Микро хоолойн жийрэгжүүлэлтийн төслийн дизайны болон зардлын хувьд ямар төрлийн газар доорх мэдээлэл шаардлагатай вэ?

Геотехникийн өгөгдлийн цуглуулалт: Микро хоолойн түлхэлтийн боломжийг тодорхойлох суурь

Эрт үеийн боломжийн судалгаанд дэд газрын судалгааны үүрэг

Микро хоолойн түрхэлт эхлэхийн өмнө газрын доор юу байгааг шалгах нь инженерийн геологийн асуудлыг цаг алдалгүй илрүүлэхэд маш чухал. 2024 оны салбарын сонин баримт бичигт дурдсанаар бүх төслийн хоцрогдолын ойролцоогоор гурван хувь нь ил гаргалтын үед хүлээгдээгүй хөрсний асуудлууд, жишээ нь далд чулуу эсвэл голын доод түвшинд байгаа усны хумснууд зэрэгт хамаатай байдаг. Стандарт Пенетрацийн Туршилтууд (SPT) болон Конусны Нэвтрэлтийн Туршилтууд (CPT) нь инженерчид газар ямар хэмжээний ачааллыг даах болон татангилах хүчний эсрэг түүний бат бөх байдлын талаар чухал мэдээллийг өгдөг. Энэ мэдээлэл нь хоолойнууд хаа байрлахыг тодорхойлоход тусалдаг. Жишээ нь, нарийн булангийн мужид когезийн түвшин 60 килопаскальд хүрэх үед газар ихэд тэлэлт үзүүлэхээс зайлсхийхийн тулд гүйцэтгэгчид ихэвчлэн чиглэлээ өөрчилдөг. Ийм мэдээллийг урьдчилан авбал баглагчид төслийн явцад яаран шийдвэр гаргахгүйгээр зөв тоног төхөөрөмж болон тосны материалыг урьдчилан сонгох боломжтой болдог.

Туннель шурфлах, Дээж авах, ба Газар дээрх Туршилт (SPT/CPT)

Ерөнхий дадлага ёсоор төлөвлөсөн замын дагуу худалзуур шахмалуудыг хоорондоо 15-30 метр зайд, хэвтээ чиглэлдээ 1.5 метр тутамд дээж авч газрын доорх хөрсний ялгааг сайн тодорхойлохын тулд байрлуулдаг. Газрын техникчид хоолойнуудыг хөрсөнд түлхэх үед ямар эсэргүүцэлтэй тулгарахыг үнэлэхийн тулд талбайд нь л СРТ ба СРТ тестүүдийг хийдэг бөгөөд мөн порын даралтыг шалгадаг тул түлхэх хүчийг урьдчилан таамаглахад тусалдаг. Элс эсвэл чулуулаг шиг жижиглэгдсэн хөрстэй ажиллах үед СРТ-ийн утга 50-аас дээш бол ирэх замд асуудал гарна гэсэн үг юм. Учир нь материал илүү ихээр эсэргүүцэх болно гэсэн үг юм. Одоогийн үед олон бригад талбайд байхдаа шууд самбарууд руу уншилтуудыг илгээдэг утасгүй СРТ тоног төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэ нь үр дүнгийн хүлээлтийг ачааллын хэмжээгээр бууруулдаг бөгөөд индустрийн тайлангуудын мэдээллээр хуучин арга замаас ойролцоогоор 40% илүү хурдан байдаг.

Цахилгаан холбоо болон геофизикийн аргуудыг нэгтгэх

ERT болон GPR технологиуд нь хөрсний шинж чанарын талаарх өөрчлөлтийг томоохимог орон зайд харуулдаг тул эвдрэлийн үед юу болохыг илүү сайн харах боломжийг олгодог. 2025 оны саяхны судалгаа нь инженерүүд ERT хэмжилтийг устөрөгчийн боргоцойн бичлэгтэй хослуулахад хөрсний давхаргуудыг тодорхойлох үр дүнд ойролцоогоор 20%-иар сайжруулдаг байна гэж харуулсан бөгөөд энэ нь хотын гудамжны доор олон тооны хоолой, кабель нуугдаж буй үед маш ихээр тусалдаг. Мөнгөн хэмнэлт ч гайхалтай байдаг: замын аль ч цэгт худалдан хийх арга замаас өөрөөр хийхэд метр тутамд ойролцоогоор 14 ам.доллар хэмнэдэг. Энэ нь замыг шаардлагагүйгээр ухаж, харин доор үеийн нөхцлийг нарийвчлан зураглахыг оролдож байгаа учраас логиктай.

Микро хоолойн жакингийн загварчлалд нөлөөлөх хөрс ба газрын нөхцөл

Шороонцорын хөрс: Түлхэлт ба хийлтийн стресс-ийн дорх зан араншин

Глинний пластик чанар нь микро хоолойн түлхэлтийн үр ашгийг ихэд нөлөөлдөг. Хөндийн хүчний дор хэтэрхий хэмжээний даралт нь элсэнцэр хөрстэй харьцуулахад 10–15% илүү түлхэх чадал шаарддаг. Монтмориллонитын глинд чийгийг их хэмжээгээр хадгалдаг байдал нь урагшлах хурдыг 20–30%-иар бууруулж болох бөгөөд (Ponemon 2023), үрэлтийн эсэргүүцлийг хамгийн бага байлгахын тулд полимер суулгацтай зуух ашиглах шаардлагатай.

Элсэн давхаргууд: Нэвтрэх чадвар, Тогтвортой байдал, Эвдрэх эрсдэл

Элсэн хөрсийг тогтвортой байлгах нь даралтын тэнцвэрийг зөв тохируулах асуудал юм. Бидний хөрсний даралтын тэнцвэр гэж нэрлэдэг утгаасаа 10%-иас илүү хазайх үед гадаргуун чичирхийлэл гэх мэт асуудлууд гарч ирдэг. 2024 оны геотехникийн судалгааны сүүлийн үеийн олдваруудад дараах сонирхолтой зүйлсийг зааж өгсөн: микротоннелийн бараг дөрвөн болон арван хувь нь яг л нэвтрэх чадварын коэффициент нь 1×10^-3 см/с-тэй тэнцэх эсвэл түүнээс их байдаг, маш муу ангилагдсан элсэн хэсгүүдэд л цохиж байна. Инженерүүд эдгээр нарийн төвөгтэй бүсийг ихэвчлэн урьдчилан шахах технологи эсвэл шахсан агаарын систем ашиглан шийдвэрлэдэг. Эдгээр шийдэл нь үр дүнтэй ч практикт материал, талбайн нөхцөлд хамааран хэрэгжүүлэхэд хэцүү байдаг.

Чулуутай газар: Аралдах чанар, тоног төхөөрөмжийн элэгдэл, урьдчилсан хурд

Кварц ихтэй бүтэц нь шистээс хэтрэх хатуу чулуунд өдрийн 12 метрээс 4 метр хүртэл багасгаж, толгойн элэгдлийг гурван дахин хурдасгадаг. Керамикан бүрхүүлтэй хүрэлзэх төхөөрөмж, бодит цагийн элэгдлийн хяналтын систем зэрэг дэвшилтэт шийдэл нь хүчиллэг орчинд хэрэгслийн амьдралыг 40%-иар сунгадаг.

Микро хоолойн жакингийн төслүүдийн хөрсний төрлүүдийн харьцуулсан сорилтууд

Жижиг хэсгийн хөрсөнд илүү хурдан ахиц гардаг ч газрын дэмжлэг шаардлагатай. Нэгдмэл хөрс илүү урьдчилан таашаарахуйц хэлбэр алдагдал үзүүлдэг ч удаан ажилладаг. Цахиур ихтэй чулуун давхарга нь хамгийн өртөгтэй бөгөөд элэгдлийг бууруулах нь нийт төслийн төсвийн 18–25% эзэлдэг.

Газрын техникийн суурин тайлан (GBR) - эрсдэлийг удирдах хэрэгсэл

Геотехникийн суурин тайлангийн бүтэц болон үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Геотехникийн суурьлалын тайланг нийтлэхийг ерөнхийдөө GBR гэж нэрлэдэг бөгөөд микротонногийн оруулгын ажил хийх үед ямар газрын нөхцөл байдал гарч ирэхийг тодорхойлсон чухал гэрээний баримт болов. Эдгээр тайлангуудад газрын доорх хөндлөн огтлол, хөрсний бат бэхийн хэмжилт, усны хүснэгтийн одоогийн байршил, мөн шороо элсэх болон газар хөрс цохиж унахад илүүтэй өртөмтгий байдал зэрэг асуудлын анхааруулга болон бусад олон мэдээллийг агуулсан байдаг. Жишээ нь, пластикжилтийн индекс нь 30 хувь ба түүнээс дээш хүрсэн байвал эсвэл нэг тэнхлэгт шахигдсан бат бэх нь 50 МПа-аас давсан чулуулагтай ажиллах үед ерөнхийдөө тонногийг оруулах үеийн хүчийг өөрчлөх шаардлага гардаг. Өнгөрсөн жил гаргасан 2024 оны Траншейлээс хийсэн Барилгын Эрсдэлийн судалгааны дүгнэлтээр харахад GBR баримтжуулалтыг зөв ашигладаг бригадууд барилгын явцад даатгалын хувилах тохиолдолд дунджаар дөчин хувиар бага орж байгаа нь тогтоогдсон.

Газрын эрсдэлийг тодорхойлох, өмчлөгч болон гэрээт ажилтны хооронд тараахад GBR-ийг ашиглах

GBR систем нь үндсэндээ хэн юу эрсдэлийг хариуцахыг тодорхойлоход тусгаарладаг. Гэрээт ажилчид анх тогтоосон зардалд байх шаардлагатай байдаг ч, талбайд хэтэрч болох юм уу хүлээгдээгүй зүйл гарвал төслийн эзэмшигч нэмэлт зардлыг хариуцдаг. Хангалтын давхаргад SPT-ийн ундарга 12-18 кН/м² хооронд байгааг илтгэсэн цооногны тайланг үзэх үед ихэнх гэрээт ажилчид энэ мэдээллийг тэхник хэрэгсэлээ төлөвлөхөд шууд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч ажилчид судалгаанд дурдаагүй том чулуу эсвэл гэнэтийн усны даралт зэрэг нууцад буй саадтай тулгарах үед асуудал хүнд болдог. Ийм нөхцлүүд нь барилгын хууль ёсоор газрын байдал өөр байна гэсэн ангилалд орж, санхүүгийн ачаалал гэрээт ажилчиднээс төслийн эзэмшигч рүү шилжих болно. 2023 оны ASCE-ийн салбарын сүүлийн статистик өгөгдлийн дагуу ийм тодорхой хуваалт нь хоолойн барилгын төслүүдийн санхүүгийн маргааны талаарх хоёр гуравт нь зогсоож байна.

Туршлагын жишээ: Нарийвчлалтай GBR хэрэглэж, зардлын хэтрэлтийг зогсоох

Гляциал тилл дэх 1.2 км-ийн микротоннелийн төсөл нь GBR дээр суурилсан нэвтрүүлэх чадварыг (10⁻⁶ м/с) ба шорооны агууламжийг (≤15%) тодорхойлоход 2.1 сая долларын илүү зардал гарахаас зайлсхийж, 8.4 сая долларын төсөвтэйгээр хугацаанд нь гүйцэтгэгдсэн. Хэрэв усны нэвтрэлт 10⁻⁴ м/с байх бүсүүд тохиолдвол, урьдчилан тогтоосон арга хэмжээнүүдийг ашиглан дахин гэрээ шийдвэрлэхгүйгээр шууд ус зайлуулж болдог байв.

GBR-ийн таамаглал талбайн нөхцөл байдлаас ялгаатай үед: маргааныг удирдах

Бодит нөхцөл байдал GBR-ийн урьдчилан таамаглалтай тохирохгүй үед, бодит цагт ажиллах зорилгоор батлагдсан шийдвэр гаргах явц байх ёстой:

1. Бичилт : Торк, шламын буцалт, газрын алдагдлыг бодит цагт бүртгэх
2. Гуравдагч этгээдийн шүүмжлэл : Тусдаа геотехникийн инженерүүд зөрүүг баталгаажуулна
3. Зардлын хяналт : Өөрчлөлттэй холбоотой зардлыг тусдаа дансны бүртгэлд авах
   Энэ аргачлалыг ашигладаг төслүүд нь 2023 оны салбарын шинжилгээний дагуу зах зээлийн хэлэлцээртэй төслүүдтэй харьцуулахад маргааныг 29% илүү хурдан шийдвэрлэдэг.

Микро хоолойн жаккингийн төлөвлөгөө ба зардлын загварыг газрын өгөгдлөөс гаргаж авах

Төслийн төсөвт газрын шургийн бүртгэлээс нэгжийн үнийн зохицуулалт хүртэл

Геотехникийн тайлангийн дүгнэлтүүд нь шорооны заналхийллийг барилгын сорилтой холбосноор шууд зардлын загварчлалд нөлөөлдөг. Нэгдмэл шороонд жийргэвчийн хүч бага шаардагдахад ч, түүнд харьцангуй их хэмжээний шингэн түрхэгч шаардлагатай болдог. Элсэнцэр шороо нь мөрөн дэх нэгжийн өртгийг 12–18%-иар нэмэгдүүлдэг тогтворжуулалтын арга хэмжээнүүдийг шаарддаг (индустрийн стандарт, 2023). Дэлгэрэнгүй шургийн цоорхойн бүртгэлийн шинжилгээ нь дараах тохиолдлуудад нэгжийн үнийг зохицуулах боломжийг олгодог:

• Материалын элэгдэл : Ширхэглэг шороо нь таслагч толгойн ажиллах хугацааг 30–50%-иар бууруулдаг
• Ажиллагчийн бүтээмж : Тунамал давхаргууд урагшлах хурдыг 1.2 м/өдөр хүртэл бууруулдаг бөгөөд жигд элсэнцэртэй харьцуулахад 3.5 м/өдөр байдаг
• Эрсдэлийн нэмэгдэл : Хагарсан чулуулагийн бүс нь 15% нэмэлт санхүүжилтийг идэвхжүүлдэг

Энэ мэдээлэлд суурилсан арга нь 17 микро хоолой жийргэх төслүүдийн туулдагчаар таамагласан ба бодит зардлыг харьцуулсан саяхны судалгаагаар батлагдсанчлан төсвийн дутагдалд саатуулдаг.

Хүлээгдээгүй газар доорх нөхцөл байдлын санхүүжилтийн төлөвлөлтөнд үзүүлэх нөлөө

Газрын техникийн суурин үзүүлэлтээс талбайн нөхцөл хазайх үед төслүүдийн 42% нь 45 хоногийн дотор нөөц санхүүгээ давж гардаг. Нийслэлийн гэрээт зуучлагчдын 2023 оны судалгаа нь хүлээгдээгүй шүүрэн орж ирсэн ус доорх зүйлс рүү хүргэдэг болохыг харуулсан:

Одоогоор сайн арга бол ГБД-д тодорхойлсон газрын эрсдэлийн түвшингийн түвшнээс хамааран 10–25% нөөцийг тусгах явдал юм.

Шинэчлэгдэж буй чиг хандлага: Урьдчилан тооцоолох зардлын талаарх Дижитал Хос Загварын Симуляци

Давших технологийн хэрэгслүүд нь хөрсний мэдээллийг бодит цагийн даралтын параметртэй нэгтгэн давталттай зардлын сценарийг үүсгэхийн тулд дижитал хос загварын технологийг ашигладаг. Нэгэн авъяаслаг зуучлагч дараах зүйлийг хэрэгжүүлснээр дахин загварчлах зардлаа 63%-иар бууруулсан:

1. Өөр өөр газрын даралтанд тойрог хольцох урсгалыг имитаци хийх
2. Ихэвчлэн хольсон геологийн нөхцөлд эргүүлэх моментийн хэлбэлзлийг урьдчилан таамаглах
3. Хүлээгдээгүй давхарга тохиолдвол автоматаар зардлын дахин бодолтыг хийдэг

Эдгээр системүүд нь төсөвийг динамик байдлаар зохицуулах боломжийг олгох бөгөөд нарийн газрын нөхцөлд ч 99% хувийн нарийвчлалтай шахах замын чиглэлийг хадгалж, нөөцийн алдагдлыг хамгийн бага байлгадаг.