Количество шурфов при обследовании фундаментов

Обновлено: 09.05.2024

Для изучения невидимых подземных конструкций применяют шурфование фундамента. Шурф – яма, открывающая стену ленточного, боковую часть плитного фундаментов или основание столбчатого фундамента. Яма может быть вертикальной или немного наклонной. Этот способ основан на выкапывании нескольких ям вплотную к основанию на всю его глубину и ниже. Форма ям может быть любой – круглой, квадратной и даже прямоугольной. Иногда откапывают длинные участки основания. Кроме визуального изучения несущих конструкций, этот вид обследования позволяет получить информацию в следующих случаях:

точно определить глубину залегания и конструкцию фундамента;
материал;
наличие трещин, разрушений, замокания;
наличие (или отсутствие) и состояние гидроизоляции;
информацию о составе несущих грунтов, их плотности и несущей способности;
их прочности;
близком залегании верховодки;
сезонном повышении уровня грунтовых вод.

Выкапывание ям – трудоемкая работа, но она окупается получением наиболее полной и полноценной информации о состоянии основания здания. Кроме того, только так можно взять пробы грунта и материала подземной части строения, вскрыть арматуру. Шурфы чаще выкапывают с наружной части здания. В отдельных случаях ямы можно выкопать и внутри здания. Чаще всего внутренние шурфы копают в зданиях с подвалами.

Особенности шурфов в строительстве

Факторы, влияющие на выбор места для исследования:

наличие явной деформации на определенном участке здания;
наиболее загруженный фрагмент строения;
если дом многосекционный, то исследованию подвергается каждая секция;
при наличии дополнительных опор, их также осматривают;
при реставрации определяют места, где установлены несущие стены и опоры.

Шурфы углубляют ниже уровня фундамента, чтобы была возможность исследовать состояние основания.

Для ленточного фундамента обследование может производиться и внутри здания, и снаружи. Шурф выкапывается таким образом, чтобы был доступ к основанию.

Для столбчатых фундаментов могут быть три вида исследовательских углублений:

Двухстороннее. Обнажают две смежные стороны опоры.
Угловое. Также очищают две стороны основания, но до половины ширины.
Периметрическое. Применяется в экстренных случаях, когда требуются основательные исследования и самого основания, и прилегающего грунта.

Шурфы в строительстве используются мелкого, изредка среднего углубления.

Суть технологического процесса

Если на сооружении явственно просматриваются признаки разрушений, вызванные повреждением фундаментной основы, возникает необходимость в определении дефектов опорной конструкции и вероятности проведения ремонтно-восстановительных работ. В подобных ситуациях запрещается бурить скважины, чтобы не усугубить ситуацию. Выход только один – в определенных местах выкопать шурфы.

Они представляют собой круглые ямы, устроенные на максимально возможную глубину у внешних или внутренних фундаментных стен. Если предстоит обследовать основание перед ремонтом или реставрацией, то готовят не менее десятка шурфов.

Располагают их симметрично поверхности, как правило – с внешней стороны сооружения, так как тут легче выполнять земляные работы.

В каких случаях обследуют фундамент

Уточнение состояния опорной конструкции и расположенного под ней основания необходимо в ряде ситуаций:

на объекте увеличивается количество этажей;
проводится техническое переоснащение производства;

намечен капитальный ремонт, после проведения которого повысятся нагрузочные усилия;
на фасаде появились большие трещины, проемы перекосились;
развились недопустимые неполадки;
потребовалось возвести в непосредственной близости от объекта новый фундамент.

Довольно часто о наличии проблем, связанных с состоянием подземной конструкции, судят по внешним повреждениям стен, определяемым визуальным методом. Кроме того, явным признаком дефекта основания считаются находящиеся в общей плоскости двери, которые начало заклинивать. В подобных ситуациях опытные специалисты единодушно утверждают, что на объекте происходят процессы деформирования, и основной причиной этого является слабость основы или ее преждевременное разрушение.

Иногда достаточно изучить проектную документацию. Но если она отсутствует, или наблюдаются существенные просадки объекта, в обязательном порядке проводится откопка шурфов для обследования фундаментов.

Деформирование, перекос или просадка происходят по различным причинам, которые проявляются сразу, через определенное время либо при сезонном пучении почвы. Как правило, подобные проблемы связывают с:

атмосферными осадками, попадающими в почву и увлажняющими бетонное основание;
грунтовыми водами, порывами в канализации, теплотрассе или водопроводе;

плохо уплотненным основанием;
замораживанием либо вымыванием почвы;
сдвигом грунта.

При шурфовании в основании фундаментной конструкции берется на исследование грунт, бетонная поверхность осматривается визуально, в случае необходимости изучаются образцы материалов, из которых устроена опора. Довольно часто появляется необходимость вскрывать арматуру.

Как правильно?

Участок, на котором будут копаться ямы, необходимо оградить – чтобы никто не упал и не травмировался. Шурфы копаются вручную. Глубина заложения шурфов – ниже уровня залегания фундамента примерно на 500 мм. Выбирают строго вертикальные ямы или с немного наклонными стенками. Это зависит от рыхлости грунта – в песчаных грунтах стенки будут осыпаться, и яма в вертикальном сечении будет иметь форму трапеции. При необходимости стены ям укрепляют щитами.

Устройство шурфов выполняют в сухую погоду, при откачанных грунтовых водах и высушенном подвале. Соотношение глубины шурфа к площади его дна:

при глубине до 1,5 м – площадь дна равна 1,25 кв.м;
при глубине до 2,5 м – площадь дна находится в пределах 1,5-2,5 кв.м;
при глубине больше 2,5 м – площадь дна больше 2,5 кв.м.

Если шурф копается в подвале или цокольном этаже, то его глубина (и соответственно площадь сечения) будет меньше – 1-1,5 м глубины и 1 кв.м площади дна. Это экономит трудозатраты.

Иногда возникает необходимость откапывать и осматривать участки основания большой протяженности. Обычно это происходит тогда, когда конструкции здания или фундамента сильно разрушаются. Иногда осмотр совмещают с восстановительными работами или гидроизоляцией. В таких случаях откапывают последовательно участки основания длиной не более полутора метров. В противном случае удаление грунта от ленты основания может привести к его разрушению и даже обрушению конструкций всего строения.

Важно после обследования восстановить отмостку с наружной части здания и пола в подвале или цокольном этаже. Земля при закапывании ямы обязательно послойно уплотняется с проливанием водой (без фанатизма – не нужно топить основание здания). Отмостка выполняется по всем правилам – с уплотнением грунта, щебеночной подушкой и армированием. Обязательно нужно провести гидроизоляцию вскрытых участков основания и изоляцию (при необходимости) проходящих инженерных коммуникаций (гидро- или теплоизоляцию).

Обследование состояния фундамента лучше доверить специалистам. Неопытному человеку будет сложно правильно оценить пригодность дальнейшей эксплуатации основания здания.

Сколько нужно делать шурфов?

Количество зависит от степени повреждения фундамента. Если это ленточный или монолитный фундамент, тогда шурфы делают каждых 1 метр или еще ближе. Также всегда выполняют 2-3 контрольных отбора проб в независимых местах, чтобы затем сделать сравнительный анализ состава фундамента и грунта вокруг него.

Если нужно провести только обследование, тогда делают 2-3 шурфа на каждых 10 метров длины основания.
При устранении поступления грунтовых вод выкапываются ямы уже в заблаговременно высушенных участках подвала или цокольного этажа. А если проводится углубление подвала, тогда достаточно и одной ямы посередине каждой стены.
В случаях обнаружения колебаний уровня основания или значительной просадки, шурфы устанавливают двухсторонние, чтобы найти причину просадки.

Все шурфы всегда выкапывают на глубину ниже подошвы основания еще минимум на полметра.

Результаты шурфования могут быть следующими:

есть данные о глубине заложения подземной части;
получены габаритные размеры основания;
с лаборатории поступила информация о состоянии фундамента и степени его прочности;
наличие дефектов и разрушения;
класс бетона, марка камня;
есть данные о состоянии гидроизоляции;
можно проверить геометрию основания;
также всегда обнаружится усиление нагрузок на конкретный участок фундамента.

Какая должна быть глубина шурфа?

Глубина шурфа принимается из следующих соображений:

Если шурф делается непосредственно возле существующего фундамента, то его делают до подошвы фундамента (там, где фундамент опирается на грунтовое основание). Иногда, для измерения ширины подошвы существующего фундамента шурф выполняют более заглубленным – ниже подошвы фундамента на 10…20 см (Внимание! Заглублять шурф ниже подошвы фундамента можно, если фундамент имеет удовлетворительное состояние и является достаточно сплоченной, монолитной конструкцией).
Если шурф делается перед началом нового строительства, то его выполняют на проектную глубину заложения будущего фундамента.

Необходимо отметить, если шурф делается глубоким в малосвязанных грунтах (например, песчаные грунты), то следует выполнять либо уклоны откосов, либо закреплять грунт деревянными щитами.

В каком месте следует выполнять шурф?

В любом случае перед шурфованием следует на эту тему проконсультироваться со специалистом, то есть с тем, для кого эти шурфы выполняются. Но в общем можно учесть следующие правила:

при наличии подвала в здании шурфы следует выполнять в подвале (снаружи шурфы будут очень глубокими);
при отсутствии подвальных помещений шурфы можно выполнять как снаружи, так и внутри строения;
при возможности шурфы следует размещать в местах пересечения двух капитальных стен (в этом случае, при использовании одного шурфа, возможно осмотреть фундаменты сразу под двумя стенами);
при новом строительстве шурфы стараются выполнить в непосредственной близости к пятну застройки.

Шурф выполнен перед началом нового строительства

Варианты вскрытия фундаментов

Одной из стенок шурфа, предназначенного для обследования ленточного фундамента, является вертикальная поверхность самой подземной конструкции. Для отдельно стоящих столбчатых фундаментов возможно три варианта их вскрытия:

двухстороннее – шурф выкапывается по двум смежным сторонам фундаментной железобетонной подушки;
угловое – яма располагается также с двух сторон, но не на полную длину граней подошвы фундамента, а лишь наполовину;
периметрическое – оголение конструкции производится с трех сторон полностью, а с четвертой – частично.

Двухсторонняя схема шурфования применяется в случае наличия в зоне выкапывания ям значительных осадочных деформаций, при асимметричной форме фундаментной подошвы, либо при рассмотрении возможности увеличения нагрузок на несущие конструкции после реконструкции объекта. Угловой шурф устраивают при одинаковых размерах сторон железобетонного основания в плане и отсутствия просадочных процессов. Для производственных строений учитывают, также, равномерность нагрузок от оборудования и недопустимость его демонтажа или перемещения на другое место в дальнейшем.

Выкапывание шурфа по периметру используют в критических ситуациях, когда требуется максимальный осмотр подземной части здания или доскональный анализ грунтовых условий. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.

Нередки случаи, когда для небольшого по площади и этажности здания приходится выкапывать значительно больше шурфов, чем для огромного производственного цеха, имеющего схожие конструкции. Дело в том, что на процесс ответственного обследования в большей степени оказывают влияние конкретные условия, визуальные оценки, а также предварительные контрольные замеры и исследования, нежели человеческий фактор. Бывает, что при минимальной проверке выявляются значительные несоответствия подземной конструкции с технической документацией и даже предыдущими исследованиями. Тогда-то и требуются дополнительные изыскания.

Обследование фундаментов при помощи шурфов производят специализированные организации при наличии техзадания, проектной документации на проведение работ с четким указанием мест расположения и размеров приямков, а также разрешения надзорных органов.

Присутствие профессионалов и руководство инженеров при выкапывании шурфов необходимо для того, чтобы:

лишний грунт из-под фундамента не был случайно удален во избежание дополнительных просадок;
при подтоплении ямы могли быть быстро обследованы проблемные участки, так как при интенсивной откачке воды дополнительно вымывается порода, в том числе песчаная подушка;
специалист смог подкорректировать размеры шурфа для возможности выполнения более точных замеров;
были изъяты правильные пробы грунта и образцы материалов.

По окончании работ каждый шурф засыпается с послойным уплотнением. Далее, с внешней стороны восстанавливается отмостка по всем правилам, а изнутри – пол.

Какие находки попадаются при шурфлении?

Почти любой фундамент – это слоеный пирог. И на каждом слое находки соответствующие.

Сверху идет советский период с разного рода мусором, в том числе который туда попал при разрушении дома. Но если очистить его от крупного мусора, то и в нем находки непременно будут.
Глубже идет слой позднеимперский. Попадаются уже кованые предметы: инструменты, орудия труда, хозинвентарь. Так же уже попадается красная керамика, ну и осколки посуды. Ну и конечно же монетки Николаев и Александров.
Более ранняя империя. От Петра 1. Из сопутки идет тоже керамика, но уже серая, более старая. Окаменелые гнилушки и куски ржавого железа. И монетки здесь уже более интересные. И так же велик шанс найти какой-либо рарик.
Допетровский период. Разная чешуя. И этим все сказано.

Лопатой на шурфе махать следует аккуратнее. Часто в домовых ямах лежат целые бутылочки или царская посуда. Будет обидно, если вы неаккуратным движением фискаря их расколотите.

Не исключен случай нахождения закладушки с монетами. Ну или небольшого кладика. Чем богаче дом, тем естественно больше клад. Я так думаю, что шанс их нахождения в таких местах больше, чем в огородах или других местах. Даже если что-то было спрятано на чердаке, оно упадет вниз!

Но приготовьтесь и много мусора покопать. Мне так вообще попалось кольцо от бочки. С такими то предметами монет не поищешь, они будут глушить все полезные сигналы.

Пара нюансов

Если поселение достаточно старое, и вы дошли до материка и уже собрали много находок с шурфа, то не поленитесь копнуть еще на штык. Может пойти снова более старый культурный слой. Ведь новый дом могли поставить на старое место. И сняв слой земли с материка, можно обнаружить нычку.

Подведем итоги

Ну что, давайте же подытожим все сказанное ранее. Фундаменты – это хоть и довольно трудоемкая, но все же отличная альтернатива полевому копу, особенно когда последний невозможен. Сохранность монет и прочих находок на фундаментах на порядок выше, так как никаких агрессивных веществ типа удобрений туда не вносилось. И как монета упала туда лет 300 назад, так она и пролежит в земле до тех пор, пока вы ее не найдете! Если вы не готовы хорошенько поработать или имеете проблемы со здоровьем, то лучше за шурф не браться. И не забывайте привести место в первоначальный вид − закопайте ваше творение .

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Часть I. Общие правила производства работ

CODE OF PRACTICE

ENGINEERING GEOLOGICAL SITE INVESTIGATIONS FOR CONSTRUCTION

РАЗРАБОТАН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя России, НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, МГСУ, Научно-производственным центром "Ингеодин" при участии Мосгоргеотреста, ГО "Росстройизыскания", ТОО "ЛенТИСИЗ", ОАО "КавТИСИЗпроект", МГРИ, "Союздорпроекта", АО "Институт Гидропроект", ОАО "Мосгипротранс", ОАО "ЦНИИС", ОАО "Ленгипротранс", Комитета по архитектуре и градостроительству Краснодарского края, АО "Моринжгеология", АО "Минарон".

ВНЕСЕН ПНИИИСом Госстроя России.

ОДОБРЕН Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 14 октября 1997 г. N 9-4/116).

ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 марта 1998 г. впервые.

Свод правил по инженерно-геологическим изысканиям для строительства (Часть I. Общие правила производства работ) разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения".

Согласно СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве. Основные положения" настоящий Свод правил является федеральным нормативным документом Системы и устанавливает общие технические требования и правила, состав и объемы инженерно-геологических изысканий, выполняемых на соответствующих этапах (стадиях) освоения и использования территории: разработка предпроектной и проектной документации, строительство (реконструкция), эксплуатация и ликвидация (консервация) предприятий, зданий и сооружений.

Часть I настоящего документа устанавливает общие правила производства инженерно-геологических изысканий. Дополнительные требования к производству изыскательских работ в соответствии с положениями СНиП 11-02-96, выполняемых в районах распространения специфических грунтов, на территориях развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов, а также в районах с особыми условиями (подрабатываемые территории, шельфовые зоны морей и др.), проводятся в последующих частях (II, III и др.) СП 11-105-97.

1. Область применения

Настоящий Свод правил устанавливает общие технические требования и правила производства инженерно-геологических изысканий для обоснования проектной подготовки строительства*, а также инженерно-геологических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.

* Проектная подготовка строительства включает в себя: разработку предпроектной документации - определение цели инвестирования, разработку ходатайства (декларации) о намерениях и обоснования инвестиций в строительство, разработку градостроительной, проектной и рабочей документации строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений.

Настоящий документ устанавливает состав, объемы, методы и технологию производства инженерно-геологических изысканий и предназначен для применения юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области изысканий для строительства на территории Российской Федерации.

2. Нормативные ссылки

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве. Основные положения".

СНиП 11-01-95 "Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений".

СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения".

СНиП 2.01.15-90 "Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования".

СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений".

СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты".

СНиП 22-01-95 "Геофизика опасных природных воздействий".

* На территории Российской Федерации документ не действует. Заменен СНиП 3.02.01-87, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты".

СН 484-76 "Инструкция по инженерным изысканиям в горных выработках, предназначенных для размещения объектов народного хозяйства".

ГОСТ 1030-81 "Вода хозяйственно-питьевого назначения. Полевые методы анализа".

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51232-98, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 3351-74 "Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности".

ГОСТ 4011-72 "Вода питьевая. Метод определения общего железа".

ГОСТ 4151-72* "Вода питьевая. Метод определения общей жесткости".

ГОСТ 4192-82 "Вода питьевая. Метод определения минеральных азотсодержащих веществ".

ГОСТ 4245-72 "Вода питьевая. Метод определения содержания хлоридов".

ГОСТ 4386-89 "Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации фторидов".

ГОСТ 4389-72 "Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов".

ГОСТ 4979-49 "Вода хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. Методы химического анализа. Отбор, хранение и транспортирование проб" (Переиздание 1997 г.).

ГОСТ 5180-84 "Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик".

ГОСТ 5686-94 "Грунты. Методы полевых испытаний сваями".

ГОСТ 12071-84 "Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов".

ГОСТ 12536-79 "Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава".

ГОСТ 18164-72 "Вода питьевая. Метод определения сухого остатка".

ГОСТ 18826-73 "Вода питьевая. Метод определения содержания нитратов".

ГОСТ 19912-81 "Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием".

ГОСТ 20069-81 "Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием".

ГОСТ 20276-85 "Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками".

ГОСТ 20522-96 "Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний".

ГОСТ 21.302-96 "Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям".

ГОСТ 21719-80 "Грунты. Метод полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве".

ГОСТ 22733-77 "Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности".

ГОСТ 23740-79 "Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ".

ГОСТ 23741-79 "Грунты. Методы полевых испытаний на срез в горных выработках".

ГОСТ 25100-95 "Грунты. Классификация".

ГОСТ 25584-90 "Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации".

ГОСТ 23001-90* "Грунты. Методы лабораторных определений плотности и влажности".

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 23061-90. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 27751-88 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету". Изменение N 1.

ГОСТ 30416-96 "Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения".

ГОСТ 8.002-86* "ГСИ. Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений. Основные положения".

ГОСТ 8.326-78 "ГСИ. Метрологическое обеспечение разработки, изготовления и эксплуатации нестандартизированных средств измерений. Основные положения".

ГОСТ 12.0.001-82*. "ССБТ. Система стандартов по безопасности труда. Основные положения".

СП 11-101-95 "Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений".

СП 11-102-97 "Инженерно-экологические изыскания для строительства".

"Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения градостроительной документации" (Госстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1994).

Основания, фундаменты и подземные сооружения

Обследование и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений

Настоящее Пособие "Обследование и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений" к Московским городским строительным нормам (МГСН 2.07-01) "Основания, фундаменты и подземные сооружения" разработано Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М.Герсеванова.

НИИОСП им. Н.М.Герсеванова - доктор техн. наук, проф. Ильичев В.А. (руководитель), доктор техн. наук, профессор Коновалов П.А., доктор техн. наук, профессор Петрухин B.П, доктор техн. наук, профессор Шейнин В.И., кандидат техн. наук Буданов В.Г., кандидат техн. наук Лавров И.В., кандидат техн. наук Мариупольский Л.Г., кандидат техн. наук Михеев В.В., кандидат техн. наук Никифорова Н.С., кандидат техн. наук Скачко А.Н., кандидат техн. наук Трофименков Ю.Г.; СК КРЕАЛ - инж. Алмазова Н.М.; Ассоциация "Стройнормирование" - инж. Дубиняк В.В.; ГУП "Мосгоргеотрест" - инж. Майоров С.Г., доктор геол.-мин. наук Зиангиров Р.С.

ПОДГОТОВЛЕНО К УТВЕРЖДЕНИЮ и изданию Управлением перспективного проектирования, нормативов и координации проектно-изыскательских работ Москомархитектуры.

ПРИНЯТО И ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ приказом Москомархитектуры от 01.12.2004 N 180.

Введение

Настоящее Пособие разработано в развитие Московских городских строительных норм МГСН 2.07-01 "Основания, фундаменты и подземные сооружения".

Целью пособия является детализация положений по организации и осуществлению мониторинга и обследованию зданий и сооружений, регламентированных в МГСН 2.07-01, а также в действующих нормативных и нормативно-методических документах по инженерным изысканиям, проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений, приведенных в приложении 1.

Возведение новых и реконструкция существующих зданий и сооружений в пределах мегаполиса, каким является Москва, требует учета многих факторов, определяющих строительную деятельность.

Инженерные изыскания в г.Москве имеют ряд особенностей, связанных с: затесненностью существующей застройки; наличием действующих и заброшенных коммуникаций, подвалов и подземных сооружений, а также фундаментов разобранных зданий; нарушением природного сложения грунтовых слоев и природных строительных свойств грунтов; сложностью гидрогеологического режима подземных вод и верховодки в пределах городской черты; изменением геоэкологической обстановки в силу техногенных воздействий и других факторов.

В связи с этим новое строительство и реконструкция существующих зданий, как правило, с увеличением нагрузок на фундаменты, интенсивное использование подземного пространства с устройством подземных сооружений, новых магистральных коммуникаций оказывает негативное воздействие на существующую застройку и окружающую среду и требует принятия соответствующих мер, особенно при возведении зданий и сооружений, расположенных вблизи или вплотную к уже существующим.

Опыт показывает, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям.

Опасность возникновения подобных явлений увеличивается при сочетании плотной окружающей застройки с наличием сложных инженерно-геологических условий в местах нового строительства или реконструкции зданий и сооружений вследствие возможного развития целого ряда негативных природных и техногенных процессов, среди которых можно выделить эрозии, оползни, карстово-суффозионные явления, оседания земной поверхности, изменение гидрогеологических условий и связанное с ним подтопление застроенных территорий.

Существенные проблемы возникают также в связи с увеличением в последние годы глубины заложения подземных и заглубленных сооружений, с ростом нагрузки на подземные части зданий и сооружений при их реконструкции, устройством подвалов и заглубленных частей зданий без перерывов в их эксплуатации и др.

При намечаемом новом строительстве или реконструкции на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком, с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства, организации наблюдений за поведением строящегося или реконструируемого здания и окружающей его существующей застройки.

1. Область применения и основные положения по обследованию зданий и сооружений и организации и проведению мониторинга

Область применения положений настоящего Пособия распространяется на основания и фундаменты строящихся и реконструируемых зданий и сооружений (жилые, общественные и коммунальные здания с высотой надземной части не более 75 м), существующие здания и сооружения, расположенные вблизи строящихся и реконструируемых объектов, а также на заглубленные и подземные сооружения, устраиваемые открытым способом.

Положения Пособия в соответствии с МГСН 2.07-01 (пункт 1.2) не распространяется на транспортные, гидротехнические и мелиоративные сооружения, магистральные трубопроводы и фундаменты машин с динамическими нагрузками, а также на подземные сооружения, устраиваемые закрытым способом.

Принятие решения об объемах и характере обследования технического состояния зданий и сооружений, включая заглубленные и подземные, их оснований, фундаментов и других частей, проведении последующего мониторинга и его назначения, объема и продолжительности следует осуществлять применительно:

к строящимся зданиям и сооружениям;

к реконструируемым объектам;

к существующим зданиям и сооружениям, расположенным вблизи строящихся и реконструируемых объектов.

В каждом конкретном случае по результатам первичного обследования следует устанавливать объекты и объемы детального обследования (основания, фундаменты, ростверки, стены, колонны (столбы), перекрытия и покрытия, узлы соединения несущих элементов, площадки опирания и т.п.) с выявлением характерных геометрических отклонений и деформаций, фактических размеров опирания, кренов, физико-механических характеристик конструкционных материалов, элементов, узлов и грунтов оснований, а также мест расположения приборов при последующем мониторинге.

2. Обследование технического состояния зданий и их оснований, фундаментов и подземных сооружений

Обследование технического состояния зданий и сооружений производится с целью установления категории их состояния и степени износа, определения возможности восприятия ими дополнительных нагрузок, деформаций или других воздействий на существующие здания и сооружения от влияния вблизи них нового строительства или реконструкций, а также для последующего мониторинга и разработки, в случае необходимости, мероприятий по усилению их конструкций, укреплению грунтов оснований и усиления фундаментов.

Проведение обследований включает следующие виды работ:

- ознакомление с проектно-технической документацией;

- изучение архивных материалов по планировке застройки, предшествующих обследований о состоянии грунтов и конструкций здания, составление программы обследования оснований и фундаментов, частей и элементов заглубленных и подземных сооружений;

- визуальное (общее) обследование конструкций здания;

- детальное (техническое) обследование фундаментов зданий, конструкций подземных сооружений и изучение грунтов основания;

- определение прочности и трещиностойкости конструкций фундаментов с проведением соответствующих испытаний и расчетов;

- оценка технического состояния конструкций фундаментов по результатам обследования.

Состав и объемы работ по обследованию в каждом конкретном случае определяются программой работ на основе технического задания заказчика с учетом требований действующих нормативных документов и ознакомления с проектно-технической документацией строящегося или реконструируемого здания, а также зданий, находящихся в зоне влияния нового строительства.

Техническое задание должно содержать следующие данные: обоснование для выполнения работ, цели и задачи работы, состав и объем работ, краткое содержание отчетных материалов.

Ознакомление с проектно-технической документацией производится с целью учета инженерно-геологических условий площадки, конструктивных особенностей и особенностей работы конструкций, а также выявления причин и характера возможных дефектов.

Прежде всего надо установить фактически действующие нагрузки на фундаменты с учетом собственного веса конструкций, технологического оборудования и временных нагрузок, а также их сочетаний.

В необходимых случаях следует также установить: проектную и фактическую марку и класс бетона, диаметр, класс и количество рабочей и конструктивной арматуры, конструкцию арматурных изделий (каркасы, сетки и т.п.), марку кирпича и раствора, геометрические размеры конструкций и другие данные.

При отсутствии указанных выше данных они уточняются в процессе проведения обследования, а при их наличии - выборочно проверяются.

Визуальное обследование конструкций здания должно производиться с целью определения состояния конструкций, наличия трещин в стенах и перекрытиях и их фиксации (установления их направления, протяженности, величины раскрытия), наличие мест увлажнения и коррозии элементов, или разрушения конструкций, а также выявления осадок фундаментов.

Результаты визуального обследования конструкций здания фиксируются в виде карты дефектов, нанесенных на схематические фасады, планы и разрезы зданий, фотографии, или в виде таблиц с условными обозначениями основных дефектов.

По результатам анализа имеющегося материала и визуального обследования в зависимости от типа здания и его состояния, сложности инженерно-геологических условий, а также в зависимости от целей реконструкции (увеличения нагрузок на фундаменты и пр.) назначают состав, объем и методы обследования грунтов и фундаментов. В случае обнаружения при визуальном осмотре деформаций или повреждений конструкций следует незамедлительно составить соответствующий акт, уведомить заказчика и проектную организацию.

3. Геотехнический мониторинг

Геотехнический мониторинг - комплекс работ, который должен проводиться в период строительства или реконструкции зданий и сооружений и не менее чем в течение года после его завершения и ввода их в эксплуатацию.

Цель мониторинга - проведение наблюдений за состоянием, своевременным выявлением и развитием имеющихся отклонений в поведении вновь строящихся или реконструируемых зданий и сооружений, их оснований и окружающего массива грунта от проектных данных, разработка мероприятий по предупреждению и устранению возможных негативных последствий, обеспечение сохранности существующей застройки, находящейся в зоне влияния нового строительства, а также сохранение окружающей природной среды; разработка прогноза состояния строящегося или реконструируемого объекта, воздействия его на окружающие здания и сооружения, на атмосферную, геологическую, гидрогеологическую и гидрологическую среду в период строительства или реконструкции и последующие годы эксплуатации для оценки изменений их состояния, своевременного выявления дефектов, предупреждения и устранения негативных процессов, а также оценки правильности принятых методов расчета, проектных решений и результатов прогноза.

В задачи мониторинга входит обеспечение надежности системы "основание - сооружение" строящегося или реконструируемого объекта, близ расположенных зданий и сооружений, недопущение негативных изменений окружающей среды, разработка технических решений предупреждения и устранения отклонений, превышающих предусмотренные в проекте, а также осуществление контроля за выполнением принятых решений.

Вопрос о необходимости организации мониторинга должен рассматриваться уже на стадиях предпроектного и проектного обеспечения строительства (реконструкции) зданий и предусматривать его распространение на расположенные вблизи здания. На этой стадии составляется программа наблюдений и разрабатывается проект системы наблюдений, которые включаются в раздел "Система мониторинга на площадке", входящий в состав проекта.

При строительстве или реконструкция объектов, особенно в центральной части Москвы, с плотной застройкой и наличием исторических и архитектурных памятников, мониторинг рекомендуется осуществлять под руководством координационного совета, который создается из представителей заказчика, генерального проектировщика, генерального подрядчика и специализированной геотехнической организации. В этих случаях мониторинг является составной частью работ научно-технического сопровождения нового строительства или реконструкции объекта, которые должна осуществлять по содержащему перечень требующихся процедур техническому заданию заказчика специализированная организация, занимающаяся вопросами геотехнических исследований, разработки проектных решений и технологии выполнения работ.

Геотехнический мониторинг должен быть увязан с системами мониторинга подземных вод, сетью геодезических и геодинамических наблюдений и в целом с системой мониторинга геологической среды.

4. Особенности инженерно-геологических изысканий при обследовании зданий и проведении мониторинга

Инженерные изыскания для проектирования новых или реконструируемых зданий рядом с существующими должны обеспечить получение данных об инженерно-геологических условиях площадки строительства и прогнозируемых изменениях условий, в т.ч. гидрогеологических, влияющих на осадки существующих зданий. Они должны являться базой для разработки мероприятий по уменьшению этого негативного влияния с целью учета при проектировании, в случае необходимости, усиления оснований, фундаментов и конструкций существующих зданий, а также для обеспечения полноты обследования зданий и проведения мониторинга.

Техническое задание на изыскания необходимо составлять после осмотра представителем проектной организации существующих зданий, расположенных рядом с новым (реконструируемым), с целью визуальной оценки состояния несущих конструкций зданий (как снаружи, так и внутри) и уточнения требований к изысканиям.

Сбор и анализ архивных материалов изысканий Мосгоргеотреста и других специализированных организаций должен выполняться не только для площадки строительства (реконструкции) здания, но и для находящихся рядом существующих. Необходимы также сведения по планировке, инженерной подготовке и благоустройству площадки, документы по производству земляных работ. В условиях существующей застройки особое внимание должно быть обращено на выявление подземных сооружений и инженерных сетей (коллекторов, коммуникаций и т.п.), наличие погребенных фундаментов и др.

На основе сопоставления новых материалов изысканий с архивными данными необходимо установить произошедшие за период эксплуатации существующих зданий изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

Глубина бурения и зондирования должна назначаться не только исходя из вида и глубины заложения фундаментов нового здания, но также с учетом вида и глубины заложения фундаментов, а также состояния существующих зданий. При выборе метода зондирования в условиях плотной жилой застройки предпочтение следует отдавать статическому зондированию и геофизическим методам (георадар).

В программе инженерно-геологических, гидрогеологических и геоэкологических изысканий на участках с эрозией, оползнями, карстово-суффозионными явлениями и др. и возможностью их развития рекомендуется предусмотреть выполнение специализированными организациями стационарных наблюдений с целью изучения динамики их развития, а также установление площадей их проявления и глубин интенсивного развития, приуроченности к геоморфологическим элементам, формам рельефа и литологическим видам грунтов, а также условий и причин возникновения.

Должны быть выполнены дополнительные исследования грунтов для оценки возможных изменений их состава и свойств вследствие развития неблагоприятных процессов.

5. Обследование оснований и фундаментов зданий

Проведению обследования оснований и фундаментов зданий должен предшествовать анализ:

- результатов визуальной оценки состояния надземных конструкций здания;

- проектной документации здания, материалов, типа фундаментов, их размеров и глубин заложения, нагрузок (постоянных и временных) на фундаменты;

- материалов предшествующих обследований оснований и фундаментов;

- результатов инженерно-геодезических наблюдений за перемещениями фундаментов;

- материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных в предшествующие годы;

- инженерных мероприятий, проводившихся в пределах площадки или вблизи нее.

Обследование оснований и фундаментов производится специализированной организацией, имеющей лицензию на проведение данных работ, в соответствии со специальным разделом общей программы обследования здания, составляемой на основании технического задания заказчика или проектной организации.

До начала работ по обследованию грунтов оснований и фундаментов от соответствующих организаций в установленном порядке должно быть получено разрешение (ордер) на проходку шурфов, бурение скважин, зондирование и геофизические работы. При этом в местах исторической застройки названные работы необходимо согласовывать с органами охраны исторических памятников.

Обследование оснований и фундаментов зданий, как правило, осложняется из-за затрудненного доступа к основанию, недопустимости нарушения и ослабления основания при проходке выработок, ограничения в применении в стесненных условиях стандартного изыскательского оборудования.

При обследовании, особенно в районах исторической застройки, необходимо также выявить или подтвердить архивные данные о наличии и местоположении существующих и ранее существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и др. в зоне влияния нового строительства.

Состав, объем и методы обследования грунтов оснований и фундаментов существующего здания намечают в зависимости от целей и методов нового строительства или реконструкции (типа здания или подземного сооружения и его глубины), геотехнической категории существующего объекта, уровня его ответственности и категории сложности инженерно-геологических условий (Приложение 3, табл.А, Б и В).

Допускается не проводить обследование грунтов оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений геотехнических категорий 1 и 2 (Приложение 3, табл.В), у которых при обследовании не обнаружено видимых деформаций и для которых имеются все необходимые архивные материалы, в том числе инженерно-геологические условия площадки, а величины дополнительных нагрузок на фундаменты от реконструкции и величины дополнительных осадок не вызовут недопустимые деформации конструкций, и если в зоне взаимодействия сооружения с геологической средой отсутствуют специфические грунты и опасные инженерно-геологические процессы.

Каждый кладоискатель, который занимается поиском сокровищ в домах старой постройки, прекрасно знает, что вскрыть напластования земли традиционными методами сложно.

Также строители и ремонтники оснований понимают, что в условиях плотной городской застройки сделать качественный ремонт основания достаточно сложно, ведь неизвестно, какая глубина залегания основания, его тип и размеры, даже толщину порой сложно вычислить. Поэтому, когда нужно сделать обследование фундаментов, рекомендуется использовать технологию шурфования.

В чем суть такой технологии

Шурф для здания с фундаментом глубокого заложения

Когда на здании есть видимые следы повреждения, связанные с разрушением фундамента, тогда нужно определить степень повреждения конструкции и возможности ее ремонта. В таких случаях категорически запрещено использовать бурение скважин, ведь разрушение может продолжаться. В таких случаях копают шурф в нескольких местах.

Шурф – это глубокая круглая яма, которая выкапывается на максимально возможную глубину вдоль внешней или внутренней поверхности фундамента. Когда проводится обследование фундаментов с целью ремонта или реставрации, то таких шурфов может быть около десятка, а иногда еще и больше.

Расположены шурфы симметрично по отношению к поверхности, их в большинстве случаев обустраивают на внешней стороне здания, ведь внутри копать тяжело.

Когда нужно проводить обследование оснований и фундаментов

При плановом увеличении этажности здания;
Изменении назначения здания, технического переоснащения производственного здания;
Капитального или планового ремонта фундамента, связанного с возникновением видимых признаков деформации несущей конструкции;
При появлении значительных трещин, деформаций и просадок цокольного этажа, а также фасада дома;
При возникновении просадок, не связанных из сезонными колебаниями почвы;
При проектировании и старте возведения неподалеку других зданий;
Если нужно провести реставрационно-восстановительные работы в памятках архитектуры, скульптурах с пьедесталами и прочими аналогичными сооружениями.

В некоторых случаях, для обследования фундаментов и получения готового результата будет достаточно изучения технической документации на здание. Но для старых строений таких проектов просто не найти, ведь их не существует, а строительных архивов тогда не вели.

Но, когда здание дает систематические просадки, ситуация усугубляется, а также нужно проводить реставрацию существующего здания, тогда обследование фундамента делается в полном объеме. И шурфование тут будет оптимальным методом.

Причины деформации и разрушения фундаментов зданий:

Дождевая вода, которая проникла вглубь фундамента через трещины, поры или поврежденную дренажную систему;
Агрессивные подземные воды, загрязненные химическими веществами, которые попали вглубь основания с поврежденных канализационных коллекторов;
Поднятые выше допустимого уровня грунтовые воды;
Когда были допущены ошибки в проектировании основания, использовались не качественные строительные материалы и изделия, не рассчитанные на расчетные нагрузки;
Естественное старение строительных материалов, в частности песчаника, известняка и бута;
Через возникновение сторонней вибрации со стороны новых промышленных и административных сооружений, которая воздействует на фундамент с внешней стороны;
Смещение грунтовых слоев, прочие причины.

Метод шурфования позволяет четко установить состав основания, его глубину заложения и состав минеральный составляющих. При шурфовании проводится отбор проб грунта и фундамента на различной глубине, проводится визуальный осмотр конструкции и отбираются пробы строительных составов. Нередко приходится полностью вскрывать фундамент с целью обследовать состояние арматурных слоев.

Как правильно устраивать шурфы

Разведочный шурф в подвале здания для обследования состояния фундамента

Учитывая, что шурф – это вырытая вертикально или под небольшим углом яма, которая полностью открывает поверхность фундамента, то и копать ее нужно правильно.

Места установки углублений подбираются в каждом конкретном случае индивидуально, приоритетными считаются места с четко локализованными повреждениями основания. Также шурфы могут иметь вид длинной траншеи, если нужно обследовать смежные участки ленточного основания.

При выборе места копания не нужно отталкиваться только от удобства работы. Обследование фундаментов должно проводиться в полном объеме независимо от сложности проводимых работ, ведь реконструкция и ремонт оснований всегда проводится в густонаселенных районах с плотной застройкой.

Поэтому, перед началом работ нужно предупредить окружающих, а все такие работы имеют временный характер и уже через несколько дней ямы снова засыпают грунтом.

Техническое обследование фундаментов

Обследование оснований и фундаментов несет вынужденный и критичный характер в местах ясно видимых критичных повреждений. Также шурфование проводится:

на участках с большими нагрузками;
в каждой самостоятельной части секционного многоэтажного дома;
в местах установки дополнительных опор.

Также особого внимания требуют участки, где повреждение здания считается критическим. В таких случаях шурфы устанавливают не только в аварийной зоне, но и на соседних участках с целью обнаружить надежные зоны и методом переноса нагрузки уравновесить здание.

Как правило, при реконструкции дома, обследование фундамента делается по всему периметру здания, а вот при возможной надстройке – только в конкретной зоне.

Сколько нужно делать шурфов?

Количество зависит от степени повреждения фундамента. Если это ленточный или монолитный фундамент, тогда шурфы делают каждых 1 метр или еще ближе. Также всегда выполняют 2-3 контрольных отбора проб в независимых местах, чтобы затем сделать сравнительный анализ состава фундамента и грунта вокруг него.
Если нужно провести только обследование, тогда делают 2-3 шурфа на каждых 10 метров длины основания.
При устранении поступления грунтовых вод выкапываются ямы уже в заблаговременно высушенных участках подвала или цокольного этажа. А если проводится углубление подвала, тогда достаточно и одной ямы посередине каждой стены.
В случаях обнаружения колебаний уровня основания или значительной просадки, шурфы устанавливают двухсторонние, чтобы найти причину просадки.

Все шурфы всегда выкапывают на глубину ниже подошвы основания еще минимум на полметра.

Результаты шурфования могут быть следующими:

есть данные о глубине заложения подземной части;
получены габаритные размеры основания;
с лаборатории поступила информация о состоянии фундамента и степени его прочности;
наличие дефектов и разрушения;
класс бетона, марка камня;
есть данные о состоянии гидроизоляции;
можно проверить геометрию основания;
также всегда обнаружится усиление нагрузок на конкретный участок фундамента.

Как нужно вскрывать фундаменты методом шурфования

Инструментальное обследование фундамента

Учитывая, что одной из стенок шурфа, который используется для обследования оснований, будет внешняя поверхность фундамента, тогда существует три основных варианта их вскрытия:

двухсторонний – тогда шурф выкапывается по обеих сторонам симметрично и соединяется снизу подошвы. Применяется, если в наличии есть значительные деформационные проседания или при возможности влияния избыточных нагрузок от надстроенных конструкций.
угловой – яму копают также с обеих сторон, но она не соединяется и имеет небольшой уклон. Глубина в таких случаях может быть не до самого дна подошвы. Его устраивают при одинаковых размерах железобетонного основания и отсутствия влияния осадочных процессов. При обследовании фундаментов промышленных объектов также учитывается равномерность нагрузок от смонтированного оборудования и отсутствие возможности демонтажа.
периметрический – полное оголение всех поверхностей фундамента с трех сторон, а четвертая может не оголяться. Этот метод используется в критических ситуациях, когда нужно провести полный осмотр основания или грунта. Но вскрытие фундамента, в этом случае, допускается производить не сразу по всему периметру, а только участками, составляющими длину не более полутора метров, иначе может произойти обрушение обследуемой постройки.

Иногда возникает ситуация, когда для небольшого частного дома шурфов используется больше, чем при обследовании огромного промышленного предприятия.

Причина тут кроется в следующем: на обследование в значительной мере влияют конкретные условия проведения анализа и отбора проб, а также предварительные замеры.

Как правило, все это делают профессионалы, поэтому человеческий фактор сведен к минимуму. Бывает, что при первичном отборе проб уже возникают значительные несоответствия конструкции с технической документацией. Поэтому, нужно проводить дополнительное шурфование.

Читайте также: