Изыскания для строительства. На первом месте – качество.

Каждая строительная задача предполагает проведение комплекса изыскательских работ для обеспечения долговечности постройки и безопасной ее эксплуатации.

Предприятиями Мосгеоплан и Регер разработана собственная методика обследования территории под застройку – быстрая, экономичная и чрезвычайно информативная, которая базируется на применении классических методов в комплексе с предварительной разведкой ЕИЭМПЗ-способом. Получаемые результаты наглядны и понятны даже непрофессионалу, что помогает работе с Заказчиком, а данные обследований дают точную локализацию «слабых» мест геоподосновы (тер-рии объекта) и ясное понимание ситуации для принятия конструкторских и технологических решений.

Методика универсальна – мы применяем ее для стадии ТЭО (предроектных изысканий), для контроля геодинамических процессов в ходе строительства и для мониторинга или оценки состояния существующего объекта в процессе эксплуатации.

Качество строительства в первую очередь зависит от состояния матрицы рыхлых грунтов, ее механического состава, гео- и гидрогеологического строения и динамики комплекса механических, физических, химических, тектонических и гидрологических процессов.

Качество строительных материалов, технологических и архитектурных решений станет важным на последующих стадиях работ.

Задача №1 на первом этапе освоения площади под застройку – понимание строения геомассива, получение качественных и количественных характеристик грунтов, поскольку нейтрализация воздействия плывуна под строением, снятие напряженно-деформированных состояний в грунтах, отведение грунтовых вод от фундаментов и коммуникаций – это становится слишком дорогой, а подчас и нерешаемой задачей для владельцев строений.

Здания и сооружения нередко начинают разрушаться, не успевая морально и физически устареть. Это и понятно – состав грунтов и подстилающих слоев намного сложнее устоявшихся о них представлений, а пригодных под строительные задачи площадей в городах и пригородах все меньше и они все дороже.

Другая сторона дела – постройка, посаженная без учета геодинамических процессов и с применением упрощенного подхода к оценке прочностных характеристик грунтов начинает активно влиять на окружающую среду, ухудшая и без того непростую экологическую и гидрогеологическую обстановку в районах застройки.

Нашим предприятиям удалось найти решение, объединившее классический подход, который дает информацию о точных количественных показателях (несущая способность грунтов, физико-механические свойства и др. стандартные характеристики согласно СНиП, ТСН, с перспективным геофизическим направлением, дающем достоверные данные о качественных свойствах геофизической среды (интенсивность процессов, их направленность, причины их возникновения) и об их точной локализации и динамике.

Такой подход оказался выигрышным как для наших предприятий – стало меньше «белых пятен», непредвиденных гео- и гидрогеологических эффектов, упростился поиск проектных и планировочных решений. Стало доступным прогнозирование поведения оснований фундаментов и конструкций строений в конкретной геологической среде, на конкретном пятне застройки.

Для конечного потребителя наших работ – Заказчика – такой подход в конечном итоге становится понятным и выгодным в финансовом и временном смысле.

Стандартная процедура базового комплекса изысканий выглядит следующим образом:

• по существующим привязкам проводится предварительная разведка (геофизическая съемка) методом ЕИЭМПЗ; выдаются карты строения матрицы рыхлых грунтов, гидрогеологического строения геомассива, карта НДС (напряженно-деформированных состояний) грунтов;
• совместно вырабатывается стратегия проведения бурения (инженерно-геологических изысканий), взятия образцов грунта с учетом локализации пятен с разным прочностным и физическим состоянием;
• составляются трехмерные карты послойного строения грунтов;
• разрабатываются оптимальные планировочные и конструкторские решения, учитывающие наличие разуплотненных и слабых грунтов, плывунов, влияние суффозийных процессов (закарстованность и проявление карста);
• проектируются максимально эффективные схемы водоотвода и дренирования территории (на базе комплекса изысканий);
• создаются схемы разводки коммуникаций с учетом просадочных процессов и пятен с повышенными электрокоррозионными свойствами;
• строительство сопровождается мониторингом (геодезические наблюдения с устройством сети реперных пунктов, как на поверхности объекта , так и в его массиве) состояния геоподосновы и конструкций строений.

Финансирование строительства – будь то жилая постройка, коммерческое здание или дом для загородного проживания – зависит от соотношения цена/качество на все виды работ и материалов. Применяемый нами комплекс изысканий на стадии выбора предшествующей подготовке проекта и его воплощения точности соответствует по стоимости тем же ценам на подобные работы, которые диктует рынок. Но результат от комплексного подхода несет явную выгоду тому, кто экономит средства, но стремится к качеству конечного продукта.

Для понимания разницы в подходе и в строении самих земельных участков можно рассмотреть два из них.

Карта распределения относительной патогенности, в дБ

Вместе с тем существуют (красным) пятна, которые следует считать патогенными для живых организмов, в них усиленно протекают электрокоррозионные процессы в неживых объектах, происходит передача напряженно-деформированных состояний конструкциям строений, а при окружении таких мест происходит подтапливание фундаментов построек. Такой комплекс негативных воздействий приводит к преждевременным разрушениям строений, низводя экономический эффект от их использования к минимуму.

Следует также понимать, что при этом изменяется гидрогеология участка и прилегающих территорий. Это, в свою очередь, проецирует разрушительное воздействие на соседние постройки и ухудшает экологическое состояние среды – гибнут взрослые деревья, заболачиваются прилегающие территории, становится неэффективным использование прилегающих территорий.

В данном случае была выбрана схема бурения, учитывающая строение толщи грунтов и их гидрогеологию, НДС (напряженно-деформированные состояния) сняты скважиной, эта скважина пробурена в месте с наибольшим дебетом воды (что гарантирует наличие в самый засушливый год водоносного горизонта без уменьшения дебита). Грамотно был организован дренаж – с перехватом воды и разгрузкой самых водонасыщеных объемов грунтов. Идеально по сегодняшним меркам подготовлена площадка под строительные задачи.

Другой участок – другое строение, иначе выглядят и карты.

Дом посажен прямо на воду, поэтому подтапливается. Вода сочится сквозь фундамент, плесень в цокольном этаже. Медленное, но безостановочное разрушение меняет распределение нагрузок в конструкциях постройки, провоцируя дальнейшее разрушение.

Карта распределения путей подземного стока

Геодинамические процессы, ускоряемые гидрогеологическими изменениями, принимают все большие масштабы, что ясно видно на следующей карте:

Карта распределения относительной патогенности, в дБ

Несмотря на принимаемые меры по снятию напряжений в грунтах, остановить полностью разрушительные процессы в данном случае не представляется возможным, так как дом стоит в зоне тектонической неоднородности (небольшой разлом, который время от времени может становиться «активным»), который к тому же еще и обводнен.

Карта распределения тектонических неоднородностей геологического фундамента

Проведение предварительного обследования позволило бы без проблем освоить территорию участка – разместить постройки, выбрать пятна застройки и архитектуру строения, грамотно перехватить воду дренажами, обеспечить водоснабжение, развести коммуникации.

Результаты бурений, проведенные не по условным схемам, а по конкретным точкам с конкретными характеристиками дают достоверную информацию о свойствах разных частей участка.

Разведка и картирование даже мелких карстов, плывунов, разуплотненных водонасыщеных слоев и динамически активных мест позволяют делать вносить коррекцию в представление о свойствах грунтов в таких местах, в том числе и при изменении их обводненности.

Можно привести ряд наглядных примеров, как проявляют себя геодинамические и гидрогеологические процессы в жизни и какой ущерб приносит пренебрежение предпроектными обследованиями.

Важнейшее значение сегодня придается дорожному строительству, тем не менее каждый наблюдает подобные картины:

Растительность соответствующая:

Еще одна дорога – на престижном Рублево-Успенском направлении.

Состоятельность жителей Николиной Горы не решает проблемы – на этой дороге требуются понимание процессов, происходящих в грунтах и качественные технологические решения. Природа тоже получает ущерб – деревья по обе стороны наклоняются не случайно, создавая к тому же потенциальные аварийные обстоятельства.

Кольцевая автодорога. Полотно подтапливается и разрушение его именно в этом месте будет идти активнее всего. Требуются мероприятия по водоотведению и снятию НДС, а для этого необходимо знать, какие процессы идут и как они локализованы.

Пешеходная дорожка по соседству то же «плывет».

Вообще, строители часто недооценивают последствия работы грунтовых вод, которых, следуя нашим заключениям легко можно избегать.

Для примера, фото участка в Южном Бутово, где вода и зимой продолжает свою «работу», температура 14 градусов мороза.

У нас имеются наработки и опыт обследования дорог с целью выявления мест разрушительного воздействия внешней среды и определения причин такого воздействия.

Комплексный подход дает безошибочные результаты, позволяющие прогнозировать поведение грунтов под нагрузкой и находить технологические решения для долговременной и безопасной эксплуатации дорожного полотна и элементов дорог – развязок, эстакад, надземных и подземных переходов и пр.

На этапе проектирования просто избежать разрушительных последствий, перенеся эстакаду или развязку на несколько метров, предусмотреть грамотное водоотведение при устройстве путепровода или переезда.

Одновременно появляется возможность исключения таких разрушительных воздействий на экологию окружающей среды, как заболачивание либо наоборот – пересыхание целых лесных массивов.

Применяя предлагаемый подход, негативные проявления можно заблаговременно предупредить, получая от эксплуатации объектов только пользу. Имеются наработки, позволяющие проблемные участки нейтрализовать или использовать с выгодой.

Строение геологического массива очень разнообразно. Далеко не всегда можно гарантировать равномерное матричное строение участка – как, например, в этом случае:

И размер матриц тоже различен – разным должен быть и подход к освоению площадей. Мы сотрудничаем с архитекторами и проектировщиками, которые даже архитектуру строений «подгоняют» к строению матрицы рыхлых грунтов, не говоря уже о том, что обследуется каждый участок под застройку – правила рыночных отношений требуют качественных услуг.

На этом участке – своя ситуация. И если бы съемка производилась до начала строительства, мы предложили бы несколько иное планировочное решение, а хозяину не пришлось бы тратиться на серьезный дренаж, борьбу с грибком и трещинами в стенах.

Лучшим решением для малоэтажного строительства является съемка территории всего поселка – общие дренажи, канализация, водоснабжение и планировка делают изыскания выгодными. Заказчик получает исходные данные для строительства, для ландшафтного зонирования, для дренажных работ и еще точно указывают места для организации водозабора (колодцы, скважины). И таких застройщиков больше из года в год – более двух сотен сданных объектов тому подтверждение.

Несколько сложнее складываются отношения, когда строитель не является одновременно хозяином строительства и, следовательно, не всегда задумывается о том, как оценить потенциал стройплощадки.

Ситуация изменилась с усилением меры ответственности за качество работ – плохой продукт не покупают – и строители не хотят нести ответственность за трещины в стенах и просадки грунтов, отлетающую штукатурку и сырость, поднимающуюся на верхние этажи.

На этом фото видно, как отсыревают даже верхние этажи, влага поднимается по капиллярам под самую крышу.

Применение технологий монолитного строительства и добавок с целью получения особо прочных бетонов и гидробетонов несут другие последствия – напряжения в грунтах передаются конструкциям, накапливаются и способны вызывать быстрые разрушения, возникновению которых способствуют проявления электрокоррозии.

Такие здания – особенно сложных и уникальных конструкций – требуют регулярного мониторинга состояния конструкций. Метод ЕИЭМПЗ здесь один из лучших, так как показывает наличие НДС и зависимость их от состояния геологической и гидрогеологической среды.

Накоплен большой опыт и серьезная статистика – данные изысканий, проводимых нашими сотрудниками, вошли в отчет обследования территории промзоны «Очаково». По этой методике оценивался потенциал территории Запорожской и Новокаховской ГЭС, Соломбальского ЦБК, обследовались проблемные места дорожного полотна в г. Архангельске, жилые массивы во многих российских и зарубежных городах. Имеется основательный опыт работ как на предпроектной стадии, так и в случаях, когда необходимо предпринимать меры по спасению жилых и промышленных построек от влияния оползней, плывунов, просадок, подвижек грунтов, суффозийных явлений.

Во всех случаях классические методы дают подтверждение результатов геофизической ЕИЭМПЗ–разведки, которая, в свою очередь, стала надежным уточняющим инструментов для проведения бурений, забора и оценки образцов для качественного обеспечения данными строительных задач. Этот факт подтверждает долговременное сотрудничество наших предприятий и оказание услуг самого высокого уровня.

Процессу грамотного освоения площадей под все виды строительства способствует и экономическая ситуация, когда финансовая сторона вопроса диктует профессиональный подход к каждому виду работ – особенно работ во всех смыслах «фундаментальных». Экономия на недорогих способах изысканий становится просто ненужной – выгоднее «постелить соломки» и не знать проблем, занимаясь не латанием дыр, а развитием бизнеса и стабильной эксплуатацией зданий и сооружений.

Авторы:
Балакирев И.А., ген. директор ООО «Мосгеоплан»,
Шапошников Ю., руководитель фирмы OOO «Регер».