-проведения мониторинга опасных геологических и инженерногеологических процессов;

-сейсмического микрорайонирования территории.

Полевые исследования грунтов следует проводить при изучении массивов грунтов с целью:

расчленения геологического разреза, оконтуривания линз и прослоев грунтов;

определения физических, деформационных и прочностных свойств грунтов в условиях естественного залегания;

оценки пространственной изменчивости свойств грунтов и т.д. Полевые исследования грунтов рекомендуется, как правило, со-

четать с другими способами определения свойств грунтов: лабора-

случаях, когда подземные воды могут оказать существенное влияние на проектируемый объект и его эксплуатацию. Подземные воды влияют на изменение свойств грунтов, а также на интенсивность развития геологических и инженерно-геологических процессов (карст,

- развития подтоплен я, осадки и просадки территорий, в том числе вследствие сейсмической активности;

- изменения состояния и свойств грунтов, уровненного, температурного и гидрохимического режимов подземных вод, глубин сезонного промерзания и оттаивания грунтов;

- осадки, набухания и других изменений состояния грунтов.

4.4. Технические средства, применяемые при инженерно-геологических изысканиях

Инженерно-геологические изыскания выполняют с применением прогрессивных методов производства работ, современных приборов и оборудования. Одним из эффективных методов инженерногеологических изысканий и поиска месторождений строительных материалов являются космические съемки и аэрогеологические методы.

88

Космические съемки применяют для выявления линий тектонических разломов, гидрогеологических условий, мест образования наледей. По снимкам местности из космоса (спутниковым картам) с высокой точностью можно измерять расстояния. По этим картам можно находить превышения отдельных элементов местности. Можно построить рельеф поверхности, который можно использовать при рекогносцировочных изысканиях и подготовки программы изысканий.

Аэрокосмические методы значительно снижают объем трудоемких полевых работ и повышают качество инженерно-геологических изысканий.

При инженерно-геологическом дешифрировании аэрофотоснимков устанавливают типы геоморфологических элементов, контуры ге-

По аэрофотоснимкам на основе анализа тона изображений и своеобразному растительному покрову могут быть выявлены участки

местности с сырыми и избыточно увлажненными грунтами, а по ха-

глубоким залеганием грунтовыхАвод, а также сырые участки с необеспеченным стоком поверхностныхи вод и с признаками заболачивания даже при достаточно глу оком залегании грунтовых вод. Намечают последовательностьСнаправление наземных маршрутов для поисков месторождений стро тельных материалов и резервов грунта.

рактеру рельефа – участки со скальными породами или мягкими

грунтами. Сравнительно легко выявляют сухие места с обеспеченным хорошим поверхностнымбстоком, ез признаков заболачивания и с

Основной объем разведочных инженерно-геологических и инже- нерно-гидрогеологических изысканий выполняют бурением скважин. Для этого используют самоходные и переносные станки механического бурения. Перечень рекомендуемых станков для проходки скважин в зависимости от преобладающих грунтов приведен в табл. 4.3.

Переносные станки:

УКБ-12/25 и М-1 – легкие (массой до 20 кг), обеспечивают начальный диаметр скважин 100 мм, используемые способы бурения колонковый, шнековый;

БСК-2М-100 и БЕКГМ-1-100 – тяжелые (масса 400 500 кг). Прицепные станки:

Станок БУКС-ЛГТ – легкий, начальный диаметр устраиваемой скважины 150 мм, применяемый способ бурения – ударно-канатный.

89

жин 300 мм (исключение составляют станок АВБ-2М с вибрационным способом бурения и станок Булиз-15 на базе ГАЗ-469 с комбинированным способом бурения и начальным диаметром устраиваемых скважин 150 мм). Для испытаний грунтов в условиях естественного

90

91

ние грунта зонду, используемое при расчетеИглубины забивки свай, а также в первом приближении плотность грунта, удельное давление на

Динамическое зондирование позволяет определять сопротивле-

глинистый грунт, угол внутреннего трения и модуль деформации. Ус-

ФГУП «Росстройизыскания» внедрило в производство зондиро- вочно-буровую геотехническую установку, которая может бурить вертикально, наклонно, с использованием практически всех видов бурения, позволяет вести статическое зондирование с усилием до 15 и

92

даже при необходимости 20 т. Совмещенное бурение со статическим зондированием позволяет проходить те слои, которые не поддаются статическому зондированию, то есть переходить на буровое зондирование, впервые примененное в нашей стране. Смысл бурового зондирования заключается в том, что установка, снабженная датчиками, позволяет измерять все основные параметры режима бурения по глубине, то есть фактически строить график затрат энергии.

Радиоуправляемая самоходная многоцелевая буровая установка GM-50GT (производство Финляндии) производит буровые работы колонковым, ударно-канатным и шнековым способами, снабжена зондами для статического и динамического зондирования. Установка позволяет считать число полуоборотов на каждые 5 см заглубления зон-

зондирования – 5 – 6 м. Установка оснащена бортовым компьютером

да. Диаметр бурения 89 мм, глубина бурения составляет до 20 м, глубина проведения динамического зондированияИ– 25 м, статического

Geoprinter, который сохраняет результатыДзондирования и после про-

ведения работ выдает лобовое сопротивление, боковое трение и поровое давление в грунте.

Динамический пенетрометрАPDG 1000 фирмы VECTRA (Франция) монтируется на прицепе. Вбивание конической иглы производится с помощью сил гравитацииб. Откалиброванная масса ударяет с регулярным интервалом по наковальне, связанной со стержнем держателя иглы. Погружение глы в исследуемый грунт измеряется датчиком перемещен я, установленным наверху стойки. Датчик давления фиксируетСвел ч ну давления в гидравлической цепи в момент поднятия молотка после каждого удара. Установка имеет диаграмму сопротивления при вбивании калибровочной иглы под стандартным нагружением. Определено соотношение между плотностью грунта и сопротивлением вбиванию для всех видов и составов грунтов.

Метод статического зондирования позволяет получить сопротивление грунта, используемое при расчете забивки свай, а также приблизительные плотность грунта, угол внутреннего трения, модуль деформации и удельное давление на глинистые грунты. Метод основан на том, что грунты в зависимости от их структурных особенностей, состава и строения оказывают различное сопротивление прониканию зонда с рабочим наконечником, имеющим обычно форму конуса. Из установок статического зондирования наиболее распространены следующие: С-979, С-832, УСЗК-3, УСЗК-73В, СП-59 и ПИКА-9 (пенетрометроприставка к УГБ-1ВС), которые позволяют выполнить зонди-

93

рование на глубину до 15 – 20 м, имеют массу 0,3 – 2,6 кг. В качестве регистрирующей аппаратуры используются манометры, динамометры, самописцы, манометры-тензодатчики, измерительные головки и т.д.

Для болотных грунтов следует применять пенетрометр П-4 конструкции Тверского государственного технического университета (ТГТУ). Пенетрометр П-4 включает помимо наконечника стержень для оценки трения штанг о грунт, соединительные штанги, упор и рукоятку, витую пружину и индикатор часового типа.

При задавливании конуса в грунт оператор на определенных глубинах фиксирует показания индикатора. В качестве показателя, характеризующего зондирование, вычисляется удельное сопротивление зондированию и строится график изменения по глубине усилия задавливания, а также удельного сопротивления зондированиюИ .

При испытании слабых грунтов на сдвиг в условиях природного залегания используют приборы Длопастного типа: сдвигомер-

крыльчатка конструкции ТГТУ СК-8, крыльчатка ЦН ИС и сдвиго- мер-крыльчатка БелдорНИИ.

Испытание заключается в измерении максимального крутящего момента, возникающего при срезе грунта во время вращения в нем крестообразной лопасти. При повороте следят за стрелкой индикатора

и двух крыльчаток с разлбчными диаметрами. Крыльчатку ЦНИИС

(комплектуется крыльчатками четырех размеров) используют, когда верхние слои слабой толщи осушены и уплотнены, поэтому при ее применении необходимо предварительное бурение.

ФГУП «Росстройизыскания» разработаны автоматизированные компрессионные сдвиговые приборы «Питон-К», «Питон-В», «Пласт-К», «Пласт-С», которые представляют результаты испытаний в цифровом виде.

Для выполнения гидрогеологических изысканий может быть использован многоканальный датчик «Madosolo» французской фирмы «IRIS INSTRUMENTS», предназначенный для контроля уровня грунтовых вод, как при единичных, так и стационарных наблюдениях. Прибор принимает электрические сигналы с сенсора, непосредственно производимые им самим. Временной интервал снятия показаний программируется от 1 мин до 24 ч. Зафиксированные от 13 000 до

94