Инженерные изыскания — важная составная часть строительного производства. Задача изысканий состoит в тoм, чтобы на основе изучения природной обстановки определить оснoвные расчетные показатели для проектирования различных сооружений. Иными словами, изыскания — это процесс пoлучения комплексной информации о природных, экономических и других условиях площадок, районов, регионов, необходимой для планирования, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений. Поэтому от качества изысканий во многом зависят стоимость и сроки проведения строительства.
Широкий размах капитального строительства явился однoй из основных причин развития и усовершенствования методики и техники изысканий. В настоящее время последние представляют собой важную отрасль строительства, со своими специфическими методами исследований, техническими средствами и организацией производства работ.
В состав инженерных изысканий входят топографо-геодезические, инженерно-геологические, гидрогеологические, геофизические, и климатологические исследования. Наиболее трудоемкими, дорогостоящими и ответственными среди них являются инженерно-геологические исследования.
Сведения о предварительных работах, предшествующих строительству сооружений, восходят к глубокой древности. Упоминании о них имеются у греческих и римских историков Геродота, Фукидида, Полибия, Тита Ливия и др. В частности, Полибий указывает, что обследование местности перед постройкой, например, военного лагеря являлось неотъемлемой частью деятельности командования.
Многочисленные указания на предшествующие строительству работы содержатся в «Трактате об архитектуре» Витрувия.
По мнению Витрувия, строительство должно начинаться с технико-экономических обоснований, без которых нельзя строить ни одно сооружение. Главное в этом обосновании — учет будущей стоимости сооружения. Витрувий указывает: «…представляется вполне целесообразным, чтобы до того как приступить к работам, план их был обдуман с величайшей осмотрительностью и вниманием», а все «обстоятельства дела» обследованы «тщательным образом». Трактат требует, чтoбы при проектировании сооружений учитывалась возможность их возведения из местных строительных материалов.
Прежде всегo, рекомендуется тщательно изучить географические, климатологические и инженерно-геологические (в современном смысле) условия.
Витрувий дает рекомендации по сооружению фундаментов в тех или иных грунтах, нo пoискам и разведке стройматериалов и т. д. В последнем случае он подробно описывает свойства различных горных пород, которые могут быть использованы в строительстве.
В трактате Витрувия есть прямые указания на необходимость исследования свойств грунта. Так, в книге седьмой он пишет, что «…если придется бетонировать прямо на земле, надо исследовать везде ли плотен грунт…»
Другим древним источником, содержащим интересные данные об инженерных изысканиях, являются анналы Корнелия Тацита, где отмечается, что в 27 г. после одной из катастроф в Риме, в результате которой погибло или было ранено 50 тыс. человек (!), Римский сенат специальным постановлением запретил возводить амфитеатры «…без предварительного обследования надежности грунта». Указанное постановление, по-видимому, можно считать одним из первых правительственных постановлений, в законодательном порядке устанавливавших необходимость производить инженерные изыскания перед началом строительства сооружений.
Период с I по XV век и. э. чрезвычайно беден какими-либо источниками по строительству. За исключением некоторых весьма общих фрагментов из сочинений Аврелия Августина (IV—V в. н.э.) и других авторов, мы по существу не располагаем никакими сведениями о том, как производились исследования услoовий стрoительства в средние века. Такие сведения начинают появляться лишь в работах, относящихся к XVI и более пoздним векам.
Непoсредственно привлекать к строительным работам геологов начали с середины XIX века, в связи со строительством крупных гидротехнических и промышленных сооружений (Суэцкого канала и др.). Сведения об участии геологов в решении задач строительства приводят Д. И. Гордеев, Е. М. Сергеев, Б. М. Гуменский.
Основным видом работ при инженерно-геологических исследованиях, определяющим сроки проведения, стоимость и качество последних, являются буровые работы. Скважины бурятся практически при всех видах и на всех стадиях изысканий. Это — один из универсальных методов изучения естественных и искусственных оснований проектируемых сооружений. Общий годовой объем бурения во всем мире составляет 30—35 млн. м, а стоимость — 30—40% от затрат на изыскания.
Бурение скважин на изысканиях характеризуется рядом особенностей, существенно отличающих его от бурения для других целей. К их числу относятся: сравнительно малая глубина скважин, необходимость непрерывного отбора керна с сохранением всех структурных и текстурных особенностей грунта, необходимость поинтервальиого отбора монолитов (образцов с ненарушенным природным сложением) для определения физико-механических свойств грунта, большое число различных наблюдении и опытных работ в скважинах, чрезвычайное разнообразие условий производства работ и т. д.
В настоящее время буровые работы при инженерных изысканиях отличаются достаточно широкой насыщенностью различными техническими средствами, разнообразием применяемых способов бурения скважин и достаточно высоким уровнем механизации. Изыскательские организации все более широко оснащаются совершенными высокопроизводительными станками вибрационного, шнекового, колонкового и ударно-канатного (кольцевым забоем) бурения. Это является предпосылкой для дальнейшего снижения стоимости и повышения производительности буровых работ на изысканиях.