Работы по обследованию рельефа, грунта, глубине залегания подземных вод, а также исследования физико-химического состава почвы и другие факторы, способные влиять на строительство каких-либо сооружений относят к геологическим изысканиям.
В результате своих работ геологи предоставляют отчет, в котором определяется наиболее выгодное место (пятно земельного участка) для постройки сооружения.
В ходе проведения инженерных изысканий для строительства анализируются: гидрогеологические характеристики участка, сейсмоустойчивость и особенность залегания пород земли.
И все это для того чтобы ваше будущее здание не поплыло по течению подземных рек, не просело при эксплуатации и фундамент стоял прочно, как Китайская стена.
Геология участка определит для вас:
- процент вымывания грунта;
- глубину залегания грунтовых вод;
- свойства, состав, прочность геологических пород;
- деформацию и эрозию рельефа.
Все это — важные факторы для определения места глубины залегания и состава фундамента. Их учёт при строительстве гарантирует спокойный сон и уверенность в будущем проекте.
Совместно с геологическими изысканиями проводятся и геодезические работы. Использование их вкупе создаёт основу для дальнейшего проектирования.
2. Что позволяют определить геологические изыскания — обзор основных моментов
Возводить сооружения без проведения геологических и геодезических изысканий можно, но тогда будьте готовы, что где-то там просядет, где-то треснет, а вот там — придется переделать. Такова жестокая реальность при строительстве без проекта. Когда конструкция возводится по приблизительному плану, обязательно появятся и отклонения от строительных норм.
Все, что делается на тяп-ляп, и держаться будет на честном слове.
Нужно заметить, что геологические исследования грунта обязательны при постройке многоэтажных жилых домов, а вот при возведении легких дачных домиков — это по желанию хозяев.
Итак, что определяют при проведении работ профессиональные геологи.
Момент 1. Тип и свойства грунтов
Геологами принято подразделять породы, составляющие грунт, на скальные и не сцементированные. Первая группа включает труднообрабатываемые каменные породы — из них состоят крупные, твердые, несжимаемые, водонепроницаемые пласты земли, ко второй относят песчаные, глинистые, суглинистые грунты — состоят из частиц диаметром от 0,005 мм до нескольких миллиметров.
Нас интересовать будут грунты:
- гигроскопические — водонепроницаемые или быстросохнущие, чтобы при замерзании почва не вспучивалась;
- плотные — с минимальным коэффициентом сжатия, для быстрой усадки строения;
- несыпучие — тяжелые породы для устойчивого упора фундамента.
В идеале таких грунтов нет. Все массивы земляных толщ смешиваются, перемежаются и имеют кучу свойств, влияющих на основание строительства.
Различают такие свойства, как:
- капиллярность;
- пористость;
- текучесть;
- влажность;
- сцепление;
- пластичность;
- и прочее.
Исходя из качественного состава почвы, геологи и делают выводы о материале, виде и глубине закладки фундамента.
Момент 2. Уровень грунтовых вод
Эта величина определяет глубину залегания твердых пород земли и водоносного слоя. При высоком уровне (2 метра) увеличивается влажность и снижается несущая способность грунта (показывает, какую нагрузку, выдерживает грунт без деформации под воздействием фундамента здания).
В зависимости от уровня определяется и площадь основания. Если грунтовые воды достаточно высоки, в весенний период заливать фундамент нельзя, ибо вода будет воздействовать на материал основания нашего строения.
При стабильно высоком уровне применяют ирригацию или осушение участка, а также гидроизоляцию самого материала фундамента.
Момент 3. Возможности подтопления участка
Весеннее половодье не только поднимает уровень грунтовых вод, но и повышает вероятность затопления участка. Так как уровень паводка предугадать нельзя, стоит отталкиваться от факторов высот исследуемого объекта и близлежащих водоемов
Здесь поможет геодезическая съемка вашей территории. На плане легко рассчитывается максимально удаленное от ближайшего водоема и наиболее возвышенное место участка. Рационально будет учесть этот момент в выборе расположения здания. Геодезический план местности также облегчит проектировку осушительных и канализационных трасс.
Момент 4. Характер рельефа местности
Немаловажное значение имеет описание рельефа. Складывающие земную кору породы зачастую имеют выходы наружу. Это влияет на обнажение слоев земли, а также специфику их залегания.
Ориентируясь на топографический план, геолог с определенной долей уверенности предположит места и глубину залегания наиболее подходящих под фундамент опорных пород земной коры.
Помимо этого, по характеру рельефа специалисты определят ряд важных характеристик и спрогнозируют дальнейшие видоизменения земной коры.
К таким особенностям относятся:
- сейсмоустойчивость;
- деформация;
- возможность затопления;
- понижение или повышение участков земли.
См. «Геодезические изыскания».
3. Когда необходимо проводить геологические изыскания — обзор основных ситуаций
Есть десятки видов и подвидов грунта, которые представляют интерес в основном для профильных специалистов. Нас же с вами интересует, на каком типе породы получится максимально качественно залить фундамент.
В зависимости от сооружений и типов грунта меняется и характер закладки фундамента. Какие инженерно-геологические изыскания проводятся в разных случаях, читаем далее.
Ситуация 1. Строительство зданий
Геологические работы при строительстве зданий весьма разнообразны. Специалисты подробно исследуют участок земли под основание сооружения, а также влияние на него уже давших осадку окружающих зданий.
Учитываются параметры:
- сложности основания;
- наличие подвалов, парковок, цокольных и нулевых этажей;
- техногенное воздействие на земные массивы.
Выстраивается радиус воздействия здания и определяется деформация окружающей среды, измеряется уровень напряжения залегающих пластов земли. Нередко такие работы совмещают с экологическими изысканиями.
Ситуация 2. Строительство дорог
Инженерно-геологические изыскания для постройки дорог — наиважнейшие мероприятия при возведении магистралей. Правда, для нашей страны — это какое-то исключение из правил.
Дороги в России — первая беда. Вторая — те, кто их строит. Или те, кто их проектирует? Должен же найтись умный человек, который разорвёт этот порочный круг!
Изыскания для строительства дорог подразделяются на:
- автомобильные;
- железнодорожные.
Для проектировки автодорожных магистралей исследуют трассу пролегания, основание и гидрологию участков. Легко размываемые участки должны уплотняться более твердыми основаниями либо заливаться химическими соединениями, которые остекляют дорогу, предотвращая ее размывание.
Но похоже, всё это происходит на каком-то другом уровне реальности.
Фундамент под железнодорожные пути обычно формируют насыпным грунтом или балластом. Это искусственный, созданный человеком вид грунта. Часто геологам приходится исследовать скальные основания для проектирования туннелей в горных районах.
Ситуация 3. Прокладка инженерных коммуникаций
Такие сети пролегают на сравнительно небольшой глубине, а это наиболее подверженный деформации участок земной коры. Поэтому ведется самый строгий учет пород, которые размываются, осыпаются, деформируются под воздействием воды, перенасыщаются влагой и больше не способны удерживать линейные инженерные объекты.
В зависимости от нагрузки на системы газопроводов, теплотрасс, водопроводов и прочих коммуникаций они деформируются и возникают утечки, что приводит к негативным экономическим и экологическим последствиям.
Поэтому участки земли под инженерные объекты исследуются на предмет:
- рельефа;
- гидрологии;
- морфологии;
- экологии.
Ситуация 4. Строительство коттеджных поселков
Достаточно распространенные изыскания в последнее время. Компании, ведущие геолого-геодезические исследования, часто приглашаются организованными сообществами людей для проведения работ.
Изыскания включают в себя:
- бурение скважин;
- лабораторные исследования грунта;
- камеральную обработку результатов.
Количество скважин определяется размерами участка и высотой возводимых коттеджей.
Давайте посмотрим на таблицу бурения:
| № | Площадь, 15×15 кв. м. Этажность. | Количество скважин | Глубина скважин, м. | Цена, руб. |
| 1 | Этаж 1 | 3 | 6 | 30 000 |
| 2 | Этаж 2 | 3 | 8 | 35 000 |
| 3 | Этаж 3 | 3 | 10 | 42 000 |
Как вы видите, глубина бурения зависит от этажности строения, немаловажную роль играет массивность залегания пластов породы и их качественный состав. Число скважин всегда пропорционально площади застройки. Для площади застройки 2ох20 квадратных метров потребуется уже 4 скважины.
4. Как проводится геологическое изыскание — 5 основных этапов
Если несложные строительные работы на своем загородном участке вы проводите самостоятельно, то для геологических изысканий «сделай сам» не подойдет. Для проведения таких работ геологи используют буровые машины и обследуют взятые образцы в специальных лабораториях грунта.
Специалисты выезжают на место согласно техническому заданию, предоставленному заказчиком. Если визуальное обследование геологии участка удовлетворительно, геологи приступают к исследованию грунта.
Этап 1. Бурение инженерных скважин
Полевой этап исследований наиболее важен. Профессионалы уже на стадии снятия проб грунта скажут вам, насколько пригоден участок для строительства. Если задача состоит в поиске пятна застройки, то готовимся к бурению скважин по всему участку методом сетки (разведочное бурение).
Для определения качества, глубины залегания и типа будущего фундамента проводятся буровые работы по площади застройки (гидрогеологические и опытные скважины).
При бурении забираются образцы грунта для дальнейшего анализа в лаборатории.
Любая скважина стоит денег, поэтому отнеситесь со всей серьезностью к написанию технического задания. От этого будет зависеть и финансовая составляющая геологических изысканий.
Этап 2. Статическое зондирование
Скважины бурятся в земле не только для взятия проб, но и для выяснения глубины залегания грунтовых вод, высоты залегания и состава пласта пород.
Аналогичный вид работ — зондирование территории. Выполняется для определения сопротивления грунта. Представляет собой вдавливание зонда в землю, что дает возможность измерить обратное давление грунта на возводимое сооружение.
Определяется также степень погружения фундамента и вычисляется необходимая высота подготавливаемого основания.
Этап 3. Изучение грунта
Взятые образцы толщи земли отправляют в специализированную лабораторию грунта. Здесь проводятся всесторонние исследования физико-химического состава и свойств пород, из которых сложен исследуемый участок.
Это кропотливая и точная работа. На основе полученных данных определяется несущая способность грунта, а это основной критерий, по которому делаются выводы о качественном составе фундамента.
Какая должна быть площадь фундамента, его вес и плотность? На эти вопросы вам ответят только после исследования образцов грунта с разных глубин.
Изучим таблицу несущей способности некоторых грунтов, кг/см2:
| № | Грунт | Твердый | Средняя плотность |
| 1 | Гравелистый песок | 6 | 5 |
| 2 | Песок средней и мелкой фракции | 5 | 4 |
| 3 | Супесь | 3 | 2,5 |
| 4 | Суглинок | 3 | 2 |
| 5 | Глина | 6 | 2,5 |
Дополнительный фактор, влияющий на несущую способность пород земли, — степень увлажненности.
Этап 4. Испытания почвы штампом
Завершающий этап полевых работ. Используется для определения деформации почвы в природных условиях на месте застройки.
Миллионеры штампуют деньги, а геологи землю!
Измерения происходят в различных слоях грунта посредством нагрузки расположенных в них штампах (пластин давления). В результате снимаются измерения деформации всех слоев грунта, что позволяет измерить и спрогнозировать осадку здания.
Так формируется база деформационных характеристик почвы и вычисляется просадочное давление будущего здания.
Этап 5. Обработка полученных данных и составление технического отчета
На камеральном этапе собираются данные из журнала работ и показатели, предоставленные лабораторией грунта. Опираясь на эти сведения, составляется технический отчет о проделанных работах.
В отчете содержатся:
- графики осадки;
- степени деформации грунта;
- зависимости увлажнения и плотности почвы;
- уровень грунтовых вод;
- степени прочности пород;
- рекомендации по типу и составу фундамента и прочее.
Кроме того, специалисты дают оценку возможности развития опасных процессов земли: вымывание, эрозия, засаливание, подтопление. А также прогнозируют дальнейшее развитие геологических условий исследуемой территории. Эти необходимые сведения понадобятся вам при создании ситуационного плана.
5. Где заказать проведение геологических изысканий — обзор ТОП-3 компаний по предоставлению услуг
Как уже упоминалось, геологические изыскания стоит доверять профессионалам, поскольку только они обладают необходимым вооружением для решения задач по разведке территории.
Геология участка обязательна для возведения жилищных комплексов и крайне полезна частным застройщикам.
1) ГеоКомпани
Молодая развивающаяся геологоразведочная организация. Основанная в 2009 году компания форсирует свою нишу на рынке услуг геологических изысканий.
На вооружении специалистов «ГеоКомпани» современное оборудование и бурильные агрегаты с глубиной забора проб до 35 метров. Профессионалы своего дела, сотрудники предприятия готовы провести геологические исследования в самых труднодоступных районах центральной России.
Приемлемые цены и широкий спектр услуг привлекают все больше и больше частных и государственных застройщиков. Исследования, проводимые сотрудниками фирмы, подходят для застройки любых сооружений. «ГеоКомпани» — ваш удобный и надежный партнер для всех видов инженерно-геологических исследований территорий.
2) Геолог
Опытная организация, обладающая большим багажом знаний и не менее обширным списком проделанной работы. Квалификация компании не вызывает сомнений при взгляде на весь перечень предлагаемых услуг.
Открытая политика компании внушает симпатию и доверие. На сайте «Геолога» предоставляются все необходимые данные для предварительного просчета планируемых работ. Специалисты фирмы проконсультируют и найдут самые приемлемые варианты проведения работ на вашем участке, благодаря чему вы сможете сэкономить свои финансы и время.
Собственная разработка компании — это специальные изыскания: проверка взрывоопасности, разведка стройматериалов, загрязнение грунтовых вод.
3) ИнжГеоДриллинг
Одна из крупнейших геологических компаний страны действует на всей её территории. Сотрудниками компании производится весь диапазон инженерных геолого-геодезических и экологических услуг. Организация открыто предоставляет доступ к своим проектам, уверенно гарантируя положительный результат.
Штат компании оснащен современным оборудованием на базе собственного материально-технического комплекса. Регулярное повышение квалификации персонала обуславливает внедрение в практику новейших разработок в геолого-геодезической сфере.