Качество инженерно-геологических изысканий. Влияние на проектирование систем защиты зданий от подтопления

Результаты экономии на инженерно-геологической разведке. Потери заказчика – потери подрядчика. Основные сведения, содержащиеся в профессионально составленном отчете об инженерно-геологических изысканиях. Геофизика – альтернатива точечному бурению. Примеры

При проектировании подземной части зданий и систем защиты от подтопления приходится часто сталкиваться с проблемой некачественной и несвоевременной оценки инженерно-геологических условий строительной площадки.

К сожалению, в последние годы застройщики мало внимания уделяют основополагающему этапу строительства – инженерным изысканиям. И напрасно, ведь только на основе полной картины геологического строения площадки можно возвести объект без перерасхода бетона и гидроизоляционных материалов, но никак не наоборот: сэкономив на инженерно-геологической разведке, заставлять проектировщиков удешевлять стоимость строительства за счет фундамента и его защиты от подтопления.

Ясно отражают ситуацию по низкому качеству инженерно-геологических изысканий стоимостные показатели: в России затраты на изыскательские работы составляют 1,5–3% от общей стоимости строительства, тогда как за рубежом – 7–18%. По крайней мере, такая ситуация сложилась в жилищном строительстве.

Заказчик предпочитает вкладывать деньги в то, что выставлено на всеобщее обозрение – красивый фасад из натурального камня, современный интерьер с итальянской мебелью. Но не стоит забывать, к сожалению, что большинство нынешних российских строителей воспитаны в советские времена – они всегда имеют в запасе универсальное решение «побыстрей и подешевле», работающее до первой оттепели. Именно так и создаются заброшенные пафосные коттеджи, потерявшие ликвидность еще до окончания строительства из-за своего низкого качества.

Инженерно-геологические изыскания должны предворять проектные работы. Позже, по требованию проектировщиков, может проводиться дополнительная геологическая разведка на участке. Это позволит проектировщику качественно рассчитать конструкцию фундамента и гидроизоляции с учетом всех негативных факторов, влияющих на строительство и эксплуатацию сооружения, а заказчик будет уверен в том, что построенное здание – жесткое, недеформируемое и неподтопляемое.

Чтобы не попасть впросак, когда из-за неблагоприятных инженерно-геологических условий стоимость объекта значительно увеличивается, необходимо заказать изыскания на стадии выбора земельного участка. В этом случае при помощи специалистов можно оценить целесообразность затрат на конструктивные особенности будущего строения (фундамент, гидроизоляция, дренаж) или искать другой участок.

Подрядчику также не стоит бросаться на первый попавшийся объект. Предварительную смету строительные компании часто дают на основании усредненных цен и объемов, а когда проект готов, контракт подписан, аванс потрачен, выясняется, что, например, грунты на участке глинистые, обратная засыпка ими невозможна. И придется вывезти несколько тысяч кубов глины и завезти столько же песка, притом что земляные работы – одни из самых дорогостоящих в строительном цикле.

Итак, шаг первый – осознать необходимость проведения инженерно-геологического исследования на участке будущего строительства. Следующая задача – не ошибиться с выбором компании, которая этими исследованиями займется.

Рынок строительных услуг велик и разнообразен: компания с громким названием и большим стажем инженерно-геологических работ выставит вам счет на сумму в два раза большую, чем предложение по объявлению, которое вы сорвали у въезда на участок. Но это не значит, что лучше сразу переплатить, чем рисковать, заказывая услуги подешевле. Надо искать золотую середину.

В Московском регионе диапазон цен на инженерно-геологические изыскания держится на уровне 60–75 у. е. за 1 м скважины. В эту стоимость уже входит отчетная документация. Работы выполняются в течение 7–15 дней с момента въезда техники на объект до выдачи готового материала.

Грамотно составленное техническое задание также является показателем профессионализма компании. Оно подшивается в отчет вместе с копией лицензии компании – исполнителя изыскательских работ.

На объекте должен присутствовать инженер, контролирующий производство работ в соответствии с СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ», Рекомендациями по производству инженерно-геологической разведки и др. Бурение и отбор проб грунтов зачастую проводятся в день въезда на участок.

Отчет об инженерно-гелогических изысканиях составляется по ГОСТ 21.302-96 «Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям», пособие к СНиП II-9-78 «Пособие по составлению и оформлению документации инженерных изысканий для строительства. Часть 2. Инженерно-геологические (гидрогеологические) изыскания». Принимая оплаченный отчет, необходимо обратить внимание на наличие и содержание в нем следующих разделов:

Физико-географические условия – климатическая и метеорологическая характеристики района, характеристика рельефа, степень застройки участка и прилегающей к нему территории, гидрографические условия. Информация о внешних факторах, которые влияют на конструкцию и эксплуатацию здания.

Геологическое строение – количество и глубина пробуренных скважин для отбора проб грунта и грунтовой воды, перечень выделенных напластований грунтов (инженерно-геологических элементов). Этот раздел дает понять, «плотным» ли было исследование и насколько неоднородны грунты в основании будущего строения.

Гидрогеологические условия – период года, в который проводились изыскания, наличие и глубину залегания грунтовых вод на участке, амплитуда и динамика их сезонных колебаний, степень агрессивности грунтовых вод к бетонным и железобетонным конструкциям и степень коррозионной активности грунтовых вод в отношении к другим строительным материалам. На основе такой информации проектировщик выбирает способ устройства гидроизоляции подземной части здания, рассматривает необходимость применения дренажных систем.

Физические свойства грунтов – физические свойства инженерно-геологических элементов, степень агрессивности к бетонным и железобетонным конструкциям, степень коррозионной активности в отношении к различным материалам. Исходя из данных этого раздела конструктор выбирает конструктивную схему здания, марку бетона и тип гидроизоляции. В разделе обязательно должно быть указано наименование лаборатории, в которой проводились испытания.

Геологические и инженерно-геологические процессы – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, степень пучения глинистых грунтов, возможность подтопления, образования оползней, просадок, усадок и набуханий грунтов, сейсмические характеристики района и другие возможные инженерно-геологические явления.

Иллюстративный материал должен быть понятен: на топографическом плане участка нанесены и привязаны разведочные скважины, по колонкам геологических выработок должны быть построены геолого-литологические разрезы.

Раздел «Выводы и рекомендации» должен содержать советы по выбору глубины заложения подошвы фундамента на естественном основании или глубины свай при свайных фундаментах, по гидроизоляции и защите конструкций здания от подтопления, промораживания, замачивания, коррозии и от других неблагоприятных геологических процессов, расчетные значения механических свойств инженерно-геологических элементов, рекомендации по проведению и технике безопасности земляных работ.

Если все же продукт инженерных изысканий под строительство оказался некачественным, необходимо требовать от проектировщиков ссылки на расчеты и нормативы при выборе конструктивных решений, закладывать больший запас прочности. В 70% случаев при неполных инженерных изысканиях все приходится переделывать. Этот факт всегда срывает сроки проектных и строительных работ, увеличивает смету.

С другой стороны, как бы вовремя и грамотно не были выполнены инженерно-геологические изыскания, в лучшем случае они дают только 80–85% вероятности соответствия реальным грунтовым условиям. Часто, отрыв котлован, строители обнаруживают линзы, не попавшие в разведочные скважины, водоносные пласты, подступающие к подошве фундамента. Приходится срочно вносить изменения в проект – улучшать гидроизоляцию подземной части здания, прокладывать дрены под подошвой фундаментной плиты или проектировать пластовый дренаж. Это влечет увеличение сроков и сметной стоимости строительства.

При инженерно-геологических изысканиях бурят скважины для отбора грунта. Под крупные здания обычно делают три-пять скважин, расположенных «конвертом» (четыре по углам, одна в центре) глубиной до 10 м. В точечном характере и заключается основной недостаток исследования методом бурения. К тому же на участке необходимо размещать крупногабаритную технику, а это не всегда просто. Учитывая, что большинство объектов загородного коттеджного строительства возводится в лесистых районах, требуется предварительно обзавестись разрешением на вырубку деревьев. Это тоже занимает время.

Альтернатива точечному бурению – инженерная геофизика. На рынке строительных услуг компаний, предлагающих исследования геофизическими методами, пока не много: в основном геофизики работают на месторождениях полезных ископаемых. Но сейчас область применения этих методов расширилась за счет масштабов реконструкций. Действительно, методы геофизического исследования грунтов и конструкций позволяют в стесненных условиях городского центра получить полную информацию о составе, состоянии, свойствах грунтов основания реконструируемого объекта, а также о деформациях, трещинах и однородности состава несущих конструкций здания.

Геофизические методы хоть и являются косвенными (необходим отбор и лабораторные исследования физико-химических свойств пород), дают большие возможности для улучшения эффективности обследования и реконструкции существующих объектов. Утвержден СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть VI. Правила производства геофизических исследований», что значительно расширяет применение геофизических методов.

Инженерно-геофизические исследования выполняются для получения характеристик естественных и искусственно закрепленных грунтов совместно с инженерно-геологическими методами, а также для контроля качества и состояния строительных конструкций в составе следующих видов работ:

Наземная сейсморазведка – метод разведочной геофизики, основанный на изучении особенностей распространения сейсмических волн в земной коре с целью исследования ее геологического строения. В сейсморазведке применяются методы отраженных и преломленных волн и пьезоэлектрического эффекта. В качестве источников колебаний используются вибрационные или ударные передвижные установки, при новом положении источника производится регистрация

Сейсмоакустические исследования в скважинах основаны на изучении времени пробега упругих волн в породе, окружающей стенки скважин.

Георадиолокация – передающей антенной георадара излучаются электромагнитные импульсы длительностью в единицы и доли наносекунды, излучаемый импульс в среде отражается от границ объектов или неоднородностей, на которых меняются электрические свойства – электропроводность и диэлектрическая проницаемость, отражения принимаются приемной антенной, усиливаются, преобразуются в цифровой вид и записываются в память компьютера.

В соответствии с СП 11-105-97 для различных задач при инженерно-геологических изысканиях используются следующие геофизические методы:

В заключение приведу несколько примеров из практики коттеджного строительства последних лет. В Одинцовском районе Московской области на участке площадью около 1 га по результатам инженерно-геологических изысканий были выявлены суглинки в основании с возможным наличием незначительных по величине линз (в геологическом разрезе линзы были нанесены схематично). В отчете содержалась рекомендация устройства гидроизоляционного покрытия подземных частей зданий, которая и была заложена в проекте.

Для проектировщиков стало полной неожиданностью, когда отрытый котлован постепенно наполнился грунтовой водой в середине лета. Пришлось срочно принимать решение по устройству пристенного дренажа, это повлекло непредвиденные затраты на стадии, когда вся рабочая документация была готова и согласована с заказчиком.

Проектные работы пришлось делать в кратчайшие сроки, так как параллельно заливалась фундаментная плита и было необходимо успеть смонтировать дренаж к осени. Усугубила ситуацию невозможность осушения пространства под подошвой фундаментной плиты площадью около 1400 м2. Чтобы устранить подпор грунтовых вод и подтопление подвального этажа, пришлось закладывать дрены на значительную глубину, а это дополнительные затраты на земляные работы, которые составляют до 70% стоимости дренажной системы.

Этот случай – пример недобросовестного выполнения инженерно-геологических изысканий в коттеджном строительстве. Разведочные скважины не были согласованы с концепцией застройки и отчет не отражал реальных грунтовых условий территории. Необходимо было уточнять строение массива грунтов, подстилающих подошву фундаментов в разных частях сооружения. С помощью шурфов или неглубоких скважин ручного бурения составляется карта-схема грунтов под подошвой проектируемых фундаментов.

Другой пример. В том же Одинцовском районе при строительстве коттеджа инженерно-геологическая разведка была выполнена в полном объеме.

Котлован отрывался до отметки 174,30 и, вопреки ожиданиям, по всей площади проектируемой фундаментной плиты строители напоролись на мощный водонасыщенный слой песка. Но проектировщики в этот раз подстраховались и, помимо кольцевого прифундаментного дренажа, проложили две щебеночные дрены под плитой с выпуском грунтовых вод в трубчатый дренаж

Источник: www.geo-garant.ru