Ученые бьют тревогу: высотные новостройки в столице Олимпиады могут рухнуть в случае землетрясения

Более половины многоэтажных домов из монолитного железобетона, построенных в преддверии Олимпиады 2014 года в Сочи, могут в одночасье превратиться в руины. А для катастрофы в этом сейсмоопасном районе достаточно будет землетрясения в 7—8 баллов, что, кстати, прогнозируют в ближайшие годы сейсмологи. Несмотря на то что по проектам дома рассчитаны на толчки такой силы, на самом деле многие из них сложатся как карточные домики. Ошибку в нормативных документах, которая может привести к трагедии, не так давно обнаружили специалисты кафедры “Сопротивление материалов” Московского государственного строительного университета. Ученые забили тревогу. Корреспондент “МК” выяснил, почему специалисты вдруг начали махать кулаками уже после строительства опасных домов в Сочи.
Олимпийский университет.
Олимпийский университет.

— Вас, конечно же, интересует, кто в этом виноват, — с ходу предупреждает мой вопрос профессор кафедры МГСУ Олег Мкртычев. — Так вот, я вам отвечу — виновата укоренившаяся у нас система строительных норм. Ведь в области сейсмостойкого строительства до сих пор действуют нормативные положения, принятые еще в 1981 году. Тогда-то и закрался в правила проектирования злополучный коэффициент, приведший в итоге к дефициту сейсмостойкости у современных зданий.

Лет 30 назад, как поведали корреспонденту в МГСУ, дома в районе Сочи строили не выше 14 этажей. При необходимости строительства зданий большей этажности проводились серьезные экспериментально-теоретические исследования, в результате которых принимались решения об использовании тех или иных способов сейсмозащиты. В 1981 году Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им. В.А.Кучеренко (ЦНИИСК) был введен так называемый коэффициент редукции, или, другими словами, поведения зданий, вскрывающий, как предполагалось, внутренние резервы конструкций и увеличивающий их несущую способность. Считалось, что этот коэффициент учитывает рассеивание энергии при подземных толчках, то есть снижает их потенциальную опасность.

Хрустальные башни.

Справка «МК»

Землетрясение, произошедшее ночью 28 мая 1995 года в Нефтегорске, на острове Сахалин, полностью разрушило этот населенный пункт. Под обломками зданий погибло 2040 человек. Ученые заявляли тогда, что удар стихии не выдержали 17 крупноблочных домов, которые не были предназначены для сейсмоопасных районов. Такие дома возводились с целью удешевления строительства.

Вроде бы все правильно и логично. Однако профессора Олег Мкртычев и Гурам Джинчвелашвили, которым полгода назад поручили участвовать в приведении наших норм в соответствие с европейскими, наткнулись на грубейшую ошибку в отечественных правилах. Оказывается, тот самый коэффициент, на который делилась разрушительная сила землетрясения, был чересчур завышен. В то время, когда прогрессивный Запад снижал степень возможного разрушения, уменьшая силу воздействия толчков аналогичным коэффициентом в 1,5–2 раза (при этом необходимо было выполнить ряд конструктивных требований), наши проектировщики «делили» опасность землетрясения на коэффициент 4 (!).

Понятно, что такое снижение было на руку строителям — им не надо было затрачивать дополнительные средства на антисейсмические мероприятия. Как итог, здания, запроектированные на 9-балльное землетрясение, в реальности могут разрушиться уже при землетрясении силой в 7 баллов, при толчках в 5–6 баллов дать трещины.

— До поры до времени об этом промахе просто никто не догадывался, — рассуждает Мкртычев. — Успокаивало то, что слишком высоких зданий в Сочи не возводилось.

Введение коэффициента редукции притупило бдительность строителей, были свернуты научные исследования по разработке и внедрению систем сейсмозащиты.

Создалось впечатление, что в 8—9-балльных сейсмически опасных зонах можно строить высотные здания 30 и более этажей так же просто, как и в несейсмических районах. И уж, конечно, никто не вкладывался дополнительно в усиление конструкции на случай землетрясения.

— Как же могли разрешать такие стройки?

— Понимаете, в конце 90-х началась порочная практика так называемых специальных технических условий. Это когда на каждое отдельное здание писались свои нормы. Они позволяли без достаточного объема научных исследований обходить все существующие нормативные ограничения.

С одной стороны, это способствовало развитию строительства в Сочи и других регионах страны. Но какой ценой может все это обернуться? Недавно геофизики сообщили о том, что в районе Кавказа формируется сильное землетрясение, равного которому по силе не было, может быть, тысячу лет. А у нас в Сочи вовсю идет строительство с дефицитом сейсмостойкости 1–2 балла.

— Это значит, случись что — все полетит в тартарары?

— Конечно, не все, — вступает в разговор Гурам Джинчвелашвили. — Многие олимпийские объекты вне опасности. Это, например, Крытый конькобежный центр, Малая ледовая арена, Дворец спорта для фигурного катания. Они имеют определенную специфику (стальной каркас, относительно небольшая высота и т.д.). Мы с ними хорошо знакомы, так как принимали участие в их проектировании. Но вот что касается многоэтажных гостиниц из монолитного железобетона, построенных для гостей олимпийской столицы, их сейсмостойкость вызывает опасения. К примеру, Олимпийская деревня, строящаяся около моря, «Апарт-отель» высотой более 100 метров, Олимпийский университет. Беспокоит нас и судьба Хрустальных 35-этажных башен, появившихся на Курортном проспекте. 50 процентов таких зданий может рассыпаться при сильном землетрясении, приведя к большим человеческим жертвам.

Высотное монолитное здание…

…и его обрушение при импульсе интенсивностью в 9 баллов.

— Мы провели математическое и компьютерное моделирование поведения зданий при землетрясениях различной силы и выяснили, что почти все многоэтажные здания будут обречены при 9-балльных толчках, — подтверждает слова коллеги Мкртычев. — Однако мы не вправе винить своих предшественников, принимавших участие в разработке норм, потому что, не имея современных компьютеров и соответствующих программных комплексов, они просто не могли обнаружить эти негативные эффекты. Так вот, мы сейчас имеем все для того, чтобы просчитать и дать более точный ответ: упадет здание от землетрясения или не упадет, максимально учитывая характер работы грунтов основания здания и материалов конструкций.

Из досье «МК»

В районе курорта Большой Сочи и прилегающей к нему акватории Черного моря ощутимые землетрясения известны с исторических времен (с 1869 г.). Из них, по данным сочинской сейсмостанции, восемь достигали силы в 7 баллов.

13 сентября 2010 года

Землетрясение магнитудой около 4 произошло в ночь на понедельник в горах в районе портового города Туапсе, жертв и разрушений не было. Подобные землетрясения произошли на курорте 2 и 8 сентября 2010 года.

1 марта 2011 года

Землетрясение магнитудой 3,9 балла по шкале Рихтера ощутили жители Центрального района города Сочи — улиц Донской и Пасечной.

25 мая 2011 года

В северной части Большого Сочи (в сторону от Центрального района к Лазаревскому) произошло землетрясение магнитудой 3,6 единицы по шкале Рихтера. Некоторые сочинцы, чьи дома оказались в эпицентре землетрясения, почувствовали небольшое дрожание окон и мебели.

— А с построенными зданиями что делать? Не сносить же их.

— Конечно, нет, их можно усилить. И для решения этого вопроса мы провели на днях специальный семинар. Во-первых, надо в ближайшее время обследовать уже существующие здания и сооружения. Если обнаружится указанный дефицит сейсмостойкости — усилить несущие конструкции. Во-вторых, провести масштабные научные исследования в области разработок современных систем сейсмозащиты. И, в-третьих, на основе этих исследований разработать и согласовать национальный стандарт по сейсмостойкому строительству. Главное, что мы теперь знаем, в чем кроется опасность, и можем изменить эту ситуацию. Естественно, надеемся на поддержку властей. Без нее такую масштабную работу не выполнить.

Комментарий специалистов Института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН

— В принципе в районе Сочи не регистрируется особенно сильных толчков. Землетрясения там носят скорее фоновый характер — они могут происходить по три-четыре в месяц, но такие слабые, что их никто не замечает. Однако последние исследования на Кавказе говорят о неких процессах в земной коре (это оползни, трещины, срывы), которые могут свидетельствовать о формировании нового сильного сейсмособытия. По крайней мере можно сегодня с большой уверенностью сказать, что около тысячелетия назад здесь имели место сильные землетрясения и есть вероятность того, что они могут повториться. Что касается района Сочи и Кавминвод, здесь вероятность подземных толчков существует, но в данный момент сейсмическая активность нарастает не столь стремительно. Вот Дагестан и рядом расположенные районы Чечни сейчас являются наиболее сейсмически активными из всех перечисленных. Что касается силы возможного землетрясения, точно ее предсказывать еще не научились. Но известно, что магнитуда в этих районах может доходить до 7. Это значит, на выходе она может вызывать интенсивность сейсмического воздействия и в 7, и в 9 баллов в зависимости от расстояния до эпицентра от населенного пункта.

Цена исправления ошибкии

Комментирует профессор кафедры «Строительные конструкции и сооружения» Российского университета дружбы народов Адольф Курзанов:

— Мкртычев и Джинчвелашвили совершенно правильно говорят о недостатках в наших строительных нормах. Коэффициент, о котором идет речь, безобразен, его надо, безусловно, менять, повышая сейсмостойкость зданий. Я много лет занимаюсь этой проблемой, участвовал в комиссии от Госстроя по обследованию последствий от Спитакского землетрясения и считаю, одно дело — поменять коэффициент на бумаге и совсем другое — изменить ситуацию на практике. Конечно, это приведет к существенному удорожанию строительства. Но мы должны понимать, что в случае сильного землетрясения цена человеческих жизней будет несоизмерима с этими затратами.

Что же касается усиления уже существующих зданий, это практически невозможно, если они уже сданы в эксплуатацию. Если не сданы — можно установить в них новые защитные системы. К примеру, специально разработанные сейсмоизолирующие опоры, которые устанавливаются в подвальном этаже здания на фундаментную плиту. Это качающиеся железобетонные стойки, которые гасят подземную волну, а здание при этом не испытывает существенной нагрузки. Цена такого усиления может составить порядка 5–7 процентов от стоимости здания.

Источник: www.mk.ru/social/article/2011/09/18/624571-u-sochi-net-zapasa-prochnosti.html