Инженерно-геологическое опробование пород

Инженерно-геологическое опробование — это комплекс последовательных операций по определению состава, состояния и свойств грунтов. На различных этапах инженерно-теологических исследований назначение опробования различно.

При инженерно-геологической рекогносцировке опробование направляю на описание образцов из естественных обнажении с минимальными лабораторными исследованиями.

При инженерно-геологической съемке опробование проводится на ключе­вых участках и направлено на изучение пространственной изменчивости физико-механических свойств грунтов для выделения инженерно-геологических элементов.

При инженерно-геологической разведке основная цель опробования заключается в том, чтобы получить достоверные значения показателей физико-механических свойств грунтов применительно к расчетным схемам устойчивости сооружений, а также прогнозирования этих показателей во времени и пространстве.

Интерпретация результатов лабораторных и полевых исследований

В практике инженерно-геологических изысканий исследования массивов горных пород выполняют на основе изучения частных значений показателей, определяемых по образцам, отобранным из различных выработок. Однако, эти единичные значения дискретны, т.е. характеризуют породы только в данной точке.

Поскольку породы неоднородны и анизотропны и частные значения показателей могут существенно отличаться друг от друга, отдельные участки пород со сходным составом, состоянием и структурно-текстурными особенностями можно характеризовать некоторым обобщенным или нормативным значением показателя. Нормативные значения характеристик пород, исключая показатели сопротивления сдвигу принимают равными среднему арифметическому значению. Нормативные значения показателей сопротивления сдвигу определяют в соответствии с рекомендациями ГОСТ 20522-75 методом наименьших квадратов.

Инженерно-геологическое прогнозирование

Инженерно-геологическое прогнозирование заключается в оценке природных и техногенных факторов, выявленных на конкретных объектах в результате инженерно-геологических исследований, в интерпретации первичной информации об этих факторах и выполнении прогнозов. Совокупность правил, применяемых для решения задач прогнозирования, принято называть методами прогнозирования, их несколько. [11]

Методы экспертных оценок предусматривают получение прогностических решений путем опроса специалистов. Возможность использования этих методов ограничивается низким уровнем доказательности и достоверности получаемых прогнозов.

Методы инженерно-геологической аналогии заключаются в перенесении знаний о геологических процессах и явлениях в пределах изученных территорий или участков на новые, подлежащие освоению и сходные с изученными объектами-аналогами. При этом требуется сходство по максимально возможному количеству признаков, относящихся к составу, строению, свойствам, состоянию массивов горных пород и т.д. Перенесение знаний об аналоге на объект исследований, подлежащий освоению должно осуществляться с максимальным учетом неизбежного несовпадения отдельных признаков и использования соответствующих поправок (поправки на различия в глубинах залегания полезного ископаемого, степени обводненности массивов пород и т.п.).

Аналитические методы, получившие в последние годы широкое развитие, заключаются в получении расчетным путем параметров, характеризующих исследуемые геологические явления. Существующие аналитические методы в подавляющем большинстве, базируются на основных положениях механики сплошных деформируемых сред и позволяют давать количественную оценку прогнозируемым геологическим явлениям. Например, расчетным путем можно получить величины деформации земной поверхности при проведении откачек и глубоком водопонижении или прогнозировать устойчивость пород на естественных склонах, искусственных откосах и т.д.

Однако следует помнить, что механико-математическая модель, являющаяся основой любого расчетного метода, весьма приблизительно отражает реальные условия геологического явления, что сказывается на точности и надежности прогнозов.

Методы моделирования заключаются в выборе и создании физической или математической модели с фиксируемыми и управляемыми параметрами, которая с заданной достоверностью отражает реальные геологические явления и их условия. Существует несколько разновидностей модели: из эквивалентных

материалов, из оптически-активных, материалов, электрические (электрогидродинамических аналогии), электролитические, математические (на сеточных или цифровых ЭВМ).

Результаты инженерно-геологического прогнозирования отображаются на специальных прогнозных картах, разрезах, схемах, в пределах которых те или иные процессы и явления могут реализоваться в различной форме и разных масштабах.