Часть 4. Виды инженерно-геологических работ на стадии изысканий. Рабочая документация.

 

Инженерные изыскания для строительства — работы, проводимые для комплексного изучения природных условий района, площадки, участка, трассы проектируемого строительства, местных строительных материалов и источников водоснабжения и получения необходимых и достаточных материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов с учетом рационального использования и охраны природной среды, а также получения данных для составления прогноза изменений природной среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

Цель: выбор наиболее экономически целесообразных и рациональных технических решений при проектирование и строительстве.

Основной задачей изысканий является определить ИГУ(инженерно‑геологические условия)

Инженерные изыскания являются одним из важнейших видов строительной деятельности, с них начинается любой процесс строительства и эксплуатации объектов. Комплексный подход, объединяющий различные виды инженерных изысканий позволяет проводить разностороннее и своевременное обследование строительных площадок, зданий и сооружений.

Виды изысканий в строительстве:

- инженерно-геодезические

- инженерно-геологические

- инженерно-экологические

- инженерно-гидрометеорологические

В состав инженерно-геоло­гических изысканий входит:

· сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет;

· рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения;

· проходка горных выработок:

- скважины

- шурфы;

· геофизические исследования;

· полевые исследования грунтов;

· гидрогеологические исследования;

· стационарные наблюдения (локальный мо­ниторинг компонентов геологической среды);

· лабораторные исследования грунтов, под­земных и поверхностных вод;

· обследование грунтов оснований фундамен­тов существующих зданий и сооружений;

· составление прогноза изменений инженер­но-геологических условий;

· камеральная обработка материалов и состав­ление технического отчета (заключения).

Шурфы – колодцеобразные вертикальные выработки прямоугольного или квадратного сечения.

Буровая скважина - цилиндрическая выемка с небольшим диаметром по сравнению с глубиной.

Основные методы полевых исследований грунтов:

· Статическое зондирование;

· Динамическое зондирование;

· Испытание штампом;

· Прессиометрия.

· Опытная забивка

 

Статическое зондирование является одним из наиболее эффективных методов исследования грунтов в условиях их естественного залегания. Применение метода статического зондирования сводится к непрерывному вдавливанию в почву с помощью статической нагрузки специального зонда.

Статическое зондирование применяется для испытаний немерзлых и талых песчано-глинистых грунтов, содержащих не более 25% частиц крупнее 10 мм

Буровые работы.

Бурение скважин является самым распространённым видом при инженерных изысканиях. Буровая скважина- цилиндрическая выемка с небольшим диаметром по сравнению с глубиной. Все буровые скважины по назначению делятся на: 1) геолого – разведочные 2) эксплутационные 3)вспомогательные. Буровые скважины бывают цилиндрическими и телескопическими. Выделяют следующие элементы скважин: устье, стенки скважин, забой, обсадные трубы.

По глубине скважины: 1) мелкие- 10 метров, 2) средние- 10-30 метров, 3) глубокие- 30-100 метров.

Процесс углубления скважины - проходка.

Выделяют следующие циклы проходки: 1) разрушение породы, 2) извлечение разрушенной породы, 3) крепление стенок скважин обсадными трубами, 4) отбор монолитов.

Бурение бывает ручное и механическое.

По способу воздействия на горную породу различают бурение: 1) вращательное, 2) вибрационное, 3) ручное, 4) ударно – канатное. Выбор способа бурения зависит от сложности строения и вида грунта.

По характеру разрушения породы на забое:1) сплошное бурение (разрушение происходит по всей площади забоя), 2) колонковое (разрушение происходит по кольцевой площади у стенок скважин).

Вид наконечника, используемый при бурении, зависит от вида бурения и грунта. При вращательном используются коронки и змеевики. При ударно- канатном: желонки, ложковые буры. Для разрушения твёрдых пород используются долота.

 

Документация скважин: каждая скважина имеет инструментальную привязку, её координата определяется в плане по высоте, это отмечается в буровом журнале. Отбираются образцы грунта в специальные керновые ящики, отмечаются глубины появления подземных вод, устанавливается уровень, количество водоносных слоёв. Результаты бурения дают установить геологические условия только в одной точке, данные могут быть распространены на ближайшую местность. Необходимо строить геолого-литологические разрезы.

Расстояния между скважинами зависит от ИГУ и от ответственности сооружения.

Глубина бурения скважины: ниже активной зоны сжимаемой толщи.

Состав и объём инженерно- геологических изысканий зависит от вида сооружения и стадии проектирования. Иженерно-геологические изыскания регламентируются:

1)сводом правил: «Инженерно-геологические изыскания для строительства» СП 11-105-97.

2) «Инженерно-геологические изыскания для строительства», основные положения СНиП- 11-02-96.

 

 

Заключение

 

В результате прохождения учебной геологической практики мы получили практическое подкрепление теоретических знаний, полученных нами в курсе «Инженерная геология». Мы познакомились с особенностями инженерно‑геологических условий Санкт-Петербурга и его окрестностей. Нами была дана оценка рельефа участков отдельных территорий на полигоне Саблино и Сестрорецк-Курорт, были зафиксированы изменение русла рек, характер склонов речных берегов, передвижение горных пород, изменение их состава, изменение рельефа прибрежных территорий Финского залива. Мы узнали о способах защиты берегов от разрушений и размывов, о процессе образования дюн. На основании полевых записей и учебных плакатов были сделаны соответствующие выводы о составе грунтовой толщи.

Кроме того, мы смогли на практике выделить различные водоносные горизонты, оценить режимы подземных грунтовых вод. Мы получили представление об уровне загрязнения подземных вод, который является достаточно высоким. В связи с этим в районе формируются крайне неблагоприятные геоэкологические условия. Требуется глубокая очистка прибрежной территории и принятие мер по ликвидации сброса сточных вод.

Знание всех этих условий в совокупности позволяет нам определить степень сложности геологических условий и, как следствие, обуславливает выбор конкретной территории для строительства того или иного объекта. Краткий обзор инженерно-геологических условий территории Санкт-Петербурга представлен в приложении Д документа ТСН 50-302-2004.