аварий зданий окружающей застройки приходится видеть на каждом шагу, в частности в Москве. Все это, не смотря на используемые новейшие технологии при строительстве.

Вот только краткий список типичных аварий при строительстве в сложившейся городской застройке:

- Потеря устойчивости ограждения котлована ("стена в грунте", шпунтовое ограждение и т.д.), как следствие образование провалов грунта, трещины и обрушение зданий окружающей застройки.

- Подтопление котлована, за счет фильтрации воды через некачественно выполненные противофильтрационные завесы. Данный процесс может вызвать разуплотнение дна котлована, вымыв частиц грунта из под фундаментов зданий окружающей застройки и т.д.

- Сверхнормативные деформации строящегося здания, за счет неправильно определенного типа фундамента, а что чаще, за счет неправильно подготовленного основания, неправильно определенных свойств грунта.

- Сверхнормативные деформации зданий окружающей застройки, вызванные неправильными мероприятиями по реконструкции этих зданий или вследствие неправильного определения зоны влияния от возводимого здания.

Это далеко не полный перечень, а, к сожалению аварии, с которыми приходится встречаться в повседневной практике.

Большинство аварий не являются следствием только случайных отклонений нагрузок или прочности материалов в неблагоприятную сторону. В нормальной практике проектирования выбор размеров конструкции влияет лишь на теоретическую вероятность, заложенную в нормы. Человеческие же ошибки возникают с гораздо большей частотой, чем отклонения прочности материалов или нагрузки.

Подземное строительство, геотехнические работы характеризуются высоким уровнем риска невыполнения требований проекта по срокам и качеству строительства. Обусловлено это скрытыми условиями строительства и большим количеством факторов риска.

Риск имеет два измерения: объективное и субъективное. Объективное измерение выражено количественно и часто выявляется с помощью ряда алгоритмических методик. Оно может включать в себя разработку сложных систем, оценку последствий определенных действий. Субъективное измерение не может быть сведено к числам, но на практике оно часто превышает объективные подходы. Профессионалы обычно оценивают риски как объективные, но большинство людей рассматривают их как сугубо субъективные. Субъективное мнение подогревается за счет шумихи создаваемой в СМИ, приглашения якобы экспертов (в основном далеких от строительства), эмоционально размахивающих руками и закатывающих глаза, пытающихся говорить на темы, в которых ничего не понимают. В основном обычный обыватель может узнать об аварии связанной с работами по устройству котлованов зданий и освоением подземного пространства города из речи какого нибудь приглашенного СМИ артиста, актера, который живет рядом и в свойственной манере пытается объяснить, что же произошло. Почему-то, всегда в этих случаях забывается, что у нас достаточно много инженеров-геотехников, которые профессионально и подробно могут объяснить, что же произошло. Но это не так интересно, так как не вызовет паники среди людей.

Все риски можно подразделить на 8 групп: строительные, экологические, управленческие и исполнительские, коммерческие, экономические, контрактные, социальные и эксплуатационные. Различные группы рисков часто связанны между собой и оказывают существенное влияние на устойчивость функционирования природно-технической геосистемы. Например, низкий уровень подготовки специалистов (группа управленческого и исполнительного риска) может привести к низкому качеству строительства конкретного сооружения (строительный риск), а это в свою очередь приведет к низкому уровню надежности выполненных работ (эксплуатационный риск) и ухудшению экологической ситуации в районе строительства (экологический риск).

При строительстве доминирующим с позиций влияния на весь жизненный цикл сооружения является строительный риск. Этот риск тем выше, чем ниже требования к квалификации персонала, качеству и срокам строительства, надежности применяемого оборудования и др.

Неправильные строительные решения являются базой для возникновения экологических, экономических, эксплуатационных и других рисков.

По источникам возникновения строительный риск подразделяется на следующие виды:

- риск невыполнения требований по качеству строительства;

- риск невыполнения требований по срокам строительства;

- риск в обеспечении качественными строительными материалами;

- риск в обеспечении надежным оборудованием;

- риск в обеспечении квалифицированными трудовыми ресурсами;

- риск изменений в проектных решениях;

- технологический риск, т.е. использование технологий с повышенным уровнем риска без достаточной подготовки средств обеспечения безопасности и ликвидации возможных последствий;

- риск удаленности объекта строительства;

- риск нанесения физического ущерба персоналу, занятому на строительстве подземного объекта;

- риск физического повреждения конструкций объекта до его полной сдачи заказчику;

- риск незавершения строительства объекта в запроектированные сроки.

Ключевой момент подготовительного этапа организации управления рисками при строительстве сооружений - оценка уровня и допустимого предела рисков для строительной организации. При этом целесообразно проводить качественно-количественную (комбинированную) оценку риска. Качественная оценка призвана определить возможные виды риска, факторы, влияющие на его уровень при строительстве подземных сооружений. Кроме того, качественный анализ включает в себя также методологический подход к количественной оценке приемлемого уровня риска.

Прогноз и оценка риска аварии строительного объекта осуществляются на основе экспертной системы, представляющей собой человеко-машинный комплекс, сочетающий математические методы и информационные технологии с опытом, знаниями и интуицией людей, освоивших профессию «эксперт».

В рамках экспертной системы основной функцией эксперта является предоставление формализованной информации о техническом состоянии несущего каркаса исследуемого объекта. Эта функция требует от эксперта владения методами анализа предельных состояний несущих конструкций и методом принятия решений в условиях неопределенности.

Важной функцией эксперта является оценка точности и достоверности результатов прогноза риска аварии, поскольку точность принятого решения о фактическом уровне конструкционной безопасности исследуемого объекта и величине его безопасного остаточного ресурса имеет прямые экономические последствия.

В условиях рынка функцией эксперта становится еще и информационное обеспечение заказчика. Например, заказчику, прежде чем вкладывать

деньги в реализацию технических решений по снижению риска аварии, необходимо знать, насколько повысятся уровень безопасности и ресурс принадлежащего ему объекта в результате проведенных ремонтно-восстановительных мероприятий.

В случае же аварии объекта к функции эксперта относятся выяснение причин аварии и определение круга лиц, которым предстоит нести за нее ответственность. Эта функция требует от эксперта углубленных знаний законов юриспруденции.

Управление Риском представляется собой системный процесс:

а) определение опасностей и сопутствующих рисков, используя для этого оценки риска, что оказывает воздействие на построенный объект с точки зрения издержек и последовательности наступления данных рисков, в том числе и в плане последствий этого для третьих лиц;

б) определение количества рисков, включая последовательность их наступления и последствия в виде издержек;

в) определение запланированных превентивных мероприятий, цель которых состоит в том, чтобы снять или смягчить риски;

г) определение методов, используемых для контроля за рисками;

д) распределение рисков между различными сторонами, задействованными в Договоре строительного подряда.

Какой же можно сделать вывод из всего вышесказанного?

Современная тенденция развития геотехнического строительства складывается таким образом, что инженеру-геотехнику необходимо осваивать роль эксперта. Без специальных знаний невозможно ориентироваться в том многообразии строительных технологий, которые используются при подземном строительстве и возведении "нулевых циклов" зданий. Подход к проектированию и научному сопровождению строительства уникальных объектов (многоэтажных объектов, объектов с развитой подземной частью, в сложных инжерено-геологических условиях, в сложившейся исторической застройки и т.д.) должен быть системным и начинаться еще на стадии определения площадки будущего строительства. И разрабатывать эту "системность" должен инженер-геотехник, поэтапно начиная с определения состава инженерно-геологических изысканий, выбора технологии, определения зоны влияния, необходимости усиления зданий окружающей застройки и конечной точкой в данном процессе должен быть мониторинг за строящимся зданием и окружающей застройкой.

Для возможности осуществления этих функций, необходима разработка четких регламентов и норм проектирования, а скорее даже норм сопровождения строительства уникальных объектов, обязательных к применению.

Список литературы

3. Куликова Е.Ю., Корчак А.В., Левченко А.Н. Стратегия управления рисками в городском подземном строительстве. Москва, 2005г. Из-во МГГУ.

4. Мельчаков А.П. Расчет и оценка риска аварии и безопасного ресурса строительных объектов (Теория, методики и инженерные приложения). Челябинск. Из-во ЮУрГУ. 2006г.