Существуют более 20 видов инженерных изысканий, из которых наиболее важными для строительства являются изыскания, приведенные на рисунке 1.
Изыскания различных видов могут производиться в едином комплексе (одновременно) и раздельно.
Первые два вида изысканий - инженерно-геодезические и инженерно-геологические - проводятся всегда, т. е. при любом виде строительства, для любых объектов. В возведении объектов массового строительства (промышленного, гражданского) в 90-95% случаев обычно ограничиваются именно этими двумя видами изысканий, но при их выполнении могут попутно решаться (без углубленного изучения) отдельные вопросы других видов изысканий. Например, в отчете по инженерно-геологическим изысканиям могут содержаться разделы, охватывающие
Основные виды изысканий согласно СП 47.13330.2012 (актуализированный СНиП 11-02-96) оценку режима подземных вод, экологическую обстановку, возможность использования тех или иных грунтов в качестве материала для земляных плотин, дамб и т. д.
Остальные виды изысканий проводятся по мере необходимости, в зависимости от конкретных условий и особенностей проектируемого объекта. Например, инженерно-гидрометеорологические изыскания характерны для гидротехнического строительства, для проектирования объектов природообустройства, в том числе гидромелиоративных систем. Инженерно-экологические изыскания обычно необходимы при проектировании крупных промышленных объектов, а также любых объектов, относящихся к категории экологически опасных. Они нужны также при обустройстве территорий, нарушенных деятельностью человека, при составлении природоохранных программ и т. д.
Изыскания грунтовых строительных материалов проводятся при строительстве объектов стройиндустрии - карьеров камня, песка, глины; для выявления мест отбора грунта (резервов), для возведения земляных плотин и дамб и т. д.
Изыскания подземных источников водоснабжения обычно проводятся для крупных строек, нуждающихся в собственных источниках водоснабжения. Иногда они выполняются при проектировании водоснабжения небольших населенных пунктов (для крупных населенных пунктов источники водоснабжения обычно ищут не «рядовые» изыскательские организации, а специализированные геологические подразделения).
Следует отметить, что до 2012 г. инженерно-геологические изыскания включали как решение собственно геологических вопросов (идентификацию отложений по их виду и происхождению, изучение характера напластования, выявление опасных геологических процессов и др.), так и решение геотехнических вопросов (оценка механических свойств грунтов, их сопротивляемость различным воздействиям, расчеты сопротивлений свай, устойчивости склонов и т. д.). В актуализированной редакции норм по изысканиям (СП 47.13330.2012) было решено выделить в отдельный вид изысканий работы, относящиеся к геотехнике, т. е. «геотехнические изыскания», непосредственно связанные с проектированием оснований и фундаментов (подробнее см. гл. 5).
Прочие виды изысканий, не приведенные на рисунке 1 (геоботанические, археологические, кадастровые и пр.), обычно мало связаны со строительством и выполняются в особых случаях по специальным заданиям соответствующих организаций. Тем не менее возможны ситуации, когда и такие изыскания могут оказывать большое влияние на строительство. Например, обнаружение на осваиваемой территории каких-либо древних захоронений, представляющих научную ценность, редких растений или других уникальных природных объектов вполне может стать причиной отказа от строительного освоения такой территории. Вместо этого могут быть приняты решения об организации на этом месте заповедников, археологических раскопок и т. д. Результаты гидрологических или почвенных изысканий также могут повлиять на решение задач землеустройства и территориального планирования (например, отразиться на размещении новых населенных пунктов или сельскохозяйственных угодий и т. д.). Однако все эти вопросы в значительной мере выходят за рамки задач проектирования и строительства объектов природо- обустройства, поэтому в настоящем пособии они не рассматриваются.
Инженерные изыскания обычно включают четыре вида (этапа)работ:
- изучение архивных материалов и составление программы изысканий;
- полевые работы;
- лабораторные работы;
- камеральные работы и составление технического отчета об изысканиях.
В инженерно-геодезических изысканиях третий этап (лабораторные работы) отсутствует.
Изучение архивных данных - включает поиск и изучение материалов изысканий, ранее проводившихся на этой или на соседних территориях. Это важнейший этап работы, способствующий повышению качества, удешевлению и сокращению продолжительности изысканий. Он служит основой для составления программы намеченных изысканий.
Полевые работы - это работы, проводимые вне помещений («в поле»), которые включают рекогносцировку, геодезические измерения, бурение скважин, отбор проб грунта подземных вод, полевые испытания грунтов, различные наблюдения и др.
Лабораторные работы - обработка отобранных образцов грунта, проведение различных лабораторных испытаний, химический анализ проб воды и т. д. Как отмечалось выше, этот этап отсутствует только в инженерно-геодезических изысканиях.
Камеральные работы - это анализ результатов полевых и лабораторных исследований, расчеты, графические работы, составление технического отчета.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
- 1. Перечислите основные виды инженерных изысканий. Для каких видов строительства они характерны?
- 2. Возможны ли случаи, когда изыскания, не приведенные на рисунке 1 (например, археологические), оказывали бы влияние на строительство?
- 3. Какие четыре вида работ (этапа) можно выделить в инженерных изысканиях?
Строительство всех видов сооружений производится по проектам, требующим знания ряда вопросов экономического и технического характера.
Поэтому составлению проекта предшествуют инженерные изыскания, т.е. обширный комплекс полевых, камеральных и лабораторных работ, имеющих целью изучение условий строительства и эксплуатации будущего инженерного сооружения.
Программа инженерных изысканий включает в себя экономические, инженерно-геодезические, инженерно-геологические, гидрологические, почвенные, климатологические, изыскания месторождений местных стройматериалов, обследование существующих инженерных сооружений и сбор исходных данных для составления проекта организации строительства и смет. геодезический почвенный экономический климатологический
Инженерно-геодезические изыскания проводятся для получения материалов, необходимых при проектировании и строительстве инженерных сооружений.
К инженерно-геодезическим изысканиям относятся:
- 1) изучение топографических условий района будущего строительства;
- 2) сбор и анализ материалов ранее выполненных геодезических работ: триангуляции, полигонометрии, нивелирных и съемочных сетей, топографических съемок;
- 3) создание новых плановых и высотных геодезических сетей;
- 4) создание съемочного обоснования;
- 5) топографические съемки;
- 6) трассировочные работы;
- 7) различные разбивочные и съемочные работы при других видах изысканий:
- - инженерно-геологических (буровые и горнопроходческие разведочные работы, электроразведка, сейсморазведка, магнитная разведка, гравиметрическая разведка, поиск стройматериалов);
- - гидрогеологических;
- - гидрологических и т. д.
Инженерно-геодезические изыскания ведутся с соблюдением требований и рекомендаций нормативных документов Главного управления геодезии и картографии.
По каждому объекту строительства составляют программу инженерно-геодезических изысканий, в которой, кроме сведений о топографо-геодезической изученности территории, должно быть дано обоснование предполагаемых видов геодезических и топографических работ, дан проект основных геодезических работ с расчетом точности, рекомендована методика измерений, инструменты и очередность работ. К программе прилагаются схемы и картограммы дающие возможность установить местоположение объекта и основное содержание и объем топографо-геодезических работ.
Как известно, возводимое сооружение должно быть прочным, устойчивым, должна обеспечиваться его долговременная безаварийная эксплуатация. Чтобы выполнить эти требования, необходим всесторонний учет природных условий на месте будущего строительства. Кроме того, глубокое изучение местных условий способствует сокращению сроков и стоимости строительства.
Инженерная геология изучает горные породы и геологические процессы в связи с инженерной деятельностью человека -- строительством инженерных сооружений.
Уровень современной строительной техники весьма высок и строительство сооружений практически возможно в любых инженерно-геологических условиях. Однако для преодоления неблагоприятных условий необходимо их глубокое изучение. Недостаточное изучение инженерно-геологических условий, а иногда игнорирование их при проектировании и строительстве приводит к авариям и полному разрушению сооружений.
В ходе инженерно-геологических изысканий и при последующем составлении заключения необходимо получить четкое представление о геологическом строении местности и, в частности, о стратиграфии, тектонике, литологии и физико-геологических явлениях изучаемой местности.
Знание стратиграфии позволяет геологу выяснить генезис и историю образования слоев и характер залегания, целесообразно назначить места закладки геологических выработок и в итоге дать правильную оценку пород как основания сооружения.
Изучение тектоники горных пород и их основных свойств позволяет получить важные сведения о разрывных нарушениях (сбросах, сдвигах), весьма опасных для большинства сооружений.
Необходимость знания геодезистом основных сведений из инженерной геологии диктуется тем, что геодезист, как и специалисты других профилей, принимает участие в отыскании наилучшего места для сооружения, в строительстве сооружения и в наблюдениях за ним в процессе его эксплуатации. Без знания основ инженерной геологии геодезист испытывает затруднения при выборе мест и глубины закладки исходных геодезических знаков и знаков на сооружении при организации наблюдений за деформациями сооружений.
Не зная задач и техники выполнения геологоразведочных работ, геодезист не имеет возможности сознательно отнестись к требованиям точности и методам привязочных работ. Знание основ инженерной геологии дает возможность геодезисту технически грамотно вести съемочные -- топографические работы, отражать на планах (картах) элементы ситуации и рельефа, позволяющие геологу сделать косвенные суждения о виде пород и характере их напластования. Внедрение в практику геологических работ аэрофотосъемки в сочетании со спектральной и другими видами съемки также углубляет контакт между геологическими исследованиями и геодезическими работами.
Общая задача инженерно-геологической съемки -- оценка инженерно-геологических условий места предполагаемого строительства. Основной итоговый документ съемки -- инженерно-геологическая карта, но одновременно с получением карты съемка позволяет более рационально решить ряд важных проблем, как, например, выбор состава, методики и последовательности проведения разведочных работ, полевых и лабораторных испытаний грунтов и др.
По степени детальности инженерно-геологические съемки можно разделить на обзорные масштабов 1:200000 и менее, мелкого масштаба 1:100000--1:50 000, среднего 1:25 000--1:10 000, крупного 1:5000--1:1000. Выбор для съемки того или иного масштаба зависит от типа сооружения, стадии проектирования, сложности и размеров участка съемки.
Геодезическая основа инженерно-геологической съемки -- топографическая карта того же масштаба, что и масштаб съемки или более крупного, или аэросъемочные материалы (фотосхемы, фотопланы). Геологическая основа обзорных и мелкомасштабных инженерно-геологических съемок -- общегеологическая карта.
Наземная инженерно-геологическая съемка ведется путем проложения маршрутов, равномерно покрывающих всю изучаемую территорию. Маршруты заранее проектируют на карте или аэросъемочным материалам, а в ходе полевых работ уточняют. На каждом маршруте намечают точки наблюдений и съемку ведут последовательно от точки к точке.
Плановое и высотное положение точек наблюдений устанавливают (в зависимости от масштаба съемки) одним из следующих способов: по картам, топопланам или аэроснимкам -- по контурам местности, полуинструментально, инструментально -- проложением тахеометрических, теодолитных, нивелирных, барометрических ходов к ближайшим пунктам геодезической основы или точкам трассы. Состав наблюдений по маршруту достаточно разнообразен и подвержен некоторым изменениям в зависимости от типа сооружения и стадии проектирования.
Объектами наблюдений по маршруту съемки являются: почвы, растительный покров, геоморфологические особенности рельефа, естественные обнажения и искусственные выработки, водотоки, водоемы, места выходов подземных вод, участки, подверженные физико-геологическим процессам, существующие инженерные сооружения, месторождения строительных материалов.
В ходе инженерно-геологической съемки производятся геофизические исследования грунтов, намечаются места закладки геологоразведочных выработок.
При изучении источников подземных вод особое внимание обращается на глубину залегания, тип и мощность водоносного горизонта, его дебит, на характер питания и режим. Обследование существующих сооружений позволяет на примере их конструкции, удельных нагрузок на грунт, по деформациям (трещинам), установить степень надежности основания и прочности фундаментов, выявить влияние гидрогеологических условий и многое другое.
Завершающий этап инженерно-геологической съемки -- камеральная обработка, в ходе которой все собранные сведения и материалы сначала наносят на полевую рабочую карту, а затем после увязки и согласования всех элементов нагрузки составляют окончательную карту. К картам прилагаются зарисовки и фотографии, разрезы разведочных выработок, геолого-литологические профили, таблицы лабораторных анализов физико-механических свойств грунтов.
Существенный недостаток наземной инженерно-геологической съемки состоит в медленном темпе производства работ. Для устранения этого недостатка стали применять воздушный транспорт. Весьма часто для обследования районов съемки используют самолеты и вертолеты.
Очевидно, что аэрометоды целесообразно использовать лишь при изысканиях больших по площади объектов строительства или на значительных по длине трассах. В последнем случае применять аэрометоды может быть особенно полезно, так как по ходу трассы геологические условия могут существенно меняться.
Съемка ведется или маршрутами или площадями, в мелком, среднем или крупном масштабах в зависимости от вида сооружения, стадии проектирования и сложности участка.
В ходе съемки на карту наносят и дают описание поверхностных водоемов и рек, естественных источников -- родников, мочажин; искусственных выработок -- колодцев, шахт, разведочных выработок. При описании водных источников по возможности указывают глубину залегания подземных вод, их дебит и химический состав, меженные расходы воды в реках и т. п. При наличии достаточно густой сети выработок на гидрогеологических картах могут быть показаны в виде гидроизогипс и гидроизопьез горизонт грунтовых и подземных вод, их напор.
При гидрогеологической съемке и составлении гидрогеологической карты полезно использовать материалы аэрофотосъемки и геоботанических обследований.
В процессе гидрогеологической съемки ведутся разведочные работы. При этом бурят неглубокие (10--15 м) скважины; для определения дебита воды в скважинах производят пробные откачки.
При изысканиях гидротехнических сооружений и для водоснабжения скважины бурят на большие глубины (до 100 м и более) и большим диаметром. Особое внимание в ходе бурения обращается на фиксацию каждого водоносного горизонта, на определение его мощности, запаса воды в нем и другие характеристики.
В основе гидрологических изысканий лежит наука, занимающаяся изучением водного режима рек и водоемов и именуемая гидрологией суши.
Гидрология суши тесно связана с климатологией, метеорологией, почвоведением, гидрогеологией, гидравликой, геодезией, математикой и другими науками. Без наличия необходимых сведений из гидрологии невозможно проектировать инженерные сооружения.
Расчет запасов водных ресурсов для снабжения городов и промышленных объектов, для орошения сельскохозяйственных угодий, выявление режима временных и постоянных водотоков для строительства мостов, плотин и гидростанций -- все это требует специальных многолетних наблюдений за уровнями воды, скоростью течения, расходами воды, определения направления струй и уклонов потока, учета наносов, химизма воды и многого другого. Для получения этих данных устраивают специальные водомерные посты и гидрометрические станции.
Гидрологические изыскания необходимы при строительстве многих сооружений, и особенно при проектировании мостовых переходов ц гидротехнических сооружений. Из большого и разнообразного комплекса гидрологических исследований на долю геодезиста обычно приходится производство крупномасштабных съемочных и нивелирных работ на территориях водомерных постов и гидрометрических станций, на створах плотин и участках переходов через реки, определение водосборных площадей, производство русловых съемок, устройство водомерных постов и организация наблюдений за уровнями; определение уклонов реки; измерение скоростей течения и направления струй потока. Перечисленные работы не отличаются какой-либо сложностью, однако сознательное, технически грамотное выполнение их требует от исполнителя знания некоторых теоретических вопросов из курса гидрологии.
Близкими для инженера-геодезиста являются вопросы, связанные с определением некоторых главнейших параметров сооружений, например проектной отметки моста, высоты плотины и др. Движущаяся вода обычно перемещает какое-то количество частиц грунта -- наносов. Учет наносов важен при назначении проектных уклонов оросительных и водопроводных каналов, которые в ходе эксплуатации должны обеспечивать неразмываемость и незаиляемость каналов, а также при определении так называемого мертвого объема водохранилища.
Роль и содержание экономических изысканий зависят от вида инженерного сооружения. Например, для промышленных объектов экономические изыскания предназначены: определить экономическую целесообразность размещения сооружения в данном месте с учетом обеспечения его сырьем, топливом, электроэнергией, водой, газом, а также выяснить условия реализации готовой продукции; определить наиболее выгодные пути и средства сообщения внутри района и условия примыкания к сети существующих дорог; установить возможность кооперирования объекта с существующими и строящимися предприятиями; выяснить перспективы расселения рабочих и служащих на период строительства и эксплуатации сооружения.
При проектировании объектов транспорта экономические изыскания дают возможность определить выгоднейший вид транспорта (автомобильный, железнодорожный, водный), установить наиболее рациональное прохождение трассы на местности, размеры грузовых и пассажирских перевозок, определить основные параметры сооружения.
Экономические изыскания при проектировании городов и рабочих поселков ведутся в несколько меньшем объеме, так как отпадает надобность в сборе сведений о сырьевой базе и потребителях продукции. Экономические изыскания на таких объектах должны определить численность населения и перспективы его роста, степень занятости, степень обеспеченности населения жилой площадью, установить степень и перспективы развития промышленности, транспорта, сети культурно-бытовых предприятий; наличие свободных территорий для возведения зданий и организации отдыха трудящихся и др.
Основной состав работ при экономических изысканиях -- это обследования и сбор материалов на район строительства, обработка, систематизация и анализ собранных материалов. Детальный перечень собираемых сведений, естественно, зависит от типа проектируемого сооружения, и в одних случаях (на автомобильных и железных дорогах) он сводится к получению данных о перспективных размерах грузовых и пассажирских перевозок, в других -- к сбору сведений о существующих промышленных предприятиях и их продукции, о возможности хозяйственной и технологической связи с ними, об энергоснабжении, о сырьевых ресурсах района, о путях сообщения, об условиях будущего строительства и подготовки к нему.
Подробный состав экономических изысканий при строительстве основных видов инженерных сооружений устанавливается специальными инструкциями.
Независимо от вида сооружения при экономических изысканиях необходимо выяснить условия обеспечения будущего строительства строительными материалами (цементом, песком, гравием, глиной, бутовым камнем) и элементами сборных конструкций, степень оснащения подрядных организаций механизмами и строительной техникой.
Сбор необходимых экономических данных обычно ведется в государственных плановых органах, министерствах, в статистических управлениях, а также на местах: в местных советах депутатов, в районных организациях, на существующих предприятиях, на транспортных узлах. Экономические сведения должны учитывать перспективы роста промышленного предприятия, роста численности и благосостояния населения городов и поселков, возрастания размеров перевозок по водным и сухим путям.
По характеру экономические изыскания разделяют на проблемные и титульные.
Проблемными называют такой вид экономических изысканий, в которых рассматривается ряд вариантов, различных по направлению, но разрешающих одну общую народнохозяйственную задачу. Они часто ведутся без привязки сооружения к конкретному месту. Для дорог, например, без определения положения дороги и ее конечных пунктов (заданы могут быть лишь взаимосвязываемые экономические районы). При промышленном строительстве необходимость в проблемных изысканиях возникает в случаях проектирования сложных и крупных промышленных комплексов, когда прежде всего должны быть выяснены общие перспективы экономического развития района в целом.
Проблемные изыскания выполняются во внестадийный период, т. е. при составлении ТЭО.
Титульные или объектные экономические изыскания ведутся для проектирования конкретного сооружения -- титула с привязкой его к определенной местности: плотины -- к створу на реке, дороги -- к пунктам примыкания, промышленного или гражданского сооружения -- к выделенному участку территории. Экономические изыскания в этом случае должны охватить не только участок будущего строительства, но и прилегающие районы. Титульные экономические изыскания при двухстадийном проектировании ведутся преимущественно на стадии технического проекта с целью детального и комплексного изучения экономики района.
Для стадии рабочего проектирования экономические изыскания не проводятся и лишь в отдельных случаях здесь могут потребоваться некоторые уточнения ранее выполненных расчетов.
В ходе проектирования инженерных сооружений, особенно транспортных и гидротехнических, естественно, возникает несколько возможных решений проектной задачи, в большей или меньшей степени удовлетворяющих поставленным требованиям. Каждое из таких решений называют вариантом.
Довольно часто при изысканиях возникает от двух до пяти вариантов, а иногда и более. Сравнение таких конкурирующих вариантов позволяет находить наилучшее решение задачи. Привлекать большое число вариантов нецелесообразно, так как в этом случае преимущество одного варианта над другим часто оказывается несущественным, а расчеты по большому числу вариантов удлиняют сроки принятия окончательного решения.
Появление нескольких вариантов возможно как при проблемных, так и при титульных экономических изысканиях. В последнем случае их называют внутриобъектным сравнением вариантов.
Внутриобъектное сравнение вариантов обычно ведется по экономическим и техническим показателям. Экономические показатели варианта отражаются в сметной документации. Подсчет стоимости по каждому варианту ведется с учетом затрат на строительство и последующий период эксплуатации сооружения. При подсчетах стоимости строительства должны учитываться два основных вида затрат:
- а) непосредственно на строительство сооружения или прямые затраты;
- б) на другие работы, обусловленные строительством сооружения, или дополнительные затраты.
Прямые затраты складываются из стоимости рабочей силы, стройматериалов, готовых конструкций, расходов на транспорт, электроэнергию, эксплуатацию строительных машин и др. Они характеризуют, например, стоимость 1 м 3 земляной плотины, 1 пог. км дороги, трубопровода, тоннеля.
Появление дополнительных затрат обусловлено тем, что возводимое сооружение приходит в соприкосновение с окружающей местностью и в той или иной мере воздействует на нее. Например, строительство плотины на реке ведет к образованию водохранилища, в зону распространения которого может попасть множество объектов, требующих их переноса, переустройства или защиты. Часть объектов, таких, как дороги, линии связи, линии электропередач, сельскохозяйственные угодья, при этом целиком утрачиваются. Все это наносит ущерб хозяйству, требует значительных дополнительных денежных затрат.
Размеры дополнительных затрат зависят от вида сооружения. Из приведенного выше примера очевидно, что при строительстве ГЭС дополнительные затраты могут быть весьма значительными. Роль дополнительных затрат при гидротехническом строительстве существенна еще и потому, что величина их в определенной мере влияет на основные параметры сооружения. Действительно, чем больше высота напора, тем больше мощность ГЭС. В то же время с увеличением высоты напора увеличивается, иногда очень резко, площадь затопления и, следовательно, увеличиваются дополнительные затраты. В этом случае только материалы экономических изысканий позволяют выбрать оптимальный вариант проектного напора ГЭС, т.е. одного из главных параметров гидротехнического сооружения.
Дополнительные затраты на других видах сооружений обычно меньше и влияние их на технические параметры сооружений не столь велико.
Список використаної літератури:
- 1. Климов О.Д. Основы инженерных изысканий. М., «Недра», 1974, с. 256.
- 2. Закатов П.С. Инженерная геодезия М., «Недра», 1976, с. 583
- 3. Левчук Г.П. Прикладная геодезия М., «Недра», 1981, с. 438
Инженерные изыскания это особый специальный вид работ, который проводится перед началом любого проектирования под строительство для изучения инженерно-геологических условий в пределах площадки проектируемого сооружения и прилегающей территории. Инженерно-геологические условия - свойства грунтов , гидрогеологические условия, строение геологического разреза, наличие неблагоприятных процессов. После всего этого составляется техническое заключение о возможности инженерно-геологических условий и о возможности строительства в данной местности. Инженерно-геологические изыскания проводятся специализированными организациями.
Все инженерно-геологические изыскания проводятся на основе контракта между заказчиком и исполнителем. Все изыскания проводятся на законодательной основе, для того чтобы проводить изыскания, исполнитель должен получить от заказчика техническое задание, в котором должен быть топографический план той местности, где будет проводиться строительство. Основой всех изысканий является геодезическая карта. Заказчик еще прикладывает разрешение о том, что ему разрешено строить это сооружение на этой территории, потом бумага на право пользования этим участком (землеотвод). Все изыскания начинаются с того, что в Геонадзоре исполнитель получает разрешение проводить изыскания.
К инженерным изысканиям относятся:
Геотехнический контроль;
Обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;
Оценка опасности и риска от природных и техноприродных процессов;
Обоснование мероприятий по инженерной защите территорий;
Локальный мониторинг компонентов окружающей среды;
Геодезические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, кадастровые и другие сопутствующие работы и исследования в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;
Научные исследования в процессе инженерных изысканий для строительства зданий, сооружений и предприятий.
Таким образом, инженерно-геологические изыскания представляют собой комплекс полевых и лабораторных работ, которые проводят с целью изучения инженерно-геологических условий на территории, которая предназначена для строительства. Результатом инженерно-геологических изысканий является исходная информация для проектирования промышленных и гражданских зданий. На инженерно-геологические изыскания выделяется 5-15% стоимости сооружения.
Строительство без инженерно-геологических изысканий ЗАПРЕЩЕНО!
При инженерно-геологических изысканиях изучают климат, рельеф, геологическое строение, свойства горных пород, условия их залегания, химический состав грунтов и подземных вод, геологические процессы. После анализа полученных данных проводят районирование изучаемой территории и выбирают наиболее благоприятный участок для строительства.
Организация изысканий в строительстве
Инженерно-геологические изыскания проводятся специализированными организациями и частными фирмами, которые имеют специальную лицензию на данный вид работ.
В состав инженерно-геологических изысканий входят:
Сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет
Дешифрование космо-, аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения
Маршрутные наблюдения(рекогносцировочное обследование)
Проходка горных выработок
Геофизические исследования
Полевые исследования грунтов
Гидрогеологические исследования
Сейсмологические исследования
Сейсмическое микрорайонирование
Стационарные наблюдения
Лабораторные исследования грунтов и подземных вод
Обследование грунтов оснований существующих зданий и сооружений
Камеральная обработка материалов
Составлении прогноза изменений инженерно-геологических условий
Составление технического отчета
По результатам инженерно-геологических изысканий составляется текстовая часть технического отчета, которая должна содержать: введение, изученность инженерно-геологических условий, физико-географические и техногенные условия, геологическое строение, гидрогеологические условия, свойства грунтов, геологические и инженерно- геологические процессы, инженерно-геологическое районирование и заключение.
После проведения всех работ на этом участке составляется отчет, в котором обязательно должны быть геологические разрезы, таблица физико-механических свойств грунтов, перечень опасных геологических процессов, оценка гидрогеологических условий, должны быть сделаны выводы, где на этой местности можно строить, где нельзя, и даны советы проектировщикам.
Техническое задание на выполнение инженерных изысканий для строительства, как правило, должно содержать следующие сведения и данные:
Наименование объекта;
Вид строительства (новое строительство, реконструкция, расширение, техническое перевооружение, консервация, ликвидация);
Сведения о стадийности (этапе работ), сроках проектирования и строительства;
Характеристику проектируемых и реконструируемых предприятий (геотехнические категории объектов), уровни ответственности зданий и сооружений (по ГОСТ 27751-88);
Характеристику ожидаемых воздействий объектов строительства на природную среду с указанием пределов этих воздействий в пространстве и во времени и воздействий среды на объект в соответствии с требованиями СНиП22-01-95;
Необходимые исходные данные для обоснования мероприятий по рациональному природопользованию и охране природной среды, обеспечению устойчивости проектируемых зданий и сооружений и безопасных условий жизни населения;
Сведения и данные о проектируемых объектах, мероприятиях инженерной защиты территорий, зданий и сооружений в соответствии с требованиями СНиП 2.01.15-90 и СНиП 2.06.15-85, о необходимости санации территории;
Цели и виды инженерных изысканий;
Перечень нормативных документов, в соответствии с требованиями которых необходимо выполнять инженерные изыскания, включая территориальные строительные нормы субъектов Российской Федерации;
Данные о местоположении и границах площадки (площадок) и трассы строительства;
Сведения о ранее выполненных инженерных изысканиях и исследованиях, данные о наблюдавшихся в районе объекта строительства (на площадке, трассе) осложнениях в процессе строительства и эксплуатации сооружений (деформациях и аварийных ситуациях);
Сведения о степени изученности и основные характеристики природных и техногенных условий территории строительства должны быть приведены по материалам и данным государственных федеральных, территориальных и ведомственных фондов.
Дополнительные требования к производству отдельных видов инженерных изысканий, включая отраслевую специфику проектируемого сооружения;
Требования к точности, надежности, достоверности и обеспеченности необходимых данных и характеристик при инженерных изысканиях для строительства;
Сведения о необходимости выполнения исследований в процессе инженерных изысканий;
Требования к оценке опасности и риска от природных и техноприродных процессов;
Требования к составу, срокам, порядку и форме представления изыскательской продукции заказчику;
Требования о составлении и представлении в составе договорной (контактной) документации программы инженерных изысканий на согласование заказчику;
К техническому заданию должны прилагаться графические и текстовые документы, необходимые для организации и проведения инженерных изысканий на соответствующей стадии (этапе) проектирования:
Копии имеющихся топографических карт, инженерно-топографических планов, ситуационных планов (схем) с указанием границ площадок, участков и направлений трасс,генеральных планов (схем) с контурами проектируемых зданий и сооружений, картограммы, копии решений органа местного самоуправления о предварительном согласовании места размещения площадок (трасс) или акта выбора площадки (трассы) строительства, копия решения орагана исполнительной власти субъекта РФ или местного самоуправления о предоставлении земель для проведения изыскательских работ и исследований.
Отдельные виды работ при изысканиях
1. Рекогносцировка инженерно-геологическая - комплекс работ при инженерно- геологических изысканиях на стадии составления предпроектной документации, выполняемой с целью контроля, уточнения и дополнения собранных материалов изысканий прошлых лет, установления и сравнительной оценки инженерно- геологических условий изучаемой территории, составления программы последующих изысканий, установления границ распространения и условий развития опасных геологических процессов .
2. Съемка инженерно-геологическая - комплексный метод получения инженерно- геологической информации, необходимой и достаточной для составления вариантов проектирования.
3. Разведка инженерно-геологическая - комплекс работ при инженерно-геологических изысканиях на участках под проектируемые здания, направленный на получение инженерно-геологической информации, необходимой и достаточной для разработки рабочей документации, включая расчеты подземной части природно-технической системы.
Технические средства изысканий:
Горнопроходнические работы
После инженерно-геологической рекогносцировки, геологической съемки и разведки на изучаемой территории намечают горнопроходнические работы - проведение вскрытия грунтов путем проходки различных горных выработок.
Горные выработки - искусственно созданные в приповерхностной части литосферы полости, используемые для изучения геологического строения территории, отбора образцов, организации наблюдений за режимом подземных вод и экзогенных геологических процессов.
Проводят, чтобы определить строение массива грунтов и отобрать образцы грунта для лабораторных испытаний из слоев, вскрытых бурением пород.
Все буровые скважины делятся на:
Разведочные (описание вскрытых пород);
Технические (отбор горных пород для лабораторных работ, для описания)
Методы бурения:
Механическое бурение (ударно-канатное, шнековое, вибрационное);
Ручное бурение.
Полевые испытания грунтов
Опытные инженерно-геологические (полевые) исследования включают:
Испытание грунтов методов зондирования (динамического и статического);
Испытание грунтов статическими нагрузками (опытные штампы в шурфе).
Опытные гидрогеологические исследования включают:
Определение коэффициента фильтрации грунтов в зоне аэрации методом инфильтрации (методы налива воды в шурфы);
Определение коэффициента фильтрации грунтов в водоносном горизонте методом опытных откачек.
Геофизические методы работ
Геофизические исследования включают:
Работу с одноканальной сейсмической установкой ОСУ- 1;
Электроразведочные работы методом вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ);
К числу самостоятельно выполняемых относятся:
Проходка буровых скважин методом бурения;
Испытание грунтов динамическим зондированием;
Проведение цикла фильтрационных наблюдений.
Для изучения природных условий местности проводятся инженерные изыскания. Они направлены на помощь человеку в его хозяйственной деятельности – освоении новых пространств, строительстве, поиске полезных ископаемых.
Виды изысканий в строительстве
В зависимости от целей, существуют основные виды инженерных изысканий:
геодезические;
геологические;
гидрологические;
геофизические;
экологические;
кадастровые.
Геодезические виды изыскательских работ направлены на изучение земных и строительных поверхностей, корректировку и выравнивание их. Геологические виды применяются для определения разреза пород земной коры. Гидрология изучает поверхностные и подземные воды. Геофизические виды инженерных изысканий предназначены для изучения структуры природных и искусственных материалов с применением определенных приборов - сейсмографов. Они улавливают волны, излучаемые породами и диагностируют полости в грунтах, оползневые процессы, состояние фундаментов. Экологические виды охраняют окружающую среду. Кадастровые изыскания нужны для оформления документов и внесения участков в земельный кадастр.
Существуют специальные виды инженерных изысканий. Они делятся на геотехнические, когда изучаются деформационные характеристики грунтов, поисковые для водоснабжения и разведка залежей полезных ископаемых для строительных работ. Для проектирования объектов различного назначения эффективно применяются такие виды инженерных изысканий как геодезия и геология участка, которые вы можете заказать у нашей компании ООО “ГеоГИС”. У нас есть все необходимое оборудование для качественного проведения изысканий. Также имеются разрешительные документы на проведение работ.
Методы инженерных изысканий
Для исследования грунтов, подземных и поверхностных вод используют:
наземные методы – это бурение шурфов и скважин, динамическое и статическое зондирование, сейсморазведка;
аэрокосмические методы – самые достоверные и популярные, когда изучаются мгновенные снимки из космоса и с беспилотников.
Состав инженерных изысканий
Наиболее часто инженерные изыскания проводятся комплексно. Геологи могут эффективно исследовать участок, заказчик сэкономит на этом значительные средства, так как все солидные фирмы предоставят ему скидки. В состав работ входят геодезия и геология. При необходимости заказывают кадастровые работы и заключение экологов. Последнее – обязательно при введении в эксплуатацию крупных жилых и промышленных объектов.
Виды изыскательских работ в строительстве зависят от целей и пожеланий заказчика. Обычно, это составление геоподосновы с нанесением на нее границ участка, значимых объектов, реперов, ландшафта в определённом масштабе, позволяющем отобразить и вместить все нужное. Далее идут буровые работы. Каким методом бурить, зависит от грунтов, которые предстоит исследовать. Если это рыхлые, слабые породы, к которым относятся пески, глины и их производные, эффективно использовать шнековое бурение. Порода набирается в ленту на стальном столбе. Её легко изучить.
При твёрдых и скальных грунтах применяется колонковое бурение. Бур представлен в виде коронки из твёрдых сплавов или алмаза, позволяющих пробурить скважину на нужную глубину. При плохом доступе к объекту используют динамическое или статическое зондирование. Они проводятся зондом с конусообразным наконечником. Специальный датчик измеряет удельное сопротивление грунтов на конце бура и на его боковой поверхности. Это позволяет дешево и быстро, хотя и не всегда достаточно, исследовать грунт и уровень подземных вод. Если нужно узнать степень уплотнения грунтов, особенно важное при строительстве сооружений со сложной конфигурацией, актуален штамповый метод.
Инженерные изыскания продолжаются в лаборатории. Отобранные при бурении образцы воды и грунта исследуют на состав и свойства. Их подвергают различным испытаниям. Главное – выяснить, какую плотность имеют грунты, какую нагрузку они могут выдержать, как высоко подымаются подземные воды при паводках и дождях.
Результаты инженерных изысканий оформляются в техническом задании, образец которого содержит перечень работ, условия, при которых они проводились, выводы, рекомендации и расчеты. Техническое задание – это документ, гарантирующий качество проведения всех видов работ по инженерным изысканиям. Заказчик, получивший его, будет уверен в том, что фундамент сооружения будет достаточно, но не излишне прочным, а грунтовые воды не затопят весной подвал коттеджа. Кроме того, геологи выберут материал гидроизоляции. Если влажность грунтов высока, разработают дренаж или осушение. При строительстве на слабых или заболоченных грунтах будет рассчитан свайный фундамент.
Все инженерные изыскания проводятся в соответствии с требованиями, изложенным в ГОСТах и СниПах.
Как сделать расчет стоимости инженерных изысканий?
Прежде чем начинать работы или проектировать объект, заказчику нужно определиться с расходами. Сориентироваться в этом вопросе поможет Справочник Базовых Цен на инженерные изыскания. Не стоит думать, что там есть цены на все услуги, соответствующие данному времени. Опытные застройщики понимают, что стоимость работ постоянно меняется в сторону роста, поэтому мониторят ценовую политику инженерных услуг в интернете, а справочник помогает ознакомиться с образованием цены, соответственно категории сложности участка, применяя соответственный коэффициент.
Во-первых, что такое инженерные изыскания?
Под инженерными изысканиями для строительства следует понимать комплексный производственный процесс, в результате которого строительное проектирование обеспечивается исходными данными о природных условиях района или отдельного участка предполагаемого строительства. После выполнения изысканий проектировщик получает:
– топографический план, дающий представление о рельефе территории и существующих коммуникациях;
– инженерно-геологический отчет, включающий геологическое строение района, геоморфологические и гидрогеологические условия площади, состав, состояние и свойства грунтов, прогноз возможных инженерно-геологических и гидрогеологических процессов;
– отчет с экологической оценкой природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, геофизических полей) на участке расположения проектируемого объекта.
Инженерные изыскания – основные виды:
А теперь кратко рассмотрим каждый вид инженерных изысканий:
В процессе проведения инженерно-геологических изысканий изучению подлежат грунты как основание или среда зданий и сооружений, заключенные в них подземные воды, физико-геологические процессы и формы их проявления, а в отдельных случаях грунты как строительный материал.
Объектами изучения инженерно-геодезических изысканий являются рельеф и ситуация в пределах участка строительства, на выбираемой строительной площадке или трассе.
Сейчас огромное внимание уделяется инженерно-экологическим изысканиям . В связи со сложной экологической обстановкой, вопрос экологии стал одним из основных. Что же включает в себя экология?
– радиометрическая съемка площади строительства,
– санитарно-химическое обследование,
– биологическое исследование,
– санитарно-эпидемиологическая экспертиза.
И, наконец, инженерно-метеорологические изыскания. В их состав входит изучение поверхностных вод земли (реки, озера, водохранилища), т.е. скорости течения, расходы, русловые процессы, глубины промерзания, климатологические особенности районов и т.д.
Вышеперечисленные инженерные изыскания относятся к основным, потому, что их проведение необходимо для выбора проектных решений и обоснования разработки проектов практически всех зданий и сооружений независимо от назначения, вида и конструкции.
Ни один проект в настоящее время не может быть грамотно разработан и осуществлен без материалов инженерных изысканий. Инженерные изыскания следует рассматривать как составную и неотъемлемую часть строительного производства.
Инженерные изыскания как необходимость:
Инженерные изыскания являются весьма важной составляющей строительной отрасли, поскольку от их результатов во многом зависит стоимость строительства, а также надёжность и долговечность построенных сооружений. Это утверждение особенно актуально для настоящего времени, когда в силу целого ряда причин возникает необходимость строительства инженерных сооружений среди сложившейся городской застройки, на территориях, которые ранее не были использованы в виду их ограниченной пригодности для строительства. При этом, следует иметь в виду тенденцию проектирования всё более сложных инженерных конструкций, которые требуют более надёжной оценки состояния и свойств основания этих сооружений, в том числе изменение их во времени.
Инженерные изыскания для целей строительства разделяются на геологические изыскания, геодезические изыскания, гидрометеорологические изыскания и экологические изыскания.
Инженерно-геологические изыскания включают в себя изучение грунтов, как среды и основания сооружений, особенности гидрогеологического режима территории строительства, связанного с деятельностью подземных вод, физико-геологических процессов и явлений, яркими представителями которых являются сели, оползни и обвалы, а также карстово-суффозионные процессы и подтопление территории.
Инженерно-геодезические изыскания отображают особенности поверхности территории, предназначенной для строительства, положение подземных и наземных коммуникаций.
Гидрометеорологические изыскания изучают климат территории и особенности существующих открытых водотоков.
Всё большее внимание в последнее время уделяется инженерно-экологическим изысканиям, целью которых является оценка радиологической, санитарно-химической, санитарно-эпидемиологической и биологической безопасности. Следует заметить, что очень часто, особенно вблизи городов и посёлков, т.е. наиболее перспективных для строительства территориях, обнаруживаются различные инфекционные, химические, радиационные и другие виды загрязнения грунтов, несовместимые с жизнью людей. Своевременное обнаружение этих загрязнений позволяет принять необходимые меры по их устранению на стадии строительства и, таким образом, обеспечить безопасную жизнь и работу людей на этих территориях.
Одной из сложнейших задач строительства новых сооружений в пределах городской застройки является сохранение целостности построенных ранее сооружений и, в особенности, исторических зданий: в соответствии с действующими нормативными документами деформация (осадка, сдвиг) этих зданий, в процессе строительства и эксплуатации нового сооружения не должна превышать первых миллиметров. Такие деформации возможны при раскрытии котлована, строящегося здания, изменении уровня подземных вод, связанного с откачкой воды из этого котлована в процессе строительства, или подпора подземного потока в результате его перекрытия противофильтрационными сооружениями в котловане и т.п. Прогноз всех этих явлений и, как следствие, возможных деформаций существующего здания и обоснования проектных решений, обеспечивающих безаварийное сосуществование старого и нового сооружений, также задача инженерных изысканий.
По результатам выполненных инженерно-геологических изысканий при необходимости строится математическая модель пространственного напряженно-деформированного состояния грунтов основания c учетом этапов возведения проектируемых сооружений. По данным моделирования уточняется зона влияния проектируемого котлована и возводимых в нем сооружений, определяются величины возможных при этом деформаций в различных точках проектируемого котлована, осадки и прогибы фундаментов, влияние строительства на расположенные рядом здания.
Ещё одной особенностью современного строительства можно считать максимально возможное переустройство, как правило, расширение, надстройка существующих зданий и сооружений. Проектному решению такого переустройства должна предшествовать оценка работоспособности существующей конструкции и несущей способности фундамента существующего сооружения, которая обусловлена состоянием и свойствами грунтов, на которых оно построено. Очевидно, что для решения такой задачи привлекаются методы инженерных изысканий.
