Лекция 7. ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА.

1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

I. Инженерно-геологические исследования при выборе строительной площадки, выполняемые с целью сравнительной оценки возможных вариантов ее размещения (первая стадия изысканий), включают в себя проведение следующих работ.

1.Сбор, систематизация и анализ имеющихся геологических, гидрогеологических и других материалов, включая данные об опыте местного строительства по исследуемому району.

2.Инженерно-геологическая рекогносцировка. При рекогносцировке про­изводится маршрутное обследование района и осуществляется проходка 1—2 разведочных выработок на каждом геоморфологическом элементе обследуемой терри­тории, сопровождаемая отбором образцов пород для последующих лабораторных исследований по определению в основном классификационных показателей свойств грунтов. Глубина выработок определяется в зависимости от типа сооружении и сложности инженерно-геологических условий. Как правило, она не превышает 20 м.

3.Выяснение общих сведений с гидрогеологии района и о наиболее высоком
положении уровня грунтовых вод.

4. Камеральная обработка материалов и составление отчета.

II. На выбранной площадке (вторая стадия) изыскания производится с целью получения инженерно-геологических данных для составления генерального плана промышленного предприятия (комплекса зданий гражданского строительства) с учетом прогноза возможного изменения природных условий территории в связи со строительством и эксплуатацией сооружении (зданий).

В состав работ входят: 1) инженерно-геологическая съемка; 2) буровые, горнопроходческие и геофизические работы; 3) полевые опытные инженерно-геологические работы; 4) гидрогеологические исследования; 5) лабораторные исследования; 6) камеральные работы и составление отчета.

Для инженерно-геологического районирования выбранной площади с целью принятия оптимальных проектных решений производится инженерно-геологическая съемка территории в масштабах 1 : 2000 – 1 : 10000 в зависимости от сложности инженерно-геологических условий и класса проектируемых сооружений и зданий.

Буровые, горнопроходческие и геофизические работы выполняются в целях: 1) установления состава и мощности пород, особенностей их залегания; 2) определения глубины залегания грунтовых вод; 3) отбора образцов породы и воды для лабораторных исследований; 4) проведения полевых опытных инженерно-геологических работ и гидрогеологических исследований.

Количество, глубина и размещение выработок определяется их назначением, степенью изученности и сложности исследуемой площадки, а также классом проектируемых сооружений. В зависимости от сложности инженерно-геологических условий, характера сооружений и намечаемого расположения расстояние между соседними выработками изменяется примерно от 30 до 100-120 м.

На участках строительства наиболее тяжелых и ответственных сооружений (доменные печи, заводские трубы и некоторые другие) при сложных инженерно-геологических условиях глубина выработок может увеличиваться до 30 м., а в отдельных случаях до 50 м. и более.

Выбор способа проходки выработок и их диаметров производится с учетом требования СНиП II-9 – 78.

В процессе проходки выработок производят отбор и упаковку образцов грунтов (в соответствии с ГОСТ 12071—72) и проб воды для лабораторных исследований. Размещение и количество выработок, из которых отбираются образцы, устанавливают так, чтобы получить обобщенные значения прямых показателей физико-механических свойств грунтов для каждого выделенного инженерно-геологического элемента с учетом возможности изменения этих свойств в процессе строительства и эксплуатации проектируемого сооружения. Места отбора и количество проб воды для определения .химического состава и агрессивности устанавливают в зависимости от размера площадки, инженерно-геологических особенностей участка, характера проектируемых сооружений и зданий.

Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов для расчета оснований зданий и сооружений находят путем прямых определений, выполняемых полевыми или лабораторными методами.

Гидрогеологические исследования (опытные работы и стационарные наблюдения) выполняются для определения: 1) коэффициента фильтрации пород (откачка воды из скважин и шурфов, наливы воды в скважины и шурфы, нагнетания воды в скважины, наблюдения за скоростью восстановления уровня при про­ходке выработок); 2) уровней, направления и скорости движения грунтовых вод, а также их агрессивности и коррозийности; 3) глубины зимнего промерзания пород; 4) амплитуды сезонного и годового колебания уровней подземных вод.

Лабораторные исследования производятся с целью определения состава, состояния и строительных свойств пород, а также химического состава грунтовых зол, их агрессивности и коррозийности в зависимости от сложности инженерно-геологических условий, особенностей пород, размеров исследуемой территория, а также характера и класса возводимых сооружений и зданий.

Камеральные работы включают: 1) предварительную (текущую) обработку материалов в период полевых изысканий; 2) окончательную обработку материа­лов после завершения полевых работ и исследований пород и воды в лаборатории, а также составления отчета.

Для определения расчетных характеристик пород производится статисти­ческая обработка частных значений показателей, полученных в результате про­ведения лабораторных и полевых опытных инженерно-геологических работ соответствии с требованиями СНиП II-15—74 и Руководства по проектированию оснований здании и сооружений.

А) Инженерно-геологические исследования в с е й с м и ч е с к и х районах (с сейсмичностью 7 баллов и выше) имеют целью уточнение сейсмичности площадки, составление карт сейсмического микрорайонирования с установлением и оконтуриванием особо неблагоприятных в сейсми­ческом отношении участков.

Для крупных городов, а также при строи­тельстве особо ответственных объектов сейсмическое микрорайонирование, согласно СНиП II-A.12 - 69, рекомендуется проводить с помощью инструментальных наблюдений путем регистрации колебаний от сильных и слабых землетрясений и определять сейсмическую жесткость пород.

По результатам инженерно-геологических исследований с учетом данных инструментальных наблюдений уточняют сейсмичность площадки строительства (с округлением до целых баллов) и составляют карту сейсмического микрорайонирования в масштабах 1 : 5000 – 1 : 25000, на которой показывают участки с разной сейсмической устойчивостью.

Инженерно-геологические исследования на бо­лотах должны обеспечивать выявление рельефа дна болота и минеральный состав дна; условия образования болота и его тип, глубину залегания и состав подземных вод, как правило, сильноагрессивных по отношению к материалам фундаментов и подземных частей сооружений, характер подземного и поверх­ностного питания болота, физические свойства болотных образований (торфа и сапропелей), их ботанический состав, степень разложения торфа и прочие свой­ства в основном с целью определения возможности осушения болота.

При инженерно-геологических исследованиях на заторфованных территориях выявляют участки, покрытые слоем торфа мощностью более 0,3 м и имеющие в составе песчаных и глинис­тых грунтов растительные остатки, относительное содержание которых по мас­се от минеральной части составляет: в песчаном грунте >0,03; в глинистом грунте >0,05.

Инженерно-геологические исследования с ис­пользованием геофизических методов в карстовых районах должны обеспечить: 1) выявление участков, наименее подверженных карстовым процессам; 2) установление пригодности площадки для возведения намечаемых сооружений и зданий; 3) определение возраста, причин и условий развития или повторных проявлений карста; 4) установление влияния карста на существующие сооружения, а также влияния последних на дальнейшее раз­витие карста; 5) разработку инженерных мероприятий по подготовке закарстованной площадки для намеченного использования.

При инженерно-геологических исследованиях в районах развития оползней выявляют причины древних и современных нарушений устойчивости отдельных участков, устанавливают типы оползней, особенности их микрорельефа, наличие и состояние инженерных соо­ружений, включая водопроводную и канализационную сеть, выясняют роль подземных вод в возникновении оползневых явлений, производят оценку устойчивости территории в связи с проектируемым строительством и эффективностью ранее примененных противооползневых мероприятий. Разведку оползневых участков ведут по створам, расположенным вдоль и поперек направления их движения. Для детального изучения оползневых участков, помимо разведочных,
используют геологосъемочные, геофизические и другие виды работ. Среди геофизических методов исследований наиболее распространены: электроразведка, сейсморазведка и сейсмоакустика, которые применяются для прослеживания плоскостей скольжения оползней, а также радиоактивные методы, используемые для изучения подвижек.

При инженерно-геологических исследованиях в районах распространения искусственно образованных (насыпных и намывных) пород дополнительно должны быть определены: 1) способ отсыпки (намыва); 2) давность отсыпки (намыва);

3) неоднородностей состава и сложения; 4) рельеф поверхности подстилающих пород в пределах площадки; 5) изменение плотности, влажности, прочностных и деформационных свойств насыпных (намывных) пород в зависимости от давно­сти иx отсыпки (намыва).

При изучении насыпных и намывных пород рекомендуется широко исполь­зовать результаты полевых опытных инженерно-геологических работ, в первую очередь, — динамического и статического зондирования.