Геология участка: цели проведения и этапы работы

Суть геологии участка

Геологические изыскания – комплекс работ по изучению рельефных особенностей, анализу структуры, свойств грунта и условий строительства на участке. В рамках анализа специалисты делают прогнозы о возможности развития природных процессов, способных привести к повреждению или разрушению объекта. Исследование подразумевает изучение архивов, буровые работы, взятие проб грунта и подземных вод для лабораторного изучения. Все это выполняется до подготовки проектной документации.

Геологические изыскания помогают определить уровень грунтовых вод (УГВ), который играет решающее значение при возведении фундамента, выбора его типа и глубины закладки.

Без информации об УГВ возникают сложности не только с возведением фундамента, но и с обустройством системы дренажа и канализации. Можно столкнуться с неразрешимыми трудностями, если глубинные воды начнут заливать трубы, зимой это приведет к промерзанию и неизбежному прорыву. Это грозит регулярными неприятностями с поломкой коммуникационных сетей. А когда фундамент постоянно затоплен, сложно обустроить подвал. Чрезмерная сырость, влага приведут к образованию плесени, грибков и других микроорганизмов, разрушающих здание.

При отсутствии геологических работ на участке остается неисследованным его рельеф. Знание особенностей рельефа позволит понять степень опасности склонов, возможность появления оползней, необходимость возведения насыпей и укреплений. Это нужно для того, чтобы дом/коттедж прослужил максимально долго и был безопасен в эксплуатации.

Геологические изыскания необходимы и для диагностики качества воды, которая будет на участке. Нередко в ней присутствуют примеси, вредные при употреблении и для полива зеленых насаждений, которые появятся на территории в процессе облагораживания. Или вода вообще оказывается непригодна для питья. Специалисты учитывают эти особенности и проводят сбор данных для лабораторных исследований и создают технический отчет. Результатам такой работы можно доверять. А отчет вручается заказчику, который уже предоставляет его по местам требования.

Отсутствие геологии участка под дом делает невозможным ввод построенного здания в эксплуатацию. Заключение потребуется и архитектурному бюро, когда клиентом будет заказываться проект будущего строения.

Основная цель геологических изысканий вовсе не в отчетности или составлении нужных протоколов и разрешений. Именно для изучения грунтов участка и производится исследование. Это необходимо для правильного возведения будущего здания, корректного выбора архитекторами подходящего типа фундамента. Последний обеспечит устойчивость, прочность и надежность сооружения.

Кто занимается геологическими изысканиями

Заказать геологию участка под строительство можно только у физических или юридических лиц с лицензией и соответствующими разрешительными документами. В таком случае результаты изысканий оформляются официально, что будет иметь реальные основания для разработки в последующем проектно-сметной документации на строительные работы.

Срок проведения изысканий зависит от особенностей участка, сложности работ и рассчитывается индивидуально. В среднем процесс варьируется в пределах 15–20 дней, однако при масштабных объемах и высокой сложности сроки могут увеличиться.

Стоимость на такие услуги также неоднозначна, требует отдельного расчета согласно конкретному техническому заданию. Об этом речь пойдет ниже.

В некоторых случаях хозяева решают провести анализ участка самостоятельно, но не всегда подобным исследованиям можно доверять ввиду отсутствия практического опыта и знаний определенной специфики.

3 фактора, оказывающие влияние на срок эксплуатации постройки

Даже на хорошо изученной местности при укладке фундамента иногда возникают проблемы, которые со временем могут привести к разрушению сооружения.

Основные неблагоприятные факторы, способные навредить даче, дому или коттеджу:

Предмет геологических исследований

Цель проведения геологических исследований на участке – выявить или опровергнуть наличие всех вышеуказанных особенностей и сделать заключение относительно возможности будущей застройки. Геологические изыскания проводятся строго в соответствии с регламентом, нормативно-правовой документацией и техническим заданием от заказчика.

• Анализ грунта

Существуют разные способы анализа грунта, которые позволяют определить структуру почвы и ее состав. Для диагностики плотности, влагостойкости и прочности проводят гранулометрический анализ. Небольшие отверстия в почве делают при помощи специальной буровой станции на глубине 5–9 метров и берут нужные пробы грунта.

Специалисты проводят и статическое зондирование для анализа лобового и бокового сопротивления. (С помощью приспособления, напоминающего металлический стержень, которое устанавливается в изучаемый грунт.)

Выделяют несколько способов геологических исследований.

По анализу грунта. В основе указанного метода лежит гранулометрический анализ. Он позволяет определить уровень прочности, степень водопоглощения, фракционный состав.

По составу грунта. Здесь вычисляется подкатегория почвы: суглинистая, супесчаная, песчаная или скальная породы.

По несущей способности. Данный анализ предполагает проведение исследований, в ходе которых грунт подвергается нагрузкам, которые могут потенциально воздействовать при неблагоприятных факторах.

• Уровень грунтовых вод

Для анализа участка на наличие грунтовых вод в местах будущей застройки делают отверстия в почве на несколько метров в глубину. Используется для этого специализированная буровая станция, позволяющая получить образцы пород и исследовать их на обнаружение влаги.

Также во внимание берется геодезия местности. Специалисты изучают всю информацию, касающуюся наличия солей в воде, разлива рек в весенний период, частоты появления сезонных паводков.

• Определение возможности усадки грунта

Еще до строительства важно получить доказательства, что грунт выдержит вес здания. Иначе могут появиться трещины, разрушения на части здания или на всем доме, что небезопасно для проживания и противоречит нормам сохранения здоровья людей.

Из-за слабости как вертикальных слоев грунта, так и горизонтальных может начаться усадка. Особенно на влажных суглинистых почвах. Определить возможность будущей усадки грунта можно на основе анализа гранулометрического состава, плотности основания и степени поглощения воды. Важно на этапе проведения расчетов выявить наличие плывунов, песков или супесчаных участков почвы толщиной от 20 до 10 метров.

Часто встает вопрос, когда лучше делать геологию участка? Как правило, изыскания проводят в теплое сухое время года – летом или осенью. Работы невозможны весной, когда происходит активное таянье снега и льда.

5 этапов геологических изысканий

Сначала специалисты проводят визуальное обследование участка. Если оно удовлетворительно, приступают непосредственно к геологии. Для проведения работ используют буровые машины, а в специальных лабораториях грунта осуществляют анализ взятых образцов. Вся работа строится в 5 этапов.

Этап 1. Бурение скважин

Один из важнейших шагов исследования. Уже во время взятия проб грунта профессионал может определить, пригоден ли участок к застройке. Если же цель исследования – выбор места под здание, будет проведено разведочное бурение по всему участку методом сетки.

Для корректного подбора типа фундамента и глубины его залегания необходимо проведение буровых работ по площади застройки (гидрогеологические и опытные скважины). Обязательно забираются образцы грунта для лабораторного анализа.

Для получения качественной объективной информации о составе грунта необходимо пробурить не менее 2 скважин. Обычно их 3 или 4. Количество зависит от площади застройки. Чем она масштабней, тем больше скважин потребуется пробурить.

Преимущество бурения 3 скважин перед двумя в том, что две скважины не дают полное понимание о трехмерном расположении слоев. Нет информации, как слои расходятся при удалении из разреза. Наличие же трех скважин дает картину залегания слоев в пространстве. В некоторых случаях эта информация становится очень важной частью анализа для правильного понимания строения массива. Точное количество скважин определяет специалист в зависимости от величины застройки на участке.

Надо понимать, что каждая скважина – это финансовые расходы. Поэтому стоит со всей серьезностью отнестись к составлению технического задания для исполнителя.

Этап 2. Статическое зондирование

Бурение скважин необходимо для вычисления глубины залегания грунтовых вод, высоты расположения пластов земляных пород, их качественного состава.

Для выявления сопротивления грунта проводят похожий вид работ – зондирование территории. В землю вдавливают специальный зонд, что позволяет измерить обратное давление грунта на возводимую нагрузку.

Кроме того, определяется нужная высота будущего фундамента и его степень погружения в почву.

Этап 3. Изучение образцов

Все образцы грунта, которые удалось взять при проведении работ, оправляют на лабораторное исследование. Специалисты изучают физико-химический состав пород, из которых состоит участок под застройку.

Работа довольно кропотливая и требует высокой точности. На основе результатов определяют несущую способность грунта и делают выводы о качественном составе фундамента.

Этап 4. Испытания почвы штампом

Завершающий этап полевых работ. Необходим для выявления деформации почвы в природных условиях на участке под застройку.

Чтобы спрогнозировать возможную осадку здания, проводят измерения в различных слоях грунта с использованием нагрузки в виде пластин давления и снимают данные о деформации на всех слоях.

Таким образом, создается база деформационных характеристик почвы и выявляется просадочное давление будущего здания.

Этап 5. Составление технического отчета

Последним шагом является сопоставление данных из журнала работ и показателей из лаборатории грунта. На основе этих сведений составляется технический отчет о проделанных работах.

Итоги геологии земельного участка

Завершение всех геологических испытаний предполагает получение заказчиком информации и природных факторах на участке.

Состав почвы. Позволяет оценить риски при строительстве, спрогнозировать поведение грунта после застройки. Грамотное исследование практически исключает возможность просаживания стен, образования трещин или деформации строения.

Наличие грунтовых вод и их расположение на участке. Это важно учитывать при закладке фундамента, подвалов и сооружении систем канализации.

Информация о рельефе. Сведения избавят от проблем с будущей эксплуатацией здания, позволят заказчику использовать участок правильно, совершать действия в виде укрепления или осушения прилегающей области.

Состав воды. Если в ходе анализа выяснится, что вода не пригодна для питья и полива, нужно будет искать другие источники. Это может быть достаточно затратно в финансовом плане.

Кроме того, отчет содержит:

• график осадков;
• степень прочности грунта;
• возможность его деформации;
• зависимость увлажнения и плотности почвы;
• рекомендации по выбору типа фундамента, глубине его залегания и т. д.

Также специалисты должны оценить возможность развития опасных процессов земли: подтопление, вымывание, засаливание, эрозия и т. д. Кроме того, дадут прогноз на развитие геологических условий исследуемой территории. Эта информация пригодится для создания ситуационного плана.

Как самому сделать геологию участка под строительство

Не стоит выполнять геологические изыскания самостоятельно. Это может быть обосновано только крайней необходимостью сэкономить или если более простые способы нельзя использовать.

Для проведения работ вам понадобится: ручной садовый бур, удлинитель, емкости для грунта и маркеры для подписи (можно заменить наклейками). Подписи пригодятся для того, чтобы знать глубину и номер скважины, откуда взяты образцы.

• Сбор образцов

Скважину сооружают на месте будущего дома. От типа фундамента и самого здания зависит ее глубина. Важно учесть и наличие подвала или цокольного этажа. Для таких домов глубина скважины должна быть не менее 4-5 метров. Если планируется возведение постройки из тяжелых материалов, но без цокольного этажа, достаточно будет 3,5–4 м. Для легкого одноэтажного дома можно обойтись скважиной на глубину уровня промерзания земли. Конечно, если не предполагается подвал или цокольный этаж.

Верхний слой с плодородной почвой пропускается. Далее важно сохранять образцы каждый 25 см. После глубины промерзания – каждые 50.

• Анализ образцов

Необходимо выявить тип грунта на различных глубинах залегания. Можно применить такие варианты: растереть в руках, изучить с помощью лупы, выявить разницу между сухим и влажным состоянием, а после попробовать скатать маленькую колбаску (шнур). Каждый тип в подобных условиях ведет себя по-разному:

• Песок – больше всех остальных подходит для строительства, в сухом виде сыпуч, в сыром не пластичный, не поддается скатыванию в колбаску, рассыпается при растирании.
• Легкая супесь – в составе много крупные песчаных частиц, которых существенно больше, чем глины. В сухом виде комки быстро рассыпаются, скатать шнур или колбаску не получится.
• Тяжелая супесь – в составе мелкие частички песка, при скатывании шнура распадается на кусочки.
• Пылеватая супесь – содержит песок и частицы пыли, а при раскатывании в колбаску рассыпается в муку. Но скатывается в шарик, который не держит форму.
• Легкий суглинок – ощущается наличие песка с комочками, которые легко растираются. Песчинки просматриваются под лупой. Во влажном состоянии почва пластичная и липкая, в сухом образует твердые комочки, которые с трудом сдавливаются.
• Пылеватый суглинок (средний) – есть возможность скатать шнур, который распадается на куски. Под лупой просматриваются частички пыли. При раскатывании образуются комочки, которые легко раздавить. Сухой грунт довольно твердый. Сухие комочки можно раздавать только твердым предметом. Влажный – липкий и пластичный.
• Тяжелый суглинок – при раскатывании ощущается немного песка в составе, но в основе глина. Скатывается в шарик, который при раздавливании трескается. По остальным свойствам напоминает пылеватый суглинок.
• Глина – пластичная, липкая масса во влажном состоянии. Легко скатывается в шарик и в колбаску, которую можно скрутить в круг, соединив концы. Влажная – пачкает руки. Сухая – твердая, образует комки, которые можно разбить только твердым предметом.

Иногда тип грунта известен заранее. Например, проанализировав местность, можно сделать выводы, какая почва для нее характерна. Своего рода полагание на случай. Можно поинтересоваться типом грунта на участках соседей. А по состоянию их домов понять, правильные ли выводы они сделали.

Однако самостоятельное исследование не самый надежный способ, который часто приводит к ошибкам. Практичнее заказать геологию участка у профессионалов. Да, это финансовые затраты, но они помогут избежать больших проблем в будущем.

4 ошибки проведения геологических исследований

Геологические исследования требуют специальных знаний, инструментов, устройств и условий. Вряд ли получится самостоятельно проводить подобные виды работ, но вполне по силам проконтролировать труд наемных специалистов.

Не стесняйтесь задавать вопросы. Профессионала не затруднит объяснить смысл и последовательность действий. Они должны рассказать заказчику, зачем выполняют тот или иной вид работ и за что берут деньги. Обратите внимание на следующие моменты.

Ошибка 1. Некорректные расчеты при возведении основания фундамента.

Не поленитесь перепроверить все предоставленные цифры геологов. Для этого в их отчете есть нужные формулы. В отдельную графу внесены выводы и прогнозы. Достаточно выбрать несколько переменных и подставить их в предложенные формулы.

Глубина залегания основания, так же как и степень гидроизоляции, пропорциональны несущей способности грунта. Попробуйте изменить пару цифр и увидите зависимость изменения фундамента от параметров почвы.

Ошибка 2. Неверный прогноз поведения грунта под давлением.

Ваш дом первый на этом участке или нет? Если у вас есть соседи, сверьтесь с ними расчетами по поводу фундамента. Как правило, рекомендации геологов проверяются временем. Если грунт подвержен просадке, за несколько лет это обязательно отразится на состоянии фундамента. Неравномерная осадка опорных конструкций – частое явление. Однако в фундамент должна быть заложена гарантийная прочность при стандартных условиях эксплуатации.

Ошибка 3. При проведении геологических изысканий не обнаружены пустоты.

Это очень серьезная ошибка, которая может привести к страшным последствиям, даже в виде обрушения всей постройки. Пустоты в разрезах геологических пород есть всегда. Но в разных местах и в разном количестве. Дело в том, что все пласты земли расположены неравномерно. Постепенно один слой может заменить другой или вытеснить/наплыть на другой. Может произойти вымерзание, вымывание пород и иные изменения слоев земляного покрова в техногенных условиях напряжения.

Пустоты в земле оказывают влияние на фундамент. И их очень важно учитывать и прописывать в технологическом паспорте, потому что есть вероятность полного или частичного обрушения дома.

Ошибка 4. Ошибочный расчет свойств набухания.

Одно из свойств грунта – влажность. Влажность – величина не постоянная. Она регулярно меняется в зависимости от сезона. Влажная почва всегда более тяжелая, скользкая и подвержена размытию. А если при условии подтопления произойдет еще и понижение температуры, это может сильно разрушить некачественный фундамент за несколько лет. Поэтому особенно важно обращать внимание на состояние грунта в ваших климатических условиях и на его способность впитывать влагу.

Факторы, от которых зависит стоимость геологии участка

Выяснить конечную стоимость исследования грунта под фундамент можно только при обращении в специальное агентство. Как правило, цена зависит от нескольких факторов:

• площадь исследуемого участка;
• сложность рельефа;
• территориальная удаленность от города;
• тип возводимого сооружения.

Кроме того, стоимость геологических изысканий формируется на основании технических характеристик будущего здания: количества этажей, наличия подвала, выбранных методов исследования и использования оборудования.

Стоимость изыскательских работ может быть рассчитана только в том случае, если имеется вся необходимая информация об объекте. Цена на проведение геологии участка, как правило, договорная. Она может быть прописана конечной суммой в договоре, а может оставаться открытой и зависеть от количества и качества работ. Иногда цена может измениться как в большую, так и в меньшую сторону.

По итогу стоимость может как вырасти, так и уменьшиться, это происходит:

• при появлении форс-мажорных обстоятельств;
• при изменении законов и норм, которые влекут за собой дополнительные затраты как заказчика, так и исполнителя;
• при изменении или дополнении технического задания заказчиком.

Также цена меняется, когда в ходе работ исполнитель выявил наличие природных или техногенных факторов, которые негативно влияют на принятые решения по проекту. Выполнение запланированных работ в таких случаях становится нецелесообразным или требует изменения в их направленности.

Не стоит обесценивать геологические изыскания. Они пригодятся не только при возведении фундамента, но и в дальнейшем при обустройстве участка, его облагораживании. Поэтому нецелесообразно экономить на инженерно-геодезических процедурах. При разумном подходе к реализации проекта собственного дома, как правило, удается провести геологию участка под коттедж, не выходя при этом за рамки бюджета и получить в результате надежный, красивый загородный участок.

В качестве итога хочется отметить, что геологические изыскания чем-то похожи на визит к терапевту. Грамотный специалист никогда не поставит конечный диагноз с указанием конкретного заболевания после первого же приема без дополнительных обследований. Ему понадобятся результаты УЗИ, рентгена, МРТ или лабораторных анализов для того, чтобы на этом основании сделать заключение и прописать лечение. Так же и с геологическими изысканиями. Мы убеждаемся, что все хорошо, или же обнаруживаем какие-то трудности. Во втором случае ищем пути решения проблем.