Вопросы стандартизации норм и правил сейсмического районирования для сейсмостойкого строительства

Вопросы стандартизации норм и правил сейсмического районирования для сейсмостойкого строительства Очередные приказы Минстроя России — № 394/пр. от 3 июня и № 470/пр. от 30 июня 2015 г., изменяют или полностью отменяют многие ранее утвержденные директивные документы, в том числе незавершенные федеральные целевые программы, постановления Правительства и других органов государственной власти, направленные на повышение сейсмической безопасности в нашей стране. Не вдаваясь в детали, следует признать своевременность одних решений и отметить очередную поспешность в принятии других.

Так, совершенно справедливо приостановлено действие СП 14.13330.2014 (актуализированной редакции СНиП II-7-81, СП 14.13330.2011) «Строительство в сейсмических районах», которое по постановлению Правительства РФ № 1521 от 26 декабря 2014 г. должно было начаться с 1 июля 2015 г. По этому СП, в частности, продолжает использоваться комплект нормативных карт ОСР-97 общего сейсмического районирования страны, не охватывающих территории Республики Крым и города Севастополь, которые официально стали субъектами Российской Федерации лишь в марте 2014 г. и вошли в состав актуализированного комплекта карт ОСР-2014, готового к утверждению в качестве нормативного взамен ОСР-97. Фрагменты этих карт для Крыма и Севастополя согласованы с ГАУ «Крымский экспертный совет по оценке сейсмической опасности и прогнозу землетрясений» (г. Симферополь) и переданы для ознакомления в Минстрой России.

Как видно из приведенного ниже перечня проектов нормативно-технических документов (НТД), перечисленных в приказе Минстроя России № 470/пр. и касающихся сейсмического районирования и сейсмостойкого строительства, планируется не только их пересмотр, но и разработка новых сводов правил (СП), дифференцированных как по типам и категориям ответственности строительных объектов, так и по методам сейсмического районирования. При этом наряду с детальным сейсмическим районированием (ДСР) и сейсмическим микрорайонированием (СМР) предлагается разработка проектов уточнения исходной сейсмичности (УИС) и появившейся новой категории сейсмического районирования, объединившей ДСР и СМР:

  • пересмотр СП14.13330.2014 (актуализированной редакции СНиП II-7- 81) «Строительство в сейсмических районах»» (пересмотр);
  • СП «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования» (разработка);
  • СП «Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования» (разработка);
  • СП «Объекты ответственные строительные. Правила детального сейсмического районирования»;
  • СП «Объекты ответственные строительные. Правила детального сейсмического микрорайонирования».

При этом транспортные сооружения полностью переносятся из СП 14.13330.2014 в другой нормативный документ. В этом своде правил не упоминается о гидротехнических сооружениях и индуцированной сейсмичности, о магистральных трубопроводных и других ответственных строительных системах и объектах в сейсмоактивных регионах. Кроме того, известно, что сейсмическое микрорайонирование и другие сейсмологические исследования предусмотрены и в СП 47.13330.2012 (актуализированной редакции СНиП 11-02-96) «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», пересмотр которого также предусмотрен приказом Минстроя № 470/пр. Нуждается в стандартизации терминология в смежной области сейсмологии и сейсмостойкого строительства, особенно из-за разночтений в понимании терминов «сейсмичность», «уточнение исходной сейсмичности», «сейсмическая интенсивность», «сейсмическая опасность» и др., необходимости согласования их с международными определениями и т.п.

Возникают опасения, что реализация такого набора проектов будет множить непрофессиональные методики ДСР и СМР и приведет к еще большим осложнениям в области сейсмического районирования и сейсмостойкого строительства. Неоднократно заявлялось в печати и на многих государственных экспертизах о неправомерности использования в практике строительства результатов работ по детальному сейсмическому районированию, методика которого не имеет статуса официально принятой и не полномочна «уточнять исходную сейсмичность», указанную на официальных нормативных картах общего сейсмического районирования (ОСР) территории страны.

Было бы гораздо разумнее вместо всего перечисленного выше многообразия нормативных документов разработать лишь два фундаментальных свода правил: «Районирование сейсмической опасности на территории Российской Федерации» (с объединением взаимосвязанной иерархии ОСР, ДСР и СМР как единой системы изучения одного и того же природного явления — землетрясений, не зависящей от свойств и конструкций строительных объектов); «Строительство в сейсмических районах» (с объединением правил для технологий проектирования разных типов строительных объектов, нередко имеющих сходные конструктивные элементы).

Необоснованные, а нередко и искусственные, занижения «уточненных» оценок сейсмической опасности уже не раз приводили к сейсмическим катастрофам. К их числу прежде всего относятся последствия Спитакского землетрясения 1988 года в Северной Армении, где под развалинами домов с дефицитом сейсмостойкости заживо было погребено свыше 25 тысяч человек, и Нефтегорского землетрясения 1995 года на севере Сахалина, унесшего из-за некачественного строительства более 2 тысяч человеческих жизней.

В последние десятилетия ситуация с оценкой сейсмической опасности усугубилась еще и тем, что работы по ДСР и СМР стали массово проводиться непрофессионалами «с коммерческим уклоном», приобретающими допуски к исполнению этих работ от таких же непрофессиональных саморегулируемых организаций (СРО). Вместе с тем справедливости ради следует отметить, что среди множества СРО, предлагающих свои непрофессиональные услуги по сейсмическому районированию, исключение составляет Ассоциация «Инженерные изыскания в строительстве» (СРО «АИИС»), в составе которой работают специалисты, в том числе из академических институтов, участвовавшие в создании нормативных карт ОСР-97 и в настоящее время принимающие участие в исследованиях по ОСР-2012 и ОСР-2014.

О системном подходе к гармонизации исследований по сейсмическому районированию

Давно стало очевидным, что ОСР, ДСР и СМР следует рассматривать как составные части единой системы, охватывающей разномасштабные иерархические уровни оценки сейсмической опасности, обусловленной фрактальным строением геологической среды и развивающихся в ней сейсмогеодинамических процессов. Было также показано, что методология вероятностного анализа сейсмической опасности (ВАСО), лежащая в основе отечественных карт ОСР-97 и карт сейсмического зонирования в большинстве стран мира, должна распространяться на ДСР и СМР.

Одна из первых попыток упорядочить исследования по ДСР и СМР, согласовав их с ОСР, была предпринята при обсуждении и утверждении карт ОСР-97 в 1998 году. В протоколе расширенного совещания подкомиссии по сейсмическому районированию при Госстрое РФ и ученого совета Объединенного института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, в частности, было записано следующее (приложение): «Предложить Межведомственной комиссии по сейсмическому районированию и сейсмостойкому строительству при Госстрое РФ разработать порядок лицензирования работ по детальному сейсмическому районированию (ДСР) и микрорайонированию (СМР), а также порядок утверждения результатов таких работ. Признать целесообразным проведение работ по ДСР в зонах, сейсмическая интенсивность в которых превышает 9 баллов».

При разработке сводов правил для ДСР и СМР и порядка их утверждения могут быть полезными копии официальных документов, одобривших новую методологию вероятностного сейсмического районирования и комплект карт ОСР-97 (приложения 1-3), а также объяснительные записки к картам ОСР-97 и новому комплекту карт ОСР-20142. Поскольку при обсуждении проектов новых карт ОСР-2012 и ОСР-2014 выявились недопонимание или полное незнание некоторыми, даже известными, сейсмологами существа и назначения карт ОСР, ДСР и СМР, представляется полезным следующее краткое напоминание о содержании и назначении сейсмического районирования.

Сейсмическое районирование — это разделение территории, подверженной землетрясениям, на зоны по степени их потенциальной сейсмической опасности, оцениваемой максимальным сейсмическим эффектом, возникающим с известной периодичностью, который может быть превышен (или не превышен) с определенной вероятностью в заданные интервалы времени.

Вероятностные нормативные карты ОСР-97 (А, В, С) территории России, созданные в 1991–1997 гг. и действующие по настоящее время, концептуально отличаются от всех предыдущих детерминистских карт общего сейсмического районирования территории бывшего СССР, но и не имеют пока прецедента использования в виде комплекта карт, а не одной карты в мировой практике сейсмостойкого строительства. Благодаря количественным оценкам эти карты впервые дали возможность оценивать степень сейсмической опасности и сейсмического риска для строительных объектов разных категорий ответственности и сроков службы.

В нашей стране в зависимости от задач и необходимой детальности картирования сейсмической опасности традиционно рассматриваются три категории (ранга) сейсмического районирования:

  • общее сейсмическое районирование (ОСР), представляющее собой оценку сейсмической опасности на территории всей страны и имеющее общегосударственное значение для осуществления рационального землепользования, планирования социально-экономического развития и обеспечения сейсмостойкого строительства (масштаб карт в электронном виде — 1:2 500 000, на бумажной основе — 1:8 000 000;
  • детальное сейсмическое районирование (ДСР), служащее для уточнения оценок сейсмической опасности и определения возможных сейсмических воздействий на конкретные существующие и проектируемые сооружения на территориях отдельных районов и населенных пунктов (масштаб карт — 1:500 000 и крупнее);
  • сейсмическое микрорайонирование (СМР), оценивающее влияние свойств местных грунтов на сейсмические воздействия в пределах площадей расположения конкретных сооружений и на территориях населенных пунктов (масштаб карт — 1:50 000 и крупнее).

В связи с обширностью территории России и благодаря иерархическому трехуровневому районированию сейсмической опасности карты ОСР, ДСР и СМР кроме масштаба различаются и по другим характеристикам. Сейсмический эффект, указанный на картах ОСР в баллах сейсмической интенсивности, условно отнесен к средним грунтовым условиям для всей территории страны (грунтам категории II по сейсмическим свойствам согласно СНиП II-7-81). Кроме того, в расчетах сейсмического эффекта применяются осредненные величины добротности геологической среды и коэффициенты затухания сейсмического эффекта с расстоянием, несколько различающиеся на континентальной и островной частях территории страны. Не вдаваясь в детали, можно напомнить, что во многих странах привязка сейсмического эффекта осуществляется к скальным грунтам, а сейсмические воздействия картируются в пиковых ускорениях сотрясений скального грунта.

При ДСР и СМР более детально учитываются местные сейсмотектонические, геодинамические и грунтовые условия, а также более тонкая структура геологической среды, ее прочностные свойства, влияющие на величину добротности среды и на интенсивность сейсмических воздействий. При ДСР из-за сложности геологического строения эта картина выглядит достаточно пестрой по сравнению с ОСР и заметно изменяется от региона к региону по структуре очаговой сейсмичности и сейсмическому режиму, что делает некорректным применение при ДСР, например, так называемых внерегиональных методов поиска аналогий между регионами для выявления мест потенциальных очагов землетрясений и оценки их максимальных магнитуд.

Сложность геологического строения делает практически невозможным равномерное покрытие всей огромной территории страны дифференцированной однородной информацией о добротности и других характеристиках геологической среды при ОСР. Поэтому ДСР и СМР приобретают особое значение при оценке сейсмической опасности на локальных площадях и делают некорректным использование одних и тех же простейших уравнений зависимости сейсмического эффекта от магнитуды и эпицентрального расстояния, как это продолжает допускаться некоторыми исполнителями работ по ДСР.

Многократно создаваемые приказами и распоряжениями Минрегиона, Минстроя, МЧС и других директивных органов разного рода координационные комиссии, экспертные советы по сейсмологии и сейсмостойкому строительству не работали подолгу и практически безрезультатно сменяли друг друга. Уже давно назрела необходимость пересмотра порядка организации и выполнения исследований по сейсмическому районированию в нашей стране, установившегося с 1937 г. — с момента создания в Сейсмологическом институте АН СССР (ныне ИФЗ РАН) первой нормативной карты СР-37. При этом должны быть более четко, на государственном уровне, определены роль и обязанности академических и отраслевых институтов и организаций при выполнении таких работ.

 

Публикации

Hexagon выпускает Luciad 2020.1
Подразделение Hexagon Geospatial запустило Luciad 2020.1, существенное… ещё
VeriDaaS планирует проект по картографированию LiD…
VeriDaaS Corp., компания, занимающаяся геопространственными решениями,… ещё
Esri UK в партнерстве с Heliguy
Esri UK объявила о новом партнерстве со специалистами по дронам Heliguy… ещё
Интеграция между роботами, GNSS, лазерным сканиров…
Trimble и Boston Dynamics объявили о стратегическом альянсе для интеграции… ещё