Геология участка под строительство дома: зачем нужна, что покажет и сколько стоит

Что происходит, когда геологию не делают

Владелец покупает участок, нанимает бригаду, бригада закладывает ленточный фундамент — «как у всех в посёлке». Через первую зиму в углах дома появляются трещины: диагональные, от проёмов, расширяющиеся к верху стены. К третьей зиме двери перестают закрываться, в цоколе — трещина в 8 мм. Причина: под правым углом дома оказался линзой торф на глубине 1,2 м, который в сочетании с высоким УГВ (уровень грунтовых вод) дал просадку 40 мм. Левая часть фундамента стоит на супеси и не сдвинулась.
Это не редкий случай — это типичная история для Подмосковья, Ленинградской области и большинства регионов средней полосы России, где геологический разрез крайне неоднороден даже в пределах одного участка. Торфяные линзы, водонасыщенные прослои, плавуны — всё это не видно с поверхности и не угадывается по виду соседских домов.
Стоимость инженерно-геологических изысканий для частного дома — 25 000–60 000 руб. Стоимость переделки фундамента после неравномерной осадки — 500 000–1 500 000 руб. Причём фундамент при этом не заменяют: его усиливают инъекциями, сваями, обоймами — каждый из методов дороже изначально правильно рассчитанного основания.

Когда геологию заказывают — и когда уже поздно

Правильный момент для геологии — до покупки участка или сразу после, до начала проектирования. На этом этапе данные работают в вашу пользу трижды: помогают отказаться от проблемного участка, скорректировать цену сделки с учётом реальных затрат на фундамент, и дать проектировщику исходные данные для расчёта основания.
Если геология заказана после начала земляных работ — она ещё имеет смысл, но уже не позволяет избежать части затрат. Если котлован вырыт и опалубка стоит — геология нужна только для того, чтобы понять, насколько глубоко копать и нужно ли менять конструктив фундамента. Корректировать проект на этом этапе дороже, чем проектировать правильно с самого начала.
Геология после возведения стен — это уже не изыскание, а диагностика. Она нужна только для понимания причины уже случившейся деформации.

Что показывает геологическое исследование

Состав и характеристики грунта по слоям

Геологическое бурение делается в нескольких точках участка — обычно 3–5 скважин глубиной 6–10 м для двухэтажного дома. Из каждой скважины поднимают образцы грунта с разных глубин и описывают их визуально, а ключевые образцы отправляют на лабораторный анализ.
По результатам составляется геологический разрез — графическое изображение того, что находится под вашим участком послойно. Каждый слой получает обозначение ИГЭ (инженерно-геологический элемент) с набором физико-механических характеристик: удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации. Именно эти цифры — исходные данные для проектировщика фундамента.
Если упрощённо: геология отвечает на вопрос «на что именно будет опираться фундамент и как этот грунт поведёт себя под нагрузкой и при промерзании».
Торфяные и илистые грунты имеют модуль деформации 0,5–2 МПа (мегапаскаль) — они сжимаются под нагрузкой и продолжают оседать годами. Плотный песок или гравий — 30–50 МПа, деформируются незначительно. Суглинки занимают промежуточное положение: при низком УГВ работают нормально, при высоком и промерзании — пучатся.

Уровень грунтовых вод

Геология фиксирует УГВ на момент бурения и, если в отчёте есть данные о сезонных колебаниях, — прогнозный уровень в период весеннего паводка. Для строительства критичен именно максимальный уровень, а не средний.

• УГВ выше 2 м от поверхности в глинистых и суглинистых грунтах — это условие морозного пучения. При промерзании грунта до 1,4–1,8 м (характерные значения для Московской и Ленинградской областей) водонасыщенный грунт расширяется в объёме на 9% и давит на фундамент снизу и с боков. Нагрузка от пучения на боковую поверхность ленточного фундамента может достигать 5–10 т/м².
• УГВ выше 1 м — это уже зона, где подвал строить нецелесообразно без серьёзной гидроизоляции и дренажа, а в некоторых случаях — вообще нецелесообразно. Геология точно укажет, с какого горизонта начинается вода, что позволяет принять решение о заглублении фундамента до бурения котлована, а не после.

Агрессивность грунтовых вод к бетону

Отдельный параметр в геологическом отчёте — химический анализ грунтовых вод. Воды с высоким содержанием сульфатов, углекислоты или магния разрушают обычный бетон: через 10–15 лет фундамент начинает крошиться изнутри, при этом внешне выглядит нормально.
Для агрессивных грунтовых вод применяют сульфатостойкий цемент марки ССП или специальные добавки. Узнать об этом до заливки фундамента — стоит 0 руб. дополнительно к стоимости изысканий. Узнать после — значит либо смириться с разрушающимся основанием, либо делать дорогостоящую химическую защиту уже готового фундамента.

Как проводятся изыскания: что происходит на участке

1. Бригада геологов приезжает с буровой установкой — как правило, лёгкой, на прицепе или мотоблоке, которая проходит через ворота стандартного участка. Бурение одной скважины глубиной 8 м занимает 2–4 часа. Стандартный объём работ для участка под дом площадью 100–150 м² — 3–5 скважин, весь полевой этап занимает 1–2 дня.
2. После бурения образцы грунта уходят в лабораторию. Лабораторный анализ занимает 7–14 дней. Итоговый отчёт с геологическим разрезом, описанием ИГЭ, данными по УГВ и рекомендациями по типу фундамента готовится ещё 3–7 дней. Полный цикл от выезда на участок до получения отчёта — 2–3 недели.
3. В отчёт входит: геологическая колонка каждой скважины, сводный геологический разрез участка, таблица физико-механических характеристик грунтов, уровни грунтовых вод, лабораторные протоколы, рекомендации по типу фундамента и глубине заложения. Этот документ передаётся проектировщику как исходные данные для расчёта фундамента по СП 22.13330 (основания зданий и сооружений).

Сколько стоит геология участка

Стоимость инженерно-геологических изысканий для частного дома зависит от количества и глубины скважин, состава лабораторных анализов и региона.

• Минимальный объём для небольшого дома до 150 м² — 3 скважины глубиной 6 м с базовым лабораторным анализом. В Московской области это обойдётся в 25 000–40 000 руб. Полный объём для двухэтажного дома 200 м² — 5 скважин глубиной 8–10 м с расширенной лабораторией, включая анализ грунтовых вод на агрессивность — 45 000–70 000 руб.
• В Ленинградской области цены сопоставимы: 30 000–65 000 руб. в зависимости от объёма. В регионах — на 20–30% ниже московских.

Предложения дешевле 15 000–18 000 руб. почти всегда означают сокращённый объём: 2 скважины вместо 4–5, без лаборатории или с визуальным описанием грунта вместо физико-механических характеристик. Такой «отчёт» не даёт проектировщику данных для расчёта — он годится только для общего понимания ситуации, но не для проектирования фундамента.

Визуальная диагностика: что можно увидеть до геологии

Геологическое исследование незаменимо, но предварительную оценку участка можно сделать самостоятельно — это поможет понять, насколько сложной будет геология и стоит ли вообще рассматривать участок до официальных изысканий.
Растительность как индикатор УГВ. Осока, камыш, рогоз, ольха, ива — растения с высокими требованиями к влажности. Их присутствие на участке или в 20–30 м от границы указывает на УГВ выше 1,5 м. Сосна, напротив, растёт преимущественно на лёгких сухих грунтах с низким УГВ. Это грубый ориентир, но он работает: участок с ольхой по периметру и участок с соснами — разные задачи для фундаментщика.
Рельеф и застой воды после дождя. Если после сильного дождя вода уходит в течение 2–4 часов — грунт дренирующий (песок, супесь). Если лужи стоят сутки и более — грунт водоупорный (глина, суглинок), и при высоком УГВ весной картина будет значительно хуже. Риск: на таком участке без дренажа вода будет стоять в котловане и подтапливать подвал каждую весну.
Состояние соседних фундаментов и строений. Диагональные трещины от углов проёмов, видимые ступенчатые трещины в кирпичной кладке, просевшие углы домов, перекошенные заборные столбы — всё это признаки неравномерной осадки из-за проблемного грунта. Если у трёх соседей из пяти треснувшие цоколи — геология здесь точно не будет хорошей новостью. Риск: то же самое произойдёт с вашим домом при стандартном подходе к фундаменту.
Запах грунта при перекопке. Торфяной и илистый грунт имеет характерный запах — кисловатый, болотный. Серый или чёрный цвет грунта на глубине 30–50 см в сочетании с запахом — признак органики. Такой грунт в основании фундамента неприемлем без полной замены на непучинистый материал.

Когда откладывать нельзя

Если вы уже начали строительство без геологии и наблюдаете следующие признаки — остановитесь до завершения изысканий.

1. Котлован, в котором после дождя за ночь набирается 20–30 см воды, — это не временное явление. Это УГВ, который требует либо дренажа котлована, либо пересмотра типа фундамента. Продолжать заливку в водонасыщенный котлован — значит получить бетон с нарушенным водоцементным соотношением и пониженной прочностью.
2. Грунт в котловане, который «плывёт» — медленно заполняет выкопанное пространство, — это плывун или текучепластичный суглинок. Ленточный фундамент в таком грунте без специальных мероприятий (шпунтовое ограждение, замена грунта) работать не будет.
3. Неравномерный цвет и состав грунта на дне котлована — светлый песок в одном углу, тёмный органический грунт в другом — прямой сигнал к геологическому обследованию дна котлована перед заливкой. Фундамент, опирающийся на разные грунты, даст неравномерную осадку независимо от конструкции.

Три шага для тех, кто ещё не заказал геологию

• Первый шаг — сделайте предварительный осмотр участка: проверьте растительность, рельеф, состояние соседских фундаментов и поведение воды после дождя. Это займёт час и даст понимание, с каким сценарием вы, вероятно, столкнётесь.
• Второй шаг — закажите изыскания до проектирования фундамента, не после. Передайте геологический отчёт проектировщику как исходные данные: без него расчёт фундамента по СП 22.13330 технически невозможен, а любое проектирование «от опыта» — это перекладывание риска на ваши плечи. О том, как правильно выбрать участок с учётом геологических рисков ещё до сделки — в материале о выборе участка под дом. 
• Третий шаг — убедитесь, что тип фундамента выбран под конкретный грунт вашего участка, а не «как у соседа». Геология может показать, что вместо ленты достаточно мелкозаглублённой плиты — и это сэкономит деньги. Или что без свай не обойтись — и это сохранит дом. О том, в какой последовательности геология встраивается в общий процесс стройки — в материале о порядке строительства частного дома. А если вы уже на этапе выбора конструктивных решений — изучите какие плиты перекрытия подходят для частного дома: тип перекрытия влияет на нагрузку на фундамент и должен быть известен проектировщику до расчёта основания.