Полевые исследования в строительстве

Объект инженерно-геологических изысканий

Без исследования грунта не получится подготовить грамотную предпроектную документацию. В нашем обзоре расскажем, какие работы ведутся по исследованию свойств почвы в полевых условиях и лабораториях.

Проектирование и строительство зданий, линейных объектов связано с характеристиками земельного участка, где планируются вестись работы. Комплексный подход к изучению грунта поможет минимизировать потенциальные риски:

• Деформация фундамента, как следствие — появление трещин на стенах, обрушение конструкций.
• Проседание насыпи для железнодорожных путей, образование ям на автомобильных дорогах.
• Непредвиденное подтопление объекта.

Информация, полученная после исследования грунта, дает возможность:

— Обосновать разумность строительства с экономической и технической точки зрения, оптимизировать проект.

— Подобрать оптимальное расположение/траекторию проектируемого объекта (здания или дороги).

— Остановиться на максимально подходящих для выполнения поставленной задачи технологиях, строительных материалах.

Грунт — главный объект инженерно-геологических работ

Полученные в результате исследований данные позволяют делать выводы о пригодности земельного участка для строительства объекта.

Геология участка

Предполагает общее обследование местности.

• Изучение особенностей рельефа.
• Выявление границ затопления, если вблизи участка есть водоем.
• Выяснение, на какую глубину промерзает почва.
• Исследование грунтовых вод (их расположение, потенциальная опасность).
• Рассматривание общих характеристик геологической устойчивости.

На объем работ влияет множество факторов: стадия проектирования объекта, степень изученности ландшафта, сложность залегания слоев почвы.

Полевые исследования

Дают возможность изучить большой объем грунтов. Работа ведется на месте, активно используется специальная техника.

Благодаря полевым методам можно узнать о различных свойствах грунта:

• неоднородности состава и состояния;
• его несущих способностях;
• устойчивости к сжимающим усилиям;
• сопротивлении под сваями;
• во время просадки;
• поведение в напряженном состоянии;
• деформации при давлении;
• плотности песчаных и глинистых почв, уровню их однородности.

Лабораторные анализы образцов

— Исследование физических свойств

Помогает избежать печальных последствий. Если не принимать во внимание данные показатели и возвести здание, вес которого участок не в состоянии выдержать, то почва просядет, начнется разрушительный процесс объекта.

Список параметров, определяющих физические характеристики грунта, является залогом грамотного проектирования:

• Что за минералы входят в состав грунта. Недра земли содержат сотни различных минералов. У каждого ֫— свой состав, строение, а значит, и свойства.
• Каков процент естественной влажности почвы. Обычно этот показатель варьируется от 3 до 8%.
• Для чего нужно знать о порозности и плотности почвы. Эти данные показывают физико-химические процессы, которые идут полным ходом в грунтах.
• Есть ли склонность у горных пород к набуханию и усадке. Эти противоположные по действию процессы могут одинаково сильно повредить фундамент здания.

— Определение химического состава

Дает возможность узнать, насколько агрессивно каждый из слоев почвы реагирует на конструкции из металла и бетона. Лабораторные исследования позволяют выявить липкость слоев, степень их водопроницаемости, устойчивость к размытию, наличие в почве карбонатов, содержание и концентрация растворимых в воде солей.

— Изучение механических характеристик

Способствует выявлению деформационных свойств. Лабораторные методы направлены на получение следующих данных:

• Уровень прочности в процессе сдвига, при растяжении (компрессии) почвы в одну ось.
• Деформационные свойства грунта.

Комплексное изучение грунта позволяет получить максимально полную информацию о его свойствах, а также предугадать поведение почвы при возведенном объекте. Результаты инженерно-геологических работ помогут спроектировать надежный и безопасный объект.

Обзор подготовлен специалистами «ОмгГео».

Больше материалов читайте на нашем сайте.

Источник

Особенности исследования грунта под фундамент. Виды и состав инженерных работ

Проектирование и строительство здания всегда сопровождается рисками, один из них связан с поведением почвы, на которой возводят объект. Важно своевременно и качественно провести изыскания грунта под фундамент, чтобы минимизировать потенциальные угрозы. Проект, созданный с учетом результатов инженерных исследований, обеспечит оптимизацию затрат и безопасную эксплуатацию здания.

В статье приводим информацию о видах и составе работ по изучению грунта, а также о проблемах, которые заказчик сможет избежать, обратившись к профессионалам.

Почему так важно проводить изыскания под фундамент?

Необходимость инженерных изысканий для проектирования зданий неоспорима, и все же по-прежнему некоторые считают возможной экономию на этом этапе планирования объекта.

В результате выбор неподходящих строительных технологий и материалов приводит к несоответствию новой постройки установленным нормам и стандартам. Надзорная организация не примет такой объект, и будет права. Кроме того, сложности с эксплуатацией могут возникнуть и после, когда люди освоят объект.

Что может пойти не так

Заблаговременно проведенное исследование грунта под фундамент предупредит целый комплекс неприятностей.

• Если фундамент, заложенный «вслепую», будет оказывать давление большее, чем способен выдержать грунт на участке, основание в лучшем случае деформируется, а в худшем — разрушится. Ремонт таких повреждений требует значительных вложений, поэтому лучше изначально проектировать здание с учетом особенностей почвы.
• Если игнорировать показатели уровня залегания грунтовых вод и их сезонное поведение, фундамент может быть сильно подтоплен, что неизбежно приведет к проблемам — трещинам, деформациям и т.п.
• Отсутствие верных расчетов влечет за собой и отдаленные последствия: фундамент дома со временем способен просесть, и тогда в результате неравномерного распределения нагрузки рано или поздно станет разрушаться все здание или отдельные его части.

Виды и состав инженерных исследований грунта под фундамент

Важность проведения инженерных изысканий не ставится под сомнение: качественный проект всегда базируется на заключении грамотных специалистов. Что же входит в комплекс таких исследований и зачем они нужны?

Важно помнить, что перечень работ индивидуален для каждого участка и зачастую зависит от исходных данных технического задания. Приводим примерный состав инженерных работ по различным направлениям.

Геологическое и геофизическое исследование грунта

• Специалисты отбирают пробы из специально выбуренных скважин и отправляют их в лабораторию.
• Тестируют почву в условиях естественного залегания: во время выезда организуют испытания, которые показывают, как почва будет реагировать на нагрузку. Определяют максимально возможные показатели нагрузки (по предельным деформациям / по несущей способности). Такие данные дают возможность определить подходящий тип фундамента, оптимальный вес сооружения, а также понять, целесообразно ли начинать застройку на конкретном участке.
• Проводят геофизические работы, чтобы получить исчерпывающее представление о ландшафте и рельефе изучаемой территории. Это позволяет решить вопрос о необходимости насыпей в определенных участках или напротив — о выравнивании строительной площадки.

Экологические изыскания почв под фундамент

Следует оговориться, что экология участка— это комплекс работ, в который входят в том числе исследования грунта. Одной из целей могут являться оценка уровня и границ загрязнения почвы, решение вопроса о целесообразности использования участка в сельскохозяйственной деятельности. Также результаты выявляют состояние территории и помогают составить проектную документацию.

Производят забор проб, которые впоследствии всесторонне исследуют в лаборатории. Четкий перечень формирует исполнитель при обработке технического задания, вот лишь некоторые из показателей:

• Газогеохимические исследования грунтов нужны, когда есть основания полагать, что почва содержит потенциально опасные вещества или горючие элементы в составе.
• Радиологический анализ выявляет опасные уровни излучения, если таковые имеются.
• Эпидемиологический выявляет наличие паразитов и опасных микроорганизмов.
• Экологические исследования качества воды определяют ее пригодность для употребления человеком.
• Токсикологический анализ грунта также направлен на своевременное выявление угроз здоровью и жизни.

Лабораторные исследования грунтов

Анализ проб, взятых в ходе полевых работ, производится на базе лабораторий, оснащенных специальных оборудованием и аккредитованных в соответствии с актуальными требованиями законодательства.

Рассмотрим основные виды лабораторных манипуляций.

Механические тесты грунта направлены на выявление физико-механических свойств:

• прочности в разных условиях (при растяжении, сжатии и сдвиге);
• относительной просадочности и начального просадочного давления;
• деформационных параметров;
• угла естественного откоса.

Физические тесты почвы определяют такие свойства, как:

• минеральный состав;
• пористость;
• степень природной влажности;
• консистенцию (предел и число пластичности);
• плотность
• и некоторые другие параметры.

Тесты, проводимые с участием разнообразных реагентов, помогают установить химический состав почвы и ее химико-физические свойства:

• степень водонепроницаемости грунта;
• содержание отдельно взятых веществ;
• степень размокаемости и размываемости горных пород;
• липкость почвы;
• агрессивность по отношению к стройматериалам (бетону, черным и цветным металлам и пр.).

Исследования грунта под фундамент — неотъемлемая часть предпроектной подготовки при строительстве

Геология, экология, геофизика, гидрометеорология участка и другие виды инженерных изысканий непременно затрагивают почвенные слои, позволяют разносторонне проанализировать требуемые данные, составить грамотную документацию и учесть результаты при проектировании объектов.

Больше обзоров читайте на нашем сайте .

Обзор подготовлен специалистами «ОмгГео».

Источник

Состав инженерно-геологических изысканий

Геологические изыскания и другие инженерные исследования местности проводят на этапе подготовки к строительству или при реконструкции.

Это необходимо, чтобы выяснить особенности участка и различные параметры грунта, которые в дальнейшем станут основой для проектной документации, а также для принятия множества решений, касающихся зданий и сооружений.

Что изучают

В рамках геологических изысканий могут исследовать различные аспекты, перечислим основные:

• Подвижность грунта.
• Его несущая способность.
• Физический и химический состав грунта, в частности, его поглощающая способность, усадка, диффузия, осмос, коррозийная активность.
• Механические параметры.
• Стабильность почвы на участке.
• Гидрологические характеристики местности, в том числе уровень залегания подземных вод, их температура и состав, изменение в движении.
• Вероятность подтопления участка и возможность образования оползней.
• Разнообразные особенности ландшафта.
• Определение расположения подземных коммуникаций и участков, неблагоприятных с точки зрения геологии.
• Геологическое строение участка с оценкой состояния геотектонической платформы.

Собранные сведения в комплексе позволяют решить несколько важных задач:

— Построить прогнозы относительно потенциальных изменений в геоморфологии, гидрологии участка, которые могут произойти под влиянием строительства.

— Определить наиболее подходящий тип фундамента и избежать инженерных ошибок при планировании работ нулевого цикла.

— При уже имеющейся застройке учесть влияние других объектов, а при реконструкции зданий заложить возможное увеличение нагрузки на фундамент.

Фрагмент из СП 11-105-97. «Состав инженерно-геологических изысканий»

Обратимся к своду строительных правил, касающихся инженерно-геологических изысканий для строительства.

В 5 части, которая как раз характеризует их состав, перечислены следующие виды деятельности:

— сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет;

— дешифрирование аэро- и космоматериалов;

— рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения;

— стационарные наблюдения (локальный мониторинг компонентов геологической среды);

— лабораторные исследования грунтов, подземных и поверхностных вод;

— обследование грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений;

— составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

— камеральная обработка материалов и составление технического отчета (заключения).

Как работают геологи

• На основе задач, поставленных в техническом задании, проводят детальный анализ местности. Для этого предстоит всесторонне изучить особенности рельефа, обозначить геодезические и астрономические опорные точки.
• Исследуют гидроресурсы на участке, предназначенном для застройки.
• Составляют прогноз перемен природно-техногенных условий в пределах урбанизированной территории, а также эрозийную карту, с помощью которой принимают меры по защите грунта от разрушения.
• Помогают определить оптимальные масштабы будущего здания / сооружения, при необходимости дают рекомендации по типу фундамента и наиболее удачным строительным решениям.

По итогам проведённых изысканий инженеры готовят полный технический отчёт, сделанный в полном соответствии с актуальными российскими государственными стандартами и требованиями нормативов.

4 этапа изысканий

1. Подготовительный

На этом этапе собирают информацию от заказчика, анализируют имеющиеся данные, включая сведения из архивов и документацию по ранее выполненным исследованиям, затем составляют программу и при необходимости получают разрешительные документы.

2. Полевой

В ходе полевого этапа — это основная работа — выполняют запланированные геологические изыскания.

Предварительно проводят рекогносцировку на местности, после чего бурят скважины, берут пробы на анализ, определяют глубину сезонного промерзания и уровень залегания водяных пластов, делают штамповые испытания (позволяет спрогнозировать степень деформации грунта под воздействием давления) и статическое зондирование (с его помощью, например, выясняют толщину горных пород) и др.

Если в программе присутствует гидрогеология, то могут быть проведены также кустовые и одиночные откачки воды из скважин, залив воды в шурфы и скважины для оценки поведения грунта при намокании, мониторинг колебания уровня грунтовых вод и пр.

3. Лабораторный

Лабораторный этап предполагает комплексное изучение образцов, ранее взятых на анализ. Как правило, специалисты в лаборатории исследуют химические, физические, механические свойства грунта и параметры грунтовых вод.

4. Камеральный

Все сведения, собранные в ходе полевых работ и лабораторных исследований, оформляют в виде технического отчета. Документацию передают заказчику.

Таким образом, по итогам инженерно-геологических изысканий строители, проектировщики, надзорные органы и все те, кому требовалась информация о геологии участка, получают необходимые сведения, позволяющие вести дальнейшие работы по проектированию и строительству объектов.

Источник