Доклад на тему:
«Инженерно-геологические изыскания»

1. ВВЕДЕНИЕ

Инженерно-геологические изыскания – это один из видов инженерных изысканий, которые согласно Градостроительному кодексу, статья 47, обязательно нужно производить перед подготовкой проектной документации на строительство объектов.

Инженерно-геологические изыскания представляют собой целый комплекс работ, направленных на изучение инженерно-геологических условий участка, отведенного под строительство. При этом учитывается стратиграфия, тектоника, литология и физико-геологические явления. Геологические изыскания являются обязательными для обоснования документации по проекту, инвестиций и не зависят от масштабов и важности объекта строительства. Исследования проводят на ранних стадиях проектирования. Результат инженерно геологических изысканий – один из наиболее важных факторов, влияющих на выбор оптимального проектного решения для обустройства фундамента и даже здания в целом. Своевременно проведенное геологическое исследование в дальнейшем поможет избежать проблем при эксплуатации сооружений: оседания грунта, появления в стенах и фундаменте трещин.

Проводят следующие виды инженерных изысканий для строительства:

• Инженерно-геологические изыскания. Они дают возможность учесть особенности проектируемого объекта, определить тип фундамента и его оптимальный уровень, прочность несущих конструкций. Такие изыскания проводятся, когда нужно комплексно изучить геологические условия района строительства: рельеф, геологические строения, состав и свойства грунтов.
• Инженерно-геодезические исследования. Обязательной частью этого вида геологического исследования является геодезическая съемка, которая проводится на месте будущего строительства и способствует точному определению местоположения проектируемого здания. Во время данных инженерных изысканий составляются прогноз изменения рельефа местности и рекомендации для учета геофизических особенностей участка. Применение современных технологий в строительстве позволяет возводить объекты в любой геологической зоне. Однако, чтобы составить точный прогноз изменения грунта и разработать план преодоления возможных негативных условий, которые могут повлиять на застройку, нужно их подробно изучить.
• Инженерно-экологические исследования. Их проводят, чтобы обосновать экологию строительства. Данный вид инженерных работ помогает предотвратить негативное влияние стройки на окружающую среду, свести к минимуму социальные и экономические последствия. Благодаря исследованиям появляется возможность сохранить оптимальные условия для жизни людей в районе строительства. Результат исследований используется во время подготовки пакета документов, подтверждающих экологическую безопасность всех строительно-монтажных работ и материалов. Экологические изыскания для строительства позволяют определить степень загрязнения окружающей среды на участке застройки. Полученные данные влияют на стоимость жилья или другого объекта в районе исследований.
• Результаты геологических исследований предоставляются заказчику в виде отчета, оформленного в соответствие с требованиями государственных стандартов МинСстроя России. Технический отчет состоит из графической части и различных приложений и может быть выполнен как в бумажном, так и в цифровом вариантах.

Нормативно-правовая база

Проведение инженерно-геологических изысканий осуществляется в рамках требований следующих нормативно-правовых актов:

• Постановление Правительства РФ от 19 января 2006 г. № 20 «Об инженерных изысканиях для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции объектов капитального строительства»;
• СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»;
• СП 446.1325800.2019 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ».

Цель инженерно-геологических изысканий

Цель проведения инженерно-геологических изысканий – изучение условия территории с точки зрения геологии и прогноз возможных изменений при взаимодействии проектируемых объектов с геологической средой. Все это позволяет обосновать возможность строительства на той или иной территории.

Задачи изыскательных работ для строительства

Инженерные изыскания для строительства позволяют узнать необходимую информацию о составе, характеристиках, глубине промерзания грунта и залегании грунтовых вод. Кроме того, выполнение инженерно-геологических изысканий позволяет решить следующие задачи:

1. подготовить развитую геодезическую сеть под строительство;
2. обновить масштабные планы и топографические схемы;
3. подготовить план местности в графическом и цифровом вариантах;
4. собрать, обработать и проанализировать имеющиеся данные об объекте;
5. оценить участок, выполнить необходимые замеры;
6. обработать полученную информацию, составить рабочие ведомости, выводы и отчеты.

Термины и определения

геологический процесс: Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием природных факторов.

геологическая среда: Верхняя часть литосферы, представляющая собой многокомпонентную динамическую систему (горные породы, подземные воды, газы, физические поля - тепловые, гравитационные, электромагнитные, сейсмические).

гидрологический режим: Совокупность закономерно повторяющихся изменений состояния водного объекта (в том числе изменений уровня и расхода воды, ледовых явлений, температуры воды, количества и состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и концентрации растворенных веществ), присущих ему и отличающих его от других водных объектов.

инженерно-геологические условия: Совокупность характеристик компонентов геологической среды, влияющих на инженерные изыскания и условия проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений: рельеф; геологическое строение грунтового массива (состав и состояние грунтов, условия их залегания и свойства); гидрогеологические условия; геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

инженерно-геологический процесс: Изменение состояния компонентов геологической среды во времени и в пространстве под воздействием техногенных факторов.

Термины и определения

карта инженерно-геологических условий: Отображение на топографическом плане (карте) в цифровой, графической и иных формах компонентов геологической среды (с указанием их характеристик), оказывающих влияние на условия проектирования, строительства, а также на эксплуатацию объектов капитального строительства.

карта инженерно-геологического районирования: Отображение на топографическом плане (карте) выделенных таксономических единиц (регионов, областей, районов, подрайонов, участков, зон, подзон, провинций), обладающих некоторыми общими инженерно-геологическими признаками.

категории сложности инженерно-геологических условий: Классификация геологической среды по совокупности факторов инженерно-геологических условий, определяющих сложность изучения исследуемой территории и выполнение различного состава и объемов инженерно-геологических работ, необходимых для решения задач градостроительной деятельности.

ключевой участок: Участок территории, на котором выполняются инженерные изыскания, с характерными природными условиями и техногенными воздействиями, выбранный для проведения комплексных детальных исследований для экстраполяции полученных данных на всю изучаемую площадь (или на ее часть).

2. СОСТАВ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

В состав геологических изысканий для строительства входит:

• сбор, изучение и обобщение архивных материалов геологических исследований, ранее проводившихся на участке будущей застройки;
• геология площадки;
• определение химического состава подземных вод и характеристик грунтов;
• исследование возможного негативного влияния геологических процессов на проектируемый объект;
• полевые исследования грунтов;
• лабораторные исследования грунтов;
• геофизические исследования;
• обследование грунта оснований уже существующих на площадке объектов;
• составление прогноза изменений геологических условий;
• камеральная обработка данных, полученных в результате геологических изысканий, составление технического отчета.

Инженерно-геологические исследования могут проводиться самыми разными методами, среди которых: прокладка скважин и шурфов, испытания при помощи свай, пассиометров, статических нагрузок, зондирование.

В состав инженерно-геологических изысканий входят:

• Сбор и изучение материалов изысканий прошлых лет и определение возможности их использования;
• Дешифрирование космоснимков;
• Рекогносцировочное обследование площади строительства;
• Проходка и опробование инженерно-геологических выработок;
• Инженерно-геофизические, гидрологические, инженерно-геокриологические исследования;
• Полевые и лабораторные исследования грунтов, подземных и поверхностных вод;
• Изучение опасных геологических и инженерно-геологических процессов с разработкой рекомендаций по инженерной защите территории;
• Сейсмологические и сейсмотектонические исследования;
• Инженерно-геологическая (инженерно-геокриологическая) съемка;
• Разработка прогноза изменений инженерно-геологических условий;
• Камеральная обработка материалов и составление технического отчета.

ИГИ могут проводиться для разных целей. Инженерно-геологические изыскания для подготовки документов территориального планирования, документации по планировке территории и выбора площадок строительства (обоснования инвестиций) должны обеспечивать получение сведений об инженерно-геологических условиях территории для принятия решений о функциональном назначении территорий, для их устойчивого развития, сохранения окружающей среды, создания условий для инвестиций, планировки территории, установления границ земельных участков, защиты территорий от чрезвычайных ситуаций и составления прогноза изменения инженерно-геологических условий. Такие инженерно-геологические изыскания состоят из:

• изучения материалов изысканий прошлых лет и оценка возможности их использования;
• дешифрирования космоснимков;
• рекогносцировочного обследования при необходимости;
• анализа сейсмичности и сейсмотектонических условий.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

Выполнение ИГИ, как и других видов изысканий, должно проводиться соответственно требованиям законодательства. Для особых с точки зрения их геологического строения территорий разработаны отдельные своды правил, которые должны соблюдаться при проведении ИГИ. Например, СП 448.1325800.2019 Инженерные изыскания для строительства в районах распространения просадочных грунтов.

Как и другие виды инженерных изысканий, инженерно-геологические изыскания проводятся в соответствии с заданием на изыскания и программой, утверждённой застройщиком. Задание и программа ИГИ должны соответствовать требованиям СП 47.13330.2016. В программе даются состав и объемы ИГИ на основе задания заказчика, исходя из вида градостроительной деятельности, сведений об объекте, этапа выполнения инженерных изысканий, площади территории, степени ее изученности и сложности инженерно-геологических условий. На основе программы впоследствии выполняется контроль проведенных ИГИ и приемка материала заказчиком.

Средства измерений, используемые при выполнении инженерно-геологических изысканий, должны быть поверены (калиброваны); измерения следует выполнять с соблюдением аттестованных методик. Лица и организации, которые проводят ИГИ, обязаны проводить учет средств измерений, подлежащих поверке.

Инженерно-геологические изыскания для подготовки проектной документации объектов капитального строительства выполняют в один или два этапа. Если данных достаточно, то инженерно-геологические изыскания проводятся в один этап. Второй этап необходим в следующих случаях:

• Недостаточная изученность инженерно-геологических условий территории и факторов техногенного воздействия;
• Отсутствуют другие важные материалы для принятия решений и составления прогнозов.

4. КОГДА ПРОВОДЯТ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ?

Инженерно-геологические изыскания при строительстве проводят при:

• строительстве зданий и сооружений повышенного уровня ответственности;
• строительстве в сложных инженерно-геологических условиях, в условиях стесненной городской застройки;
• необходимости мониторинга подземных вод и геологических процессов;
• риске повреждений рядом находящихся зданий и сооружений, других осложнений, выявленных в ходе строительства и т.д.

Инженерно-геологические изыскания для реконструкции зданий и сооружений нужны для получения материалов и данных, необходимых для разработки проектной документации на реконструкцию, в том числе мероприятий инженерной защиты объекта строительства.

Провести инженерно-геологические изыскания Вам помогут специалисты ЭкоПромЦентра. Мы имеем собственную лабораторию, что позволяет контролировать надлежащее выполнение всех этапов изысканий.

Когда необходимо проводить инженерно-геологические изыскания

Такие работы выполняют для решения таких задач, как:

• сбор, обработка, анализ данных об объекте;
• общая оценка участка, проведение изысканий;
• выполнение обследования существующего здания;
• подготовка изысканий про проектировании здания или сооружения.

При выполнении инженерно-геологических изысканий для строительства, собирают полные данные о составе и свойствах грунта, глубине промерзания, характеристиках грунтовых вод.

5. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

Выделяют три основных этапа инженерно-геологических изысканий: предпроект, проект и рабочая документация. Каждый из них имеет собственные отличия. Они заключаются в параметрах работ, сроках их проведения, финансовых и трудовых затратах.

Предпроект

Предварительная стадия, в ходе которой определяются параметры проведения изысканий. Инженеры подготавливают технико-экономическое обоснование, содержащее сведения касательно:

• целесообразности проведения изысканий;
• объема затрат, связанных с использованием техники, забором проб, лабораторными исследованиями;
• транспортной доступности объекта;
• специфики проведения исследований;
• документ формируется на основе ТЗ от клиента.

При выполнении инженерно-геологических изысканий для строительства, собирают полные данные о составе и свойствах грунта, глубине промерзания, характеристиках грунтовых вод.

Проект

Второй этап инженерно-геологических изысканий. В работу включаются профильная техника и опытные мастера. Выполняется широкий спектр действий.

• Выезд на объект. Специалисты прибывают на участок, осуществляют его осмотр. Производится фотосъемка, определяются места для скважин. Особенности объекта, выявленные при визуальном осмотре, протоколируются. Впоследствии они отражаются в отчете.
• Бурение скважин. На объект прибывает буровая установка. Она подготавливает скважины нужной глубины в местах, указанных специалистами.
• Забор проб. Инженеры отбирают пробы, определяют глубину залегания воды и различных грунтов.

Пробы почвы отправляются в лабораторию, где тщательно изучаются.

Рабочая документация

Третья стадия инженерно-геологических изысканий. Специалисты компонуют сведения, полученные в результате исследований. Формируются геологические разрезы, подготавливаются экспертные заключения. Отчет об изысканиях содержит подробные рекомендации, связанные с выбором фундамента и гидроизоляции.

Инженерно-геологические изыскания проводятся с целью получения информации о геологических условиях и особенностях участка, предназначенного для строительства или реконструкции объектов. Они помогают определить состав, состояние и свойства грунтов, наличие и глубину залегания грунтовых вод, а также выявить опасные геологические процессы (оползни, карстовые явления, подтопление и др.).

Проведение таких изысканий позволяет:

Оценить возможность строительства на конкретном участке: определить допустимые нагрузки на грунт, выбрать наиболее подходящие строительные материалы и технологии.

Определить необходимость проведения дополнительных мероприятий для обеспечения устойчивости и безопасности зданий и сооружений (например, укрепление грунтов, устройство свайных фундаментов, создание противооползневых и дренажных систем).

Разработать рекомендации по проведению мониторинга геологической среды в процессе строительства и эксплуатации объектов.

Сформировать базу данных о геологии участка, которая может быть полезна для проектирования, строительства и последующей эксплуатации зданий и сооружений.

Геологические изыскания - это комплекс исследований, направленных на изучение геологических условий и оценку возможных рисков при строительстве или реконструкции объектов. В ходе изысканий проводятся работы по изучению состава, состояния и свойств грунтов, гидрогеологических условий, а также выявляются возможные опасности, связанные с геологическими процессами. На основании полученных данных разрабатываются рекомендации по выбору оптимального места для строительства, определению нагрузок на фундамент, выбору материалов и технологий, а также по проведению мониторинга в процессе эксплуатации объекта.

6. 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.

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.

7. 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.

Анализ проводят для выбора правильного типа фундамента, который не деформируется при взаимодействии с почвой.

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.

8. 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.

9. ОТЧЕТ

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). Возможные причины негативного исхода: расхождение описанных результатов с фактическими, несоответствие общим требованиям и стандартам.

Порядок проведения работ

Инженерно-геологические изыскания для строительства проходят в 4 этапа:

1. Подготовительный (согласование задания, изучение архивов и справок об участке, визуальный осмотр).
2. Полевой (бурение скважин, отбор образцов, штамповые испытания грунта, статическое или динамическое зондирование, геофизические, гидрологические исследования).
3. Лабораторный (анализ механических, физических и химических свойств почвы, воды).
4. 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:

1. предпроектной документации;
2. проекта;
3. 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.