Выделение инженерно-геологического элемента (игэ)

В соответствии с п. 4.1. Исследуемые грунты предварительно разделяют на ИГЭ с учетом их происхождения, текстурно-структурных особенностей и вида.

Характеристики грунтов в каждом предварительно выделенном ИГЭ анализируют с целью установить и исключить значения, резко отличающиеся от большинства значений, если они вызваны ошибками в опытах или принадлежат другому ИГЭ.

В соответствии с пунктом 4.2. Окончательное выделение ИГЭ проводят на основе оценки характера пространственной изменчивости характеристик грунтов и их коэффициента вариации, а также сравнительного коэффициента вариации. При этом необходимо установить, изменяются характеристики грунтов в пределах предварительно выделенного ИГЭ случайным образом или имеет место их закономерное изменение в каком-либо направлении (чаще всего с глубиной). Для анализа используют физические характеристики, а при достаточном количестве и механические.

Выделение ИГЭ отражается на детальной стадии. для окончательного выделения ИГЭ нужно устанавливать коэффициент вариации минимум 10 значений.

*Коэффициент вариации – высчит. ср. значение и делят его на средне отклонение.

Дополнительной выделение ИГЭ не проводят, если выполняются условия V<Vдоп. Где V – коэффициент вариации. V доп. Допустимое значение V, принимаемое равным для физической характеристики 0,15, а для механической характеристики 0,30

4.3. Для оценки характера пространственной изменчивости характеристик их наносят на инженерно-геологические разрезы в точках их определения, строят графики рассеяния, а также графики зондирования. Для выявления закономерного изменения характеристик строят точечные графики изменения их значений по направлению.

4.4. Если установлено, что характеристики грунтов изменяются в пределах предварительно ыделенного ИГЭ случайным образом, этот элемент принимают за окончательный независимо от значений коэффициента вариации характеристик.

За единый инженерно-геологический элемент могут быть приняты грунты, представленные часто сменяющимися тонкими (менее 20 см) слоями и линзами грунтов различного вида. Слои и линзы, сложенные рыхлыми песками, глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,75, илами, сапропелями, заторфованными грунтами и торфами, следует рассматривать как отдельные инженерно-геологические элементы независимо от их толщины.

4.5. При наличии закономерного изменения характеристик грунтов в каком-либо направлении (чаще всего с глубиной) следует решить вопрос о необходимости разделения предварительно выделенного ИГЭ на два или несколько новых ИГЭ.

Если коэффициенты вариации превышают указанные значения, дальнейшее разделение ИГЭ проводят так, чтобы для вновь выделенных ИГЭ выполнялось это условие.

16. Предварительная разведка.

Инженерно-геологическая разведка	Этап хозяйственной деятельности	Целевое назначение
Предварительная	Стадия проекта	Получение инженерно-геологической информации, необходимой для компоновки сооружений на строительной площадке, проведения предварительных расчетов оснований, выбора типов фундаментов, разработки проекта защитных мероприятий.

Предварительная разведка проводится в пределах границ площадки, выбранной для строительства. Работы должны равномерно охватить всю строительную площадку, чтобы при необходимости можно было получить инженерно-геологический разрез по любому выбранному направлению, со свойствами грунтов, положением УГВ (уровень грунтовых вод) и другими сведениями, нужными для составления расчетной схемы и предварительных расчетов оснований.

17. Предмет изучения инженерной геологии.

Инженерная геология – это наука о геологической среде – о ее свойствах, строении и динамике, о рациональном использовании геологической среды и ее охране, в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего, инженерно-строительной деятельностью человека.

Предметом исследований инженерно-геологических изысканий является геологическая среда*.

По определению Е.М.Сергеева: Геологическая среда – это любые горные породы и почвы, слагающие верхнюю часть разреза литосферы, которые рассматриваются как многокомпонентные системы (твердая часть, воды, газы, микроорганизмы), находящиеся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Структура инженерной геологии:

1. Инженерная петрография (грунтоведение) – изучает строение и свойства геологической среды. (Исследование свойств г.п., их поведение в сфере воздействия, состав, состояние г.п.) Основоположники–Н.И. Прохоров, Н.Н. Иванов, М.М. Филатов, В.В. Охотин.

2. Инженерная геодинамика– изучает динамику геологической среды и решает вопросы рационального использования и охраны. (Причины, условия и факторы, определяющие геодинамическую обстановку.) Основоположником является Ф.П. Саваренский.

3. Региональная инженерная геология– изучает геологическую среду определенных территорий (строение, свойства, динамику). Основоположник– И.В. Попов.

18. Признаки выделения разных категорий пород на ИГ картах.

Под категориями пород или геологическими телами понимается определенный объем пород, выделенный по возрастным, генетическим, петрографическим признакам, по однородности состояния и свойств.

Впервые разделение горных пород на категории для отображения на инженерно-геологических картах было предложено И.В. Поповым. В настоящее время геологический разрез расчленяется на следующие категории пород:

По геологическим признакам

Формация (крупные комплексы горных пород сформировавшихся под влиянием одних геотектонических и палеоклиматических факторов. Выделяются платформенные и геосинклинальные формации осадочных, магматических и метаморфических горных пород)

Генетические типы пород (комплекс пород, одного генезиса, например: осадочные породы, вулканогенные породы)

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

По ГОСТ 25100-11 Грунты. Классификация

Класс (по природе структурных связей: это скальные, дисперсные и мёрзлые)

Тип (подтип) (по генезису, например, магматические интрузивные и магматические эффузивные; дисперсные связные и дисперсные несвязные)

Вид (подвид) (по вещественному, петрографическому или литологическому составу, например, вид - силикатные, железистые, карбонатные и т.д. основные, кислые, ультраосновные и т.д.; подвид – габбро, базальты, долериты и т.д.)

Разновидности (по количественным показателям вещественного состава, строения, состояния и свойств грунтов, Например, для скальных грунтов по пределу прочности на одноосное сжатие: очень прочные, прочные, средней прочности, малопрочные; для песков по коэффициенту пористости: плотный, средней плотности, рыхлый.)

19. Содержание отчета об ИГУ территории.

Инженерно-геологические условия - это вся совокупность геологической обстановки, которая влияет на планирование и проектирование строительства разных сооружений, на процессы их строительства и их эксплуатацию.

Факторы/Компоненты инженерно-геологических условий (ИГУ)

1. Горные породы.

2. Тектоника и неотектоника.

3. Геоморфологические условия.

4. Подземные воды.

5. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

Горные породы – главный компонент при оценке и прогнозировании геологических процессов

Объем и сочетание методов изысканий определяют с учетом как особенностей сооружения (класса сооружений по ответственности), так и инженерно-геологических условий на площадке строительства (категории геологической среды и категории сложности устройства оснований).

Инженерно-геологические изыскания выполняются, как правило, в два этапа:

- на первом этапе проводится комплекс работ для выбора участка строительства будущего сооружения;

-  на втором — детальные инженерно-геологические исследования по определению прочности и деформируемости грунтов основания, их устойчивости с учетом действующих нагрузок, воздействий и конструктивных особенностей зданий.

Зачастую проектирование зданий осуществляют в одну стадию, называемую рабочим проектом. Результаты инженерно-геологических изысканий приводятся в инженерно-геологических отчетах с определенной степенью детализации инженерно-геологических условий территории проектируемого сооружения и местного опыта.

В отчетах отражаются:

местная природная обстановка (рельеф, климатические условия и др.);

основные данные об инженерно-геологических явлениях на территории строительства (обнаруженных или возможных во время строительства или в процессе эксплуатации);

рекомендации по преодолению инженерно-геологических явлений, представляющих опасность для объектов строительства, изучение опыта строительства зданий;

геологическое и литологическое строение (карты, колонки, разрезы для рядастворов);

гидрогеологическая характеристика района строительства;

результаты определения физико-механических свойств грунтов основания (лабораторные и полевые) и рекомендуемые расчетные характеристики (таблицы, графические материалы).

20. Сравните ИГ съемку и ИГ разведку.

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

Инженерно-геологические съемки выполняются в разных масштабах, в зависимости от:

1. сложности ИГУ;

2. стадии инженерно-геологических исследований;

3. вида освоения и строительства.

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.

Инженерно-геологическая разведка – комплексный метод получения информации об инженерно-геологических условиях некоторой области литосферы путем проведения горно-буровых, опытных инженерно-геологических и гидрогеологических работ, инженерно-геологического опробования и лабораторных работ, документации строительных выработок и режимных инженерно-геологических наблюдений.

В отличие от инженерно-геологической съемки в состав разведки не входят наземные и аэровизуальные наблюдения, дешифрирование АФКС.

21. Уровни ответственности зданий и сооружений

Выделяет 3 уровня ответственности зданий:

1) повышенный;

2) нормальный;

3) пониженный.

К зданиям и сооружениям повышенного уровня ответственности относятся здания и сооружения, отнесенные в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам.

К особо опасным и технически сложным объектам относятся:

1. объекты использования атомной энергии;

2. гидротехнические сооружения;

3. сооружения связи, являющиеся особо опасными, технически сложными;

4. линии электропередачи и иные объекты электросетевого хозяйства напряжением 330 киловольт и более;

5. объекты космической инфраструктуры;

6. объекты авиационной инфраструктуры;

7. объекты инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования;

8. метрополитены;

9. морские порты, за исключением морских специализированных портов, предназначенных для обслуживания спортивных и прогулочных судов;

10. тепловые электростанции мощностью 150 мегаватт и выше;

11. опасные производственные объекты, подлежащие регистрации в государственном реестре в соответствии с законодательством Российской Федерации о промышленной безопасности опасных производственных объектов.

К зданиям и сооружениям нормального уровня ответственности относятся все здания и сооружения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пониженного уровней ответственности.

К зданиям и сооружениям пониженного уровня ответственности относятся здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.

22. Что включает в себя инженерно-геологическое опробование

Инженерно-геологическое опробование проводится и при инженерно-геологической съемке, и при инженерно-геологической разведке, НО в разных объемах, с разной детальностью и решает разные цели.

ИГ опробование включает в себя:

1. Определение объема, параметров и типов СППИНФа (пространственное размещение точек отбора образцов и места проведения опытных работ);

2. Отбор, упаковку, транспортировку и хранение образцов;

3. Лабораторные и полевые исследования;

4. Обработку результатов исследований.

От качества инженерно-геологического опробования зависит:

1. Правильный выбор типов фундамента сооружений и зданий.

2. Достоверность номенклатурных, нормативных и расчетных показателей.

3. Обеспечение устойчивости сооружений.

4. Правильное определение стоимости и способов разработки грунтов.

5. Достоверный прогноз влияния сооружений на окружающую среду и выбор защитных мероприятий.

23. Что такое картировочные скважины? По КоломенскомуН.В.:

Это такие выработки, которые:

1. размещаются на местности безотносительно к СВ конкретных сооружений, приурочены главным образом к геоморфологическим элементам;

2. предназначены для изучения стратиграфии, литологии, условий и залегания пород, обводненности пород;

3. - используются для отбора проб с целью определения классификационных и косвенных показателей.

Общее количество картировочных выработок, которое должно быть пройдено при съемке любого масштаба назначается в соответствии с кондицией и-г съемки (число точек наблюдений на единицу площади, в том числе точек вскрытия разреза, состав и количество показателей состава, состояния и свойств).

Часть картировочных назначается как опорные (по Н.В. Коломенскому) – выработки, пройденные на характерных участках, по которой проводится полный цикл опробования.

24. Что такое ИГ изыскания?

Инженерно-геологические изыскания – производственный процесс получения инженерно-геологической информации для обоснования различных видов строительства.

Инженерно-геологические изыскания - это вид инженерных изысканий, выполняемых с целью изучения инженерно-геологических условии района строительства, включая физико-механические свойства грунтов и гидрогеологические данные для проектирования и строительства.

Инженерно-геологические изыскания занимают строго фиксированное место в процессах планирования, проектирования, строительства и эксплуатации ПТС. Они служат для оптимизации этих процессов.

В состав инженерно-геологических изысканий входят следующие основные виды работ:

1. Сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет.

2. Дешифрирование аэро- и космических снимков.

3. Рекогносцировочное обследование, маршрутные и аэровизуальные наблюдения.

4. Инженерно-геологическая съёмка.

5. Проходка горных выработок.

6. Инженерно-геофизические исследования.

7. Инженерно-геокриологические исследования.

8. Сейсмологические исследования территории.

9. Сейсмическое микрорайонирование.

10. Полевые исследования грунтов.

11. Гидрогеологические исследования.

12. Лабораторные исследования грунтов и подземных вод.

13. Локальный мониторинг компонентов геологической среды и стационарные наблюдения.

14. Камеральная обработка материалов и составление технического отчета.

Виды ИГИ, методы работ, применяемы на каждой стадии различны в зависимости от вида строительства.

25. Что такое ИГ рекогносцировка. Решаемые задачи.

Инженерно-геологическая рекогносцировка – это предварительное обследование местности для производства геодезических работ.

Инженерно-геологическая рекогносцировка – это комплекс работ (методов получения информации) с целью оценки качества ранее накопленной информации о какой-то территории; с целью уточнения отдельных вопросов; составления рабочей гипотезы о инженерно-геологических условиях территории.

В задачу рекогносцировочного обследования территории входит:

1. Осмотр места изыскательских работ, в том числе на предмет их организации.

2. Визуальная оценка рельефа.

3. Описание имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и др.

4. Описание водопроявлений.

5. Описание геоботанических индикаторов гидрогеологических и экологических условий.

6. Описание внешних проявлений геодинамических процессов.

7. Опрос местного населения о проявлении опасных геологических и инженерно-геологических процессов, об имевших место чрезвычайных ситуациях и др.

26. Что такое инженерная геологическая съемка. Решаемые задачи.

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

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

Задачи инженерно-геологической съемки:

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 инженерных сооружений.

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

ИГсъемки выполняются в разных масштабах, в зависимости от:

1. сложности ИГУ;

2. стадии инженерно-геологических исследований;

3. вида освоения и строительства.

27. Что такое 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)

Выделение ИГЭ отражается на детальной стадии. для окончательного выделения ИГЭ нужно устанавливать коэффициент вариации минимум 10 значений.

Дополнительной выделение ИГЭ не проводят, если выполняются условия V<Vдоп. Где V – коэффициент вариации. V доп. Допустимое значение V, принимаемое равным для физической характеристики 0,15, а для механической характеристики 0,30

28. Что такое расчетная схема сферы взаимодействия. Как определяют её размеры?

Расчетная схема – это вертикальное сечение зоны сферы взаимодействия, для которого составляют расчетную схему.

В простейшем случае расчетными являются сечения по оси (контурам) сооружения (для зоны уплотнения грунтов основания) или сечения, перпендикулярные к направлению движения фильтрационного потока (для зоны фильтрации)

Глубина исследований определяется нижней границей соответствующей зоны сферы взаимодействия. Например, деформационные свойства грунтов основания изучают до нижней границы активной зоны (зоны уплотнения грунтов). Это обстоятельство отражено в СНиП, которыми предписываются границы инженерно-геологической разведки устанавливать с учетом размеров сферы взаимодействия. Глубину зоны определяют расчетом, используя информацию, полученную при предварительной инженерно-геологической разведке. Ориентировочная глубина горных и буровых выработок для различных типов фундамента приведена ниже.

Допускается для простых условий (предусматривается развитие только осадки) и типового строительства определять расчеты сферу взаимодействия (СВ) нормативным способом.

В таком случае границы СВ будут равны:

-- по площадке- контуру сооружения + 1-2 метра зона благоустойчивая.

-- по глубине – глубине активной зоны (осадка) в зависимости от типа фундамента и нагрузки

29. Шаг и интервал опробования.

Числовой характеристикой плотности точек опробования являются:

* интервал (расстояние между точками определения показателей свойств грунтов по вертикали)

* шаг (расстояние между точками определения показателей свойств грунтов по горизонтали) опробования.

На стадии рабочей документации: Шаг опробования (расстояние между горными выработками) следует устанавливать с учетом ранее пройденных в зависимости от сложности ИГУ и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений в соответствии с нормативными документами (в соответствии с п. 8.4. СП 11-105-97).

Интервал опробования – это расстояние между точками опробования по вертикали, м. определяется следующим образом: n = Н_ср/ N*кол-во скв. где n – интервал опробования, м

Н_ср – средняя мощность инженерно-геологического элемента, м

N – необходимое количество образцов.

Способы определения количества образцов

1. нормальный

2. метод аналогии

3. статический (метод доверительных проделов). Согласно п.7.16 СП 11-105-97:

Согласно п.7.16 СП 11-105-97 При отсутствии требуемых для расчетов данных следует обеспечивать по каждому выделенному инженерно-геологическому элементу получение частных значений в количестве не менее 10 характеристик механических (прочностных и деформируемых свойств грунтов). Это статистический метод.

30. Этапы инженерной геологической съемки.

Съемка проводится в несколько периодов:

1. подготовительный

2. полевой

3. камеральный