Изыскания в строительстве: виды и проведение
Инженерные изыскания при возведении строительных объектов — это неотъемлемая часть градостроительной сферы, которая обеспечивает исследование условий природы участка в комплексе. Кроме того, задачей данных процессов является уточнение факторов техногенного влияния на местность объектов масштабного строительства.
Это применяется для решения таких вопросов:
- зонирование местности и определение вероятного места дислокации объектов при планировке участка;
- установка границ участков, на которых планируется разместить объекты капитальной стройки, в том числе и линейные сооружения;
- выяснение возможности проведения строительных работ на данном участке;
- подбор максимально правильного места для размещения строительных площадок;
- принятие решений по плану и объему работ;
- моделирование плана возможных изменений условий природы;
- разработка методов инженерной защиты при возможном возникновении опасных природных процессов;
- обеспечение безопасного строительства города.
Изыскания — наиболее важный вид процесса, так как они являются первым этапом градостроительства и использования объектов. Объединение разных типов исследований в единый комплекс дает возможность своевременно и в полном объеме изучить строительные площадки, строения и сооружения.
Виды изысканий в строительстве
В строительстве изыскания выполняются четко в соответствии с законодательными нормами и требованиями и делятся на 2 вида. Есть основные и специальные типы исследований.
К главным типам относятся:
- инженерно-геодезические;
- инженерно-геологические;
- инженерно-экологические;
- инженерно-гидрометеорологические;
- инженерно-гидрологические.
Специальные делятся на:
- массовые исследования уровня загрязнения грунтовых вод и грунтов;
- геотехнические изучения;
- общий мониторинг окружающей природы;
- изучение грунтов оснований строений и конструкций;
- обследование подземных вод с целью выявления возможностей водоснабжения;
- исследование грунтовых материалов для строительства.
Все они играют важнейшую роль в масштабном градостроительстве.
Инженерно-геодезические изыскания
Данный вид исследований (ИГДИ) в строительстве заключается в проведении работ для получения материалов топографо-геодезического характера и информации о рельефе территории (включая днища водостоков, акваторий и водоемов), информации о строениях (подземных и наземных) и других, присущих на местности объектах. Все это нужно для оценки комплекса техногенных и природных условий участка, где намечено строительство, чтобы обосновать решения проектирования, стройки, использования и сноса объектов.
Процессы, выполняемые во время работы
Этот тип исследования подразумевает выполнение таких процессов:
- формирование планово-высотного и геодезического обоснования;
- топографическая съемка в различных масштабах (чаще всего в больших);
- трассирований линейных строений;
- геодезическая привязка точек геофизической разведки, гидрологических створов и геологических выработок.
Для чего нужны ИГДИ
Изыскания применяются для:
- разработки проектов;
- мониторинга экологии;
- планирования местности;
- определения со строительной площадкой;
- градации территорий.
Как организовать процесс?
Процесс происходит согласно схеме, которая имеет три этапа. Правильное выполнение всех шагов позволит быстро получить качественный результат.
Подготовительный
Он заключается в сборе необходимых разрешительных государственных документов. К ним относятся:
- разрешение на проведение строительных работ;
- техусловия на подключение к инженерным сетям;
- техзадание на проектирование;
- градплан;
- письмо исполкома горсовета.
После сбора всех необходимых документов заказчик обращается в компанию, которая предоставляет услуги ИГДИ, и подписывает с ней договор на предоставление услуг. В нем должно быть оговорено техническое задание. С договором компания-исполнитель получает разрешение на проведение исследований у кадастровой службы, Росреестра и федеральной службы государственной регистрации, после чего может приступать к непосредственному проведению работ.
Полевые работы
Для проведения работ специалисты должны располагать:
- материалом из архива;
- карточками привязок исходных точек и выпиской из координат;
- рабочую программу;
- схему границ участка;
- необходимым специальным оборудованием.
По результатам проделанной работы составляется отчет (3 этап), который состоит из:
- характеристики и информации о тахеометрических ходах;
- абрисов съемки топографа;
- данных с устройства («сырье»);
- обработанных результатов исследования;
- журнала изучения подземных коммуникаций.
Инженерно-геологические изыскания
Данный вид работ предназначен для изучения инженерно-геологических условий участка в комплексе. Это нужно, чтобы подготовить документы для планирования территории,
Проведение работ заключается в:
- сборе и обработке данных и материалов минувших лет;
- расшифровке аэроснимков и материалов;
- рекогносцировке участка;
- съемке территории;
- проходке инженерно-геологических выработок и их испытании;
- исследовании в лаборатории качеств грунтов в анализе подземных вод;
- гидрогеологических и геокриологических изучениях;
- исследовании мест военных захоронений;
- выявлении взрывоопасных предметов.
Инженерно-гидрометеорологические изыскания
В ходе данных исследований обеспечивается изучение гидрологической и метеорологической обстановки исследуемого района, а также проводится оценка возможностей метаморфоз общей картины (под влиянием строительства и использования строений для жизнедеятельности). При проведении гидрометеорологических работ производят измерение параметров водостоков, изучая положения, размеры и режим водных объектов.
В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:
- выделение бассейнов малых рек и водосборов, их классификацию и шифровку (единая система);
- оценка существующего обеспечения грунтово-водоохранных основ землепользования;
- устранение причин эрозии и загрязнения грунтов и вод, создание систем, предусмотренных почвенно-водоохранным (противоэрозионным, водорегулирующим) инженерно-биологическим комплексом в бассейнах рек и на водосборах;
- перспективное оптимальное соотношение пахотных, луговых, лесных и водных угодий в целях формирования культурного ландшафта и возможное их использование в сельскохозяйственном производстве;
- выделение охранных и заповедных территорий, режим их использования;
- пути улучшения землепользования и общей организации территории в условиях усовершенствования хозяйственного механизма и развития кооперации;
- определение эффективности и очередности реализации намеченной схемы мероприятий.
Инженерно-экологические изыскания
Данный вид исследования выполняется с целью обретения материалов и информации о состоянии окружающей среды и вероятных факторах, которые ее загрязняют. Это нужно для подготовки документации по планированию территории, строительно-архитектурному проектированию, возведению и реконструкции строений.
Информации после проведения такого изыскания должно хватить для:
- оценки экологического состояния местности;
- определения возможного влияния будущего объекта на окружающую среду в условиях нормального перспективного развития территорий;
- утверждения мероприятий по охране природы, сохранению, восстановлению и улучшению экологической ситуации, созданию благоприятных условий для жизни людей, животных и растений;
- принятия решений по сохранению культурных, исторических и других объектов, важных для местных жителей;
- организации и проведения мониторинга экологического состояния.
Инженерно-гидрологические изыскания
Гидрометрические работы включают в себя:
- наблюдение за колебанием уровня воды;
- проведение измерительных работ и русловых съемок;
- измерение скорости течения;
- определение расхода воды.
Определение уровней выполняется на гидрологических станциях и водозаборных пунктах путем фиксации отметки поверхности по отношению к нулю графика данного водомерного пункта. Наблюдение в период устойчивых уровней выполняется обычно два раза в сутки — 8 и 20 часов. Отметка нуля графика устанавливается высотной привязкой к нивелирному реперу, который закрепляется в районе водомерного пункта выше уровня высоких вод.
По конструкции водомерных устройств для определения уровней посты могут быть разных типов. На реечных постах уровни отсчитываются по рельсу, закрепленному в вертикальном положении на сваи, имеющем отметку нуля графика. Они используются на реках с небольшим перепадом уровней.
На автоматических водомерных постах запись уровней производится непрерывно. В устройстве этих постов используют поплавковые передачи и дистанционные водомерные устройства, превращая вертикальные перемещения уровней в электрические импульсы. Самописцы уровней (лимниграфы), в зависимости от величины колебаний, обеспечивают запись результатов наблюдений в разных масштабах (1:1-1:20).
На основе ежедневных наблюдений будут составлены графики колебания уровней и кривые повторяемости и обеспечения, имеющие большое значение для характеристики режима реки и проектных работ.
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются при подготовке местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы:
- мелиоративно-гидравлический;
- лесомелиоративный;
- лучномелиоративный;
- агромелиоративный.
Все они помогают подготовить территорию к дальнейшему использованию.
Мелиоративно-гидротехническая система изыскания
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются в болотистой местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы.
Гидротехнические сооружения являются средством непосредственного воздействия на поверхностный сток и позволяют уменьшить или прекратить разрушающую силу поверхностного стока, задержать часть непродуктивно утраченной и разрушающей почву влаги (местный сток) в пределах водосбора (и пополнения запасов грунтовой влаги, в искусственных водоемах). Гидротехнические сооружения не вызывают беспредельного мелиоративного воздействия.
Поэтому на горных склонах их применяют в сочетании с биологическими компонентами (лесные посадки, привлечение).
При создании грунтово-водоохранного комплекса применяют следующие гидротехнические сооружения:
- водозадерживающие сооружения (валы-распылители, валы-канавы и водонаправляющие валы);
- водосбросные сооружения (скоротоки, перепады, водосбросы);
- донные постройки (запруды, стелька из хвороста);
- искусственные водоемы-регуляторы (пруды).
Лесомелиоративная система
Лесные посадки выполняют противоэрозионные водоохранные функции:
- Предупреждение образования поверхностного стока с критическими (размывными) скоростями.
- Поглощение поступающего с близлежащих территорий поверхностного стока.
- Регулирование снегоотложения и снеготаяния.
- Предупреждение эрозионных размывов, оползней и абразии берегов.
- Очистка поверхностного стока от загрязняющих веществ (удобрения, пестициды, эрозии почв, вредные микроорганизмы).
Вследствие впитывающего (аккумулятивного) свойства подстилки, а также снижения водного потока под влиянием древесно-кустарниковой растительности в лесных посадках задерживается в среднем от 60 до 90% взвешенных веществ и содержащихся в них агрохимикатов.
Почвы под лесными посадками впитывают вместе с водой от 40 до 80% растворенных в ней химических веществ (удобрений и пестицидов).
Систему защитных лесных посадок на водосборах формируют из:
- полезащитных, стокорегулирующих, прибалочных и приречных лесных полос;
- сплошных посадок на овражных землях;
- посадки на берегах рек;
- истоковых, прирусловых и дренажных посадок;
- посадок по берегам водохранилищ, озер и прудов;
- посадок вокруг источников.
При создании защитных посадок формируются стойкие и высокопродуктивные лесоаграрные ландшафты.
Лучно-мелиоративная система
Под привлечение водостоков отводят:
- днища ложбин, балок;
- берега рек, поросшие корнями;
- участки на пахотных землях (буферные зоны);
- участки на пахотных склонах, прибрежные полосы вдоль рек, ручьев, каналов и водохранилищ;
- не подлежащие облесению эрозионные склоны крутизной более 10 градусов.
Для привлечения используют травосмеси, имеющие преимущество перед чистыми посевами как по защитным свойствам, так и по продуктивности. В состав травосмесей необходимо включать 3-5 видов трав.
Для отвода избыточного поверхностного стока по днищам ложбин, балок создают привлечение водостоков. При больших объемах сброса поверхностного стока вовлеченные водостоки создают в сочетании с мулофильтрами и запрудами (плетеными, деревянными). Мулофильтры создают из кустарников на привлеченном водотоке через 15-20 м. Запруды высотой 0,3-0,4 м создают по нижнему краю кустарниковых кулис.
Аргомелиоративная система
Агромелиоративная система включает в себя комплекс мероприятий, которые применяют на землях с целью регулирования поверхностного стока, предупреждения смыва почв, восстановления запасов ила и плодородия почв. В состав агромелиоративных мероприятий входят следующие основные группы:
- фитомелиоративные;
- противоэрозионные мероприятия по обработке почвы;
- система комплексного окультуривания почв.
К фитомелиоративным мерам относятся севообороты через полосное размещение культур, покосные и питательные посевы и буферные полосы.
Противоэрозионные средства обработки почвы предусматривают поперечную или контурную обработку грунта, разноглубокую плоскорезную обработку и комбинированную отвально-безотвальную вспашку.
Система комплексного окультуривания почв — это взаимосвязанная сбалансированная система мероприятий (применение удобрений, средств защиты растений), нацеленных на восстановление плодородия, повышение противоэрозионной устойчивости почв и увеличение продуктивности полей.
Геотехнические изыскания
Типичный проект геотехнической инженерии начинается с учета потребностей проекта, чтобы определить необходимые качества материала. Далее происходит изучение участка почвы, породы, распределения повреждений и свойств коренных пород на и ниже нужного участка для определения их инженерных качеств, в том числе, как они будут взаимодействовать с, на или в предложенной конструкции. Исследования участка необходимы для того, чтобы получить представление о территории, на которой будут осуществляться работы.
В отчете исследования может отображаться оценка риска для людей, строений и окружающей среды от природных опасностей: землетрясения, оползни, выбоины, сжижение почв, мусор и каменные падения. На его основе инженер-геотехник создает проект фундамента, земляных работ или прокладки покрытия дороги.
«Северсталь» рассказала об актуальных продуктах в рамках импортозамещения
Новые испытания, которые предстоит преодолеть российской экономике, требуют от отечественного бизнеса максимальной предпринимательской активности для замещения зарубежных поставщиков и новых рынков сбыта.
Международные металлурги ушли с российского рынка, отечественные компании-потребители находятся в поиске импортозамещающих продуктов. В этой связи «Северсталь» видит особую востребованность материалов с улучшенными характеристиками и сервиса «Перспективный инжиниринг».
Сталь для лазерной резки Steelazer
Под сталью для лазерной резки подразумеваются все марки стали — от обычных до высокопрочных. Steelazer — сталь с равномерно распределенными внутренними напряжениями. Этот металл не деформируется при обработке. Многие компании применяют оборудование для лазерной резки. В отличие от традиционных марок стали, даже тонкие детали, изготовленные из Steelazer, сразу готовы к использованию. Их не требуется дополнительно обрабатывать, подгонять, исправлять, что способствует существенному (до 30%) ускорению выпуска готовых изделий.
Химический состав стали сбалансирован и строго контролируется технологами. На готовом прокате выдерживаются жёсткие допуски. Свойства продукции соответствуют требованиям EN-стандартов. Улучшенные плоскостные и гибочные характеристики задают эталон свойств для автоматизированной обработки.
Атмосферостойкие стали
Ранее импортируемая продукция пользовалась спросом в строительной отрасли для оформления фасадов и создания арт-объектов. «Северсталь» уже освоила производство атмосферостойкой стали и активно использует её для собственных нужд: из этого материала была выполнена облицовка пандуса самой крупной в Европе доменной печи №5 «Северянка», изготовлены элементы ландшафтного дизайна на промплощадке компании.
В отличие от обычной углеродистой конструкционной стали атмосферостойкая А606 в течение первых шести месяцев эксплуатации покрывается прочной оксидной плёнкой — патиной, которая служит защитным от коррозии слоем, препятствующим проникновению воды к стали. В течение 2–3 лет патина под действием окружающей среды приобретает насыщенный тёмно-коричневый цвет. Таким образом производитель не несет затрат на покраску. Покрытая патиной атмосферостойкая сталь гармонично вписывается в городскую, природную и промышленную среды.
Прокат с покрытием
Одна из областей, на которой сказались ограничения поставок импортной продукции, — стали с полимерным покрытием. «Северсталь» сумела в кратчайшие сроки найти отечественные компании, производящие лакокрасочные материалы, не уступающие по свойствам и качеству зарубежным аналогам. В результате на стали с покрытием для кровельных решений, водосточных систем и сэндвич-панелей «Северсталь» сохранила те же гарантийные условия, что были прежде. Стоит отметить, что на сталь Rooftop Ultra действует гарантия от сквозной коррозии 50 лет. Это подтверждение долговечности и стойкости материалов как к физическим воздействиям, так и агрессивному влиянию окружающей среды, а также ультрафиолету.
Перспективный инжиниринг
Перспективный инжиниринг предлагает клиентам «Северстали» совместно найти оптимальные материалы отечественного производства, благодаря которым можно оптимизировать логистические цепочки, избежать дефицита и совершенствовать конструкции.
Главная цель, которую сервис «Перспективный инжиниринг» помогает достичь, — снизить себестоимость. Если клиент хочет сделать конструкцию выпускаемого продукта более надёжной, улучшить эксплуатационные характеристики или перерабатываемость продукции, сократить технологические переделы, перспективный инжиниринг решит эти задачи.
Демонтаж по правилам
В феврале 2022 года Минстрой России утвердил Изменение № 1 к СП 325.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила производства работ при демонтаже и утилизации».
Документ вводит требования поэлементного демонтажа, учитывает опыт применения лучших практик и новых технологий при сносе зданий, предусматривает дополнительные требования безопасности при производстве работ. Эксперты, к которым обратился «Строительный Еженедельник», оценили влияние новых правил на отрасль.
Высокотехнологичный снос
Скорости и отлаженности процессов сноса и демонтажа зданий можно только позавидовать: аккуратно разобрать некогда жилую пятиэтажку и рассортировать груду строительного мусора для последующей переработки можно за пару дней. Для этого существует современные технологии безопасного цивилизованного разрушения: гидравлические ножницы и молоты, газовые и алмазные фрезы, спецтехника и подъемное оборудование, роботы с дистанционным управлением и многое другое.
С точки зрения применяемых технологий документ зафиксировал сложившуюся на рынке сноса ситуацию: 90% работ выполняются с помощью экскаваторов со стрелами до 60 м со специальным навесным гидравлическим оборудованием, остальные 10% приходятся на высотный демонтаж вручную, алмазную резку и другие виды. Крупные компании владеют собственным парком техники.
«Сфера демонтажа с каждым годом становится сложнее технологически — особенно это заметно по столичному рынку, где уже сформировался устойчивый запрос на проекты с сохранением фасадных конструкций, с переносом зданий, с применением стандартов ESG, — рассказывает генеральный директор ГК "КрашМаш", член правления Европейской демонтажной ассоциации Виктор Казаков. — Поэтому демонтажные проекты требуют использования максимально широкого спектра специализированного оборудования. Свод правил включил в систему регулирования новые единицы демонтажного оборудования, что является положительным явлением для рынка. В то же время без должного регулирования остались отдельные виды навесного оборудования и автомобильные краны, применяемые для высотного демонтажа».
«Наша компания применяет преимущественно экскаваторы-разрушители со стрелой высокого подъема, максимально исключая применение ручного труда, что позволяет существенно обезопасить производство работ и при этом достигнуть оптимальных темпов производства работ, — подтверждает генеральный директор ГК «ПРАЙД» Антон Шевченко. — Наша компания располагает собственным парком экскаваторов-разрушителей».
При этом ряд нишевых технологий пока остается вне нормативного регулирования, несмотря на их потенциал.
Вице-президент ГК Springald Виталий Никифоровский полагает, что стандартизация новых технологий — это вопрос времени. Лидеры рынка и раньше учились применять их и продолжают осваивать новинки задолго до внесения в нормативные документы.
«Например, сейчас апробируются методы химического демонтажа, при котором несущие конструкции разрываются при реакции химических реагентов, — приводит пример эксперт. — Метод очень перспективен для демонтажа высотных конструкций, но требует высокой квалификации специалистов».
Сносить, перерабатывать и снова строить
В Изменениях введены требования поэлементного демонтажа, позволяющего отсортировать и максимально использовать отходы на стройплощадке — это, по замыслу авторов поправок, позволит снизить стоимость их обработки, сократить объем вывозимого на полигон строительного мусора и тем самым уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Проблема актуальная: по данным Росприроднадзора, работы по сносу и демонтажу зданий в 2020 году привели к образованию более 71 млн тонн таких отходов, из которых на переработку отправилось только 22%.
Разумный подход к строительным отходам уже используют ведущие компании отрасли. ГК «Прайд» применяет на объектах собственные дробильно-сортировочные комплексы с системами пылеподавления — это минимизирует вредное воздействие на окружающую среду. В ГК «КрашМаш» поэлементный демонтаж с сортировкой отходов по группам на месте проведения работ применяют с 2007 года. Эта технология, называемая «умный снос», получила широкое распространение в Москве. Однако ее распространение на регионы, что предполагает обновленный Свод правил и Всероссийская программа реновации, несет в себе две группы проблем, решению которых нужно будет уделить внимание, полагает Виктор Казаков.
«Первая группа проблем связана с необходимостью повсеместного внедрения цифровых инструментов контроля за вывозом строительных отходов и качеством соблюдения СП. В Москве эта система работает уже несколько лет, но будут ли у регионов средства на ее внедрение? И будет ли полноценно работать эта система без внедрения механизмов контроля, аналогичных московским? — задается закономерными вопросами глава "КрашМаш". — К сожалению, сейчас во многих регионах уровень проведения демонтажных работ оставляет желать лучшего и само по себе внедрение «умного сноса» к качественному росту не приведет».
Вторую группу проблем эксперт связывает с экономической целесообразностью «умного сноса» для заказчика и для подрядчика. До тех пор, пока региональные рынки вторичных материалов не сформированы, поэлементный снос с сортировкой и вывозом отходов по группам приводит не к экономии, а к удорожанию проекта. Чтобы «умный снос» стал выгоден для подрядчика, необходимо грамотное планирование производства работ и, что немаловажно, логистических схем.
Еще больше вопросов вызывают требования к предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, которые становятся обязательными в процессе демонтажа наряду с шумо- и пылеподавлением.
«С реализацией требований могут возникнуть проблемы, — полагает Виталий Никифоровский. — Если с пылеподавлением все понятно, то, как мониторить ПДК в режиме онлайн, даже для лабораторий загадка».
Повысить безопасность
Отдельное внимание в Изменении уделено вопросам безопасности и охраны труда: дополнены требования безопасности при производстве работ на высоте, при проведении демонтажных работ в ночное время суток, установлена необходимость применения радиопереговорных устройств при работе экскаватора.
«Демонтаж — один из самых опасных строительных процессов, но профессионалы отрасли всегда следуют нормам ОТ и ТБ, — уверен Виталий Никифоровский. — Большинство несчастных случаев происходит со случайными людьми, которые берутся заниматься сносом зданий, не обладая ни техникой, ни знаниями, ни опытом, но соглашающихся работать за копеечные расценки на демонтажные работы».
«Вопросы безопасности труда стоят остро не только в отрасли сноса и демонтажа, но и в других отраслях и производствах, — считает начальник отдела охраны труда ООО «СносСтройИнвест» Светлана Ткаченко. — Не будет преувеличением сказать, что все законодательно закрепленные правила по охране труда "написаны кровью" и выполнение требований безопасности должно быть неукоснительным».
С этой целью в компании «СносСтройИнвест» ежегодно разрабатывается план мероприятий, направленных на снижение производственного травматизма и воздействия вредных производственных факторов, вводятся и совершенствуются внутрикорпоративные нормы, проводится регулярное обучение сотрудников, повышение их компетенций в части производства работ, предотвращающих любые внештатные ситуации.
По мнению Светланы Ткаченко, включение вопросов безопасности и охраны труда в части разъяснения и дополнения требований безопасности к целому перечню работ связано с высоким травматизмом при их осуществлении. Неукоснительное выполнение принятых норм скажется положительно и снизит статистику несчастных случаев при производстве. Нововведения накладывают дополнительные обязательства и затраты на участников демонтажной отрасти, но ничто не может быть равноценным сохранению человеческой жизни и здоровья, уверен эксперт.
Наиболее эффективными методами повышения безопасности в области охраны труда являются:
- автоматизация и механизация технологических процессов с высоким уровнем опасности;
- модернизация оборудования, а так же технологических процессов на рабочих местах с целью снижения воздействия вредных производственных факторов;
- мероприятия по улучшению санитарно-бытовых условий работников;
- организация обучения и повышения квалификации персонала как в части производства работ, так и в сфере безопасности и охраны труда.
Таким образом, актуализированный Свод правил 325.1325800.2017 учитывает изменения законодательной базы за время действия СП (в том числе четырех Федеральных законов и более сорока национальных стандартов и СП), а также результаты отраслевых НИОКР и применения новых апробированных материалов и технологий. Как оказалась отрасль демонтажа развивается быстрыми темпами: в документе прописаны и детализированы способы демонтажа различных конструкций, дополнен перечень передовых средств механизации. В то же время назревшие вопросы обращения с отходами, методы которых также закреплены в документе, зависят не только от опыта и возможностей отраслевой компании, но и от регулирования этой сферы на региональном уровне.