Геология земельного участка
Инженерные изыскания – это комплекс мероприятий, которые позволяют определить пригодность участка для возведения на нем искусственных сооружений. Кроме того, полученные сведения являются исходными данными для дальнейших расчетов и производства проектных работ.
Геологические изыскания на участке – это составная часть инженерных изысканий, которая направлена на изучение грунтов и грунтовых вод.
Что дают геологические изыскания на участке
Споры о целесообразности проведения подобных работ существуют даже сегодня, несмотря на множество случаев, когда ошибка в расчетах или отсутствие сведений о геологическом срезе приводили к серьезным последствиям. Каждый, кто хочет построить собственное жилье должен помнить, что у любой постройки имеются несущие элементы (конструкции), которые воспринимают различные виды нагрузок и позволяют постройке сохранять свои прочностные свойства. К несущим относятся элементы кровли, стеновые конструкции (или колонны, в случае применения многослойных стеновых материалов, таких как сэндвич- или Sip-панели), и, самое главное – фундамент.
Расчет фундамента делается на основании следующих данных:
- Этажность и расчетный вес будущего здания.
- Глубина промерзания грунта, а также снеговые и ветровые нагрузки. Для их определения используется нормативно-техническая документация и геометрические параметры самого строения (площадь крыши, количество скатов и прочее).
- Особенности строения геологического среза.
- Уровень горизонта грунтовых вод
Расчет несущих конструкций должен производиться в любом случае, чтобы правильно подобрать тип, толщину и глубину заложения фундамента. Если этим пренебречь, то можно столкнуться с такими проблемами как смещение, растрескивание или даже полное разрушение несущей конструкции. Все дело в том, что существуют участки со сложной геологической обстановкой, к ним относятся:
- Площадки, содержащие пылевидные, глинистые и суглинистые пласты. Эти материалы требуют особых условий уплотнения (важно обеспечить должный уровень влажности и нагрузки), а кроме того, они подвержены сезонному пучению.
- Участки с высоким уровнем грунтовых вод, которые подвержены сезонным подтоплениям. В этом случае под фундаментом необходимо предусматривать дренирующие слои, которые исключат контакт грунтовых вод с фундаментом.
- Наличие пустот и крупных фракций материалов малой прочности. Подобные явления встречаются на местах сноса старых зданий, где нередко часть строительного мусора вместо вывоза закапывалась прямо на участке.
При строительстве дома на таком участке необходимо предусматривать дополнительные мероприятия по защите фундаментов, такие как устройство дренирующих слоев, изолирующих и утепляющих материалов. Если имеется вероятность смещения или растрескивания фундамента, то следует обеспечить его усиление при помощи свай.
Выявить неблагоприятную геологическую обстановку на участке можно только при помощи инженерно-геологических изысканий. Конечным итогом данных работ является геологический отчет, в котором содержится исчерпывающая информация о геологическом срезе и грунтовых водах.
Состав работ
Геологические изыскания не являются первичными работами при строительстве сооружения. Сначала производится планировка и разметка участка, чтобы определить точное месторасположение дома и иных построек. Только после этого обращаются в специализированную организацию. При этом следует помнить, что данный вид деятельности является лицензируемым, для ее осуществления необходимо членство в СРО и наличие в штате компании квалифицированных и аттестованных в установленном порядке специалистов.
Подготовка оборудования для проведения бурения
Для детального изучения геологического среза производится бурение скважин или шурфов. Существуют ручные мотобуры, но для геологического обследования участков под застройку жилья используют как правило буровую установку на базе автомобильного шасси. Количество проб и глубина бурения зависят от этажности, категории и прочих характеристик здания. Для частного домостроения в большинстве случаев производят отбор проб на глубине 5-10 метров, всего производят от 3 до 10 скважин. Как правило пробы отбирают по углам здания и как минимум 1 в центре. При таком подходе исключается возведение строения на участке с подземной полостью или линзой водонасыщенного грунта, что может привести к смещению или деформации фундамента.
У автомобильных буровых установок имеется специальный пробоотборник, который по совместительству является буровым устройством. Часть этого пробоотборника открыта, после его извлечения из грунта можно извлечь образцы ненарушенной структуры. Инженер-геолог сначала изучает весь отобранный материал, после чего помечает участки, которые необходимо извлечь. Далее буровую штангу наклоняют (чтобы легче было отобрать грунт ненарушенной структуры) и извлекают помеченные образцы. Для сохранности их помещают в специальные емкости или упаковывают в пленку и обязательно маркируют (указывают номер скважины и глубину залегания). Для отбора проб воды используется чистая пластиковая тара. Весь материал с участка доставляют в испытательную лабораторию для дальнейших исследований.
Какие свойства грунтов определяются и что это дает
Чем выше категория ответственности искусственного сооружения, тем больше требований к проведению инженерно-геологических изысканий.
Сбор образцов грунта для последующего лабораторного анализа
Для гражданского строительства (особенно это касается многоэтажных зданий) и метрополитена существуют свои требования. Изыскания для частного участка под застройку в большинстве случаев производится владельцем на добровольной основе. В этой ситуации геологическая служба изучает следующие свойства:
Гранулометрический состав
Наличие в общей массе грунта частиц определенной фракции. Для этого грунт просеивают через сита различного диаметра, взвешивают каждую фракцию и расчетным методом выявляют их процентное содержание. Это очень важный параметр, поскольку на его основании можно определить иные свойства, такие как пористость, водонепроницаемость и прочие.
Объемный вес
Необходим для расчета необходимого количества транспорта, если с участка будет вывозиться значительная часть имеющегося грунта. К подобным мероприятиям прибегаю при необходимости удалить пылевидный песок или подготовить котлован для устройства дренажных слоев.
Влажность, границы текучести и раскатывания (для глин и суглинков)
Эти и прочие физико-механические свойства необходимы для назначения мероприятий по уплотнению грунта. Все дело в том, что отдельные виды грунтов могут должным образом уплотниться только в случае приложения к ним расчетной нагрузки (вальцевого катка, ударной плиты или иной), когда они увлажнены до определенного уровня. Только при обеспечении данных условий эти сложные грунты могут стать основанием для будущего строения.
Помимо грунтов в лабораторных условиях изучается химический состав воды. Кроме определения вредных примесей определяется агрессивность водной среды. Если вода содержит в себе вещества, способные вызвать сильную коррозию, то при устройстве свайного фундамента предусматриваются меры по защите арматурного каркаса и прочих металлических конструкций, которые могут контактировать с водой.
В целом геологические изыскания позволяют определить практически все опасные факторы, с которыми владелец участка может столкнуться во время производства строительных работ. Подтопление, смещение грунта, наличие карстовых пустот могут впоследствии привести к сильному повреждению фундамента, которое в свою очередь приведет к утрате несущей способности. С течением времени это станет причиной изменения геометрии всего здания, что чревато полным разрушением.
Можно ли обойтись без инженерно-геологических изысканий
Без данного комплекса работ можно обойтись только при строительстве небольших построек нежилого типа (бани, сараи), и только в случае, когда они являются одноэтажными. При строительстве жилья изысканиями чаще всего пренебрегают, когда дом возводится в дачном кооперативе или посреди существующей застройки. Как правило такие кооперативы и товарищества расположены на бывших сельскохозяйственных землях, которые в течение долгих лет уплотнялись во время посевных и уборочных компаний, и на них никогда не вели строительные работы. Но и в этой ситуации лучше перестраховаться и произвести геофизические исследования, чтобы убедиться в отсутствии таких скрытых объектов как карстовые пустоты, техника, неразорвавшиеся снаряды и прочее.
В остальных случаях экономить на данном комплексе работ не стоит, так как если несущие конструкции здания придут в негодность, то такое жилье не всегда можно будет отремонтировать – в критических ситуациях оно становится непригодным для проживания человека, и его необходимо сносить.
В целях экономии денежных средств многие проектные и строительные компании предлагают своим клиентам вместо проведения комплекса инженерно-геологических изысканий использовать архивные данные. В этом случае производится запрос в различные инстанции (землеустроительные организации, архивные фонды и прочие), изучаются публикации и отчеты прошлых лет. Но эти сведения дают лишь общие представления о геологической обстановке в районе строительства. Причиной ошибок при проектировании и строительстве чаще всего становится незнание о локальном строении геологического среза (непосредственно на участке строительства).
Помимо отчета об инженерно-геологических изысканиях может быть выдан более сокращенный вариант документа – «Инженерно-геологическое заключение». В нем содержатся следующие сведения:
- Гидрогеологические условия (наличие грунтовых вод, их уровень и степень воздействия на грунт).
- Сведения о геологическом срезе.
- Раздел, посвященный степени оползневого риска, составляется только для участков с неблагоприятными геологическими факторами (оползневыми склонами, береговыми размывами, осыпями и прочими). Степень риска может варьироваться от безопасной до очень высокой. При наличии на участке оползневых процессов их также указывают.
- Пригодность площадки для строительства. В данном разделе дается обоснованное заключение о возможности строительства тех или иных искусственных сооружений на данной земле. В качестве обоснования могут предоставляться дополнительные материалы или ссылки на них.
- Рекомендации по подготовке участка к строительству. Среди них могут быть указания по противодействию оползневым процессам, необходимости произвести профилирование, подсыпку или замену грунта, обеспечить водоотвод и прочее.
В целях экономии денежных средств многие проектные и строительные компании предлагают своим клиентам вместо проведения комплекса инженерно-геологических изысканий использовать архивные данные. В этом случае производится запрос в различные инстанции (землеустроительные организации, архивные фонды и прочие), изучаются публикации и отчеты прошлых лет. Но эти сведения дают лишь общие представления о геологической обстановке в районе строительства. Причиной ошибок при проектировании и строительстве чаще всего становится незнание о локальном строении геологического среза (непосредственно на участке строительства)