Лекция № 7

Инженерно-геологические изыскания для строительства

План лекции

1Цель и задача инженерно-геологических изысканий.

2 Состав инженерно-геологических изысканий.

3 Буровые и горнопроходческие разведочные работы.

4 Геофизические методы.

5 Опытные работы

6 Геологические карты и разрезы.

7 Выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ) на территории строительных площадок

1 Цель и задача инженерно-геологических изысканий

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

Цель ИГИ – получить необходимые для проектирования объекта ИГ материалы.

Задача ИГИ – изучение геологического строения, геоморфологии, гидрогеологических условий, иг процессов, свойств грунтов и прогноз их изменения при строительстве и эксплуатации различных сооружений.

2 Состав инженерно-геологических изысканий

Договор* между Заказчиком и Исполнителем служит основанием для производства ИГ изысканий.

Обязательные приложения к договору:

1 Техническое задание* на выполнение ИГ изысканий, которое составляется Заказчиком и передается в изыскательскую организацию;

2 Календарный план работ;

3 Смета;

4 Программа* устанавливает состав, объем, методы и последовательность ИГ изысканий. Состав изысканий определяется программой, согласованной с проектной организацией.

В состав входят:

Сбор, изучение и анализ имеющейся геологических материалов,

Инженерно-геологическая и гидрогеологическая съемка,

Буровые и горнопроходческие разведочные работы, геофизические исследования, опытные полевые работы,

Лабораторные исследования грунтов и подземных вод,

Камеральная обработка

составление отчета.

Этапы выполнения ИГ работ:

1 Подготовительный период* - сбор, изучение и анализ имеющихся геологических материалов по району строительства;

2 Полевой период* - инженерно-геологическая съемка, буровые и горнопроходческие разведочные работы, геофизические работы, опытные полевые работы, стационарные наблюдения и изучение подземных вод;

-Рекогносцировка* проводится перед съемкой для предварительной оценки ИГ условий района строительства для обоснования предпроектной документации;

-ИГ съемка* проводится для площадной оценки и картирования ИГ условий района строительства. Масштабы: крупномасштабные или специальные 1:50 000 и крупнее;

-ИГ разведка* выполняется на завершающем этапе для уточнения инженерно-геологических условий под отдельным зданием или сооружением.

3 Камеральный период* - лабораторные исследования грунтов и подземных вод, обработка материалов и составление отчета.

ИГ отчет – итог ИГИ. Он передается проектной организации для выполнения проектной документации.

Категории ИГ условий: Если поверхность площадки горизонтальная, имеется не более двух слоев различных грунтов, подземные воды, опасные геологические процессы отсутствуют, то инженерно-геологические условия территории относятся к I (простой) категории сложности.

Стадии ИГ изысканий:

1 Предпроектная - для обоснования инвестиций;

2 Проектная для разработки проекта и рабочей документации.

3 Буровые и горнопроходческие разведочные работы

Они являются частью инженерно-геологических и гидрогеологических полевых изысканий.

К разведочным выработкам относят:

1 Расчистки*– выработки, применяемые для снятия слоя рыхлого делювия и элювия с наклонных поверхностей естественных обнажений;

2 Канавы* (траншеи*) – узкие (до 0,8 м) и неглубокие (до 2,0 м) выработки выполняются с целью обнажения коренных пород под наносами.

3 Штольни* – подземные горизонтальные выработки, вскрывают толщи горных пород в глубине массива.

4 Шурфы* – колодцеобразные вертикальные выработки прямоугольного (квадратного) сечения глубиной 2…3 м до 4…5. Шурф круглого сечения – дудка*.

5 Буровые скважины* - круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые специальным буровым инструментом.

6 Шахты* - вертикальные выработки большого размера : глубинно до 30 м, сечение до 6 м².

Элементы скважины*: устье, стенки и забой.

Из скважин отбираются образцы грунта ненарушенной и нарушенной структуры. Монолиты*- образцы ненарушенной структуры и естественной влажности. Монолиты отбирают грунтоносом* - полая металлическая труба, укрепленная на буровом инструменте.

Геолого-литологическая колонка*- документация буровой скважины на которой показаны мощность слоев, литологический состав, возраст и происхождение пород.

Виды бурения скважин:

1 Вращательно-колонковое бурение* - при вращении бурового снаряда коронка колонковой трубы с зубьями из твердых сплавов прорезает кольцевой канал ,т.е. выбуривает столбик породы – керн. Этот вид бурения для всех разновидностях пород, включая скальные.

2 Ударно-канатное бурение* - на забой сбрасывается утяжеленный буровой снаряд – желонка, подвешанная на канате, и поднимается вместе с породой.Этот вид для бурения в районах с недостаточной изученностью, для крупнообломочных и песчаных обводненных грунтов.

3 Шнековое бурение* -разрушение пород производится вращающимся долотом, подъем шнеком (труба со стальной спиралью). Геологическое описание пород – затруднительно*.

4 Ручное ударно-вращательное бурение * - применяется в труднодоступной местности, плотной городской застройке, для рыхлых грунтов.

5 Роторное бурение* - врашательное бурениесплошным забоем, с промывкой и продувкой или продувкой воздухом, с вращателем – ротором на земле. Бурение на водоносные горизонты, ранее хорошо изученные и опробованные.

Наблюдения при бурении скважин и проходке шурфов:

1 Замер уровня воды: хлопушка* - мерный трос с приспособлением на конце, издающими звук; электромеры на тросе; длительные наблюдения – поплавковые измерители.

2 Температура воды измеряется ртутным термометром в металлической оправе.