Зачем нужны геотехнические изыскания на этапе проектирования?

Любое здание стоит на основании из грунтов. Грунтовые массивы принимают нагрузку от фундамента, поэтому предел их прочности рассчитывают на этапе проектирования. Проектировщик использует данные о текущем состоянии основания и прогноз изменения геологической обстановки в процессе эксплуатации здания. Поэтому без данных геотехнического мониторинга качественное строительство невозможно.

Что изучает геомониторинг?

Геотехник определяет состояние грунтовых горизонтов, оценивает техногенные и природные условия. На основе данных геомониторинга составляется прогноз преобразования обстановки на исследуемом участке. Инженеры нашей компании проводят не только инженерно-геотехнические изыскания: результат работы включает рекомендации по соблюдению безопасности, предупреждению деформации зданий и находящихся поблизости объектов. Поэтому одновременно решается такие задачи:

• Фиксация изменений геологической среды. Часть грунтовых горизонтов подвижна, со временем меняется уровень и распределение грунтовых вод, поэтому необходимо понимать динамику таких изменений, для чего применяется периодический контроль.
• Фиксация параметров здания. Любое сооружение подвержено деформации, нужно знать её скорость и понимать связь с изменением геологической обстановки.
• Выявление опасных отклонений. Фиксация изменений грунтов и гидрогеологической обстановки может выявить опасные для здания отклонения от расчётных параметров.
• Установление причин отклонений. Некоторые изменения грунтового основания компенсируются изменениями проекта возводимого или реконструируемого здания, мероприятиями по водопонижению или укреплению основания, однако для этого нужно понимать причины проблем.
• Разработка рекомендаций. Полноценный геотехнический мониторинг содержит заключение с рекомендациями по устранению негативных процессов или предупреждению их появления.

Финальный комплекс работ будет разным для разных условий. Он может включать вибродинамический анализ, для определения разрушительных вибраций от дорог, измерения просадок фундаментов, сдвигов, определение уровня подземных вод, сейсмические и электромагнитные измерения. Минимальные параметры обследования геотехнического контроля описаны в разделе 9 Свода правил 22.13330 (актуальная редакция — 2016 года). Здесь же вводится понятие геотехнической категории — сложности возведения здания относительно инженерно-геологической обстановки на отведенном под основание участке. От категории объекта зависят требования к мониторингу.

Требования мониторингу геологической обстановки

Для проведения инженерной разведки бурят скважины, охватывающие участок строительства и иногда площадь за его пределами. Чем чаще расположены скважины, тем больше информации получает специалист. Для котлованов объектов 2 и 3 категорий с глубиной более 5 метров скважины располагаются на расстоянии менее 20 метров по линии ограждающих конструкций.

В своде правил описывается и глубина изучения грунта на этапе строительства. Для котлованов с ограждающими конструкциями минимальная глубина скважины — полторы глубины основания ограждения плюс 5 метров. При отсутствии ограждающих конструкций, минимальная глубина считается от глубины котлована. Отдельно оговаривается минимально допустимая глубина: она должна быть больше 10 метров от основания подошвы ограждения независимо от их размера.

В процессе изучения материала из скважин определяются опасные инженерно-геологические процессы на участке строительства, процессы, способные повлиять на несущие возможности грунтов за пределами площадки. Минимальные требования к результату экспертизы — это определение:

• Карстовых пустот, тектонических провалов, разрывов, что актуально для Уфы;
• Границ плывунных горизонтов;
• Наличие и границы грунтов со свойствами виброползучести и суффозионными свойствами;
• Вибрационную нагрузку от транспортных линий;
• Фильтрационные возможности грунтов, по которым проводится расчёт притока воды в подземные части здания или котлованы на этапе строительства;
• Устойчивость водоупорных слоёв при их наличии;
• Положение подземных коммуникаций и сооружений.

В процессе проектирования здания может быть принято решение об устройстве грунтовых анкеров, что требует изучения плотности и качества грунтов в местах установки анкерных конструкций.

Когда геотехнический мониторинг необходим?

Одноэтажное здание в частной застройке не связано с большими рисками строительства, не создаёт большой нагрузки на основание. Однако возведение высотных зданий, промышленных цехов, транспортных развязок, плотин должно содержать геофизические условия, особенно на участках с неоднородным грунтами. Это не единственная ситуация, когда мониторинг необходим:

• Проблемные геологические условия. Подвижные грунты, карстовые пустоты, изменчивая гидрогеологическая обстановка требуют изучения на этапе проектирования с последующим периодическим контролем.
• Строительство сложного объекта. Многоэтажные дома создают значительную нагрузку на основание, поэтому без его изучения проектирование невозможно.
• Угроза соседним зданиям и сооружениям. Грунтовые слои связаны друг с другом, поэтому увеличение нагрузки может привести к деформации окружающих строений.
• Выявление деформаций в здании. Несущая конструкция неразрывно связана с основанием, поэтому деформация стен или фундамента здания часто связаны с движением грунтов или изменением их характеристик.

Промышленные объекты могут менять рельеф местности, приводя к образованию котлованов. Промышленные котлованы изучаются в динамике для контроля их влияния на окружающие объекты. Котлованы строительные, необходимые для сооружения фундамента, изучаются после их создания.

Как начать мониторинг?

Геотехнический мониторинг — часть жизни здания, поэтому неотрывно связан с процессами строительства, эксплуатации и соответствующими им документами. В первую очередь это данные о предыдущих экспертизах, необходимые для определения динамики изменений. Основной пакет документов включает также:

• Данные всех инженерных изысканий;
• Схему из строительного генплана;
• Геоподоснову;
• Градостроительный план участка;
• Схема элементов здания, основание которых расположено ниже нулевой отметки.

Данные о расположении инженерных сетей содержатся в указанных документах. Если эти данные неактуальны, требуется информация о текущем расположении сетей, в том числе на прилегающих участках. На основании документации и первичного визуального осмотра распределяются места скважин, определяются вероятные проблемы, однако в процессе работы могут потребоваться дополнительные документы.

Сколько стоит геотехнический мониторинг?

Объём работы разнится в зависимости от сложности геофизических условий. Для установки вибродинамических и тензонометрических датчиков потребуется время и оборудование, изучение карстовых пустот — специальных инструментов. В процессе может использоваться оборудование разной степени сложности и доступности: тахеометры, нивеллиры, лазерные сканеры, GPS-датчики, лабораторные исследования грунтов и фундамента.

Для определения сроков, потребуется не только основная документация, но и первичный осмотр. Чтобы получить общую консультацию по ценообразованию советуем позвонить нашим специалистам. Нам знакомы типовые проблемы нашего региона, поэтому мы ответим на все вопросы, связанные с инженерными и геологическими изысканиями в Уфе. Ждём вашего звонка!