Проведение геологических изысканий – как избежать рисков?

Как избежать ошибок при проведении инженерных изысканий

Среди несведущих заказчиков бытует мнение, что какая бы организация не осуществляла геологические изыскания на вашем объекте, итог их в конечном счете будет один и тот же. И здесь уместно будет привести аналогию с врачами скорой помощи. Правильный диагноз, от которого порой зависит жизнь пациента, способен поставить только грамотный диагност, имеющий в своем распоряжении современное оборудование и серьезный багаж знаний в своей области. В обоих случаях вероятность ошибки у дилетанта весьма велика, что в конечном счете черевато серьезными последствиями для диагносцируемого.

Самая известная и регулярно совершаемая ошибка — это занижение с целью мнимой экономии объема геологических изысканий ниже минимально достаточного. И как следствие при этом в отчетах меняются в худшую сторону параметры грунтов, выдаются излишние рекомендации по их укреплению, что в конечном счете приводит к значительному удорожанию самого строительства.

Кроме того, по причине не оптимального объема инженерных изысканий и низкой квалификации работающего персонала, в процессе работ, как правило, допускаются серьезные ошибки, которые способны привести к различным осложнениям, а в некоторых случаях даже к возникновению аварийных ситуаций.

Проблемы на уже возведенном объекте могут возникнуть как в процессе возведения объекта, так и через какой-то промежуток времени по завершении строительства.

Так каковы же могут быть причины осложнений?

  • При возведении объекта на слабых грунтах — ошибочный прогноз поведения самих грунтов в временной динамике под нагрузкой. Конструкция стечением времени дает очень не равномерную осадку что в итоге приводит к деформации здания и его разрушению.
  • При возведении объекта на набухающих грунтах — неточности в определение набухающих свойств грунтов и рекомендациях по предотвращению опасных воздействий в следствии набухания на инженерные сооружения. В итоге не редко ошибочно принятые решения приводят к деформации фундаментов и соответственно самих зданий спустя несколько лет после завершения строительства.
  • При возведении объекта на просадочных грунтах — использование не верных расчетов по конструкции оснований и фундаментов. Деформация конструкции возникает после намокания основания практически сразу..
  • При возведении объекта на закарстованных участках — не обнаруженные заранее пустоты, просчеты в рекомендациях по конструкции фундаментов, в итоге приведут к обрушению сводов пустот и самих возведенных над ними зданий.
  • При возведении объекта на различных склонах — не верные результаты определения параметров грунтов могут привести к возникновению нового оползня или же активизации уже существующих.
  • При возведении объекта в сейсмических районах — неграмотная информация о свойствах грунтов, плохое прогнозирование возможного уровня подъема грунтовых вод, отсутствие или недостаток данных по тектоническим процессам на местности при сейсмическом воздействии однозначно приведет к серьезной аварии уже построенного сооружения.

Существуют ли способы защиты от ошибок и просчетов в том случае, если проводятся геологические изыскания для строительства? К глубокому сожалению, по уже готовому отчету, для не специалиста, весьма проблематично, а часто и вовсе нереально отыскать различные неточности и ошибки.

Послужить гарантией от всевозможных неприятных последствий может быть только правильный выбор изыскательской организации, имеющей в своем штате сотрудников с дипломами известных государственных ВУЗов, серьезный опыт работы в данной местности и хорошую деловую репутацию. Именно это позволит вам в дальнейшем избежать неоправданных расходов на компенсацию пробелов в инженерных изысканиях на вашем объекте.

Риски при отказе от инженерно-геологических изысканий при проектировании и строительстве.

Для физических лиц:

Московская область

Деформация фундамента/здания

В Московской области (как и всей центральной части России весьма широко распространены пучинистые и сильнопучинистые грунты – все суглинки, подавляющее большинство глин, мелкие пылеватые пески, т . е. негативные процессы в той или иной степени влияют на все постройки. При расчете фундамента следует учитывать, что грунт в той или иной степени будет сезонно менять свои характеристики и для того чтобы это не вызвало трещин и перекосов необходимы геологические изыскания.

«Плывуны»

К «плывунам» относят не отдающие влагу пески. Вскрытие таких песков при проходки котлована грозит большими бедами, т.к. они имеет, как правило, хорошую несущую способность, но только до тех пор пока заперты другими слоями грунтов . Как только они оказываются на «свободе» они начинают выдавливается на поверхность, и могут заполнить свежеотрытый котлован в считанные минуты, после чего устранить последствия будет чрезвычайно тяжело.

Линзы

Линзой называют форму залегания грунтов в виде чечевицы с уменьшающейся к краям мощностью. В центральной части много линз осталось со времен ледникового периода, и поэтому на данный момент они все скрыты на глубине . Основная их опасность заключается в том, что они могут иметь резко отличающиеся характеристики от основной масс грунта и если ваш дом будет опираться половиной основания на основной грунт, а другой на линзу это может привести к неравномерным осадкам, провалам или выдавливанию фундамента.

Грунтовые воды

Мало кому хотелось бы видеть воду у себя в подвале, но даже если ваш фундамент не будет заглублен расслабляться не стоит . Во-первых, при строительстве здания может происходить поднятие грунтовых вод, и ваш дом окажется в луже, во-вторых грунтовые воды могут быть агрессивны по отношению к стали и бетону, и соответственно вызывать разрушение фундамента, поэтому при инженерных изысканиях в обязательном порядке выполняется прогноз подтопляемости территории и анализ воды либо водной вытяжки.

Переплата за фундамент, финансовые потери от восстановления

Немаловажным является и стоимость строительных работ. Стоимость фундамента построенного с неразумным превышением запаса прочности может превышать в десятки раз необходимый уровень, при этом как мы видим из предыдущих пунктов это все равно не даст 100% гарантии надежности . Еще печальней может сложиться ситуация если придется если придется принимать меры после постройки фундамента – защита от грунтовых вод, устранение перекосов и т.д.

Законодательство

Согласно законодательству РФ инженерно-геологические изыскания (как и инженерно-геодезические) при строительстве частного дома выполняются в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке. При этом закон имеет обратную силу и правомерность построенного дома может быть оспорена в последствии, например в случае изъятия участка со строением для нужд правительства (например постройка ЦКАД) .

Градостроительный кодекс РФ
6 . В случае, если подготовка проектной документации осуществляется физическим или юридическим лицом на основании договора с застройщиком или заказчиком, застройщик или заказчик обязан предоставить такому лицу:
…..
2) результаты инженерных изысканий (в случае, если они отсутствуют, договором должно быть предусмотрено задание на выполнение инженерных изысканий);
…..

Московская область. Последствия строительства без проведения инженерно-геологических изысканий.

«Нарисованные» инженерные изыскания, или почему стройка обходится на 35% дороже

Недостоверные результаты инженерных изысканий оказывают негативное влияние на принятие проектных решений и стоимость строительства. Например, неправильный выбор типа фундамента при возведении секции 25-этажного дома на территории Москвы и МО обходится примерно в 20—35 млн рублей. В этой статье рассмотрим, к чему приводит экономия при проведении геодезических, геологических и экологических исследований.

Не будучи профессионалом в области инженерных изысканий, сложно представить, как данные, полученные инженерами-геодезистами, геологами и экологами, сказываются на принятии проектных решений и общей стоимости строительства. Между тем, часто переплаты инвесторов достигают порядка 30-35% и более. Эксперты утверждают, что проблема недобросовестного проведения инженерных изысканий связана с тем, что в настоящее время разорвана важная технологическая цепочка, состоящая из трех элементов: изыскатель, проектировщик, строитель.

Кто и зачем экономит на инженерных изысканиях?

Часто инвесторы, как и проектировщики, хотят минимизировать издержки на проведении инженерных изысканий, а сделать это можно, прежде всего, меньше заплатив исполнителю. Система выбора подрядчика с помощью электронных торгов приводит к тому, что работу выполняет организация, которая предлагает наименьшую стоимость. Казалось бы, при этом заказчику «хорошо», ведь цена контракта может быть снижена на 50—70%. Однако в таких случаях изыскания фактически не выполняются, а исполнитель изготавливает отчет в лучшем случае по архивным данным. Далее опытный проектировщик рассчитывает проект с колоссальным запасом. В результате сооружения надежно стоят, но инвестор переплачивает при этом десятки, а порой и сотни миллионов. Еще хуже, когда неопытный проектировщик с доверчивостью относится к “фантазиям” на тему изысканий. Это может закончиться крупной аварией, особенно если речь идет о сложных объектах, таких как гидротехнические сооружения, атомные электростанции и крупные спортивные объекты.

Также существует обратная сторона медали. Когда на изысканиях экономят недобросовестные исполнители. Сейчас на рынке появилось много подрядных организаций, которые предлагают заманчиво низкие цены на проведение исследований. В результате в виду ограниченного бюджета или недобросовестного подхода они пытаются сэкономить на полевых работах или лабораторных исследованиях, попросту дорисовывая результаты в отчете. Порой неквалифицированные изыскатели не понимают, как впоследствии будут использованы полученные ими данные.

Вывод

С одной стороны, проектировщики и инвесторы минимизируют издержки на проведении изысканий. Они сокращают бюджет и выбирают самого «недорогого» подрядчика. В результате изыскания фактически не выполняются, а отчет составляется по архивным данным.

С другой стороны, недобросовестные компании, предоставляют изыскательские услуги по заниженным ценам. При этом они пытаются сэкономить на проведении полевых работ или лабораторных исследований, дорисовывая результаты в отчете.

Какова цена ошибок, допущенных в инженерных изысканиях?

Рассмотрим на примере фундамента. Данные, полученные при проведении инженерных изысканий, используются проектировщиком для выбора его типа, глубины заложения, количества арматуры и бетона, а также сейсмической устойчивости и пр. Соответственно, от принятых проектных решений напрямую зависит стоимость будущего строительства. При типовой городской застройке она может меняться в пределах десятков миллионов рублей. В свою очередь, при строительстве уникальных и масштабных объектов речь может идти о переплате инвесторами сотен миллионов при реализации проекта. В качестве примера приведем статистические данные.

По статистическим данным:

При строительстве секции 25-этажного дома на территории Москвы и МО ошибка при выборе фундамента обходится примерно в 20—35 млн рублей.

Средняя цена занижения модуля деформации грунта на 1 МПа при строительстве обходится в 2-3 млн. рублей. При этом стоимость проведения достоверных изысканий составляет всего 10 – 20% от этой суммы.

Недостоверные данные по колебаниям и положению уровня грунтовых вод при проектировании объектов с котлованами глубиной более 5-ти метров и линейными размерами 100х40 метров увеличивают стоимость проекта на десятки миллионов рублей. При этом стоимость получения достоверных данных колеблется в пределах 1-2 млн. рублей.

По статистике, в последнее время на инженерные изыскания в типовом городском строительстве приходится всего 0,16% от стоимости проекта, а на уникальных и особо опасных объектах этот показатель составляет порядка 2-3%.

Как правило, на предпроектном этапе инвесторы и проектировщики практически не задумываются о достоверности данных инженерных изысканий, а о последующих проблемах и убытках часто предпочитают молчать.⁠

Общие проблемы инженерных изысканий на сегодняшний день

По мнению экспертов, одной из весомых проблем является существенное занижение стоимости работ на рынке изысканий в результате недобросовестной конкуренции. Компании-однодневки предлагают заниженные цены, с которыми не могут конкурировать другие игроки рынка. При этом они не имеют требуемого оборудования и квалифицированных кадров. Также весьма актуальным является вопрос неточного формирования требований в техническом задании со стороны заказчика, что приводит к нерациональному расходованию бюджета из-за разносторонности решаемых исполнителем задач.

Также можно выделить следующие проблемы:

Нарушение важной цепочки взаимодействия, состоящей из трех элементов: изыскатель, проектировщик, строитель.

Ошибочное формирование мнение о том, что изыскания необходимы только для прохождения экспертизы.

Отсутствие реального контроля качества в процессе проведения изысканий.

Подмена понятия «качество инженерных изысканий» понятием «прохождение экспертизы».

Во сколько обходятся «нарисованные» изыскания в масштабных проектах?

Предлагаем Вам ознакомиться с реальными фактами, которые предоставил Алексей Бершов — преподаватель Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (Кафедра инженерной и экологической геологии).

Заказчик захотел сэкономить 5 миллионов на проведении достоверных гидрогеологических работ и произвел косвенную оценку уровня котлована размером 100 на 45 м. В результате он оказался на 2 м выше, что привело к необходимости проведения мероприятий по удержанию объекта из-за его потенциального всплытия. Стоимость работ составила 75 млн рублей.

При проведении работ на проекте «Реконструкция железнодорожного моста» с объемом финансирования в 3,5 млрд рублей заказчик принял решение увеличить бюджет инженерных изысканий до 30 млн рублей из-за высокой степени опасности карстовых процессов. Результатом стал отказ от усиления 5 из 6 промежуточных опор, что позволило сэкономить до 200 млн рублей.

Это еще раз доказывает, что дорогостоящие, сложные и затратные по времени технологические задачи, которые решаются в процессе инженерных изысканий, действительно оказывают фундаментальное влияние на проектные решения и конечную стоимость строительных работ.

Вывод

Качественное проведение инженерных изысканий позволит исключить переделки на этапе проектирования и сэкономить на этом до 35% средств. Кроме того, достоверные данные исключат риск возникновения аварийных ситуаций, а также связанных с ними материальных и юридических проблем.

Катастроф можно избежать при реалистичных ассигнованиях на изыскания: из зарубежного опыта

Перерасходы, задержки и тяжесть аварийных ситуаций при строительстве крупных объектов, особенно гидротехнических, бывают особенно серьезными. И одним из основных факторов, увеличивающих соответствующие риски, являются ошибочные или недостаточные результаты инженерных изысканий. Но уменьшить эти риски без надлежащего финансирования изысканий невозможно. Продолжая обсуждение данных проблем, снова обратимся к международному опыту. В представленной заметке акцент сделан на докладе консультантов Всемирного банка Э. Хоэка и А. Пальмьери «Геотехнические риски в крупных строительных проектах» на 8-м Конгрессе Международной ассоциации по инженерной геологии и окружающей среде.

Отмечается, что в последние десятилетия был предпринят ряд новаторских подходов в договорных соглашениях для крупных проектов гражданского строительства во многих странах мира, в результате чего были устранены некоторые из ограничений финансирования, но при этом почти не продвинулось вперед решение вопроса о сведении к минимуму одного из основных источников финансовой неопределенности – рисков, связанных с непредвиденными геологическими условиями.

Геотехнические риски в виде непредвиденных геологических условий особенно сильно влияют на управление затратами и сроками в случае крупных строительных проектов. Суммы перерасходов, связанные с соответствующими проблемами, огромны и требуют серьезного внимания. Одним из основных факторов, увеличивающих геотехнические риски, являются некачественные или недостаточные инженерные изыскания для строительства. Но для надлежащего выполнения таких исследований необходимы реалистичные ассигнования денег и времени. Продолжая обсуждение этой темы, снова обратимся к международному опыту.

Неполнота и ошибочность инженерно-геологических данных, используемых при проектировании, особенно часто приводят к катастрофам на гидротехнических объектах, поскольку на окружающие их породы воздействуют огромные гидростатические силы и изменения давлений. Одной из самых крупных инженерных катастроф в США был прорыв арочно-гравитационной бетонной плотины Сент-Фрэнсис, построенной в одноименном каньоне (называемом также каньоном реки Сан-Францискито) для обеспечения водой и электроэнергией г. Лос-Анджелеса. Строительство продолжалось с 1924 по 1926 год под руководством Вильяма Малхолланда – главного инженера и директора Департамента энергии и водоснабжения Лос-Анджелеса. Высота сооружения составила 62 м, длина – 210 м, толщина у основания – 52 м (рис. 1). Водохранилище содержало примерно 47 млн куб. м воды, которая подавалась в него по гигантскому акведуку длиной 372 км, построенному через горный массив Сьерра-Невада. Однако плотина была построена в ненадежном месте – вдоль геологического разлома, выходившего на поверхность. Грунт под плотиной состоял в основном из обломочных пород и все время размывался и растворялся, поэтому почти сразу после окончания строительства фундамент плотины начал протекать, по ее стене также пошли трещины. В итоге 12 марта 1928 года в 23 часа 58 минут сооружение рухнуло (рис. 2). Всего из резервуара вылилось 45 млрд л воды. Волна высотой 38 м разрушила здание ГЭС ниже по течению, прошла 87 км по каньонам рек Сан-Францискито и Санта-Клара, затопив города Кастаик-Джанкшен, Филлмор, Бардсдейл, Санта-Пола и другие и унеся в Тихий океан огромное количество обломков, грязи и тел погибших. Всего погибло более 600 человек.

Последующие исследования установили, что плотина и в самом деле была сооружена на древнем разломе [1, 2].

И, хотя геологи заранее предупреждали Малхолланда об опасности строительства сооружения в выбранном им месте, суд не приговорил его ни к какому наказанию, объяснив это тем, что главный инженер не мог иметь всех данных о нестабильности скальных формаций под плотиной. Однако суд признал, что контроль правительственных организаций над возведением данного объекта был недостаточным, и рекомендовал, чтобы в будущем ответственность за проектирование и строительство крупных плотин не лежала только на одном человеке.

Рис. 1. Плотина Сент-Фрэнсис до катастрофы [3]

Рис. 2. Остатки плотины Сент-Фрэнсис после катастрофы [1]

Известен случай обрушения в 1956 году (также через два года после сдачи в эксплуатацию) значительного участка 16-километрового гидротехнического тоннеля Кемано, поставлявшего воду для работы турбин одноименной гидроэлектростанции на западном побережье Канады. Тоннель в месте аварии заполнился обломками пород, вывалившихся из образовавшейся в его своде каверны шириной более 20 м, которая сформировалась вдоль геологического разлома. Дело в том, что по обеим сторонам от разлома порода стала более рыхлой и была размыта, после чего и началось ее обрушение. Обошлось без человеческих жертв, но на удаление воды и обломков из тоннеля и на укрепление его свода было затрачено 2 млн долларов. А ведь вовремя выполненная надежная бетонная облицовка в зоне разлома обошлась бы гораздо дешевле, если бы проектировщики с самого начала имели полную инженерно-геологическую информацию о трассе тоннеля и осознавали степень возможной опасности [4].

Общий размер ущерба составил примерно 68 млн долларов и 423 человека погибло в результате обрушения арочной бетонной плотины Мальпассе на реке Рейран на юге Франции, которое произошло 2 декабря 1959 года. Одной из основных причин катастрофы было названо то, что геологическое исследование для проектирования плотины было выполнено не в полном объеме из-за скудного финансирования. Кроме того, марка бетона не соответствовала даже известным инженерно-геологическим условиям (также в целях экономии средств). Поэтому после того, как рядом с сооружением были проведены взрывные работы, а длительные проливные дожди переполнили водохранилище, плотина не выдержала. Расположенный в 7 км город Фрежюс был практически полностью затоплен [1].

В последние десятилетия был предпринят ряд новаторских подходов в договорных соглашениях для крупных проектов гражданского строительства во многих странах мира, в результате чего были устранены некоторые из ограничений финансирования, но при этом почти не продвинулось вперед решение вопроса о сведении к минимуму одного из основных источников финансовой неопределенности – рисков, связанных с непредвиденными геологическими условиями. И это несмотря на то, что они по-прежнему являются одними из основных причин перерасходов и задержек при выполнении крупных строительных проектов. В свое время хорошей попыткой проанализировать эту ситуацию и найти из нее выход явился, например, доклад консультантов Всемирного банка Э. Хоэка и А. Пальмьери «Геотехнические риски в крупных строительных проектах» [5], сделанный на 8-м Конгрессе Международной ассоциации по инженерной геологии и окружающей среде (МАИГ, IAEG) в Канаде в 1998 году. Напомним, что Всемирный банк (World Bank) является международной финансовой организацией , созданной с целью оказания финансовой и технической помощи развивающимся странам .

Наилучшим решением для минимизации перерасходов, задержек и аварийных ситуаций, по мнению указанных докладчиков, является определение геологических условий площадки будущего строительства с достаточной степенью детальности и на как можно более ранних этапах развития проекта. В подкрепление этой точки зрения они привели следующие примеры исследований данного вопроса.

Департаментом энергетики Всемирного банка были рассмотрены данные по возведению 64 тепловых электростанций и 71 гидроэлектростанции в 35 развивающихся странах (в основном Латинской Америки, Карибского бассейна и Африки) при финансировании за счет кредитов членов Группы Всемирного банка [5, 6]. Фактические итоговые расходы по этим проектам составляли от 3,2 до 1 782 млн долларов США в ценах 1996 года, сроки – от 1,2 до 14,4 лет. На рисунке 3 сопоставлены исходно предполагавшиеся и фактические сроки выполнения, а также сметные и реальные общие затраты. Прямые линии соответствуют равным запланированным и фактическим срокам или затратам. Видно, что большая часть точек смещена вправо относительно этих прямых, то есть большинство проектов пострадало от задержек и перерасходов. В среднем сроки завершения строительства рассмотренных гидроэнергетических объектов были на 28% длиннее запланированных, а итоговые затраты оказались больше сметных на 27%. И многие из этих проблем были связаны с непредвиденными геологическими условиями.

Э. Хоэк и А. Пальмьери в своем отчете [5] отметили, что на рисунке 3 представлена скорее средняя ситуация в строительной и горнодобывающей отраслях, поскольку при построении этих графиков не были учтены данные по 10 проектам, столкнувшимся с действительно непредсказуемыми серьезными рисками, которые привели к очень большим перерасходам и задержкам. Известны проекты, расходы и сроки выполнения которых возросли в несколько раз по сравнению с первоначальными оценками или которые вообще были заброшены.

Рис. 3. Сопоставление изначально предполагавшихся и фактических сроков выполнения (а), а также сметных и итоговых общих затрат (б) при строительстве 125 энергетических объектов в развивающихся странах. Прямые линии соответствуют точкам равных запланированных и реальных сроков или затрат (по [5, 6])

Более ранние обзоры того же Всемирного банка [7] показали, что на предварительное технико-экономическое исследование (pre-feasibility study), технико-экономическое обоснование (feasibility study), рекогносцировочное исследование (reconnaissance study), гидрологические и гидрогеологические исследования до проведения инженерного проектирования тратилось в среднем менее 1% от общей стоимости проекта, что невероятно мало по сравнению с потенциальными перерасходами.

При этом Э. Хоэк и А. Пальмьери [5] вновь подчеркнули, что наиболее существенно на сроки реализации проектов и итоговые общие затраты могут повлиять изменения в составе и объемах строительных работ при столкновении с непредвиденными инженерно-геологическими условиями. То есть основная проблема, с которой сталкиваются проектировщики при строительстве автомагистралей, тоннелей, электростанций, плотин, высотных зданий и других крупных объектов, – это некачественность и/или недостаточность информации, полученной при инженерных изысканиях.

Например, данные Национального комитета США по тоннельным технологиям (USNCTT) [5, 8] по 84 проектам строительства тоннелей показали, что чем больше отношение общей длины скважин, пробуренных при изысканиях с отбором керна, к длине тоннеля, тем меньше рост итоговых затрат по сравнению с запланированными (и значит, меньше риск столкнуться с непредвиденными геологическими условиями) (рис. 4).

Рис. 4. Увеличение итоговых расходов по проектам строительства тоннелей в зависимости от относительной общей длины скважин, пробуренных при изысканиях (по [5, 8])

Э. Хоэк и А. Пальмьери [5] дали следующие общие рекомендации по снижению геотехнических рисков, приводящих к задержкам, перерасходам и аварийным ситуациям (с учетом советов Американского общества гражданских инженеров – ASCE [9]):

  • предварительное рассмотрение имеющихся инженерно-геологических данных с потенциальными подрядчиками, допущенными к тендерному конкурсу, до проведения торгов;
  • включение в контракт всей доступной информации по инженерно-геологическим условиям площадки и «пакета разделения рисков» между подрядчиком и заказчиком;
  • достаточная гибкость контракта, чтобы в проект могли вноситься необходимые изменения по мере узнавания новых деталей о грунтовом основании во время строительства;
  • выделение достаточного количества денег и времени на проведение инженерных изысканий и на составление качественного отчета по их результатам;
  • обеспечение создания резервного денежного фонда для покрытия возможных расходов в зависимости от предполагаемых рисков по проекту;
  • выделение достаточных средств на продолжение исследований и выполнение геотехнического мониторинга во время строительства (и на этапе эксплуатации) построенных объектов;
  • наличие (начиная с самых ранних стадий развития проекта) опытных высококвалифицированных консультантов в области инженерной геологии и геотехники для оценки потенциальных рисков, подготовки технических условий и программы изысканий, отчета по их результатам, а также для обеспечения надзора за проведением работ;
  • разработка условий оплаты за единицы услуг, которые могут быть скорректированы с учетом реальных условий.

Заказчики должны понимать, что выполнение перечисленных выше условий, несомненно, поможет уменьшить задержки и итоговые затраты и предотвратить аварийные ситуации при строительстве и последующей эксплуатации объектов.

2. Готт К.Ф. Заметки архивариуса. Крушение плотины Сент Френсис: США, март 1928 года // Сентенция: историко-философский альманах. Дата обращения: 03.03.2018. URL: http://www.mnemosyne.ru/arhivarius/hflood-4.html.

4. Waltham T. Catastrophe: the violent earth. New York: Crown Publishers, 1978 [Уолтхэм Т. Катастрофы: неистовая Земля. М: Недра, 1982].

5. Hoek E., Palmieri A. Geotechnical risks on large civil engineering projects // Proceedings of the 8-th IAEG congress, Vancouver, Canada, 21–25 September 1998. International Association for Engineering Geology and the Environment, 1998.

6. Estimating construction costs and schedules – experience with power generation projects in developing countries: World Bank technical paper № 325. The World Bank, 1996.

7. Geological complications and cost overruns: a survey of Bank-financed hydroelectric projects. Energy Department note № 61. The World Bank, 1985.

8. Geotechnical Site Investigations for Underground Projects. Washington DC: U.S. National Committee on Tunnel Technology, National Academy Press, 1984.

9. Geotechnical baseline reports for underground construction, guidelines and practices // Geotechnical Reports of the Underground Technology Research Council. American Society of Civil Engineers (ASCE), 1997.

Оценка геологических рисков

ООО «Планета Изысканий» (+7-495-649-65-16) оказывает услуги по оценке геологических рисков экономических и социальных потерь при строительстве и эксплуатации различных инженерных объектов.

Качественная и количественная оценка геологических рисков необходима для снижения негативных последствий, предупреждения чрезвычайных ситуаций, связанных с возможным развитием опасных геологических процессов на территории (оползней, селей, обвалов и др.), и позволяет вырабатывать и принимать необходимые решения по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций.

Оценка геологических рисков выполняется для разработки:

  • рекомендаций о необходимости защитных мероприятий (укрепление склона, дренаж, планировка, противокарстовых мероприятий и других инженерных решений)
  • рекомендаций по мониторингу, направленному на снижение риска проявления геологических процессов и предотвращению опасных деформаций грунтового основания здания или сооружения.

Расчет геологических рисков особенно важен перед строительством на территориях с признаками опасных инженерно-геологических процессов, на которых возможен сход оползней, образование карстовых воронок, подтопление участка или выход водоемов из берегов и т. п.

Вам следует заказать оценку геологических рисков в случае, если участок проектируемого сооружения:

  • располагается вблизи или на склоне оврага;
  • располагается в зоне развития оползней;
  • относится к карстоопасным территориям;
  • располагается на потенциально подтопляемых территориях;
  • располагается на берегу или вблизи крупных водоемов (рек, озер или болот).

Работы по оценки геологических рисков

По результатам комплексных исследований оценки геологических рисков инженерами ООО «Планета Изысканий» будет выполнено:

  • Определение основных источников геологических опасностей (оползни, карст, подтопление) на площадке проектируемого строительства с учетом возможной активизации существующих и возникновения новых геологических опасностей под воздействием природных и техногенных факторов, обусловленных возведением и эксплуатацией оцениваемого здания;
  • Определение вероятности проявления опасных геологических процессов;
  • Оценка риска возникновения оползней;
  • Оценка вероятности образования карстовых провалов под основанием сооружения;
  • Оценка опасности подтопления участка или затопления местности;
  • Расчет возможных экономических и социальные потерь (риски) за 50-летний период, возникающих при поражении оцениваемого здания как отдельными геологическими опасностями, так и всей совокупностью этих опасностей.

Основные цели оценки геологических рисков

Основной целью оценки геологических рисков является выявление отсутствия необходимости проведения защитных мер ввиду низкого значения риска, или разработка соответствующих мероприятий, направленных на снижение риска и ущерба и на организацию системы мониторинга.

На основании оценки геологических рисков, выполненной ООО «Планета Изысканий», Вы получаете возможность принять проектные решения, обеспечивающие:

  • экономическую целесообразность проекта;
  • максимальную сохранность проектируемого сооружения;
  • безопасное использование сооружения на весь срок эксплуатации.

Для заказа или расчета стоимости оценки геологических рисков позвоните по телефону +7(495) 649-65-16 или отправьте заявку на office@planetaiziskaniy.ru.

Стоимость оценки геологических рисков

Стоимость работ по оценки геологических рисков в нашей компании начинается от 90 000 рублей. Цены на оценку геологических рисков рассчитываются после анализа потенциального объекта исследований и ознакомления с техническим заданием. Общая стоимость зависит от габаритов потенциального площадного объекта или от длины линейного сооружения, удаленности участка и требуемых сроков выполнения работ.

Срок выполнения оценки геологических рисков

Срок выполнения оценки геологических рисков может составлять от 3 до 10 рабочих дней и зависит от сложности геологических условий территории проектируемого строительства и особенностей опасных инженерно-геологических процессов участка.

Этапы оценки геологических рисков

Оценка геологических рисков является комплексным исследованием, состоящим из нескольких этапов:

  • Качественная оценка риска – прогноз возможного проявления тех или иных опасных инженерно- геологических процессов на исследуемой территории;
  • Количественная оценка геологического риска – величина ущерба (социального и экономического) от опасных инженерно-геологических-геологического процессов;
  • Математическое моделирование;
  • Прогноз изменения гидрогеологических условий методом математического моделирования;
  • Расчет устойчивости склонов;
  • Составление отчета по оценке геологических рисков и рекомендаций по их снижению.

Для заказа или расчета стоимости оценки геологических рисков позвоните по телефону +7(495) 649-65-16 или отправьте заявку на office@planetaiziskaniy.ru.

Риски и неопределенности в геологоразведочном процессе

Александр Фокин (ANFokin@tnk-bp.com), и.о. директора Департамента экспертизы ГРР, Группа управлений по международным проектам и ГРР, БН «Разведка и Добыча»

Понятия «геологические риски», «неопределенность», «вероятностная оценка» сопровождают все этапы геологоразведочного процесса и играют в нем ключевую роль. Их необходимо учитывать при планировании и оценке эффективности геологоразведочных работ (ГРР), оценке новых лицензионных участков и новых регионов, обосновании бурения поисковых и разведочных скважин, ранжировании поисковых объектов и лицензий. Чтобы обеспечить корректную оценку параметров, связанных с неопределенностями, необходимо применять правильные методологии.

Mногочисленные факторы рисков, влияющие на успех и коммерческую привлекательность нефтегазового проекта, можно условно разделить на четыре группы: технические, коммерческие, организационные и поли-тические. Геологические риски относятся к первой группе – техническим рискам. Они описывают вероятность наличия или отсутствия залежей нефти и газа при проектировании ГРР, возможный объем запасов и качество углеводородов.

При проектировании ГРР используют такие взаимосвязанные понятия как «вероятность», «риск», «неопределенность». Термины «вероятность» и «риск» означают возможность наступления или ненаступления каких-либо событий. Эти величины являются взаимообратными и измеряются в долях единицы (Вероятность = 1 – Риск). Понятие «неопределенность» описывает ситуацию, при которой ожидаемый результат не может быть предсказан точно, потому что существует целый ряд возможных результатов.

Геологический риск или обратная ему величина – вероятность нахождения залежи – обусловлены неопределенностями геологического строения исследуемой территории и истории ее формирования. Чем сложнее геология и меньше изученность, тем больше неопределенности и, соответственно, тем больше геологические риски. Поиск и разведка углеводородов включают в себя анализ разнообразной по объему и качеству информации. Правильность оценки рисков зависит от наличия, полноты и достоверности данных, на основе которых выполняется этот анализ.Любой нефтегазовый проект в значительной степени зависит от геологических рисков, поэтому их оценка является приоритетной задачей в геологоразведочном процессе.

Методические подходы ТНК-ВР
При обосновании ценности поисковых объектов эксперты решают две ключевые задачи – анализируют вероятность открытия нефтегазовых залежей и оценивают их прогнозные запасы предполагаемых залежей. Для решения каждой из этих задач в мировой практике существует ряд методических подходов, большинство из которых применяется и в ТНК-ВР.

Независимо от методологии в основе каждого подхода лежит предварительный системный анализ геологических предпосылок нахождения залежей углеводородов. Оценка геологических рисков является лишь заключительной фазой сложного трудоемкого и объемного процесса геологического изучения исследуемой территории с целью поисков месторождений нефти и газа.

Комплекс геологических и геофизических изысканий должен охарактеризоватьследующие ключевые факторы, описывающие вероятность нахождения залежей:
» наличие возможной ловушки углеводородов;
» наличие коллектора, способного вмещать углеводороды;
» наличие покрышки (экрана), удерживающей углеводороды;
» возможность заполнения ловушек углеводородами.

Методические приемы по оценке риска используются для численной оценки и визуального представления вероятностей, обусловленных каждым из этих факторов.

Стандартизация процесса оценки
Оценка вероятности открытия залежей нефти и газа в виде коэффициентного анализа – наиболее часто используемая техника, которая является обязательной процедурой при проектировании геологоразведочных работ в ТНК-ВР. Для каждого объекта (потенциальной залежи в предполагаемом продуктивном пласте) выполняется количественная оценка (в долях единицы) по каждому из ключевых факторов. Итоговое значение вероятности открытия является произведением этих составных вероятностей (Табл. 1).

Особенностью такого анализа является большая доля субъективизма при его выполнении. Величину ключевых рисков, как правило, определяют на качественном уровне, чаще всего основываясь на сравнении геологических особенностей одних объектов с другими на ограниченной территории. При этом геологи используют свой опыт и знания геологической обстановки в исследуемом районе, и каждый автор проводит оценку по-своему, поэтому нередко итоговый риск по одному и тому же объекту у разных исполнителей может значительно отличаться. Соответственно, разница в оценках рисков по объектам-аналогам из разных регионов еще больше.

Стоит отметить, что эта проблема существует в большинстве нефтяных компаний, проектирующих геологоразведочные работы. Итоговые величины рисков используются на разных стадиях планирования и обоснования прове- дения ГРР и влияют на положение перспективных объектов в списках ранжирования. В связи с этим задача геологов при обосновании рисков – обеспе- чить максимально возможную объективность.

В качестве эксперимента специалисты Управления ГРР разработали единый шаблон для оценки геологических рисков, который позволяет стандартизовать процесс обоснования и минимизировать влияние субъективных подходов. Шаблон выполнен в виде матрицы, где в качестве ключевых геологических факторов выбраны традиционно используемые вероятности: наличие ловуш- ки, коллектора, покрышки, вероятность заполнения углеводородами.

Для каждого фактора подобрано от семи до десяти наиболее влияющих параметров, определены возможные варианты их изменения и численные значения в долях единицы. Численные значения являются составляющими множителями в оценке ключевых рисков и общего геологического риска.

В качестве примера можно рассмотреть восемь влияющих параметров, выбранных для одного из ключевых факторов – наличия ловушки. Они разбиты на три группы. В первую входят параметры, связанные с данными, используемыми для анализа, и их качеством, – это данные сейсморазведки, количество скважин вокруг изучаемого объекта, а также данные вертикального сейсмического профилирования (ВСП). Вторая группа включает параметры, относящиеся к типу и надежности замыкания ловушки, третья – параметры надежности структурных построений, такие как амплитуда ловушки по отношению к точности структурных построений, качество сейсмических данных, неопределенности, возникающие при преобразовании «время – глубина», а также привязка отражений, регистрируемых при проведении сейсмических исследований. Для каждого из восьми приведенных параметров подобраны варианты изменения.

Работа с шаблоном заключается в выборе для всех параметров значений, соответствующих исследуемому геологическому объекту. Результатом умножения составных долей вероятности будет определяемое значение геологического риска. Использование такого подхода позволит значительно снизить разброс оценок рисков при выполнении анализа разными специалистами.

Очевидное вероятное
Изменение геологических рисков по площади распространения исследуемых горизонтов отображается на так называемых вероятностных картах, которые составляются для распределения пород-коллекторов, покрышек, нефтематеринских пород. В зависимости от изменения параметров производится раскраска наиболее перспективных или рискованных зон. Суммирование вероятностных карт дает итоговую карту риска, сравнение которой со структурной основой позволяет делать выводы о перспективах нахождения залежей углеводородов в изучаемом районе. Построение карт риска базируется на картах палеогеографии, картах изменения свойств пород по данным сейсморазведки и геоинформационных систем, данных геохимических изысканий. Принцип построения вероятностных карт пред- ставлен на Рис. 1.

Преимущество метода вероятностных карт заключается в том, что он обеспечивает систематический анализ геологических рисков на значительных территориях, а также позволяет выявить зоны с наиболее высокой вероятностью нефтегазоносности.

Данный вид анализа активно применяется в Департаментах геологоразведки Тюменского нефтяного научного центра (ТННЦ). Вероятностные карты, построенные на базе региональных карт палеогеографии, используют при планировании поискового и разведочного бурения. Новые данные по результатам выполненных сейсморазведочных работ и пробуренных скважин позволяют проводить детализацию и уточнение существующих карт.

Без ошибок
Применение вероятностной методики стало обычной практикой при прогнозной оценке запасов поисковых и разведочных объектов в ТНК-ВР. Она используется для обоснования минимальных, базовых и максимальных оценок ресурсов, которые затем используются в различных сценариях расчетов инвестпроектов.

Преимущество этой методики перед обычной детерминистской оценкой запасов заключается в том, что она позволяет учесть влияние неопределенностей всех подсчетных параметров, участвующих в оценке. Подсчет запасов выполняется по традиционным формулам, но в качестве подсчетных параметров используются не средние величины, а их статистические распределения. Расчеты производятся в программах, позволяющих выполнять стохастическое моделирование методом «Монте-Карло». Результат расчетов представляется также в виде распределения прогнозных запасов, где каждой вероятности от 0% до 100% соответствует своя величина запасов.

Вероятностная методика уже давно отработана в мировой практике, однако все еще существует ряд вопросов, связанных с верностью применения метода в различных случаях, как например, при определении суммарной вероятностной оценки по нескольким пластам и совместного применения с величинами геологического риска. Это типичные ошибки, которые совершают специалисты многих компаний.

У новичков не вызывает затруднений применение вероятностной оценки в программных средствах типа Crystal Ball – освоение такого программного обеспечения занимает не более часа. Однако получение корректных результатов требует соблюдения правил обращения с вероятностными величинами – как с исходными, так и с результирующими данными.

В Табл. 2 представлен пример вероятностной оценки по поисковому объекту, содержащему три перспективных горизонта, по каждому из которых выполнен прогноз с результатами в виде вероятностей (персентилей) Р10, Р20, …, Р90. В этом примере итоговое значение прогноза запасов по объекту в целом представлено в виде сумм запасов по соответствующим персентилям каждого горизонта. Это ошибочное действие при поведении прогнозов выполнялось подразделениями ГРР в начале внедрения вероятностной оценки в работу.

На сайте SPE есть публикация, описывающая эту типичную ошибку (см. E.C. Capen. «Probabilistic Reserves. Here at Last?», SPE, 2001). В статье излагаются правила действий с вероятностными величинами, а также правильный подход для получения суммарной прогнозной оценки. Для выполнения корректной оценки суммарных запасов по объекту в программе Crystal Ball наряду с прогнозами по отдельным горизонтам необходимо выполнить также прогноз по сумме запасов по всем горизонтам. Итоговая суммарная оценка, выполненная программой, будет значительно отличаться от простой арифметической суммы оценок по отдельным пластам. Если вероятности содержания запасов нефти по горизонтам независимы друг от друга, то диапазон правильного распределения суммарной оценки будет гораздо меньше. Это легко объясняется правилами действий с вероятностями независимых событий. Для нашего случая вероятность Р наступления хоть одного из трех независимых событий с вероятностями Р1, Р2, Р3 или их совместного наступления равна: Р=1-(1-Р1)*(1-Р2)*(1-Р3).

Итоговая вероятность по отношению к Р1, Р2, Р3 при такой операции увеличивается, следовательно, диапазон неопределенности уменьшается. При вероятностной оценке по горизонтам, зависимым друг от друга по каким-либо геологическим особенностям, проводятся корреляционные связи по параметрам, описывающим эти особенности. Диапазон итогового
прогноза при этом увеличивается.

Комбинирование вероятностной оценки с геологическими рисками
Стоит также уделить внимание совместному применению вероятностной оценки и величин геологического риска. На Рис. 2 изображены интегральные распределения вероятностной оценки запасов по одному из геологических объектов без учета и с учетом геологического риска. Этот рисунок хорошо иллюстрирует суть правильного взаимодействия вероятностной оценки и значений риска (вероятности открытия залежи углеводородов). Она заключается в том, что геологический риск, по сути, является масштабирующим коэффициентом оси вероятностей, а не оси запасов.

На практике коэффициенты риска используются при планировании прогнозных приростов запасов и описывают возможность нахождения залежей углеводоро- дов. При реализации программы ГРР правильная оценка рисков позволяет добиться значений фактических приростов запасов, близких к запланированным. При прогнозе приростов с применением обычной детерминистской оценки итоговые значения запасов по объектам умножаются на значения рисков. По аналогии с этим, в начале внедрения вероятностной оценки в производственный процесс в подразделениях ГРР, результаты вероятностной оценки также умножались на значения рисков, что является неверным подходом.

Результаты детерминистской оценки представлены средними значениями, и их умножение на вероятность дает корректный результат. Однако умножать величину риска на значения запасов, соответствующие вероятностям Р10, Р20, …, Р90, методически неверно. Корректную оценку с учетом рисков также можно выполнить в программе Crystal Ball. Результаты оценки на первый взгляд могут показаться необычными. К примеру, при значении риска 0,5 значения запасов, соответствующие вероятностям Р50 и меньше, равны 0. Однако надо иметь в виду, что вероятность успеха 0,5 означает, что в 50% случаев может наступить «неуспех».

Правильная оценка рисков позволяет избежать прямых экономических и репутационных потерь, а также ухудшения рыночной капитализации. Поэтому для любой нефтяной компании эффективная оценка рисков по всем аспектам недропользования является одной из ключевых задач.

Спасибо компании TNK-BP и журналу «Новатор» за предоставление материалов.

Читайте также:  Дизайн интерьера маленькой спальни – несколько советов
Ссылка на основную публикацию
РУБРИКИ

  • Фундамент
  • Стены
  • Полы и покрытия
  • Потолок
  • Крыша и Кровля
  • Строительство и экология
  • Выбор цвета для дома
  • Современные тенденции
  • Дизайн детской комнаты
  • Фэн-Шуй