Инженерно-геологические изыскания

Что скрыто под растительным слоем

Первые десятки сантиметров участка занимает почвенно-растительный слой, на который опираться нельзя. Ниже начинается то, что и держит здание: пески, суглинки, тугопластичные глины, иногда линза торфа или старая насыпь под ровным газоном. Глазом этого не прочитать. Инженерно-геологические изыскания вскрывают разрез прямо под пятном застройки, чтобы фундамент считали по грунтам вашего участка, а не по скважине у соседа через дорогу.

Геология участка даёт исходные цифры для всей стройки: несущая способность основания, уровень грунтовых вод, наличие процессов, которые способны повести здание. Мы бурим скважины, ведём зондирование и лабораторные исследования грунтов по объектам в Москве, области и других регионах России, а на выходе передаём проектировщику нормативные и расчётные характеристики. Действовать здесь наугад нельзя. Ошибку в грунтах не видно до того момента, пока по стенам не пойдут трещины. А тогда исправлять уже дорого и поздно.

Когда геология обязательна и что будет без неё

Изыскания идут перед проектированием любого капитального объекта, от дачного дома до высотного жилого комплекса. Это требование закона, а не пожелание: без результатов инженерных изысканий проект не пройдёт экспертизу, а без положительного заключения не выдадут разрешение на строительство. Геологию заказывают под многоквартирные дома, промышленные корпуса, линейные сооружения, объекты на слабых грунтах и под ИЖС.

Соблазн пропустить этот этап понятен. Кажется, что можно выиграть пару недель и сэкономить. На практике выходит наоборот. Проектировщик, не зная грунтов, вынужден закладывать запас «на всякий случай», а это лишний бетон и сваи, которые могли не понадобиться. Либо, что хуже, запаса не хватает, и основание даёт неравномерную осадку. Тогда начинаются трещины, усиление фундамента, судебные тяжбы с подрядчиком. Примеры объектов с непростыми грунтами есть в наших выполненных работах. Для частного застройщика логика та же, вот только рискует он собственным домом; про это подробно в материале об изысканиях для ИЖС.

Бурение и зондирование: как вскрывают грунтовую толщу

Основание изучают двумя связанными методами: бурением и зондированием. Бурение вскрывает разрез: из скважины поднимают керн и монолиты, по которым видно чередование слоёв и можно взять образцы в лабораторию. Зондирование дополняет картину между скважинами, оно идёт непрерывно, без отбора грунта, но с прямыми замерами прочности. Вместе они дают и строение толщи, и её механику.

Бурение под изыскания ведут по-разному в зависимости от задачи и подъезда к площадке.

Способ бурения	Что даёт	Когда применяем
Колонковое	Монолиты ненарушенной структуры, чистый разрез	Основной способ для расчётных характеристик
Шнековое	Быстрая проходка, нарушенный образец	Предварительная разведка, разбуривание
На самоходном шасси	Глубокие скважины, большой объём	Открытые площадки, высотки, промзоны
На переносном шасси	Доступ в стеснённых условиях	Подвалы, дворы, участки без подъезда

Зондирование бывает статическое и динамическое, и путать их не стоит. Статическое зондирование грунтов сводится к вдавливанию конуса с непрерывной записью сопротивления под наконечником и по боковой поверхности. По нему уточняют границы слоёв и получают прочностные и деформационные параметры, в том числе там, где монолит из рыхлого песка или текучего суглинка попросту не взять. Для слабых и водонасыщенных грунтов оно нередко обязательно. Динамическое зондирование: забивка зонда ударами; оно хорошо оценивает плотность песков и помогает быстро найти кровлю плотных отложений.

Геология под фундамент: сколько скважин и на какую глубину

Единой цифры нет. Число выработок и их глубина растут вместе с ответственностью и размерами сооружения: под лёгкий дом хватит нескольких неглубоких скважин, под высотку сетка гуще, а стволы уходят ниже сжимаемой толщи. Точную схему задаёт программа изысканий по вашему ТЗ. Мы не берём количество с потолка. Как это считается и от чего пляшет, разобрано в статье сколько скважин нужно под фундамент. Само техническое задание тоже требует отдельной работы: образец и пояснения собраны в материале о ТЗ на инженерно-геологические изыскания.

Лаборатория: что определяют по монолитам

Полевые работы дают образцы, но цифры для расчёта рождаются в лаборатории. Монолиты и пробы везут в аккредитованную грунтовую лабораторию, где определяют физические и механические свойства каждого слоя. Без этих испытаний основание не запроектировать. Экспертиза такой отчёт развернёт сразу.

Физические характеристики (влажность, плотность, число пластичности, гранулометрический состав) говорят, что за грунт перед нами и как он классифицируется. Механику дают два ключевых опыта. Компрессионные испытания показывают, как грунт сжимается под нагрузкой. Отсюда модуль деформации, по которому считают осадку здания. Срезные испытания дают прочность: угол внутреннего трения и удельное сцепление, без которых не проверить несущую способность и устойчивость откосов котлована.

Дальше все определения сводят вместе. Похожие по свойствам слои объединяют в инженерно-геологические элементы, а по каждому ИГЭ проводят статистическую обработку по ГОСТ 20522-2012. Так из разброса единичных значений получают нормативные и расчётные характеристики, с которыми уже работает проектировщик. Полный порядок камеральной обработки мы описали в разборе состава геологических изысканий.

Вода в грунте, карст и слабые грунты

Судьбу стройки чаще всего решают два вопроса: вода и опасные процессы. Гидрогеология показывает, где стоит уровень грунтовых вод, есть ли сезонная верховодка и насколько вода агрессивна к бетону. Опасные процессы (карст, подтопление, слабые и техногенные грунты) способны обесценить даже безупречный проект, если их вовремя не увидеть.

По воде мы фиксируем установившийся уровень в скважинах и отбираем пробы на химический анализ. Агрессивная к бетону вода требует особой марки цемента и гидроизоляции. Это дешевле заложить в проект, чем потом лечить разрушающийся фундамент. Верховодка коварнее: весной она подтапливает котлован, а летом её будто нет.

С опасными процессами разговор отдельный. На карстоопасных территориях под площадкой могут скрываться полости, а это риск внезапного провала; здесь мы сгущаем скважины и добавляем электротомографию. Слабые грунты (торф, ил, текучие глины) сильно сжимаются и дают большие осадки. Насыпные и техногенные грунты непредсказуемы по составу, потому что это, по сути, свалка прежних эпох под тонким слоем земли. Для расчёта осадок высотных зданий и глубоких котлованов проектировщику нужна модель упрочняющихся грунтов Hardening Soil. Её параметры не выводят на глаз: их дают компрессионные и трёхосные испытания в лаборатории. Как ведут себя проблемные основания, мы разобрали в статье о сложных грунтах: карст, болото, торф.

Особенность Москвы и области

В Москве геология почти всегда осложнена историей места. Под многими участками лежат насыпные техногенные грунты: засыпанные овраги, старые фундаменты, строительный мусор прошлых десятилетий. Плотная застройка добавляет своё: бурить приходится в стеснённых дворах, рядом с существующими зданиями и подземными коммуникациями, а глубокие котлованы влияют на соседние строения. На юге столицы и в ряде районов области есть карст. Всё это меняет и объём работ, и требования к отчёту. Специфику московских грунтов мы собрали в отдельном материале об изысканиях в Москве и МГСН.

Сроки и срок действия отчёта

Срок складывается из четырёх этапов: подготовка программы (2–3 дня), полевые работы (от 5 дней), лаборатория (5–10 дней) и камеральная обработка с выпуском отчёта. Под небольшой объект по ИЖС весь цикл занимает до 10 дней. Ускоряет дело готовое ТЗ и свободный доступ на участок; тормозят: согласование точек бурения на застроенной территории, большой объём выработок и зимняя проходка по мёрзлому грунту. Мы фиксируем график в договоре и держим его.

Отчёт не вечен, хотя формального «срока годности» у него нет. Грунтовые условия меняются: поднимается или падает уровень воды, вокруг вырастает новая застройка, меняющая режим подземных вод. Если между изысканиями и проектированием прошло несколько лет, экспертиза вправе потребовать актуализацию данных. Когда результаты ещё действительны, а когда пора обновлять, подробно расписано в статье о сроке действия инженерных изысканий.

Состав технического отчёта

На руки заказчик получает технический отчёт по инженерно-геологическим изысканиям, сшитый документ, который передают проектировщику и в экспертизу. Он собран по разделам, и каждый закрывает свою часть картины: от методики работ до готовой инженерно-геологической модели основания.

Текстовая часть описывает изученность района, физико-географические условия, строение грунтовой толщи, гидрогеологию, выделенные ИГЭ с характеристиками и прогноз опасных процессов. Графика включает карту фактического материала с координатами скважин, инженерно-геологические разрезы и колонки выработок; по ним наглядно видно, где какой слой и на какой глубине. В приложениях собраны ведомости лабораторных испытаний, паспорта зондирования, свидетельства об аккредитации лаборатории и о членстве в СРО. Такой отчёт проектировщик кладёт в основу расчёта фундаментов, а эксперт проверяет на полноту и достоверность. Копию удобно хранить и после стройки: если вы соберётесь пристраивать или менять нагрузку на основание, готовые данные по грунтам сэкономят время и деньги на повторные работы.

Экспертиза: частые замечания и как мы к ним готовимся

Отчёт по геологии идёт в состав изыскательской документации на государственную или негосударственную экспертизу. По сути это и есть изыскания для экспертизы. Эксперт сверяет, выполнены ли работы по действующим сводам правил и хватает ли данных для проектных решений. Чем ответственнее объект, тем строже проверка. Государственная и негосударственная экспертиза оценивают отчёт по одним и тем же нормам, разница только в органе и в том, кто вправе выдавать заключение по вашему объекту.

Что чаще всего вызывает вопросы у экспертов? Недостаточное число или глубина скважин под заявленный тип фундамента. Отсутствие зондирования там, где монолит взять нельзя. Устаревшие данные. Не оценённые опасные процессы или пропущенный анализ агрессивности воды к бетону. Мы закрываем эти уязвимости заранее: планируем объём под уровень ответственности объекта и собираем отчёт под требования конкретной экспертизы. Полный разбор типичных провалов есть в материале о том, почему изыскания не проходят экспертизу.

Нормативная база

Инженерно-геологические изыскания подчиняются нескольким документам. Именно по соответствию нормам эксперт принимает или отклоняет отчёт. Работаем по действующим сводам правил, поэтому заказчик получает документ, который пройдёт проверку.

Профильный документ по геологии: СП 446.1325800.2019 «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Для специфических условий (карста, подтопления, слабых грунтов) сохраняют силу части II–VI СП 11-105-97. Общие правила для всех видов изысканий задаёт СП 47.13330.2016, статистическую обработку характеристик грунтов регулирует ГОСТ 20522-2012, а саму обязательность изысканий до проектирования закрепляет статья 47 Градостроительного кодекса РФ. Как все эти документы складываются в единую систему, разбираем в статье о нормативной базе инженерных изысканий.

Сколько стоит геология и от чего зависит смета

Для частных домов цена твёрдая: комплект «3 скважины по 8 метров» стоит 50 000 ₽, а для дома с подвалом «3 скважины по 10 метров» обойдутся в 60 000 ₽, с лабораторией и техническим отчётом. По капитальным объектам работаем от типа здания: ВЗУ, ЛОС или котельная от 100 000 ₽, школа или детский сад от 120 000 ₽, жилой многоэтажный дом от 150 000 ₽, дом с подземным паркингом от 200 000 ₽; итог зависит от площади застройки, нагрузок и грунтов. Актуальные ориентиры по работам и срокам собраны на странице цен.

Дешевле обходятся участки с удобным подъездом, небольшим объёмом бурения и типовыми грунтами. Например, стандартная геология участка под частный дом. Дороже выходят глубокие скважины (до 30 м рассчитываем по запросу), стеснённые городские условия, зимняя проходка и геофизика на карстоопасных территориях. Точную стоимость и срок мы называем после того, как увидим техническое задание и адрес объекта. Без этого честной цифры не бывает.

Как не ошибиться с подрядчиком

Хорошая геология не там, где дешевле всего, а там, где отчёт пройдёт экспертизу и защитит ваш фундамент. Проверьте, аккредитована ли грунтовая лаборатория, есть ли у подрядчика своё буровое оборудование и готов ли он отвечать за отчёт перед экспертом. Компании без своей техники и лаборатории отдают работу на сторону, а это и сроки, и качество, которые они не контролируют.

Отдельно проверяйте членство в СРО и опыт прохождения экспертизы по похожим объектам. Заниженная цена часто означает урезанный объём: меньше скважин, нет зондирования, экономия на лаборатории, а потом заключение с отказом. Если вы уже обожглись на недобросовестном исполнителе, что делать дальше, разобрано в статье о том, как быть, если подрядчик сдал брак.

За плечами у нас с 2017 года десятки пройденных экспертиз, свои буровые бригады и геодезисты, аккредитованная грунтовая лаборатория и членство в СРО. Пришлите ТЗ или просто адрес участка. Посчитаем объём, сроки и стоимость под вашу задачу.