Инженерные изыскания в горах и на акватории: особые условия

Инженерные изыскания в горах и на акватории ведут в особых природных условиях. К стандартному комплексу здесь добавляется оценка опасных геологических процессов и сейсмичности (это горы) либо инженерно-гидрографические работы с промерами глубин и изучением русловых процессов (это акватория). Программу таких изысканий, как правило, расширяют по сравнению с обычной площадкой. Полевой этап тоже усложняется: логистикой, сезонностью и повышенными требованиями к безопасности. Ниже разберём оба блока по отдельности, а потом посмотрим, что у них общего и как это бьёт по срокам и стоимости.

Если вы только знакомитесь с темой, начните с обзорных материалов: что такое инженерные изыскания и виды инженерных изысканий. Общий состав работ по основному нормативу разобран в статье состав изысканий по СП 47.13330.

Почему горы и акватория попадают в «особые условия»

Большинство норм по составу изысканий написаны под типовую ситуацию: относительно ровная площадка, спокойный геологический разрез, предсказуемый доступ. Горы и акватория ломают эти допущения сразу по нескольким осям:

• Природные процессы выходят на первый план как фактор риска. В горах это склоновые и эрозионные процессы; в воде идёт переработка берегов и переформирование русла.
• Меняется и сама технология полевых работ. На склоне и на воде нельзя просто «поставить буровую». Нужны специальные приёмы, оборудование и плавсредства.
• Сезонность и погода диктуют сроки. Окна для безопасной работы ограничены.
• Логистика и безопасность выходят на первый план и заметно влияют на бюджет.

Поэтому опыт исполнителя в подобных условиях обычно значит не меньше, чем формальный состав работ. Базовый документ для всех инженерных изысканий это СП 47.13330.2016; производство работ в сложных условиях и при опасных геологических процессах подробно рассматривает СП 11-105-97; инженерно-гидрометеорологические изыскания регламентирует СП 11-103-97. Уместность конкретного документа определяют по виду объекта и задачам.

Изыскания в горах и предгорьях

Опасные геологические процессы

Горные и предгорные площадки отличает высокая вероятность опасных геологических процессов. Их выявление и оценка обычно становятся отдельной задачей изысканий, без которой проектировать рискованно. Что именно сюда относят:

• Оползни. Смещение масс грунта по склону; требуют оценки устойчивости и, нередко, наблюдений во времени.
• Осыпи и обвалы. Отрыв и скатывание обломков со скальных и крутых склонов.
• Сели. Грязекаменные потоки по руслам временных и постоянных водотоков.
• Лавины. На ряде высокогорных участков; учитываются при оценке территории и трассировании.
• Эрозия, выветривание, склоновый сток. Фоновые процессы, которые меняют условия во времени.

Производство работ при опасных геологических процессах подробно рассматривает СП 11-105-97. На практике это значит, что инженер не просто описывает разрез. Он оценивает активность процессов, их возможное развитие и влияние на будущий объект.

Нужно ли учитывать сейсмичность при изысканиях в горах?

Многие горные районы относятся к сейсмически активным. Для таких площадок к геологии добавляют оценку сейсмических условий. Сейсмическое микрорайонирование и уточнение исходной сейсмичности выполняют в составе изысканий по соответствующим нормам, а результаты передают проектировщику для расчётов. Игнорировать сейсмический фактор в горах, как правило, нельзя. Слишком высока цена ошибки.

Рельеф, доступность и программа работ

Сложный рельеф влияет и на геодезию, и на геологию. Топографическая съёмка крутых склонов требует особой методики, а на ряде участков выручает аэрофотосъёмка с БПЛА. Она ускоряет получение рельефа там, где наземный ход затруднён. О том, чем геодезия отличается от кадастровых работ, рассказано в статье геодезия и кадастр.

Программа инженерно-геологических изысканий в горах обычно отличается от равнинной. Вот чем:

• Больше выработок и точек зондирования. Разрез по склону неоднороден, скальные и элювиальные грунты залегают пёстро.
• Специальные методы. Геофизика для прослеживания границ и зон ослабления, обследование склонов, а при необходимости и горные выработки.
• Стационарные наблюдения (мониторинг). На активных оползнях и подмываемых склонах могут потребоваться повторные циклы наблюдений.

Подробнее о том, как меняется состав работ на проблемном разрезе, читайте в материалах геологические изыскания: состав работ и сложные грунты: карст, болото, торф.

Чем опасны полевые работы в горах и как обеспечивают безопасность?

Работа на крутых склонах, у обрывов и в зонах возможных обвалов требует дисциплины: оценки рисков перед выходом, средств страховки, выбора безопасных окон по погоде. И это не формальность. От организации полевого этапа зависят и сроки, и сохранность бригады. Опыт исполнителя в горах здесь играет ключевую роль.

Изыскания на акватории

К акватории относят реки, водохранилища, озёра и прибрежную зону морей. Изыскания здесь, как правило, сопровождают линейные и гидротехнические объекты: мостовые переходы, водозаборы, причалы, переходы трубопроводов и кабелей через водотоки. Если у вас протяжённый объект, полезно сопоставить материал со статьёй изыскания для линейных объектов. Переходы через воду нередко оказываются самой сложной частью трассы.

Инженерно-гидрографические работы и промеры глубин

На акватории прежде всего нужно «увидеть» дно. Для этого выполняют инженерно-гидрографические работы:

• Промеры глубин и съёмку подводного рельефа (батиметрию): основу для понимания геометрии дна.
• Координатная привязка промерных точек и профилей.
• Построение плана дна в полосе перехода или акватории объекта.

Это фундамент для всего, что делают дальше: разведки грунтов под водой, оценки русла и проектирования опор.

Донные отложения и грунты под водой

Изучение грунтов на акватории технически сложнее наземного. Бурение и отбор проб ведут со специального плавсредства, иногда с плавучих платформ, по координатам промерной сети. Состав и состояние донных отложений важны для расчёта оснований опор и подводных конструкций. По сути это та же геология, только в условиях, где каждая точка требует отдельной логистики на воде.

Русловые процессы и переработка берегов

Реки и водохранилища подвижны. Поэтому отдельно оценивают:

• Русловые процессы: размыв, намыв, смещение русла, образование отмелей.
• Переработка (размыв) берегов. Особенно на водохранилищах и подмываемых участках. Это критично для устойчивости береговых сооружений.
• Деформации дна в створе перехода или у гидротехнического объекта.

Для оценки этих процессов применяют русловые работы и анализ многолетней динамики, а результаты передают проектировщику. Он выберет безопасный створ и защитные меры.

Гидрологический режим и гидрометеорология

Вода живёт по своему календарю: половодье, паводки, межень, ледовые явления. Поэтому акваторию, как правило, сопровождают гидрометеорологические изыскания: определяют расчётные уровни и расходы воды, скорости течения, характеристики льда. Инженерно-гидрометеорологические изыскания регламентирует СП 11-103-97. Без этих данных нельзя корректно задать отметки конструкций и оценить нагрузки.

Когда нужно, в комплекс на воде входят и инженерно-экологические изыскания: отбор проб воды и донных отложений; о методике отбора рассказано в статье инженерно-экологические изыскания: пробы.

Плавсредства, оборудование и сезонность

Работы на акватории требуют специального оснащения: промерных эхолотов, позиционирования, плавсредств для бурения и отбора проб. Многие виды работ привязаны к открытой воде и характерным фазам режима, поэтому промеры и русловые наблюдения часто планируют на конкретный сезон. На сроки это влияет напрямую. Подробнее о том, от чего зависит длительность работ, смотрите в статьях сроки выполнения изысканий и этапы инженерных изысканий.

Что общего у гор и акватории

Природа у них разная, а вот несколько факторов особые условия объединяют. И их стоит закладывать в планирование заранее:

• Повышенная логистика. Доставка людей, техники и оборудования к точкам сложнее и дороже, чем на обычной площадке.
• Безопасность как приоритет. И склон, и вода требуют отдельной организации полевого этапа.
• Сезонные окна. Часть работ выполнима только в определённый период.
• Опыт исполнителя. В нестандартных условиях квалификация бригады и инженеров значит не меньше, чем формальный состав работ. Касается это и других особых площадок, например реконструкция на действующем производстве в стеснённых условиях.

Всё это отражается на стоимости. Как формируется цена и какие факторы её повышают, разобрано в статье от чего зависит цена изысканий. А чтобы изыскания не пришлось переделывать, заранее загляните в материал почему изыскания не проходят экспертизу: в особых условиях неполный объём работ становится частой причиной замечаний.

Практический вывод: что учесть заказчику

Если ваш объект попадает в горы, предгорья или на акваторию, разумный порядок действий обычно такой:

1. Зафиксируйте тип объекта и его расположение: горный участок, переход через реку, прибрежная зона. От этого зависит набор особых работ.
2. Заложите в техническое задание особые условия. Как составить корректное ТЗ, показано в статье техническое задание на изыскания. И прямо укажите опасные процессы, сейсмичность или акваторию.
3. Согласуйте расширенный состав работ. В горах добавляют оценку опасных процессов и, при необходимости, сейсмику и мониторинг; на воде это промеры глубин, русловые работы и гидрометеорология.
4. Планируйте сроки с учётом сезона. Привяжите полевой этап к погодным и гидрологическим окнам и заложите запас.
5. Выбирайте исполнителя с профильным опытом. Работа на склоне и на воде требует специального оборудования и навыков организации безопасных работ.
6. Передайте отчёт проектировщику целиком. Решение по створу, основанию и защитным мероприятиям принимают на полном комплекте данных.

Обезличенные примеры работ в нестандартных условиях можно посмотреть в витрине кейсов. Чтобы прикинуть состав, ориентировочные сроки и стоимость с учётом особых условий вашего объекта, воспользуйтесь калькулятором на странице стоимости. Он покажет диапазон цены и сроки вехами, а дальше инженер уточнит детали по вашему техническому заданию. Не уверены, какой набор работ нужен для гор или акватории? Опишите объект и его расположение, а мы поможем оценить сложность и предложим разумный объём инженерно-геологических изысканий и сопутствующих работ под вашу задачу. Ориентиры по стоимости собраны и на странице цен на изыскания.