Инженерно-геологические изыскания: что это и зачем нужны при строительстве

Инженерно-геологические изыскания — вид инженерных изысканий, который изучает природные условия участка: состав грунта, глубину залегания подземных вод, рельеф и другие особенности территории будущей застройки.

Что такое инженерно-геологические изыскания

Это комплекс полевых, лабораторных и камеральных работ, которые позволяют получить сведения о грунтах строительной площадки.

Специалисты бурят скважины, отбирают пробы грунта и подземных вод, а затем передают материалы в лабораторию. Там определяют плотность, влажность, прочность и другие характеристики образцов.

Изыскания проводятся до начала работы над проектом, поскольку инженеру необходимо понимать, с каким грунтом предстоит иметь дело, ещё до подготовки первого чертежа будущего здания.

Смежные направления, геодезические и экологические исследования, дополняют общую картину. Однако именно данные о грунте определяют тип фундамента и глубину его заложения.

Свойства грунта могут различаться даже в пределах одного участка. Глина ведёт себя иначе, чем песок или суглинок, а под тонким плодородным слоем могут находиться линзы слабой породы. Такие особенности выявляет только полноценное исследование, а не визуальный осмотр площадки.

Разные породы требуют разного подхода к изучению. Песчаные и глинистые слои относительно предсказуемы, а торфяники, плывуны или многолетнемёрзлые породы способны создать дополнительные риски.

В районах со сложной геологией количество скважин увеличивают, чтобы исключить вероятность пропуска слабого слоя между двумя точками бурения.

Для чего нужны инженерные изыскания

Главная цель исследования участка — собрать данные, достаточные для безопасного и экономически обоснованного проектирования.

Основные задачи инженерно-геологических изысканий:

• определить состав и физические свойства грунта на разной глубине;
• оценить уровень грунтовых вод и их влияние на будущий фундамент;
• выявить опасные природные процессы: оползни, карст, просадочность и пучение;
• спрогнозировать изменение территории после строительства новых объектов.

Изучение строения участка позволяет обнаружить риски, которые не видны на поверхности. Например, просадочный грунт может выдерживать нагрузку в сухую погоду, но терять прочность при намокании.

Без предварительного исследования такую особенность сложно обнаружить. Последствием могут стать неравномерная осадка фундамента и трещины в стенах уже построенного здания.

Состав работ и этапы проведения

Инженерно-геологические изыскания разделяют на три основных этапа:

1. полевые работы;
2. лабораторные исследования;
3. камеральная обработка данных.

Итоговый объём и стоимость работ зависят от площади участка, этажности будущего здания, уровня ответственности сооружения и сложности геологических условий.

Для крупных промышленных объектов разрабатывается отдельная программа. Для частного дома обычно достаточно типового количества скважин, если участок не относится к территории со сложными геологическими условиями.

Сезон также может влиять на проведение полевых работ. Зимой промёрзший слой затрудняет бурение и способен повлиять на данные о влажности грунта.

При необходимости бурение выполняют и зимой, но результаты анализируют с учётом температуры и глубины сезонного промерзания.

Полевой этап

Полевой этап начинается с осмотра площадки и составления программы работ. Затем на участке бурят скважины, чтобы изучить геологический разрез на необходимой глубине.

Из разных слоёв отбирают образцы грунта и воды. Количество и расположение скважин определяют с учётом площади территории, этажности объекта и сложности условий. Для неоднородных площадок сеть точек делают более плотной.

Лабораторный этап

Лабораторный анализ включает определение физических и механических свойств грунта:

• плотности;
• влажности;
• гранулометрического состава;
• прочности на сдвиг;
• сжимаемости под нагрузкой.

Дополнительно исследуют химические свойства подземных вод. Эти данные особенно важны для объектов с подземной частью, поскольку агрессивные воды могут разрушать бетон и металлическую арматуру.

Камеральный этап

На камеральном этапе инженер сверяет данные разных скважин, выявляет противоречия и при необходимости назначает дополнительное обследование проблемной части участка.

Результаты полевых и лабораторных работ объединяют в технический отчёт. Специалисты строят геологические разрезы и карты, рассчитывают несущую способность грунта и подготавливают рекомендации по устройству фундамента.

Именно на этом этапе разрозненные показатели превращаются в конкретные технические решения для будущего строительства.

Результаты геологического исследования участка

По итогам изысканий заказчик получает технический отчёт, который включает:

• геологический разрез и карту участка;
• физико-механические характеристики каждого слоя грунта;
• уровень и химические свойства подземных вод;
• оценку опасных природных процессов;
• технические рекомендации по фундаменту и заглублению здания.

Эти результаты нужны проектировщику и застройщику. Без достаточных исходных данных проектная документация может не пройти экспертизу.

Чем подробнее исследован участок, тем ниже риск ошибки при выборе фундамента. Переделка строительных конструкций обычно обходится дороже, чем полноценные изыскания на начальном этапе.

Срок действия результатов

Нормативные документы не устанавливают единого срока действия всех результатов изысканий. При оценке актуальности учитывают дату проведения работ, степень освоенности территории и изменения, произошедшие на участке.

В качестве ориентира используются положения СП 47.13330.2016. Данные могут потребовать актуализации, если после выполнения работ рядом появились новые объекты, изменился рельеф или уровень грунтовых вод.

Сведения о геологическом строении и сейсмических условиях меняются медленнее, чем состояние застройки или гидрогеологическая обстановка.

Если исходные данные устарели, дополнительное исследование можно провести только для изменившейся части участка.

Нормативная документация

Проведение инженерно-геологических изысканий регулируется следующими документами:

• Градостроительный кодекс РФ, статья 47. Устанавливает требования к выполнению инженерных изысканий перед строительством и реконструкцией.
• СП 47.13330.2016. Общий свод правил для инженерных изысканий.
• СП 446.1325800.2019. Определяет требования к инженерно-геологическим изысканиям для строительства.
• Постановление Правительства РФ от 19.01.2006 № 20. Определяет перечень видов инженерных изысканий.

Вопросы и ответы

Можно ли начинать строительство без инженерно-геологических изысканий?

Для объектов капитального строительства инженерные изыскания являются частью подготовки проектной документации. Без достоверных сведений о грунтах невозможно обоснованно выбрать фундамент и подтвердить безопасность проектных решений.

Сколько времени занимают работы?

Срок зависит от площади территории, количества скважин и сложности геологических условий. Исследование небольшого участка может занять несколько дней, а крупного объекта — несколько недель.

Что будет, если проигнорировать результаты исследования?

Неправильно подобранный фундамент может привести к трещинам, неравномерной осадке и повреждению конструкций здания.

Нужно ли повторно изучать участок, если изыскания проводились давно?

Да, если данные утратили актуальность или условия территории изменились: рядом появились новые объекты, изменился рельеф или уровень грунтовых вод.

В чём разница между инженерными изысканиями и обычной проверкой грунта?

Инженерно-геологические изыскания учитывают нагрузку будущего здания, глубину промерзания, подземные воды и полный геологический разрез участка. Обычная проверка верхнего слоя почвы таких сведений не даёт.