Инженерно-геологические изыскания

Проведение инженерно-геологических изысканий связано с необходимостью формирования соответствующем модели, принятия решений в плане особенностей конструкций и их планировки, подбора оптимального типа фундамента. Такие исследования дают возможность оценить опасные процессы, получить сведения для создания инженерной защитной системы, мер по охране природы.

Геологические изыскания

Основное понятие

Перед началом капитального строительства в целях определения площадки для объекта осуществляются исследования, направленные на получение данных о существующих условиях на территории (акватории). Их итоги служат основой для документального обоснования планировки участка, выявления зон с ограничениями из-за опасных геологических процессов.

Основными понятиями в процессе изысканий являются:

  1. Карта по инженерно-геологическим условиям – топографический план, изображающий основные компоненты среды и их параметры;
  2. Карта районирования – план зон с общими характеристиками;
  3. Степень сложности существующих условий – классификация среды по сложности составу исследовательской деятельности;
  4. Условия инженерного и геологического характера – совокупность соответствующих характеристик среды, определяющих особенности проектировочного процесса, возведения и использования объекта;
  5. Процессы и корректировки – происходящие в компонентах изменения;
  6. Прогноз вероятных изменений – предполагаемые корректировки условий;
  7. Режим подземных вод – смена состава, температуры и прочих критериев;
  8. Усложненные природные условия – наличие факторов, оказывающих негативное влияние.

Объем и суть обследований определяется в программе, составленной по заданию и прилагаемым материалам. При этом учитывается ряд факторов, включая особенности объекта планирования (его тип, предназначение, габариты), местоположение, сложность существующих условий, застроенность участка и степень изученности района. Требования к комплексным обследованиям и работам указаны в нормативной документации.

Порядок проведения работ

Инженерные геотехнические и геологические обследования включают:

  1. Подбор сведений, анализ материалов, собранных в предыдущие годы;
  2. Анализ космических и аэроснимков;
  3. Специализированную съемку;
  4. Проходку (для горных выработок);
  5. Обследования геофизического и геокриологического характера, сейсмологические и сейсмотектонические исследования;
  6. Изучение грунтов;
  7. Гидрогеологические обследования;
  8. Изучение подземной воды и грунта в лаборатории;
  9. Изучение геологических компонентов.

Все полученные данные обрабатываются для формирования технического отчета.

Материалы прошлых лет

Данные за предыдущие периоды необходимо оценить на предмет достоверности и актуальности. При получении дополнительных сведений, они также обрабатываются на первоначальной стадии исследований. Результаты обследований сторонних организаций используются с учетом законодательства.

В материалах должны содержаться ссылки на источники сведений и методики их получения. В случае превышения срока давности по материалам, выполняются контрольные действия, способные подтвердить пригодность данных.

Собранные сведения служат основой для формулировки рабочей гипотезы по существующим условиям конкретной зоны, определяется категория сложности, наличие опасных процессов, особых грунтов. Разрабатывается план осуществления изыскательских работ, их методы и объемы.

Инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания

Действия, выполняемые для создания проекта, проводятся для получения сведений по текущим условиям, обоснования планировки постройки, оценки опасных факторов, техногенных явлений, проектирования защиты.

В задание на осуществление изысканий включаются данные о:

  1. Предполагаемой нагрузке на фундамент и его разновидности;
  2. Глубине заложения основания, подземных элементов сооружений;
  3. Этажности и высоте будущей постройки;
  4. Взаимодействии строения с основанием;
  5. Потенциальной смене условий при возведении и эксплуатации строения;
  6. Оценке рисков опасных явлений, включая сейсмичность;
  7. Ситуационной схеме с отображением контуров участков, направленности трасс.
Инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания

В программе также учитываются воздействия проектируемого сооружения на природную среду, габариты сооружений, сведения о предыдущих обследованиях.

Проходка и опробование выработок

Горные выработки бывают двух типов. Первый – скважины, второй – открытые объекты в виде шурфов, канав, расчисток. Скважины могут быть:

Инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания
  1. Разведочными – для сбора образцов в целях лабораторного изучения грунтов, геофизических обследований, получение гидрогеологических сведений;
  2. Техническими – для сбора образцов монолитных грунтов и определения их параметров;
  3. Зондировочными – без сбора проб для уточнения мощности мерзлых и некоторых иных грунтов.

Подбор варианта горной выработки, типа бурения скважины осуществляется с учетом их назначения, состояния грунта, состава, прочности пород, присутствия подземных вод. Способ проходки должен обеспечивать решение существующих задач. Описание грунтов выполняется по требованиям государственных стандартов.

Инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания

При бурении скважин особое внимание уделяется точности выявления границ между разными видами грунта. Шнековая и вибрационная технологии бурения используются при обустройстве скважин разведочного типа. Для этого нужно отдельное обоснование в программе, как и для методики исследования мерзлых, специфических грунтов. Для сбора образцов ненарушенного сложения применяют методики, позволяющие собирать соответствующие пробы.

Объем образцов должен позволять разделить их на геологические элементы. Количество определяется требованиями статистического анализа и ГОСТ. Проходка считается «скрытым» типом работ, ее выполнение подтверждают акт, фотоматериалы, сами образцы.

Изучение свойств грунтов и анализ подземных вод

В лаборатории грунты исследуют для уточнения его разновидности, основных параметров, однородности в глубину и по площади. Проводится отделение геологических компонентов, прогнозируется смена параметров и состояния во время строительных работ, использования объекта. Все необходимые показатели указываются в программе исследований.

Объем и суть таких работ определяются свойствами грунта, его пространственной изменчивостью, назначением работ, типом будущей постройки, стадией исследований. В программе может прописываться конкретная система и объем лабораторного изучения. Порядок отбора проб и их хранения регламентируется ГОСТ.

Если отобрать образцы грунта с ненарушенной структурой невозможно, разрешается нарушать структуру в процессе испытаний. При этом моделируется природный грунт с определенной степенью влажности и прочими свойствами. Способ исследований определен в государственных стандартах.

Осуществление гидрогеологических обследований предусмотрено в комплексе с остальными видами изыскательской деятельности. В рамках планирования учитываются требования к составу собираемой информации. Исследования линейных объектов производятся  на участках с индивидуальным проектированием.

Когда гидрогеологические условия способны оказать решающее влияние на подбор проектных решений, выполняются работы опытно-фильтрационного характера. В остальных случаях фильтрационные критерии учитываются на основании справочных сведений и итогов исследований в лаборатории.

Обязательным этапом проведения откачки является гидрохимическое тестирование скважины. Количество собираемых проб определяется целями обследования, длительностью откачки. Для простых гидрохимических условий достаточно трех проб, в отношении которых производится стандартный анализ. В осложненных условиях число проб обусловлено программой. В ходе осуществления работ этот параметр может корректироваться.

Химический состав воды (поверхностной и грунтовой), вытяжек из грунтов определяется в лаборатории. Исследования позволяют оценивать степень агрессивного влияния в отношении подземных конструкций из выбранных материалов, воздействие на процессы геологического характера, определить ареал загрязненности воды и ее источники.

В лаборатории исследуются водные пробы, собранные при проходке выработок и наблюдениях маршрутного типа. Правила хранения, перевозки, отбора проб указаны в ГОСТ.

Химический состав воды оценивается в рамках стандартного анализа. Специальный химический или полный анализ осуществляется в целях уточнения гидрохимических данных. Для этого нужно отдельное обоснование в программе.

Технический отчет: особенности, правила, содержание

Итоги всех проведенных обследований служат основой для формирования отчета, который включает ряд разделов.

Во введении поясняются причины производства обследования, перечисляются ключевые цели, прописывается расположение площадки или района. Сюда же включаются сведения по объекту проектирования, объемы и разновидности проведенных обследований, их сроки, методы осуществления работ, их исполнители. По отдельности указываются допущенные отступления от программных положений, их причины.

Частью данного раздела является описание изученности района в с инженерной и геологической точек зрения, проводимых раньше обследований и их границ, назначения, исполнителей, сроков осуществления. Указываются ключевые итоги работ и объясняется возможность применения  сведений для определения существующих условий.

Сюда же вносится информация о физических, техногенных, географических особенностях района, которые могут послужить основой для выбора решений в части строительного освоения. Это нюансы геоморфологического типа, рельефные и климатические особенности, нагрузки техногенного характера, гидрографические нюансы.

Отдельная часть посвящается геологическим параметрам грунта: особенностям залегания, наличию стратиграфических и генетических систем, петрографическим и литологическим параметрам определенных слоев по генотипам, устройству и неотектоническим критериям, параметрам состояния, составу основных форм грунта, его изменчивости.

В части, посвященной гидрогеологическим особенностям, описываются критерии водоносных горизонтов, способных повлиять на возведение построек, их использование. Прописывается расположение подземной воды, параметры залегания, источники питания.

По дополнительному заданию, предоставленному заказчиком либо поступившему от застройщика, определяется состояние имеющихся построек, сведения об эффективности их защиты в инженерном плане, прогнозируется развитие ключевых процессов на фоне взаимодействия между будущей постройкой и геологической средой.

Раздел районирования тоже заполняется по предоставленному заданию. Его основой служат итоги инженерной съемки. Здесь прописываются обоснование и параметры таксонов, нанесенных на карту. Для зон, где присутствуют многолетние мерзлые грунты, осуществляется геокриологическое исследование по районам. Его итоги отражаются в документе вместе с рекомендациями по поводу освоения.

В последней части формулируется заключение. Это вывод по итогам проведенных обследований, рекомендованные меры для решений в сфере проектирования. Приводятся также списки материалов, которые использовались при формировании документа.

К отчету прилагается графическая составляющая в виде:

  1. Общей карты фактических сведений относительно отдельного строения либо конкретных частей сооружений. Здесь указываются контуры на базе генплана заказчика либо застройщика;
  2. Карты ИГ-условий с параметрами таксонов;
  3. Карты районирования (если предусмотрено заданием);
  4. Схемы ИГ-разрезов, включая созданные на основании материалов за предыдущие годы и прочих источников;
  5. Колонок с описанием выработок, составленные на базе нынешних и предыдущих обследований;
  6. ИГ-разрезы для участков по отдельности либо для совокупности будущих сооружений. Здесь указываются контуры и подземные элементы;
  7. Графиков по зондированию, итогов обработки обследований грунта в полевых условиях, фильтрационных действий, графиков геофизического характера и разрезов, данных наблюдений по стационарным методам, прочие графические материалы, собранные в ходе осуществления работ;
  8. Специализированных карт по нагрузке техногенного характера и особенностям использования территории (если необходимо).
Инженерно-геологический разрез
Инженерно-геологический разрез

Для трасс по объектам линейной формы определяются профили продольного формата, на них наносятся ИГ- параметры. Для участков с индивидуальным проектированием составляются отдельные паспорта сооружений. При этом описания по геологическим выработкам, которые учтены в профилях, не прикладываются. Графическая документация составляется и оформляется по требованиям ГОСТ.

Существует также ряд текстовых приложений. Это описание задания, составленная программа действий, данные о допуска и сертификации. Сюда же входят графики по данным о параметрах грунтов, изученных в лаборатории. То же самое относится к химической компоновке подземной воды, итогам статанализа информации по итогам предыдущих обследований и прочим сведениям. В текстовые приложения входят таблицы, составленные по итогам изучения грунта в полевых условиях, в рамках геофизического изучения, мониторинга и остальных действий, которые реально были проведены. Описываются точки для наблюдения либо их итоги, вносятся каталоги с указанием отметок выработок, точек статического зондирования . По мере надобности в раздел включаются другие данные.

ООО «Геодата»