Выбор оптимальных технологий возведения при управлении проектами строительства подземных сооружений

прибавляется к времени уже выполненных работ и, в конце концов, составляет длительность выполнения работ блока.

Итак, получим проект, состоящий из блоков работ, каждый из которых описывается логнормальным законом распределения. Однако в силу центральной предельной теоремы [5], как и в алгоритме PERT-метода, длительность всего проекта подчиняется нормальному закону распределения.

Таким образом, в работе рассмотрен подход к оценке длительности проекта, посредством разбиения его на блоки работ. Исследования по данному вопросу еще не завершены. Следующим этапом разработок будет непосредственно методика расчета длительности блока работ с учетом того, что в последний входят последовательно-параллельные работы, и всего проекта в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воропаев В.И. Управление проектами в России. М.: «Алане», 1995.-225 с.

2. Эддоус М., Стэнфилд Р. Методы принятия решений/ Пер. с англ. под ред. член-корр. РАН И.И. Елисеевой. - М.: Аудит, ЮНИТИ, 1997. - 590 с.

3. Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений/Пер. с англ. Коваленко Е.Г. Под ред. канд. техн. наук Венды В.Ф. - М.: «Мир», 1973. - 262 с.

4. Айвазян С.А., Мхитарян B.C. Прикладная статистика и основы эконометрики. Учебник для вузов. -М.: ЮНИТИ, 1998.-1022 с.

5. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. - М.: «Наука», 1965. - С.196-198.

УДК 624.134

А.И. Менейлюк

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ПРОЕКТАМИ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В работе изложено решение важной задачи управлений проектами возведения подземных сооружений - выборе оптимальной технологии на стадии технико-экономического обоснования проектов. Правильное решение позволяет избежать значительных расходов, а иногда и аварийных ситуаций. Ист. 12.

При выполнении строительных работ значительная часть их связана с возведением заглубленных и подземных сооружений. В условиях рыночной экономики, когда в большинстве развитых стран земля является товаром, роль таких сооружений особенно велика. Они позволяют использовать участок, выделенный под застройку, более эффективно. Поэтому в нашей стране, идущей по пути развития рыночных отношений, таким сооружениям будет уделяться в будущем все большее внимание.

Но и сегодня эксплуатация подземных сооружений экономит средства для их содержания. Они не требуют арендной платы за землю, которая в Украине и сейчас весьма существенна. Кроме этого, значительно снижаются эксплуатационные расходы на отопление и охлаждение помещений, расположенных под землей. По данным США более 60 % энергии в быту затрачивается на эти цели. Установлено, что при заглублении зданий более 2,53 м под землю можно сократить теплопотери в 10-18 раз. В целом ряде случаев

при эксплуатации подземных объектов можно вообще обходиться без от* [11-

человек издавна использовал подземные пространства [2.3.4 5] районе Каппадокии (Турция) насчитывается 41 подземный гора, рассчитаны на население 100 тыс. человек. Среди древних поселений и даже по современным понятиям, многонаселенные города. 8-10 - : строения, протянувшиеся на 10 км, где проживало 60 тыс. человек.

Сегодня в Финляндии под землей размещается годовой запас i горючего. Большинство действующих в мире АЭС расположены та) землей. Подземный город Валь-Сарьяне на севере Италии обо теле дешевле, чем наземные здания и комплекс такого же объема. В Милан* государственный "Комитет подземного города". Строительство кс подземного города в Яэсу в недрах Токио дало десятикратную эконси оплате за аренду. Центр по использованию подземного лрос университета Минеаполиса запроектировал и построил свой офис по под землей с новыми решениями по освещению, вентиляции и беэолао многих цивилизованных странах под землей размещают театры и ко залы, лектории и культовые заведения. В пещерах выращиваю* деревьев, грибы, размещают гостиницы, кафе, рестораны ба учреждения, офисы и т.п. Производит хорошее впечатление по ресторан "Сатурн" в гостинице "Дагомыс" (Сочи). Под Манежной гло Москве завершается строительство огромного комплекса. Там рз паркинг, рестораны, кафе, театр, выставка археологических находок. < торговый центр. В Киеве сооружен комплекс подземных объектов - под оперы и балета, под театром на Подоле эстрада "Певчесюз ландшафтного парка с врезанными в склон двумя этажами В С подземный комплекс под зданием Морского вокзала.

С ростом численности автомобилей в Украине наиболее ресуг» элементами территории крупного города являются наземные стоянку занимающие до 10-15% городских площадей. Решение этой проблем» i только в комплексном использовании подземного пространства.

В практике строительства известны два основных метода стсо подземных и заглубленных сооружений: закрытый и открытый.

Закрытые способы чаще применяются для протяженных со« тоннелей, коллекторов, инженерных коммуникаций и т.п. Они специальной подготовки исполнителей, горнопроходческого обору;: специальных машин. При правильном выполнении являются нале* дорогими способами устройства подземных сооружений.

Для строительства тоннелей закрытым способом ис проходческие щиты. Грунт в забое разрабатывается с помощью м€ которыми оснащается щит. Внутри щита размещаются также устоо погрузки грунта в транспортные средства и оборудование для монтаж При перемещении под землей ножевая часть щита отталкивается установленной обделки. Обычно щит имеет круглую форму, как г п сечение сооружаемого тоннеля.

При проходке в водо-насыщенных грунтах для борьбы с грунтовых вод используют специальные гидрощиты. В таком гидр^ фирма «Вайс-Фрайтаг») рабочий орган агрегата, отгорожены»* постоянно заполненной глинистым тиксотропным раствором, которы; через диафрагму по трубам. Сюда же по трубопроводу подается ежа для увеличения необходимого давления раствора на разрабатываем зону имеется доступ снаружи (через шлюзовой отсек). Рабо-

приводимый в движение от двигателя и редуктора, в процессе проходки разрушает грунт режущими инструментами. Продукты разрушения переходят в глинистый раствор, который и отводится за перегородку трубопроводом. Оттуда он поступает к узлу регенерации, находящемуся на поверхности земли. Здесь он очищается от продуктов разрушения при помощи вибросита и отстойников и снова подается к щиту с помощью насоса. На поверхности земли, рядом с узлом регенерации раствора, находится воздушный компрессор. Фирма применяет щиты подобной конструкции для прокладки тоннелей диаметром 4,6 и 6,0 м.

В практике подземного строительства применяются проходческие щиты и больших диаметров. Вместе с обслуживающим персоналом такие щиты по существу представляют собой своеобразный цех.

По данным ряда исследований в сложных гидрогеологических условиях щитовой способ строительства тоннелей выгоднее строительства в открытом котловане на глубинах более 6-8м. Область применения способа при возможности выбора эффективных механизмов и оборудования практически не ограничивается ни глубиной, ни грунтовыми условиями.

Строительство подземных сооружений в открытом котловане при кажущейся простоте экономически эффективно лишь при небольшой глубине сооружения (3-5 м), отсутствии или небольшом притоке подземных вод.

При наличии последних выше отметки дна котлована применяют различные способы водопонижения. Это - открытый водоотлив, глубинный водоотлив, иглофильтры, вакуумное водопонижение. При большом притоке воды, когда нужно понизить уровень на 4м и более используют водопонизительные скважины-колодцы либо открытые самоизливающиеся скважины, вода из которых отводится к насосным станциям.

Кроме значительного удорожания работ водопонижение может изменить существующие гидрогеологические условия, привести к высыханию родников, переполнению используемых канализационных систем и т.п. Особо опасно длительное водопонижение в условиях городской застройки. Оно может вызвать осадки грунта, деформации оснований и самих зданий, смещение и аварии подземных инженерных сетей. Так, например, в отдельных районах Токио такие смещения достигали 4м по вертикали, стали причиной дорогостоящих восстановительных и других специальных мероприятий.

Поэтому, принимая решение об использовании такой, казалось бы, простой технологии проектный менеджер на стадии ТЭО должен предусматривать возможные осложнения и, соответственно, дополнительные затраты.

Для того, чтобы предотвратить поступление воды в котлован или, по крайней мере, значительно его уменьшить, можно воспользоваться способами, которые обычно несколько дороже, но лишены указанных недостатков.

Для этого вокруг будущего котлована, Ъбычно до водоупорного слоя, устраивают противофильтрационный экран, используя различные технологии. Это может быть инъектирование грунта или устройство противофильтрационных завес. Инъектирование - это повышение плотности и водонепроницаемости грунтов путём заполнения его пор специальными растворами и компонентами: цементация, битумизация, глинизация и др. Противофильтрационные завесы -это вертикальные выработки в грунте, заполненные пленочным, глинистым или твердеющим материалом.

При необходимости устройства сооружений на глубине до 8-10 м или стесненности строительной площадки для развития естественных откосов используют шпунтовое ограждение. Это забивные сваи, плоские, корытообразные либо 2-образные, со специальными замковыми соединениями

между собой. Однако принятию решения об использовании такой технси должны предшествовать расчеты динамических воздействий на сосе здания при забивке шпунта. В противном случае - это может вы: значительные деформации, а иногда и разрушение соседних зданий

Если нижняя отметка сооружения превышает 10 м, то более эффес способы «опускной колодец» и «стена в грунте».

С древних времен и до наших дней первый способ используета устройства питьевых колодцев. Принцип такой технологии довольно про« середины опускаемой конструкции выбирается грунт. Она опускаетс* действием собственной тяжести или дополнительного пригруза до прос отметки. Сегодня имеется опыт строительства по такой технологии сооеу диаметров до 60 - 70 м и глубиной 15 - 20 и более метров.

Основная сложность такой технологии - это возникновение значке сил трения по боковой поверхности, особенно при нарушении вертикал» погружения его в грунт. Такие нарушения могут возникнуть всле; неожиданных твердых включений или ослабленных мест в грунтовом ма При возведении крупных сооружений исправить такие крены, особе-последних этапах, весьма трудно.

Трение по боковой поверхности можно значительно снизить ножевую часть делать выступающей на 10-15 см, а образующую«: погружении полость заполнить тиксотропным раствором. Осноень компоненты: специальная бентонитовая глина, химические реагенты (< кальцинированная сода) и вода. В этом случае отпадает необход возведения стен большой толщины или создания дополнительного Г£ Для предотвращения всплытия колодца после сооружения днища пос делают соответствующей толщины, либо перед его бетонированием за» тиксотропный раствор цементным или анкеруют стены колодца.

Однако следует отметить, что наличие тиксотропной рубашки -ч полностью исключить возможность «зависания» погружаемого соссуи грунте. Поэтому такую технологию используют, как правило, только дг? сооружений, сравнительно небольшой глубины (до 15 м). при разнородных включений в грунты.

Способ «стена в грунте» позволяет устраивать подзе» заглубленные на 10-50 м в грунт сооружения практически в любых т условиях за исключением неустойчивых грунтов типа плыву-подразумевает отрывку траншеи с одновременным заполнением ее "л тиксотропным раствором и последующее заполнение а железобетонными конструкциями, бетонными или другими твер; смесями путем замещения глинистого раствора. При этом последний качестве крепления стенок траншеи для предотвращения их обрушения

В Украине сотрудниками НИИСП и Укрводоканалпроекта во систематические исследования, посвященные выявлению опт> областей применения основных методов строительства загл1 сооружений. Их исследования показали, что метод "стена в грунте" нр грунтовых условиях, размерах сооружений в плане и глубине заложен область применения значительно шире, чем методы строительства 'в котловане" и "опускной колодец". По мнению этих специалистов, пр способа "стена в грунте" обеспечивает снижение сметной < строительства заглубленных сооружений до 25%, подпорных стен и ог до 50%, противофильтрационных диафрагм до 65% по сравнению с ' проектными решениями [3].

Исследования, выполненные ЛО Фундаментпроекта и ВНИИГС, показали, что по сравнению с опускными колодцами при прочих равных условиях конструкции типа "стена в грунте" позволяют получить снижение в стоимости в 1,7-2,2, трудозатрат - в 3,2-2,8, стали - в 1,3-1,9, цемента - 1,2-2,4, сроков строительства - в 1,5-2 раза [6].

Выявлено, что способ "стена в грунте" обладает целым рядом достоинств, а в некоторых случаях незаменим [3,6,7,8]. Наиболее эффективен он в условиях плотной застройки, т.к. позволяет устраивать подземные конструкции и сооружения вблизи существующих зданий или сооружений без нарушения их устойчивости. При этом возникает возможность возведения сооружений, имеющих сложную конфигурацию в плане и большую глубину заложения (до 50 м). Причем глубина заложения отдельных частей сооружения может быть различной. Отпадает необходимость применения водоотлива или водопонижения. При заделке стен в водоупор нет необходимости принимать меры против всплытия. В большинстве случаев предоставляется возможность отказаться от устройства водонепроницаемого днища. К области незаменимости метода "стена в грунте" можно отнести, в частности, следующие случаи, когда:

- сооружение в плане имеет большие размеры и очень сложную конфигурацию, что исключает возможность успешного применения метода опускного колодца из-за большой вероятности его частых перекосов при опускании, а большая глубина заложения сооружения в водонасыщенных неустойчивых грунтах и сжатые сроки исключают возможность строительства его в открытом котловане;

- сооружение имеет разную, ступенчато или плавно меняющуюся глубину заложения стен по периметру, что также исключает возможность его возведения методом опускного колодца и в открытом котловане;

- сооружение большого размера в плане и большой глубины строится в зимних условиях, что практически исключает его возведение по технологии опускного колодца из-за опасности примерзания конструкции к окружающему грунту, а возведение его в открытом котловане невозможно в требуемые сроки;

- строительство сооружения должно производиться в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений;

- сооружение является незамкнутым, то есть линейным или линейно-протяженным (противофильтрационная диафрагма, подпорная стенка или галерея), с большой глубиной заложения.

Высокая эффективность метода, а иногда и незаменимость объясняют его широкое применение в большинстве развитых стран. Ежегодные объемы строительства подземных сооружений с использованием такой технологии составляют в Японии - 12 млн. м2 стен [9], в США - 668 тыс. м2 [10], в Чехии и Словакии - до 150 тыс. м [11], во Франции - около 1 млн. м2 [12].

В нашей стране накоплен значительный опыт по реализации данных технологий, имеются соответствующие специалисты.

Тем не менее, есть и определенный отрицательный опыт при строительстве подземных сооружений в различных регионах.

Так, например, при строительстве насосной станции Ермаковскогс ферросплавного завода (Казахстан) методом опускного колодца на последни> этапах строительства произошло «зависание» в грунте подземной конструкции Никакими из принятых мер не удалось продолжить его погружение. В связи < этим строители были вынуждены устраивать вновь насосную станцию, но уже Е другом месте.

Одна из турецких фирм при строительстве в Киеве заглубленной сооружения по методу секущихся скважин (разновидность «стен в грунте»

вследствие технологических ошибок была вынуждена оставить в земле 50% бетона, уложенного в стены, и возводить сооружение заново на новом месте.

Такие примеры обязывают проектного менеджера осуществлять выбор оптимальной технологии только при условии качественного технического и экономического обоснования для каждого подземного сооружения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ливинский А, Заславский Ю. Чем привлекают подземные сооружения //Строительная газета. - М., 1996.-№44.

2. Освоение подземного пространства // Строительная газета. - М., 1996. - № 28.

3. Опыт возведения сооружений методом "стена в грунте7Филахтов А.Л., Лубенец Г.К., Писанко H.B., Янкулин М.Г.-Киев: Бyдiвельник, 1981.-С 4-7.

4. Смелее осваивать подземное пространство // Строительная газета. - М., 1995.- № 22.

5. Материалы международной научно-практической конференции // Государственная горная академия Украины. - Днепропетровск 1996.-81 с.

6. Подземные сооружения, возводимые способом "стена в грунте" // B.M. Зубков, E.M. Перлей, В.Ф. Раюк, H.B. Феоктистова, С.П. Шик. - Ленинград: Стройиздат, 1977. - 199 с.

7. Руководство по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте".- М.: НИИОСП, 1977 - 131 с.

8. Смородинов М.И., Федоров Б.С. Устройство сооружений и фундаментов способом "стена в грунте".- М.: Стройиздат, 1986 - 286с.

9. Nakayama I. BW System Diaphragm Waling. Tokyo, 1976. - P. 1-4.

10. Kevin L., Nach F. Diaphragm Wall Conctruction Technignes. - Proceeding of American Society of Civil Engenering, 1984, v.100, p. 605.

11. Hujecek O., Balko S., Sloboda P. Prva aplikacia prefabrikovanej prodsemnej steny u nas. - "Jusenyrske stavby", 1975. - P. 134.

12. Fenoux G., Milauese S. Aplications recentes de la paroi prefabrignce Panasol. - "Travaux", 1979, № 447.-P. 17.

УДК 65.012.1:378.11

О.В. Россошанская

МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСШИМ УЧЕБНЫМ ЗАВЕДЕНИЕМ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Предложена системная модель высшего учебного заведения, в которой в качестве элементов выступают основные группы участников образовательного процесса. Сформулированы требования к выпускнику вуза, отражающие интересы общества, конкретного заказчика и главную миссию образования. Они могут быть использованы для описания результата обучения как проекта. Рис. 1, ист. 13.

Высшая школа, как никакая другая система общества, всегда функционировала, проявляя два логически несовместимых качества. Во-первых, высшая школа всегда была очень консервативна к изменениям системы образования, управления, адаптации к внешним условиям, всеми силами сохраняя автономию [1]. С другой стороны, через подготовку кадров различных образовательно-квалификационных уровней, научно-исследовательские разработки, подготовку научных и научно-педагогических кадров высшей квалификации она во многом определяет будущее любого государства [2]. До середины XX столетия это внутреннее противоречие не являлось заметным тормозом в развитии общества. Однако уже в 60-70-е годы стали активно проводиться исследования в области образования [3]. Они стали источником широкого спектра педагогических нововведений, становления методологии