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.
Инженерные изыскания - комплекс работ, проводимых для получения сведений, необходимых для выбора экономически целесообразного и технически обоснованного местоположения сооружения, для решения основных вопросов, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией сооружений.
Изыскания делятся: на предварительные на стадии технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономического расчета (ТЭР); на стадии проекта; на стадии рабочей документации.
Кроме того, изыскания делят на экономические и технические.
Экономические изыскания предшествуют техническим, определяют экономическую целесообразность строительства сооружения в данном месте с учетом обеспечения сырьем, строительными материалами, транспортом, энергией, рабочей силой и т. п. Изыскания технические выполняют, чтобы получить сведения о природных условиях участка с целью наилучшего учета и использования их при проектировании и строительстве. Они включают в себя топографо-геодезические, инженерно-геологические, гидрологические, почвенные и др. работы. При двух - стадийном проектировании изыскания технические разделяют на предварительные (для составления технического проекта и сметной документации) и окончательные (для составления рабочих чертежей).
Инженерные изыскания осуществляют раздельно для каждой стадии проектирования. По слож-ным объектам производят дополнительные изыскания, необходимые для доработки и уточнения проекта. По отдельным простым объектам изыскания можно выполнять в 1 стадию.
Инженер. изыскания выполняют в 3 периода: подготов., полевой и камеральный. В подготов. период собир. и изучают необходимые дан.по объекту изысканий и намечают организационные меро-приятия по производству изыскательских работ. В полевой период, кроме полевых работ, производят часть камераль-ных и лабораторных работ, необходимых для обеспечения непрерывного полевого изыскательного процесса и контроля полноты и точности полевых работ. В каме-ральный период осуществляют обработку всех полевых материалов.
Задачи инженерных изысканий - комплексное изучение природных и техногенных условий территории (региона, района, площадки, участка, трассы) объектов строительства, составление прогнозов взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и безопасных условий жизни населения.
На основе материалов инженерных изысканий для строительства осуществляется разработка предпроектной документации, в том числе градостроительной документации и обоснований инвестиций в строительство, проектов и рабочей документации строительства предприятий, зданий и сооружений, включая расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, эксплуатацию и ликвидацию объектов, ведение государственных кадастров и информационных систем поселений, а также рекомендаций для принятия экономически, технически, социально и экологически обоснованных проектных решений.
Инженерные изыскания - основные виды: инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания ; инженерно-геодезические изыскания; инженерно-экологические изыскания; инженерно-гидрометеорологические 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.
Обычно при инженерно-геологических изысканиях выполняются следующие виды работ:
1. Инженерно-геологическая рекогносцировка:
· осмотр места изыскательских работ;
· описание имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и др.;
· описание водопроявлений;
· описание геоботанических индикаторов гидрогеологических и экологических условий;
· описание внешних проявлений геодинамических процессов.
2. Бурение скважин и проходка шурфов осуществляются с целью:
Определения геологического строения участка, условий залегания грунтов и подземных вод;
Отбора образцов грунтов для определения их состава, состояния и свойств, а также проб подземных вод для их химического анализа;
Проведения полевых исследований свойств грунтов, определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов и производства геофизических исследований.
3. Полевые исследования прочностных и деформационных свойств грунтов выполняются с применением методов статического или динамического зондирования, а также штампами или прессиометрами.
4. Гидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях выполняют в тех случаях, когда в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой распространены подземные воды, прогнозируется процесс подтопления или подземные воды оказывают существенное влияние на изменение свойств грунтов, а также на интенсивность развития геологических и инженерно-геологических процессов (карст , суффозия , оползни , пучение и др.).
Инженерно-геодезические изыскания отображают особенности поверхности территории, предназначенной для строительства, положение подземных и наземных коммуникаций.
Инженерно-геодезические работы подразделяются на:
· топографо-геодезические изыскания;
· разбивочные работы;
· выверка конструкций;
· наблюдения за деформациями сооружений.
В состав топографо-геодезических работ входят:
· построение государственной геодезической сети;
· создание планово-высотного съемочного обоснования;
· топографическая съемка;
· построение крупномасштабных планов для снятого участка.
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. В ходе изысканий получают информацию, необходимую для экологического обоснования проектной документации.
Материалы инженерно-экологических изысканий используются для разработки:
· раздела "Оценка воздействия на окружающую среду" (ОВОС) в обосновании инвестиций;
· раздела "Охрана окружающей среды" в проекте строительства;
· ходатайства о намерениях и градостроительной документации.
Состав работ:
· геоэкологическое опробование и оценка загрязненности подземных и поверхностных вод, почв, грунтов и атмосферного воздуха;
· исследования и оценка радиационной обстановки;
· газогеохимические исследования;
· исследование и оценка физических воздействий (уровень шума, вибрации, электромагнитного поля);
· санитарно-эпидемиологические и медико-биологические исследования;
· камеральная обработка материалов и составление отчетной технической документации с графическими и текстовыми приложениями.
Линейные изыскания имеют ряд особенностей и отличаются в отдельных случаях большой сложностью. Поэтому изыскания при проектировании и строительстве железных и автомобильных дорог, каналов, трубопроводов, линий электропередачи, линий электросвязи и т.д., выделяют отдельно.
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.
Инженерные изыскания выполняются на основе программы инженерных изысканий, которая должна полностью соответствовать техническому заданию Заказчика.
В случае выявления в процессе инженерных изысканий сложных природных и техногенных условий, которые могут оказать неблагоприятное влияние на строительство и эксплуатацию сооружений и среду обитания, исполнитель инженерных изысканий должен поставить заказчика в известность о необходимости дополнительного изучения и внесения изменений и дополнений в программу инженерных изысканий и в договор (контракт) в части увеличения продолжительности и (или) стоимости инженерных изысканий.
Изыскательская продукция должна передаваться заказчику в виде технического отчета о выполненных инженерных изысканиях, оформленного в соответствии с требованиями нормативных документов и государственных стандартов Минстроя России, состоящего из текстовой и графической частей и приложений (в текстовой, графической, цифровой и иных формах представления информации).
В текстовой части технического отчета необходимо приводить сведения о задачах инженерных изысканий, местоположении района (площадки, трассы), характере проектируемых объектов строительства, видах, объемах и методах работ, сроках их проведения и исполнителях работ, соответствии результатов инженерных изысканий договору, материалы и данные результатов комплексного изучения природных и техногенных условий территории объекта строительства.
Графическая часть технического отчета о выполненных инженерных изысканиях содержит: карты, планы, разрезы, профили, графики, таблицы параметров (характеристик, показателей), каталоги данных, содержащих основные результаты изучения, оценки и прогноза возможных изменений природных и техногенных условий объекта строительства.
Технический отчет должен представляться заказчику, а также передаваться в установленном порядке в соответствии с договором с сохранением авторства в территориальные фонды материалов инженерных изысканий органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации или местного самоуправления и другие фонды.
Материалы выполненных полевых работ не входят в состав технического отчета, заказчику не передаются и должны храниться вместе с подлинником технического отчета, в архиве исполнителя инженерных изысканий.
Материалы инженерных изысканий подлежат обязательной государственной экспертизе, в части полноты, качества и достоверности данных для проектирования зданий и сооружений, обеспечения охраны окружающей природной среды и рационального использования природных ресурсов.
При проведении инженерных изысканий используются современнейшие методы такие как аэрокосмический метод. Для ускорения сроков съёмочных работ и повышения их качества используют аэрометоды, которые особенно эффективны в районах, труднодоступных для наземного изучения (заболоченные низменности, пустыни и т. д.). Широкое распространение в современных условиях получили методы космической съёмки, для которых разработана специальная аппаратура, методики дешифрирования снимков, позволяющие получать высокоточную и достоверную информацию.
Появление новых авиационных технологий сбора геопространственных данных, прежде всего, лазерных локаторов и цифровых аэрофотоаппаратов, дает значительные преимущества как в технологическом, так и в экономическом аспектах, существенно сокращает время получения конечного результата (производительность площадной съемки при проведении аэросъемочных работ для изготовления картографической продукции крупного масштаба составляет 1000 кв. км менее чем за 12 часов полета, а время обработки данных аэросъемки сопоставимо со временем сбора данных). Ряд государственных и частных отечественных компаний накопили значительный опыт работ по этому направлению, достигнув определенного успеха. Таким образом, применение методов авиационного дистанционного зондирования является обоснованным и экономически целесообразным
Если Вы хотите построить дом, то необходимо владеть некоторой информацией, (провести экологические изыскания) с целью правильного выбора места для будущей постройки (на каких грунтах будет стоять дом, экологическая обстановка на участке и многое другое). Для проектирования здания проектировщикам будут необходимы данные о физических и механических характеристиках грунтов, содержание тяжелых металлов в почве и воде, экологическое состояние территории, а для строительства - комплекс технических и экономических исследований района строительства с целью получения исходных данных, необходимых для разработки наиболее целесообразных технико-экономических решений при проектировании, строительстве и реконструкции зданий и сооружений. Инженерные изыскания предшествуют всем видам строительства: промышленного, жилищного, гражданского, гидротехнического, транспортного, дорожного и др. Характер изысканий, изменяется в зависимости от вида строительства и степени изученности обследуемого района.
До технических изысканий проводятся, как правило, экономические исследования в целях выбора района (пункта) размещения объекта и экономического обоснования намечаемого строительства. Например, для нового промышленного строительства, наряду с вопросами снабжения строительного объекта, изучается обеспеченность будущих предприятий рабочей силой, основными материальными ресурсами (сырьём, топливом, энергией), выявляются возможности производственного кооперирования с другими предприятиями, использования существующих транспортных связей и т. п. Правильность выбора места строительства существенно облегчается, если на территории предварительно проведена районная планировка.
Для решения этих задач проводятся инженерные изыскания , то есть на земельном участке ведутся исследования с целью изучения района застройки и получения результатов, необходимых для проектировщиков. Инженерные изыскания обеспечивают комплексное изучение природных и техногенных условий на территории строительства, составление прогнозов взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и безопасных условий жизни населения.
Общие положения.
Требования к организации и порядку проведения инженерных изысканий изложены в СНиП 11-02-96 <<Инженерные изыскания для строительства. Основные положения>> Изыскания определяются как комплекс экономических инженерно-технических исследований района, площадки или трассы строительства, позволяющих всесторонне проанализировать условия строительства и эксплуатации будущего объекта, обосновать экономическую целесообразность, техническую возможность и объем возводимых новых или реконструкцию существующих предприятий, зданий и сооружений и подготовку исходных данных для проектирования. В частности, инженерные изыскания для строительства являются видом строительной деятельности, обеспечивающей комплексное изучение природных и техногенных условий территории (региона, района, площадки, участка, трассы) объектов строительства, составление прогнозов взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и безопасных условий жизни населения.
На основе материалов инженерных изысканий для строительства осуществляется разработка предпроектной документации, в том числе градостроительной документации и обоснований инвестиций в строительство, проектов и рабочей документации строительства предприятий, зданий и сооружений, включая расширение, реконструкцию, техническое перевооружение, эксплуатацию и ликвидацию объектов, ведение государственных кадастров и информационных систем поселений, а также рекомендаций для принятия экономически, технически, социально и экологически обоснованных проектных решений.
Экономические изыскания.
Экономические изыскания необходимы для выявления и обоснования вариантов обеспечения строительства сырьем, местными материалами, топливом, электроэнергией, водой, газом, теплом, транспортными связями, рабочими кадрами, жильем, культурно-бытовыми учреждениями. Эти изыскания проводятся генеральной проектной организацией после получения от заказчика утвержденного задания на проектирование. Сбор исходных материалов для экономических изысканий производится на основе схем развития отраслей промышленности, технико-экономического обоснования на проектирование территориально-промышленных комплексов и промышленных узлов, технико-экономического расчета транспортных схем, технико-экономического расчета по охране окружающей среды и др.
Часть необходимых данных для экономических изысканий может быть получена из банков данных и паспортов резервных площадок. В процессе экономических изысканий изучается экономическое развитие района строительства, составляются балансы наличных и потребных ресурсов, предложение по покрытию дефицита ресурсов, определяется численность населения, динамика его роста с развитием строительства и соответственно динамика жилищного и социального строительства. Данные экономических изысканий являются исходными для обоснования инвестиций в строительство и последующих этапов проектирования проекта и рабочей документации к нему.
Состав инженерно-технических изысканий .
Эти изыскания проводятся в целях изучения природно-географических условий района и площадки строительства во всех стадиях проектирования. Они включают в себя следующие виды работ: топографо-геодезические, геологические, гидрогеологические, гидрометеорологичсескмие, почвенно-геоботанические, санитарно-гигиенические и др. Состав инженерно-технических изысканий следующий:
1) Инженерно-геодезичсеские изыскания дают представление о характере и рельефе местности и на основании специальных съемок позволяют составить карты и топографические планы. Съемки могут быть сделаны наземными, космическими и аэро-фотометодами. При наземных съемках применяют нивелиры, теодолиты, а также свето- и радиодальномеры, различные оптические, лазерные устройства и т.п.
В состав инженерно-геологических изысканий для строительства включены следующие позиции:
- осуществление сбора, систематизации и обработки имеющихся (архивных) материалов инженерных изысканий прошлых периодов (включая геологические, топографо-геодезические и экологические);
- рекогносцировка (оценка фактического состояния площадки/трассы, выявление «узких мест», определение возможности и условий проведения полевых инженерно-геологических работ в комплексе с их геодезическим обеспечением);
- буровые работы (бурение технических и зондировочных скважин или разработка геологических шурфов с отбором проб и образцов грунта по разрезу и воды с заданных глубин);
- геодезическое обеспечение геологических изысканий (планово-высотная привязка скважин, при необходимости - разбивка контуров проектируемых сооружений с их закреплением на местности);
- геофизика (в случае подтвержденной необходимости);
- работы по полевым исследованиям грунтов: штамповые испытания, статическое и динамическое зондирование (в случае подтвержденной необходимости);
- оценка гидрогеологических условий площадки (трассы);
- комплекс лабораторных исследований (по отобранным при бурении образцам) физико-механических свойств грунтов;
- химанализ отобранных при бурении проб подземных вод (наружных вод в случае подтвержденной необходимости);
- обработка полученных в результате полевых инженерно-геологических работ материалов, их сопоставление с имеющимися фондовыми и архивными данными;
- расчет прогноза возможных изменений имеющейся на площадке (трассе) инженерно-геологической обстановки;
- прогноз риска или опасности для будущего здания (сооружения) от инженерно-геологических явлений с учетом их возможного изменения;
- разработка технического отчета по выполненным и законченным инженерно-геологическим изысканиям на данной площадке (трассе);
- сдача готовой техдокументации для проведения Государственной экспертизы в уполномоченную региональную экспертную комиссию, работа с комиссией, получение разработанного технического отчета со штампом (отметкой) об успешном проведении экспертизы;
- сдача разработанной технической документации заказчику.
2) Геологические и гидрогеологические изыскания выявляют несущую способность, структуру, состояние, строительные свойства грунтов, уровень грунтовых вод, амплитуду их колебания, агрессивность вод и т.п. Результаты этого вида изысканий могут оказать существенное влияние не только на конструктивные решения фундаментов зданий и сооружений, но и на организацию строительства.
3) Гидрометеорологические изыскания изучают бассейны рек, озер, водохранилищ, температуру и влажность воздуха, величину атмосферных осадков, снегового покрова, розу ветров и т.п. Эти данные необходимы для проектирования не только зданий, сооружений и их комплексов, но и для организации строительных работ.
4) Почвенные и геоботанические изыскания выявляют состояние почв и растительного покрова для проектирования последующего озеленения, а в процессе строительства – для проектирования работ по снятию растительного покрова, вырубке деревьев и кустарников, корчевке пней, вывозке и складированию для последующего возврата почвенного слоя и т.п.
5)Санитарно-гигиенические изыскания определяют состояние окружающей среды и влияние на нее будущего строительства для проектирования природоохранных и очистных сооружений, условий удаления и обезвреживания производственных и хозяйственно-фекальных вод, степени загрязнения атмосферы воздуха и т.п.
Качество изысканий во многом определяет эффективность строительства и эксплуатации будущих объектов. Известны случаи, когда недостаточно полные изыскания или допущенные ошибки приводили к значительному ущербу, связанному с ликвидацией просадок оснований и фундаментов, оползней, подтопления территории паводковыми водами и т.п.
Человек строится с древнейших времен: пирамиды, архипелаги, храмы и многое другое. Стоит заметить, что все эти сооружения сохраняются на протяжении многих веков и почти не меняются и не разрушаются. Почему так происходит, нам остается лишь догадываться. Сегодня технологии дошли до того, что современное строительство может достичь практически подобных результатов, хотя об этом судить придется лишь потомкам. Для того чтобы здание прослужило на протяжении долгого времени, необходимо до строительства правильно выбрать местность и место для строительства. Именно с такими целями проводятся инженерные изыскания перед строительством того или иного здания или сооружения.
Инженерные изыскания включают в себя несколько видов работ :
- инженерно-геологические ;
- инженерно-геодезические ;
- инженерно-экологические ;
- инженерно-геотехнические ;
- инженерно-геофизические .
Инженерно-геологические изыскания подразумевают под собой изучение природной среды данной местности. При этом изучается история формирования территории, геологические процессы и многое другое.
Инженерно-геодезические изыскания являются обязательным видом работ инженерных исследований местности. Они включают в себя топографическую съемку, процесс оседания здания и другие геодезические работы. Топосъемка помогает собрать данные о рельефе местности. Она может различных видов:
- общего или специального назначения ;
- подеревная съемка ;
- съемка подземных и надземных сооружений ;
- крупномасштабная съемка ;
- исполнительная съемка ;
- съемка для проектов ландшафтного дизайна .
Каждый вид топографической съемки предназначен для получения конкретных результатов. К примеру, для составления различных планов, для выявления отклонений от проекта, но главное, что без этого вида изысканий невозможно составить правильный генеральный план строительства на конкретной местности.
Инженерно-экологические изыскания проводятся для того, чтобы оценить состояние окружающей природной среды, а также для составления прогнозов экологии данной местности.
Инженерно-геотехнические изыскания проводятся на основе полного анализа почвы конкретной местности. Грунты анализируются для составления конкретного плана фундамента, для изучения возможности деформации, для контроля строительства зданий и прилегающих территорий, а также в целях изучения других процессов.
Инженерно-геофизические изыскания являются как частью предыдущих четырех видов изысканий, так и самостоятельным видом работ. Они проводятся для выявления условий проведения работ и специфики решаемых задач.
Все виды изысканий, проведенные качественно и ответственно, дадут Вам полное представление о той местности, на которой Вы собрались строить жилое или общественное помещение. Изучив досконально местность и получив предварительный прогноз на много лет вперед, можно с уверенностью строиться или, наоборот, с уверенностью сменить место для строительства.
Возможно, именно таким образом, раньше выявляли, где и что следует строить. Возможно, этот способ значительно отличался от современного, что в принципе не столь важно. Самое главное, получение правильного результата.
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
