книги из ГПНТБ / Абрамов, С. П. Техническое нормирование и стандартизация инженерно-геологических изысканий в строительстве
.pdfэтапах изысканий. Можно ли все эти методы относить к ме тодам опробования, если под последним понимать «про цесс выявления состава, состояния и инженерно-геологи ческих свойств пород, слагающих естественные основания сооружений или тела земляных сооружений» [32, стр. 181]. Видимо, нет. Такие методы, как косвенный, инженерно геологических аналогий, типизации, обычно используются как методы предварительной оценки инженерно-геологи ческих условий территории предполагаемого строительства. Естественно-статистический и статистический — это ме тоды получения обобщенного значения показателей физи ко-механических свойств грунтов. Механико-математичес кие—это методы расчета основания сооружений или само го сооружения. Ни один из этих методов сам по себе не направлен на выявление состава, состояния и свойств по род, поэтому рассматривать их как методы опробования нельзя.
В схеме Н . В. Коломенского не совсем четко проведено разграничение в способах получения информации в под циклах. Так, например, поиски, проводимые в разных масштабах, отличаются друг от друга только тем, что в одном случае в состав работ входят аэровизуальные наблюдения и геоботаническая съемка, а в другом не входят. Но разве возможность и полезность аэровизуальных наблюдений и геоботанической съемки определяются масштабом инже нерно-геологической съемки, а не тем, что эти методы мо гут дать в конкретных условиях района производства ра бот?
В заключение разбора предложений Н. В. Коломенского необходимо отметить, что использование им для обозначе ния одного и того же понятия нескольких терминов (этап, цикл, стадия) не вносит большей ясности в обсуждае мую проблему.
Наличие в схеме Н. В. Коломенского несоответствий с принятым толкованием и пониманием отдельных тер минов, противоречий в суждениях и построениях объясня ется прежде всего стремлением выйти за рамки укоренив шихся привычек, по-новому осмыслить и оценить стихийно сложившийся технологический процесс инженерно-гео логических изысканий, наметить и обосновать пути его даль нейшего совершенствования. При таком стремлении не которые издержки всегда неизбежны. Их устранение на ос нове использования отечественного и зарубежного опыта производства инженерно-геологических изысканий — одна
182
из основных задач ведущих научно-исследовательских, проектно-изыскательских и изыскательских организаций.
Обобщая зарубежный опыт дорожных изысканий, В. В. Космин и Н. Г. Несветайлова [33] отмечают, что при меняемые в зарубежной практике варианты технологи ческих схем производства изыскательских работ различны в зависимости от обеспеченности территории отдельных стран инженерно-геологическими картами крупного масшштаба, сложности района изысканий в инженерно-геологи ческом отношении, его доступности, сроков производства работ, а также сложности проектируемого объекта. Кроме того, характерна многоэтапность производства изысканий. Причем особое внимание уделяется проведению инженерно геологических работ на самых ранних, рекогносцировоч ных этапах. Именно на них составляется обзорная инже нерно-геологическая карта по результатам съемки, выпол няемой по всей полосе возможного варьирования трассы (ширина ее составляет 30—40%, а иногда до 60% общей длины трассы). Это обеспечивает выбор действительно наилучшего варианта и . выявление месторождений строи тельных материалов.
Указанные авторы отмечают, что для дорожного строи тельства в США и Канаде принята четырехэтапная схема изысканий:
рекогносцировочные изыскания — выбор наиболее пер спективных вариантов из числа возможных;
предварительные изыскания — изучение вариантов, отобранных на первом этапе, и выбор путем сравнивания оптимального варианта;
окончательные изыскания — проработка выбранного оп тимального варианта трассы;
предпостроечные изыскания — вынос окончательного положения трассы на местность.
Во Франции и Швеции принята трехэтапная техноло гическая схема изысканий, которая состоит из:
выбора направления (Швеция) или предварительных изысканий (Франция);
предварительных изысканий (Швеция), уточнения по ложения трассы (Франция);
определения окончательного положения трассы или рабочего (окончательного) проектирования.
При обсуждении технологических схем изысканий, при нятых в ФРГ и Швейцарии, авторы обзора оперируют не этапами изысканий, а стадиями проектирования, выделяя
183
предварительное проектирование и составление техниче ского (Швейцария) или детального (ФРГ) проектов. Этот факт является весьма симптоматичным, поскольку при об суждении трехэтапной схемы уже наметилась тенденция подмены этапа изысканий стадией проектирования (см. третий этап во французской и шведской схемах). Объяс нение этому факту следует, видимо, искать в неразработан ности вопроса об этапах изысканий и их соотношения со стадиями проектирования.
Сокращение этапов изысканий (стадий проектирования) в ФРГ и Швейцарии по сравнению с другими странами ав торы обзора объясняют тем, что территории этих стран сплошь покрыты крупномасштабной съемкой. Однако на личие крупномасштабных карт не исключает задач по вы бору вариантов трассы, изучению и сравнительной оценке выбранных вариантов, проработку выбранного варианта. Все эти задачи могут быть решены в этом случае камерально без производства полевых работ. Ведь и по схеме, принятой в США и Канаде, рекогносцировочные и предварительные изыскания осуществляются только камерально на основе дешифрирования аэрофотоснимков и использования геоло гических карт, а также других материалов, имеющихся по району изысканий. В ФРГ и Швейцарии существенно ограничены протяженность трасс и возможность выбора конкурирующих вариантов, что предопределено главным образом густотой существующей дорожной сети, а не де тальностью изученности территории. В сложных природ ных условиях при проектировании дороги, которая долж на соединять весьма отдаленные друг от друга центры, в Швейцарии и в ФРГ также необходимо решать вопросы, связанные с выбором вариантов трассы, их сравнением между собой и изучением выбранного наиболее оптималь ного варианта. Во всех капиталистических странах, а тем более в густонаселенных и высокоразвитых, решение этихвопросов при наличии частной собственности на землю значительно усложняется. Поэтому сравнение вариантов трассы и выбор оптимального превращаются в рроблему сугубо экономическую, в решении которой роль изысканий ограничивается -лишь сбором сведений, необходимых для экономических расчетов.
Обсуждая вопрос об этапах изысканий, принятых в Ве ликобритании и США для обоснования промышленно гражданского строительства, Р. Fookes [70] отмечает воз можность выделения трех этапов, которые обеспечивают
184
соблюдение нормального технологического процесса изыс каний. Все три этапа относятся к изысканиям на уже вы бранной строительной площадке.
Первый этап — предварительное обследование строи тельной площадки — включает следующие основные виды работ:
обзор литературы и карт; пешее обследование;
схематическое геологическое картирование; сбор образцов для классификационных испытаний; изучение имеющихся аэрофотоснимков.
Такие работы, как бурение скважин, геофизические ис следования и другие, выполняются, когда необходимо обос новать планирование изысканий на последующем этапе, или когда отсутствует в полной программе изысканий вто рой этап.
По итогам работ на этапе обязательно составляется от чет, в котором могут содержаться предварительные расчеты, облегчающие планирование работ на последующем этапе.
Второй этап — детальные изыскания на строительной площадке — включает все основные работы, обеспечиваю щие составление полных проектов зданий и сооружений, а именно1:
инженерно-геологическое картирование; аэрофотосъемку; геофизические исследования;
. проходку горных выработок и буровых скважин; лабораторные работы; опытные полевые работы.
Этот этап изысканий также завершается составлением отчета, на основе которого помимо обоснования полного проекта определяется необходимость производства дальней ших изыскательских работ. Поскольку на этом этапе про водятся основные по физическим объемам и стоимости изыс кательские работы, особенно важным является соблюде ние определенной последовательности их выполнения. Сначала необходимо проводить картирование, сопровож дающееся бурением скважин для выяснения геологических условий и лишь на этой основе планировать проведение более дорогих и трудоемких исследований и т. д. Только
вэтом сл) чае можно избежать непроизводительные затраты.
1Перечень работ указан в обобщенном виде по принятой в
СССР терминологии.
'185
Третий этап — исследование оснований — включает описание грунтов, протоколы испытаний, производство фото снимков, наблюдение за гидрогеологическими факторами, т. е. в нашем понимании контроль за производством и до кументацию строительных работ по нулевому циклу. В Ве ликобритании эти работы зачастую не проводятся, так как трудно убедить заказчика в необходимости их выполнения. Но по крупным проектам, разрабатываемым англичанами в других странах, они выполняются во все возрастающем объеме. В США такие работы проводятся чаще.
Результаты работ используются не для обоснования проекта, поскольку полный проект уже разработан, а для подтверждения или корректировки выданных ранее прог нозов и принятых проектных решений вплоть до внесения изменений в проект или отдельные конструкции, если это необходимо.
Fookes отмечает, что хотя этапы изысканий частично перекрываются, тем не менее они могут трактоваться как раздельные операции и с административной, т. е. чисто организационной, и с технической позиций. Четкое разде ление следующих друг за другом этапов изысканий — следствие выполнения многих обширных проектов, для обоснования которых были предусмотрены детальные ис следования строительных площадок.
В отличие от Fookes’а, рассматривавшего только изыс кания и их этапы на уже выбранной стройплощадке, в ря де зарубежных публикаций делается основной упор на не обходимость обоснованного материалами изысканий вы бора местоположения проектируемого сооружения.
Так, Niini [74] отмечает, что геологические исследо вания для выбора направления проложения тоннеля с целью
водоснабжения района Хельсинки проводились в три этапа: |
|
предварительное |
изучение карты и аэрофотоснимков, |
с помощью которых |
для более детального исследования |
выбрано относительно небольшое количество пробных вы годных направлений тоннеля;
полевые исследования, главным образом геологическое картирование, вдоль выбираемых направлений тоннеля и сейсмическое зондирование в наиболее опасных местах; экономическое сравнение на геологической основе ва
риантов направлений проложения тоннеля.
Этот же автор [75] констатирует, что для выбора направ ления другого тоннеля геологические исследования прово дились в два этапа:
386
предварительное картографическое исследование, с по мощью которого было выбрано наибольшее; число трасс, которые казались удобными для строительства тоннеля; сопоставление, проведенное на основе геологических полевых изысканий, различных вариантов трассы и выбор
наиболее благоприятного.
Впоследствии в качестве третьего этапа изысканий были проведены детальные геологические работы по выбранному варианту трассыГ Кроме того, были выполнены детальные работы на отдельных участках трассы по нескольким ва риантам пересечения тоннелем зоны дробления с целью выбора наилучшего варианта пересечения.
В австралийской практике производства инженерно-гео логических изысканий [69] выделяются следующие этапы:
предварительное обследование или изучение возможно стей строительства;
общие исследования или окончательная оценка условий строительства;
наблюдения и записи в процессе строительства.
При этом указанный автор отмечает, что работы первого этапа производятся, как правило, с целью выявления ва риантов мест строительства и их предварительного изуче ния, а также определения объемов полных, исследований на последующем этапе. При выявлении вариантов инже нерно-геологические условия не являются определяющими, но в некоторых случаях будущее проекта всецело зависит от результатов предварительного обследования.
Общие или полные исследования включают в себя фак тически все основные инженерно-геологические работы, необходимые для обоснования основных задач проекти рования, за исключением выбора вариантов и их предвари тельной оценки.1
Наблюдения и записи в процессе строительства обычно проводятся лишь в порядке авторского надзора за соблю дением при производстве строительных работ всех требо ваний и рекомендаций проекта. В отечественной практике этот этап существует только на крупных строительных объектах. Его выполнение преследует также и инженерно геологические цели, которые Н. В. Коломенский формули ровал в свое время как «проверка правильности инженер но-геологических прогнозов». Если наблюдения в процессе строительства проводить именно с этих позиций, то они могут внести существенный вклад в методологию инже нерно-геологических изысканий.
187
Обобщая результаты проведенного обзора отечествен ной и зарубежной литературы, посвященной обоснованию поэтапного проведения инженерно-геологических изыска ний, необходимо констатировать общность взглядов всех авторов в отношении технической и экономической целе сообразности производства инженерно-геологических изысканий по этапам (стадиям или циклам). Однако в от ношении количества этапов, принципов их выделения, со держания работ на каждом этапе, соотношения этапов изысканий со стадиями проектирования единых взглядов нет. Каждый автор приводит и обосновывает общепринятую в той или иной стране технологическую схему производства инженерно-геологических изысканий обычно для опреде ленного вида строительства или схему, применявшуюся автором при производстве изысканий на каком-то объекте, или схему, в которой отражены предложения автора по усо вершенствованию организации инженерно-геологических изысканий. Тем не менее и из этих отрывочных, а порою и противоречивых схем и построений можно получить весьма ценные и полезные сведения, на основе которых можно сформулировать некоторые основополагающие прин ципы построения технологической схемы производства инженерно-геологических изысканий и разработать техно логическую схему [17].
Прежде всего эта схема должна быть единой для всех видов строительства. Единая схема позволит унифицировать производство изысканий во всех министерствах и ведом ствах, что даст возможность более продуманно и целеуст ремленно проводить единую техническую политику в этой составной части строительства.
Поскольку основной целью инженерных изысканий является обеспечение строительного проектирования ис ходными данными о природных условиях района или участ ка строительства, работы на каждом этапе должны быть подчинены решению одной из основных задач проектиро вания. Этим самым будет обеспечена неразрывная связь изыскательских и проектных работ.
Для обеспечения решения какой-либо проектной за дачи материалы изысканий должны быть соответствующим образом осмыслены изыскателем и представлены проектной организации в удобном для использования виде.
Отсюда следует, что этап инженерно-геологических изысканий — это часть единого технологического процес са, обеспечивающая решение одной из основных задач
188
проектирования на той или иной стадии разработки проекта
изавершающаяся составлением отчетных материалов (карт
иразрезов, пояснительной записки, заключения или отчета). Последовательное, технологически и логически оправдан ное решение проектных задач, столь же последовательное по
этапное снабжение проектировщиков материалами инже нерно-геологических изысканий, которые необходимы и достаточны для решения конкретной проектной задачи, обеспечит нормальный ход изысканий, т. е. выполнение их по р а ц и о н а л ь н о й т е х н о л о г и ч е с к о й с х е м е . Любая технологическая схема производства ин женерно-геологических изысканий, составленная в отрыве от решения проектных задач, как бы хорошо она ни была обоснована во всех других аспектах, не может быть рацио нальной, так как не позволит обеспечить неразрывную связь изысканий и проектирования.
Рациональная схема производства инженерно-геологи ческих изысканий в ее общем виде должна быть подчинена решению следующих проектных задач:
определению технической возможности и экономической целесообразности строительства данного объекта в каком-то конкретном районе;
выбору оптимального варианта расположения проекти руемого объекта;
компоновке зданий и сооружений проектируемого объек та на выбранном варианте1;
составлению расчетных схем оснований каждого здания и сооружения и выбору расчетных значений показателей физико-механических свойств грунтов, слагающих осно вания;
авторскому надзору за производством строительных ра бот.
Именно эти последовательно решаемые проектные задачи с позиций специалиста в области инженерно-геологических изысканий можно считать основными, поскольку без их решения не может быть грамотно и обоснованно в техничес ком отношении разработан экономичный проект строи тельного объекта и осуществлено его строительство. Реше
1 При проектировании линейных сооружений вместо компонов ки зданий и сооружений производится расчленение выбранного ва рианта трассы на участки типового и индивидуального проектиро вания, что не меняет принципиального подхода к разработке и обо снованию рациональной схемы изысканий.
189
ние их должно базироваться на материалах инженерно* геологических изысканий.
Количество основных проектных задач определяет мак-' симально возможное число этапов в общей рациональной схеме производства инженерно-геологических изысканий, равное пяти. Каждый этап в этой схеме должен иметь впол не определенную цель, проистекающую из соответствую щей проектной задачи, а не стадии разработки проекта. Это не значит, однако, что во всех случаях производства инженерно-геологических изысканий необходимо неуко снительно выделять все пять этапов. При соответствующем обосновании отдельные этапы изысканий могут быть опу щены или совмещены друг с другом. Не на каждом этапе обязательно проведение полевых работ, так как цель работ на этапе может быть достигнута путем инженерно-геологи ческого дешифрирования аэрофотоматериалов или использо вания имеющихся по району материалов изысканий преж них лет, а также различных карт мелкого и среднего мас штабов (геологических, гидрогеологических, инженерно геологических и др.). По указанным причинам этапы ин женерно-геологических изысканий не могут определяться и быть названы по основным видам работ, как это принято в геологоразведочной практике и как это предлагает Н. В. Коломенский для этапов инженерно-геологических изыска ний. Но основные виды работ, обычно проводимые на том или ином этапе, в рациональной технологической схеме должны быть указаны. Однако выбор основного вида работ на том или ином этапе или необходимость последователь ного производства нескольких основных видов работ на двух или трех этапах, а также детальность этих работ должны обосновываться программой для каждого объекта в зависи мости от сложности инженерно-геологических условий, сложности и ответственности проектируемого объекта.
Каждый этап должен завершаться составлением отчет ных материалов, которые следует использовать не только для решения проектных задач, но и для планирования ра бот на последующем этапе. Это обеспечит преемственность инженерно-геологических изысканий от этапа к этапу, их большую 'целенаправленность и экономичность.
Рациональная технологическая схема производства ин женерно-геологических изысканий не должна быть жестко увязана со стадиями проектирования, которые в соответст вии с действующими инструкциями по разработке проектов и смет для каждого объекта устанавливаются индивидуаль
но
|
|
Этапы инженерно-геологических изысканий |
|
|
|
Т а б л и ц а |
b |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Задачи проектирования, решаемые |
|
Основные виды работ на этапе |
|
|||||
|
|
|
с использованием материалов изысканий |
|
|
||||||
Этапы |
Целевое назначение |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
работ на этапе |
для площадного |
для линейного |
для площадного |
для линейного |
|
||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
строительства |
строительства |
строительства |
строительства |
|
||||
I. Изучение |
Установление |
Хозяйственная |
Хозяйственная |
Сбор |
|
и обоб- |
Сбор |
и обоб- |
|||
природных уело- |
возможных ва- |
необходимость и |
необходимость и |
щение |
материа- |
щение материалов |
|||||
вий района пред- |
риантов |
распо- |
экономическая |
экономическая |
лов ранее выпол- |
ранее |
выполнен- |
||||
полагаемого |
ложения |
объек- |
целесообразность |
целесообразность |
ненных |
|
геологи- |
ных ■ |
геологиче- |
||
строительства |
та строительства |
строительства |
строительства |
ческих, |
|
гидро |
ских, |
гидро |
|||
|
и выбор перспек |
|
|
геологических и |
геологических |
и |
|||||
|
тивных |
вариан |
|
|
инженерно-геоло |
инженерно-геоло |
|||||
|
тов |
|
|
|
гических |
иссле |
гических исследо |
||||
|
|
|
|
|
дований. Райони |
ваний. |
Камераль |
||||
|
|
|
|
|
рование террито |
ное трассирова |
|||||
|
|
|
|
|
рии |
для |
|
предпо |
ние. |
Возможно |
|
|
|
|
|
|
лагаемого строи |
аэровизуальное |
|
||||
|
|
|
|
|
тельства. |
Воз |
обследование |
|
|||
|
|
|
|
|
можно |
проведе |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ние |
рекогносци |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ровочного обсле |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
дования |
|
|
|
|
|