Инженерные изыскания как основа современного проектирования и строительства

Ноябрь, 2014
Автор: Рашид Мангушев, д.т.н., зав. кафедрой геотехники СПб ГАСУ, Михаил Захаров, к. г-м. н., профессор Национального открытого института СПб (НОИС)

Современное строительство представляет собой сложный инвестиционно-производственный процесс, включающий в себя: архитектурно-градостроительные решения, инженерно-изыскательские работы, проектирование и конструирование, строительно-монтажные работы, эксплуатацию сооружений с учетом текущих и капитального ремонтов.

Строительство в крупных городах уже невозможно представить без возведения уникальных зданий и сооружений, отличающихся от ординарной застройки повышенной высотностью, большими размерами в плане, развитым подземным пространством значительными нагрузками на грунты основания.

Устройство фундаментов и подготовка их оснований, в этих случаях, становится во многом определяющим фактором для безопасного строительства и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений.

При этом становится крайне актуальным получение достоверных сведений о состоянии и свойствах природной и природно-техногенной среды, предваряющих проектирование строительных объектов. Такие сведения могут быть получены до начала строительства при выполнении инженерных изысканий.

Инженерные изыскания выполняются согласно положениям, установленных межгосударственными и национальными стандартами и сводами правил, обеспечивающими соблюдение Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений» и другими нормативными документами.

Основные требования к выполнению инженерных изысканий изложены в Своде Правил СП 47.13330.2012 - СНиП 11.02-96 (актуализированная редакция). Эти требования отвечают принятой и действующей системе этапов реализации инвестиционно-строительных проектов.

В состав инженерных изысканий входят инженерно-геологические, - геотехнические, - гидрогеологические, - экологические и геодезические изыскания. Предметом нашего рассмотрения являются только инженерно-геологические и инженерно-геотехнические изыскания.

Задача инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий заключается в обеспечении комплексного изучения инженерно-геологических условий района (площадки, участка, трассы) проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение, условия застроенных территорий и т. п. и, на этой основе, составление прогноза взаимодействии проектируемых объектов с грунтовым основанием.

В свою очередь, инженерные изыскания являются ветвью инженерной геологии которая, в свою очередь, неразрывно связана с фундаментальными разделами геологической науки – кристаллографией, минералогией, петрологией, гидрогеологией, мерзлотоведением, грунтоведением, исторической геологией, структурной геологией, геотектоникой и геофизикой и использует достижения других естественных наук.

К настоящему моменту сложилась общепринятая структура инженерно-геологического знаний, которая включает в себя: грунтоведение (инженерная петрология), инженерную геодинамику, региональную инженерную геологию, общую инженерную геологию, инженерно-геологические изыскания (специальная инженерная геология).

Грунтоведение - учение о формировании горных пород, их состава, состояния и физико-механических свойств.

Инженерная геодинамика - учение о способах и методах системного управления геодинамической обстановкой на основе исследования механизма геологических процессов, их парагенетических сочетаний с целью минимизации ущерба, снижения рисков и обеспечения безопасности различных сооружений и производства инженерных работ.

Региональная инженерная геология (структурная инженерная геология) - научный раздел инженерной геологии, исследующий и представляющий в различных модельных формах (текстуальных, графических, функциональных) структуру и организацию геологической среды для решения задач хозяйственного использования свободного пространства, строительства различных сооружений, производства инженерных работ и обеспечения безопасной жизнедеятельности человека.

Общая инженерная геология - теоретический и методологический раздел, устанавливающий понятийную и терминологическую базу инженерной геологии, определяющий её историческое и системное содержание и методы использования в практике строительства и производства инженерных работ. Этот раздел определяет границы взаимодействия инженерной геологии с другими науками о Земле.

Специальная инженерная геология -  синтетический раздел инженерной геологии, в котором аккумулируются все теоретические и практические знания о геологической среде, необходимые для проектирования, реализации проектов и эксплуатации любых зданий и сооружений, и производства инженерных работ.

Инженерная геология как наука сложилась в результате практики массового строительства. В нашей стране она оформилась как самостоятельное направление в 30-ые годы прошлого столетия, когда были организованы профильные научные и учебные учреждения и вышли в свет капитальные работы по инженерной геологии и гидрогеологии Ф. П. Саваренского, Г. Н. Каменского, М. М. Филатова, В. В. Охотина, И. В. Попова, В. А. Приклонского, Н. В. Коломенского и др.

Дальнейшее развитие инженерной геологии связано с работами многих выдающихся ученых – Е. М. Сергеева, Г.К. Бондарика, Г.С. Золотарева, Г. А. Голодковской, В. Д. Ломтадзе, В. И. Осипова и др.

В советский период (1972) отечественная инженерная геология получила международное признание и вошла в Международную ассоциацию инженер-геологов (МАИГ, IAEG).

Примерно в эти же годы (конец 20-х – начало 30 х гг. прошедшего столетия) сформировалась и отечественная школа геотехники (механики грунтов, оснований и фундаментов), в основу которой легли работы зарубежных ученых К. Терцаги, Л. Казагранде, Д. Бьеррума и др.

Мощное развитие советской (российской) школе геотехники придали научные труды отечественных учёных Н.М. Герсеванова, Н.А. Цытовича, Н.Н. Маслова, Н.П. Пузыревского, В.А. Флорина, В.Г. Березанцева, Б.И. Далматова и многих других.

Образовались и сформировались отдельные направления геотехники: механика мерзлых, просадочных, скальных грунтов и др. типов грунтов, принципы проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений по предельным состояниям, свайное фундаментостроение, региональное фундаментостроение, усиление и реконструкция оснований и фундаментов существующих зданий и многие другие направления.

Современные российские специалисты в области геотехники   объединены в Российское общество механики грунтов, геотехники и фундаментостроения (РОМГГиФ) и занимают заслуженное место в рядах  Международного общества по механике грунтов и инженерной геотехнике (ISSMGE).

В области инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий широко используются современные техника, приборы и различные технологии.

Виды инженерно-геологических и геотехнических исследований чрезвычайно разнообразны и включают в себя использование архивной информации об объекте исследований, дистанционные и контактные технологии полевых и мониторинговых наблюдений, компьютерные методы обработки и представления информации, пригодные для применения специалистами разного профиля.

Одну и ту же информацию можно получить с использованием различных технологий изысканий, поэтому необходимо оптимизировать комплекс таких технологий по месту, по времени, по затратам труда и стоимости в зависимости от проектируемых сооружений. При этом оптимизация, с одной стороны, должна опираться на действующие нормативно-методические документы, а, с другой стороны, она продолжает оставаться сугубо творческим фактором.

Инженерно-геологические изыскания выполняются для оценки инженерно-геологических условий района строительства, построения инженерно-геологической модели с целью принятия конструктивных и объемно-планировочных решений, выбора типов фундаментов, способа производства работ нулевого цикла, построения прогнозов изменения природной среды и оценки рисков, связанных со строительной деятельностью человека, определения целесообразности разработки  мероприятий по инженерной защите территории и сооружений.

Инженерно-геотехнические изыскания выполняются под отдельные здания и сооружения на площадках с изученными инженерно-геологическими условиями, по результатам ранее выполненных инженерно-геологических изысканий, с целью построения расчетной геотехнической модели взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой.

Таким образом, можно считать, что инженерно-геологические и инженерно-геотехнические изыскания являются основой инженерных изысканий, в которых систематизированы и обобщены знания об организации процесса получения геологической и геотехнической информации, необходимой и достаточной для проектирования, строительства и эксплуатации зданий, сооружений и объектов инженерной защиты (Справочник геотехника, 2014).

Дополнительно следует отметить, что в последнее время активно формируется новый конгломерат научных и прикладных исследований, комплексно рассматривающих проблемы рационального использования и охраны геологической среды – это инженерная экология, инженерная геология и геотехника.

Более подробная информация по вопросам, связанным с организацией и проведением инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий, изложена в учебном пособии "Инженерно-геологические и инженерно-геотехнические изыскания в строительстве". 

Отправить комментарий

Защитный код
Обновить