Ключевой аспект любого строительного проекта – определение качества оснований. Даже если все материалы и конструкции здания соответствуют проектным нормам, но на начальном этапе не были изучены или попросту проигнорированы свойства грунтов, то это в итоге отразится на всех элементах сооружения. Выражаться последствия подобной небрежности могут по-разному – от ухудшения эксплуатационных характеристик здания до аварийных ситуаций и разрушения несущих конструкций. В свою очередь, это повлечёт затратные, и не всегда в полной мере эффективные мероприятия по исправлению и усилению конструкций.

Таким образом, предварительным этапом любого строительства должны быть геологические исследования с последующим изучением образцов грунта в строительной лаборатории. Результаты лабораторных исследований позволят определить физический и химический состав оснований, что даст базовую информацию для дальнейшего проектирования конкретных сооружений и потенциале развития территории в целом.

Особое значение анализ оснований имеет в плотной городской среде, где массы зданий и инженерных сооружений оказывают неравномерное воздействие на грунты, создают не только статические, но и динамические нагрузки. Это обстоятельство усугубляется тем фактором, что в городской среде практически не существует нетронутых, природных грунтов, представляющих из себя большие однородные массы с условно предсказуемыми свойствами. Интенсивное использование ландшафта с многочисленными перестройками и изменением статуса территорий создают сложные грунтовые условия, определить характер которых без специальных исследований не представляется возможным.

Исходя из полученных данных о составе грунтов и их физических характеристиках определяются несущие способности оснований, что, соответственно, сказывается на выборе того или иного конструктивного решения фундаментов, потенциале массивности сооружений и экономической целесообразности конкретных градостроительных решений. Качество грунтов во многом определяет перспективы комплексного развития территорий, как на вновь осваиваемых землях, так и в рамках реконструкции существующей городской среды.

Определение химического состава грунтов не менее важно, так как некоторые химические соединения, присутствующие в грунте, могут создавать агрессивную среду для подземных конструкций сооружений. Исходя из полученных данных корректируется состав бетона и уточняется необходимость проведения дополнительных изоляционных работ.

Исследования грунтов, как полевые, так и лабораторные, призваны определить не только существующие характеристики, но и показать динамику их изменений по мере воздействия нагрузок.

Полевые исследования грунтов производятся как статическим методом:

• статическое зондирование
• испытание сваями

так и динамическим методом:

• с помощью вдавливания штампа и прессиометра
• с использованием эталонной или натурной сваи
• с помощью вращательного или поступательного среза

Значительная часть исследовательской работы непосредственно на площадке может быть затруднена технически (например, мёрзлые грунты) или не давать полной картины прогнозируемого поведения грунтов под воздействием длительных нагрузок. В этом случае испытания грунтов производятся в лабораторных условиях на специальном высокоточном оборудовании.

Анализу подвергаются не только исходные грунты, но и материалы, замещающие их в процессе строительства – песок, гравий, щебень. Для каждого материала существует ряд методик, соответствующих ГОСТ и определяющих те или иные характеристики:

• Определение плотности грунта (метод режущих колец, ГОСТ 5180-2015, 8735-88)
• Определение коэффициента уплотнения грунта экспресс методами (ГОСТ 19912-2012, 8735-88 ТР 73-98)
• Определение влажности грунта (ГОСТ 21718-84)
• Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта (ГОСТ 22733-2002)
• Определение зернового состава и модуля крупности песка (ГОСТ 8736-2014, 8735-88, 12536-2014)
• Определение коэффициента фильтрации песка (ГОСТ 25584-90)
• Определение содержания пылеватых и глинистых частиц в песке (ГОСТ 8735-88)
• Определение насыпной плотности песка (ГОСТ 8735-88)
• Определение влажности песка (ГОСТ 8735-88)
• Определение марки по дробимости (прочности) щебня (ГОСТ 8267-93, 8269.0-97)
• Определение плотности щебёночного основания (метод замещения объёма, ГОСТ 28514-90)
• Определение зернового состава щебня и гравия (ГОСТ 8269.0-97)
• Определение влажности щебня (ГОСТ 21718-84, 8269.0-97)
• Определение морозостойкости щебня (ГОСТ 8269.0-97)
• Определение содержания зёрен пластинчатой (лещадной) формы пофракционное (ГОСТ 8269.0-97)

Подробнее о методиках исследования грунтов можно ознакомиться на странице https://lab-smr.ru/ispitanie-grynta/ строительной лаборатории «СтройЛаб-ЦЕНТР».