Инженерно-геологические работы, проводимые в период до проектирования.
Инженерно-геологические исследования для строительства
Раздел
Кристаллическое состояние полимеров.
Полимеры, как правило, аморфны. Их часто называют смолами. Однако, у полимеров наблюдаются симметрично построенные участки – кристаллические участки, где обнаруживается та или иная форма упорядоченности в расположении частиц.
Размеры кристаллов во много раз меньше размеров цепей. Кристаллизация полимера уменьшает гибкость цепей и эластичность полимеров, в то же время увеличивает твердость и прочность.
С повышением температуры уменьшается степень кристалличности полимера и, начиная с некоторой температуры, кристалличность полностью исчезает. Эту температуру называют температурой плавления полимера 
. . несколько условный термин. При этой температуре устраняется упорядоченность расположения частиц, но не достигается текучесть ( жидкое состояние). По изменению объема в зависимости от температуры можно определить температуру плавления.
Гибкость цепей и регулярность их строения благоприятствует их кристаллизации.
Полимеры могут подвергаться деструкции, т.е. разрушению под действием кислорода ( окисление), света, теплоты, радиации.
В результате деструкции уменьшается молекулярная масса макромолекул ( разрыв макромолекул). Отсюда изменяются химические и физические свойства полимеров. Процесс ухудшения свойств полимеров во времени в результате деструкции называется старением полимеров.Для замедления деструкции вводят стабилизаторы, чаще всего антиоксиданты. Ими являются фосфиты, фенолы, ароматические амины. Стабилизация обычно обусловлена взаимодействием антиоксидантов со свободными радикалами, образующимися при старении полимеров.
Тема 1
1. Введение.
Инженерная геология – наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные геологические и техногенно-геологические (инженерно-геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека.
Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь, в породах, в процессе строительства и при эксплуатации сооружений.
В современных условиях ни одно здание или сооружение не может быть спроектировано, построено и надёжно эксплуатироваться (а впоследствии может быть ликвидировано или реконструировано) без достоверных и полных инженерно-геологических материалов.
Всё это определяет основные задачи, которые стоят перед инженерами-геологами в процессе изыскательских работ ещё до начала строительства:
· выбор оптимального (благоприятного) в геологическом отношении места (площадки, района) строительства данного объекта;
· выявление инженерно-геологических условий в целях определения наиболее рациональных конструкций фундаментов и объекта в целом, а также технологии производства строительных работ;
· выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям и сооружениям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.
2. Роль и место инженерной геологии в строительстве объектов.
Роль и место инженерной геологии в строительстве зданий и сооружений можно увидеть в таблице 1.
Техническое задание на инженерно-геологические изыскания выдаёт инженер-строитель, занимающийся проектированием объекта. Далее изыскания выполняет специализированная изыскательская организация. Результаты изысканий в виде инженерно-геологического отчёта передаются строительной проектной организации, где ведётся проектирование объекта.
Таблица 1.
| Этап строительства | Вид работ | Организация | Исполнитель |
| Инвестиции | Заказчик | Заказчик | |
| Техническое задание на инженерно-геологические изыскания | Проектная | Инженер-строитель | |
| Инженерно-геологические изыскания | Изыскательская | Инженер-геолог | |
| Проектирование | Проектная | Инженер-строитель при участии инженера-геолога | |
| Строительство | Строительная | Строительная | |
| Эксплуатация объекта | Заказчик | Заказчик | |
| Реконструкция или ликвидация | Строительная | Строительная |
В период проектирования, строительства и эксплуатации объектов необходимо обязательное участие инженера-геолога.
В последнее время в строительной практике значительное место занимает вопрос реконструкции, перепрофилирования и реставрации зданий и сооружений, часто, в пределах существующей городской застройки. Это накладывает особую ответственность на инженера-геолога, который должен оценить степень изменений в геологической среде за период эксплуатации объектов и выработать рекомендации по дальнейшим проектным решениям в связи с изменившейся геологической средой.
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.
3. Состав инженерно-геологических изысканий.
Состав исследований определяется программой, согласованной с проектной организацией.
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-геологическую съёмку;
· разведочные (буровые и горнопроходческие) работы и геофизические исследования;
· опытные полевые исследования грунтов;
· изучение подземных вод;
· анализ опыта местного строительства и т.д.
В камеральный период производят обработку полевых материалов и результатов лабораторных анализов, составляют инженерно-геологический отчёт с соответствующими графическими приложениями в виде карт, разрезов и т.д.
Инженерно-геологический отчёт является итогом инженерно-геологических изысканий. Отчёт передаётся проектной организации и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. Отчёт 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 даётся 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 грунтам и подземным водам. Грунты являются основным объектом исследований, поэтому указываются: тип грунтов, их свойства для определения расчётных характеристик, пригодность грунтов для строительства объектов.
Подземные воды оцениваются в двух направлениях:
· как источники водоснабжения при строительстве и эксплуатации объекта;
· как они могут помешать строительству.
В этих случаях даются рекомендации по строительному водопонижению и устройству дренажей на период эксплуатации объекта.
В заключительной части отчёта даётся общая инженерно-геологическая оценка участка по пригодности для данного строительства, указываются пути освоения территории, уделяется внимание вопросам охраны окружающей среды.
Отчёт обязательно должен иметь приложения, в которых даётся графический материал (карты, разрезы, колонки скважин и т.д.), а также таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.
4. Инженерно-геологические исследования в период до проектирования.
Основной объём 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;
- получением инженерных выводов.
Геологическое изучение местности позволяет выявить:
· лучший участок для строительства;
· влияние различных процессов на сооружение;
· влияние самого сооружения на природную обстановку.
Изучение грунтов позволяет:
· определить их свойства;
· решить вопрос о необходимости улучшения их свойств;
· составить представление о наличии в данном районе строительных материалов.
Инженерные выводы дают возможность:
· установить глубину заложения фундаментов;
· установить величину допускаемых давлений на грунт;
· дать прогноз устойчивости сооружения;
· дать прогноз величины ожидаемых осадков и т.д.
Основные требования к инженерно-геологическим изысканиям:
1. оценка общих условий территории;
2. обеспечение геологическими данными для выбора типа основания и конструкций фундамента;
3. определение характера воздействия на грунты динамических нагрузок;
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 (загрязнение земли, атмосферы и гидросферы).
Вопросы для контроля:
1. Что изучает инженерная геология и какова её основная цель?
2. Основные задачи в процессе изыскательских работ.
3. Цель и задача инженерно-геологических исследований.
4. Инженерно-геологические работыв полевой период.
5. Для чего составляется инженерно-геологический отчёт?
6. Какие результаты получают при инженерно-геологических исследованиях в период до проектирования?