Инженерно геологические работы – Раздел V инженерно-геологические работы для строительства зданий и сооружений

alexxlab 06.04.2020 Разное Leave a comment 268 Просмотры

Содержание

Раздел V инженерно-геологические работы для строительства зданий и сооружений

В этом разделе сначала дается описание инженерно-геологических исследований, которые необходимо проводить на территории будущего строительства; затем показывается содержание инженерно-геологических изысканий под конкретные строительные объекты.

Глава 32 инженерно-геологические исследования для строительства

Роль и место инженерной геологии в строительстве зданий и сооружений показаны в табл. 37. Техническое задание на инженерно-геологические изыскания выдает инженер-строитель, занимающийся проектированием объекта. В связи с этим инженер-строитель должен владеть определенными знаниями по инженерной геологии. Далее изыскания выполняет специализированная изыскательская организация. Каждая изыскательская организация, в том числе и по инженерно-геологическим изысканиям, специализируется, как правило, по определенному виду строительства — промышленно-гражданскому, дорожному, гидротехническому и др. Результаты изысканий в виде инженерно-геологического отчета передаются строительной проектной организации, где ведется проектирование объекта. В этой работе, как и при строительстве объекта, обязательно принимает участие инженер-геолог. В период эксплуатации объекта в ряде случаев также требуется участие ин- женера-геолога, чаще всего это бывает в связи с нарушением нормальной эксплуатации объекта (деформация зданий, подтопление фундаментов, оползневые процессы и т. д.).

Таблица 37

Роль инженерной геологии в строительстве объектов

Этап строитель ства	Вид работ	Организация	Исполнитель
1	Инвестиции	Заказчик	Заказчик
2	Техническое задание на инженерно-геологические изыскания	Проектная	Инженер-строитель
3	Инженерно-геологические изыскания	Изыскательская	Инженер-геолог
4	Проектирование	Проектная	Инженер-строитель при участии инжене- ра-геолога
5	Строительство	Строительная	То же
6	Эксплуатация объекта	Заказчик	»
7	Реконструкция или ликвидация	Строительная	»

В последнее время значительное место в строительной практике занимает вопрос реконструкции, перепрофилирования и реставрации зданий и сооружений, как правило, в пределах существующей городской застройки. Это накладывает особую ответственность на инженеров-геологов, которые должны оценить степень изменений в геологической среде за период эксплуатации зданий и сооружений и выработать рекомендации по дальнейшим проектным решениям в связи с изменившейся геологической обстановкой.

Цель инженерно-геологических исследований — получить необходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы.

Задача исследований — изучение геологического строения, геоморфологии, гидрогеологических условий, природных геологических и инженерно-геологических процессов, свойств горных пород и прогноз их изменений при строительстве и эксплуатации различных сооружений.

Ведение инженерно-геологических изысканий регламентируется основным нормативным документом в строительстве «Строительными нормами и правилами» СНиП 11.02—96 «Инженерные изыскания для строительства» и комплексом сводов правил.* Данные документы определяют порядок, состав, объем и виды выполняемых работ изысканий для различных этапов проектирования, строительства и эксплуатации объектов и различных геологических обстановках, а также состав документации по результатам изысканий, порядок их предоставления и приемки, а также ответственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков).

Состав исследований определяется программой, согласованной с проектной организацией. В состав работ входят: сбор, изучение и анализ имеющихся геологических материалов по району строительства; инженерно-геологическая и гидрогеологическая съемка; буровые и горно-проходческие разведочные работы; геофизические исследования; опытные полевые работы; стационарные наблюдения; лабораторные исследования грунтов и подземных вод; камеральная обработка и составление отчета.

Во всех случаях исследования должны начинаться со сбора имеющихся материалов о природных условиях района (геологическом строении, гидрогеологических условиях, климате, гидрологии, почвенном покрове, топографии). Эту работу выполняют в подготовительный период до начала полевых работ; изучают материалы, хранящиеся в геологических фондах и других организациях, опубликованные работы, собирают данные об опыте строительства и эксплуатации аналогичных сооружений в местных природных условиях. Тщательный сбор и анализ имеющихся материалов, дополненный в ряде случаев рекогносцировочным обследованием района, позволяет целенаправленно составить программу исследований и значительно сократить их объем.

После проведения необходимых организационно-хозяйственных мероприятий изыскательский отряд или партия выезжает на место будущего строительства и приступает к полевым работам (съемка, буровые, геофизические и другие работы).

Окончательная обработка полевых материалов и результатов лабораторных анализов производится в стационарных условиях в течение камерального периода. Камеральная обработка материалов завершается составлением инженерно-геологического и гидрогеологического отчетов.

Объем выполняемых инженерно-геологических исследований бывает различен. Это связано со стадией проектирования (предварительные или детальные исследования), геологической изученностью района (изученный, малоизученный, неизученный), сложностью геологического строения (сложные складки, горизонтальное залегание слоев и т. д.), особенностями свойств грунтов (грунты, требующие и не требующие специальных работ), конструктивными особенностями сооружений и их капитальностью.

Основной объем инженерно-геологических работ приходится на исследования, проводимые в

период до проектирования.На этом этапе инженерно-геологические исследования обеспечивают получение необходимых данных, связанных с геологическими условиями местности, со свойствами грунтов и получением инженерных выводов. Геологическое изучение местности позволяет выявить лучший участок для строительства, влияние различных процессов на сооружение и влияние самого сооружения на природную обстановку. Изучение грунтов позволяет определить их свойства, решить вопрос о необходимости улучшения их свойств и составить представление о наличии в данном районе тех или иных строительных Материалов. Важное место занимают инженерные выводы. При этом устанавливается глубина заложения фундаментов и величина допускаемых давлений на грунт, прогнозируются устойчивость сооружения, величины ожидаемых осадков и т. д.

В период строительствапри проходке котлованов производят сверку наблюдаемых геологических и гидрогеологических данных с геологическими материалами, полученными в период инженерно-геологических исследований до проектирования. При наличии расхождений назначают дополнительные инженерно-геологические работы для подтверждения правильности выполненного проекта или внесения в него необходимых исправлений.

При эксплуатации зданийи сооружений во многих случаях целесообразны работы, связанные с подтверждением прогноза устойчивости объектов. Так, проводят наблюдения за характером и величиной осадок, режимом грунтовых вод и рек, размывом берегов, устойчивостью склонов и т. д. К этому периоду относят также работы, получившие название инженерно-геологической экспертизы. Задачей таких исследований является установление причин возникновения деформаций зданий и сооружений и решение вопросов по их устранению.

Инженерно-геологические работы обычно выполняют в три этапа:

1) подготовительный;2) полевой; 3) камеральный.

Подготовительныеработы включают изучение района по архивным, фондовым и литературным материалам. Осуществляется подготовка к полевым работам.

В полевойпериод производят все инженерно-геологические работы, предусмотренные проектом для данного участка:

инженерно-геологическую съемку;
разведочные (буровые и горно-проходческие) работы и геофизические исследования;
опытные полевые исследования грунтов;
изучение подземных вод;
анализ опыта местного строительства и т. д.

В течение камеральногопериода производят обработку полевых материалов и результатов лабораторных анализов, составляют инженерно-геологический отчет с соответствующими графическими приложениями в виде карт, разрезов и т. д.

Инженерно-геологическийотчет является итогом инженерно-геологический изысканий. Отчет передается проектной организации, и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. В общем виде отчет состоит из введения, общей и специальной частей, заключения и приложений. Во введении указывают место проведения изыскательских работ и время года, исполнителей и цель работ. В общей части, в ее отдельных главах дается описание:

рельефа, климата, растительности, населения;
геологической обстановки с приложением геологических карт и разрезов;
карт строительных материалов, которые необходимы для выполнения строительных работ.

В специальных главах большое внимание уделяется фунтам и подземным водам. Грунты являются основным объектом исследований, поэтому указываются: какие грунты, их свойства, выраженные в цифрах, что необходимо для определения расчетных характеристик, пригодность фунтов для строительства объекта.

Подземные воды оцениваются в двух направлениях: как источники водоснабжения при строительстве и эксплуатации объекта и как они могут помешать строительству. В этих случаях даются рекомендации по строительному водопонижению и устройству дренажей на период эксплуатации объекта.

В заключительной части отчета дается общая инженерно-геологическая оценка участка по пригодности для данного строительства, указываются наиболее приемлемые пути освоения территории, заостряется внимание на вопросах охраны окружающей среды.

Отчет обязательно должен иметь приложение, в котором дается различный фафический материал (карты, разрезы, колонки скважин и др.), а также таблицы свойств фунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.

Инженерно-геологический отчет должен давать ответы на все вопросы, которые стоят перед строителем, но семь из этих ответов являются главными. Это фактически семь основных требований к инженерно-геологическим изысканиям. К ним относятся: 1) оценка общих условий территории;2) обеспечение геологическими данными для выбора типа основания и конструкций фундамента; 3) определение характера воздействия на фунты динамических нафузок; 4) возможное влияние на устойчивость объекта инженерно-геологических процессов; 5) влияние на объект подземных вод;6) состав и свойства грунтов как несущих оснований и особенности производства земляных работ; 7) прогноз влияния объекта на природную среду, в частности, по загрязнению земли, атмосферы и гидросферы.

Инженерно-геологические заключения.В практике инженерно-геологических исследований очень часто вместо больших отчетов приходится составлять инженерно-геологические заключения. Выделяются три вида заключений: 1) по условиям строительства объекта;2) о причинах деформаций зданий и сооружений и 3) экспертиза. В первом случае заключение носит характер сокращенного инженерно-геологического отчета. Такое заключение может быть выполнено для строительства отдельного здания.

Заключение о причинах деформаций зданий и сооружений могут иметь различное содержание и объем. В их основу кладутся материалы ранее проведенных исследований, осмотр местности, сооружения. При необходимости дополнительно выполняется небольшой объем инженерно-геологических исследований. Заключение должно вскрыть причины деформаций и наметить пути их устранения.

Инженерно-геологическая экспертиза проводится, главным образом, по проектам крупных сооружений. Основой для экспертизы является наличие спорных и разноречивых оценок природных условий (в процессе изысканий) или аварий сооружений (в процессе их эксплуатации).

Экспертиза силами квалифицированных специалистов устанавливает:

правильность приемов исследований;
достаточность объемов работ;
правомерность выводов и рекомендаций;
причины аварий и т. д.

По объему работы экспертиза бывает кратковременнаяидлительная.В первом случае вопрос решается практически сразу. Выводы излагаются в виде заключения. Во втором случае экспертиза кроме изучения имеющихся материалов требует выполнения специальных работ по определенной программе с указанием сроков. По окончании работ выводы могут быть изложены в виде заключения или даже небольшого инженерно-геологического отчета.

Экспертиза должна давать ответ на поставленные вопросы, содержать необходимые конкретные рекомендации, обоснования и доказательства целесообразности предлагаемых инженерно-технических мероприятий.

Инженерно-геологическая съемка представляет собой комплексное изучение геологии, гидрогеологии, геоморфологии и других естественно-исторических условий района строительства. Эта ра- 438 бота дает возможность оценить территорию со строительной точки зрения.

Масштаб инженерно-геологической съемки определяется детальностью инженерно-геологических исследований и колеблется от 1:200 000 до 1:10 000 и крупнее. Основой для проведения съемки служит геологическая карта данной территории.

Геоморфологические исследования уточняют характер рельефа, его возраст и происхождение. При геологических работах определяют условия залегания пород, их мощность, возраст, тектонические особенности, степень выветрелости и т. д. Для этой цели изучают естественные обнажения, представляющие собой выходы на поверхность слоев горных пород на склонах гор, оврагов, речных долин. Для каждого слоя записывают наименование породы, окраску, состав, примеси, измеряют видимую мощность и элементы залегания. На карте указываются местонахождения обнажений. Наиболее характерные для данного района обнажения зарисовывают и фотографируют.

Районы, где наблюдается большое количество обнажений, называют открытыми,при отсутствии их —закрытыми.В закрытых районах геологическое строение изучают с помощью разведочных выработок (буровых скважин, шурфов и т. д.). Выработки документируются. Одновременно из них отбирают пробы образцов пород для лабораторных исследований.

При инженерно-геологической съемке изучают гидрогеологические условия для выяснения обводненности пород, глубины залегания подземных вод, их режима и химического состава; выявляют геологические явления и процессы (обвалы, осыпи, оползни, карст и т. д.), которые могут негативно отразиться на устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений, изучают опыт строительства на данной территории, определяют физико-механические свойства пород полевыми методами, а также в специальных полевых лабораториях.

В процессе инженерно-геологической съемки производят поиски месторождений естественных строительных материалов.

На основе полученных данных составляют инженерно-геологическую карту района строительства. Это дает возможность произвести инженерно-геологическое районирование территории и выделить участки, наиболее пригодные под строительство крупных объектов (промышленные предприятия, жилые микрорайоны И т. д.).

Аэрокосмические методы. Для ускорения сроков съемочных работ и повышения их качества используют аэрометоды, которые особенно эффективны в районах, труднодоступных для наземного изучения (заболоченные низменности, пустыни и т. д.). Широкое распространение в современных условиях получили методы космической съемки, для которых разработана специальная аппаратура, методики дешифрирования снимков, позволяющие получать высокоточную и достоверную геологическую информацию.

Буровые и горнопроходческие разведочные работы являются существенной частью инженерно-геологических и гидрогеологических полевых исследований. С помощью буровых скважин и горных выработок (шурфов, штолен и др.) (рис. 175) выясняют геологическое строение и гидрогеологические условия строительной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов и подземных вод, проводят опытные работы и стационарные наблюдения.

К главнейшим разведочным выработкам относят расчистки, канавы, штольни, шурфы и буровые скважины. При инженерно-геологических работах наиболее часто используют шурфы и буровые скважины.

Расчистки, канавы и штольни относят к горизонтальным выработкам. Их целесообразно применять на участках, сложенных крутопадающими слоями. При слабонаклонном и горизонтальном залегании слоев следует проходить шурфы и буровые скважины.

Расчистки— выработки, применяемые для снятия слоя рыхлого делювия или элювия с наклонных поверхностей естественных обнажений горных пород.

Канавы (траншеи)— узкие (до 0,8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью техники с целью обнажения коренных пород, лежащих под наносами.

Штольни —подземные горизонтальные выработки, закладываемые на склонах рельефа и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива. Стены штольни, как правило, крепятся, если их проходят в нескальных породах.

Шурфы— колодцеобразные вертикальные выработки прямоугольного (или квадратного) сечения. Шурф круглого сечения называют «дудкой». Проходку дудок легче механизировать, но по прямоугольным шурфам проще и точнее определить положение слоев в пространстве. Шурфы помогают детально изучать геологическое строение участка, производить отбор любых по размеру образцов с сохранением их структуры иприродной влажности. Недостатком является высокая стоимость и трудоемкость работ по отрывке шурфов, особенно в водонасыщенных породах. Следует отметить, что за последнее время появились специальные шурфокопательные машины, позволяющие проходить шурфы круглого сечения. Размер шурфов в плане зависит от их предполагаемой глубины. Чаще всего это 1×1 м;1×1,5м; 1,5 х 1,5 м и т. д. Диаметр дудок не превышает 1 м. Обычно глубина шурфа бывает 2—3 м, максимально до 4—5 м.

По мере проходки шурфа непрерывно ведут геологическую документацию — записывают данные о вскрываемых породах, условиях их залегания, появлении грунтовых вод; производят отбор образцов. По всем четырем стенкам и дну делают зарисовку и составляют развертку шурфа (рис. 176). Это позволяет более точно определить мощность слоев и элементы их залегания в пространстве.

По окончании разведочных работ шурфы тщательно засыпают, грунт утрамбовывают, а поверхность земли выравнивают.

Буровые скважиныпредставляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье, стенки и забой (рис. 177).

Бурение является одним из главнейших видов разведочных работ, применяется в основном для исследования горизонтальных или пологопадающих пластов. С помощью бурения выясняют состав, свойства, состояние грунтов, условия их залегания. Вся эта

работа основывается на исследовании образцов пород, которые непрерывно извлекаются из скважины по мере ее углубления в процессе бурения. В зависимости от способа бурения и состава пород образцы могут быть ненарушенной или нарушенной структуры. Образцы ненарушенной структуры получили название керш.

К преимуществам бурения относят: скорость выполнения скважин, возможность достижения больших глубин, высокую механизацию производства работ, мобильность буровых установок. На рис. 178 показана буровая установка, смонтированная на автомобиле. Бурение имеет свои недостатки: малый диаметр скважин не позволяет производить непосредственный осмотр стенок, размер образцов ограничивается диаметром скважины, по одной скважине нельзя определить элементы залегания слоев.

Диаметр скважин, используемых в практике инженерно-геологических исследований, обычно находится в пределах 100—150 мм. При отборе образцов на лабораторные испытания скважины следует бурить диаметром не менее 100мм. Глубина скважин определяется задачами строительства и может составлять десятки метров; при гидротехническом строительстве достигает сотен метров, при поисках нефти и газа — нескольких километров.

При инженерно-геологических исследованиях применяют такие виды бурения, которые позволяют получать образцы пород.

Проходка скважин в слабых и водонасыщенных породах бывает затруднена вследствие обваливания и оплывания стенок. Для их крепления применяют стальные обсадные трубы, которые опускают в скважины ипродолжают бурение.

По мере проходки буровой скважины оформляется ее геологическая документация в виде геолого-литологической колонки, на которой видно, как залегают слои, их мощность, литологический тип, глубина залегания уровня грунтовых вод, места отбора образцов пород в виде керна, возраст пород в индексах (рис. 179). Буровые колонки составляют в масштабе 1:100—1:500. После завершения бурения скважина засыпается.

чем через каждые 0,5—1,0 м. Наиболее детально опробуется слой, который будет несущим основанием сооружений. Из всех образцов, полученных при инженерно-геологических исследованиях, 5—10 % отбирают для последующих лабораторных анализов.

Для инженерно-геологических работ обязателен отбор монолитов,т. е. образцов с сохранением их структуры. Особенно это важно при отборе образцов из слоев связных дисперсных пород (глины, суглинки), в которых кроме структуры необходимо сохранить природную влажность. В шурфах и обнажениях отбирают монолиты в форме, близкой к кубу, с размерами от

х 10х 10 см до 30 х 30 х 30 см. Из буровых скважин с помощью грунтоносов отбирают цилиндрические монолиты высотой 20—30 мм. Монолиты немедленно парафинируют для сохранения их естественной влажности, т. е. обматывают слоем марли, пропитанной парафиногудронной смесью, подогретой до 60—65 °С. Монолиты предохраняют от сотрясения и промерзания и хранят обычно не более 1,5 месяцев.

Помимо монолитов, отбирают образцы нарушенной структуры и образцы рыхлых пород. Вес каждой такой пробы составляет до 0,5 кг.

Пробы подземной воды берут из каждого водоносного горизонта в количестве от 0,5 до 2 л. Количество отбираемой пробы зависит от вида химического анализа (полный или сокращенный) и степени минерализации воды. Вода набирается в чистую специальную емкость и тщательно закупоривается.

Геофизические методы исследования обычно сопутствуют разведочным работам и в ряде случаев позволяют значительно сократить объем шурфования и бурения. В большинстве случаев они применяются параллельно с другими исследованиями. С их помощью с определенной степенью достоверности можно изучать физические и химические свойства пород и подземных вод, условия залегания, движение подземных вод, физико-геологические и инженерно-геологические явления и процессы.

В практике инженерно-геофизических изысканий основное место занимают сейсмометрия и электрометрия.

Сейсмические методыоснованы на различии в скоростях распространения упругих колебаний, возникающих как от естественных причин, так и от специально проводимых взрывов. В последнее время в инженерно-геологических работах используют разнообразные, в том числе одноканальные, микросейсмические установки. С их помощью можно установить глубину залегания скальных пород под наносами, выявить дно речных долин, карстовые полости, уровень грунтовых вод, мощность талых пород в 444 вечной мерзлоте и т. д. В сложных сейсмических и в городских условиях этот метод недостаточно точен.

Электроразведкаоснована на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Каждые породы, в том числе сухие и насыщенные водой, характеризуются своим удельным электрическим сопротивлением. Чем больше разнятся эти удельные сопротивления между собой, тем точнее результаты электроразведки для данной строительной площадки.

Наибольшее применение при инженерно-геологических исследованиях нашли электропрофилирование и вертикальное электрозондирование.

При электропрофилированиина исследуемом участке погружают в грунт серию электродов по намеченным створам и на каждом из них измеряют сопротивление пород путем перемещения прибора с фиксированным положением электродов (рис. 180). Это дает сведения об изменении на участке удельного сопротивления, что может быть связано, в частности, с наличием пустот карстового происхождения.

Вертикальное электрическое зондирование(ВЭЗ) позволяет определять глубину залегания коренных пород и уровень подземных вод, дна речных долин, выделять слои различного литологического состава, в том числе водопроницаемые и водоупорные пласты и т. д. Сущность этого метода заключается в том, что по мере увеличения расстояния между питающими электродамиАиБ (рис. 181) линии токов перемещаются в глубину. Глубина электрического зондирования зависит от расстояния между точкамиАиБ и составляет в среднем^х/_ъ(или%)этого расстояния. Измеряя силу тока между питающими электродамиАиБи разность потенциалов между приемными электродамиВиГ,можно найти значения электрического сопротивления пород. По этим данным, например, можно уже построить геологический разрез. На рис. 182 показана кривая ВЭЗ в сопоставлении с данными бурения. Рисунок показывает, что ВЭЗ четко определяет геологическое строение данной толщи пород.

Геологические карты и разрезы. После окончания работ по инженерно-геологической съемке и проходке буровых скважин и горно-проходческих выработок создаются геологические карты и разрезы, которые являются важнейшей и обязательной геологической документацией при решении вопросов строительства.

Карты составляются в основном для больших площадей, где намечается крупное строительство. Разрезы создаются во всех без исключения случаях строительства.

Геологические картыпредставляют собой проекцию геологических структур на горизонтальную плоскость. По этим картам можно судить о площади распространения тех или иных пород, условиях их залегания, дислокациях и т. д.

При построении геологических карт используют как базовую информацию топографические карты соответствующего масштаба. 446

Все карты подразделяют на карты коренных пород и четвертичных отложений (рис. 183).

Рис. 183. Геологические карты:

I — четвертичных отложений; II — коренных пород; П — поверхность земли

Четвертичные отложения покрывают поверхность земли почти сплошным чехлом, скрывая от глаз человека коренные породы, или, иначе говоря, породы дочетвертичнош возраста. Накартах четвертичных отложенийпринято показывать расположение в плане пород различного происхождения (речные, ледниковые и т. п.) и литологического состава, расположенных на поверхности земли (рис. 183, линияI).

Карты коренных породпоказывают горные породы (характер залегания, литологический состав и т. д.), которые располагаются под четвертичными отложениями и скрыты от прямого наблюдения (рис. 183, линияII).

Среди геологических карт коренных пород выделяют несколько видов: стратиграфические, литологические и литолого-стратиг- рафические. Кроме того, для различных целей составляют карты специального назначения, среди которых основное место занимают инженерно-геологические, гидрогеологические и карты строительных материалов.

Стратиграфическая картапоказывает границы распространения пород различного возраста. Породы одного и того же возраста на карте обозначают условными буквенными индексами и окрашивают одним цветом. Так, породы юрского периода — синим, мелового — зеленым и т. п. Стратиграфическая карта обычно сопровождается стратиграфической колонкой, которая отражает порядок напластования пород по их возрасту.

Литологическая картаотражает состав пород. Каждую породу обозначают типовым условным знаком (рис. 184). В практике геологических исследований для строительства чаще составляют литолого-стратиграфические карты, на которых показаны возраст и состав пород.

Инженерно-геологические карты —это сведения о важнейших инженерно-геологических факторах в пределах изучаемой территории. Каждая инженерно-геологическая карта — понятие собирательное и состоит из собственно карты, условных обозначений, геологических разрезов и пояснительной записки.

Для составления инженерно-геологических карт используют карты топографические, геологические всех видов, гидрогеологических исследований, свойств породы и т. д.

Инженерно-геологические карты бывают трех видов: 1) инженерно-геологических условий,2) инженерно-геологического районирования и 3) инженерно-геологические карты специального назначения.

Карта инженерно-геологических условийсодержит информацию с расчетом на удовлетворение всех видов наземного строительства. Ее используют для общей оценки природных условий местности, где будет осуществлено строительство.

Карта инженерно-геологического районированияотражает разделение территории на части (регионы, области, районы и т. д.) в зависимости от общности их инженерно-геологических условий.

Карты специального назначениясоставляют применительно к конкретным видам строительства или сооружения. Они содержат оценку инженерно-геологических условий территории строительства и прогноз инженерно-геологических явлений (рис. 185).

Масштабы инженерно-геологических карт находятся в зависимости от их назначения и детальности содержания:

общие обзорные (или схематические) карты мелкого масштаба (от 1:500 ООО и мельче) отражают общие закономерности формирования и распространения инженерно-геологических условий на больших территориях;
карты среднего масштаба (от 1:200 ООО до 1:100 000) предназначены для обоснования проектирования строительства населенных пунктов, промышленных предприятий, отдельных гидротехнических сооружений и т. д.;
детальные крупномасштабные карты (от 1:10000и крупнее) используют для обоснования проектирования при размещении конкретных объектов промышленного строительства, при застройке городских территорий и т. д.

Геологические разрезыпредставляют собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость и являются важным дополнением геологических карт. Они позволяют выявить геологическое строение местности на глубине.

На геологическом разрезе показывают возраст, состав, мощность, условия залегания пород, гидрогеологические условия. В тех случаях, когда разрез отражает физико-геологические явления и свойства пород, его называют инженерно-геологическим разрезом.

Разрезы строятся по геологической карте или по данным разведочных выработок (шурфов, буровых скважин). Вертикальный масштаб разрезов обычно принимается в 10и более раз крупнее горизонтального.

В качестве примера покажем порядок построения разреза по разведочным выработкам. Вначале закладывают линию разреза (рис. 186, а).Ее располагают так, чтобы можно было получить наиболее полное представление о геологическом строении территории с учетом размещения будущего сооружения или его отдельных частей, а в городских районах — в зависимости от наличия свободной от застройки площади. Линия разреза может быть прямой и ломаной.

По выбранной линии разреза строят топографический профиль поверхности земли (рис. 186, б).На профиль переносят точки, отражающие места заложения буровых скважин. Дальнейшее построение разреза осуществляют перенесением на профиль всех геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических данных (рис. 186,в).Каждый разрез оформляется соответствующим образом — указывается масштаб, наносятся стратиграфические индексы, даются условные обозначения пород, подземных вод,физико-геологических явлений и т. д.

Кроме линейных разрезов при необходимости для отдельных участков строят блок-диаграммы из нескольких взаимопересека- ющихся линейных разрезов, что позволяет получить не только плоское, но и объемное изображение геологии участка.

Геологические разрезы имеют важное значение при общей инженерно-геологической оценке районов строительства и отдельных их участков, выборе слоев в качестве несущих оснований, изучении режима фунтовых вод и т. д. Любая инженерно-геологическая работа должна заканчиваться построением геологического разреза.

Выделение инженерно-геологических элементов на территориях строительных площадок. Инженерно-геологический элемент(ИГЭ) — это часть массива пород (слой, часть слоя и т. д.), практически однородная по возрасту, литологическому составу, показателям состояния и физико-механическим свойствам. Последнее является определяющим при выделении элемента. Объем инженерно-геологического элемента зависит от того, какой показатель физико-механических свойств пород положен в основу его выделения в процессе инженерно-геологических исследований. Выбор определяющего показателя тесно связан с инженерно-геологическими особенностями строительного участка, видом строительства и характером объекта.

Выделение инженерно-геологических элементов позволяет целенаправленно размещать здания (сооружения) на территории, выделенной под строительство, и дает возможность решать вопрос выбора модели работы основания фундаментов.

studfile.net

Что входит в инженерно-геологические изыскания для строительства?

Геологические изыскания для строительства, инженерно-геологические изыскания для строительства

Инженерно-геологические изыскания – комплекс работ по исследованию геологических условий площадки, на которой будет производиться строительство. В рамках исследований изучается рельеф, особенности и характеристики грунтов и подземных вод, анализируются, оцениваются и прогнозируются изменения геологической среды. В результате выполнения инженерно-геологических изыскательских появляется информация о наличии опасных геологических факторов (подтопление, оползневые и карстовые процессы, просадка грунта и пр.). Это, в свою очередь, дает возможность разработать рекомендации для принятия мер по ослаблению или предотвращению развития геологических процессов, способных привести к повреждению или разрушению объекта.

Комплекс услуг по инженерно-геологическим изысканиям для строительства

Объем работ при выполнении инженерно-геологических изысканий включает:

Сбор и анализ материалов о геологических изысканиях из архивов;
Бурение (проходака) разведочных геологических скважин;
Обтор проб грунта и грунтовых вод;
Производство полевых испытаний грунтов;
Исследования в лаборатории химических и физико-механических свойств грунтов и грунтовых вод;
Исследование геологическошл строения и гидрогеологических условий участка;
Выявление опасных геологических процессов и оценка влияния на будущее строение;
Составление технического отчета.

Этапы инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические (изыскательские) работы производятся в три этапа:

Подготовительный – изучают материалы по участку из архивов и фондов;
Полевой – отбор проб, полевые исследования, изучение грунтовых вод и т.п.;
Камеральный – обработка полученных материалов, составление отчета, разработка изысканий.

Геологические и геодезические изыскания для строительства

Заказать

Итогом инженерно-геологических изысканий является инженерно-геологический отчет, который передается Заказчику или проектной организации для расчета фундамента и сдачи проектной документации в государственную или коммерческую экспертизу. Таким образом, без инженерно-геологического отчета получить разрешение на строительство коммерческого или частного объекта площадью более 1500 квадратных метров или этажнойстью более трех невозможно.

Инженерно-геологические изыскания от организации «ГеоКомпани»

«ГеоКомпани» предоставляет полный спектр услуг по выполнения инженерно-геологических изысканий в Москве и Московской области. Мы располагаем всем необходимым оборудованием для быстрого и качественного проведения работ, а наши сотрудники обладают богатым опытом в изысканиях. Наши преимущества:

Доступные цены;
Высокое качество;
Короткие сроки выполнения работ и подготовки технического отчета;
Современное оборудование;
Профессиональный подход.

geocompani.ru

Глава 34 инженерно-геологические изыскания для строительства зданий и сооружений

Общие положения. Инженерно-геологические изысканияявляются начальным этапом строительства любого объекта и находятся в полной зависимости от вида объекта (промышленное предприятие, жилой дом, автомобильная дорога и т. д.). Поэтому изыскания под каждый вид объекта имеют свою специфику, свои особенности, но все изыскания имеют нечто общее, некоторый стандарт.

Результаты инженерно-геологических исследований в виде отчетапоступают в строительную проектную организацию. Отчеты должны содержать для инженера-проектировщика материалы по основным позициям результатов инженерно-геологических изысканий:

оценку в целом пригодности площадки для строительства данного объекта;
геологический материал, позволяющий решать все вопросы по основаниям и фундаментам;
оценку грунтового основания на восприимчивость возможных динамических воздействий от объекта;
наличие геологических процессов и их влияние на устойчивость будущего объекта;
полную характеристику по подземным водам;
все сведения по грунтам, как для выбора несущего основания, так и для производства земляных работ;
сведения по влиянию будущего объекта на природную среду.

Проектирование крупных объектов осуществляется по стадиям:технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи. Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадиям проектных работ, за исключением стадии ТЭО, где геологические работы получили название рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий. Следует отметить, что в практике строительства последовательность стадий проектирования не всегда соблюдается. Проектирование крупных объектов может быть проведено в две стадии, проектирование жилого дома — в одну стадию. В соответствии с этими стадиями проводятся инженерно-геологические изыскания со своими инженерно-геологическими отчетами.

На ранних стадиях проектирования инженерно-геологические изыскания охватывают обширные площади, применяются не 456 очень точные, но сравнительно простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним Стадиям площади изысканий сужаются и применяются более сложные и точные методы геологических работ.

На выделенной под строительство площадке на каждом отдельном этапе инженерно-геологические изыскания выполняют в определенной последовательности:

собирают общие сведения по территории из литературных публикаций и архивных материалов изыскательских организаций; сведения о климате, рельефе, речной сети, населении и т. д.;
инженеры-проектировщики совместно с инженером-геоло- гом производят осмотр строительной площадки; определяют степень ее застройки, осматривают ранее построенные здания (сооружения), дорожную сеть, рельеф, растительность и т.д.; в целом определяют пригодность участка под застройку и вырабатывают техническое задание на изыскания;
выполняют инженерно-геологические изыскания; в полевых условиях изучают геологическое строение площадки, гидрогеологию, геологические процессы, при необходимости на грунтах ставят опытные работы; отобранные пробы фунтов и подземных вод изучают в лабораториях;
по окончанию полевых и лабораторных работ в камеральный период составляют инженерно-геологический отчет, который защищают в проектной организации, после чего он становится определяющим документом и используется для проектирования объекта.

Ниже приводится краткое содержание инженерно-геологических изысканий, которые выполняются под различные строительные объекты.

Инженерно-геологические изыскания для строительства промышленных сооружений. Проектирование промышленных сооружений чаще всего выполняют в две стадии. Сначала разрабатывают проектное задание, а на его основе в последующем — технический проект и рабочие чертежи. По сложным объектам могут производиться дополнительные изыскания, необходимые для доработки и уточнения ранее выполненных изысканий. Иногда по отдельным несложным объектам исследования могут выполняться одновременно для проектного задания и рабочих чертежей.

Каждому этапу проектирования предшествуют свои инженерно-геологические изыскания: проектному заданию — предварительные, рабочим чертежам — детальные.

Промышленное предприятие представляет собой сложный комплекс различных зданий и сооружений. Поэтому параллельно с изысканиями и проектированием основного сооружения вы

полняют аналогичные работы по линиям связи, ЛЭП, магистральным трубопроводам, подъездным и внутризаводским путям автомобильных, железных и канатных дорог, по сооружениям водоснабжения, удалению отходов, канализации и т. д.

Предварительные изыскания.В тех случаях, когда это необходимо, вначале выполняют инженерно-геологические работы на уровне технико-экономического доклада (ТЭД). Инженерно-геологические изыскания в последнее время выполняют на стадии выбора инвестора. Основная цель — выбор строительной площадки. Далее работы проводят по изучению выбранной площадки. В тех случаях, когда площадка задана, инженерно-геологические исследования начинают непосредственно на этой площадке. На этом этапе осуществляют работу с целью общей инженерно-геологической оценки выбранной площадки. В состав исследований входят: инженерно-геологическая съемка; проходка разведочных выработок и геофизические работы; полевые опыты, работы по фунтам и подземным водам; лабораторные исследования и камеральные работы с составлением инженерно-геологического отчета.

Во многих случаях площадки характеризуются сложными, специфическими условиями. Это требует проведения дополнительных работ, состав и содержание которых зависят от особенностей условий площадок. К таким условиям относят районы сейсмические, заболоченные, техногенно зафязненные, карстовые, оползневые, а также площадки с вечномерзлыми породами, лессовыми просадочными отложениями и участки, сложенные насыпными и намывными фунтами.

Все материалы работ обобщают и представляют в виде инженерно-геологического отчета с приложениями обзорной карты района строительства масштаба 1:25 000—1:100 000 с указанием фаниц изучаемой площадки, инженерно-геологической карты и разрезов, колонок разведочных выработок, таблиц показателей пород и подземных вод, фафиков наблюдений, фотофафий природных условий. Отчет дает общую инженерно-геологическую оценку площадки с учетом особенностей проектируемых зданий и сооружений.

Детальные изыскания.Эти изыскания чаще всего выполняют применительно к объединенной стадии проектирования — технический проект и рабочие чертежи. Их целью является детализация и уточнение инженерно-геологических данных, полученных на стадии проектного задания (предварительных исследований) для каждого здания и сооружения. Для проектирования второстепенных объектов бывает достаточно материалов предварительных исследований. В целях уточнения иногда дополнительно проходят одну-две буровые скважины.

На этой стадии основным являются разведочные выработки и опытные работы. Разведочные выработки располагают в зависимости от размещения фундаментов — по периметру или по осям здания. Количество выработок зависит от ряда факторов, в том числе от этажности здания и сложности геологического строения площадки. Ориентировочное расстояние между выработками дано в табл. 38.

Таблица 38

Ориентировочные расстояния между выработками, м

Сооружение	Геологические условия
Сооружение	простые	средние	сложные
Одноэтажное	60	30	7-15
Многоэтажное	30	15	7

Глубина разведочных выработок зависит от особенностей и сложности геологического строения. При небольшой глубине залегания скальных пород выработки должны быть на 0,5—1 м врезаны в эти породы. В случае если строительная площадка сложена более или менее однородной толщей достаточно прочных пород (глины, суглинки и т. д.), глубина выработок принимается равной полуторной-двойной ширине фундаментов, но не менее 6—8м. При более сложных условиях их глубина доводится до 20—25 м и более.

На участках распространения (водонасыщенных песков, илов и т. д.) скважины должны достигнуть их и на 2—3 м войти в породы, которые могут служить надежным основанием. Ориентировочные глубины скважин приведены в табл. 39.

Таблица 39

Ориентировочные глубины скважин, м

Ширина здания, мм	Количество этажей
Ширина здания, мм	1	2	3	4
30	3	6	10	16
120	4	10	14	24

Полевые опытные инженерно-геологические работыпроизводят только под наиболее ответственные сооружения. Их целью является уточнение прочностных и деформативных показателей фунтов в пределах контура здания. Опытные гидрогеологические работы выполняют для получения окончательных данных для расчетов дренажных сооружений, определения притоков воды в котлованы и др.

По окончанию изысканий этого этапа составляется инженерно-геологический отчет, дающий исчерпывающие данные по грунтам оснований отдельных зданий и сооружений и агрессивности грунтовых вод. В отчете приводятся также рекомендации по проведению мероприятий, обеспечивающих защиту фундаментов, подземных сооружений и перечень прочих инженерных мероприятий, обеспечивающих устойчивость зданий и сооружений в период их строительства и эксплуатации.

Инженерно-геологические изыскания для градостроительных работ. Проектирование городского и поселкового строительства осуществляется стадийно. В настоящее время оно складывается из проектов: планировки и плана размещения первоочередного строительства; детальной планировки и проекта застройки.

Соответственно этому инженерно-геологические исследования проводят также по стадиям, применительно к каждому виду проектирования.

Исследования для проекта планировки и плана размещения первоочередного строительства.Инженерно-геологические исследования для проекта планировки городов (поселков) должны дать оценку значительной территории с точки зрения возможности использования ее для строительства. Геологические работы проводят в сочетании с другими исследованиями и проектными проработками; экономическими, климатическими, гидрогеологическими, экологическими, санитарно-гигиеническими и т. д.

По изучаемой территории должны быть получены сведения о рельефе, гидрологии, климате, почвах, растительности, геологическом строении, гидрогеологии, природных геологических явлениях и инженерно-геологических процессах (оползнях, карсте, просадках, сейсмике и т. д.), составе и свойствах грунтов.

Инженерно-геологические изыскания проводят в три периода: подготовительный, полевой и камеральный. Инженерно-геологический отчет служит основанием для составления проекта планировки и плана размещения первоочередного городского и поселкового строительства.

Исследования для проекта детальной планировки.Проект детальной планировки существующего города (поселка) включает в себя архитектурно-планировочную и техническую организацию районов застройки первой очереди, устанавливает последовательность застройки, решает вопросы благоустройства, содержит проекты детальной планировки и застройки отдельных городских районов.

Основой инженерно-геологических исследований для проекта детальной планировки являются материалы, полученные при изысканиях для проекта планировки. Аналогичны состав и со- 460 держание работ и их последовательность (подготовительные работы, полевой период, камеральная обработка материалов).

На этой стадии проводят более детальное изучение геологической обстановки местности и свойств грунтов. Для этого закладывают дополнительные буровые скважины по створам вдоль новых или реконструируемых улиц, в местах специальных сооружений. Глубина скважин под сооружением в большинстве случаев достигает 8—10 м. При наличии слабых пород закладываются шурфы с отбором 2—3 образцов для проведения полного комплекса лабораторных исследований.

Исследования для проекта застройки.Проект застройки в пределах существующего города предусматривает строительство отдельных жилых домов (микрорайонов), кварталов, улиц и площадей. Проектирование проводят в две стадии — проектного задания и рабочих чертежей. Перед каждой стадией выполняют инженерно-геологические работы.

Изыскания для проектного задания освещают геологические и гидрогеологические условия всей изучаемой площадки, характеризуют инженерно-геологические свойства грунтов. В случае если для данной площадки ранее проводились изыскания для проекта планировки и проекта детальной планировки, то этих материалов вполне достаточно, чтобы не проводить новых исследований на стадии проектного задания застройки. При отсутствии каких-либо инженерно-геологических исследований изыскания проводят в составе и объеме, как это было показано выше для проекта планировки и проекта детальной планировки.

На стадии рабочих чертежей инженерно-геологические материалы могут быть оформлены в одном отчете.

При составлении рабочих чертежей возможны случаи назначения дополнительных исследований. Это связано, главным образом, с изменениями в размещении зданий или проверкой имеющихся геологических материалов.

Инженерно-геологические изыскания для отдельных зданий.Инженерно-геологические работы под застройку отдельных зданий проводят, как правило, одновременно для проектного задания и рабочих чертежей, т. е. фактически в одну стадию. Изучению подвергается ограниченная площадка. Объем проводимых на ней работ зависит от сложности инженерно-геологических условий, которые подразделяют на три категории:

категория — участки с простыми геологическими условиями; слои залегают горизонтально; несущая способность грунтов не вызывает сомнения; грунтовые воды под фундаментами залегают ниже активной зоны; мощность насыпных грунтов не превышает 2м;
категория — участки средней геологической сложности; толща сложена из 4—5 литологических различных слоев в виде складок; грунтовые воды залегают в пределах активной зоны; мощность насыпных грунтов составляет 3—4 м;
категория — участки геологически сложные; расположены в пределах пересеченного рельефа; толща многослойная; залегание слоев складчатое; нарушенное; грунтовые воды залегают выше подошвы фундаментов; активная зона содержит грунты типа ила, торфа; мощность насыпных грунтов превышает 4 м; на участке развиты природные геологические процессы и явления.

Инженерно-геологические работы выполняют в обычном порядке. Отличие работ заключается только в том, что на площадках будущих высотных зданий (более 9 этажей) обязательно проводится изучение грунтов опытными нагрузками. Выполненные работы представляют в виде заключения об инженерно-геологических условиях площадки. При написании заключения большое внимание уделяют и обобщению опыта строительства эксплуатации зданий на соседних участках в сходных геологических условиях.

Инженерно-геологические изысканияв связи с надстройкой зданий, реконструкцией, перепрофилированием, изменением этажности зданий. В этом случае инженерно-геологические работы проводят для разработки проектов частичной или полной реконструкции зданий. Такие работы часто выполняют для районов городов со старой плотной застройкой в связи с увеличением этажности зданий или освоением подземных пространств.

Все работы проводят в один этап, не разделяя их на стадии проектного задания и рабочих чертежей. Строители изучают конструкцию здания с целью выявления возможности надстройки дополнительных этажей, а инженеры-геологи занимаются изучением грунтов оснований с целью создания новой подземной части здания. Если сохранился проект здания и материалы прежних инженерно-геологических изысканий, то объем работ может быть минимальным, хотя это достаточно редкие случаи. Всегда необходимо отобрать монолиты грунта для лабораторных анализов и проверить состояние здания. Если эти материалы не сохранились, то необходимо выполнить полный объем инженерно-геологических работ.

В состав полного объема инженерно-геологических исследований входит изучение геологических и гидрогеологических материалов по данной территории или для соседних участков, изучение геолого-литологического строения площадки, грунтовых вод, инженерно-геологических процессов и природных геологических явлений. С помощью шурфов определяют глубину заложения и 462

состояние фундаментов, стен подвалов, гидроизоляции, конструкцию дренажей и т. д.

Для решения всех геологических вопросов используют разведочные выработки. Количество выработок и их глубину устанавливают в зависимости от размеров здания, а также сложности геологического строения участка. Размер здания оценивают числом секций (секция — часть здания длиной не более 30 м). При 1 — 2 секциях бурят 4 скважины, при 3 — 4 — (4—6) скважин, более 4 — 8скважин. Число шурфов устанавливают также количеством секций: 1 секция — 3 шурфа; 2 секции — 5; 3 — 4 секции — 7; более 4 секций — 10 шурфов. Указанное количество выработок может быть уменьшено для участков с простым геологическим строением. Глубину скважиныhопределяют по формуле

Л = £Л! +КВ + с,

где hi— глубина заложения фундамента, м;К— глубина активной зоны основания, м;В— максимальная ширина подошвы фундамента, м;с— постоянная величина, равная для зданий до трех этажей —2м, свыше трех этажей — 3 м.

Буровые скважины располагают вокруг здания, а шурфы по характерным его сечениям — около фундаментов. Глубина шурфов должна быть ниже подошвы фундаментов (рис. 189). Монолиты отбирают с глубины заложения фундаментов и ниже через каждые 0,5 м проходки и в зависимости от смены слоя грунта — до нижней границы активной зоны основания.

г^-1

При оценке грунтов как основания следует помнить, что под воздействием веса здания грунты уже в какой-то мере уплотнены и приобрели повышенную несущую способность. Такое состояние грунты приобретают для песков примерно через1год после окончания строительства, для супесей и суглинков — через 1,5—2 года и для глин — через 2—3 года. Вывод о том, что грунты уже имеют повышенную несущую способность, получают на основе сравнения характеристик образцов грунтов, взятых под подошвой фундаментов и вне контура здания.

Рис. 189. Расположение шурфа по отношению к фундаменту при проведении инженерно-геологического обследования:

1— шурф;2 —фундамент;3— место отбора монолита грунта

Удовлетворительное состояние здания и необходимая уплотненность грунтов позволяют произвести надстройку здания без уширения существующих фундаментов. Это значит, что на грунты основания можно допустить увеличение давления по отношению к фактическому на 25—35 %, а при особо благоприятных условиях даже на 45—50 %.

Все исследования, выполненные в связи с надстройкой здания, оформляют в виде инженерно-геологического заключения. Освоение подземного пространства под зданием требует большого внимания и во многом излагается ниже.

Инженерно-геологические изыскания для строительства подземных сооружений. К числу подземных сооружений, возводимых с поверхности, а затем перекрытых относят подземные резервуары, очистные канализационные сооружения, станции перекачки, а также различные объекты специального назначения. В последние годы в городском строительстве стали создавать подземные сооружения «горными» способами, что очень специфично.

Особенностью указанных «обычных» подземных сооружений является большое заглубление. Их фундаменты передают на грунт оснований небольшие давления, которые иногда даже меньше, чем давление от собственного веса грунта, вынутого при отрывке котлована. В связи с этим при лабораторных исследованиях вопрос прочности грунтов не является главным. Значительно большее значение имеет устойчивость грунтов в откосах котлованов, особенно при наличии подземных вод, а также боковое давление грунтов на сооружение после осуществления засыпки пространств между стенками сооружений и откосами котлованов.

Все необходимые данные о геолого-литологическом строении участков, предназначенных под застройку, гидрогеологии, инженерно-геологических процессах дают буровые скважины. Глубина скважин определяется условием — забой скважины должен находиться на 5—6 м ниже проектируемого основания подземных сооружений. В том случае когда в этих пределах могут быть встречены неустойчивые породы, скважину углубляют до нижележащих устойчивых пород. Из скважины извлекают монолиты грунтов для лабораторных исследований, среди которых наибольшее значение имеют данные о сопротивлении грунтов сдвигу.

Большая глубина заложения сооружения в большинстве случаев приводит к контакту с подземными водами, поэтому изучают режим, состав и агрессивность подземных вод. Одновременно решаются вопросы водоотлива, если подземные воды препятствуют производству работ, а также конструкции дренажей на период эксплуатации сооружений. Результаты исследований оформляют в виде обычного инженерно-геологического отчета. Все эти работы 464 резко усложняются при создании новой подземной части уже существующего здания. Здесь необходимо разрабатывать специальную программу изысканий с привлечением методов «горной инженерии».

Инженерно-геологические изыскания для гидротехнического строительства (плотины, водохранилища и др.) являются наиболее сложными из всех видов изысканий под строительные объекты.

Состав и объем инженерно-геологических изысканий определяется тремя основными факторами:

характером проектируемого сооружения;
стадией проектирования;
сложностью геологических условий района строительства.

По своему характеру гидротехнические сооружения разнообразны. Для целей гидроэнергетики и водоснабжения гидротехнические сооружения могут быть крупными и сложными объектами, в виде плотин, перекрывающих мощные реки, например Цимлянская плотина на р. Дон, и сравнительно малыми и простыми сооружениями в виде невысоких (менее 10м) земляных плотин с небольшими чашами водохранилищ. Последние наиболее часто встречаются в сельских местностях, при поселковом строительстве, при решении вопросов обеспечения водой отдельных промышленных объектов.

В основе изыскательских работ для гидротехнического строительства лежит их стадийность. Для наиболее простых сооружений, например низкой земляной плотины и маленького водохранилища, возможно одностадийное проектирование с составлением техно-рабочего проекта. Для сложных сооружений предусматриваются несколько стадий проектирования.

Большое влияние на инженерно-геологические изыскания оказывает сложность геологического строения. Условия могут быть простые, сложные и весьма сложные. При простых геологических условиях объект строится на естественном основании, нафузки на грунты не ограничиваются. Сложные условия требуют улучшения свойств фунтов и офаничения нафузок. Весьма сложные геологические условия свойственны горным и сейсмическим районам, участкам развития карста, многолетней мерзлоты. Строительство в таких районах требует проведения сложных мероприятий по улучшению состояния и свойств фунтов, принятия специальных конструктивных решений.

В комплекс инженерно-геологических изысканий на всех стадиях работ входят инженерно-геологическая съемка и разведочные работы. Это позволяет решать общие геологические вопросы строения местности (долины реки, участка балки, оврага и т. д.). На более поздних этапах изысканий на первом месте стоят работы по изучению характеристик и свойств грунтов, а также анализ гидрогеологических условий района (участка). При крупном гидротехническом строительстве возможно проведение опытных работ (по фильтрации, определению несущей способности грунтов и т. д.) и опытного строительства (опытный намыв дамб, опытные дренажи и т. д.).

При изысканиях под гидротехнические объекты важнейшее значение имеют работы по гидрогеологии. В районе плотины изучаются условия фильтрации. Особое внимание уделяется полевым работам (опытные откачки, нагнетания, наливы) и наблюдениям за режимом подземных вод. При оценке потерь воды из водохранилища кроме фильтрации следует учитывать возможность ее ухода через расположенные вблизи депрессии рельефа, подземные выработки, карстовые пустоты, трещины скальных массивов. Определяются возможность выщелачивания и механической суффозии фунтов; выходы напорных вод; вероятность развития оползней на склонах и в местах примыкания плотины к берегам; характер подтопления окружающей водохранилище территории, особенно населенных пунктов и промышленных объектов. Особое внимание должно уделяться изменению геологических и гидрогеологических, климатических, геоэкологических условий в зоне затопления водохранилищ.

Во всех случаях инженерно-геологических работ для проектирования гидротехнических сооружений производят поиск и разведку строительных материалов. Подсчет запасов выполняют из расчета превышения потребностей в 2—3 раза. В основном ведут поиски материала для отсыпки тела плотин. В период эксплуатации земляных плотин и водохранилищ важное значение имеют наблюдения за поведением фунтового тела плотины (осадки, сдвиги).

Необходимо отметить, что наибольшую сложность представляет собой строительство плотин и водохранилищ в районах многолетней мерзлоты и развития карста. Инженерно-геологические изыскания в этих случаях имеют ряд специфических особенностей. В районах многолетней мерзлоты производят мерзлотную съемку, замеры температур фунтов, специальные определения свойств и водопроницаемости фунтов. В процессе изучения карстовых районов устанавливают распросфанение и происхождение карстовых форм, закономерности развития, условия растворения фунтов фильфационным потоком и скорость этого процесса.

Инженерно-геологические изыскания для линейного строительства. Создание крупных промышленных сооружений, городов (поселков) всегда сопровождается сфоительством различных объектов линейного характера, которые могут быть наземными (железные и автомобильные дороги), подземными (нефте- и газопроводы), воздушными (линии электропередач, подвесные канатные дороги).466

Для каждого такого объекта характерны свои и вполне определенные особенности в проведении инженерно-геологических изысканий.

Одной из особенностей изысканий под линейное строительство является большая протяженность при малой ширине полосы изысканий. При изысканиях под такие объекты инженер-геолог практически сталкивается со всеми разделами инженерной геологии (общая геология, подземные воды, геодинамика поверхности земли и многое другое).

Инженерно-геологические изыскания для каждого вида линейных объектов выполняют по определенным нормативам, которые учитывают специфику объектов. Сопутствующие линейным объектам здания и сооружения проектируют в соответствии с документами для промышленно-гражданского строительства.

Как проводятся инженерно-геологические изыскания под линейные сооружения, в качестве примера покажем на строительстве трубопроводов.

Трубопроводы предназначаются для транспортировки различных жидкостей и газов. Большая протяженность, пересечение различных природных препятствий (горы, реки, болота и т. д.) заставляют проектировать трубопроводы подземные (в траншеях), подводные (на дне водоемов) и надземные (на опорах). По своей значимости трубопроводы разделяют на магистральные, ответвления и разводящую сеть.

Вдоль трубопроводов располагаются объекты обслуживания — насосные, водонапорные башни, резервуары, жилые дома и т. д. Инженерно-геологические работы под эти здания и сооружения проводят такие же, как для промышленного и городского строительства. При инженерно-геологических изысканиях исходят из того, что трубопроводы характеризуются незначительной удельной нагрузкой на грунты оснований (не более 0,02 МПа), но отличаются высокой чувствительностью к осевым перемещениям с повреждением стыковых соединений.

Для проектирования трубопроводов необходимо знать прочность грунтов оснований, характер грунта, который пойдет для засыпки траншей (или создания насыпей), рельеф местности, особенности строения речных долин и их эрозионную деятельность, глубину промерзания грунтов, сейсмичность, блуждающие электрические токи, наличие грунтовых вод и их агрессивность, характер берегов морей, озер и водохранилищ, а также процессы и природные геологические явления, которые могут отрицательно сказаться на устойчивости трубопроводов и затруднить работу по их укладке (оползни, карст, просадки, овраги, сели, осыпи и пр.).

Инженерно-геологические работы трасс трубопроводов проводят в две стадии: предварительные для обоснования проектного

задания и детальные для рабочих чертежей. Иногда при сложных объектах перед предварительными исследованиями проводят рекогносцировочные работы с целью технико-экономического обоснования целесообразности строительства и поиска инвестиций.

Предварительные инженерно-геологические работы выполняют с целью обоснования выбора варианта трассы трубопровода. Намечают ряд вариантов трасс. Каждую трассу изучают в полосе шириной до 500 м. Особое внимание обращают на наиболее неблагоприятные участки (оползни, карст и т. д.), коррозионную акгивность, агрессивность грунтовых вод, выявление блуждающих токов. На этом этапе работ большое значение имеет аэрогеологи- ческое обследование и аэрофотосъемка местности.

В инженерно-геологическом отчете дается сравнительная инженерно-геологическая характеристика всех вариантов трасс трубопроводов с представлением инженерно-геологических карт и разрезов. Рекомендуется наиболее благоприятный в инженерно-геологическом отношении вариант трассы.

Детальные инженерно-геологические работы производят на окончательно выбранном варианте трассы. К материалам, полученным на предварительном этапе, добавляют новые исследования, в том числе анализы коррозионной активности грунтов и агрессивность грунтовых вод.

Разведочные выработки выполняют в основном в виде буровых скважин. На каждый километр задают в среднем две скважины. Глубина выработок назначается с учетом возможной глубины заложения трубопроводов и глубины промерзания грунтов. Чаще всего это 3—5 м, а на болотах и переходах через водотоки 1 — 15 м. При необходимости из скважины отбирают образцы грунтов и пробы подземных вод.

Для выявления границ скальных, илистых или торфянистых грунтов закладывают дополнительные выработки. То же самое делают на участках переходов через реки, растущие овраги, большие ущелья.

При пересечении трассой трубопровода районов со сложными инженерно-геологическими условиями к обычным исследованиям добавляют специальные работы, значительно увеличивая при этом количество разведочных выработок. К таким районам относят оползневые и карстовые участки, многолетнюю мерзлоту, сейсмические территории, площади с развитием лессовых просадочных грунтов, болота, засоленные грунты, участки с горным рельефом и др. Так, в районах развития лессовых просадочных грунтов дополнительно следует установить тип и толщину зоны просадочных пород; на заболоченных территориях изучают условия формирования болот, устанавливают их тип, строение и состав; в карстовых районах исследуют морфологию, возраст и дру- 468 гие особенности карста, выделяя при этом участки, пригодные и непригодные под строительство, а также пригодные после проведения специальных мероприятий. В районах вечной мерзлоты устанавливают тип мерзлоты (сплошная, слоистая), мощность мерзлых пород, склонность к пучинистости деятельного слоя, наличие наледей. В горных районах особое внимание уделяют возникновению селей, оползней, осыпей, обвалов, снежных лавин и выявляют возможное их воздействие на трубопроводы.

Детальные исследования оформляются в виде инженерно-геологического отчета, который дает основание для разработки рабочих чертежей зданий и сооружений.

Некоторые особенности инженерно-геологических изысканий на техногенно загрязненных территориях.Под техногенно загрязненными территориями понимаются территории, подвергшиеся изменениям в результате антропогенных воздействий разного рода, происхождения, интенсивности и продолжительности. Внутри этих территорий происходят значительные процессы в абиотической составляющей антропогенных экосистем, прежде всего, в городах, населенных пунктах, промышленных зонах. Важнейшим объектом изучения являются в первую очередь техногенные грунты, а также инициированные техногенезом геоэкологические процессы, зачастую весьма негативного характера и отрицательно сказывающиеся на строительных объектах. Техногенно загрязненные территории с изменениями в принципах городского строительства, а именно, уплотнения застройки, повышения этажности, освоения подземного пространства, все больше становятся предметом инженерно-геологических изысканий. К настоящему времени пока не создано специальных методологий, хотя СНиП 11.02—96 определяют принципы исследований техногенных грунтов (см. раздел II, гл.10, И).

Для строительного освоения техногенно загрязненных территорий необходимо проводить обязательное их санирование— комплекс работ по специальному проекту и с применением разработанной оптимальной технологии по восстановлению «нормальных» (природных) свойств грунтов, вод и рекультивации почв и биоты на объекте (территории или акватории) в целью их последующего использования как полноценного компонента территории с последовательным освоением («лечением») всей территории акватории с прилегающими зонами.

В практике изысканий на техногенно загрязненных территориях необходимо комплексирование методов, способов, оборудования и подходов к интеграции из «арсеналов» инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий. Это одна из насущных интенсивно разрабатывающихся проблем инженерной геологии, геоэкологии и экологии.

studfile.net

Глава 32 инженерно-геологические исследования для строительства

В табл. 37 показаны роль и место инженерной геологии в строительстве зданий и сооружений. Техническое задание на инженерно-геологические изыскания выдает инженер-строитель, занимающийся проектированием объекта. В связи с этим инженер-строитель должен владеть определенными знаниями по инженерной геологии. Далее изыскания выполняет специализированная изыскательская организация. Каждая изыскательская организация, в том числе и по инженерно-геологическим изысканиям, специализируется, как правило, по определенному виду строительства — промышленно-гражданскому, дорожному, гидротехническому и др. Результаты изысканий в виде инженерно-геологического отчета передаются строительной проектной организации, где ведется проектирование объекта. В этой работе, как и при строительстве объекта, обязательно принимает участие инженер-геолог. Период эксплуатации объекта в ряде случаев также требует участия инженера-геолога, чаще всего это бывает в связи с нарушением нормальной эксплуатации объекта (деформация зданий, подтопление фундаментов, оползневые процессы и т. д.).

Цель инженерно-геологических исследований — получить необходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы, так как ни один объект нельзя построить без этих данных.

Ведение инженерно-геологических изысканий регламентируется основным нормативным документом в строительстве «Строительными нормами и правилами» СНиП 11-02—96 «Инженерные изыскания для строительства». Данный документ определяет порядок, состав, объем и виды выполняемых работ изысканий для различных этапов проектирования, строительства и эксплуатации объектов и различных геологических обстановках, а также состав документации по результатам изысканий, порядок их предоставления и приемки, а также ответственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков).

После проведения необходимых организационно-хозяйственных мероприятий изыскательский отряд или партия выезжает’на место будущего строительства и приступает к полевым работам (съемка, буровые, геофизические и другие работы).

Объем выполняемых инженерно-геологических исследований бывает различен. Это связано со стадией проектирования (предварительные или детальные исследования), геологической изученностью района (изученный, малоизученный, неизученный), сложностью геологического строения (сложные складки, горизонтальное залегание слоев и т. д. ), особенностями свойств грунтов (грунты, требующие и не требующие специальных работ), конструктивными особенностями сооружений и их капитальностью.

Основной объем инженерно-геологических работ приходится на исследования, проводимые в период до проектирования. На этом этапе инженерно-геологические исследования обеспечивают получение необходимых данных, связанных с геологией местности, со свойствами грунтов и получением инженерных выводов. Изучение геологии местности позволяет установить лучший участок для строительства, влияние геологических процессов на сооружение и влияние самого сооружения на природную обстановку. Изучение грунтов позволяет определить их свойства, решить вопрос о необходимости улучшения их свойств и составить представление о наличии в данном районе тех или иных строительных материалов. Важное место занимают инженерные выводы. При этом устанавливается глубина заложения фундаментов и величина допускаемых давлений на грунт, прогнозируются устойчивость сооружения, величины ожидаемых осадков и т. д.

В период строительства при проходке котлованов производят сверку наблюдаемых геологических данных с геологическими материалами, полученными в период инженерно-геологических исследований до проектирования. При наличии расхождений назначают дополнительные инженерно-геологические работы для подтверждения правильности выполненного проекта или внесения в него необходимых исправлений.

При эксплуатации зданий и сооружений во многих случаях целесообразны работы, связанные с подтверждением прогноза устойчивости объектов. Так проводят наблюдения за характером и величиной осадок, режимом грунтовых вод и рек, размывом берегов, устойчивостью склонов и т. д. К этому периоду относят работы, получившие название инженерно-геологической экспертизы. Задачей таких исследований является установление причин возникновения деформаций зданий и сооружений.

Инженерно-геологические работы обычно выполняют в три этапа: 1) подготовительный; 2) полевой; 3) камеральный.

Подготовительные работы включают изучение района по архивным, фондовым и литературным материалам. Осуществляется подготовка к полевым работам.

В полевой период производят все инженерно-геологические работы, предусмотренные проектом для данного участка:

инженерно-геологическая съемка;
разведочные работы и геофизические исследования;
опытные полевые исследования грунтов;
изучение подземных вод;
анализ опыта местного строительства и т. д.

В течение камерального периода производят обработку полевых материалов и результатов лабораторных анализов, составляют инженерно-геологический отчет с соответствующими графическими приложениями в виде карт, разрезов и т. д.

Инженерно-геологический отчет является итогом инженерно-геологический изысканий. Отчет передается проектной организации, и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. В общем виде отчет состоит из введения, общей и специальной частей, заключения и приложений. Во введении указывают место проведения изыскательских работ и время года, исполнители и цель работ. В общей части, в ее отдельных главах дается описание:

рельефа, климата, населения, растительности;
геологии с приложением геологических карт и разрезов;
карт строительных материалов, которые необходимы для выполнения строительных работ.

В специальных главах большое внимание уделяется грунтам и подземным водам. Грунты являются основным объектом исследований. Поэтому указываются, какие грунты, их свойства, выраженные в цифрах, что необходимо для определения расчетных характеристик, пригодность грунтов для строительства объекта.

Отчет обязательно должен иметь приложение, в котором дается различный графический материал (карты, разрезы, колонки скважин и др.), а также таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.

Инженерно-геологические заключения. В практике инженерно-геологических исследований очень часто вместо больших отчетов приходится составлять инженерно-геологические заключения. Выделяется три вида заключений: 1) по условиям строительства объекта; 2) о причинах деформаций зданий и сооружений и 3) экспертиза. В первом случае заключение носит характер сокращенного инженерно-геологического отчета. Такое заключение может быть выполнено для строительства отдельного здания.

Экспертиза силами крупных специалистов устанавливает:

правильность приемов исследований;
достаточность объемов работ;
правомерность выводов и рекомендаций;
причины аварий и т. д.

По объему работы экспертиза бывает кратковременная и длительная. В первом случае вопрос решается практически сразу. Выводы излагаются в виде заключения. Во втором случае экспертиза кроме изучения имеющихся материалов требует выполнения специальных работ по определенной программе с указанием сроков. По окончании работ выводы могут быть изложены в виде заключения или даже небольшого инженерно-геологического отчета.

Инженерно-геологическая съемка представляет собой комплексное изучение геологии, гидрогеологии, геоморфологии и других естественно-исторических условий района строительства. Эта работа дает возможность оценить территорию со строительной точки зрения.

Масштаб инженерно-геологической съемки определяется детальностью инженерно-геологических исследований и колеблется от 1:200 ООО до 1: J 0 ООО и крупнее. Основой для проведения съемки служит геологическая карта данной территории.

Геоморфологические исследования уточняют характер рельефа, его возраст и происхождение. При геологических работах определяют условия залегания пород, их мощность, возраст, тектонические особенности, степень выветрелости и т. д. Для этой цели изучают естественные обнажения, представляющие собой выходы на поверхность слоев горных пород на склонах гор, оврагов, речных долин. Для каждого слоя записывают наименование породы, окраску, состав, примеси, измеряют видимую мощность и элементы залегания. На карте указывается местонахождение обнажения. Наиболее характерные для дан-i юго района обнажения зарисовывают и фотографируют.

Районы, где наблюдается большое количество обнажений, называют открытыми, при отсутствии их — закрытыми. В закрытых районах дологическое строение изучают с помощью разведочных выработок (буровых скважин, шурфов и т. д.). Выработки документируются. Одновременно из них отбирают пробы образцов пород для лабораторных исследований.

При инженерно-геологической съемке изучают гидрогеологические условия для выяснения обводненности пород, глубины залегания подземных вод, их режима и химического состава; выявляют геологические явления и процессы (обвалы, осыпи, оползни, карсты и т. д.), которые могут вредно отразиться на устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений, изучают опыт строительства на данной территории, определяют физико-механические свойства пород полевыми методами, а также в специальных полевых лабораториях.

Аэрокосмические методы. Для ускорения сроков съемочных работ н повышения их качества используют аэрометоды, которые особенно эффективны в районах, труднодоступных для наземного изучения

(заболоченные низменности, пустыни и т. д.). Широкое распространение в современных условиях получили методы космической съемки, для которых разработана специальная аппаратура, методики дешифрирования снимков, позволяющие получать высокоточную и достоверную геологическую информацию.

Буровые и горно-проходческие разведочные работы являются суще -ственной частью инженерно-геологических и гидрогеологических по ‘ левых исследований. С помощью буровых скважин и горных выработо^—(шурфов, штолен и др., рис. 141) выясняют геологическое строение и гидрогеологические условия строительной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов и подземных вод, проводят опытные работы и стационарные наблюдения.

Расчистки — выработки, применяемые для снятия слоя рыхлого делювия или элювия с наклонных поверхностей естественных обнажений горных пород.

Канавы (траншеи) —узкие (до 0,8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью техники с целью обнажения коренных пород, лежащих под наносами.

Штольни — подземные горизонтальные выработки, закладываемые на склонах рельефа и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива. Стены штольни, как правило, крепятся, если их проходят в нескальных породах. 400

Шурфы — колодцеобразные вертикальные выработки прямоугольного (или квадратного) сечения. Шурф круглого сечения называют «дудкой». Проходку дудок легче механизировать, но по прямоугольным шурфам проще и точнее определить положение слоев в пространстве. Шурфы помогают детально изучать геологическое строение участка, производить отбор любых по размеру образцов с сохранением их структуры и природной влажности. Недостатком является высокая стоимость и трудоемкость работ по отрывке шурфов, особенно в водонасыщенных породах. Следует отметить, что за последнее время появились специальные шурфокопательные машины, позволяющие проходить шурфы круглого сечения. Размер шурфов в плане зависит от их предполагаемой глубины. Чаще всего это 1 х I м, 1 х 1,5 м, 1,5 х xl,5 м и т. д. Диаметр дудок не превышает 1 м. Обычно глубина шурфа бывает 2—3 м, максимально до 4—5 м.

По мере проходки шурфа непрерывно ведут геологическую документацию — записывают данные о вскрываемых породах, условиях их залегания, появлении грунтовых вод; производят отбор образцов. По всем четырем стенкам и дну делают зарисовку и составляют развертку шурфа (рис. 142). Это позволяет более точно определить толщину слоев и элементы их залегания в пространстве.

Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье, стенки и забой (рис. 143).

Бурение является одним из главнейших видов разведочных работ, применяется в основном для исследования горизонтальных или поло-

Рис. 145. Геолого-литологическая колонка буровой скважины

4938

Скважина №fАбс. отметка устья- 80,0 м

_I%	%_!_i	Глубина залегания слоя, ы			1 Разов* 1 ^УР°^вень^ подземныхI …» 1 вод					Литопогическое описание пород
					§ 5 скважины §_Ц\₁	установившийся
		от	ДО
1		0,0	2,0	_м_ИМ			4,0		Суглинок серый, легкий средней плотности
2	aO,_v	2,0	8,0	\|:Т.тп1:’-:’-‘.-1 ⁴-°		Песок мелкозернистый, светло-серый, влажный, рыхлый, с глубины 4,0 м —водоносный
				б.о £-‘-;>.\|У\|>’:-‘:-‘.^:\|
3		8,0	13,0	5,0 У 13,0		Глина темно-серая, тугоппастичная с тонкими прослойками песка

4		13,0	18,0	I^е:о.о\|5,0 К.Ь ■■>Я^:*-‘’-»1**				Гравийно -тапечниковые отложения с включением песка, водонасыщенные, плотные

Рис. 144. Буровая установка на автомобиле

гопадающих пластов. С помошью бурения выясняют состав, свойства, состояние фунтов, условия их залегания. Вся эта работа основывается на исследовании образцов пород, которые непрерывно извлекаются из скважины по мере ее углубления в процессе бурения. В зависимости от способа бурения и состава пород образцы могут быть ненарушенной или нарушенной структуры. Образцы ненарушенной структуры получили название керна.

К преимуществам бурения относят: скорость выполнения скважин, возможность достижения больших глубин, высокую механизацию производства работ, мобильность буровых установок. На рис. 144 показана буровая установка, смонтированная на автомобиле. Бурение имеет свои недостатки: малый диаметр скважин не позволяет производить осмотр стенок, размер образцов офаничивается диаметром скважины, по одной скважине нельзя определить элементы залегания слоев.

Диаметр скважин, используемых в практике инженерно-геологических исследований, обычно находится в пределах 100—’150 мм. При отборе образцов на лабораторные испытания скважины следует бурить диаметром не менее 100 мм. Глубина скважин определяется задачами строительства и может составлять десятки метров. При гидротехническом строительстве достигает сотен метров, при поисках нефти и газа несколько километров.

Проходка скважин в слабых и водонасыщенных породах бывает затруднена вследствие обваливания и оплывания стенок. Для их крепления применяют стальные обсадные трубы, которые опускают в скважины и продолжают бурение.

По мере проходки буровой скважины оформляется ее геологическая документация в виде геолого-литологической колонки, на которой видно, как залегают слои, их толщина, литологический тип, глубина залегания уровня фунтовых вод, места отбора образцов пород в виде керна, возраст пород в индексах (рис. 145). Буровые колонки составляют в масштабе 1:100—1:500. После завершения бурения скважина засыпается.

Отбор образцов пород и проб воды. Отбор образцов производят из обнажений, буровых скважин, шурфов и других выработок. Пробы отбирают послойно, на всю глубину выработки, но не реже чем через каждые 0,5—1,0 м. Наиболее детально опробуется слой, который будет несущим основанием сооружений. Из всех образцов, полученных при

11 *■

инженерно-геологических исследованиях, 5—10 % отбирают для последующих лабораторных анализов.

Для инженерно-геологических работ обязателен отбор монолитов, т. е. образцов с сохранением их структуры. Особенно это важно при отборе образцов из слоев связных дисперсных пород (глины, суглинки), в которых кроме структуры необходимо сохранить природную влажность. В шурфах и обнажениях отбирают монолиты в форме, близкой к кубу, с размерами от 10 х 10 х 10 см до 30 х 30 * 30 см. Из буровых скважин с помощью грунтоносов отбирают цилиндрические монолиты высотой 20—30 м. Монолиты немедленно парафинируют для сохранения их естественной влажности, т. е. обматывают слоем марли, пропитанной парафиногудронной смесью, подогретой до 60—65 °С. Монолиты предохраняют от сотрясения и промерзания и хранят не более 1,5 месяцев.

Пробы подземной воды берут из каждого водоносного горизонта в количестве от 0,5 до 2 л. Количество отбираемой пробы зависит от вида химического анализа (полный или сокращенный) и степени минерализации воды. Вода набирается в емкость и тщательно закупоривается.

Геофизические методы исследования обычно сопутствуют разведочным работам и в ряде случаев позволяют значительно сократить объем шурфования и бурения. В большинстве случаев они применяются параллельно с другими исследованиями. С их помощью можно изучать физические и химические свойства пород и подземных вод, условия залегания, движение подземных вод, физико-геологические и инженерно-геологические явления и процессы.

В практике инженерно-геофизических изысканий основное место занимают электрометрия и сейсмометрия.

Сейсмические методы основаны на различии в скоростях распространения упругих колебаний, возникающих как от естественных причин, так и от специально проводимых взрывов. В последнее время в инженерно-геологических работах используют од-ноканальные микросейсмические установки. С их помощью можно установить глубину залегания скальных пород под наносами, выявить дно речных долин, карстовые полости, уровень грунтовых вод, мощность талых пород в вечной мерзлоте и т. д.

В сложных сейсмических условиях этот метод недостаточно точен.

Электроразведка основана на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Каждая порода, в том числе сухие и насыщенные водой, характеризуются своим удельным электрическим сопротивлением. Чем больше разнятся эти удельные сопротивления между собой, тем точнее результаты электроразведки для данной строительной площадки. 404

Наибольшее применение при инженерно-геологических исследованиях кашли электропрофилирование и вертикальное электрозондирование (ВЭЗ).

При электропрофилировании на исследуемом участке забивают в грунт серию створов и на каждом из них измеряют сопротивление пород путем перемещения прибора с фиксированным положением электродов (рис. 146). Это дает сведения об изменении на участке удельного сопротивления, что может быть связано, в частности, с наличием пустот карстового происхождения.

Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) позволяет определять глубину залегания коренных пород и уровень подземных вод, дна речных долин, выделять слои различного литологического состава, в том числе водопроницаемые и водоупорные пласты и т. д. Сущность этого метода заключается в том, что по мере увеличения расстояния между питающими электродами А и Б (рис. 147) линии токов перемещаются в глубину. Глубина электрического зондирования зависит от расстояния между точками А и Б и составляет в среднем ‘А (или ‘/«) этого расстояния. Измеряя силу тока между питающими электродами

в)

1 1 1 J 1 1 1
1 1 М- /х	1 1

_{-г-Ч-Чо :■:■:■:■*}

Рис. 148. Электроразведка толщ пород:

а — эле ктро профиль через карстовую полость, забитую песком; 6 — карстовая полость в известняках; в — буровая колонка; г — кривая ВЭЗ

А и Б и разность потенциалов между приемными электродами В и /, можно найти значения электрического сопротивления пород. По этим данным, например, можно уже построить геологический разрез. На рис. 148 показана кривая ВЭЗ в сопоставлении с данными бурения. Рисунок показывает, что ВЭЗ четко определяет геологическое строение данной толщи пород.

Геологические карты и разрезы. После окончания работ по инженерно-геологической съемке и проходке буровых скважин и горнопроходческих выработок создаются геологические карты и разрезы, которые являются важнейшей и обязательной геологической документацией при решении вопросов строительства. Карты составляются в основном для больших площадей, где намечается крупное строительство. Разрезы создаются во всех без исключения случаях строительства.

Геологические карты представляют собой проекцию геологических структур на горизонтальную плоскость. По этим картам можно судить о площади распространения тех или иных пород, условиях их залегания, дислокациях и т. д.

При построении геологических карт используют топографические карты соответствующего масштаба.

Все карты подразделяют на карты коренных пород и четвертичных отложений (рис. 149).

Четвертичные отложения покрывают поверхность земли почти сплошным чехлом, скрывая от глаз человека коренные породы, или, иначе говоря, породы дочетвертичного возраста. На картах четвертичных отложений принято показывать расположение в плане порол различного происхождения (речные, ледниковые и т. д.) и литологи-ческого состава, расположенных на поверхности земли (рис. 149, I).

Карты коренных пород показывают горные породы (характер зале

гания, литологическиЙ состав и т. д.), которые располагаются под четвертичными отложениями и скрыты от прямого наблюдения (рис, 149, линия II).

Среди геологических карт коренных пород выделяют несколько видов: стратиграфические, литологические и лито-лого-стратиграфические. Кроме того, для различных целей составляют карты специального назначения, среди которых

основное место занимают инженерно-геологические, гидрогеологические и карты строительных материалов.

Стратиграфическая карта показывает границы распространения пород различного возраста. Породы одного и того же возраста на карте обозначают условными буквенными индексами и окрашивают одним цветом. Так, породы юрского периода —синим, мелового —зеленым и т. п. Стратиграфическая карта обычно сопровождается стратиграфической колонкой, которая отражает порядок напластования пород по их возрасту.

Цитологическая карта отражает состав пород. Каждую породу обозначают условным значком (рис. 150). В практике геологических исследований для строительства чаще составляют литолого-стратигра-Фические карты, на которых показаны возраст и состав пород.

Почвенный спой

Торф

Инжен ерно-геологические карты —это сведения о важнейших инженерно-геологических факторах в пределах изучаемой территории.

Песок

. _ Плывун

Мергель

+ + +

+ + + + +

Каждая инженерно-геологическая карта — понятие со-иэвестняк бирательное и состоит из собственно карты, условных обозначений, геологических разрезов и пояснительной записки.

Гранит

Гравий

А Л Л

Л А Л А Л

V. — у-‘. — V -у) Супесь

v -V-

Габбро

studfile.net

Геологические изыскания — этапы инженерно-геологических изысканий

Что такое геология участка для строительства коттеджа? Где заказать проведение инженерно-геологических изысканий по выгодной цене? Какие бывают ошибки при проведении геологических изысканий?

Добрый день, читатели интернет-журнала «ХитёрБобёр»! Сегодня предлагаю исследовать землю, как это делают настоящие геологи! Помогу вам в этом я, Виктор Голиков, эксперт и автор статьи.

Прежде всего статья будет интересна тем, кто собрался строить свою дом, дачу или усадьбу. Я расскажу, как обследовать основу для строительства и найти место, максимально подходящее для закладки фундамента будущего здания.

Как всегда, в конце статьи я дам обзор компаний, которые проведут геологические изыскания быстро, недорого и профессионально.

1. Что такое геологические изыскания

Работы по обследованию рельефа, грунта, глубине залегания подземных вод, а также исследования физико-химического состава почвы и другие факторы, способные влиять на строительство каких-либо сооружений относят к геологическим изысканиям.

В результате своих работ геологи предоставляют отчет, в котором определяется наиболее выгодное место (пятно земельного участка) для постройки сооружения.

В ходе проведения инженерных изысканий для строительства анализируются: гидрогеологические характеристики участка, сейсмоустойчивость и особенность залегания пород земли.

И все это для того чтобы ваше будущее здание не поплыло по течению подземных рек, не просело при эксплуатации и фундамент стоял прочно, как Китайская стена.

Геология участка определит для вас:

процент вымывания грунта;
глубину залегания грунтовых вод;
свойства, состав, прочность геологических пород;
деформацию и эрозию рельефа.

Все это — важные факторы для определения места глубины залегания и состава фундамента. Их учёт при строительстве гарантирует спокойный сон и уверенность в будущем проекте.

Совместно с геологическими изысканиями проводятся и геодезические работы. Использование их вкупе создаёт основу для дальнейшего проектирования.

2. Что позволяют определить геологические изыскания — обзор основных моментов

Возводить сооружения без проведения геологических и геодезических изысканий можно, но тогда будьте готовы, что где-то там просядет, где-то треснет, а вот там — придется переделать. Такова жестокая реальность при строительстве без проекта. Когда конструкция возводится по приблизительному плану, обязательно появятся и отклонения от строительных норм.

Все, что делается на тяп-ляп, и держаться будет на честном слове.

Нужно заметить, что геологические исследования грунта обязательны при постройке многоэтажных жилых домов, а вот при возведении легких дачных домиков — это по желанию хозяев.

Итак, что определяют при проведении работ профессиональные геологи.

Момент 1. Тип и свойства грунтов

Геологами принято подразделять породы, составляющие грунт, на скальные и не сцементированные. Первая группа включает труднообрабатываемые каменные породы — из них состоят крупные, твердые, несжимаемые, водонепроницаемые пласты земли, ко второй относят песчаные, глинистые, суглинистые грунты — состоят из частиц диаметром от 0,005 мм до нескольких миллиметров.

Нас интересовать будут грунты:

гигроскопические — водонепроницаемые или быстросохнущие, чтобы при замерзании почва не вспучивалась;
плотные — с минимальным коэффициентом сжатия, для быстрой усадки строения;
несыпучие — тяжелые породы для устойчивого упора фундамента.

В идеале таких грунтов нет. Все массивы земляных толщ смешиваются, перемежаются и имеют кучу свойств, влияющих на основание строительства.

Различают такие свойства, как:

капиллярность;
пористость;
текучесть;
влажность;
сцепление;
пластичность;
и прочее.

Исходя из качественного состава почвы, геологи и делают выводы о материале, виде и глубине закладки фундамента.

Момент 2. Уровень грунтовых вод

Эта величина определяет глубину залегания твердых пород земли и водоносного слоя. При высоком уровне (2 метра) увеличивается влажность и снижается несущая способность грунта (показывает, какую нагрузку, выдерживает грунт без деформации под воздействием фундамента здания).

В зависимости от уровня определяется и площадь основания. Если грунтовые воды достаточно высоки, в весенний период заливать фундамент нельзя, ибо вода будет воздействовать на материал основания нашего строения.

При стабильно высоком уровне применяют ирригацию или осушение участка, а также гидроизоляцию самого материала фундамента.

Момент 3. Возможности подтопления участка

Весеннее половодье не только поднимает уровень грунтовых вод, но и повышает вероятность затопления участка. Так как уровень паводка предугадать нельзя, стоит отталкиваться от факторов высот исследуемого объекта и близлежащих водоемов.

Что позволяют определить геологические изыскания

Здесь поможет геодезическая съемка вашей территории. На плане легко рассчитывается максимально удаленное от ближайшего водоема и наиболее возвышенное место участка. Рационально будет учесть этот момент в выборе расположения здания. Геодезический план местности также облегчит проектировку осушительных и канализационных трасс.

Момент 4. Характер рельефа местности

Немаловажное значение имеет описание рельефа. Складывающие земную кору породы зачастую имеют выходы наружу. Это влияет на обнажение слоев земли, а также специфику их залегания.

Ориентируясь на топографический план, геолог с определенной долей уверенности предположит места и глубину залегания наиболее подходящих под фундамент опорных пород земной коры.

Помимо этого, по характеру рельефа специалисты определят ряд важных характеристик и спрогнозируют дальнейшие видоизменения земной коры.

К таким особенностям относятся:

сейсмоустойчивость;
деформация;
возможность затопления;
понижение или повышение участков земли.

См. «Геодезические изыскания».

3. Когда необходимо проводить геологические изыскания — обзор основных ситуаций

Есть десятки видов и подвидов грунта, которые представляют интерес в основном для профильных специалистов. Нас же с вами интересует, на каком типе породы получится максимально качественно залить фундамент.

В зависимости от сооружений и типов грунта меняется и характер закладки фундамента. Какие инженерно-геологические изыскания проводятся в разных случаях, читаем далее.

Ситуация 1. Строительство зданий

Геологические работы при строительстве зданий весьма разнообразны. Специалисты подробно исследуют участок земли под основание сооружения, а также влияние на него уже давших осадку окружающих зданий.

Учитываются параметры:

сложности основания;
наличие подвалов, парковок, цокольных и нулевых этажей;
техногенное воздействие на земные массивы.

Выстраивается радиус воздействия здания и определяется деформация окружающей среды, измеряется уровень напряжения залегающих пластов земли. Нередко такие работы совмещают с экологическими изысканиями.

Ситуация 2. Строительство дорог

Инженерно-геологические изыскания для постройки дорог — наиважнейшие мероприятия при возведении магистралей. Правда, для нашей страны — это какое-то исключение из правил.

Дороги в России — первая беда. Вторая — те, кто их строит. Или те, кто их проектирует? Должен же найтись умный человек, который разорвёт этот порочный круг!

Изыскания для строительства дорог подразделяются на:

автомобильные;
железнодорожные.

Для проектировки автодорожных магистралей исследуют трассу пролегания, основание и гидрологию участков. Легко размываемые участки должны уплотняться более твердыми основаниями либо заливаться химическими соединениями, которые остекляют дорогу, предотвращая ее размывание.

Но похоже, всё это происходит на каком-то другом уровне реальности.

Фундамент под железнодорожные пути обычно формируют насыпным грунтом или балластом. Это искусственный, созданный человеком вид грунта. Часто геологам приходится исследовать скальные основания для проектирования туннелей в горных районах.

Ситуация 3. Прокладка инженерных коммуникаций

Такие сети пролегают на сравнительно небольшой глубине, а это наиболее подверженный деформации участок земной коры. Поэтому ведется самый строгий учет пород, которые размываются, осыпаются, деформируются под воздействием воды, перенасыщаются влагой и больше не способны удерживать линейные инженерные объекты.

В зависимости от нагрузки на системы газопроводов, теплотрасс, водопроводов и прочих коммуникаций они деформируются и возникают утечки, что приводит к негативным экономическим и экологическим последствиям.

Поэтому участки земли под инженерные объекты исследуются на предмет:

рельефа;
гидрологии;
морфологии;
экологии.

Ситуация 4. Строительство коттеджных поселков

Достаточно распространенные изыскания в последнее время. Компании, ведущие геолого-геодезические исследования, часто приглашаются организованными сообществами людей для проведения работ.

Изыскания включают в себя:

бурение скважин;
лабораторные исследования грунта;
камеральную обработку результатов.

Количество скважин определяется размерами участка и высотой возводимых коттеджей.

Давайте посмотрим на таблицу бурения:

Как вы видите, глубина бурения зависит от этажности строения, немаловажную роль играет массивность залегания пластов породы и их качественный состав. Число скважин всегда пропорционально площади застройки. Для площади застройки 2ох20 квадратных метров потребуется уже 4 скважины.

4. Как проводится геологическое изыскание — 5 основных этапов

Если несложные строительные работы на своем загородном участке вы проводите самостоятельно, то для геологических изысканий «сделай сам» не подойдет. Для проведения таких работ геологи используют буровые машины и обследуют взятые образцы в специальных лабораториях грунта.

Специалисты выезжают на место согласно техническому заданию, предоставленному заказчиком. Если визуальное обследование геологии участка удовлетворительно, геологи приступают к исследованию грунта.

Этап 1. Бурение инженерных скважин

Полевой этап исследований наиболее важен. Профессионалы уже на стадии снятия проб грунта скажут вам, насколько пригоден участок для строительства. Если задача состоит в поиске пятна застройки, то готовимся к бурению скважин по всему участку методом сетки (разведочное бурение).

Для определения качества, глубины залегания и типа будущего фундамента проводятся буровые работы по площади застройки (гидрогеологические и опытные скважины).

При бурении забираются образцы грунта для дальнейшего анализа в лаборатории.

Любая скважина стоит денег, поэтому отнеситесь со всей серьезностью к написанию технического задания. От этого будет зависеть и финансовая составляющая геологических изысканий.

Этап 2. Статическое зондирование

Скважины бурятся в земле не только для взятия проб, но и для выяснения глубины залегания грунтовых вод, высоты залегания и состава пласта пород.

Аналогичный вид работ — зондирование территории. Выполняется для определения сопротивления грунта. Представляет собой вдавливание зонда в землю, что дает возможность измерить обратное давление грунта на возводимое сооружение.

Определяется также степень погружения фундамента и вычисляется необходимая высота подготавливаемого основания.

Этап 3. Изучение грунта

Взятые образцы толщи земли отправляют в специализированную лабораторию грунта. Здесь проводятся всесторонние исследования физико-химического состава и свойств пород, из которых сложен исследуемый участок.

Это кропотливая и точная работа. На основе полученных данных определяется несущая способность грунта, а это основной критерий, по которому делаются выводы о качественном составе фундамента.

Какая должна быть площадь фундамента, его вес и плотность? На эти вопросы вам ответят только после исследования образцов грунта с разных глубин.

Изучим таблицу несущей способности некоторых грунтов, кг/см²:

Дополнительный фактор, влияющий на несущую способность пород земли, — степень увлажненности.

Этап 4. Испытания почвы штампом

Завершающий этап полевых работ. Используется для определения деформации почвы в природных условиях на месте застройки.

Миллионеры штампуют деньги, а геологи землю!

Измерения происходят в различных слоях грунта посредством нагрузки расположенных в них штампах (пластин давления). В результате снимаются измерения деформации всех слоев грунта, что позволяет измерить и спрогнозировать осадку здания.

Так формируется база деформационных характеристик почвы и вычисляется просадочное давление будущего здания.

Этап 5. Обработка полученных данных и составление технического отчета

На камеральном этапе собираются данные из журнала работ и показатели, предоставленные лабораторией грунта. Опираясь на эти сведения, составляется технический отчет о проделанных работах.

В отчете содержатся:

графики осадки;
степени деформации грунта;
зависимости увлажнения и плотности почвы;
уровень грунтовых вод;
степени прочности пород;
рекомендации по типу и составу фундамента и прочее.

Кроме того, специалисты дают оценку возможности развития опасных процессов земли: вымывание, эрозия, засаливание, подтопление. А также прогнозируют дальнейшее развитие геологических условий исследуемой территории. Эти необходимые сведения понадобятся вам при создании ситуационного плана.

5. Где заказать проведение геологических изысканий — обзор ТОП-3 компаний по предоставлению услуг

Как уже упоминалось, геологические изыскания стоит доверять профессионалам, поскольку только они обладают необходимым вооружением для решения задач по разведке территории.

Геология участка обязательна для возведения жилищных комплексов и крайне полезна частным застройщикам.

1) ГеоКомпани

Молодая развивающаяся геологоразведочная организация. Основанная в 2009 году компания форсирует свою нишу на рынке услуг геологических изысканий.

На вооружении специалистов «ГеоКомпани» современное оборудование и бурильные агрегаты с глубиной забора проб до 35 метров. Профессионалы своего дела, сотрудники предприятия готовы провести геологические исследования в самых труднодоступных районах центральной России.

Приемлемые цены и широкий спектр услуг привлекают все больше и больше частных и государственных застройщиков. Исследования, проводимые сотрудниками фирмы, подходят для застройки любых сооружений. «ГеоКомпани» — ваш удобный и надежный партнер для всех видов инженерно-геологических исследований территорий.

2) Геолог

Опытная организация, обладающая большим багажом знаний и не менее обширным списком проделанной работы. Квалификация компании не вызывает сомнений при взгляде на весь перечень предлагаемых услуг.

Открытая политика компании внушает симпатию и доверие. На сайте «Геолога» предоставляются все необходимые данные для предварительного просчета планируемых работ. Специалисты фирмы проконсультируют и найдут самые приемлемые варианты проведения работ на вашем участке, благодаря чему вы сможете сэкономить свои финансы и время.

Собственная разработка компании — это специальные изыскания: проверка взрывоопасности, разведка стройматериалов, загрязнение грунтовых вод.

3) ИнжГеоДриллинг

Одна из крупнейших геологических компаний страны действует на всей её территории. Сотрудниками компании производится весь диапазон инженерных геолого-геодезических и экологических услуг. Организация открыто предоставляет доступ к своим проектам, уверенно гарантируя положительный результат.

Штат компании оснащен современным оборудованием на базе собственного материально-технического комплекса. Регулярное повышение квалификации персонала обуславливает внедрение в практику новейших разработок в геолого-геодезической сфере.

6. Какие бывают ошибки при проведении геологических изысканий — 4 главные ошибки

Геологические работы требуют специальных знаний, инструментов, устройств и условий. Самостоятельно вряд ли получится провести такие изыскания, но проконтролировать работу нанятых специалистов вам вполне по силам.

Выбирайте геологов, которых не затрудняет объяснения смысла и последовательности своих действий. Для чего они проводят те или иные мероприятия, и за что вы платите?

Обратите внимание на следующие моменты.

Ошибка 1. Неправильные расчеты при строительстве оснований фундамента

В отчете геологов содержатся все полученные данные. А также формулы, по которым велись расчеты. Выводы и прогнозы вынесены отдельной графой.

Выберите несколько переменных и подставьте их в предложенные формулы. Да-да, перепроверьте расчеты!

Глубина залегания основания и степень гидроизоляции пропорциональны несущей способности грунта. Совсем несложно изменить пару цифр и проследить зависимость изменения фундамента от параметров почвы.

Ошибка 2. Некорректное прогнозирование поведения грунтов под давлением

Ваш домик первый на этом ландшафте? Сверьтесь с соседями по поводу фундамента. В большинстве случаев рекомендации геологов несложно проверить временем .

На просадочных грунтах деформация фундамента здания — дело нескольких лет.

Как говорил один одесский джентльмен:
Время лечит не только за любовь, но и за фундамент дома, в котором родились эти отношения!

Неравномерная осадка опорных конструкций — дело вполне обычное. Но в фундамент должна закладываться гарантийная прочность при стандартных условиях эксплуатации.

Ошибка 3. При проведении геологических изысканий не обнаружены пустоты

Все пласты земли расположены неравномерно. Со временем горизонты расположения меняются. Один слой может вытеснить, пересечь или наплыть на другой.

Существуют также факторы вымерзания, вымывания пород и техногенные условия напряжения слоев земляного покрова. Пустоты в разрезе геологических пород существуют всегда! Их количество и величина (или производные) указываются в техническом отчете.

Пустоты в земле оказывают влияние на фундамент. Не учитывать их — фатальная ошибка. Есть вероятность частичного или полного обрушения строения.

Ошибка 4. Неправильный расчет свойств набухания

Одно из свойств грунта — влажность. Наивно предполагать, что это постоянная величина. Она изменяется в зависимости от времени года.

Впитывая влагу, почва становится более тяжелой, скользкой и подверженной размытию. А температурные изменения в условиях подтопления способны просто разрушить некачественное основание за каких-нибудь пару лет.

Поэтому обращайте внимание на способность грунта впитывать влагу и сохнуть в ваших климатических условиях.

А сейчас смотрим видеоролик о геологии земельного участка.

7. Заключение

Геологические изыскания — неотъемлемая часть строительства жилых домов и социально значимых сооружений. Проведение работ связано с необходимостью изучения грунта и его способности прочно держать фундамент здания.

Вопрос к читателю
Что ещё о геологических работах вы хотели бы узнать? Делитесь своим опытом строительства частных зданий в комментариях.

Применяйте геологические работы на сложных или на неисследованных территориях. Они дадут практический совет на будущее и необходимый ответ сегодня — стоит ли затевать строительство здесь или поискать другой участок?

Мы желаем вам благополучия, твердой земли под ногами и устойчивого фундамента вашему дому! Ждем отзывов по теме статьи. Ставьте статьям лайки в социальных сетях и рекомендуйте наш бизнес-журнал друзьям! До новых встреч!

hiterbober.ru

17.1. Основные цели и задачи инженерно-геологических изысканий

При строительстве важнейшим является прогноз взаимодействия проектируемого сооружения с природной средой. Инженерно-геологические условия строительства на нашей территории весьма разнообразны.

Столь же многообразны назначение и конструктивные решения проектируемых объектов, поэтому производство инженерно-геологических изысканий для различных видов строительства имеет ряд своих специфических особенностей.

Целью инженерно-геологических изысканий является обоснование выбора оптимального варианта строительства и изучение условий взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой.

Отсюда основной задачей этих исследований является инженерно-геологическое обследование местности (участка, трассы) строительства для различных его вариантов и осмотр и описание проявлений физико-геологических процессов и возможных инженерно-геологических явлений.

17.2. Состав и объем инженерно-геологических исследований

Инженерно-геологические исследования включают: проходку разведочных выработок по трассе и на площадках сооружений; дополнительные исследования участков индивидуального проектирования; лабораторные исследования грунтов (определение коррозийной и агрессивной активности пород и подземных вод»).

Количество разведочных выработок по трассе принимается в зависимости от конкретных условий, и обычно одна выработка закладывается на 200 ♦ 500 м трассы. Глубина наработок закладывается на I + 2 м ниже отметки заложения трубопровода. Лабораторные исследования проводятся для определения классификационных и прямых показателей свойств грунтов, а также для определения степени агрессивности грунтовых вод.

В районах со сложными инженерно-геологическими условиями необходимо проведение дополнительных специальных исследований согласно требованиям СНиП П- А 13-69.

В оползневых районах проводят изучение тел оползней, изучение свойств пород и режима подземных вод, наблюдения за подвижками оползня, а также расчеты устойчивости склона. Глубина разведочных выработок назначается в зависимости от мощности оползневого тела.

В карстовых районах изучают морфологию и возраст карста; устанавливают возможность образования провалов и просадок; выявляют участки, подверженные карстовым процессам; определяют мероприятия по обеспечению безопасности строительства и эксплуатации трубопровода; собирают сведения о строительстве и эксплуатации существующих сооружений.

На основании исследованию выделяют участки трассы с различной степенью закарстованности, на которых: I) строительство запрещается; 2) строительство разрешается без проведения специальных мероприятий; 3) строительство разрешается после проведения специальных

мероприятий.

В районах развития многолетней мерзлоты проводят специальные мерзлотно-грунтовые исследования с целью определения специфических условий строительства.

17.3. Инженерно-геологические исследования на различных стадиях проектирования

Инженерно-геологические работы строятся в зависимости от стадий проектирования, предшествуют проектированию. Б настоящее время проектирование ведется по следующим стадиям: технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи. Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадиям проектных работ, за исключением стадии ТЭО, где инженерно-геологические работы получили название рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий.

На практике последовательность стадий проектирования не всегда соблюдается. Так для водопроводно-канализационных сооружений ТЭО предусматривается только при проектировании крупных и особо сложных водохозяйственных узлов. В соответствии с этим изменяются и стадии инженерно-геологических изысканий.

В ряде случаев инженерно-геологические изыскания могут проводиться вне стадий проектирования, в процессе строительства или после его окончания. И цель этих работ заключается уже в проверке правильности инженерно-геологических прогнозов, наблюдений за устойчивостью откосов и насыпей, осадкой сооружений и т.п.

На ранних стадиях проектирования изыскания охватывают обширные площади, применяются простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним стадиям площади изысканий сужаются, и применяются более сложные и точные методы геологических работ.

studfile.net

Инженерно-геологические изыскания в строительстве

Как и для чего проводят инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания – это совокупность работ по изучению геологических характеристик местности, предназначенной для построек. Полученные данные служат основой для подготовки проектных документов.

Какие проблемы решают геологические изыскания

Геологические изыскания – важная часть строительства любых сооружений. Еще на этапе проектирования, это дает возможность:

определить, уместно ли возводить здание на конкретном участке;

оценить экономическую составляющую проекта, предварительно обозначить затраты на строительство;

исключить неподходящие участки для застройки.

Ход работы

В ходе изысканий узнают свойства и особенности рельефа выбранного района. Изучают гидрологический режим территории. Следом определяются механический состав грунтового слоя.

Эту информацию применяют для составления тектонической и сейсмологической характеристик всей предоставленной местности. Она позволяет выявить вероятность изменений в работе множества процессов, влияющих на будущее построенное здание. В перечень этих процессов входят геоморфологические и гидрологические изменения.

Геологические исследования, проведенные полностью и по всем требованиям, имеют определяющее значение для проектирования сооружений. Все эти работы должны быть подготовлены во время планирования застройки.

Особенности изысканий

Результат изысканий способен показать, выдержит ли участок будущий дом. Эта информация становится доступна еще до проектирования и возведения фундамента. Данные о физико-химических особенностях грунта и грунтовых вод помогают определиться с выбором типа основания и влияют на дальнейшее проектирование всего здания. Если не узнать заранее обо всех этих важных моментах, инженер рискует допустить серьезные ошибки в своем проекте. Неподходящий фундамент для определенной местности приведет к деформации и быстрому разрушению дома.

Геологические изыскания в городе

В городском пространстве новые сооружения чаще приходится возводить рядом с уже существующими домами. Без геологических данных такое строительство способно привести к страшным последствиям. На старых участках могут измениться геоморфологические процессы и здания просто упадут или в лучшем случае деформируются.

Такое положение сильно ухудшается, если рядом стоят торговые центры. Они широко используют подземное пространство – устаивают там парковочные места и магазины.

Поэтому так важно проводить геологические изыскания в городе. Нужно уделять особенное внимание выбору места для возведения здания. Тщательно изучать его особенности и убедиться, что оно соответствует нормам безопасности.

Инженерно-геологические исследования

Чтобы получить полную информацию об определенном участке, нужно провести множество различных исследований. Только полные данные дадут гарантию успешного строительства объекта.

Необходимые исследования:

если ранее на предполагаемом месте строительства уже проводились какие-то исследования, то делают анализ этих данных;

бурение скважин;

проба грунта и воды для анализа химических и физических свойств;

чтобы обнаружить неподходящие участки для застройки, проводят геофизические мероприятия – поиск подземных коммуникаций;

изучение геологического строения нужных участков;

определение гидрологического режима, особенностей грунта и грунтовых вод;

поиск реальных и возможных проблем, представляющих опасность для надежности будущего здания;

геодезическая привязка планируемой постройки и работы инженера к выбранному участку, для достижения максимальной точности геодезических изысканий.

Изучение архивов

Уже имеющиеся материалы о местности дают возможность составить более точную характеристику и достоверно описать происходящие процессы.

Если знать, какой почва была несколько лет назад, исследователи получают большое преимущество. Таким образом, легче предположить, как дальше будет изменяться местность и как поведет себя, когда на ней появится объект.

Бурение и анализ

Чтобы провести лабораторные исследования воды и грунта делают геологические скважины. Эти скважины создают на разной глубине, чтобы получить более точный результат.

Ученые определяют физические и химические свойства полученных материалов. В основном, это обменная и поглотительная возможности, усадка, осмос, диффузия, набухание и коррозия.

Гидрологический режим местности

Эти исследования позволяют определить объемы воды в районе будущего дома, под воздействием естественных и антропогенных условий.

В результате проведенной работы станут известны: частота изменения русла, уровень, состав и температура воды.

Геологическое строение

Это проведение анализов почвы и грунта. Делают их для получения сведений о химическом составе и определения гипотактической платформы.

На основе информации о геологическом строении территории и гидрологическом режиме создают статистику процессов, способных разрушить объект. Эти процессы мешают постройке здания на всех этапах и увеличивают возможность деформации.

Статистика создает основу для преждевременной оценки возможности развития уже существующих и еще не выявленных геологических процессов.

Характеристики почвы и грунта

Все физические и химические свойства почвы и грунта оформляют в таблицы. Туда входит топографический план и технический отчет о проделанной работе геологов.

Подробный отчет создают с опорой на нормативные документы, которые устанавливают объемы работ. Подлежит дальнейшему согласованию с заказчиком.

Задача заказчика

Для проведения геологических изысканий, до подготовки проекта, заказчик должен составить техническое задание. Также необходимо предоставить типографический план отведенной под строительство местности с обозначением подземных коммуникаций и план будущего строения.

Предоставленные документы помогают составить индивидуальную программу. В соответствии с этой программой и будет проводиться вся дальнейшая работа.

Инженерно-геологические изыскания с нашей компанией:

наши геологи используют современное оборудование для бурения;

компания обладает лабораторией, в которой содержится все необходимое для проведения анализов;

мы даем гарантию качества за доступную цену.

geoekoproekt.by

Инженерно геологические работы – Раздел V инженерно-геологические работы для строительства зданий и сооружений

Related Articles

Когда и как давать яблоко грудничку: советы по введению яблочного прикорма

Раннее развитие детей: методики, игры и упражнения для гармоничного роста

Лучшие детские прыгунки для развития малыша: как выбрать и безопасно использовать

Раздел V инженерно-геологические работы для строительства зданий и сооружений

Глава 32 инженерно-геологические исследования для строительства

Что входит в инженерно-геологические изыскания для строительства?

Комплекс услуг по инженерно-геологическим изысканиям для строительства

Этапы инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания от организации «ГеоКомпани»

Глава 34 инженерно-геологические изыскания для строительства зданий и сооружений

Глава 32 инженерно-геологические исследования для строительства

Геологические изыскания — этапы инженерно-геологических изысканий

1. Что такое геологические изыскания

2. Что позволяют определить геологические изыскания — обзор основных моментов

Момент 1. Тип и свойства грунтов

Момент 2. Уровень грунтовых вод

Момент 3. Возможности подтопления участка

Момент 4. Характер рельефа местности

3. Когда необходимо проводить геологические изыскания — обзор основных ситуаций

Ситуация 1. Строительство зданий

Ситуация 2. Строительство дорог

Ситуация 3. Прокладка инженерных коммуникаций

Ситуация 4. Строительство коттеджных поселков

4. Как проводится геологическое изыскание — 5 основных этапов

Этап 1. Бурение инженерных скважин

Этап 2. Статическое зондирование

Этап 3. Изучение грунта

Этап 4. Испытания почвы штампом

Этап 5. Обработка полученных данных и составление технического отчета

5. Где заказать проведение геологических изысканий — обзор ТОП-3 компаний по предоставлению услуг

1) ГеоКомпани

2) Геолог

3) ИнжГеоДриллинг

6. Какие бывают ошибки при проведении геологических изысканий — 4 главные ошибки

Ошибка 1. Неправильные расчеты при строительстве оснований фундамента

Ошибка 2. Некорректное прогнозирование поведения грунтов под давлением

Как говорил один одесский джентльмен:

Ошибка 3. При проведении геологических изысканий не обнаружены пустоты

Ошибка 4. Неправильный расчет свойств набухания

7. Заключение

Вопрос к читателю

17.1. Основные цели и задачи инженерно-геологических изысканий

17.2. Состав и объем инженерно-геологических исследований

17.3. Инженерно-геологические исследования на различных стадиях проектирования

Инженерно-геологические изыскания в строительстве

Как и для чего проводят инженерно-геологические изыскания

Какие проблемы решают геологические изыскания

Ход работы

Особенности изысканий

Геологические изыскания в городе

Инженерно-геологические исследования

Изучение архивов

Бурение и анализ

Гидрологический режим местности

Геологическое строение

Характеристики почвы и грунта

Задача заказчика

Инженерно-геологические изыскания с нашей компанией:

Check Also

Психологические особенности детей 5-6 лет: что нужно знать родителям

Добавить комментарий Отменить ответ