Инженерно геологические исследования для строительства конспект

Обновлено: 03.07.2024

Цель изысканий: получение необходимых и достаточных материалов для комплексного изучения инженерно-геологических условий района проектируемого объекта, включая рельеф, геологическое строение, геоморфологические и инженерно-геологические процессы для разработки документации по проектируемым объектам и прохождения экспертиз в соответствии с требованиями законодательства РФ, нормативных технических документов федеральных органов исполнительной власти и градостроительному Кодексу РФ.

Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий района (площадки, участка, трассы) проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение, сейсмотектонические, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние и свойства грунтов, геологические и инженерно-геологические процессы, и составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для обоснования проектной подготовки строительства, в том числе мероприятий инженерной защиты объекта строительства и охраны окружающей среды.

Задачами выполнения инженерно-геологических изысканий является: определение геологического строения, гидрогеологических условий, физико-механических и коррозионные свойств грунтов, физико-геологических процессов и явлений.

Выполнение инженерно-геологические изыскания регламентируется в соответствии с требованиями СП 11-105-97 "Инженерно-геологические изыскания".

Инженерно-геологические изыскания проводятся в 4 этапа:

подготовительные работы;
полевые работы (бурение скважин, с фиксированием положения уровня грунтовых вод);
лабораторные исследования грунтов и подземных вод.
камеральные работы (обработка, обобщение и анализ результатов полевых и лабораторных исследований, подготовка отчетной документации).

Подготовительные работы

На этапе подготовительных работ разрабатывается программа инженерно-геологических изысканий и ведется подготовка к полевым работам: производится сбор, обобщение и анализ фондовых (архивных) и справочно-информационных материалов в районе размещения объектов изысканий, заказываются паспорта буровых скважин прошлых лет в ОАО "Трест ГРИИ" и геолого-геодезическом отделе КГА.

Инженерно-геологические изыскания выполняются при проектировании различных зданий, сооружений и их комплексов. В необходимых случаях они могут быть продолжены в период строительства, эксплуатации, реконструкции и ликвидации объектов. В состав инженерных изысканий, помимо инженерно-геологических входят и другие виды изысканий:

Рисунок 4. Основные виды инженерных изысканий.

-геодезические – получение топографо-геодезических материалов, данные о рельефе местности.

Инженерно-гидрометеорологические – климатические условия, гидрологический режим рек.

Инженерно-экологические – оценка и прогноз современного экологического состояния.

Кроме того, к инженерным изысканиям для строительства относят следующие специальные работы:

- обследование грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений;

- локальный мониторинг компонентов окружающей среды;

- обоснование мероприятий по инженерной защите территорий.

Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) – производственный процесс получения, накопления и обработки инженерно-геологической информации для обеспечения строительного проектирования исходными данными об инженерно-геологических условиях района.

Инженерно-геологические условия – это совокупность компонентов геологической среды, которые могут оказать влияние на проектируемы сооружения.

Одной из важнейших задач инженерно-геологических изысканий является прогнозирование возможных изменений в сфере взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой.

В состав ИГИ входит следующий основной комплекс работ:

- сбор и анализ имеющихся геологических материалов;

- дешифрование космо- и аэрофотоматериалов;

- маршрутные наблюдения, буровые и горнопроходческие работы;

- опытные полевые работы;

- камеральная обработка собранных материалов и составление отчета.

Объем и содержание ИГИ в каждом конкретном случае зависит от:

- категории сложности инженерно-геологических условий района (простых, средней сложности и сложные);

- степени их изученности;

- стадий (этапов) проектирования;

- вида (назначения) сооружения и уровня его ответственности.

Наиболее значительные объемы буровых, опытных и других видов работ выполняют при инженерно-геологических изысканиях для строительства зданий и сооружений повышенного уровня ответственности в сложных инженерно-геологических условиях.

Основанием для производства инженерно-геологических изысканий является договор между Заказчиком и Исполнителем инженерно-геологических изысканий. Обязательные приложения к договору:

Техническое задание составляется Заказчиком, в нем указывается:

- местоположение площадки предполагаемого строительства;

- вид проектируемого сооружения;

- стадия (этап) проектирования;

- конструктивные особенности проектируемого сооружения;

- предполагаемые нагрузки на грунты основания и другие сведения.

Программа инженерно-геологических изысканий устанавливает состав, объемы, методы и последовательность инженерно-геологических исследований.

Выполнение инженерно-геологических изысканий без программы или предписания не допускается. На их производство Заказчиком должно быть получено разрешение (регистрация) в территориальных органах исполнительной власти – центре по инженерным изысканиям при областной архитектуре. Основанием для выдачи разрешения, помимо программы являются лицензия, техническое задание и смета на производство работ.

Материалы инженерно-геологических изысканий, передаваемые Заказчику в виде технического отчета, подлежат обязательной государственной экспертизе.

Инженерно-геологические изыскания выполняются последовательно, по этапам, в соответствии со стадиями проектирования. Основные этапы комплексных исследований: рекогносцировка, съемка и разведка. При этом выдерживается общий принцип проведения геологических работ, когда от этапа к этапу сокращается площадь исследований, но увеличивается их детальность.

Инженерно-геологическая рекогносцировка предшествует съемке и проводится для предварительной оценки инженерно-геологических условий района строительства для обоснования предпроектной документации. Рекогносцировка может не проводиться если имеется достаточное количество архивных материалов.

В задачу рекогносцировки входит:

- предварительное выявление типов рельефа и геоморфологических элементов;

- уточнение собранных геологических материалов;

- осмотр и описание имеющихся обнажений горных пород, выходов подземных вод на поверхность.

Для этого проводятся маршрутные наблюдения, а в необходимых случаях аэровизуальные наблюдения, проходка неглубоких выработок и др. работы.

По итогам рекогносцировки составляется схематическая карта инженерно-геологических условий района.

Инженерно-геологическая съемка проводится для площадной оценки и картирования инженерно-геологических условий района (участка) строительства. В состав инженерно-геологической съемки входит полный комплекс полевых, лабораторных и камеральных работ.

На основе полученных в ходе съемки данных составляют инженерно-геологическую карту района строительства, это позволяет выделить участки, наиболее пригодные для строительства.

Рисунок 5. Работы в составе инженерно-геологической съемки.

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

Рисунок 6. Карта инженерно-геологического районирования.

На инженерно-геологических картах отражают литологический состав и свойства пород, их распространение, условия залегания, возраст и происхождение, сведения о подземных водах и природных геологических и инженерно-геологических процессах.

Для составления инженерно-геологических карт используют различные вспомогательные карты: фактического материала, топографические, геологические, геоморфологические и карты строительных материалов.

Инженерно-геологические карты бывают трех видов:

- инженерно-геологические карты специального назначения.

Карта инженерно-геологических условий содержит информацию с учетом удовлетворения всех видов надземного строительства. ЕЕ используют для общей оценки природных условий местности, где будет осуществлено строительство.

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

Карты специального назначения составляют применительно к конкретным видам строительства или сооружения. Они содержат оценку инженерно-геологических условий территории строительства и прогноз геологических процессов и явлений.

Инженерно-геологическая разведка производится на завершающем этапе изысканий и служит для уточнения инженерно-геологических условий под отдельным зданием или сооружением. Основанием для ее производства являются материалы инженерно-геологической съемки.

В результате инженерно-геологической разведки должны быть получены исходные данные, необходимые для инженерно-геологической характеристики грунтовых оснований в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой и для прогноза изменения свойств грунтов на период строительства и эксплуатации.

Стадийность инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания для строительства выполняются последовательно на различных стадиях (этапах).

Различают следующие основные стадии работ:

- предпроектную (она включает прединвестиционную документацию, градостроительную документацию и обоснование инвестиций в строительство);

- проектную (в состав входят проект и рабочая документация для строительства сооружения).

Предпроектная документация разрабатывается с целью обоснования целесообразности строительства объекта, выбора строительных площадок и направления магистральных транспортных и инженерных коммуникаций, основ генеральных схем инженерной защиты от опасных геологических процессов и др.

Инженерно-геологические изыскания на предпроектных стадиях выполняют для крупных и сложных объектов. Они должны обеспечивать изучение основных особенностей инженерно-геологических условий значительных по площади и по протяженности территорий.

На всех предпроектных этапах:

- обоснование инвестиций в строительство

значительное внимание уделяют прогнозу оценки воздействия объектов строительства на геологическую среду.

При проведении инженерно-геологических изысканий на стадии проект перечень изысканий не меняется, но увеличивается детальность их проведения.

По результатам изысканий составляют технический отчет.

Инженерно-геологические изыскания в период строительства выполняют лишь в особых случаях:

- при строительстве ответственных сооружений, особенно в сложных инженерно-геологических условиях;

- в условиях стесненной городской застройки;

- при длительных перерывах во времени между окончанием изысканий и началом строительства объекта.

В период эксплуатации объектов в необходимых случаях в соответствии с заданием Заказчика проводят обследования грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, а также при их расширении, строительстве новых близко примыкающих зданий и в других случаях.

Инженерно-геологические изыскания для реконструкции зданий и сооружений проводятся, как правило, в условиях плотной застройки и поэтому должны осуществляться с учетом конкретной природно-технической ситуации. Обязательным видом работ является натурное обследование окружающей территории и реконструируемого здания. В ходе обследования устанавливают геотехническую категорию объекта, необходимые объемы работ по изысканиям, принципиальные варианты реконструкции и усиления.

Небольшой объем инженерно-геологических изысканий выполняется в период ликвидации зданий и сооружений. Цель этих работ – обоснование проектных решений по санации (оздоровлению) и рекультивации нарушенной территории, оценка опасности и риска от ликвидации объекта.

Методы и технические средства инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания начинают со сбора и обработки материалов изысканий и исследований прошлых лет. Важно располагать также данными о возможных деформациях зданий и сооружений и их причинах на исследуемой территории, существующих способах инженерной защиты, наличии грунтовых строительных материалов, источниках питьевого водоснабжения и др.

Все эти данные можно получить из инженерно-геологических отчетов, хранящихся в территориальных геологических фондах, техархивах трестов инженерно-геологических изысканий (ТИЗИС), проектных и строительных организаций, фондах городских и областных архитектурных управлений и других источников.

На основании сбора и анализа материалов прошлых лет возможно оптимизировать программу инженерно-геологических изысканий, по возможности сократить их объем и снизить затраты на производство.

Дешифрование аэро- и космоматериалов и аэровизуальные наблюдения следует предусматривать при изучении и оценке инженерно-геологических условий значительных по площади (протяженности) территорий, а также при необходимости изучения динамики изменения этих условий.

При дешифровании широко используются телевизионная, сканерная, тепловая (инфрокрасная) и другие виды аэро- и космических съемок, осуществляемых с пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций, искусственных спутников, а также с самолетов и вертолетов. В последнее время стали доступными материалы космических съемок очень высокого разрешения (до 2,0 м).

Аэровизуальные наблюдения ведутся при полетах легких самолетов, летающих со скоростью до 100-150 км/ч и высоте полета от 50 до 1500 м. Наиболее эффективны они при обследовании значительных площадей и выборе конкурирующих вариантов в процессе инженерно-геологической рекогносцировки и съемки в труднодоступных и малоисследованных районах.

Буровые и горнопроходческие работы являются важнейшей частью инженерно-геологических исследований. С помощью буровых скважин и горных выработок выясняют геологическое строение и условия строительной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов, проводят опытные работы и стационарные наблюдения.

Буровая скважина – цилиндрическая вертикальная выработка (реже наклонная) малого диаметра, выполняемая специальным буровым инструментом. В буровых скважинах различают устье (начало), стенки и забой или дно.

Сущность бурения заключается в постепенном и последовательном разрушении породы на забое и извлечение ее на поверхность. Образцы породы, извлекаемые из скважин, называются буровым керном.

Наиболее распространенным видом горных выработок является шурф. При изысканиях применяют также и другие выработки: расчистки, канавы, дудки, штольни и шахты.

Шурф – вертикальная горная выработка прямоугольного или круглого сечения, проходимая с поверхности до глубины 20 м. Шурф круглого сечения называют дудкой.

Наиболее распространены на изысканиях мелкие шурфы глубиной до 3-5 м сечением 1х1,25 м.

В настоящее время шурфы разрабатывают с помощью специальных шурфопроходческих установок, оснащенных ковшовыми или шнековыми бурами.

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

Расчистки – неглубокие выработки, применяемые для снятия рыхлого маломощного покрова делювия или элювия с наклонных поверхностей.

Канавы (траншеи) – узкие ( до 0,8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью технических средств с целью вскрытия коренных пород.

Штольни – подземные горизонтальные выработки значительной длины, закладываемые на склонах и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива.

Шахты (разведочные) – вертикальные горные выработки, которые отличаются от шурфов значительно большими размерами (глубиной до 30 м, а сечением до 6 кв.м).

Основными геологическими документами разведочных работ являются буровой журнал и журнал горных выработок. В журналах по мере бурения скважин и проходки шурфов подробно описывают состав и состояние вскрываемых пород, указывают глубину отбора проб породы и воды, проводят результаты наблюдений за появлением уровня подземных вод, выходом керна и т.д. По данным буровых и горных журналов составляют разрезы (колонки) отдельных скважин и шурфов.

Рисунок 7. Разрез буровой скважины (геологическая колонка).

Данные нескольких разрезов колонок) объединяют в инженерно-геологические профили (разрезы).

Геофизические методы сопутствуют (или предшествуют) буровым и горнопроходческим работам и позволяют значительно сократить их объем, повысить полноту и качество исследований. В большинстве случаев их применяют как вспомогательные методы. Они помогают изучать геологический разрез горных пород, а также геологические процессы и явления.

Геофизические методы исследования основаны на различиях физических свойств горных пород (удельного электрического сопротивления, скорости распространения упругих сейсмических волн, радиоактивности, магнитной восприимчивости).

Рисунок 8. Стадии построения геологической колонки.

Геофизические методы разделяют в зависимости от изучаемых физических полей:

Электроразведка основана на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Каждая порода в зависимости от состава, состояния, водоносности характеризуется своим удельным электрическим сопротивлением. Чем больше разняться эти удельные сопротивления между собой, тем точнее результаты электроразведки.

Электроразведка с поверхности земли применяется в двух модификациях: электрозондирование и электропрофилирование.

Рисунок 9. Схема вертикального электрического зондирования.

При методе вертикального электрического зондирования приемные электроды М и N с включенным в цепь потенциометром остаются неподвижными, а питающие электроды А и В последовательно перемещаются от центра зондирования. Чем больше расстояние между А и В, тем на большую глубину проникают токовые линии. Измеряя силу тока между питающими электродами А и В и разность потенциалов между приемными электродами М и N, определяют удельное сопротивление горных пород.

Метод вертикального электрического зондирования широко используется для определения глубины залегания и мощности водоносных горизонтов, включая глубокозалегающие артезианские воды.

Рисунок 10. Обнаружение карстовой полости с помощью электропрофилирования

При электропрофилировании по профилю перемещаются одновременно четыре электрода AMNВ при неизменном расстоянии между ними. Это дает возможность изучить геологическое строение участка в горизонтальном направлении вдоль линии профиля. Методом электропрофилирования определяют границы слоев горных пород и водоносных горизонтов, обнаруживают карстовые полости, обводненные трещиноватые зоны, линзы пресных вод среди соленых и др.

Сейсморазведка основана на измерении скорости распространения упругих колебаний, искусственно возбуждаемых в горных породах (взрывами, ударами). Замерив время пробега упругой волны от точки возбуждения до сейсмоприемника, вычерчивают кривую – годограф, по которому рассчитывают скорость распространения волн в исследованных породах и строят сейсмогеологический разрез.

Рисунок 11. Схема сейсморазведочных работ методом отражения волн.

С помощью микросейсмических установок, применяемых для малых глубин исследования, устанавливают глубину залегания скальных пород под наносами, выявляют погребные речные долины, карстовые пустоты, уровень подземных вод, мощность талых пород вечной мерзлоте. В сложных сейсмических условиях этот метод недостаточно точен.

Вопросы для подготовки:

1.Какие нормы регламентируют инженерно-геологические изыскания?

2.Виды инженерно-геологических изысканий?

3.Как выполняется программа инженерно-геологических изысканий?

4.Какие работы являются основными при инженерно-геологических изысканиях?

Инженерно-геодезические изыскания выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов ГУГК СССР и [18]; они должны обеспечить получение топографо-геодезических материалов для проектирования, строительства или реконструкции предприятий, зданий или сооружений, а также для выполнения геологических, гидрометеорологических и других видов инженерных изысканий. Так как объектами изучения при проведении инженерно-геодезических изысканий служат ситуация и рельеф местности, основной результат этих изысканий — получение крупномасштабных карт, других документов (фотопланы, фотосхемы, профили), характеризующих район предполагаемого строительства.

В зависимости от назначения и вида сооружений, площади изучаемого участка и стадии проектирования в состав инженерно-геодезических изысканий входят:

изучение физико-географических и экономических условий участка;

сбор и анализ имеющихся топографо-геодезических материалов на район строительства;

построение или развитие опорных геодезических сетей 3 и 4 классов, геодезической сети сгущения 1 и 2 разрядов и нивелирной сети II — IV классов;

создание планово-высотной съемочной геодезической сети;

топографическая съемка в масштабах 1:10 000—1:500, включая

съемку сооружений и подземных коммуникаций;

трассирование линейных сооружений;

геодезическое обеспечение инженерно-геологических изысканий, в том числе и при изучении физико-геологических процессов (оползни, карст, переработка берегов и др.);

обновление инженерно-топографических планов, отображающих элементы ситуации и рельефа, а также всю инженерную нагрузку района с указанием необходимых для проектирования характеристик всех зданий и сооружений, включая подземные;

исполнительная съемка участков для обоснования проектом реконструкции и технического перевооружения предприятий.

В ряде случаев по заданию заказчике на участки застройки может выполняться съемка масштаба 1:200.

В техническом задании па производство инженерно-геодезических изысканий, дополнительно к указанным ранее сведениям (см. §3) приводятся:

система координат и высот;

указания по масштабу съемки и высоте сечения рельефа;

границы и площади топографической съемки;

технические требования к трассированию линейных сооружений с указанием вариантов.

Вложение	Размер
lektsiya_2.doc	53.5 КБ

Предварительный просмотр:

Общие требования и подготовка к проведению изысканий

Состав изысканий и основные документы на их выполнение.
Сбор и анализ топографо – геодезических материалов прошлых лет.
Виды и точность геодезических сетей.
Проектирование сетей.
Общие положения оценки проектов сетей.

Состав изысканий и основные документы на их выполнение

изучение физико-географических и экономических условий участка;

сбор и анализ имеющихся топографо-геодезических материалов на район строительства;

создание планово-высотной съемочной геодезической сети;

топографическая съемка в масштабах 1:10 000—1:500, включая

съемку сооружений и подземных коммуникаций;

трассирование линейных сооружений;

В ряде случаев по заданию заказчике на участки застройки может выполняться съемка масштаба 1:200.

система координат и высот;

указания по масштабу съемки и высоте сечения рельефа;

границы и площади топографической съемки;

технические требования к трассированию линейных сооружений с указанием вариантов.

Состав, объем и методика инженерно-геодезических изысканий на объект работ определяется изыскательской организацией и выдается в виде документа, называемого программой работ.

На производство инженерно-геодезических изысканий, связанных с развитием государственной геодезической сети (ГГС), топографическими съемками на площади более 1 км 2 , а также на трассах линейных сооружений протяженностью более 25 км, необходимо разрешение территориальных органов Госгеонадзора.

Технический отчет составляют на весь комплекс завершенных для заданной стадии проектирования инженерно-геодезических изысканий; он содержит сведения, характеризующие назначение, организацию, методы, качество и объем выполненных работ. Приложения к текстовой части отчета содержат схемы опорных и съемочных геодезических сетей, абрисы установленных геодезических пунктов и акты их сдачи на наблюдение за сохранностью, ведомости координат и высот пунктов, геологических выработок и других точек, картограмму расположения участков съемки, схемы и обмерные чертежи зданий, сооружений, подземных коммуникаций.

Непосредственное выполнение всех видов инженерно-геодезических изысканий осуществляют производственные группы при органах по делам строительства и архитектуры Советов народных депутатов, либо специализированные организации ГУГК СССР и других министерств и ведомств — тресты инженерно-технических изысканий (ТИСИЗ), конторы, изыскательские экспедиции.

Как и все виды изысканий, инженерно-геодезические проводят в три этапа - подготовительный, полевой и камеральный. Как указывалось выше, проектирование и составление программы топографо-геодезических работ служит основным содержанием подготовительного этапа, причем наиболее ответственная задача здесь оценка проектов опорных геодезических сетей и предрасчет точности производства полевых измерений.

Изучение физико-географических и экономических условий участка работ

Приступая к разработке проекта производства геодезических работ на конкретный участок местности, необходимо хорошо представлять те условия, в которых будут проводиться эти работы. Это, прежде всего, физико-географические условий и экономики района работ. Эти сведения должны быть оптимальными. Их излишняя подробность будет только затруднять работы.

Основные источники информации энциклопедии, энциклопедические словари, физико-географические описания местности, литературные сведения.

Кратко рассмотрим основные сведения, которые необходимы геодезисту для полноценного проектирования, организации и последующего проведения полевых геодезических работ.

При отборе сведений следует исходить из простого правила: отбирать только те сведения, которые имеют прямое отношение к постановке геодезических работ.

Местоположение участка. С учетом размеров территории Советского Союза и многообразия физико-географических условий указание местоположения объекта работ (республика, край, область, район) является многоопределяющим. Если освоению подлежит территория, слабообжитая или вообще необжитая, это следует особо отметить.

Рельеф. Характеризуя рельеф, в первую очередь, следует определить его тип: равнинный, всхолмленный, предгорный, горный. Далее нужно указать такие важные характеристики как среднюю абсолютную отметку и колебания высот в пределах участка, а также максимальные уклоны. Знание высоты расположения участка над уровнем моря важно при использовании координат пунктов государственной сети, а колебания относительных высот требуется знать при выборе поверхности относимости. Уклоны рельефа существенно влияют на выбор метода определения высот точек, на число станций в нивелирных ходах, на необходимость учета некоторых приборных поправок при угловых измерениях в триангуляции, при линейных измерениях в полигонометрии и др.

Ситуация. На территории участка oна может быть представлена большим разнообразием элементов. Для организации и проведения полевых геодезических работ весьма существенно принципиальное разделение на застроенную и незастроенную территории. Застроенные территории требуют более плотной сети опорных геодезических пунктов, более высокой точности определения их координат и высот, соблюдения установленных правил проведения съемочных работ. При описании застроенных территорий необходимо отметить тип и плотность настройки, ширину улиц и их покрытие, степень озеленения, густоту подземных коммуникации и т. д.

Гидрография. Па участке и вблизи него гидрография может быть представлена постоянными (реки) и временными (суходолы) водотоками, водоемами, водохранилищами, озерами, морями. Эти элементы ситуации необходимо рассматривать как объекты предстоящих съемок, как препятствия при проведении работ и как полные пути.

Успешное проведение геодезических работ на названных объектах требует установления некоторых общих (предварительных) характеристик. Например, для рек - ширина, глубина, скорость течении, характер берегов и дна, периоды прохождения паводков и наступления ледостава; для водоемов - площадь, глубина, cтепень заиления, балльность волнений.

Растительность. На участке или трассе она может быть представлена древостоем, кустарниками, граном. И соответствии с видом растительности различают открытую или закрытую (покрытую лесом) местность, что сразу определяет целесообразный метод создания планового обоснования. В открытой - триангуляция (трилатерация), в закрытой полигонометрия, а также метод крупномасштабной съемки. Кроме того необходимо учитывать условия проведения нивелирных работ. Растительность создает серьезные препятствия при проведении геодезических работ. На залесенных территориях для обеспечения видимости приходится вести порубки, а для этого должно иметься специальное разрешение — порубочный билет.

Почвы, грунты. Характер почв на участке определяют условия передвижения транспортных средств в условиях бездорожья, устойчивость штативов под приборами, степень оседания нивелирных башмаков и костылей.

Состав грунтов предопределяет тип грунтовых центров, методику и глубину их закладки. Важной характеристикой грунта является глубина промерзания сезоннопромерзаюших грунтов и глубина оттаивания вечно-мерзлых грунтов.

Климат. Под климатом понимают многолетний режим погоды. При проведении геодезических работ необходимо учитывать следующие сведения: продолжительность полевого периода; амплитуду сезонных и суточных колебаний температуры воздуха; господствующие направления и скорости ветра; период выпадения атмосферных осадков; частоту возникновения туманов. Знание названных элементов климата позволяет более рационально планировать сроки проведения полевых работ, проводить работы при наиболее благоприятных внешних условиях (температура, видимость), что обеспечивает более высокое качество измерений.

Экономика района работ. Она существенно влияет на организацию нолевых работ. В частности, необходимо знать ориентацию района (сельскохозяйственную или промышленную), поскольку это облегчает или наоборот осложняет решение таких задач как места размещения баз пармш (экспедиций), условия проживания, организация быта и досуга работников, перспективы использования местного транспорта, приобретения строительных мате риалов (цемента, леса, металла), найма рабочих, местонахождение местных органов власти.

Следует также установить почтовую, телеграфную, телефонную и радиосвязь с другими населенными пунктами района, области, страны.

Сбор и анализ топографо-геодезических материалов прошлых лет

Сбор и изучение топографо-геодезических материалов на участок будущего строительства или трассу линейного сооружения обычно выполняют на предироектной стадии (ТЭР, ТЭО) для исключения дублирования работ на ранее освоенной в геодезическом отношении территории. Так что при наличии достаточно полных и качественных геодезических материалов прошлых лет полевые геодезические работы на этой стадии могут не проводиться. В этом случае для учета произошедших на местности изменений в ситуации и рельефе ограничиваются лишь проведением полевых обследований.

Сбор материалов прошлых лет проводят в центральном картгеофонде и территориальных органах Госгеонадзора, в исполкомах, проектно-изыскательских и изыскательских организациях.

Сбору и изучению подлежат имеющиеся карты, топопланы, фотопланы, землеустроительные и лесоустроительные планы, материалы прошлых лет, а также сведения по опорным и съемочным сетям.

Информация о картах и планах должна содержать такие сведения как масштаб, наименование организации, производившей съемку, год выполнения работ, картограмму съемочных работ.

Информация по плановым и высотным сетям включает в себя наименование организации, производившей измерения, год выполнения наблюдений, схемы сетей (триангуляция, полигонометрия, нивелирование), типы заложенных центров и реперов, конструкцию и материал установленных знаков (пирамид, сигналов), кроки закрепленных пунктов, каталоги координат и высот.

Информация по материалам изысканий трасс линейных сооружений должна содержать продольные и поперечные профили, схемы и каталоги координат и высот пунктов съемочных сетей, материалы съемки подземных коммуникаций.

В ходе полевых обследований необходимо убедиться в сохранности центров и реперов опорной сети, состоянии надземных знаков; проверить степень соответствия ситуации и рельефа, изображенных па карте, этим же элементам на местности и в случае существенных отклонений провести необходимые уточнения (досъемку).

По результатам спора и изучения материалов прошлых лет, по данным полевого обследования составляют пояснительную записку, в которой приводится характеристика степени обеспеченности участка или трассы системой опорных пунктов, картами, планами, материалами аэрофотосъемки, профилями. Результаты изучении собранных материалов должны быть отражены в программе инженерно-геодезических изысканий, что служит основой к принятию решения о необходимости или, наоборот, отказе от Проведения полевых работ по полной программе.

Геология как наука о Земле занимается комплексным изучением процессов, происходящих в земной коре и мантии, а также исследованием структуры и состава литосферы. Важность геологии обусловлена ее практической направленностью – решением вопросов, связанных с тем, как формируются, локализуются и разрабатываются месторождения. Полезные ископаемые при этом залегают на разных глубинах, и для их добычи необходимо применять специальную технику, строить инженерные сооружения. Это направление входит в сферу компетентности инженерной геологии.

Понятие и сущность

Инженерная геология – это научно-техническая отрасль геологии, изучающая строение, свойства, динамику, охрану участков геологической среды в связи с воздействием на них инженерных сооружений, которые приурочены к месторождения полезных ископаемых.

Эта наука в качестве объекта рассматривает верхние участки земной коры. Предметом она видит весь спектр знаний о физико-химических, морфологических, динамических особенностях верхних горизонтов литосферы и их изменении вследствие инженерно-технической деятельности человека.

Инженерная геология изучает свойства грунтов, геодинамические, гидрогеологические, особенности участков, на которых установлены или планируется установить инженерные сооружения (речь идет о гражданских и промышленных зданиях, мостах, шахтах, дорогах, рудниках, аэродромах и т.д). Это требует использования знаний и методов как общей геологии, так и геофизики, гидрогеологии, минералогии, петрографии, геоморфологии и других геологических дисциплин.

Цели и задачи

Генеральной целью инженерной геологии является исследование всех геологических изменений, которые происходят в результате строительно-хозяйственной деятельности человека. Достижение этой цели осуществляется решением ряда основных задач:

оценкой геологических условий (комплекса горных пород; особенностей рельефа; геологических, геодинамических, гидрогеологических процессов и т.д.);
прогнозирование результатов взаимодействия геологической среды с инженерно-техническими сооружениями;
выявлением факторов влияния человека на литосферу;
обоснованием целесообразности строительства и особенностей эксплуатации различных сооружений в конкретном месте;
определением наиболее подходящих типов и методов строительных работ;
предложением мероприятий по борьбе с негативными геологическими процессами, которые могут протекать при строительстве.

Инженерно-геологические изыскания обязательны при проектировании и строительстве, если это объекты, имеющие статус инженерных сооружений. В связи с этим результаты изысканий, по итогам которых выдается заключение о возможности строительства, востребованы проектировщиками, строителями, жилищно-эксплуатационными службами.

Основные разделы инженерной геологии

Инженерная геология делиться на ряд важнейших дисциплин – инженерную геодинамику, грунтоведение, региональную инженерную геологию.

Инженерная геодинамика в качестве своего объекта рассматривает все геологические процессы, протекающие в настоящее время: трещины, оползни, просадки и провалы грунта, землетрясения. Их важность обусловлена огромным влиянием, которое они оказывают на условия строительства и эксплуатации хозяйственных объектов. В рамках инженерной геодинамики проводится изучение этих процессов, их прогнозирование, а также разработка охранительных мероприятий.
Грунтоведение – это важнейший элемент инженерной геологии. Оно занимается исследование состава, структурных особенностей, физико-химических и иных свойств разных грунтов. Это ведет к выявлению закономерностей их генезиса, особенностей накопления, а также изменения в пространстве и во времени из-за инженерно-строительной деятельности.
Региональная инженерная геология ставит своей целью выявление особенностей и закономерностей развития литосферы под действием инженерной деятельности человека – но в определенных регионах.

Все три направления взаимосвязаны и обусловливают комплексность исследований инженерной геологии.

Физико-механические свойства пород и грунтов

Свойства грунтов и слагающих участок изысканий горных пород отличаются по своим физико-механическим параметрам, что представляет собой наибольшую важность при проектировании и строительстве. Именно они отвечают за надежность и долговечность фундамента сооружений и предъявляют требования к их конструкционным особенностям.

При инженерно-геологических изысканиях анализируются следующие показатели горных пород и грунтов: петрографические особенности, минералогический, химический и гранулометрический состав, влажность, набухание и усадка, плотность как частиц, так и сложения, сопротивление сдвигу, коэффициент отпора грунта, просадочность и другие необходимые параметры.

Инженерно-геологические исследования

Проводимые изыскания включают такие виды работ, как рекогносцировка, инженерно-геологические съемка и разведка. В период возведения сооружений осуществляются детализационные работы, а по их завершению – заключительные работы.

Рекогносцировочные работы – это оценка геолого-геофизической данных о месте работ, чтобы определить, необходимы дополнительные или более детальные изыскания или можно переходить к съемке.
Инженерно-геологическая съемка позволяет провести детальное изучение геоморфологии и гидрогеологии района строительства, определить инженерно-геологические особенности грунтов и залегающих горных пород, оценить активность различных геологических процессов. В итоге условия района строительства получают инженерно-геологическую оценку. Если проведение строительных работ здесь возможно, то готовится комплекс проектно-сметной и рабочей документации.
Инженерно-геологическая съемка позволяет получить информацию о том, какие горно-геологические условия характеризуют район сооружения объекта. В ее рамках проводятся маршрутные исследования с последующей камеральной обработкой, в том числе с использованием аэрофотосъемки. Далее выполняется комплекс работ: геофизических, горнопроходческих (включая буровые работы), лабораторных. Грунты и породы подвергаются испытаниям, как лабораторным, так и полевым. Завершение работ проводится на стадии итоговой камеральной обработки полученных данных и составление отчета.

Итоги инженерно-геологических изысканий

Отчет по результатам изысканий является основным документом, на основании которого в дальнейшем осуществляется возведение инженерно-строительных сооружений. Из него становятся известными следующие параметры:

устойчивость к деформации пород (в основании сооружений, в откосах карьеров, котлованов и др.) с учетом их степени и сроков сжатия в основании;
устойчивость гидротехнических сооружений к сдвиговым деформациям под действии воды;
прогнозирование устойчивости береговой линии водохранилищ
устойчивость оснований строений, если произойдет подъем грунтовых вод;
устойчивость в сейсмозонах, в условиях вечной мерзлоты, карстообразования, оползневых явлений и т.д.

Нормативные документы

Все изыскания проводятся на основании технических требований правил производства изысканий для обоснования проектных мероприятий. Они сведены в строительные нормы и правила (СНиП), которые регламентируют выполнение всех работ.

Читайте также: