Изыскания в строительстве: виды и проведение

Инженерные изыскания при возведении строительных объектов — это неотъемлемая часть градостроительной сферы, которая обеспечивает исследование условий природы участка в комплексе. Кроме того, задачей данных процессов является уточнение факторов техногенного влияния на местность объектов масштабного строительства.

Это применяется для решения таких вопросов:

зонирование местности и определение вероятного места дислокации объектов при планировке участка;установка границ участков, на которых планируется разместить объекты капитальной стройки, в том числе и линейные сооружения;выяснение возможности проведения строительных работ на данном участке;подбор максимально правильного места для размещения строительных площадок;принятие решений по плану и объему работ;моделирование плана возможных изменений условий природы;разработка методов инженерной защиты при возможном возникновении опасных природных процессов;обеспечение безопасного строительства города.

Изыскания — наиболее важный вид процесса, так как они являются первым этапом градостроительства и использования объектов. Объединение разных типов исследований в единый комплекс дает возможность своевременно и в полном объеме изучить строительные площадки, строения и сооружения.
Виды изысканий в строительстве
В строительстве изыскания выполняются четко в соответствии с законодательными нормами и требованиями и делятся на 2 вида. Есть основные и специальные типы исследований.
К главным типам относятся:

инженерно-геодезические;инженерно-геологические;инженерно-экологические;инженерно-гидрометеорологические;инженерно-гидрологические.

Специальные делятся на:

массовые исследования уровня загрязнения грунтовых вод и грунтов;геотехнические изучения;общий мониторинг окружающей природы;изучение грунтов оснований строений и конструкций;обследование подземных вод с целью выявления возможностей водоснабжения;исследование грунтовых материалов для строительства.

Все они играют важнейшую роль в масштабном градостроительстве.
Инженерно-геодезические изыскания
Данный вид исследований (ИГДИ) в строительстве заключается в проведении работ для получения материалов топографо-геодезического характера и информации о рельефе территории (включая днища водостоков, акваторий и водоемов), информации о строениях (подземных и наземных) и других, присущих на местности объектах. Все это нужно для оценки комплекса техногенных и природных условий участка, где намечено строительство, чтобы обосновать решения проектирования, стройки, использования и сноса объектов.
Процессы, выполняемые во время работы
Этот тип исследования подразумевает выполнение таких процессов:

формирование планово-высотного и геодезического обоснования;топографическая съемка в различных масштабах (чаще всего в больших);трассирований линейных строений;геодезическая привязка точек геофизической разведки, гидрологических створов и геологических выработок.

Для чего нужны ИГДИ
Изыскания применяются для:

разработки проектов;мониторинга экологии;планирования местности;определения со строительной площадкой;градации территорий.

Как организовать процесс?
Процесс происходит согласно схеме, которая имеет три этапа. Правильное выполнение всех шагов позволит быстро получить качественный результат.
Подготовительный
Он заключается в сборе необходимых разрешительных государственных документов. К ним относятся:

разрешение на проведение строительных работ;техусловия на подключение к инженерным сетям;техзадание на проектирование;градплан;письмо исполкома горсовета.

После сбора всех необходимых документов заказчик обращается в компанию, которая предоставляет услуги ИГДИ, и подписывает с ней договор на предоставление услуг. В нем должно быть оговорено техническое задание. С договором компания-исполнитель получает разрешение на проведение исследований у кадастровой службы, Росреестра и федеральной службы государственной регистрации, после чего может приступать к непосредственному проведению работ.
Полевые работы
Для проведения работ специалисты должны располагать:

материалом из архива;карточками привязок исходных точек и выпиской из координат;рабочую программу;схему границ участка;необходимым специальным оборудованием.

По результатам проделанной работы составляется отчет (3 этап), который состоит из:

характеристики и информации о тахеометрических ходах;абрисов съемки топографа;данных с устройства («сырье»);обработанных результатов исследования;журнала изучения подземных коммуникаций.

Инженерно-геологические изыскания
Данный вид работ предназначен для изучения инженерно-геологических условий участка в комплексе. Это нужно, чтобы подготовить документы для планирования территории,Проведение работ заключается в:

сборе и обработке данных и материалов минувших лет;расшифровке аэроснимков и материалов;рекогносцировке участка;съемке территории;проходке инженерно-геологических выработок и их испытании;исследовании в лаборатории качеств грунтов в анализе подземных вод;гидрогеологических и геокриологических изучениях;исследовании мест военных захоронений;выявлении взрывоопасных предметов.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания
В ходе данных исследований обеспечивается изучение гидрологической и метеорологической обстановки исследуемого района, а также проводится оценка возможностей метаморфоз общей картины (под влиянием строительства и использования строений для жизнедеятельности). При проведении гидрометеорологических работ производят измерение параметров водостоков, изучая положения, размеры и режим водных объектов.
В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:

выделение бассейнов малых рек и водосборов, их классификацию и шифровку (единая система);оценка существующего обеспечения грунтово-водоохранных основ землепользования;устранение причин эрозии и загрязнения грунтов и вод, создание систем, предусмотренных почвенно-водоохранным (противоэрозионным, водорегулирующим) инженерно-биологическим комплексом в бассейнах рек и на водосборах;перспективное оптимальное соотношение пахотных, луговых, лесных и водных угодий в целях формирования культурного ландшафта и возможное их использование в сельскохозяйственном производстве;выделение охранных и заповедных территорий, режим их использования;пути улучшения землепользования и общей организации территории в условиях усовершенствования хозяйственного механизма и развития кооперации;определение эффективности и очередности реализации намеченной схемы мероприятий.

Инженерно-экологические изыскания
Данный вид исследования выполняется с целью обретения материалов и информации о состоянии окружающей среды и вероятных факторах, которые ее загрязняют. Это нужно для подготовки документации по планированию территории, строительно-архитектурному проектированию, возведению и реконструкции строений.
Информации после проведения такого изыскания должно хватить для:

оценки экологического состояния местности;определения возможного влияния будущего объекта на окружающую среду в условиях нормального перспективного развития территорий;утверждения мероприятий по охране природы, сохранению, восстановлению и улучшению экологической ситуации, созданию благоприятных условий для жизни людей, животных и растений;принятия решений по сохранению культурных, исторических и других объектов, важных для местных жителей;организации и проведения мониторинга экологического состояния.

Инженерно-гидрологические изыскания
Гидрометрические работы включают в себя:

наблюдение за колебанием уровня воды;проведение измерительных работ и русловых съемок;измерение скорости течения;определение расхода воды.

Определение уровней выполняется на гидрологических станциях и водозаборных пунктах путем фиксации отметки поверхности по отношению к нулю графика данного водомерного пункта. Наблюдение в период устойчивых уровней выполняется обычно два раза в сутки — 8 и 20 часов. Отметка нуля графика устанавливается высотной привязкой к нивелирному реперу, который закрепляется в районе водомерного пункта выше уровня высоких вод.
По конструкции водомерных устройств для определения уровней посты могут быть разных типов. На реечных постах уровни отсчитываются по рельсу, закрепленному в вертикальном положении на сваи, имеющем отметку нуля графика. Они используются на реках с небольшим перепадом уровней.
На автоматических водомерных постах запись уровней производится непрерывно. В устройстве этих постов используют поплавковые передачи и дистанционные водомерные устройства, превращая вертикальные перемещения уровней в электрические импульсы. Самописцы уровней (лимниграфы), в зависимости от величины колебаний, обеспечивают запись результатов наблюдений в разных масштабах (1:1-1:20).
На основе ежедневных наблюдений будут составлены графики колебания уровней и кривые повторяемости и обеспечения, имеющие большое значение для характеристики режима реки и проектных работ.
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются при подготовке местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы:

мелиоративно-гидравлический;лесомелиоративный;лучномелиоративный;агромелиоративный.

Все они помогают подготовить территорию к дальнейшему использованию.
Мелиоративно-гидротехническая система изыскания
Часто инженерно-гидрологические изыскания применяются в болотистой местности, которую планируют застраивать, и проводят ее осушение. Во избежание эрозий почвы используют различные методы.
Гидротехнические сооружения являются средством непосредственного воздействия на поверхностный сток и позволяют уменьшить или прекратить разрушающую силу поверхностного стока, задержать часть непродуктивно утраченной и разрушающей почву влаги (местный сток) в пределах водосбора (и пополнения запасов грунтовой влаги, в искусственных водоемах). Гидротехнические сооружения не вызывают беспредельного мелиоративного воздействия.
Поэтому на горных склонах их применяют в сочетании с биологическими компонентами (лесные посадки, привлечение).
При создании грунтово-водоохранного комплекса применяют следующие гидротехнические сооружения:

водозадерживающие сооружения (валы-распылители, валы-канавы и водонаправляющие валы);водосбросные сооружения (скоротоки, перепады, водосбросы);донные постройки (запруды, стелька из хвороста);искусственные водоемы-регуляторы (пруды).

Лесомелиоративная система
Лесные посадки выполняют противоэрозионные водоохранные функции:

Предупреждение образования поверхностного стока с критическими (размывными) скоростями.
Поглощение поступающего с близлежащих территорий поверхностного стока.
Регулирование снегоотложения и снеготаяния.
Предупреждение эрозионных размывов, оползней и абразии берегов.
Очистка поверхностного стока от загрязняющих веществ (удобрения, пестициды, эрозии почв, вредные микроорганизмы).

Вследствие впитывающего (аккумулятивного) свойства подстилки, а также снижения водного потока под влиянием древесно-кустарниковой растительности в лесных посадках задерживается в среднем от 60 до 90% взвешенных веществ и содержащихся в них агрохимикатов.
Почвы под лесными посадками впитывают вместе с водой от 40 до 80% растворенных в ней химических веществ (удобрений и пестицидов).
Систему защитных лесных посадок на водосборах формируют из:

полезащитных, стокорегулирующих, прибалочных и приречных лесных полос;сплошных посадок на овражных землях;посадки на берегах рек;истоковых, прирусловых и дренажных посадок;посадок по берегам водохранилищ, озер и прудов;посадок вокруг источников.

При создании защитных посадок формируются стойкие и высокопродуктивные лесоаграрные ландшафты.
Лучно-мелиоративная система
Под привлечение водостоков отводят:

днища ложбин, балок;берега рек, поросшие корнями;участки на пахотных землях (буферные зоны);участки на пахотных склонах, прибрежные полосы вдоль рек, ручьев, каналов и водохранилищ;не подлежащие облесению эрозионные склоны крутизной более 10 градусов.

Для привлечения используют травосмеси, имеющие преимущество перед чистыми посевами как по защитным свойствам, так и по продуктивности. В состав травосмесей необходимо включать 3-5 видов трав.
Для отвода избыточного поверхностного стока по днищам ложбин, балок создают привлечение водостоков. При больших объемах сброса поверхностного стока вовлеченные водостоки создают в сочетании с мулофильтрами и запрудами (плетеными, деревянными). Мулофильтры создают из кустарников на привлеченном водотоке через 15-20 м. Запруды высотой 0,3-0,4 м создают по нижнему краю кустарниковых кулис.
Аргомелиоративная система
Агромелиоративная система включает в себя комплекс мероприятий, которые применяют на землях с целью регулирования поверхностного стока, предупреждения смыва почв, восстановления запасов ила и плодородия почв. В состав агромелиоративных мероприятий входят следующие основные группы:

фитомелиоративные;противоэрозионные мероприятия по обработке почвы;система комплексного окультуривания почв.

К фитомелиоративным мерам относятся севообороты через полосное размещение культур, покосные и питательные посевы и буферные полосы.
Противоэрозионные средства обработки почвы предусматривают поперечную или контурную обработку грунта, разноглубокую плоскорезную обработку и комбинированную отвально-безотвальную вспашку.
Система комплексного окультуривания почв — это взаимосвязанная сбалансированная система мероприятий (применение удобрений, средств защиты растений), нацеленных на восстановление плодородия, повышение противоэрозионной устойчивости почв и увеличение продуктивности полей.
Геотехнические изыскания
Типичный проект геотехнической инженерии начинается с учета потребностей проекта, чтобы определить необходимые качества материала. Далее происходит изучение участка почвы, породы, распределения повреждений и свойств коренных пород на и ниже нужного участка для определения их инженерных качеств, в том числе, как они будут взаимодействовать с, на или в предложенной конструкции. Исследования участка необходимы для того, чтобы получить представление о территории, на которой будут осуществляться работы.
В отчете исследования может отображаться оценка риска для людей, строений и окружающей среды от природных опасностей: землетрясения, оползни, выбоины, сжижение почв, мусор и каменные падения. На его основе инженер-геотехник создает проект фундамента, земляных работ или прокладки покрытия дороги.