Инженерные изыскания

Курсовая работа

Инженерные изыскания являются весьма важной составляющей строительной отрасли, поскольку от их результатов во многом зависит стоимость строительства, а также надёжность и долговечность построенных сооружений. Это утверждение особенно актуально для настоящего времени, когда в силу целого ряда причин возникает необходимость строительства инженерных сооружений среди сложившейся городской застройки, на территориях, которые ранее не были использованы в виду их ограниченной пригодности для строительства. При этом, следует иметь в виду тенденцию проектирования всё более сложных инженерных конструкций, которые требуют более надёжной оценки состояния и свойств основания этих сооружений, в том числе изменение их во времени.

Результаты инженерных изысканий должны обеспечивать принятие оптимальных решений на основе учета существующих природных и техногенных условий, а также источников и интенсивности их воздействий на окружающую среду, прогнозов возможных изменений.

Проведение инженерных изысканий обычно сопряжено со значительными материальными и временными затратами. При этом некачественное их выполнение может быть сопряжено со значительными материальными потерями (яркий пример — закрытие крымской атомной электростанции при 95% ее готовности ввиду того, что в ходе изысканий не был выявлен тектонический разлом вблизи площадки строительства).

В этой связи инженерные изыскания для строительства должны выполняться организациями, которым в установленном порядке предоставлено такое право.

2.Инженерные изыскания и виды

Под инженерными изысканиями для строительства следует понимать комплексный производственный процесс, в результате которого строительное проектирование обеспечивается исходными данными о природных условиях района или отдельного участка предполагаемого строительства. После выполнения изысканий проектировщик получает:

  • топографический план, дающий представление о рельефе территории и существующих коммуникациях;

– инженерно-геологический отчет, включающий геологическое строение района, геоморфологические и гидрогеологические условия площади, состав, состояние и свойства грунтов, прогноз возможных инженерно-геологических и гидрогеологических процессов;

  • отчет с экологической оценкой природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, геофизических полей) на участке расположения проектируемого объекта.

Инженерные изыскания для целей строительства разделяются на :

  • геологические изыскания;
  • геодезические изыскания;
  • гидрометеорологические изыскания;
  • экологические изыскания.

Инженерно-геологические изыскания включают в себя изучение грунтов, как среды и основания сооружений, особенности гидрогеологического режима территории строительства, связанного с деятельностью подземных вод, физико-геологических процессов и явлений, яркими представителями которых являются сели, оползни и обвалы, а также карстово-суффозионные процессы и подтопление территории.

Инженерно-геодезические изыскания отображают особенности поверхности территории, предназначенной для строительства, положение подземных и наземных коммуникаций.

Гидрометеорологические изыскания изучают климат территории и особенности существующих открытых водотоков.

Всё большее внимание в последнее время уделяется инже нерно-экологическим изысканиям, целью которых является оценка радиологической, санитарно-химической, санитарно-эпидемиологической и биологической безопасности. Следует заметить, что очень часто, особенно вблизи городов и посёлков, т.е. наиболее перспективных для строительства территориях, обнаруживаются различные инфекционные, химические, радиационные и другие виды загрязнения грунтов, несовместимые с жизнью людей. Своевременное обнаружение этих загрязнений позволяет принять необходимые меры по их устранению на стадии строительства и, таким образом, обеспечить безопасную жизнь и работу людей на этих территориях.

Одной из сложнейших задач строительства новых сооружений в пределах городской застройки является сохранение целостности построенных ранее сооружений и, в особенности, исторических зданий: в соответствии с действующими нормативными документами деформация (осадка, сдвиг) этих зданий, в процессе строительства и эксплуатации нового сооружения не должна превышать первых миллиметров. Такие деформации возможны при раскрытии котлована, строящегося здания, изменении уровня подземных вод, связанного с откачкой воды из этого котлована в процессе строительства, или подпора подземного потока в результате его перекрытия противофильтрационными сооружениями в котловане и т.п. Прогноз всех этих явлений и, как следствие, возможных деформаций существующего здания и обоснования проектных решений, обеспечивающих безаварийное сосуществование старого и нового сооружений, также задача инженерных изысканий.

По результатам выполненных инженерно-геологических изысканий при необходимости строится математическая модель пространственного напряженно-деформированного состояния грунтов основания c учетом этапов возведения проектируемых сооружений. По данным моделирования уточняется зона влияния проектируемого котлована и возводимых в нем сооружений, определяются величины возможных при этом деформаций в различных точках проектируемого котлована, осадки и прогибы фундаментов, влияние строительства на расположенные рядом здания.

Ещё одной особенностью современного строительства можно считать максимально возможное переустройство, как правило, расширение, надстройка существующих зданий и сооружений. Проектному решению такого переустройства должна предшествовать оценка работоспособности существующей конструкции и несущей способности фундамента существующего сооружения, которая обусловлена состоянием и свойствами грунтов, на которых оно построено. Очевидно, что для решения такой задачи привлекаются методы инженерных изысканий.

2.1 Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания — производственный процесс получения, накопления и обработки инженерно-геологической информации для обеспечения строительного проектирования исходными данными об инженерно-геологических условиях района (площадки, участка, трассы).

Под инженерно-геологическими условиями понимается совокупность компонентов геологической среды, которые могут оказать влияние на проектируемые здания и сооружения (рельеф и геоморфология, геологическое строение, подземные воды, состав, состояние и свойства грунтов, опасные геологические процессы).

Одной из важнейших задач инженерно-геологических изысканий является прогнозирование возможных изменений в сфере взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой.

Инженерно-геологические изыскания являются начальным этапом строительства любого объекта и находятся в полной зависимости от вида объекта (промышленное предприятие, жилой дом, автомобильная дорога и т. д.).

Поэтому изыскания под каждый вид объекта имеют свою специфику, свои особенности, но все изыскания имеют нечто общее, некоторый стандарт.

Результаты инженерно-геологических исследований в виде отчёта поступают в строительную проектную организацию. Отчёты должны иметь для инженера-проектировщика материалы по семи основным позициям результатов инженерно-геологических изысканий:

На ранних стадиях проектирования инженерно-геологические изыскания охватывают обширные площади, применяются не очень точные, но сравнительно простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним стадиям площади изысканий сужаются и применяются более сложные и точные методы геологических работ.

На выделенной под строительство площадке на каждом отдельном этапе инженерно-геологические изыскания выполняют в определённой последовательности:

  • собирают общие сведения по территории из литературных публикаций и архивных материалов изыскательских организаций; сведения о климате, рельефе, населении, речной сети и т. д.;
  • производят осмотр строительной площадки инженеры-проектировщики совместно с инженером-геологом; определяют степень её застройки, осматривают ранее построенные здания, дорожную сеть, рельеф, растительность и т. д.; в целом определяют пригодность участка под застройку и вырабатывают техническое задание на изыскания;
  • выполняют инженерно-геологические изыскания; в полевых условиях изучают геологическое строение площадки, гидрогеологию, геологические процессы, при необходимости на грунтах ставят опытные работы; отобранные пробы грунтов и подземных вод изучают в лабораториях;
  • по окончанию полевых и лабораторных работ в камеральный период составляют инженерно-геологический отчёт, который защищают в проектной организации, после чего он становиться документом и используется для проектирования объекта.

Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь в породах, в процессе строительства и при эксплуатации сооружений. В современных условиях ни одно здание или сооружение не может быть спроектировано, построено и надежно эксплуатироваться (а впоследствии может быть ликвидировано или реконструировано) без достоверных и полных инженерно-геологических материалов.

Все это определяет основные задачи, которые стоят перед инженерами-геологами в процессе изыскательских работ еще до начала проектирования объекта (при принятии решения о строительстве, об инвестировании проекта и т.п.), а именно:

Для выполнения этих задач существует необходимость нового метода проведения изысканий, сроки проведения которого должны сократиться, качество проведения улучшиться, т.к. инженерно-геологические изыскания оказывают влияние на качество строительства объекта.

2.2 Инженерно-геодезические изыскания

Инженерно-геодезические изыскания для строительства — это работы, проводимые для получения топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности (в том числе дна водотоков, водоемов и акваторий), существующих зданиях и сооружениях (наземных, подземных и надземных) и других элементах планировки (в цифровой, графической, фотографической и иных формах), необходимых для комплексной оценки природных и техногенных условий территории (акватории) строительства и обоснования проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов, а также создания и ведения государственных кадастров, обеспечения управления территорией, проведения операций с недвижимостью.

Инженерно-геодезические изыскания являются самостоятельным видом работ в составе комплексных инженерных изысканий для строительства. Инженерные изыскания чаще всего начинаются с производства именно инженерно-геодезических работ.

Инженерно-геодезические изыскания проводятся для получения топографо-геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности, о уже существующих на ней зданиях и сооружениях, подземных коммуникациях, с целью оценки природных и техногенных условий территории строительства и обоснования проектирования, строительства и эксплуатации объектов.

Топогеодезические планы сроком изготовления более трёх лет требуют обязательного обновления.

Геодезические работы проводятся в следующем порядке:

Инженерно-геодезические изыскания начинаются с получения от Заказчика технического задания, в котором указываются границы съёмки, масштаб, высота сечения рельефа, система координат, габариты объекта или длина трасс подземных коммуникаций или ЛЭП и др.

Рекомендуется чётко определить границы участка съёмки, так как доработка съёмки, незначительное увеличение площади топосъёмки технически может сильно увеличить объём работ, задержит сроки их выполнения и приведёт к дополнительным затратам.

К техническому заданию прилагаются имеющиеся топосъёмки прежних лет, ситуационные планы и др. материалы. Топографические планы могут быть выполнены в системе координат 1963 года и Балтийской системе высот или в условной системе (для небольших территорий; например, дачных участков, коттеджей).

На основании технического задания составляется программа работ и смета с учётом категории сложности рельефа, плотности застройки, заселенности (видимости), условий проходимости, а также инфляционного индекса, устанавливаемого Госстроем России ежеквартально.

Сметы составляются по справочнику цен на инженерно-геодезические изыскания.

Инженерно-геодезические изыскания включают в себя:

  • создание планово-высотных съемочных геодезических сетей;
  • топографическая съемка специального назначения в масштабах 1:5000-1:200, включая съемку подземных и наземных сооружений;
  • инженерно-гидрографические работы;
  • геодезические работы, связанные с переносом в натуру и привязкой горных выработок, геофизических и других точек инженерных изысканий;
  • камеральное и полевое трассирование объектов линейного строительства;
  • геодезические работы по определению в натуре скрытых подземных сооружений при ремонтных и других работах.- создание геодезических сетей;
  • создание и обновление топографических планов.

2.3Инженерно-экологические изыскания

Комплексное исследование компонентов окружающей природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, геофизических полей), техногенных и социально-экономических условий в районе расположения проектируемого объекта с целью экологического обоснования строительства и иной хозяйственной деятельности.