Инженерные изыскания в строительстве
Инженерные изыскания в строительстве — это комплекс работ, которые обязательно проводят перед началом работы. Они позволяют узнать больше о природных и климатических особенностях определенного участка, разобраться со спецификой грунта, подземными водами и так далее.
Суть инженерных изысканий
Неважно, что именно будут строить на участке: частный дом, завод, торговый центр и так далее. Избегать инженерных изысканий нельзя ни в коем случае. Специалисты собирают всю необходимую информацию о грунте, выводят гидрогеологическую картину местности, описывают рельеф и топографию.
На основе полученных данных готовится проектная документация, в которой прописываются все самые важные для строительства нюансы. Обязательно указывается, как объект в будущем повлияет на окружающую среду. Если есть какие-то серьезные угрозы, от возведения придется отказаться.
Существует несколько видов изысканий, у каждого из которых есть свои особенности. Можно выделить такие варианты:
- Геологические. Они позволяют выделить особенности грунта на конкретном участке. Изучается, какова динамика, насколько перспективным будет строительство.
- Гидрогеологические. Специалисты изучают особенности грунтовых и поверхностных вод, чтобы понять, получится ли провести в той местности водоснабжение. Учитываются возможные угрозы для будущих сооружений.
- Геодезические. Здесь нацеленность идет на изучение специфики рельефа — причем не только естественного, но и искусственного. Кроме того, выясняется, может ли он измениться в будущем, необходимо ли его исправлять с учетом поставленных задач.
- Экологические. Специалисты рассматривают особенности окружающей среды в месте воздвижения здания. Также предсказывают, как объект повлияет на экосистему, не представляет ли он опасности и так далее.
- Геофизические. Они необходимы для обследования пород, присутствующих на месте строительства. Для этого используют сейсмографические методики.
- Метеорологические. Изучаются погодные условия на заданном участке. Также обязательно нужно вывести прогнозы по их изменению.
- Кадастровые. Это работы по размежеванию, которые необходимы для оформления соответствующей документации.
Некоторые варианты стоит рассмотреть подробнее, чтобы лучше разобраться с их особенностями.
Инженерно-геологические
На этой разновидности основывается вся предпроектная подготовка. Поэтому очень важно, чтобы результаты были как можно более точными. В первую очередь специалисты будут оценивать, насколько разумно воздвигать здание в этом конкретном месте. Обязательно стоит уточнить, какие факторы увеличивают цену застройки. Также необходимо выяснить, при каких условиях провести мероприятия невозможно. Для воздвижения сооружения нужно знать о таких параметрах:
- тип почвы, границы слоев грунта — на этом базируется конфигурация фундамента;
- глубина залегания грунтовых вод — это дает возможность избавиться от рисков подтопления фундамента, позволит выяснить, как проектировать подвалы;
- особенности рельефа местности, где будет проводиться застройка — после этого можно решить, необходимо ли выравнивать участок, укреплять склоны.
Полученные в результате изысканий сведения позволяют более детально проработать проекты, определить выбор конкретной технологии строительства.
Инженерно-геодезические
Основная цель заключается в четком определении границ участка. Специалист обязан прикрепить к общему пакету документов экспертное заключение. Можно выделить такие составляющие:
- достоверные сведения о рельефе местности: не только наземные особенности, но и глубина дна водоемов, а также наличие других зданий и сооружений на участке;
- иногда проводится топографическая съемка разных масштабов, результаты указываются в плане или отмечаются на карте;
- обязательно проводится трассирование линейных сооружений, что позволяет определить оптимальное расположение объектов на местности;
- геодезическая привязка, по окончании которой закрепляются точки, отмеченные в специальной системе координат.
Все измерения должны быть четкими, чтобы со строительством не возникло никаких проблем.
Инженерно-экологические
Эти изыскания в первую очередь необходимы для того, чтобы установить, насколько целесообразно будет вести хозяйственную деятельность на конкретном участке. Специалисты выясняют, каково состояние экологии в указанной местности, каким может быть вред от строительства объекта.
Результаты экологических изысканий позволяют уменьшить негативные последствия для окружающей среды. Очень важно учитывать их, если риск слишком велик, изменения могут привести к печальным последствиям. Мероприятия могут включать в себя такие компоненты:
- выявление источников загрязнений и возможных угроз;
- геоботаническое профилирование;
- измерение интенсивности электромагнитного поля участка;
- изучение параметров радиологического, шумового, химического и микробиологического фонов.
Это один из самых важных нюансов изысканий. Влияние на экологию учитывается в обязательном порядке, если оно будет чрезмерно негативным, строительство недопустимо.
Инженерно-гидрометеорологические
Этот вид изысканий поможет установить погодные и гидрологические особенности местности. Если понимать цикличные процессы, характерные для местности, будет значительно проще спроектировать объект. Выявляются такие параметры:
- метеорологические данные: атмосферное давление, влажность воздуха, температура и многое другое;
- особенности климата местности;
- особенности местных водоемов, глубина пролегания грунтовых вод, изменения, которые происходят ежегодно;
- техногенные изменения всех названных показателей;
- опасные погодные явления, которые могут негативно повлиять на объект.
Если учесть все эти факторы, можно будет повысить качество эксплуатации объекта, а также продлить его «жизнь».
Инженерно-геотехнические
Эта разновидность направлена на исследование массивов грунтов, которые в дальнейшем будут выполнять роль основы дальнейшим объектам. Кроме того, необходимо выяснить, получится ли проложить в указанной местности коммуникации. Специалист должен будет сформировать математическую модель, учитывающую все важные нюансы.
Опасные для объекта строительства процессы вызываются разными факторами: действие подземных и наземных водных источников, вес почвы, силы, возникающие при промерзании или оттаивании земли.
Благодаря этим изысканиям получится вывести информацию об изменениях свойства грунта, на основе чего будут назначены реконструкционные работы (если они необходимы). Также появится возможность отслеживать опасные для объекта процессы. В этом д еле очень важен комплексный подход.
Что специалисты могут исследовать на участке
Конкретный перечень исследований зависит от пожеланий заказчика. Тем не менее, есть список самых востребованных услуг:
- Создание геодезического и планово-высотного обоснования. Благодаря этому точность дальнейших работ будет очень высокой.
- Топографическая съемка местности, масштаб обычно составляет 1 к 500. Для этого используется специализированное оборудование.
- Трассирование линейных сооружений. Специалисты изучают особенности местности, на основе чего выводится план и продольный профиль трассы.
- Поиск и согласование всевозможных коммуникаций. Документы согласуются со всеми важными инстанциями.
Конечно, это не полный список. В некоторых ситуациях геодезисты прибегают к индивидуальному подходу.
Состав инженерной деятельности
Инженерная деятельность состоит из нескольких исследований. Территория анализируется с различных точек зрения. При определении фронта работ обязательно определяются такие факторы: доступность и степень изученности объекта, масштабы планируемых работ, предназначение объекта, сам планируемый процесс.
Специалисты проводят расчеты, которые позволяют перенести реальные характеристики местности на бумажные носители. Стоит отметить, что у всей этой информации есть определенная юридическая сила. Застройщик по желанию может запрашивать интересующие его сведения, чтобы планировать строительные работы.
Надо сказать еще и о дополнительных услугах, которые можно заказать в комплексе с инженерными изысканиями. Речь идет о следующих исследованиях:
- геотехническая диагностика территории;
- проект со всеми данными, полученными изначально — к примеру, с пробами грунта;
- результаты анализа воды;
- возможные риски от техногенных катастроф;
- создание корректной инженерной защиты объекта от отрицательных воздействий окружающей среды;
- полное обследование объекта на протяжении всего времени строительства.
Инженер может сопровождать заказчика в течение всего периода работ. Все результаты работы фиксируются в специальной документации. Эти данные будут полезны на случай спорных ситуаций или судебных разбирательств.
Какие опасные процессы могут быть выявлены инженерами
Инженерные изыскания могут дать информацию о ряде опасных процессов. Чаще всего выводятся такие данные:
- Наличие кадастровых пустот. Они могут появляться вследствие вымывания пород из известковых грунтов. Наблюдаются на разной глубине, в некоторых ситуациях даже возможны обвалы. Потому очень важно, чтобы сооружение не располагалось над кадастровой пещерой.
- Слишком высокий уровень грунтовых вод. Он может или сильно замедлить процесс строительства, или вообще сделать его невозможным в данной ситуации. Если вовремя заметить эту проблему, ее легко можно исправить.
- Вероятность оползней. Инженерные изыскания помогают установить и эту опасность. Она характерна для строительства, которое ведется на склонах, богатых глиной, или на грунтах, пресыщенных водой. Если недостаточно сильно углубить фундамент, есть риск того, что объект полностью сползет вниз. И зачастую починке он подлежать не будет.
- Наличие водоносных горизонтов. Во время строительства может быть установлено, что в указанной зоне имеется хорошая вода, пригодная для питья. Благодаря этому будет значительно проще организовать системы коммуникаций. Также появится возможность сделать артезианскую скважину или автономное сооружение.
- Наличие техногенных слоев. Если строительств ведется в черте города или прилегающих к нему районах, высока вероятность обнаружить опасные захоронения отходов химического, физического или биологического характеров. Тогда необходимо или перенести строительство в другую локацию, или вывезти грунт, если это будет оправдано.
Все эти факторы очень важны, игнорировать их нельзя ни в коем случае. Иначе строительство может привести к реальным опасностям.
Как собираются результаты изысканий
Результаты проведенной работы сводятся в специальной документации. Основное внимание, конечно, уделяется техническому отчету, который составляется на основе всех полученных данных. Он состоит из нескольких глав, каждая из которых может выступать в роли отдельного документа.
Сначала прописывается введение. Там обосновывают важность проведенных работ, а также прописывают информацию о самом объекте. Обязательно указывают особенности, которые могут повлиять на окружающую среду. Там же публикуются сведения о ранее проведенных работах аналогичного характера.
Изученность экологических условий
В этом разделе приводятся материалы наблюдений таких органов, как Росгидромет и Санэпиднадзор. Важно описать те исследования, которые касались окружающей среды местности застройки.
Описание природных и техногенных условий
Здесь прописывают климатические и метеорологические данные, характерные для района будущей застройки, сведения о рельефе и освоенности местности. Также проводится анализ прошлого строительства, если оно здесь проводилось. Еще в этом пункте необходимо указать такие данные:
- список инженерно-геологических элементов;
- данные о грунтовых водах, амплитуда их колебаний;
- влияние грунтовых вод на железобетонные конструкции, используемые для постройки фундамента;
- наличие водоемов, их особенности;
- радиационная обстановка;
- как сильно промерзает грунт в разные времена года;
- вероятность оползней, усадок грунта и так далее.
Лучше всего перечисленные сведения свести в таблицу, чтобы заказчику было удобнее с ними ознакомиться.
Почвенно-растительные условия
В этом разделе пишут, какой тип грунта на данной территории, каковы его характеристики и особенности. Кроме того, рассказывают о флоре, распространенной на территории. Еще необходимо упомянуть и о животном мире, его разнообразии и популяциях.
Хозяйственное использование территории
К данному пункту относят производство и жилые дома, а также объекты сельского хозяйства. Если кратко, то это абсолютно вся окружающая инфраструктура. Особое внимание следует уделить вероятному загрязнению окружающей среды. Также необходимо указать, как избежать этой проблемы.
Социальная сфера
Указываются демографические данные. Также выводится уровень жизни населения. Сюда же можно включить объекты историко-культурного наследия, находящиеся неподалеку.
Дополнительные разделы
В число дополнительных разделов можно включить экологическое состояние территории и возможные неблагоприятные изменения ситуации. Также специалисты иногда оставляют свои рекомендации, анализируют последствия строительства и так далее.
Иллюстрации
Редко, когда отчеты обходятся без иллюстраций. Они добавляются в приложение. Можно туда включить такие материалы, как:
- топографическая съемка;
- карта текущего экологического состояния;
- карта вероятного экологического состояния;
- геоэкологические карты;
- карты экологического районирования.
Кстати, иногда топографическая съемка предоставляется самим заказчиком, этот пункт включается в техническое задание. Специалист обязан ее согласовать со всеми службами и организациями, выдающими разрешения на строительную деятельность.
Кто имеет право проводить изыскания
Далеко не все имеют проводить право такие работы. В первую очередь, в полном объеме они могут осуществляться застройщиком, входящим в саморегулируемую организацию. Также предложить такие услуги позволено физическим или юридическим лицам, состоящим все в той же СРО.
При этом специалист обязательно должен использовать только специальное оборудование, которое было проверено в установленном порядке.
Ошибки застройщиков
К сожалению, застройщики иногда складывают неправильное мнение об инженерных изысканиях. Можно выделить такие типичные ошибки:
- Учет мнения владельцев отстроенных строений при проектировании или выборе варианта фундамента. Делать так не стоит, поскольку грунты и воды залегают неоднородно. Невозможно составить полноценной картины без помощи специалиста.
- Нежелание обращаться за инженерными изысканиями, так как это дорого. Действительно, такие услуги нельзя назвать дешевыми, но в итоге на них уйдет не более 1% от всей стоимости проекта. Кроме того, благодаря изысканиям получится нормально рассчитать его стоимость, без лишних трат.
- Доверие к продавцу, который утверждает, что изыскания уже проводились. В доказательство такие люди обычно приводят копии отчетов. Все исследования должны быть актуальными.
- Учет мнения специалистов, которые определяют особенности участка «на глаз». Никто не может просто предугадать, как глубоко пролегают грунтовые воды, какова вероятность оползня и так далее.
Очевидно, что инженерные изыскания очень важны. Без них просто нельзя строить дома. Самое главное — найти уполномоченного специалиста, способного провести работы в заданные сроки.
Парковка в стиле «андеграунд»
По словам экспертов, подземные паркинги получают все большее распространение. Они появляются как при возведении новых объектов, в том числе и жилья высокого класса, так и при реконструкции зданий в центре Петербурга под деловые или торговые комплексы.
К строительству готовы
Член-корреспондент РААСН, профессор, заведующий кафедрой геотехники СПбГАСУ Рашид Мангушев отмечает, что говорить о том, что какие-то проблемы, связанные с освоением подземных пространств, в частности, при строительстве паркингов, решены, — некорректно. В геотехническом отношении Петербург характеризуется большой толщей слабых водонасыщенных грунтов, в центральной части города дополнительно к этому добавляется уплотненная застройка историческими зданиями. И измениться эти обстоятельства никак не могут. «Другое дело, что сейчас мы накопили достаточный опыт, разработали и освоили современные технологии и оборудование, подготовили квалифицированные кадры, чтобы решать эти проблемы», — говорит он.
«Пожалуй, самой большой проблемой остаются сложные различающиеся даже в условиях одной строительной площадки инженерно-геологические и гидрологические состояния грунтов, а также не всегда качественно проведенные изыскания», — отмечает технический директор ООО «ГЕОИЗОЛ» Максим Зайцев.
Рашид Мангушев подчеркивает, что сейчас требуется разрабатывать не только сам проект, но включить в него геотехническое обоснование работ: заранее рассчитываются возможности устройства котлована в данном месте, устойчивость выбранной системы его крепления, оцениваются осадки окружающей застройки, если таковая имеется, и др.
«Это, конечно, несколько удорожает строительство, но, если мы хотим строить паркинги в центральной части города, альтернативы такому подходу нет. Пренебрежение предварительными расчетами и исследованиями только усложняет ситуацию, поскольку приходится исправлять уже сделанное. Подобный пример был недавно на одном крупном объекте известного застройщика, где плохо были спроектированы и выполнены дренажные работы, не учтен ряд конструктивных особенностей сооружения, и в результате подземные паркинги стали "всплывать". Проблему в итоге удалось решить, но и проще и дешевле было бы сделать предварительную оценку, а не переделывать работу уже в ходе строительства», — констатирует эксперт.
В центре особого внимания
По словам Рашида Мангушева, работа в центре города усложняется наличием плотной исторической застройки, влияние нового объекта на которую надо обязательно оценивать как на стадии проекта, так и в процессе строительства. «В ряде случаев приходится делать превентивное усиление фундаментов окрестных зданий и выполнять другие работы для предотвращения негативных воздействий не только на строящееся новое здание, но и соседние сооружения», — отмечает он.
С ним соглашается Максим Зайцев. «Различия при возведении подземных этажей зданий в исторической части города и в новых районах существенны с точки зрения принимаемых технических решений. Разнится и стоимость реализации проектов. При строительстве в новых районах или нет соседних зданий, или они построены на свайных фундаментах, благодаря которым существенно снижается влияние на новое здание», — говорит он.
По словам эксперта, в таком случае можно использовать технологию шпунтового ограждения котлованов, которое может быть временным. «При строительстве в условиях исторической застройки при проектировании ограждающих конструкций и фундаментов необходимо закладывать решения, минимизирующие влияние на соседние здания с учетом норм по допустимым осадкам. Как следствие, приходится закладывать необходимость усиления зданий соседней застройки, что не всегда осуществимо. К сожалению, расчеты могут быть идеальными только на бумаге. Реальные технологические осадки при производстве работ и человеческий фактор учесть зачастую довольно сложно», — признает Максим Зайцев.
Генеральный директор ГК «Еврострой» Оксана Кравцова добавляет, что с точки зрения технологий, в том числе и при создании подземных паркингов, все более популярными становятся автоматизированные парковки, когда автомобиль доставляется на место роботизированным механизмом. Такой подход позволяет увеличить количество машино-мест и создавать парковки на небольших земельных участках. «Именно такой двухуровневый подземный паркинг будет в клубном доме «Приоритет». Для создания подземной парковки в условиях нестабильных грунтов у нас ушел почти год: некоторые технологии впервые применялись в петербургском гражданском строительстве. В частности, для надежной гидроизоляции было выполнено шпунтовое ограждение с использованием расширяющегося герметика, а устройство свай проходило по технологии Jet Grouting, которая позволяет укреплять любой диапазон грунтов — вплоть до илистого», — говорит она.
Вторая жизнь. Холодный ресайклинг в дорожном строительстве
Повторное использование в дорожном ремонте изношенного асфальтового покрытия, перемешанного непосредственно на дороге с верхним слоем дорожного основания, с добавлением вяжущих и специальных добавок позволяет повысить скорость и экономичность проведения работ, при этом получая монолитную плиту основания с очень высокими и долговечными эксплуатационными характеристиками. Данная технология, называемая холодным ресайклингом (холодной регенерацией), активно используется в зарубежных странах, но в России пока только начинает распространяться.
По словам заместителя генерального директора по связям компании «Статус-Грунт» Максима Лебедева, в условиях изношенности дорожного фонда и бюджета, недостаточного для проведения капитального ремонта, местные власти вынуждены ограничиваться текущим ремонтом, который заключается в замене только защитного слоя (асфальтобетона). Большая часть региональных и межмунициапальных дорог в нашей стране устроены много десятилетий назад и рассчитаны были еще тогда на значительно меньшие нагрузки (6–8 т/ось). Их основания практически полностью разрушены, они не несут прочностных характеристик (материалы деградированы, переувлажненные участки, карсты, коррозия дорожного основания и т. д.). Большинство сегодняшних ремонтных работ можно сравнить с укладкой асфальта на «манную кашу»: деньги потрачены, а эффекта нет. Все дефекты дороги в короткие сроки вновь выходят на поверхность.
«В отличие от традиционного фрезерования и замены только верхнего слоя покрытия, технология холодного ресайклинга позволяет получить усиленную конструкцию дорожной одежды, создавая из материалов старого покрытия и дорожного основания новый гомогенный слой с более высокими прочностными характеристиками. Данный метод позволяет использовать 100% материалов старой дороги, сокращая сроки строительства в три раза и получая экономию бюджета до 20–30%, при этом оставаясь мерой текущего, а не капитального ремонта», — подчеркивает Максим Лебедев.
Выбирая технику
В работе по технологии холодного рециклинга используется специализированная техника — ресайклеры, в большинстве своем они импортного производства.
Директор по развитию бизнеса ООО «МС-партс» Александр Басионок отмечает, что конкуренция среди производителей ресайклеров существует, но она в разы ниже по сравнению с другой строительной техникой. «Далеко не каждый завод-изготовитель имеет возможность производить и держать по наличию в России технику для регенерации. Известная китайская компания XCMG это делает, имея постоянный склад ресайклеров на Дальнем Востоке и в Москве. Кроме того, XCMG отличается своей доступностью по стоимости и широким ассортиментом. Что касается новинок, то завод ежегодно дорабатывает существующие модели, опираясь на отзывы своих дилеров и заказчиков, а также регулярно выпускает новые модели.
Ресайклеры — это большие сложные и дорогие машины, продолжает тему региональный менеджер по продажам компании «ФАЙАТ БОМАГ РУС» Дмитрий Абрамов, поэтому рынок машин для регенерации и стабилизации невелик и составляет порядка трех десятков машин в год. «Основными игроками на этом рынке являются три производителя специализированной техники, в число которых входит компания BOMAG, выпускающая подобные машины с 1973 года. При выборе машины для стабилизации и рециклинга важно понимать, с какими вяжущими и в каких комбинациях придется работать на будущих проектах. Машины по запросу клиента комплектуются различными системами введения и дозирования воды и вяжущих материалов в асфальтогранулят», — добавил он.
Требуются стандарты
Несмотря на технологичность и эффектность метода холодного ресайклинга для ремонта и строительства дорог, по мнению экспертов, она пока в нашей стране активно не применяется. К сдерживающим факторам, отмечает Максим Лебедев, можно отнести неосведомленность о ее положительных аспектах и нежелании разбираться в них, а порой и просто лоббирование интересов местных АБЗ и карьеров лицами, принимающими решение на местах, отсутствие их прямой и реальной ответственности за полученный результат и экономическую эффективность решений.
«В связи с вышеизложенным огромные деньги расходуются нецелесообразно или с низкой эффективностью. Необходим более жесткий контроль за этим, особенно при реализации национального проекта "Безопасные и качественные дороги" (БКД). Правда, отдельные регионы используют эту технологию при ремонте дорог. В 2020 году мы отремонтировали по технологии холодной регенерации более 300 тыс. кв. м межмуниципальных дорог в Нижегородской области, сэкономив немалые деньги региону. Данная технология, на мой взгляд, — огромное подспорье в оптимальной реализации программ развития дорожной сети в РФ и, в частности, БКД», — сообщил Максим Лебедев.
В компании «Цитадель технология», занимающейся производством продуктов для стабилизации грунтов, также считают основным сдерживающим фактором серьезного внедрения в дорожную отрасль холодного ресайклинга отсутствие должной нормативно-правовой базы. В данном случае имеется в виду отсутствие национального стандарта по данной технологи. Хотя подвижки, отмечают специалисты, уже есть, в прошлом году приняли предварительный национальный стандарт по укреплению грунтов. Проектировщики неохотно идут на эту технологию. Им проще работать по старинке. Технология требует высококачественного инжинирингового сопровождения. Это и будет в дальнейшем точкой роста. Как только появятся инжиниринговые компании, обладающие компетенцией в проектировании и строительстве по указанной технологии, то и государственным заказчикам будет проще ее применять. Сегодня складывается парадоксальная ситуация: государственные заказчики проводят конкурсы на холодную регенерацию, подрядчики выполняют работу, а технические заказчики порой не знают, по каким нормативам принимать работы, подчеркивают эксперты.
Мнение: Александр Басионок, директор по развитию бизнеса ООО «МС-партс»:
— В линейке ресайклеров XCMG достаточно моделей, чтобы подобрать именно тот, который будет отвечать конкретным требованиям заказчика. К примеру, если дорожная организация работает исключительно в рамках стабилизации грунтов, то приобретение полноценного ресайклера нецелесообразно ,и ему будет вполне достаточно использовать более легкую модель в виде стабилизатора XCMG XL2103 или XL2503. Если же в планах работы с асфальтом или клиент рассматривает приобретение на перспективу с целью участия на объектах с разными требованиями, то, безусловно, стоит рассмотреть полноценный ресайклер типа XLZ2103 или XLZ2303. Весь модельный ряд XCMG представляет собой восемь машин, две из которых — стабилизаторы, шесть — ресайклеры.