Изыскания грунтовых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод реферат

Обновлено: 05.07.2024

В последнее десятилетие Россия испытывает строительный бум, который проявляется как в модернизации и строительстве новых промышленных зданий и сооружений, так и в интенсивной гражданской застройке. Практически полное разрушение инженерно-геологической отрасли в 90-х годах стало причиной возникновения аварий различного масштаба – от деформаций более мелких сооружений до разрушения крупных промышленных комплексов. К числу основных причин этого явления следует отнести:

– распад системы специализированных служб, объединенных ранее в тресты инженерно-геологических изысканий;

– уход специалистов в иные отрасли;

– внедрение в данный вид деятельности людей, либо не имеющих специального образования, либо пришедших из практики строительных работ;

– отсутствие нормативной базы проведения инженерно-геологических изысканий.

1) комплексное изучение природно-технической системы, включающей как естественные, так и техногенные ее компоненты;

2) прогноз ее влияния на окружающую среду;

3) мероприятия по обеспечению экологической безопасности населения.

Указывается вариативность площадей изысканий с выбором наиболее благоприятного варианта. Обоснование последнего учитывает особенности строения геологической среды, имеющуюся инфраструктуру, прогноз влияния на экосистемы и качество среды обитания. Среди важных задач инженерно-экологических изысканий выделена оценка экологических опасностей и рисков. Для обеспечения экологической безопасности участка застройки рекомендуется либо покомпонентное, либо комплексное изучение геологической среды. В качестве объектов изучения предлагаются опасные геологические процессы и явления, подземные водоносные горизонты, геофизические поля, почво-грунты, элементы растительности и животного мира, существующие источники загрязнения. Обязательным является разработка системы экологогеологического мониторинга (пункт 8.4). Основным результатом инженерно-экологических изысканий должна стать оценка современного экологического состояния территории. В ее основу положен ландшафтный подход, дополняемый результатами функционального зонирования. Оценка компонентов природной среды сопровождается данными о наличии санитарно-защитных зон, эффективности имеющихся очистных сооружений; о санитарноэпидемиологическом состоянии, социальной структуре. Прогноз развития неблагоприятных процессов в природной среде базируется на оценке экологических рисков.

Детальное рассмотрение правовой базы инженерно-экологических изысканий проведено нами в связи с существующими на практике трудностями по определению их содержательной части. В качестве основных проблем проведения ИЭИ можно отметить следующие:

1. В целом ряде проектов они представлены либо в виде расчетов выбросов в атмосферу, либо в виде санитарно-гигиенических оценок почв. Причем эти разделы характеризуются эпизодичностью рассмотрения отдельных компонентов природной среды.

2. Оценка и прогноз развития экологической обстановки территорий освоения не приводятся, отсутствуют тематические экологические карты.

4. Для целого ряда объектов инженерно-экологический блок отсутствует полностью.

Проведенный анализ показал недостатки сформировавшейся правовой и практической баз проведения инженерно-экологических изысканий. Считаем целесообразным проведение редактирования Градостроительного кодекса Российской Федерации в направлении:

– адресного определения содержания ИЭИ со сноской на существующие либо вновь утвержденные нормативные документы;

– подтверждения обязательности разработки системы и проведения эколого-геологического мониторинга;

1. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 дек. 2004 г . № 190-ФЗ. 2. Постановление Правительства Российской Федерации от 19 янв. 2006 г . № 20.

5. Приказ Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству от 2 июля 2007 г . № 188.

Условия залегания водоносной породы выясняют путем гидрогеологической съемки и разведочного бурения, водообильность — путем учета и изучения дебита источников и опытными откачками из горных выработок (скважин, шурфов), связанных с данной водоносной породой, качество воды — путем отбора проб и последующего определения химического и газового состава, физических и других свойств воды. Летучие… Читать ещё >

Гидрогеологические исследования ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

1. Водоносные горизонты

2. Гидрогеологические исследования

2.1 В районах развития склоновых процессов

2.2 В районах развития карста

2.3 При изыскании источников водоснабжения Заключение Список использованной литературы

Темой данного реферата являются гидрогеологическое опробование и изучение водоносных горизонтов.

Под гидрогеологическим опробованием понимают совокупность полевых и лабораторных исследований водоносных горизонтов, зон или водоносных комплексов с целью определения фильтрационных свойств пород химического и газового состава подземных вод.

Полевые работы заключаются в проведении опытных откачек (нагнетаний) из скважин, шурфов или других горных выработок для определения коэффициента фильтрации пород, зависимости дебита от понижения уровня воды, области развития воронки депрессии, коэффициента пьезопроводности и уровнепроводности. Различают опытные откачки из одиночных скважин и из куста скважин, когда кроме центральной скважины, из которой производится откачка, создаётся сеть наблюдательных скважин (в них замеряют уровень подземных вод). Для определения фильтрационных свойств песчаных пород иногда используют лабораторные методы исследования отобранных проб (например, с помощью трубки Г. Н. Каменского) или теоретические расчёты, исходя из данных лабораторного гранулометрического анализа и пористости пород. Гидрологическое опробование проводят также для исследования слабопроницаемых пород (отжатие поровых растворов и их анализ, установка датчиков порового давления, определение перетока воды через слабопроницаемые слои).

1. Водоносные горизонты

Под водоносным горизонтом понимают однородные или близкие по фациально-литологическому составу и гидрогеологическим свойствам пласты водопроницаемых горных пород, пустоты (поры, трещины) которых заполнены гравитационными водами.

По условиям залегания различают водоносные горизонты: в районах многолетней мерзлоты — надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные; в нефтегазоносных районах — контурные, верхние, нижние и промежуточные; в районах рудных и угольных месторождений — надрудные (надугольные), подрудные (подугольные); в соляных месторождениях — надсолевые, межсолевые, подсолевые, околосолевые.

По гидравлическим условиям выделяют водоносные горизонты напорные (между водоупорными толщами) и безнапорные (или грунтовые); по внутреннему строению — однослойные, двухслойные и многослойные; по типу водоупорного ложа — наклонные, горизонтальные и смешанные.

Водоносный горизонт в горном деле значительно осложняет проведение подготовительных выработок и добычных работ. Для устранения отрицательного воздействия водоносного горизонта производится управление его режимом и ресурсами методами водопонижения, тампонирования, замораживания, электроосушения и др. Для изоляции водоносного горизонта перспективным является также использование барража.

Опробование водоносного горизонта (комплекса пород, пласта) — гидрогеологические исследования, заключающиеся в выяснении условий залегания водоносной породы, ее водообильности и качества содержащейся в ней подземной воды.

2. Гидрогеологические исследования

2.1 В районах развития склоновых процессов

Гидрогеологические исследования в составе инженерно-геологических изысканий выполняются с целью:

— оценки величин сезонных колебаний уровней подземных вод и гидродинамического давления по всем водоносным горизонтам, оказывающим воздействие на устойчивость рассматриваемого склона;

— выявления и установления характера взаимосвязей между режимом подземных вод и оползневыми процессами;

— установления источников питания подземных вод, в том числе техногенного происхождения (утечки производственно-хозяйственных вод, поливы и т. п. );

— выявления водоносных горизонтов, играющих определяющую роль в оползневом процессе;

— установления взаимосвязи между водоносными горизонтами и поверхностными водами;

— определения положения уровней подземных вод в различное время года для расчетов гидростатического и гидродинамического давления воды и их колебаний.

При наличии или возможности развития вязкопластичных оползней необходимо дополнительно получать данные для оценки баланса подземных вод на оползневом склоне.

При наличии или возможности проявления оползней гидродинамического разрушения необходимо дополнительно получать данные для прогноза проявления суффозии за счет деятельности подземных вод в зоне выклинивания водоносных горизонтов на склоне.

Опытно-фильтрационные работы следует выполнять для определения гидрогеологических параметров и характеристик грунтов при необходимости проектирования дренажных сооружений для осушения тела оползня или склона в целом.

Лабораторные исследования проб подземных вод, отобранных для выявления источников обводнения оползней, следует осуществлять по стандартному комплексу с выполнением при необходимости дополнительных анализов. [1, ч.

водоносный гидрогеологический склоновый карст

2.2 В районах развития карста

При гидрогеологических исследованиях следует устанавливать:

— распространение и условия залегания водоносных горизонтов в покрывающих, карстующихся и подстилающих отложениях, условия их питания, транзита и разгрузки, гидродинамическую и гидрохимическую зональность;

— взаимосвязь между водоносными горизонтами и поверхностными водами;

— влияние техногенных факторов на изменение гидрогеологических условий;

— режим подземных вод;

— химический состав и растворяющую способность поверхностных и подземных вод по отношению к карстующимся породам, температуру подземных вод;

— фильтрационные свойства карстующихся и покрывающих пород, в том числе в зонах повышенной проницаемости, с определением гидрогеологических параметров (коэффициентов фильтрации, водопроводимости, уровнепроводности, водоотдачи, удельного водопоглощения, избыточных напоров и градиентов вертикальной фильтрации), а также направления и скорости движения подземных вод.

Прогноз изменения гидрогеологических условий в процессе строительства и эксплуатации проектируемого объекта следует выполнять в соответствии с техническим заданием при обосновании в программе изысканий.

Для решения этих задач следует выполнять полевые опытно-фильтрационные работы:

— откачки — пробные, экспресс-откачки, опытные одиночные и кустовые с несколькими лучами наблюдательных скважин, групповые и поинтервальные;

— нагнетания воды и воздуха в скважины;

— наливы воды в шурфы, а также индикаторные методы (химический, электрохимический, колориметрический, радиоиндикационный).

Для изучения гидрогеологической неоднородности карстового массива и покрывающих пород и для выбора мест проведения опытных откачек используются экспресс-откачки и наливы, а также пробные откачки, наливы, нагнетания.

Опытные откачки из одиночных скважин рекомендуется выполнять для получения характеристик водопроницаемости зон с различной степенью закарстованности.

Опытные кустовые откачки следует проводить с целью определения наиболее достоверных значений коэффициентов фильтрации, уровнепроводности (пьезопроводности) и водоотдачи, а также для изучения связи между водоносными горизонтами и связи подземных вод с поверхностными (16, "https://referat.bookap.info").

При кустовых откачках в карстующихся породах следует, как правило, предусматривать не менее двух лучей наблюдательных скважин с целью изучения фильтрационной анизотропии.

В тех случаях, когда для создания требующегося понижения уровня воды одной центральной скважины окажется недостаточно, следует проводить групповую откачку (из двух и более скважин).

Не рекомендуется проводить длительные откачки и наливы вблизи зданий и сооружений во избежание возможности неблагоприятного воздействия на их устойчивость.

При производстве откачек следует отбирать пробы воды на химический анализ в соответствии с п. 5.11 СП 11−105−97 (часть I).

При определении видов и объемов опытно-фильтрационных работ и других гидрогеологических исследований, выборе мест их проведения, определении методики выполнения и обработки результатов, следует учитывать значительную неравномерность водопроницаемости закарстованных массивов в плане и по вертикали, наличие зон с различной степенью и характером закарстованности и различным режимом подземных вод (наличие практически водонепроницаемых зон и изолированных водотоков).

Для изучения путей и скоростей движения карстовых вод при гидрогеологических исследованиях используются также геофизические полевые методы, а при необходимости проводится физическое и математическое моделирование. [1, ч.2, с.29]

2.3 При изыскании источников водоснабжения

В состав гидрогеологических исследований при изысканиях источников водоснабжения входят следующие виды работ:

— сбор, обработка, анализ и обобщение материалов о гидрогеологических условиях района и эксплуатации водозаборов подземных вод;

— сбор, дешифрирование аэрои космоматериалов;

— рекогносцировочное гидрогеологическое обследование территории, включая обследование действующих водозаборов;

— проходка горных выработок (преимущественно скважин);

полевые опытно-фильтрационные работы;

— лабораторные исследования состава и санитарного состояния подземных вод, а также состава водовмещающих пород;

— обследование территории (участка) для обоснования зоны санитарной охраны водозаборов;

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

В частности, полевые опытно-фильтрационные работы следует выполнять с целью определения гидрогеологических параметров, оценки граничных условий водоносных горизонтов, возможной производительности водозаборных сооружений, изучения качества подземных вод, получения данных для оценки ресурсов подземных вод.

Основным видом опытно-фильтрационных работ при производстве изысканий источников водоснабжения являются, как правило, опытные одиночные откачки (выпуски).

Опытно-фильтрационные работы должны производиться во всех разведочно-эксплуатационных и, как правило, в разведочных скважинах. При необходимости определения дополнительных данных для гидродинамического расчета водозабора, допускается проведение опытной кустовой откачки при соответствующем обосновании в предписании (программе) на изыскания или проекте разведочно-эксплуатационной скважины на воду.

Методика опытно-фильтрационных работ, оборудование и подготовка скважин к испытаниям должны соответствовать требованиям СНиП 2.04.02−84, СНиП 3.05.04−85 и ГОСТ 23 278–78 .

При производстве опытных откачек следует обеспечивать предусмотренные программой (предписанием) изысканий их продолжительность, непрерывность, постоянство дебита (или постоянство понижения уровня), количество ступеней понижения уровня, отбор проб воды, необходимые точность и частоту измерений в процессе проведения откачки и наблюдения за восстановлением уровня воды в скважине. [2]

Рис. 1. Погружной водоструйный насос ПВН-108:

1 — бурильная труба; 2 — переходник; 3 — муфта соединительная; 4 — нагнетательная трубка; 5 — диффузор; 6 — пьезометрическая труба; 7 — прижимной фланец; 8 — гидравлический пакер; 9 — фланец крепления резинового элемента; 10 — камера смешения; 11 — насадка; 12 — корпус

Заключение

Таким образом, гидрогеологическое опробование водоносных горизонтов включает в себя полевые и лабораторные исследования.

Если полевые исследования включают в себя опытные откачки, то качество подземных вод устанавливается лабораторным исследованием путём отбора проб воды и последующего определения химического состава, физических и других свойств.

Пробы воды отбираются из наблюдательных (в том числе поисковых и разведочных) скважин и шурфов специальными пробоотборниками с точно зафиксированных глубин, а затем переливаются в специальную посуду или берутся непосредственно из струи воды родников и зумпфов при опытных откачках, в шахтах — при водоотливе, из самоизливающихся скважин, из откачиваемых (при опытных работах) или эксплуатационных скважин.

Летучие и неустойчивые компоненты определяются на месте в походных лабораториях.

Данные гидрогеологического опробования служат исходными расчётными параметрами при проектировании системы водозащиты горных выработок.

1. Инженерно-геологические изыскания для строительства СП 11−105−97. ГК РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрой России). М., 1 июля 2000.

2. СП 11−108−98. Изыскания источников водоснабжения на базе подземных вод. 01.01.1999.

3. Руководство по определению коэффициента фильтрации водоносных пород методом опытной откачки. П-717−80. Гидропроект. М.: Энергоиздат, 1981.

4. Абрамов К., Биндеман Н. Н. , Семенов М. П. Водозаборы подземных вод. Гидрогеологические изыскания и проектирование. М.: Гос. Изд-во строительной литературы, 1947. — 230 с.

Ломтадзе В. Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Недра, 1984. 511 с.

1 Цели и задачи инженерных изысканий для строительства. Нормативно-правовые основы
производства инженерных изысканий 4
1.1 Цели и задачи инженерных изысканий для строительства 4
1.2 Нормативно-правовые основы производства инженерных изысканий 8
2 Инженерно-геологические изыскания 15
2.1 Состав инженерно-геологических изысканий 15
2.1 Рекогносцировочное обследование территории 16
2.2 Геофизические исследования 17
2.3 Гидрогеологические исследования 18
2.4 Лабораторные исследования грунтов 21
2.5 Камеральная обработка полученных материалов 23
3 Системы координат и высот, применяемые при выполнении инженерно-геодезических
изысканий 26
3.1. Системы координат, применяемые в топографии и геодезии 26
3.2 Система координат и высот 27
4.Системы высот применяемые в геодезии 30
5 Основные принципы выполнения инженерно-геодезических изысканий 32
6.1 Поверки теодолита 34
6.2 Поверки нивелира 35
6.3 Методика геодезических измерений 37
7 Состав и содержание работ при выполнении инженерно-геодезических изысканий в
строительстве 41
7.1 Состав и объемы инженерно-геодезических изысканий 41
8 Геотехнический (геодезический) мониторинг 48
Периодичность и продолжительность мониторинга 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52

ВВЕДЕНИЕ
Цель инженерно-геологических исследований – получить необходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы, так как ни один объект нельзя построить без этих данных.
Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий района 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.
Ведение инженерно-геологических изысканий регламентируется основным нормативным документом в строительстве "Свод правил" СП 11-105-97 "Инженерные изыскания для строительства". Данный документ определяет порядок, состав, объём и виды выполняемых работ изысканий для различных этапов проектирования, строительства и эксплуатации объектов и различных геологических обстановках, а так же состав документации по результатам изысканий, порядок их предоставления и приёмки, а так же ответственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков). инженерный геологический строительство

2 Инженерно-геологические изыскания

2.1 Состав инженерно-геологических изысканий

Состав исследований определяется программой, согласованной с проектной организацией. В состав работ входят:
сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет;
дешифрирование аэро- и космоматериалов;
рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения;
проходка горных выработок;
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).
Дешифрирование аэро- и космоматериалов и аэровизуальные наблюдения
Дешифрирование аэро- и космоматериалов и аэровизуальные наблюдения следует предусматривать при изучении и оценке инженерно-геологических условий значительных по площади территорий.
Дешифрирование аэро- и космоматериалов и аэровизуальные наблюдения, выполняются для:
уточнения границ распространения генетических типов четвертичных отложений; уточнения и выявления тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости пород; установления распространения подземных вод, областей их питания, транзита и разгрузки; выявления районов развития геологических и инженерно-геологических процессов; установления видов и границ ландшафтов; уточнения границ геоморфологических элементов; наблюдения за динамикой изменения инженерно-геологических условий; установления последствий техногенных воздействий, характера хозяйственного освоения территории, преобразования рельефа, почв, растительного покрова и др.
При дешифрировании используются различные виды аэро- и космических съемок: фотографическая, телевизионная, сканерная, инфракрасная, радиолокационная, многозональная.
2.1 Рекогносцировочное обследование территорииВ задачу рекогносцировочного обследования территории входит:
осмотр места изыскательских работ; визуальная оценка рельефа;
описание имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и др.; описание водопроявлений; описание геоботанических индикаторов гидрогеологических и экологических условий; описание внешних проявлений геодинамических процессов; опрос местного населения о проявлении опасных геологических и инженерно-геологических процессов, об имевших место чрезвычайных ситуациях и др.
При маршрутных наблюдениях следует производить отбор образцов грунтов и проб воды для лабораторных исследований, осуществлять сбор опросных сведений и предварительное планирование мест размещения ключевых участков для комплексных исследований, а также уточнять результаты предварительного дешифрирования аэро- и космоматериалов.
При маршрутных наблюдениях на застроенной территории следует дополнительно выявлять дефекты планировки территории, развитие заболоченности, подтопления, просадок поверхности земли, степень полива газонов и древесных насаждений и другие факторы, обусловливающие изменение геологической среды или являющиеся их следствием.
По результатам маршрутных наблюдений следует намечать места размещения ключевых участков для проведения более детальных исследований, составления опорных геолого-гидрогеологических разрезов, определения характеристик состава, состояния и свойств грунтов с выполнением комплекса горнопроходческих работ, геофизических, полевых и лабораторных исследований, а также стационарных наблюдений.
2.2 Геофизические исследованияГеофизические исследования при инженерно-геологических изысканиях выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий, как правило, в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ с целью:
определения состава и мощности рыхлых четвертичных отложений; выявления литологического строения массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности; определения глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов; определения состава, состояния и свойств грунтов в массиве и их изменений; выявления и изучения геологических и инженерно-геологических процессов и их изменений; проведения мониторинга опасных геологических и инженерно-геологических процессов; сейсмического микрорайонирования территории.
Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурения скважин, проходки шурфов, зондирования, с определением характеристик грунтов в полевых и лабораторных условиях).
Полевые исследования грунтов
Полевые исследования грунтов следует проводить при изучении массивов грунтов с целью:
расчленения геологического разреза, оконтуривания линз и прослоев слабых и других грунтов;
определения физических, деформационных и прочностных свойств грунтов в условиях естественного залегания;
оценки пространственной изменчивости свойств грунтов;
оценки возможности погружения свай в грунты и несущей способности свай;
проведения стационарных наблюдений за изменением во времени физико-механических свойств намывных и насыпных грунтов;
определения динамической устойчивости водонасыщенных грунтов.
Полевые исследования грунтов рекомендуется, как правило, сочетать с другими способами определения свойств грунтов (лабораторными, геофизическими) с целью выявления взаимосвязи между одноименными (или другими) характеристиками, определяемыми различными методами, и установления более достоверных их значений.
Определение физико-механических характеристик грунтов по результатам статического и динамического зондирования следует производить на основе установленных в конкретных регионах для определенных видов грунтов корреляционных зависимостей, связывающих параметры, полученные при зондировании, с характеристиками, полученными прямыми методами.
2.3 Гидрогеологические исследованияГидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях необходимо выполнять в тех случаях, когда в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой распространены или могут формироваться подземные воды, возможно загрязнение или истощение водоносных горизонтов при эксплуатации объекта, прогнозируется процесс подтопления или подземные воды оказывают существенное влияние на изменение свойств грунтов, а также на интенсивность развития геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, пучение и др.).
Опытно-фильтрационные работы должны выполняться с целью получения гидрогеологических параметров и характеристик для расчета дренажей, водопонизительных систем, противофильтрационных завес, водопритока в строительные котлованы, коллекторы, тоннели, фильтрационных утечек из водохранилищ и накопителей, а также для составления прогноза изменения гидрогеологических условий.
При проектировании особо сложных объектов при необходимости, обосновываемой в программе изысканий, следует выполнять моделирование, специальные гидрогеологические работы и исследования с привлечением научных и специализированных организаций, в том числе:
опытно-эксплуатационные откачки для установления закономерностей изменения уровня и химического состава подземных вод в сложных гидрогеологических условиях;
опытно-производственные водопонижения для обоснования разработки проекта водопонижения;
сооружение и испытания опытного участка дренажа;
изучение процессов соле- и влагопереноса в зоне аэрации, сезонного промерзания и пучения грунтов;
изучение водного и солевого баланса подземных вод и др.
Стационарные наблюдения
Стационарные наблюдения необходимо выполнять для изучения:
динамики развития опасных геологических процессов (карст, оползни, обвалы, солифлюкция, сели, каменные глетчеры, геодинамические и криогенные процессы, переработка берегов рек, озер, морей и водохранилищ, выветривание пород и др.);
развития подтопления, деформации подработанных территорий, осадок и просадок территории, в том числе вследствие сейсмической активности;
изменений состояния и свойств грунтов, уровенного, температурного и гидрохимического режима подземных вод, глубин сезонного промерзания и протаивания грунтов;
осадки, набухания и других изменений состояния грунтов основания фундаментов зданий и сооружений, состояния сооружений инженерной защиты и др.
Стационарные наблюдения следует производить, как правило, в сложных инженерно-геологических условиях для ответственных сооружений, начиная их при изысканиях для предпроектной документации или проекта и продолжая при последующих изысканиях, а при необходимости – в процессе строительства и эксплуатации объектов.
Стационарные наблюдения следует проводить на характерных специально оборудованных пунктах наблюдательной сети, часть из которых рекомендуется использовать для наблюдений после завершения строительства объекта.
В качестве наиболее эффективных средств проведения стационарных наблюдений следует использовать режимные геофизические исследования – измерения, осуществляемые периодически в одних и тех же точках или по одним и тем же профилям, измерения с закрепленными датчиками и приемниками, а также режимные наблюдения на специально оборудованных гидрогеологических скважинах.
Состав наблюдений, объемы работ, методы проведения стационарных наблюдений (визуальные и инструментальные), точность измерений следует обосновывать в программе изысканий в зависимости от природных и техногенных условий, размера исследуемой территории, уровней ответственности зданий и сооружений и этапа (стадии) проектирования.
Продолжительность наблюдений должна быть не менее одного гидрологического года или сезона проявления процесса, а частота наблюдений должна обеспечивать регистрацию экстремальных (максимальных и минимальных) значений изменения компонентов геологической среды за период наблюдений.
Стационарные наблюдения за изменениями отдельных компонентов геологической среды, связанные с необходимостью получения точных количественных характеристик геодезическими методами или обусловленные проявлением гидрометеорологических факторов, следует осуществлять в соответствии с положениями соответствующих сводов правил по проведению инженерно-геодезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий.
2.4 Лабораторные исследования грунтовЛабораторные исследования грунтов следует выполнять с целью определения их состава, состояния, физических, механических, химических свойств для выделения классов, групп, подгрупп, типов, видов и разновидностей в соответствии с ГОСТ 25100-95, определения их нормативных и расчетных характеристик, выявления степени однородности грунтов по площади и глубине, выделения инженерно-геологических элементов, прогноза изменения состояния и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации объектов.
В зависимости от свойств грунтов, характера их пространственной изменчивости, а также целевого назначения инженерно-геологических работ в программе изысканий рекомендуется устанавливать систему опробования путем соответствующего расчета.
Выбор вида и состава лабораторных определений характеристик грунтов следует производить в соответствии с учетом вида грунта, этапа изысканий, характера проектируемых зданий и сооружений, условий работы грунта при взаимодействии с ними, а также прогнозируемых изменений инженерно-геологических условий территории (площадки, трассы) в результате её освоения.
Лабораторные исследования по определению химического состава подземных и поверхностных вод, а также водных вытяжек из глинистых грунтов необходимо выполнять в целях определения их агрессивности к бетону и стальным конструкциям, коррозионной активности к свинцовой и алюминиевой оболочкам кабелей, оценки влияния подземных вод на развитие геологических и инженерно-геологических процессов (карст, химическая суффозия и др.) и выявления ореола загрязнения подземных вод и источников загрязнения.
Для оценки химического состава воды рекомендуется проводить стандартный анализ. Выполнение полного или специального химического анализа воды следует предусматривать при необходимости получения более полной гидрохимической характеристики водоносного горизонта, водотока или водоёма, оценки характера и степени загрязнения воды, что должно быть обосновано в программе изысканий.
Обследование грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений
Обследование грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений следует проводить при их расширении, реконструкции и техническом перевооружении, строительстве новых сооружений вблизи существующих (в пределах зоны влияния), а также в случае деформаций и аварий зданий и сооружений.
При обследовании необходимо определять изменения инженерно-геологических условий за период строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений, включая изменения рельефа, геологического строения, гидрогеологических условий, состава, состояния и свойств грунтов, активности инженерно-геологических процессов, с целью получения данных для решения следующих задач:
возможности надстройки, реконструкции зданий и сооружений с увеличением временных и постоянных нагрузок на фундаменты; установления причин деформаций и разработки мер для предотвращения их дальнейшего развития, а также восстановления условий нормальной эксплуатации зданий и сооружений; определения состояния грунтов основания, возможности и условий достройки зданий и сооружений после длительной консервации их строительства; определения состояния мест примыкания зданий-пристроек к существующим и разработки мер по обеспечению их устойчивости;
выяснения причин затапливания и подтапливания подвалов и других подземных сооружений.
Прогноз – качественный и количественный
Прогноз – качественный и количественный возможных изменений во времени и в пространстве инженерно-геологических условий исследуемой территории (состава, состояния и свойств грунтов, рельефа, режима подземных вод, геологических и инженерно-геологических процессов) необходимо приводить в техническом отчете о результатах инженерно-геологических изысканий наряду с оценкой современного состояния этих условий.
2.5 Камеральная обработка полученных материаловКамеральную обработку полученных материалов необходимо осуществлять в процессе производства полевых работ и после их завершения и выполнения лабораторных исследований (окончательную камеральную обработку и составление технического отчета или заключения о результатах инженерно-геологических изысканий).
В процессе текущей обработки материалов изысканий осуществляется систематизация записей маршрутных наблюдений, просмотр и проверка описаний горных выработок, разрезов естественных и искусственных обнажении, составление графиков обработки полевых исследований грунтов, каталогов и ведомостей горных выработок, образцов грунтов и проб воды для лабораторных исследований, увязка между собой результатов отдельных видов инженерно-геологических работ, составление описаний горных выработок, предварительных инженерно-геологических разрезов, карты фактического материала, предварительных инженерно-геологических и гидрогеологических карт и поясни?

Подземная вода, содержащаяся в порах грунта, трещинах и полостях горных пород, способна перемещаться под действием сил тяжести, в значительной степени влияет на прочностные и деформационные характеристики грунта. Известно, что глинистые и биогенные грунты по мере увеличения влажности теряют свою прочность, а при отрицательных температурах подвержены морозному пучению. Прочность же песчаных грунтов с уменьшением влажности заметно снижается. Увеличение коэффициента фильтрации подземных вод приводит к возникновению суффозионных и карстовых процессов, а их высачивание на склонах косогоров (или на откосах насыпей) – к появлению оползневых процессов.

Существование самих подземных вод зависит от режимообразующих факторов, связанных с изменением действия ранее существовавших и возникновением новых источников питания.

Расположенные вверх по подземному потоку водоемы, промышленные предприятия с большим потреблением воды, инфильтрация утечек из крупных коллекторов систем канализации приводят к повышению уровня подземных вод, а функционирование водозаборов и дренажных систем – к понижению.

Строительство зданий и сооружений с заглубленными фундаментами и освоение подземного пространства может вызвать образование барьерного эффекта и подтопление вышележащих территорий.

Эксплуатация сооружений нередко приводит к загрязнению подземных вод, а также к ухудшению механических свойств грунтов, вмещающих эти воды, с негативными последствиями (например, оползень в г. Витебске весной 2004 г.).

Существенной особенностью изменений режима подземных вод является их скоротечность. Время протекания инженерно-геологических процессов, связанных с подземными водами, оказывается сопоставимым со временем эксплуатации здания или сооружения. Разумеется, что наиболее интенсивные воздействия геологическая среда испытывает в городских условиях. И поэтому здания и сооружения, запроектированные с соблюдением всех требований, через некоторое время могут оказаться в иных условиях (неизвестными становятся места и глубина залегания подземных вод), что снижает их эксплуатационную надежность.

Важным фактором обеспечения эффективного строительства является мониторинг геологической среды. Прямые его методы – зондирование и бурение скважин с отбором проб грунта.

К наиболее распространенным косвенным методам относятся электрометрические, радиоволновые и сейсмические. В городских условиях при наличии плотной застройки и развитой сети подземных коммуникаций бурение скважин зачастую бывает проблематичным, а использование электрометрических и сейсмических методов невозможным. Кроме того, информация, полученная путем бурения скважин, является точечной. Она характеризует свойства только тех грунтов, которые взяты из данной скважины. А широко используемая интерполяция для оценки свойств грунтов, залегающих между двумя соседними скважинами, часто бывает некорректна. Интерполяционная ошибка в оценке геологической и гидрологической обстановки будет тем больше, чем больше расстояние между скважинами. Метод периодического контроля подповерхностной среды должен быть, во-первых, неразрушающим, а во-вторых, непрерывным в пространственных координатах. Этим двум требованиям удовлетворяет радиоволновой метод электроразведки – радиолокационное подповерхностное зондирование. Сущность его заключается в периодическом излучении в подповерхностную среду зондирующих электромагнитных сигналов, приеме сигналов, отраженных от неоднородностей подповерхностной среды, обработке этих сигналов и построении радиолокационного изображения (РЛИ). Этот метод в последние годы часто применяется для обнаружения, картирования и определения типа подземных вод.

Сегодняшние технологии вполне могут обеспечить безопасное строительство небоскребов, но только в том случае, если в плане безопасности не будут делаться уступки инвестору, из соображений выгоды.

Для обеспечения безопасного строительства в районе артезианских вод необходимо проводить тщательные гидрогеологические исследования в соответствии со сводом строительных норм и правил (СНиП).

Настоящие строительные нормы и правила РФ разработаны на основе законодательных и нормативных актов РФ и содержат общие положения и требования к организации и порядку проведения инженерных изысканий, выполняемых при хозяйственном освоении и использовании территорий, для проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации предприятий, зданий и сооружений.

Технические требования и рекомендуемые правила в развитие и обеспечение основных положений СНиП регламентируются и детализируются сводами правил, в которых устанавливается состав и объем работ, технология и методика их выполнения для отдельных видов инженерных изысканий, в том числе для различных видов строительства, выполняемых в районах подземных артезианских вод.

СНиП устанавливают общие положения и требования к организации и порядку проведения инженерных изысканий (инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических, изысканий грунтовых строительных материалов и источников водоснабжения на базе подземных вод) для обоснования предпроектной документации, проектирования и строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений для всех видов строительства и инженерной защиты территорий, а также к инженерным изысканиям, выполняемым в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.

Изыскания источников водоснабжения на базе подземных артезианских вод должны выполняться в составе инженерных изысканий для строительства с целью получения необходимых и достаточных данных для проектирования и строительства водозаборов подземных вод.

Изыскания источников водоснабжения необходимо производить, как правило, на участках с достаточными (по региональной оценке) ресурсами подземных вод в простых и средней сложности гидрогеологических условиях без утверждения в установленном порядке эксплуатационных запасов подземных вод для данного водозабора.

При значительной потребности и в сложных гидрогеологических условиях должны выполняться, как правило, геологоразведочные работы с подсчетом и утверждением эксплуатационных запасов подземных вод в соответствии с требованиями нормативных документов Министерства природных ресурсов РФ.

При тесной взаимосвязи подземных и поверхностных вод, когда последние являются основным источником формирования эксплуатационных запасов, изыскания источников водоснабжения должны проводиться в комплексе с инженерно-гидрометеорологическими изысканиями и, как правило, с выполнением стационарных наблюдений.

Изыскания источников водоснабжения необходимо выполнять поэтапно с целью получения материалов и данных с детальностью, обеспечивающей решение следующих задач:

· инженерные изыскания для предпроектной документации – предварительное определение водоносного горизонта или комплекса, на базе которого может быть обеспечено потребное количество воды, и выделение перспективных участков для последующих инженерных изысканий;

· инженерные изыскания для проекта на перспективных участках – выбор из них оптимального для размещения проектируемого водозабора;

· инженерные изыскания для рабочей документации на выбранном участке – получение необходимых материалов для определения типа, схемы размещения, конструкции и режима эксплуатации проектируемого водозабора.

В заключении выведем характерные особенности артезианских вод:

· они залегают глубже горизонта грунтовых вод в водоносных горизонтах и комплексах, подстилаемых и перекрытых водоупорными (или относительно водоупорными) пластами;

· область питания и создания напора артезианских вод и область их распространения не совпадают и часто удалены одна от другой нa большие расстояния;

· при вскрытии артезианского водоносного горизонта скважиной вода в ней поднимается выше кровли горизонта, т. е. появление воды в скважине всегда отмечается глубже по сравнению с установившимся уровнем;

· режим артезианских вод является более стабильным по сравнению с режимом грунтовых вод, пьезометрический уровень мало подвержен месячным и сезонным колебаниям; температура вод с глубиной, как правило, возрастает;

· по составу воды самые разнообразные, от пресных до сильно минерализованных (рассолов);

· по сравнению с грунтовыми артезианские воды менее подвержены загрязнению с поверхности в связи с тем, что они перекрываются относительно водоупорными породами.

Артезианские воды имеют чрезвычайно большое народнохозяйственное значение. Они широко используются для водоснабжения крупных городов, промышленных предприятий, железнодорожных станций, совхозов, сельскохозяйственных артелей и т. п.

Помимо важного народнохозяйственного значения, артезианские воды могут быть помехой при строительстве, особенно подземном.

Основным средством предотвращения геологического риска или его снижения в условиях мегаполиса является грамотное ведение градостроительной политики с использованием всех современных методов исследования и в соответствии с существующими технологиями безопасности.

1. Абрамов С.К., Дегтярев Б.М., Дзекцер Е.С., Донской Г.В., Муфтахов А.Ж. Прогноз и предотвращение подтопления грунтовыми водами территорий при строительстве. – М.: Стройиздат, 1978.

2. Артезианские воды Чу-Сарысуйской впадины // Под ред. Ибрагимова А.И. – Алма-Ата, 1979.

3. Вартанян Г.С., Яроцкий Л.А., Методические указания по поискам, разведке и оценке эксплуатационных запасов месторождений минеральных вод, – М., 2004.

4. Гаврилко В.М., Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин, М., 2005.

5. Каменский Г.Н., Толстихина М.М., Толстихин Н.И., Гидрогеология СССР, – М., 1959.

7. Лаврушко П.Н., Муравьев В.М., Эксплуатация нефтяных и газовых скважин, М., 2006.

8. Михайлов Л.Е. Русанов Б.Д. Артезианские воды: Конспект лекций. – Ленинград, 1985.

9. Оводов B. С., Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, 2 изд., – М., 2006.

10. Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 2004.

11. Пашенков Я. М., Карамбиров Н. А., Грибанов И. П., Сельскохозяйственное водоснабжение, буровое дело и насосные станции, 2 изд., М., 1957.

12. Поиски и разведка подземных вод для крупного водоснабжения, – М., 2006.

13. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). – М.: Стройиздат, 1986.

14. Семенов М. П., Чалищев А. М., Водозаборы подземных вод, 2 изд., – М., 2006.

15. Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. – М.: Недра, 2006.

1. Фонтанирующие скважины

2. Артезианский источник Средне-Амурского артезианского бассейна

Средне-Амурский артезианский бассейн по площади совпадает со Средне-Амурской впадиной.

Поверхность бассейна представляет собой сильно заболоченную равнину со средними абсолютными отметками 50-70м, с многочисленными озерами, протоками, рукавами и состоит из пойменной и надпойменных террас рек Амура, Тунгуски, Урми, Биджана, Большой Биры и др.

Подземные воды находятся в благоприятных условиях питания водоносных горизонтов. Наиболее существенное значение имеют атмосферные осадки. Ливневые дожди характеризуются небольшой продолжительностью, но дают много воды.

Водоносный горизонт современных отложений образует высокую (1,4-4м) и низкую (0,5-2м) поймы реки Амур и ее главных притоков. Породы горизонтов представлены разнозернистыми песками с гравием и галькой. Иногда встречаются глины, торфяники, илы общей мощностью до 15-30м.

Читайте также: