3.1. Виды геологических работ на разных стадиях инженерных изысканий

Общие положения. При изучении инженерно-геологических условий территорий на каждой стадии изысканий и решении при этом различных задач, связанных с проектированием сооруже­ний и инженерных работ, применяют различные методы и виды геологических работ в определенной последовательности.

К основным видам (перечень) геологических работ, которые наибо­лее часто применятся в практике инженерно-геологических исследований, относятся: камеральные работы, инженерно-геологическая съемка, разведочные работы, полевые опытные работы, режимные стационарные наблюдения, лабораторные работы, паспортизация сооружений, научно-исследовательские работы, экспертиза, организация и ликвидация работ.

Следует отметить, что ка­меральные работы выполняются непрерывно, начиная с подго­товки к рекогносцировочным исследованиям, в период всех эта­пов полевых исследований и по завершении каждого из них.

В состав этих работ входят изучение литературных, фондовых материалов, в том числе и картографических, характеризующих инженерно-геологические условия рассматриваемой террито­рии, составление программ и проектов исследований на каждой стадии, выполнение полевой обработки материалов, окончатель­ная обработка материалов по завершении полевых исследова­ний, составление отчетов, заключений, выдача исходных данных для проектирования. К камеральным работам относится также со­ставление описаний инженерно-геологических условий строитель­ства сооружений, иногда выполняемых уже при их эксплуатации.

На начальных стадиях изы­сканий основным, видом геологических работ является инженерно-геологическая съемка, которая сопровождается небольшим объемом других видов геологических работ с целью более обоснованного решения задач, связанных с составлением схемы комплекс­ного использования территорий, выбора места расположения первоочередных объектов и т.д.

На стадии детальных исследований, выполняемых для обосно­вания технического проекта сооружений, основными видами гео­логических работ являются разведочные и опытные работы и ста­ционарные наблюдения, а также значительный объем лабораторных работ. На этой стадии должна завершаться детальная инже­нерно-геологическая съемка, которая обычно сливается с разведочными работами, так как для составления детальной карты участка расположения сооружений полностью используются все данные разведочных работ.

При выполнении инженерных изысканий для обоснования проектов сооружений, особенно крупных или проектируемых в сложных инженерно-геологических условиях, часто возникают проблемы и вопросы, которые трудно решить в процессе прове­дения обычных производственных изысканий. Для их решения выполняют специальные научно-исследовательские тематические работы, которые проводят одновременно с инженерными изыска­ниями иногда несколько различных организаций.

Материалы и заключения таких тематических исследований дополняют ре­зультаты инженерных изысканий и позволяют наиболее полно обосновывать проект сооружения и строительство инженерно-геологическими данными.

В перечне видов работ определенное место занимает паспортизация сооружений, т. е. обследование в связи с их реконструк­цией, расширением, надстройкой, восстановлением или в связи с появлением и развитием деформаций или нарушением устой­чивости.

Во всех этих случаях возникает необходимость в обсле­довании состояния сооружения - его фундаментов, глубины их заложения, работы дренажей и др., а также инженерно-геологи­ческих условий, в которых оно расположено (состояния гор­ных пород, гидрогеологических условий и т.д.).

Важным видом работ является экспертиза инженерно-геологических материалов, в задачи которой входит составление заключений:

• по программам и проектам инженерно-геологиче­ских исследований;

• по материалам и отчетам, представляемым для обоснования проектов; по оценке инженерно-геологических условий строительства;

• о причинах деформаций, аварий соору­жений, о необходимых инженерных мероприятиях для обеспече­ния устойчивости сооружений, безопасности ведения строительных горных работ и др.

Из этого перечня видно, что экспер­тиза - это сложный и ответственный вид работ, требующий до­статочной эрудиции и квалификации специалистов, которым она поручается. Обязательным на всех стадиях инженерных изысканий яв­ляются работы по их организации и ликвидации.

Таким образом, инженерно-геологические исследования яв­ляются всегда комплексными, при их выполнении изучают ком­плекс природных геологических условий и применяют комплекс разнообразных и сложных видов геологических работ. Эти ра­боты и методика их выполнения обычно составляют определен­ную систему инженерных изысканий.

Рациональная система таких изысканий должна обеспечивать полное решение задач по изучению инженерно-геологических условий на каждой их стадии при выполнении наименьшего объема работ в сжатые сроки.

Выбор рациональной системы инженерных изысканий определяется в зависимости от природных условий рассма­триваемого района, строительной площадки, от типов, размеров и особенностей проектируемых сооружений или инже­нерных работ. Каждый вид геологических работ является по су­ществу элементом системы инженерных изысканий.

Деление сооружений на классы. Изучение инженерно-геологических условий территорий, строительных пло­щадок и их оценка немыслимы без учета их назначения, т. е. зна­ния, для какого вида строительства или инженерных работ они выполняются.

Каждое сооружение оказывает определенное воз­действие на окружающую геологическую среду в зависимости от величины и характера передаваемых нагрузок (большие или малые, равномерные или неравномерные, статические или" дина­мические), степени нарушения напряженного состояния горных пород, изменения их влажности, плотности и температурного режима.

В то же время каждое сооружение отличается опреде­ленной ответственностью, капитальностью, жесткостью, чувстви­тельностью к окружающей геологической среде.

При изучении и оценке инженерно-геологических условий надо учитывать специфические особенности проекти­руемых сооружений.

В соответствии с существующими нормами все сооружения подразделяются на пять классов (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Деление сооружений на классы

Классы сооружений	Характеристика сооружений	Относительный коэффициент допустимых напряжений
Вне классов	Монументальные сооружения исключительного и исторического значения, а также рассчитанные на особую долговечность (свыше 100 лет), как например электростанции, музеи, памятники и др.	Устанавливается по особому согласованию с высшими органами по регулированию строительства
1	Сооружения особо ответственные, отличающиеся большой капитальностью, например ги­бкие некоторые постоянные искусственные сооружения железнодорожного и водного транспорта, здания центральных государственных, научных и общественных учреждений, основные коммунальные сооружения, некоторые железнодорожные пассажирские здания в больших городах и узловых пунктах, в исключительных случаях про­мышленные сооружения, характеризуемые, между прочим, признаками значительных, предусматриваемых при их проектировании сроков службы (60 лет и более)	0,80-1,00
2	Обычные капитальные сооружения в нормаль­ном строительстве на транспорте, в комму­нальном, фабрично-заводском, в жилищном и прочих хозяйствах, например пассажирские здания первого и второго классов, элеваторы, крупные больницы и учебные заведения, ук­рупненное жилищное строительство и т. п., а также всякого рода сооружения, рассчитанные при проектировании на срок службы более 40 лет	1,00
3	Сооружения облегченного типа, подлежащие применению в массовом строительстве, на­пример все сооружения на транспорте, не вошедшие в высшие классы, массовое про­мышленное, жилищное и прочее строитель­ство сооружений, рассчитанных при проек­тировании на срок службы не более 40 лет	1,00-1,25
4	Сооружения временного характера, например временные жилища, склады, временные соору­жения на железнодорожном и водном транспорте и др., а также всякого рода сооружения, рассчитанные на срок службы не свыше 5 лет, а гражданские – не свыше 10 лет.	1,25-1,67

Для каждого из них установлен свой запас устойчивости, свой относительный коэффициент допустимых напряжений на есте­ственные основания, свои значения предельных деформаций оснований и т. д.

Система инженерных изысканий. Современ­ные инженерно-геологические исследования (инженерные изы­скания) составляют определенную систему - порядок изуче­ния инженерно-геологических условий территорий, рациональ­ного использования геологической среды и ее охраны. Эта система предполагает выполнение инженерных изысканий по плану, в определенной последовательности в соответствии со стадиями проектирования сооружений.

На каждой стадии изысканий должны решаться определенные геологические задачи, связан­ные с изучением комплекса природных элементов, определяю­щих инженерно-геологические условия значительных террито­рий или строительной площадки. Для решения этих задач с необходимой детальностью применяется определенный комплекс геологических работ и соответствующих методов исследований.

Система инженерных изысканий должна при проектировании обеспечивать выбор самых оптимальных, технически целесообразных и экономически наиболее выгодных инженерных решений при планировании рационального использования территорий, геологической среды, ее охраны, при выборе мест для расположения сооружений, их конструировании, проектировании организации строительных и горных работ, расчетах устойчивости и обеспечении нормальных условий эксплуатации сооружений.

Система инженерных изысканий должна гарантировать строительство от различных геологических неожиданностей, которые могут вызвать необходимость изменения проекта, сроков строительства и стоимости сооружений.

Теоретической основой инженерных изысканий являются учения: об истории геологического развития территорий; о формировании свойств горных пород; о закономерностях распространения подземных вод, их обильности и режиме; о причинах, условиях и динамике развития геологических про­цессов; о критериях, характеризующих закономерности распре­деления неоднородности и изменчивости инженерно-геологиче­ских условий территорий.

Для выполнения инженерных изысканий всегда требуются затраты огромного целенаправленного человеческого труда и использование разнообразной и достаточно сложной техники (приборов, инструментов, установок, станков, машин и др.). Теперь изыскания представляют собой определенный самостоя­тельный вид производства.

Реализация планов развития народного хозяйства связано с дальнейшим освоением недр Земли, с различными видами строительства и соответственно с развитием инженерно-геологических изысканий, инженерной геологии и ее научных направлений. Выполнение таких работ теперь в значительной степени обеспечивается новой специализированной геологической службой России.