Установлены причины аварии на дамбе «Канала имени Москвы» в Тушино
Недочеты при проектировании Тушинского тоннеля на Волоколамском шоссе, а также низкое качество строительно-монтажных работ и материалов при его возведении в 2000 году стали причиной январской аварии на дамбе «Канала имени Москвы». К таким выводам пришла межведомственная комиссия Ространснадзора, проводившая расследование ЧП. Завершить восстановление поврежденного гидротехнического сооружения и начать судоходство на участке между шлюзами №7 и №8 планируется в июне 2019 года. При этом сроки навигации на внутренних водных путях Московского бассейна не изменятся: перевозки по рекам Центральной России стартуют по графику – 24 апреля.
1 апреля закончила свою работу МВК Ространснадзора, созданная 11 января для расследования причин аварии на дамбе, расположенной на участке «Канала имени Москвы» между шлюзами №7 и №8. Внутри этого сложного гидротехнического сооружения функционирует три комплекса автомобильных тоннелей – 1937-го, 1971-го и 2000 года строительства. 10 января 2019 года случилось ЧП в зоне тоннеля третьей очереди, который был возведен в 2000 году.
В результате размыва дамбы разрушился ее низовой откос, произошел провал грунта и как следствие нарушилась целостность напорной дамбы «Канала». В итоге из ее тела было вымыто около 3 тыс. куб. м грунта (это сопоставимо с объемом 200 самосвалов). Для локализации аварии и ликвидации ее последствий ФГБУ «Канал имени Москвы» за пять часов опорожнил судоходный участок между шлюзами протяженностью более 1 км, сбросив в Москву-реку около 380 тыс. куб. м воды (140 олимпийских бассейнов). Благодаря оперативным действиям движение по тоннелю было восстановлено в сжатые сроки.
Для выяснения причин аварии потребовалось более двух месяцев. Соответствующие изыскательские, а также строительно-монтажные работы по восстановлению поврежденной дамбы возможны только при теплой погоде: чтобы не допустить промерзания грунта, замораживания глиняного противофильтрационного экрана в теле гидротехнического сооружения. В месте проводимых работ была возведена временная дамба, которая поддерживала необходимый уровень воды для «согревания» этого защитного глиняного панциря. Стабильные положительные температуры в Москве установились только в марте.
На площадке работали среди прочих геофизики и специалисты инженерной геологии. Эксперты проводили многочисленные обследования дамбы и русла «Канала», в том числе георадиолокационные съемки и динамическое зондирование, сейсмоакустическое и электромагнитное исследования, используя также ударный метод, геосканирование и непрерывное геодезическое сопровождение. В изысканиях узким специалистам помогали рабочие и тяжелая техника – экскаваторы и бульдозеры.
Чтобы установить причины аварии, нужно было убрать снег, лед, иловые наносы, а затем демонтировать дамбу и вскрыть дно «Канала». В ходе соответствующих работ было снято 8 тыс. куб. м грунта (530 самосвалов), около 300 железобетонных плит общей площадью 3,6 тыс. кв. м и длиной 1,8 км, вывезено 40 тонн инородных тел (в том числе камней, кирпича и металла), откачано еще 76 тыс. куб. м воды (28 олимпийских бассейнов).
Проанализировав всю документацию, связанную со строительством третьей очереди Тушинского тоннеля, а также информацию, полученную в ходе проектно-изыскательских работ на месте аварии, члены МВК Ространснадзора пришли к выводу, что главными причинами этого ЧП стали неучтенные на этапе проектирования тоннеля гидрогеологические условия, а также низкое качество строительно-монтажных работ и материалов при его возведении. К тому же, заказчик проекта (ООО «Организатор») не выполнил ряд пунктов технических условий, которые были предоставлены «Каналом имени Москвы» в 1999 году для проектирования двухсекционного тоннеля.
Тоннель был возведен в межнавигационный период 1999-2000 годов открытым способом. Для этого полностью демонтировали (срыли) участок «Канала», включая напорные дамбы (западную и восточную), а в их теле установили две шпунтовые стенки, между которыми и велось строительство. По его завершении судоходное русло восстановили, «отсыпав» поверх бетонной капсулы тоннеля «Канал» и дамбы. Получилось сложное сооружение, выполненное в том числе из песчано-гравийной смеси и уложенных сверху железобетонных плит. В середине этого многослойного «пирога» – между дном «Канала» и тоннелем – находится глиняный противофильтрационный экран, который должен сдерживать воду, не давать ей проходить внутрь к бетонным конструкциям тоннеля и просачиваться через дамбы наружу.
Проектировщик (ОАО «Институт Гипростроймост») не учел факт высокой обводненности насыпных грунтов. В итоге они оказались переувлажненными. Большая часть воды (в том числе подземного происхождения) скапливалась в песчаных пазухах между стенками тоннеля и шпунтом, которые к тому же были плохо утрамбованы и стали магистральным путем для выхода влаги наружу. Специальных устройств для пропуска воды, профильтровавшейся через дно «Канала», установлено не было. Не предусмотрели также и контрольно-измерительную аппаратуру, которая должна была вести мониторинг обводненности.
О низком качестве СМР говорит наполнение упорных призм дамбы песчаным грунтом вперемешку с валунами, строительным мусором и серой озерной супесью с растительными остатками. Строительный мусор, битый кирпич, куски металла и 25-сантиметровые камни обнаружили также в одной из песчаных пазух. Все это не позволило достичь качественного уплотнения и однородности грунта в теле дамбы, а спровоцировало образование трещин и провалов. Неплотно уложенный грунт вымывался, образовывались пустоты, в результате чего появлялись просадки и повреждения верхних слоев.
Схожим образом был сделан ключевой защитный слой – глиняный противофильтрационный экран. Где-то он вообще отсутствовал: вместо суглинка лежал переувлажненный песчаный грунт, щебень, недемонтированные сваи, балка и рельсы. Там, где экран есть, его профиль, толщина и контур не соответствуют проектным показателям, а непосредственно материалы – суглинки – не имеют нужного качества по показателям текучести и влажности. Так, на дне по всей ширине «Канала» в промежутке между шпунтом и тоннелем зафиксирована пустота глубиной до 70 см, а в других местах – 10-сантиметровые трещины и четыре полости глубиной от 40 см до 3 м и диаметром до 1,5 м. Сюда и проходила вода из «Канала» и текла дальше по разуплотненным пазухам.
На основании этих фактов МВК сделала вывод о том, что тоннель не был покрыт единым сплошным суглинистым слоем для обеспечения водонепроницаемой взаимосвязи экранов дамб и «Канала», а использованные при строительстве материалы частично имели отклонения от проектных характеристик.
Завершить восстановление поврежденного участка «Канала» планируется в июне 2019 года. За основу будут взяты проектные решения 2000 года с доработкой и усилением отдельных узлов и элементов, обеспечивающих надежную работу глиняного экрана. Помимо этого, над тоннелями необходимо установить дополнительную контрольно-измерительную аппаратуру. Стоимость работ на аварийном участке может составить более 200 млн руб.
Чтобы не допустить простоя на этом отрезке внутренних водных путей, проект реализуется в кратчайшие сроки: строительно-монтажные работы будут идти в три смены. ФГБУ «Канал имени Москвы» приложит все усилия, чтобы максимально быстро возобновить судоходство и минимизировать эффект от январского техногенного происшествия. Задержка судоходства на этом участке может повлечь за собой срывы контрактов у перевозчиков, убытки, недополученную прибыль и негативные социально-экономические последствия.
На этот участок «Канала имени Москвы» приходится 2,6% от всего объема судопропуска Центральной России. Так, в 2018 году здесь прошло 2926 судов, а по всему Московскому бассейну – более 112 тыс. судов. Водная магистраль с Волоколамским акведуком используется, в основном, грузовым флотом, который идет транзитом через Москву с юга на север и наоборот. Здесь транспортируется около 2 млн тонн грузов в год.
Январская авария на дамбе «Канала имени Москвы» схожа с происшествием, имевшим место на этом гидротехническом объекте около 40 лет назад. Тогда, при строительстве второй очереди Тушинского тоннеля в период с 1969 по 1972 годы, на последнем этапе работ при укладке глиняного противофильтрационного слоя шпунт оказался срезан таким образом, что его элементы нарушали целостность экрана, став путем стока воды. Также не было уделено должного внимания сопряжению нового защитного панциря с ранее существовавшим. Укладка экрана велась небрежно, без должного уплотнения. Все это привело к протечкам и задержке начала судоходства. Чтобы отремонтировать экран и проработать один навигационный сезон, пришлось осушить канал. А уже в межнавигационный период – зимой – русло вновь опорожнили и заменили некачественный экран новым. В итоге все нарушения, допущенные при строительстве Тушинского тоннеля второй очереди, устраняли в течение трех лет.
Таким образом, агрессивное воздействие на завершенный объект гидротехнической инфраструктуры без качественного сопровождения чревато серьезными техногенными последствиями.
Справка:
ФГБУ «Канал имени Москвы» является крупнейшим воднотранспортным и водохозяйственным комплексом, выполняет функции органа государственного управления на внутренних водных путях в 12 субъектах Российской Федерации. Объекты предприятия включают 235 гидротехнических сооружений и 3842 км водных путей.
Тушинский тоннель третьей очереди был построен под «Каналом имени Москвы» согласно Постановлению Правительства Москвы №880 от 21 сентября 1999 года «О транспортной развязке Волоколамского шоссе с улицы Свободы и устройстве дополнительного тоннеля под Каналом имени Москвы». Заказчиком на проектирование и строительство выступило ООО «Организатор», а генеральным проектировщиком и генеральным подрядчиком – АО «Корпорация «Трансстрой». Основными подрядчиками являлись ОАО «Мостотряд-19» и ОАО «Мосводоканалстрой».