Нормативные выработки

Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) включают комплекс полевых и лабораторных работ. Основные требования к ним приведены в СП 446.1325800.2019 и СП 47.13330.2016. Как правило ИГИ начинаются с определения категории сложности инженерно-геологических условий строительства (СП 47.13330.2016) площадки исследований и геотехнической категории подземных сооружений (СП 248.1325800.2016). Согласно раздела 7 СП 446.1325800.2019 при изучении инженерно-геологических условий территории выбранной площадки (трассы) строительства состав и объемы работ должны быть достаточными для выделения в плане и по глубине ИГЭ (в соответствии с требованиями ГОСТ 20522) с определением для них лабораторными и полевыми исследованиями прочностных и деформационных характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений. Комплекс ИГЭ используют при создании инженерно-геологической модели грунтового массива (п. 7.1.3 СП 446.1325800.2019).

Выработки в виде буровых скважин и мест полевых испытаний грунтов должны иметь точные географические координаты: широта, долгота и абсолютную отметку поверхности земли в месте расположения скважины или точки испытаний. Координаты каждой выработки, некоторые конкретные (стационарные) объекты на площадке изысканий могут быть получены со спутниковых снимков с использованием Google Earth. В этом случае выработки могут быть нанесены на ситуационный план площадки изысканий с использованием соответствующих атрибутов такие как номера выработок, широта и долгота, абсолютная отметка и сокращенное наименование для каждой скважины (Скв.) и мест полевых испытаний, такие как статическое зондирование (СРТ), испытания винтовым штампом (RST), испытания плоским штампом (PLT), буровое зондирование (RDT), испытания методом вращательного среза (VS), испытания прессиометром (PT), испытания дилатометром Маркетти (DMT), испытания плоским дилатометром (RSD) и др. Координаты выработок могут быть скорректированы непосредственно в полевых условиях используя глобальную навигационную систему ГЛОНАС.

Определение количества выработок

Количество инженерно-геологических выработок (далее по тексту, нормативных выработок) при выполнении инженерно-геологической съемки (в том числе инженерно-геологических скважин) следует устанавливать в программе в зависимости от принятого масштаба съемки и категории сложности инженерно-геологических условий в соответствии с таблицей 7.1, с учетом ранее пройденных выработок, данные по которым сохраняют актуальность на время проведения инженерно-геологической съемки в соответствии с СП 47.13330.2016 (пункт 6.1.7).

Таблица 1. Расстояние между инженерно-геологическими скважинами (СП 446.1325800.2019)

Инженерно-геологические скважины следует располагать по контурам и (или) осям проектируемых зданий и сооружений в местах резкого изменения нагрузок на фундаменты и глубины их заложения, на границах геоморфологических элементов. Для изучения инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой при наличии опасных геологических и инженерно-геологических процессов, при необходимости, следует располагать дополнительные скважины за пределами контуров проектируемых зданий и сооружений, в том числе и на прилегающей территории (п. 7.2.4 СП 446.1325800.2019).

При наличии в основании зданий и сооружений грунтов, характеризующихся неоднородными составом и состоянием, изменчивой мощностью, а также опасных геологических процессов и иных факторов, влияющих на устойчивость проектируемых объектов, расстояния между скважинами допускается принимать менее 20 м, а также проходить их под отдельные опоры фундаментов при соответствующем обосновании в программе. Общее количество инженерно-геологических скважин в пределах контура здания и сооружения нормального уровня ответственности должно быть не менее трех, включая скважины, пройденные ранее, а для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности – не менее четырех-пяти (в зависимости от вида и назначения сооружений) (п. 7.2.5 СП 446.1325800.2019).

В частном случае, при проектировании свайных фундаментов, количество испытаний статическим зондированием должно быть не менее чем 50 % общего количества скважин, но не менее шести, а при ширине и длине здания 25 м и меньше – не менее трех. В случае наличия в разрезе обводненных песчаных грунтов, играющих решающую роль в принятии проектных решений, количество испытаний статическим зондированием может увеличиваться до 100 % количества скважин. Глубина зондирования должна быть не менее чем на 2 м ниже проектной отметки нижнего конца сваи.

Определение глубины выработок

Глубина инженерно-геологических скважин для зданий и сооружений, проектируемых на естественном основании, должна быть не менее чем на 2 м более суммы предполагаемой глубины фундамента и глубины сжимаемой толщи. Глубина сжимаемой толщи в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой рассчитывается в соответствии с СП 22.13330.2016 (пункт 5.6.41) и указывается заказчиком (лицом, осуществляющим подготовку проектной документации) в задании (п. 7.2.6 СП 446.1325800.2019).

Глубина выработок определяется согласно требований пункта 7.1.9 СП 446.1325800, которая должна быть не менее чем на 2 м больше суммы предполагаемой глубины заложения фундамента и минимальной глубины сжимаемой толщи. Минимальная глубина сжимаемой толщи принимается в соответствии с СП 22.13330.2016 (пункт 5.6.41). Так как на начальном этапе изысканий нам неизвестны характеристики грунтов и выполнить расчет осадки невозможно, то этот же СП предлагает принимать глубину исследований нормативно, для ленточных и столбчатых фундаментов от нагрузок на них, а для плитных не менее половины ширины фундамента и не менее 20 м от его подошвы. Однако в большинстве случаев это нормативное требование приводит к завышению глубину исследований.

В ТИМ Гео требуемые характеристики грунтов для расчета осадки: удельный вес грунта и модуль деформации находятся непосредственно в ходе испытаний, то расчет осадки можно выполнять по мере погружения зонда до расчетной сжимаемой толщи (Нс). При этом буровой мастер в момент достижения глубины исследований (Нс+2 м) получает сообщение о возможности прекращения испытаний. Если глубины исследований для расчета осадки недостаточно, то поступает сообщение о необходимости продолжения зондирования. В тоже время, если сжимаемая толща попадает в слой грунта с модулем деформации менее 5 МПа, то испытания продолжаются до тех пор, пока не появится слой грунта с модулем деформации более 5 МПа.