Инженерно-геологические изыскания - производственный процесс определения экономически и технически приемлемых условий строительства зданий и установки конструкций с учетом особенностей среды и охраны природы. Инженерно-геологические изыскания - всестороннее рассмотрение гидрогеологических, геоморфологических условий территории с целью сбора данных для проектирования. Геологические работы входят в состав инженерных и являются их основой.
От результатов зависит устойчивость и функционирование здания. Инженерно-геологические изыскания включают в себя изучение: рельефа; свойств горных пород; особенностей грунта; химического состава подземных вод.
Три основные цели проведения изысканий
1. Создание предпроектной документации
Инженерно-геологические изыскания проводят на предпроектной подготовке к строительству, реконструкции или ликвидации, при освоении санитарных зон, перед покупкой или продажей недвижимости, земельного участка, при подготовке к сооружению гражданских и промышленных зданий, автомобильных и железных дорог, мостов, метрополитенов, плотин, аэродромов.
Комплексное изучение особенностей участка - обязательное условие для получения разрешения и составления документации, без этого невозможно запустить проект. Инженерно-геологические изыскания можно не проводить, если они выполнялись ранее, а срок действия еще не закончился (об этом подробнее в разделе "Срок действия результатов").
2. Обоснование инвестиций
При составлении сметы застройщик устанавливает количество и качество строительного материала. Для этого выбирают тип фундамента и надобность дополнительного укрепления. К примеру, в текучих и твердых грунтах требуются разные типы. Если вовремя об этом не узнать, то в будущем возможны критические последствия (оползни, обвалы, осыпи, подтопление, наледь).
Результаты инженерно-геологических изысканий в финансовом плане определяют рациональность возведения зданий, реконструкций, перевооружения и их дальнейшей безопасной эксплуатации.
3. Выбор места застройки
По итогам изысканий определяются природные условия территории и прогнозируются возможные изменения и деформации от взаимодействия почвы и готового сооружения. Проект закрывают при критических значениях. Например, нежелательно строить на заболоченных местах. Понадобится дополнительное время и финансирование на осушение или выбор конструкций, которые предотвратят просадку.
Назначение инженерно-геологических изысканий
Если коротко, то цели инженерно-геологических изысканий - получение сведений для проектирования и их последующий анализ, задача - изучить природные особенности участка. Инструменты для решения: наблюдение, эксперименты, моделирование, расчеты. По итогам специалисты принимают экономически оправданные проектные решения, в т.ч. по фундаментной части и инженерной защите.
Исследования проводятся для предотвращения деформации и обрушения зданий путем изучения почвы. На основании данных проектировщики подбирают рациональные типы фундаментов и конструкций. “Некачественные” инженерные изыскания приводят к тяжелым авариям, например, к падениям зданий.
Задачи проводимых работ
1. Бурение скважин
Основной способ получения данных о геологических условиях. Зная параметры и местоположение будущего объекта, инженер-геолог рассчитывает глубину и количество скважин (от двух до пяти в среднем). Образцы отбирают из каждого слоя пробоотборником в ненарушенном сложении и герметично упаковывают для безопасной транспортировки. Уровень грунтовых вод так же определяется при бурении. Извлеченные пробы исследуют в лабораторных условиях.
2. Анализ грунта.
Комплекс работ направлен на выявление физико-механических и химических особенностей:
- естественная влажность;
- агрессивность к бетону;
- пластичность;
- плотность;
- свойства и толщина слоев;
- коэффициент фильтрации
- наличие и состав грунтовых вод;
- содержание органических веществ;
- уровень промерзания;
- наклон пласта.
3. Освидетельствование котлована.
Контрольная процедура проводится для сопоставления фактических параметров котлована с проектными (формы земляной выемки, отметки).
4. Определение коэффициента уплотнения грунта.
Процедура проводится в лаборатории методом стандартного уплотнения: образец сжимают и наносят на него удары грузом. Таким способом можно предугадать проседание почвы под весом сооружения и появление трещин и разломов на стенах в процессе эксплуатации.
5. Статическое зондирование.
Вдавливание зонда в песчаные и глинистые породы для исследования плотности, консистенции, прочности, деформируемости.
6. Динамическое зондирование.
Ударное погружение забивного зонда в песчаные и глинистые породы для выявления плотности, консистенции, прочности, деформируемости, установления глубины залегания плотных коренных, мерзлых пород, а также установления возможности и условий погружения свайных фундаментов.
Состав инженерно-геологических изысканий
-
Отбор и обработка исходных параметров, архивов, проектной документации (при наличии).
-
Расшифровка аэро- и фотоматериалов (производятся на больших площадях).
-
Рекогносцировка местности, маршрутные наблюдения (особенно актуально, если район мало изучен).
-
Инженерно-геологическая съемка (составляется геологическая карта).
-
Проходка горных выработок с их опробованием (бурение скважин, шурфы).
-
Геофизические изыскания (характеристика грунтов, выявление активных зон и тектонических дислокаций - смещений).
-
Гидрогеологические исследования (выявление особенностей водоносных горизонтов).
-
Полевые испытания грунтов и подземных вод.
-
Стационарные наблюдения (изучение динамики развития нежелательных инженерно-геологических процессов с разработкой рекомендаций по инженерной защите).
-
Лабораторный анализ отобранных образцов.
-
Сейсмологические и сейсмотектонические работы (регистрация сейсмических волн и возможных землетрясений).
-
Камеральная обработка материалов, составление чертежей.
-
Прогнозирование изменений природных условий, оценка риска.
-
Написание технического отчета.
Последовательность, состав и объем изысканий индивидуально оговаривается с проектировщиком и определяется на основании технического задания.
В процессе решения задачи могут потребоваться другие виды инженерных работ - техническое обследование, аэрофотосъемка, экологический мониторинг.
Результаты инженерно-геологических исследований
Финальным итогом является техническое заключение с оценкой геологических условий. Программа и результаты изысканий должны пройти геотехническую экспертизу.
Технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям включает в себя:
-
описание климатических условий района;
-
сведения о ранее выполненных изысканиях;
-
геологическую карту;
-
схемы, графики, фотографии;
-
таблицы нормативных характеристик;
-
перечень опасных геологических процессов, прогнозирование развития и оценка рисков;
-
допуск СРО, аккредитация лаборатории.
Стандартное правило написания отчета:
1. Введение (зачем выполняются инженерные геологические изыскания, задачи и цели, методы и перечень нормативных документов).
2. Изученность земельного участка (наличие и результаты изысканий прошлых лет, архивные материалы, планы).
3. Описание изысканий (перечень проведенных полевых и лабораторных работ, использованное оборудование, топографическая съемка).
4. Характеристика участка (особенности климата, состав и свойства грунта, поверхностных и подземных вод, результаты геодезических и гидрологических испытаний).
5. Выводы (выполненные основные задачи инженерно-геологических изысканий, результаты, оценка природных особенностей и рекомендации для дальнейших процессов).
6. Приложения (техническое задание, свидетельство о допуске к работам, аккредитаций испытательной лаборатории, графические материалы, таблицы с результатами анализа грунта).
Итоговая документация должна пройти экспертизу - государственную или негосударственную (по выбору заказчика, если иное не предусмотрено Градостроительным кодексом РФ) [1]. Возможные причины негативного исхода: расхождение описанных результатов с фактическими, несоответствие общим требованиям и стандартам.
Нормативная база
Компании обязаны иметь лицензию на выполнение геологических изысканий (допуск СРО, выписка из реестра, свидетельство об аттестации лаборатории). Испытания проводят в соответствии с действующими инструкциями и нормами (СНиП), сводами правил (СП), госстандартами (ГОСТ) и ведомственными нормами (ВН).
Нормативные документы, регламентирующие деятельность в РФ:
-
СП 47.133330.2016 - организация инженерных изысканий для строительства;
-
СП 11-105-97 - проведение инженерно-геологических изысканий;
-
ГОСТ 12071-2014 - основные требования к образцам грунта;
-
ГОСТ 5180-2015 - методы лабораторных исследований физических характеристик грунтов;
-
ГОСТ Р 58889-2020 - стандарт ведения и оформления полевой документации.
Соблюдение российских стандартов - обязательное условие осуществления изыскательской деятельности.
Порядок проведения работ
Инженерно-геологические изыскания для строительства проходят в 4 этапа:
-
Подготовительный (согласование задания, изучение архивов и справок об участке, визуальный осмотр).
-
Полевой (бурение скважин, отбор образцов, штамповые испытания грунта, статическое или динамическое зондирование, геофизические, гидрологические исследования).
-
Лабораторный (анализ механических, физических и химических свойств почвы, воды).
-
Камеральный (оценка параметров и подготовка отчетной документации).
Объем определяют с учетом этапа проектирования, уровня сложности и характеристик исследуемого объекта.
Исходя из целей, изыскания проводятся для создания:
-
предпроектной документации;
-
проекта;
-
рабочей документации (подтверждение окончательных решений).
Срок действия результатов
Отчет по инженерно-геологическим изысканиям действителен в течение 2-3 лет после окончания выполнения работ. Временное ограничение обусловлено тем, что характеристики земельного участка могут измениться за такой период. Это относится к территориям, находящимся вблизи склонов и водоемов.
Отдельные виды работ:
-
топографические планы и карты местности - 2 года;
-
геологические отчеты на застроенной зоне - 2 года;
-
неосвоенная и незастроенная территория - 5 лет;
-
топографические карты для ознакомления - 10 лет.
Независимо от времени, прошедшего с момента окончания изыскательских работ, может потребоваться обновление сведений:
-
создание нового проекта;
-
капитальный ремонт или реконструкция объекта;
-
исследование застроенной местности.
Отсутствие или недостоверность данных приводит к тому, что проектировщики закладывают в смету не те конструкции. Это сказывается на стоимости работ и перерасходе материала.