Изыскания: необходимость и этапы

Любая изыскательная деятельность связана с получением требуемых сведений о техногенных и природных характеристиках территории перед возведением объекта. Целью таких исследований является получение всей информации о степени влияния среды на построенное здание или другое сооружение. Это может быть спортивный комплекс с бассейном, мост через реку или дорога. Работы включают в себя геологические, геофизические, гидрологические и экологические исследования. Они состоят в проведении полевых работ с целью получения исходных данных для составления будущего проекта.

Необходимость проведения изысканий

Стройка любого объекта, такого как детский сад или поликлиника, требует исследования территории с целью изучения прочности грунта и величины его способности выдерживать нагрузку. Связано это с тем, что почвы носят неоднородный характер. Они бывают песчаные, глинистые, а также с присутствием вечной мерзлоты. Для ведения строительных работ такая информация имеет основополагающее значение.

Любые исследования начинаются с технического задания, оформленного со стороны заказчика. Этот документ выглядит в виде акта, где описывается порядок проведения работы. В нем присутствуют следующие пункты:

• название объекта, территорию которого планируется исследовать:
• порядок выполнения всех работ;
• оговоренные сроки;
• задачи, стоящие перед исследователями;
• нормативы, на основании которых будут проведены изыскания;
• составление отчета о проделанной работе.

Вся изыскательная деятельность проводится специалистами своего дела. В их состав входят инженеры, технологи и геодезисты. Основу их деятельности составляет Градостроительный кодекс.

Уточнение поставленных задач

Любая изыскательская деятельность требует комплексного подхода для решения поставленной задачи, поэтому на первом этапе вся проблема охватывается в целом. Для этого изучаются следующие данные:

• просматриваются сведения о будущем объекте, и уточняется, насколько он доступен к изучению;
• прикидывается весь масштаб работы;
• определяются цели возводимого сооружения;
• разрабатывается по пунктам весь порядок работы.

После проведения изысканий получается информация, которая излагается на бумаге. Все зафиксированные сведения носят юридическую силу. При этом происходит решение следующих задач:

• изучаются особенности рельефа территории участка;
• составляются прогнозы возможного влияния окружающей среды на построенное будущее сооружение;
• изучается степень целесообразности постройки объекта на данном участке местности;
• составляется четкий план будущих мероприятий;
• прогнозируются возможности влияния процессов, происходящих в слоях почвы, на процесс ведения строительства.

После окончания проведения изысканий получаются ответы на принципиальные вопросы:

• рациональность постройки сооружения на данном участке местности и возможность введения его в эксплуатацию;
• разобраться в типе фундамента, который должен быть заложен с учетом характеры слоев почвы;
• понять степень подвижности грунта и разработать мероприятия с целью устранения рисков возможного разрушения здания.

В результате проведенных исследований появляется возможность показать заказчику все полученные сведения о возможности строительства объекта с учетом присутствующих подземных вод и характера грунта. В качестве подтверждающих доказательств предоставляются результаты лабораторных исследований и образцы почвы.

Виды изысканий при строительстве объекта

Проведение изысканий преследует цель сбора всей необходимой информации для строительства будущего объекта. Они разделяются на 3 вида:

1. Геологические. Изучается почва и слои грунта.
2. Геофизические. Исследуется рельеф местности.
3. Гидрологические. Изучается наличие и глубина протекания подземных вод.
4. Экологические. Ведется работа по изучению климата местности.

Порядок приведения всех видов изысканий включает в себя 3 общих этапа:

1. Подготовительный. Просматривается вся имеющаяся документация по будущему объекту и проводится ее детальный анализ. Кроме того, берется разрешение в надзорных органах для проведения съемки местности с целью уточнение характера грунта.
2. Полевой. Работы ведутся непосредственно на территории. Здесь проводится топографическая съемка местности, изучается наличие и расположение подземных вод, составляется схема низин и возвышенностей местности.
3. Камеральный. После проведения полевых исследований все полученные результаты систематизируются, а затем вносятся в документацию. Также на данном этапе изучаются подземные коммуникации, и при необходимости изменяется их расположение, что требует внесения поправок в топографический план. Последняя работа требует обязательного согласования с надзорными органами.

Результаты изысканий и все проведенные расчеты получает заказчик. При этом копии документов отсылаются в контролирующие организации.

Геологические исследования

При геологических изысканиях проводится изучение грунта путем проникновения в его внутренние слои. После взятия проб появляется возможность понять, насколько выбранная территория подходит для сооружения объекта. Такая информация является исходной для составления проекта будущих строительных работ на основании учета индивидуальности участка.

Во время проведения геологических исследований рассматриваемая площадь значительно превосходит отведенные границы участка, что является характерной особенностью такого вида изысканий. Связано это с тем, что подземные слои имеют большие параметры и происходящие в них процессы распространяются на обширную территорию. Иногда случается так, что источник разрушений находится на очень большом расстоянии и этот фактор необходимо обязательно учитывать.

Основным предметом изучения геологических изысканий является почва, а именно степень ее плотности. Это необходимо для того, чтобы понять, какой требуется закладывать фундамент. Если такие работы будут проведены некачественно, то это может сопровождаться следующими последствиями:

• места, где почва будет носить неустойчивый характер, начнется приседание дома, что будет сопровождаться его разрушением;
• если осадка начнется только одной части дома, то в потолке и стенах возникнут трещины;
• проседание дома может привести к затоплению подвала и образованию внутри помещения сырости.

Перед геологическими исследованиями ведется сбор информации о постройке. Особенно необходимость проведения такого этапа существует при планировании возведения крупных объектов, к которым относятся мосты или аэропорты. Полученные сведения дают возможность выбрать правильный вид фундамента, исключить риск разрушения помещения из-за усадки грунта, а также обойти присутствующие подземные коммуникации, проложенные на этой территории. На основание проведения предварительного этапа появляется представление об объеме работ и их стоимости.

На следующем этапе, который называется полевым, ведется съемка местности, детально изучается ее рельеф, и проводятся буровые работы. Задачи данного этапа состоят в отборе проб грунта. Это осуществляется в следующем порядке:

1. Образцы берутся на глубине до 20 см. Они необходимы для исследования на присутствие в них металлов: медь, свинец, цинк, ртуть.
2. Пробы берутся на глубине от 0,2 м до 2 м и с ними проводятся такие же исследования.
3. Бурится скважина на глубину свыше 20 см, и подбираются образцы с целью изучения наличия в них различных инфузорий, водорослей и бактерий.

Полученные пробы передаются в лабораторию, где они исследуются с помощью приборов на следующие характеристики:

1. Прочность. Это предельные нагрузки, при которых грунт не разрушается.
2. Пластичность. Максимальное давление, при котором в образце начинаются деформационные изменения.

В результате таких проверок появляется возможность спрогнозировать будущее смещение слоев грунта и предотвратить разрушение построенного сооружения.

Также в лабораторных условиях пробы проверяются на следующее параметры:

1. Физические. Это влажность и плотность почвы.
2. Механические. Предельная твердость грунта.
3. Химические. Проверяется, как будет себя вести почва после контакта ее с фундаментом, где присутствуют бетон и арматура.

На основании проведенных лабораторных исследований составляется технический отчет.

Геофизические изыскания

С помощью геодезических изысканий собирается вся информация о рельефе территории, где будет вестись постройка, а также изучается расположение проходящих коммуникаций. После исследования состава грунта появляется возможность сделать правильный выбор фундамента с учетом особенностей почвы. На основе полученных данных составляется масштабный план, который помогает инженерам определить возможности возведения будущего объекта.

С помощью геофизических исследований получается следующая информация:

• наличие на участке территории пород, в которых присутствуют пустоты;
• получить представление об уровне влажности почвы на всей местности, где будет вестись постройка;
• разобраться в риске возможных оползневых процессов;
• уточнить наличие и геометрию расположения проложенных коммуникаций.

Все работы по геофизическому исследованию грунта проводятся с помощью специального оборудования. Для этого существуют следующие методы:

1. Сейсмическая разведка. Используемая технология дает возможность выявить структуру и состав присутствующих горных пород. Достигается это с помощью формирования искусственных волн, которые распространяются под землей и отражаются от разных глубинных точек. Затем ведется их регистрация и снятие данных на основе преломления.
2. Электромагнитное исследование. Здесь искусственным путем создаются электромагнитные поля, которые также перемещаются в подземном пространстве и на основе их исследования получается вся необходимая информация.
3. Каротаж. Принцип исследования заключается в формировании с помощью специального оборудования индукционного тока, который пропускается через пласты грунта. Это приводит к возникновению магнитного поля, что позволяет получить необходимые данные о физико-механических параметрах почвы.

С помощью геофизических исследований изучение грунта существенно облегчается, что ускоряет ведение инженерных изысканий.

Преимуществом геофизических исследований является высокая технологичность проводимых работ. Этому способствует использование сложного оборудования, позволяющее вести возбуждение магнитных полей. Это устраняет необходимость ведения трудоемких земляных работ. При этом геофизические изыскания обеспечивают гарантированный надежный результат со стопроцентной достоверностью его правильности. В результате полученная информация становится базой для будущего строительства.

Вместе с геологией геодезия имеет примерно общий порядок ведения исследований. Однако в этих двух видах изысканий присутствуют существенные различия. Состоят они в следующем:

1. Геодезия занимается изучением исключительно рельефа местности, но не уточняет подробности строения грунта.
2. Во время геодезических исследований работы проводятся только на территории, где планируется возведение объекта. Геология охватывает более широкое пространство, поскольку часто очаги опасности находятся на далеком расстоянии.
3. До тех пор, пока стройка не закончится, геодезические исследования не прекращаются. Геологические изыскания проводятся только до начала строительных работ.

При этом обе дисциплины тесно связаны между собой из-за того, что характеристика грунта и рельеф территории являются неразрывными понятиями.

Гидрологические изучения

Присутствующие подземные воды вызывают наибольшую опасность во время проведения строительных работ. Связано это с тем, что грунт напитывается влагой, что приводит к проседанию и разрушению конструкции. Гидрологические изыскания позволяют определить уровни залегания водоносных слоев, а также получить информацию о химическом составе воды. Также на основе полученных данных делаются прогнозы об изменении направления движения подземных водных течений.

В первую очередь актуальность гидрологических изысканий проявляется в тех местах, где имеются точные сведения о расположении грунтовых вод близко к поверхности земли, поскольку это представляет наибольшую опасность для стройки. Если произойдет неожиданный их прорыв, то последствия будут носить катастрофический характер. Кроме того, повышенная влажность почвы негативно сказывается на фундаменте, которой постепенно разрушается.

Проведение гидрологических изысканий позволяет устранить возможность возникновения следующих неприятностей:

• подтопления всего здания или отдельных его частей;
• увлажнение грунта и потеря им прочности;
• появление эффекта пучения почвы из-за регулярных циклов замерзания и оттаивания грунта;
• возможное формирование оползней в результате постепенного размывания почвы.

Во время проведения гидрологических исследований решается ряд задач, которые выражаются в следующем:

1. Определить глубину протекания подземных вод и пределы ее границ.
2. Принять правильное решение относительно выбора типа фундамента для конкретной территории.
3. Оценить найденный подземный водоем. Протекающие воды могут быть напорного и безнапорного типа.
4. Спрогнозировать будущие изменения состояния подземных вод и возможные последствия.
5. Сделать лабораторный анализ взятых проб грунтовых вод.
6. Провести расчеты относительно глубины бурения скважин, которые потребуются для организации водоснабжения.

Начинаются гидрологические исследования после получение технического задания. Исходя из его пунктов, составляется программа действий. Сначала ведется обследование участка с целью изучения размеров водоносных горизонтов. Для этого используются снимки аэрофотосъемки.

Затем проводятся полевые работы. На этом этапе осматриваются контрольные скважины и берутся пробы с целью анализа их состава. В лабораторных условиях они исследуются для получения следующей информации:

1. Наличие в жидкости железа, солей или других примесей.
2. Присутствие в воде опасных составляющих, к которым относятся ртуть, свинец или цинк. Если такие элементы будут найдены, то вода для питья считается непригодной.
3. Проверка состояния жидкости на вхождение в нее агрессивных веществ, вызывающих разрушения труб. Если такие компоненты присутствуют, то постройка объекта на данной территории становится невозможной.

После окончания проведения гидрологических исследований составляется документация, в состав которой входят таблицы, графики, разбивка маршрутов.

Актуальность экологических исследований

Экологическое исследование местности при строительстве объекта необходимо для изучения воздействия на него окружающей среды. Кроме того, составляется прогноз изменения экологии на территории в результате деятельности человека. Исследование ведется в следующих направлениях:

• состояние почвы;
• атмосферы;
• питьевых источников воды;
• радиационного фона;
• имеющихся электромагнитных волн;
• шумов и вибраций;
• защищенность среды в последующий период времени после окончания возведения объекта;
• возможные риски на экосистему;

Также разрабатывается документация, в которой присутствуют рекомендации о необходимых действиях в случае резкого ухудшения экологической обстановки для устранения возможных негативных последствий.

Экологические изыскания включают в себя следующие виды деятельности:

• на территории строительных работ проводится сбор информации о климате;
• расшифровываются спутниковые съемки;
• определяется степень загрязнения территории с помощью визуального наблюдения;
• обследуются растущие вокруг культуры и проживающие в районе животные;
• территория исследуется на предмет расположения здесь культурных или исторических ценностей.

Экологическими исследованиями заниматься могут государственные организации или частные фермы, имеющими на такую работу выданную лицензию.

Завершающий этап изысканий

После окончания изыскательских работ ведется составление технического отчета. В нем излагается анализ всей проведенной деятельности на данной территории. Документ содержит в себе сведения, которые были получены на основании снятия проб и проведения с ними анализа в лабораторных условиях.

Все изыскания проводятся с учетом выпущенных законодательных стандартов, поэтому в отчете должна содержаться информация с указанием наличия у организации лицензии, дающей ей право на такой вид работы.

Изыскания относятся к неотъемлемой части проектной деятельности с целью обеспечения всестороннего изучения условий местности, на которой планируется возведение объекта. Это позволяет получить необходимую информацию о возможных рисках и разработать мероприятия по их предотвращению.