24. Изменчивость геологических условий как одно из важнейших свойств геологической среды. Основные факторы ее контролирующие

Изменчивость инженерно-геологических условий учитывается в методике изысканий посредством выделения категории сложно­сти, которая через нормативные документы влияет на виды и объемы работ. Существующие рекомендации по отнесению изучаемой территории к соответствующей категории сложности инженерно-геологических условий не являются строгими. Теория пространственной изменчивости компонентов инженерно-геологических ус­ловий позволяет более объективно решать эту задачу с учетом ха­рактера проектируемых сооружений, использования и защиты тер­ритории. В сложности инженерно-геологических условий отра­жается структура геологических полей составляющих компонен­тов; по их характеристикам возможно количественно определить категорию сложности территории, рациональные виды и объемы инженерно-геологических работ. Пространственное расположение точек исследования должно учитывать как изменчивость гео­логической среды, так и требования проектирования (Бондарик, 1981). Выделяют 3 категории сложности:

- Преобладают литологически однородные горные породы, находящиеся в талом состоянии. Геоморфологические условия простые однородные. Уровни грунтовых вод выдержаны по площади. Современные экзогенные геологические процессы не развиты.

- Преобладают литологически неоднородные горные породы. Температура многолетнемерзлых горных пород ниже -3С. Геоморфологические условия неоднородные. Уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания. Современные экзогенные геологические процессы имеют незначительное распространение. Деформации существующих сооружений редки и незначительны.

- Литологически неоднородные горные породы. Температура многолетнемерзлых горных пород до -3С. Геоморфологические условия сложные. Уровень грунтовых вод имеет значительные колебания. Современные экзогенные геологические процессы развиты широко. Деформации существующих сооружений часты и значительны.

Выявление степени неоднородности и изменчивости и.г. условий территории надо считать ведущим мотивом и. изысканий на всех стадиях.

Главная задача исследователей – оценка и прогноз простр. вр изменения ИГ, ГГ, ГК обстановок и обоснование защитных мероприятий. Основные факторы контролирующие изменчивость: 1) геолого-структурный (изменение состава, строения г.п) связано с генезисом формирования, 2) техногенный (изменение св-в исходной горной породы), 3) выветривание, 4) изменение фазового состава (W, НапрДефСост, t), 5) тектонический.

25. Методика комплексных гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических исследований – объект, предмет, основные цели и задачи.

Методика инженерно-геологических исследований призвана обес­печить эффективное решение теоретических и практических задач иг с помощью разнообразных натур­ных, экспериментальных и аналитических работ, выполняемых целенаправленно и в минимально необходимых видах и объемах, постадийно, в требуемой последо­вательности в связи с проектированием, строительством, эксплуа­тацией, инженерной и экологической защитой территорий, соору­жений, земель, городов, месторождений полезных ископаемых и других объектов от опасных геологических процессов.

Объект исследования – сфера взаимодействия инженерных сооружений и геологической среды.

Методика инженерно-геологических исследований: а) представ­ляет собой систему знаний о задачах, методах и технологии изучения геологической среды, взаимодействующей с сооружениями и строительными работами, в связи с ее рациональным использованием и решением экологических проблем, защитой территории и хозяйственных объектов; б) рассматривает вопросы и методы получения и обработки оптимальной инженерно-геологи­ческой информации, необходимой для решения конкретных проектно-строительных задач и планирования развития народного хозяйства страны; в) должна обеспечить эффективность и качест­во материалов изысканий при минимальных сроках их выполне­ния и стоимости; г) предотвратить ошибки в оценке геологической среды.

Любые сооружения взаимодействуют с геологической средой, образуя «природно-техническую геосистему. Существует классификация природно-технических систем (по Бондарику): 1. Элементарные ПТС (отдельные здания), 2. Локальные (комплекс зданий и сооружений), 3. Региональные (область взаимодействия локальных систем)

Расчетная схема – вертикальное сечение и схема воздействия. Основа таких схем – инженерно-геологический разрез.

Необходимо: 1. Предоставить хорошо описанный разрез; 2. Учесть природную и техногенную нагрузку; 3. ИГ разрез должен учитывать своеобразие данного сооружения; 3. Должны отображаться все изменения свойств пород

Повышаются требования со стороны проектировщиков, строителей и планирую­щих организаций к полноте и надежности инженерно-геологиче­ского обоснования. Это ставит новые задачи перед ин­женерами-геологами, обязывает к внедрению новых методов, аппаратуры и приборов как собственно инженерно-геологических, так и привлекаемых из других областей знаний.

Выделяются ИГ системы простые и сложные. Критерии отнесения к той или другой группе регламентируются в СП 95-91. Критерии сложности нужны для обоснования 1. Технического задания, 2. Сметы

По Золотореву – Методы ИГ исследований включают;

1. Инженерно-геолог. съемку и картирование

2. ИГ опробование и документация

3. Гидрогеологические наблюдения и опробование водоносных горизонтов

4. Пенетрационно-каротажные работы

5. Гидравлическое опробование для изучения трещиноватости, водопроницаемости и суффозионной устойчивости пород

6. Натурные геомеханические испытания прочности, деформируемости и напряженного состояния

7. Режимные наблюдения за динамикой геологических процессов

8. Эксперементальное моделирование и аналитические исследования напряженного состояния

9. Камеральная обработка данных изысканий и фондовых материалов, составление отчетов и графические материалы.

Предмет- знание о способах получения инф. о г.г, г.к, и.г условиях

Цели-1)комплексное изуч. природн. и техног. условий 2)взаимодействия прир. и тех. 3)обоснование инж. Защиты и безопасности жизни

Задачи- 1)характеристика техног. объектов 2)хар-ка геол. Компон. Природ. Среды 3)хар-ка внешн воздейств. внедрение новых методов, приборов т.е. совершенствование методик исследований в связи: 1) с повышением ответственности инж. сооружений, 2) природный фактор- прогрессируют катастрофические явления, 3) экологический фактор

Методика г.г., и.г и г.к. делиться на общую(теор. основы, учение о методах и технологиях ) и специальную (конкретно для опред. вида строит.)

Технология – включает знание о комплексировке методов организации и рациональной последовательности иг работ, способах обоснования их объемов и пространственного размещения.

Методика исследований основывает­ся на соблюдении следующих принципиальных положений.

1. Принципа цели; вопросы, содержание (виды, объемы), по­следовательность и методы полевых, экспериментальных (натур­ных и лабораторных) работ и теоретическое обоснование инже­нерно-геологических изысканий на всех этапах и для решения лю­бых задач определяются:

- проектируемыми инженерными сооружениями, их типами, размещением и уникальностью, способами производства строи­тельных работ, характером использования, инженерной и эколо­гической защитой территории;

- сложностью инженерно-геологических условий;

- стадиями: проектирование, строительство и эксплуатация сооружений и территорий.

2. Принципа оптимума, который предполагает, что характер и количество инженерно-геологической информации должны быть качественными и достаточными для конкретного этапа проектирования, но получены при минимальных затратах и объемах вы­полненных работ. Это, в частности, обусловливается правильной постановкой задач исследований, учетом региональных геологиче­ских закономерностей, применением в надлежащей последова­тельности современных методов. Важно не «число» (разведочных скважин, анализов, опытов), а «умение» в выборе видов работ, в их размещении, выполнении, которое определяет эффективность и надежность результатов исследований.

3. Принципа оправданности в известной мере «разумного гео­логического риска» в инженерно-геологических оценках и прогно­зах, обусловленного часто практической невозможностью выявле­ния всех деталей («геологических неожиданностей») инженерно-геологической обстановки, которые существенно не влияют на ре­шения основных задач проектирования и строительства сооруже­ний или освоения территории, а в малой степени изменяют кон­струкцию, объемы защитных и иных мероприятий, которые надо дополнительно установить и осуществить в процессе строитель­ства. Специальные инженерно-геологические наблюдения должны подтвердить правильность проектных решений, способов ведения строительства и, следовательно, надежность сооружений, а также обосновать дополнительные меры.

4. Принципа обязательности координированной и равноправной деятельности и совместных решений инженера-геолога, проекти­ровщика и строителя, а также соответствующей их ответственно­сти. Несогласованность программы инженерно-геологических изысканий, разобщенность геолога и инженера при принятии ре­шений о местоположении и типах сооружений, о мерах защиты объектов или территории, а также стремление «переложить» от­ветственность в случае критических ситуаций на другого приво­дит только к отрицательным результатам.

5. Принципа обобщения результатов инженерно-геологических исследований (полевых, опытных, экспериментальных, теоретиче­ских) в компактном и наглядном для использования виде. Основ­ные итоги исследований следует отражать в графических мате­риалах— инженерно-геологических картах, разрезах, корреляци­онных и иных графиках, а также в виде специализированных ин­женерно-геологических моделей и геомеханических схем, непо­средственно используемых для расчетов конструкций и устойчи­вости сооружений или территории. Графические материалы и текст (отчет) с результатами исследований должны в конкретной форме содержать инженерно-геологическое обоснование постав­ленной проектно-строительной задачи.

3. Принципа использования современных приборов, разведоч­ной и иной техники, в том числе ЭВМ, новых методов оценки ин­женерно-геологических условий, а также новой технологии при проведении разведочных, опытных, режимных, эксперименталь­ных и камеральных работ должно обеспечить качество материа­лов изысканий.

Методика инженерно-геологических исследований в научном отношении опирается:

• на опыт предшествующих изысканий и решения инженерно-геологических проблем строительства, обобщенный в виде теоре­тических положений и нормативных документов;

• на представление о пространственно-временной изменчиво­сти инженерно-геологических условий, в том числе иод влиянием, техногенных факторов, позволяющих обосновать при региональ­ном изучении территории и на первых этапах изысканий размеще­ние точек наблюдений геофизических, разведочных и других ра­бот;

• на положение, что главной задачей является простран­ственно-временной количественный прогноз инженерно-геологиче­ских процессов и обоснование защитных инженерных и других мероприятий;

• на положение, что после выбора места сооружения и его параметров, конструкции и распределения нагрузок виды, объемы и точки размещения работ устанавливают, руководствуясь геоло­гическими, инженерными и экологическими критериями;

• на условие, что инженерно-геологические изыскания для проектирования, строительства или решения иной задачи являют­ся единым творческим и технологическим процессом, характер которого определяется задачами проектирования и сложностью природной обстановки.