Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) необходимы для получения наиболее полных сведений о геологическом строении территории, физико-механических показателях грунтов, их прочности, химической и коррозийной активности, гидрогеологических данных и их учета на этапах проектирования и эксплуатации инженерной конструкции. А так же для проведения мероприятий по обеспечению безопасности сооружения от негативного воздействия геологической среды, физико-геологических и физико-химических явлений и процессов.

Исходя из полученных данных, выбираются оптимальные по всем параметрам вид и глубина заложения фундамента, учитывающие все возможные факторы, которые могут оказывать влияние на процесс построения и использования инженерного объекта.

Строительство любого, производственного и гражданского сооружения, железнодорожных путей и автомобильных трасс, плотин и аэропортов, вышек и локаторов, в обязательном порядке требует наличия инженерно-геологического обоснования согласно Свода Правил 22.13330.2016

Результаты ИГИ снабжают проектировщиков и строителей данными необходимыми для возведения различных объектов на любой территории, в том числе в довольно суровых погодных и неблагоприятных природных условиях.

Строительный опыт указывает, что при отсутствии должного внимания к инженерно-геологической информации о рассматриваемой территории, может произойти нецелесообразное удорожание проекта и увеличение сроков строительства, образование дополнительного объёма работ, а главное- серьёзные деформации и даже разрушение создаваемых объектов.

ЭТАПЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИГИ

Поиск и изучение данных проводится согласно требованиям п. 5.2 СП 11-105-97 Части I. Архивная информация обычно запрашивается в территориальных организациях, либо выдаётся непосредственно Заказчиком.

Использование архивной информации перед осуществлением ИГИ даёт возможность наиболее точно спланировать объём работ, оценить инженерно-геологические условия территории. Данные об архивных изысканиях частично применяются для подготовки отчётных документов.

Маршрутно-рекогносцировочное обследование проводится в соответствии с требованиями п.6.1 СП 47.13330.2016, п.5.4 СП 11-4105-97, часть 1 для конкретизации геоморфологического строения территории, исследования естественных и искусственных обнажений, течений подземных вод, для описания выявленных опасных инженерно-геологических явлений в зоне строительства, выбора участков прохождения выработок и способов подъезда к ним.

Обычно проводится колонковым способом, короткими рейсами для конкретизации геологического строения территории, глубины залегания различных по составу грунтов и подземных вод. Отбор проб производится с помощью грунтоносов (обуривающего и задавливаемого типов).

Мероприятие проводится с целью:

  • выявления, конкретизации и описания геологического разреза, условий залегания грунтов и глубины подземных вод;
  • отбора образцов грунтов с целью изучения их состава, свойств, характеристик и проб подземных вод с целью последующего изучения их состава и химических показателей;
  • опознавания и оконтуривания участков, на которых проявлены опасные геологические и инженерно-геологические явления;

Изучение разреза в полевых условиях имеет некоторые преимущества перед лабораторными исследованиями, поскольку позволяет изучить грунты их свойства в естественном залегании и при минимальном нарушении природного положения слоёв. При этом, полученные данные учитывают уровень грунтовых вод, а также дают общую информацию обо всём массиве пород на каждой конкретной территории.

При сооружении объектов и последующей эксплуатации сооружения, основание деформируется под воздействием своей массы. Этот процесс называется осадкой. Осадка может проходить неравномерно по периметру здания, из-за чего конструкция приобретает крен, а на бетонных основаниях образуются трещины. В этом случае последующее использование объекта может быть опасным или недопустимым.

Однако, если заранее рассчитать предположительную осадку, то деформация конструкции будет проходить по запланированному алгоритму и в допустимых пределах. Для этого требуется исследовать деформационные свойства грунтов непосредственно на территории строительства.

Полевые исследования производятся следующими способами:

  • Штамп опыты осуществляется с целью выявления значений модуля деформации Еmk (МПа), непосредственно на объекте планируемого строительства.
  • Статическое зондирование (итоги работ – графики с изменениями глубины сопротивления почвы по боковой поверхности и удельного сопротивления грунта под остриём зонда).
  • Динамическое зондирование. Обычно этот способ применяют совместно с другими типами испытаний грунтов. Данный метод часто применяется в дорожном строительстве для выявления степени плотности насыпных слоёв грунта.
  • Прессиометрические испытания. Для исследования способности грунтов к деформации в полевых условиях помимо испытаний штампом используются прессиометры. Разница между ними состоит в конструктивных аспектах оснащения и методологии осуществления самого опыта.

Геофизические исследования могут осуществляются в процессе комплекса изысканий, так и в виде отдельных исследований, производимых перед началом возведения любых инженерных объектов.

Существует несколько видов инженерно-геофизических изысканий:

Вертикальное электро зондирование (ВЭЗ)

Это один из первых способов электрической разведки. Он получил свою популярность за счёт относительной простоты и большой достоверности результатов.

Сейсмомикрорайонирование (СМР)

Данный вид работ имеет несколько названий – микросейсмика, сейсмическое микрорайонирование, сейсмомикрорайонирование или просто СМР. Этот вид исследований даёт возможность произвести точный расчёт значений сейсмической активности территории, чтобы на основе этих данных специалисты смогли выявить риски и найти правильное проектное решение.

Если балльность участка, на котором планируется возведение объекта, по картам общего сейсмического районирования превышают 7 баллов (для построек с высоким уровнем ответственности – 6 баллов), такое мероприятие обязательно к исполнению.

Сейсморазведка (МОВ ОГТ)

Такой метод необходим для получения геолого-геофизических данных, полезных при проектировании и возведении различных объектов. В процессе осуществления сейсморазведки специалисты искусственным образом возбуждают упругие волны и фиксируют их показатели.

Осуществляется при увеличении, реконструкции или технических изменениях основания, возведении новых построек рядом с существующими (в области территории влияния), при деформациях и аварийных состояниях объектов для получения информации с целью решения разнообразных задач:

  • определение состояния грунтов под фундаментом, возможностей и условий достройки объектов;
  • определение состояния участков примыкания сооружений к уже имеющимся.

Лабораторно-аналитические исследования проб представляют собой целый цикл мероприятий по получению данных о физическом, механическом и физико-химическом состоянии грунтов.

Грунты представляют собой симбиоз различных свойств и показателей, которые крайне важно учитывать при разработке проекта того или иного инженерного сооружения. Основополагающей задачей, которая решается в условиях лаборатории, является определение несущей способности грунтов исследуемой территории.
Более подробную информацию можно посмотреть в разделе лабораторно-аналитические исследования.

Камеральная обработка проводится как во время проведения полевых работ, так и по их окончанию, а также после осуществления лабораторных исследований и при формировании отчетной документации, в которой отражаются итоги инженерно-геологических изысканий. Предварительная обработка материалов необходима для надзора за объемом и качеством выполняемых мероприятий, своевременной корректировки программы изысканий.

Далее проводится систематизация сведений – составляются инженерно-геологические колонки скважин, предварительные инженерно-геологические разрезы. После завершения предварительной камеральной обработки уточняются и дорабатываются подготовительные материалы, оформляются текстовые и графические приложения, составляется структура для отчётной документации.

Итоги инженерно-геологических изысканий считаются полными и достоверными для применения в качестве определения конструктивных решений, оценки опасности инженерно-геологических и техногенных процессов и явлений, разработки и планирования инженерной безопасности и мероприятий по защите окружающей среды, создания проекта по строительству, только после прохождения технического отчета экспертизы и получения положительного заключения.