Проектирование автомобильных дорог Часть 2
..pdfВ процессе полевых работ на основании инженерно-геологиче ских обследований должны быть получены также данные о проч ности и деформативных свойствах грунтов. Для испытания слабых грунтов на сдвиг применяют установки лопастного типа, пенетро метры динамического и статического типов, проводят штамповые и прессиометрические испытания грунтов в буровых скважинах.
По материалам обследования грунтов на продольном профиле дороги (см. рис. 2.7) наносят продольный грунтовой разрез парал лельно линии поверхности земли, принимая вертикальный масштаб 1:50. В местах закладки шурфов и буровых скважин помещают колонки грунтов, обозначая их условными знаками. Одноименные грунты на смежных колонках соединяют прямыми линиями, выпи сывая их наименования. В случаях резкого различия типов грун тов на смежных разрезах необходимо во избежание ошибок закла дывать дополнительные прикопки и скважины.
23.5. Геофизические методы инженерно-геологических обследований
Геофизические методы исследования залегания геологических напластований применяют преимущественно для поисков строи тельных материалов, определения глубины залегания вечномерз лых грунтов и наличия в них включений крупных линз погребенно го льда, выявления карстовых полостей и подстилающих рыхлые грунты скальных пород. Они дают возможность существенно со кратить объём буровых работ и снизить стоимость инженерно геологических обследований. Следует, однако, иметь в виду, что при изучении поверхностных напластований надежные результаты получаются только для слоев, значительно отличающихся по свой ствам. Во многих случаях на результаты измерений большее влия ние может оказать различие во влажности грунтов, чем изменение гранулометрического состава или степени уплотнения.
Геофизические работы обязательно сочетают с одновременной проходкой опорных буровых скважин и шурфов и проведением зон дирования грунтов, чтобы иметь эталоны для расшифровки геофи
зических данных.
Из многочисленных геофизических методов изучения строения земной коры при изысканиях дорог наибольшее применение нахс^ дят методы электроразведки на постоянном токе (метод сопротив лений) и микросейсморазведки (сейсмоакустический метод — метод
отражения ударных волн).
Метод сопротивлений использует различие в электропроводно сти разных грунтов для разделения геологического разреза по литологическим признакам или по влажности. Удельное сопротив ление талых грунтов значительно ниже, чем скальных или мерзлых грунтов, и составляет (Ом/м):
151
на нее груза массой 30—40 кг, поднимаемого на высоту 1—1,5 м лебедкой.
Продольные волны, распрост раняющиеся в верхнем слое грун та, достигают геофонов через промежутки времени
h = x / v lt |
(23.4) |
где vt — скорость |
распространения |
упругих волн в материале верхнего слоя;
х— расстояние от |
места возникнове |
ния ударной волны |
до геофона. |
Через нижний слой волны, распространяющиеся со скоро стью V2, доходят к тем же геофо нам через промежуток времени:
2Л |
|
х — 2h t g ф |
|
*2=---------- + ---------- — ■ |
|||
V i COS |
V* |
v 2 |
|
|
|
|
(23.5) |
На основании закона |
прелом |
||
ления волн |
|
|
|
sin <PI |
|
vi |
|
sin <p2 |
|
v2 |
|
где ф[ — угол |
распространения вол |
||
ны в ^верхнем слое; |
<р2 — угол |
распрост |
|
ранения преломленной волны в нижнем слое; Pi и и2 — соответствующие скоро сти распространения' упругих волн.
Рис. 23.11. Схема к расчету глубины залегания скалы:
а — р а с п о л о ж е н и е а п п а р а т у р ы ; б — з а п и с ь п р и х о д а в о л н к г е о ф о н у ; в — г р а ф и к з а в и с и м о с т и п р о д о л ж и т е л ь н о с т и р а с п р о с т р а н е н и я в о л н о т р а с с т о я н и я д о г е о ф о н о в ;
1 — м е с т о в з р ы в а и л и у д а р а ; 2 — г е о ф о н ы ; 3 — з а п и с ь у д а р а ; 4 — з а п и с и п р и х о д а в о л н ; 5 — п р и х о д п е р в о й в о л н ы ; 6 — п р и х о д в т о р о й в о л н ы
В схеме, представленной на |
рис. 23.10, ф2=90° |
и, следова |
тельно, |
|
|
Sin <Р! = |
t/i/l/2- |
(23.6) |
При испытаниях к геофонам, расположенным вблизи от места удара, первыми приходят волны, распространяющиеся через по
верхностный слой, |
а к более удаленным — через |
подстилающий. |
Эти участки четко |
различаются на ленте записей |
(рис. 23.11, б) |
и на -построенном по данным ее обработки графике зависимости времени прихода волны от расстояния между местом удара и
геофонами (рис. 23.11, в). В некоторую точку, расположенную на |
|||
расстоянии А, обе волны приходят одновременно. |
Приравнивая |
||
для нее выражения (23.4) |
и (23.5) для |
времени |
прихода волн t |
и учитывая зависимость |
(23.6), после |
простых |
преобразований |
можно получить выражение для определения глубины залегания плотного слоя:
155
