Грунт свойства. Физические и механические свойства грунта

 

 

№8 Инженерно-геологические изыскания в строительстве и эксплуатации сооружений..

 

Инженерные изыскания для строительства — работы, проводимые для комплексного изучения природных условий района, площадки, участка, трассы проектируемого строительства, местных строительных материалов и источников водоснабжения и получения необходимых и достаточных материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов с учётом рационального использования и охраны окружающей среды, а также получения данных для составления прогноза изменений окружающей среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

Инженерные изыскания являются одним из важнейших видов строительной деятельности, с них начинается любой процесс строительства и эксплуатации объектов. Комплексный подход, объединяющий различные виды инженерных изысканий позволяет проводить разностороннее и своевременное обследование строительных площадок, зданий и сооружений.

Виды изысканий в строительстве[править | править вики-текст]

· инженерно-топографические изыскания;

· Инженерно-геодезические изыскания;

· инженерно-геологические изыскания;

· инженерно-геофизические изыскания;

· инженерно-гидрометеорологические изыскания;

· инженерно-гидрологические изыскания;

· инженерно-метеорологические изыскания;

· инженерно-экологические (мобилизационные, полевые, лабораторные и камеральные работы);

· инженерно-геотехнические изыскания;

· изыскания грунтовых строительных материалов (опытные полевые работы; обследование земляных сооружений при их реконструкции);

· почвенно-геоботанические изыскания;

· археологические изыскания;

· геофизические работы;

· землеустроительные и кадастровые работы.

· обследование строительных конструкций

Инженерно-геодезические изыскания[править | править вики-текст]

Инженерно-геодезические изыскания для строительства — это работы, проводимые для получения топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водостоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов. Инженерно-геодезические изыскания являются разновидностью инженерных изысканий.

Инженерно-экологические изыскания[править | править вики-текст]

Инженерно-экологические изыскания для строительства дают возможность комплексно исследовать экологическую ситуацию участка под застройку и выявить наличие условий для обитания и ведения разнообразных видов деятельности, а также воздействие данных видов деятельности на окружающую среду.

Для проектировщиков и застройщиков итоговые результаты по инженерно-экологическим изысканиям для строительства являются важнейшим инструментом для разработки эколого-гигиенических мероприятий и формирования экологического обоснования строительства. При оформлении технического отчёта по инженерно-экологическим изысканиям прикладываются:

· Протоколы и экспертные заключения аккредитованной лаборатории по видам исследований;

· Справка о фоновых концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;

· Справка о климатических характеристиках.

Инженерно-геотехнические изыскания[править | править вики-текст]

Инженерно-геотехнические изыскания для строительства — работы, направленные на изучение свойств грунтов и грунтовых массивов, используемых в качестве оснований сооружений, среды для устройства подземных сооружений, а также для оценки устойчивости природных и антропогенных грунтовых массивов, склонов и откосов. Как самостоятельный вид инженерных изысканий в России введен относительно недавно. В 2006 году вышло постановление Правительства Российской Федерации № 20 от 19.01.2006 г. «Об инженерных изысканиях для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции объектов капитального строительства», где, в составе инженерных изысканий был введен новый вид — инженерно-геотехнические изыскания.

Виды работ в составе инженерно-геотехнических изысканий, определены в приказе Минрегиона России^[1], в соответствии которого выделяются следующие виды работ:

· проходка горных выработок с их опробованием и лабораторные исследования механических свойств грунтов с определением характеристик для конкретных схем расчета оснований фундаментов;

· полевые испытания грунтов с определением их стандартных прочностных и деформационных характеристик (штамповые, сдвиговые, прессиометрические, срезные). Испытания эталонных и натурных свай;

· определение стандартных механических характеристик грунтов методами статического, динамического и бурового зондирования;

· Физическое и математическое моделирование взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой;

· специальные исследования характеристик грунтов по отдельным программам для нестандартных, в том числе нелинейных методов расчета оснований фундаментов и конструкций зданий и сооружений;

· геотехнический контроль строительства зданий, сооружений и прилегающих территорий.

Необходимо отметить, что геотехнические изыскания, по своей сути, не являются новым видом работ. Указанные виды работ, входящие в состав геотехнических изысканий, ранее выполнялись в составе инженерно-геологических изысканий или по отдельным заданиям инженерами–геологами, гидрологами, геофизиками — в зависимости от конкретных целей и задач.

Инженерно-геотехнические изыскания, как правило, дополнительно или в комплексе с инженерно-геологическими изысканиями, выполняются в случаях:

· строительства объектов повышенного уровня ответственности и уникальных объектов;

· строительство объектов с заглублением подземной части более 10 м;

· строительство объектов в условиях плотной городской застройки;

· строительство объектов на участках с развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

Инженерно-геотехнические изыскания позволяют решать следующие задачи. На предпроектной стадии геотехнических изысканий, включая предварительное определение зоны влияния проектируемого строительства на основе фондовых материалов инженерных изысканий прошлых лет и гидрогеологических изысканий на предпроектной стадии с учётом концепции строительства:

· зона изменения гидрогеологических условий (глубина залегания, качество подземных вод, гидрогеология);

· зона изменения напряженно-деформированного состояния с учётом предварительной концепции ограждения котлована и прогноза изменения гидрогеологических условий;

· расчётная сейсмичность участка строительства (сейсмическое микрорайонирование).

На стадиях «Проект» и «Рабочая документация»:

· обследование зданий и сооружений в предварительно вычисленной зоне влияния проектируемого строительства.

· уточненное определение расчетной сейсмичности участка строительства на проектной стадии с учётом материалов современных инженерных изысканий;

· уточнение зоны влияния проектируемого строительства (гидрогеология, гидрогеологические условия и напряжённо-деформированное состояние) на проектной стадии с учётом проекта строительства и материалов современных инженерных изысканий;

· лабораторные испытания грунтов при динамических нагрузках, при насыщении водой;

· динамические испытания грунтов в лаборатории для объектов, расположенных в зоне метро;

· полевые и лабораторные испытания для определения физико-механических свойств насыпных грунтов;

· прогноз изменения несущих свойств грунтов основания с учётом прогнозных изменений гидрогеологических условий (степень водонасыщения и качество подземных вод, гидрогеология);

· расчеты осадок и перемещений окружающих зданий и сооружений, ограждения котлована, окружающего грунтового массива, строящегося здания от строительных и эксплуатационных динамических и статических нагрузок;

· расчеты устойчивости естественных склонов, откосов искусственных насыпей и выемок;

· расчеты устойчивости проектируемого здания с учётом возможности образования карстового провала;

· геодезический мониторинг осадок и перемещений окружающих зданий и сооружений.

На стадии строительства:

· геодезический мониторинг перемещений ограждающих конструкций, окружающих зданий и сооружений;

· мониторинг напряженно-деформированного состояния основания и окружающего грунтового массива, несущих конструкций подземной части;

· инструментальный мониторинг динамических воздействий на грунтовый массив и на строящееся здание;

· оперативные расчеты напряженно-деформированного состояния с учётом данных мониторинга;

· научное сопровождение строительства.

Для выполнения инженерно-геотехнических изысканий, в соответствии с законодательство РФ необходимо иметь допуск СРО на соответствующие виды работ. При этом следует отметить, что геотехнические изыскания выполняются, как правило, для объектов повышенного уровня ответственности.

Среди множества задач решаемых нами в ходе геотехнических изысканий, наиболее востребованными в настоящее время являются:

· Геотехнический мониторинг:

· Наблюдения за состоянием вновь строящихся или реконструируемых зданий и сооружений;

· Контроль изменения оснований и окружающего массива грунта;

· Организация своевременного выявления отклонений в состоянии и работе конструкций, включая геотехнический мониторинг на объектах транспортного строительства (трубопроводы, резервуары, объекты транспортной инфраструктуры, путепроводы, мосты, тоннели и пр.);

· Наблюдения за состоянием существующей застройки, находящейся в зоне влияния объекта нового строительства, включая (контроль котлованов и сооружений в зоне влияния, контроль окружающей территории при водопонижении и устройстве противофильтрационных мероприятий);

· Разработка мероприятий по предупреждению и устранению возможных негативных последствий.

· Испытания свай:

· Статические испытания свай;

· Динамические испытания свай;

· Мониторинг состояния окружающей территории в ходе устройства свайных фундаментов;

· Контроль плотности и глубины свай с использованием геофизических методов.

· Обследование фундаментов и грунтов основания при реконструкции объекта, а именно:

· при увеличении этажности объекта;

· при установке в помещениях тяжелого производственного оборудования (особенно при дополнительных динамических нагрузках);

· при увеличении нагрузки вследствие перепланировки и усиления конструкций объекта и др.

· Обследование фундаментов, грунтов основания, а также конструкций зданий и сооружений для определения возможных причин деформации.

· Мониторинг опасных геологических процессов (карстово-суффозионные, подтопление, склоновые процессы, эрозионные процессы).

№9 Инженерно-геологические изыскания