Инженерно-геологические изыскания для гидротехнических сооружений

Сооружение гидротехнических объектов осуществляется с учетом требований безопасности, условий местности и целесообразности. Инженерно-геологические изыскания проводятся на всех этапах работ для решения возникающих задач. Особое внимание уделяется комплексному планированию и составлению рабочей документации постройки с учетом ее влияния на окружающие объекты и местность.
Актуальность подобных работ объясняется двумя ключевыми факторами:
  • сложность и комплексность воздействия гидротехнических сооружений на окружающую местность;
  • вероятный ущерб, который могут понести прилегающие объекты и сама конструкция вследствие аварий и ошибок в проектировании.
С учетом данных факторов при планировании гидротехнических сооружений обращают внимание на тщательный анализ и расчеты. Данные аспекты уже на раннем этапе позволят определить целесообразность строительства.

Специфика гидротехнических сооружений

По своему функционалу и назначению гидротехнические сооружения делятся на:
  • Гидроэнергетические;
  • Транспортные;
  • Мелиоративные;
  • Узлы водоснабжения.
Специфика водотока и сопровождающего его грунта делает проведение комплексного анализа местности обязательным. Особенно это актуально в регионах со сложными климатическими условиями. В отличие от других типов строительства, данные работы ведутся не только для определения безопасности сооружения в отношении других объектов и окружающей среды. Акцент делается и на перспективности самого гидроузла и целесообразности его возведения.
Также при проектировании крупных объектов рассматривают вероятность совмещения нескольких функций для более целесообразной эксплуатации водных ресурсов. Такой подход требует изучения затронутой местности, ближайших хозяйств и коммуникационных линий. Инженерно-геологические изыскания становятся востребованными уже на раннем этапе проектирования.

Этапы инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания для гидротехнических сооружений проводятся по следующим этапам:
  • составление схемы для возможного применения имеющихся водных ресурсов;
  • проектирование гидротехнической конструкции, включая этапы ее возведения;
  • составление рабочей документации;
  • контроль над строительством;
  • ввод в эксплуатацию и контроль над работой объекта.
В данном контексте инженерно-геологические изыскания для гидротехнических сооружений остаются актуальны на всех этапах строительства и использования. Однако на каждой стадии они решают различные задачи.

Планирование

На этапе планирования изучается потенциал водотока и вероятность его комплексного применения. В данном случае акцент делается на следующих задачах:
  • сбор образцов грунта на разных глубинах;
  • определение глубины залегания водоносных слоев;
  • исследование физического и химического состава почвы и воды;
  • прогнозы движения пласта или подтопления при техногенном воздействии.
В соответствии с анализом местности разрабатывается схема по развитию и использованию гидроузлов. Полученная на первом этапе информация становится базовой, на ее основе подготавливаются рекомендации для дальнейших работ.

Проектирование

На этапе проектирования инженерно-геологические изыскания решают следующие задачи:
  • выбор створа подпорных конструкций;
  • определение нормального подпорного уровня (НПУ);
  • расчет основных параметров гидротехнического сооружения;
  • выбор типа конструкций и элементов, их размещение;
  • разработка плана работ;
  • расчет общей сметы проекта.
В масштабе всего строительства проектирование решает два ключевых вопроса – целесообразность возведения гидроузла и подготовка к дальнейшим работам. В случае одобрения контролирующих инстанций переходят к следующему этапу подготовки.

Рабочая документация

Подготовка рабочих документов решает следующие вопросы:
  • уточняются и дорабатываются технические аспекты с учетом предписаний утверждающих учреждений;
  • разрабатывается детальный проект каждого сооружения, включая расчетную смету;
  • составляется окончательная документация по всему гидроузлу.
В данных вопросах инженерно-геологические изыскания направлены на анализ полученной информации, а также выявлении всех требуемых конструктивных решений и элементов при возведении гидроузла.

Строительные работы

На этапе строительства инженерно-геологические изыскания решают две ключевые задачи:
  • сопровождение строительных работ и корректировка проекта при несовпадении расчетов с фактическими показателями;
  • контроль над соблюдением технических предписаний и проектной документацией.
В данном контексте роль соответствующих специалистов сводится преимущественно к контрольно-консультирующим действиям. Однако в ряде случаев может потребоваться проведение новых исследований для дальнейшей работы.

Методы инженерно-геологических изысканий

В ходе инженерно-геологических изысканий для гидротехнических сооружений используются как общие методы, так и специальные исследования. Общий перечень методик включает:
  • изучение архивных данных, а также снимков местности, полученной со спутника или при аэровизуальной рекогносцировке;
  • изучение гидрологической сети, растительности и иных объектов на территории строительcтва;
  • инженерно-геологическую съемку и составление карты местности;
  • геологическую разведку, бурение и анализ структуры грунта;
  • лабораторные исследования физических и химических свойств грунта;
  • анализ полученной информации, подготовку отчетной документации.
Специальные методы для гидротехнических сооружений проводятся с учетом условий местности и климата. К таким действиям относят:
  • термометрию – определение температуры для мерзлых пород;
  • электроразведку – определение глубины сезонного промерзания и таяния, а также областей с различной плотностью льда;
  • нагнетание воздуха для полевого исследования физико-химических свойств и осадки грунта;
  • выявление карстовых процессов и их влияния на геофизические свойства и тектонику пород;
  • определение схемы тектонического строения для установления возможного изменения пластов под техногенным воздействием;
  • анализ сейсмологических процессов.
Соответственно в данных случаях использую следующие методы:
  • сейсмологическая и ультразвуковая разведка;
  • структурно-петрологические исследования;
  • горные и буровые исследования, съемка.
Весь комплекс мер направлен на определение условий для безопасного и эффективного функционирования возводимых гидротехнических сооружений. Соответственно инженерно-геологические изыскания становятся востребованными на каждом этапе реализации проекта.

Особенности инженерно-геологических изысканий

Специфика инженерно-геологических изысканий для гидротехнических сооружений заключается в их лицензировании. Сложность работ и анализа многочисленных факторов требуют не только участия квалифицированных специалистов, но и современного оборудования.
Соответственно к работам по анализу и составлению документации допускаются только исследователи с опытом и навыками. Предписания законодательства предусматривают, что такие специалисты должны присутствовать в национальном реестре изыскателей.
Схожие требования предъявляются и к оборудованию. Вся техника должна быть сертифицирована. Уделяется внимание и ее регулярной проверке в метрологической службе.
В данном контексте многие компании действуют в качестве посредников, арендуя технику и нанимая субподрядчиков. С учетом того, что инженерно-геологические изыскания сопровождают все этапы строительства и эксплуатации, подобный подход в значительной степени повышает стоимость услуг. При этом сложный механизм взаимодействия не гарантирует качества услуг, особенно на поздних этапах сотрудничества.
Оптимальный вариант – обращение в специализированные компании, обладающие собственными специалистами и техникой, имеющие аккредитацию и лицензию на проведение инженерно-геологических изысканий. Такой вариант не только упростит сотрудничество и сделает его выгодным, но и гарантирует качество услуг при возведении гидротехнических сооружений.