Этапы хозяйственной деятельности и соответствующие им комплексные методы получения иг информации

Этап	Метод
Планирование (схема размещения отраслей промышленности)	Средне- и мелкомасштабная ИГ съемка (ИГ рекогносцировка)
Проектирование ПТС (проект) Рабочая документация	Предварительная ИГ разведка (крупномасштабная ИГ съемка) Детальная ИГ разведка
Строительство ПТС	Оперативная ИГ разведка
Эксплуатация ПТС	ИГ режимные наблюдения

Набор методов, входящих в комплексный, зависит от природных, в том числе геологических, условий и инженерной задачи.

Комплексирование методов предполагает:

1) соблюдение устойчивой последовательности применения методов

2) учет результатов работ, полученных предыдущим методом при применении другого

3) оптимизацию процесса производства ИГ информации требуемого объема и качества.

10. Масштабы съемки. Отчего зависит их выбор?

ИГ съемка – это комплекс полевых, лабораторных, и камеральных работ, проводимых для оценки сравнительно больших территорий.

ИГ съемки выполняются в разных масштабах в зависимости от :

- Сложности ИГУ

- стадии иг исследований

- Вида освоения и строительства

Основой для проведения съемки служат геологические карты более мелкого масштаба и топооснова.

Масштабы свыше миллиона-мелкие; средние – 200000-100000, крупные – 10000-25000. Детальные- 5000-2000.Маршруты прокладываются так, чтобы

ИГ съемка 1: 200 000 – государственная иг съемка. Выполняется на территории всей страны по местам номенклатурной разграфки.

Цель этой съемки – изучение и оценка ИГУ, определяющих размещение крупных территориальных комплексов, объектов массового строительства неглубокого заложения.

В зависимости от цели инженерно-геологическую съемку проводят в среднем или крупном масштабе. Средними считается группа масштабов 1:100 000 - 1:500 000. Крупными - крупнее 1:50 000. Государственная инженерно-геологическая съемка проводится в масштабе 1:200 000. В районах с простыми инженерно-геологическими условиями масштаб государственной съемки может быть 1:500 000, а со сложными — 1:100 000. 

11. Метод «ключевых участков»

Выбирается несколько типичных по ИГУ участков («ключевые»), на которых проводятся наземные полевые работы, в более крупном масштабе, чем масштаб съемки, т.е. более детально.

Затем полученные результаты экстраполируются на территории с однотипными с участком ИГУ.

Методика расчета представлена в Методическом руководстве по инженерно-геологической съемке (Горальчук М.И., Мельникова Е.С.).

Для среднемасштабных съемок площадь ключевых участков, исходя из опыта исследований, составляет 20-40 км^2. В сложных ИГУ рекомендуется снизить до 10 км^2.

Направления опорных маршрутов выбираются так, чтобы они пересекли все ландшафтные единицы, прошли через представительные обнажения, были ориентированы по установленным главным направлениям изменчивости факторов ИГУ.→Намечается бурение скважин (Горно-буровые работы проводятся в тех случаях, когда естественных обнажений пород мало и они не дают четкого представления об ИГУ местности. При съемках всех масштабов, целью которых являются поиски наиболее благоприятных условий для строительства проходят картировочные скважины.)

На ключевых участках изучают либо наиболее типичные для квазиоднородной области компоненты инженерно-геологических условий, либо отдельные, не типичные, но наиболее отчетливо выраженные компоненты инженерно-геологических условий и проявления геологических процессов. В первом случае говорят о ключевых участках общего назначения, во втором — специального назначения. Участки общего назначения могут быть эталонными и граничными. Граничные располагают в местах сопряжения нескольких природно-территориальных комплексов (ПТК).

12. На каких этапах ИГИ проводят ИГ съемку?

Инженерно-геологическая съемка (мелко-, средне- и крупномасштабная) – один из комплексных методов получения иг информации.

Инженерно-геологическая съемка – это комплекс полевых, лабораторных и камеральных работ, проводимых для оценки сравнительно больших территорий.

Этап	Метод
Планирование (схема размещения отраслей промышленности).	Средне и мелкомасштабная иг съемка (иг рекогносцировка)
Проектирование ПТС. Проект. Рабочая документация.	Предварит. Иг разведка(крупномасштабная иг съемка). Детальная иг разведка
Строительство ПТС.	Оперативная иг разведка
Эксплуатация ПТС.	Иг режимные наблюдения

Цель инженерно-геологической съемки – решение вопросов выбора участков размещения строительства.

Задачи:

1. Характеристика комплекса факторов ИГУ, влияющих на планирование и проектирование строительства.

2. Выявление закономерностей пространственного и временного изменения факторов ИГУ.

3. Установление взаимосвязей между отдельными факторами ИГУ.

4. Выявление взаимодействия геологических процессов с существующими инженерными сооружениями.

5. Прогноз изменения ИГУ в естественных условиях и под влиянием инженерной деятельности человека.

13. Полевые методы изучения свойств грунтов.

Полевые исследования грунтов

   Выбор методов полевых исследований грунтов производится  в зависимости от вида изучаемых грунтов и целей исследований с учетом стадии проектирования, уровня ответственности зданий и сооружений (ГОСТ 27751-88), степени изученности и сложности инженерно-геологических условий.

Полевые исследования грунтов при выполнении инженерно-геологических изысканий для строительства проводятся на площадке (трассе) проектируемых или реконструируемых инженерных сооружений. Проведение работ требует наличия специальной техники и оборудования. Полевые исследования грунтов решают следующие задачи:

- исследование физических, прочностных и деформационных свойств грунтов в условиях их естественного залегания;

- получение гидрогеологических параметров и характеристик массива грунтов.

   Основные методы полевых исследований грунтов

   - статическое зондирование;

   - динамическое зондирование;

   - испытание штампом;

   - прессиометрия

- испытание на срез целика грунтов

Статическое зондирование Статическое зондирование является одним из наиболее эффективных методов испытания грунтов в условиях их естественного залегания. Метод статического зондирования основан на вдавливании испытательного зонда в грунт статической нагрузкой.

   Статическое зондирование в сочетании с другими видами инженерно-геологических исследований грунтов применяется при инженерно-геологических изысканиях для определения:

   - инженерно-геологических элементов (мощности, границы распространения грунтов различного состава и состояния);

   - однородности грунтов по площади и глубине;

   - глубины залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;

   - приближенной количественной оценки характеристик грунтов (плотности, угла внутреннего трения, удельного сцепления, модуля деформации и т.д.);

   - сопротивления грунта под сваей и по ее боковой поверхности;

   - степени уплотнения и упрочнения техногенных (насыпных и намывных) грунтов;

   - выбора мест расположения опытных площадок для детального изучения физико-механических свойств грунтов.

   Основными документами, регламентирующими проведение испытаний статическим зондированием, являются ГОСТ 19912-2001 "Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием" и Европейский стандарт 1977 года. Статическое зондирование применяется для испытаний немерзлых и талых песчаных и глинистых грунтов, содержащих не более 25% частиц крупнее 10 мм.

Испытания штампом В полевых условиях исследование деформационных свойств грунтов производится поэтапным нагружением жестких штампов, установленных в породах, которые будут находиться в пределах сферы взаимодействия с сооружением, и заключается в измерении осадок штампа от каждой ступени нагрузки, а также в изучении характера деформации во времени, Испытание пород штампами связано с монтажем тяжелого оборудования, специальной подготовкой грунтов к испытаниям, на изучение характера осадки требуется значительное время. Поэтому испытания пород штампами производится лишь на последних стадиях инженерно-геологических исследований под строительство, когда выбрано место "посадки", определены габариты сооружения, передаваемые на грунты нагрузки, тип и глубина заложения фундамента. Производство испытаний штампами и интерпретация результатов регламентируется ГОСТ 12374-77.

Метод предназначен для оценки деформационных и прочностных свойств песчано и щебнисто- глинистых грунтов.

Прессиометрия Метод испытания грунтов в буровых выработках, осуществляемый путем приложения нагрузок к стенкам скважин. Испытание производится путем помещения в скважину специального устройства – прессиометрической камеры с последующим нагнетанием нагрузки гидравлическим или пневматическим способом. Метод позволяет быстро выполнять большое количество замеров практически на любых глубинах и проводить испытания скальных разновидностей грунтов. При интерпретации результатов прессиометрических исследований необходимо производить оценку природной анизотропии грунтов. Большинство сооружений оказывает давление на грунтовый массив в вертикальном направлении, в то время как результаты прессиометрических испытаний характеризуют сопротивляемость тех или иных отложений сжатию в горизонтальной плоскости.

Метод среза целиков грунта Прочностные характеристики определяются методом среза целиков грунта и методом вращательного среза с вертикальной статической нагрузкой в соответствии с требованиями ГОСТ 20276-99 «Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости», и СНБ 1.02.01-96 пункт 2.2.

Испытание целиков грунта на срез проводят для определения следующих характеристик прочности: сопротивления грунта срезу (τ), угла внутреннего трения (φ), удельного сцепления (с) для крупнообломочных грунтов, песков и глинистых грунтов.

Характеристики определяют по результатам среза целика грунта в выработке (расчистке, котловане, шурфе, штреке и т.п.) по фиксированной плоскости касательной нагрузкой при одновременном нагружении целика грунта нагрузкой, нормальной к плоскости среза.

Искиметрия Метод заключается в резании с помощью прибора (спец.ножа) песчано-глинистых пород в стенках буровых скважин. В процессе испытаний производится непрерывное измерение и запись величины сопротивления резанию.

Определение величины порового давления Его учитывают при оценке прочности глинистых грунтов. Применяют поропьезометры, пьезометры и др. приборы. Приборы помещают в шурф или скважину. Пор.давление измеряют в склонах и откосах, основаниях сооружений при их строительстве и в период развития ПТС, в теле земляных сооружений, а также в лабор. условиях при определении прочности водонасыщенных глинистых грунтов.

*Одна из самых сложных задач при инженерно-геологических исследованиях — получение гидрогеологических параметров и характеристик массива грунтов. Для решения этой задачи надо выполнить следующие полевые методы:

-экспресс-откачки и кустовые откачки из скважин;

-наливы в скважины и шурфы;

-нагнетание воды (воздуха) в скважины;

-стационарные наблюдения за уровнями подземных вод;

-полевые индикаторные методы.

14. Понятие ИГУ территории

МВ Сергеев: ИГУ – вся совокупность геологической обстановки, которая влияет на планирование и проектирование строительства разных сооружений, на процессы их строительства и их эксплуатацию.

ГК Бондарик: ИГУ – такие свойства геологической среды и такие происходящие в ней процессы, которые оказывают влияние на принятие тех или иных решений, определяющих размещение сооружений, выбор их типов и конструкций, способов строительства, методов эксплуатации, способов оптимального управления геологической средой.

Компоненты ИГУ:

1. Горные породы

2. Тектоника и неотектоника

3. Геоморфологические условия

4. Подземные воды

5. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

!!! Г.п. - главный компонент при оценке и прогнозировании геологических процессов.

Необходимо выяснить:

1. Генезис и возраст пород, определяющие общие черты геологического строения, форму и размеры тел, их вещественный состав, изменчивость.

2. Историю геологического развития.

3. Строение разреза и условия залегания пород

4. Текстуру, структуру, минералогический и петрографический состав пород, их состояние и физ-хим. свойства.

5. Провести разделение геол.разреза на геол.тела разных категорий.

ИВ Попов впервые разделил породы на категории. Под категориями пород или геологическими телами понимается определенный объем пород, выделенный по возрастным, генетическим, петрографическим признакам, по однородности состояния и свойств.

По геологическим признакам:

Формация => крупные комплексы г.п., сформировавшиеся под влиянием одних геотектонических и палеоклиматических факторов.Платформенные и геосинклинальные формации.

Генетические типы пород => комплекс пород одного генезиса (# осадочные, вулканогенные…)

Стратиграфо-генетические комплексы => породы одного возраста и генезиса, сформировавшиеся в одной физико-географической обстановке. Выделяются на основе геол.схем стратиграфических подразделений отложений для разных регионов.

Классификация по ГОСТу 25100-11 Грунты. Классификация

Класс: по природе структурных связей (скальные, дисперсные, мерзлые)

Тип(подтип): по генезису (# магматические интрузивные и магматические эффузивные, дисперсые связные и дисперсные несвязые)

Вид (подвид): по вещественному литологическому или петрографическому составу (вид- силикатные, железистые; подвид – габбро, базальт…)

Разновидность: по количественным показателям вещественного состава, строения, состояния и свойств грунтов. # предел прочности на одноосное сжатие, коэф.пористости и т.д.

15. Правила выделения ИГЭ.

По ГОСТ 20522-2012. «Методы статистической обработки результатов испытаний грунта»:

Инженерно-геологический элемент –некоторый объем грунта одного и того же происхождения, подвида или разновидности при условии, что значения характеристик грунта изменяются в пределах элемента случайно (незакономерно), либо наблюдающаяся закономерность такова, что ею можно пренебречь. (Применяется на стадии ИГР)