Инженерные изыскания в горах и на акватории: особые условия

Инженерные изыскания в горах и на акватории — это работы в особых природных условиях, где к стандартному комплексу добавляются оценка опасных геологических процессов и сейсмичности (горы) либо инженерно-гидрографические работы с промерами глубин и изучением русловых процессов (акватория). Программу таких изысканий, как правило, расширяют по сравнению с обычной площадкой, а полевой этап усложняется логистикой, сезонностью и повышенными требованиями к безопасности. Ниже разбираем оба блока по отдельности, а затем — что у них общего и как это влияет на сроки и стоимость.

Если вы только знакомитесь с темой, начните с обзорных материалов: что такое инженерные изыскания и виды инженерных изысканий. Общий состав работ по основному нормативу разобран в статье состав изысканий по СП 47.13330.

Почему горы и акватория — это «особые условия»

Большинство норм по составу изысканий написаны для типовой ситуации: относительно ровная площадка, спокойный геологический разрез, предсказуемый доступ. Горы и акватория ломают эти допущения сразу по нескольким осям:

• Природные процессы становятся ведущим фактором риска. В горах это склоновые и эрозионные процессы, в воде — переработка берегов и переформирование русла.
• Меняется сама технология полевых работ. На склоне и на воде нельзя просто «поставить буровую» — нужны специальные приёмы, оборудование и плавсредства.
• Сезонность и погода диктуют сроки. Окна для безопасной работы ограничены.
• Логистика и безопасность выходят на первый план и заметно влияют на бюджет.

Из-за этого опыт исполнителя в подобных условиях обычно значит не меньше, чем формальный состав работ. Базовый документ для всех инженерных изысканий — СП 47.13330.2016; производство работ в сложных условиях и при опасных геологических процессах подробно рассматривает СП 11-105-97; инженерно-гидрометеорологические изыскания регламентирует СП 11-103-97. Уместность конкретного документа определяют по виду объекта и задачам.

Изыскания в горах и предгорьях

Опасные геологические процессы

Главная особенность горных и предгорных площадок — высокая вероятность опасных геологических процессов. Их выявление и оценка обычно становятся отдельной задачей изысканий, без которой проектировать рискованно. К таким процессам относят:

• Оползни — смещение масс грунта по склону; требуют оценки устойчивости и, нередко, наблюдений во времени.
• Осыпи и обвалы — отрыв и скатывание обломков со скальных и крутых склонов.
• Сели — грязекаменные потоки по руслам временных и постоянных водотоков.
• Лавины — на ряде высокогорных участков; учитываются при оценке территории и трассировании.
• Эрозия, выветривание, склоновый сток — фоновые процессы, меняющие условия во времени.

Производство работ при опасных геологических процессах подробно рассматривает СП 11-105-97. На практике это означает, что инженер не просто описывает разрез, а оценивает активность процессов, их возможное развитие и влияние на будущий объект.

Сейсмичность

Многие горные районы относятся к сейсмически активным. Для таких площадок к геологии добавляют оценку сейсмических условий — сейсмическое микрорайонирование и уточнение исходной сейсмичности выполняют в составе изысканий по соответствующим нормам, а результаты передают проектировщику для расчётов. Игнорировать сейсмический фактор в горах, как правило, нельзя.

Рельеф, доступность и программа работ

Сложный рельеф влияет и на геодезию, и на геологию. Топографическая съёмка крутых склонов требует особой методики, а на ряде участков выручает аэрофотосъёмка с БПЛА — она ускоряет получение рельефа там, где наземный ход затруднён. О том, чем геодезия отличается от кадастровых работ, рассказано в статье геодезия и кадастр.

Программа инженерно-геологических изысканий в горах обычно отличается от равнинной:

• Больше выработок и точек зондирования — разрез по склону неоднороден, скальные и элювиальные грунты залегают пёстро.
• Специальные методы — геофизика для прослеживания границ и зон ослабления, обследование склонов, при необходимости — горные выработки.
• Стационарные наблюдения (мониторинг) — на активных оползнях и подмываемых склонах могут потребоваться повторные циклы наблюдений.

Подробнее о том, как меняется состав работ на проблемном разрезе, — в материалах геологические изыскания: состав работ и сложные грунты: карст, болото, торф.

Безопасность работ

Работа на крутых склонах, у обрывов и в зонах возможных обвалов требует дисциплины: оценки рисков перед выходом, средств страховки, выбора безопасных окон по погоде. Это не формальность — от организации полевого этапа зависят и сроки, и сохранность бригады. Опыт исполнителя в горах здесь играет ключевую роль.

Изыскания на акватории

Акватория — это реки, водохранилища, озёра и прибрежная зона морей. Изыскания здесь, как правило, сопровождают линейные и гидротехнические объекты: мостовые переходы, водозаборы, причалы, переходы трубопроводов и кабелей через водотоки. Если у вас протяжённый объект, полезно сопоставить материал со статьёй изыскания для линейных объектов — переходы через воду часто становятся самой сложной частью трассы.

Инженерно-гидрографические работы и промеры глубин

Базовая особенность акватории — необходимость «увидеть» дно. Для этого выполняют инженерно-гидрографические работы:

• Промеры глубин и съёмку подводного рельефа (батиметрию) — основу для понимания геометрии дна.
• Координатную привязку промерных точек и профилей.
• Построение плана дна в полосе перехода или акватории объекта.

Эти работы — фундамент для всего, что делают дальше: разведки грунтов под водой, оценки русла и проектирования опор.

Донные отложения и грунты под водой

Изучение грунтов на акватории технически сложнее наземного: бурение и отбор проб ведут со специального плавсредства, иногда с плавучих платформ, по координатам промерной сети. Состав и состояние донных отложений важны для расчёта оснований опор и подводных конструкций. Это, по сути, та же геология, но в условиях, где каждая точка требует отдельной логистики на воде.

Русловые процессы и переработка берегов

Реки и водохранилища — подвижная среда. Поэтому отдельно оценивают:

• Русловые процессы — размыв, намыв, смещение русла, образование отмелей.
• Переработку (размыв) берегов — особенно на водохранилищах и подмываемых участках, что критично для устойчивости береговых сооружений.
• Деформации дна в створе перехода или у гидротехнического объекта.

Для оценки этих процессов применяют русловые работы и анализ многолетней динамики, а результаты передают проектировщику для выбора безопасного створа и защитных мер.

Гидрологический режим и гидрометеорология

Вода живёт по своему календарю: половодье, паводки, межень, ледовые явления. Поэтому акваторию, как правило, сопровождают гидрометеорологические изыскания: определяют расчётные уровни и расходы воды, скорости течения, характеристики льда. Инженерно-гидрометеорологические изыскания регламентирует СП 11-103-97. Без этих данных нельзя корректно задать отметки конструкций и оценить нагрузки.

При необходимости в комплекс на воде входят и инженерно-экологические изыскания — отбор проб воды и донных отложений; о методике отбора рассказано в статье инженерно-экологические изыскания: пробы.

Плавсредства, оборудование и сезонность

Работы на акватории требуют специального оснащения: промерных эхолотов, позиционирования, плавсредств для бурения и отбора проб. Многие виды работ привязаны к открытой воде и характерным фазам режима, поэтому промеры и русловые наблюдения часто планируют на конкретный сезон. Это напрямую влияет на сроки — подробнее о том, от чего зависит длительность работ, в статьях сроки выполнения изысканий и этапы инженерных изысканий.

Что общего у гор и акватории

Несмотря на разную природу, особые условия объединяют несколько факторов, которые стоит закладывать в планирование заранее:

• Повышенная логистика. Доставка людей, техники и оборудования к точкам сложнее и дороже, чем на обычной площадке.
• Безопасность как приоритет. И склон, и вода требуют отдельной организации полевого этапа.
• Сезонные окна. Часть работ выполнима только в определённый период.
• Опыт исполнителя. В нестандартных условиях квалификация бригады и инженеров значит не меньше, чем формальный состав работ. То же касается и других особых площадок — например, реконструкция на действующем производстве в стеснённых условиях.

Всё это отражается на стоимости. Как формируется цена и какие факторы её повышают — разобрано в статье от чего зависит цена изысканий. А чтобы изыскания не пришлось переделывать, полезно заранее изучить почему изыскания не проходят экспертизу: в особых условиях неполный объём работ — частая причина замечаний.

Практический вывод: что учесть заказчику

Если ваш объект попадает в горы, предгорья или на акваторию, разумный порядок действий обычно такой:

1. Зафиксируйте тип объекта и его расположение — горный участок, переход через реку, прибрежная зона. От этого зависит набор особых работ.
2. Заложите в техническое задание особые условия. Как составить корректное ТЗ — в статье техническое задание на изыскания. Прямо укажите опасные процессы, сейсмичность или акваторию.
3. Согласуйте расширенный состав работ. В горах — оценку опасных процессов и, при необходимости, сейсмику и мониторинг; на воде — промеры глубин, русловые работы и гидрометеорологию.
4. Планируйте сроки с учётом сезона. Привяжите полевой этап к погодным и гидрологическим окнам, заложите запас.
5. Выбирайте исполнителя с профильным опытом. Работа на склоне и на воде требует специального оборудования и навыков организации безопасных работ.
6. Передайте отчёт проектировщику целиком. Решение по створу, основанию и защитным мероприятиям принимается на полном комплекте данных.

Обезличенные примеры работ в нестандартных условиях можно посмотреть в витрине кейсов. Чтобы прикинуть состав, ориентировочные сроки и стоимость с учётом особых условий вашего объекта, воспользуйтесь калькулятором на странице стоимости — он покажет диапазон цены и сроки вехами, после чего инженер уточнит детали по вашему техническому заданию. А если вы не уверены, какой набор работ нужен для гор или акватории, опишите объект и его расположение — мы поможем оценить сложность и предложим разумный объём инженерно-геологических изысканий и сопутствующих работ под вашу задачу. Ориентиры по стоимости собраны и на странице цен на изыскания.