книги из ГПНТБ / Абрамов, С. П. Техническое нормирование и стандартизация инженерно-геологических изысканий в строительстве

участков требует специального изучения с помощью произ­ водственного эксперимента и анализа существующего опы­ та инженерно-геологических изысканий. Для объектов массового строительства в решении такого вопроса нет не­ обходимости. Обобщение материалов инженерно-геологи­ ческих изысканий по 20 объектам промышленно-граждан­ ского назначения, выполненное в работе [31], показало, что инженерно-геологические условия их строительства вполне могут быть оценены по категориям сложности обсуждае­ мой классификации. Причем оказалось, что взятое в каче­ стве критерия выполненных объемов инженерно-геологи­

но-геологических условий характеризуется своим порядком количества точек наблюдения. Это свидетельствует в пользу того, что практика установления объемов инженерно-геоло­ гических работ на конкретных объектах изысканий в зави­ симости от различных природных факторов полностью со­ гласуется с категориями сложности инженерно-геологиче­ ских условий, установленными обсуждаемой классифи­ кацией.

5. ДЕТАЛЬНОСТЬ И ОБЪЕМЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

В области инженерно-геологических изысканий кроме рассмотренных определяющих объектов технического нор­ мирования и стандартизации существует и применяется на практике большое количество методов и требований, кото­ рые также могут рассматриваться в качестве объектов техни­ ческого нормирования и стандартизации. К таким объек­ там прежде всего следует отнести методы определения фи­ зико-механических свойств грунтов, применяемые на изы­ сканиях методы производства геофизических, гидрогеоло­ гических, буровых и горнопроходческих работ и т. д. Ука­ занные объекты будут подробно рассмотрены в девятой гла­ ве данной работы при обосновании основных принципов технического нормирования и стандартизации. Здесь же уместно остановиться на разборе требований к точности,

212

детальности и объемам инженерно-геологических работ и правомерности их отнесения к объектам технического нор­ мирования и стандартизации.

Известно, что требования к точности, детальности и объе­ мам инженерно-геологических работ должны определять полноту и качество инженерно-геологических изысканий в целом и обеспечивать тем самым разработку технически правильных и экономичных проектов зданий и сооружений. Однако сразу же необходимо отметить, что требования к точности производства отдельных видов работ, входящих в комплекс инженерно-геологических изысканий, практи­ чески не разработаны. Как показали упомянутые выше ис­ следования [35], содержащиеся в ряде нормативных доку­ ментов, требования к точности фиксации положения кон­ тактов между слоями различных по литологическому со­ ставу грунтов (± 5 см) ни одним из применяемых способов бурения скважин технически не могут быть обеспечены. Содержащиеся в ряде стандартов требования к точности определения того или иного показателя физико-механиче­ ских свойств грунтов фактически отражают допустимую по техническим возможностям величину расхождений между параллельными определениями этого показателя, а не ту точность, с которой решается проектная задача. Пожалуй, в области инженерно-геологических изысканий нет ни од­ ного критерия точности производства того или иного вида работ, который бы имел строгое технико-экономическое обоснование. Поэтому одной из основных проблем техни­ ческого нормирования и стандартизации инженерно-геоло­ гических изысканий является разработка критериев точ­ ности выполнения отдельных видов работ в строгой увязке с решением конкретных проектных задач при соответству­ ющем технико-экономическом обосновании.

Как критерий полноты и качества инженерно­ геологических изысканий в нормативных документах по изысканиям для основных видов строительства обычно нормируются требования к составу, детальности и объемам инженерно-геологических работ по их отдельным видам.

Требования к составу работ обычно формулируются обоб­ щенно с указанием на необходимость его конкретизации в за­ висимости от природных условий района, в котором прово­ дятся изыскания, поскольку каждый метод или способ про­ изводства работ имеет определенные ограничения в своем применении.

Требования к детальности и объемам работ формулиру­

213

ются более конкретно. Показателями этих требований обыч­ но являются [6]:

масштабы инженерно-геологических съемок; количество точек наблюдений на 1 км2 съемки определен­

ного масштаба; соотношение между общим количеством точек наблюде­

ния и количеством буровых скважин или других горных вы­ работок;

расстояния между буровыми скважинами или другими горными выработками, точками производства механического зондирования, точками выполнения геофизических работ и т. п.;

соотношение между количеством буровых скважин и количеством точек механического зондирования или коли­ чеством точек выполнения работ другими, заменяющими бурение, методами;

глубина проходки буровых скважин или глубина осве­ щения геологического разреза при использовании других методов его изучения;

количество определений показателей физико-механиче­ ских свойств грунтов лабораторными методами, количество

их использования в качестве объектов технического-норми­ рования и стандартизации, так как по своему существу они не отражают полноту и качество инженерно-геологических изысканий.

Обычно считается, что в нормативные документы вносят­ ся лишь средние значения подобных показателей, которые получены обобщением и анализом материалов инженерно­ геологических изысканий, послуживших обоснованием для проектирования и строительства соответствующих соору­ жений в определенных по сложности природных условиях. Однако в действующие ныне инструкции по инженерным изысканиям для железнодорожного строительства заложены средние объемы инженерно-геологических работ по ряду построенных железных дорог, но анализ этих объемов на достаточность для обоснования проектов не проводился [26]. Для каждой железной дороги, вошедшей в такой под­ счет, объемы инженерно-геологических работ складывались стихийно в зависимости от технических возможностей про­ ектно-изыскательской организации, сроков выполнения про-

214

ектно-изыскательских работ и других факторов. При со­ ставлении нормативных документов, их согласовании, под­ готовке к утверждению и утверждении полученные средние объемы корректировались, но всегда в сторону уменьшения. Это приводит к тому, что показатели детальности и объемов инженерно-геологических работ дискредитируются как объекты технического нормирования и стандартизации, поскольку они устанавливаются произвольно.

При правильной организации процесса инженерно-гео­ логических изысканий заложенные в программу работ сред­ ние объемы всегда можно скорректировать и привести в со­ ответствие с поставленными задачами и инженерно-геоло­ гическими условиями района предполагаемого строитель­ ства. В этой связи представляется целесообразным обсудить каждый из перечисленных показателей и установить воз­ можность и правомерность их использования в качестве объектов технического нормирования и стандартизации.

Масштабы инженерно-геологических съемок во всех нор­ мативных документах устанавливаются в зависимости от це­ лого ряда факторов: геологической задачи, категории слож­ ности инженерно-геологических условий, проектной задачи, вида и назначения проектируемых зданий и сооружений. Так, например, в СНиП П-А. 13-69 определено, что в рай­ онах развития оползней в процессе выбора участка для строительства того или иного объекта должна быть проведе­ на инженерно-геологическая съемка в масштабах 1 : 25000— 1 : 5000 на площади, позволяющей оценить Влияние всех геологических факторов на формирование оползневого скло­ на. В районах развития селей — в масштабе не мельче 1 : 50000 на площади всего бассейна, в котором отмечены или возможны селевые потоки. На перерабатываемых бере­ гах морей, озер и водохранилищ — в масштабе не мельче 1 : 25000 в пределах всей осваиваемой береговой полосы, включая все элементы перерабатываемого берегового склона. Эти съемки в указанных масштабах проводятся с целью общей оценки устойчивости территорий, предназна­ ченных для хозяйственного освоения и строительства, т. е. направлены на решение конкретной геологической задачи. Их оптимальные масштабы установлены опытным путем. Материалы съемок обеспечивают решение и проектной за­ дачи — выбор участка строительства, которая в обычных условиях решалась бы по материалам рекогносцировки или государственной инженерно-геологической съемки более мелкого масштаба.

215

для обоснования компоновки зданий и сооружений, входя­ щих в этот объект, т. е. для обоснования составления его генерального плана. Масштаб этой съемки устанавливается в зависимости от категории сложности инженерно-геологи­ ческих условий участка и, как указано в СН 225-62 и неко­ торых других нормативных документах—от размеров этого участка. Зависимость масштаба съемки от категорий слож­ ности инженерно-геологических условий вполне понятна и объяснима, тогда как зависимость от размера территории направлена на увеличение объемов работ на малых по пло­ щади объектах изысканий. Увеличение масштаба съемки предопределяет увеличение детальности и точности произ­ водства работ, но этого как раз для решения однотипной проектной задачи и не требуется. Если малая по площади территория ограничивает возможности геолога в интерпре­ тации получаемых результатов, то.более логичным и оправ­ данным шагом будет не увеличение масштаба съемки, а увеличение площади ее проведения, обосновываемое геоло­ гическими соображениями. Такое решение более правильно в методическом отношении и более оптимально по экономи­ ческим показателям.

-В тех случаях, когда проектируемый объект состоит из разнообразных по своему назначению и видам сооружений, то на участках расположения основных сооружений инже­ нерно-геологическая съемка проводится в одном масштабе, а на участках расположения вспомогательных — в другом, более мелком. Примерами таких объектов могут служить тепло- и гидроэлектростанции, трассы линейных сооруже­ ний, которые подразделяются на участки типового и индиви­ дуального проектированиями многие другие. Требования к масштабам инженерно-геологических съемок в зависимости от разобранных выше факторов обычно увязаны с требова­ ниями проектных организаций к материалам инженерно-гео­ логических изысканий, и поэтому нормирование этих требо­ ваний в соответствующих нормативных документах вполне оправдано и практически обосновано.

Следующий показатель — количество точек наблюде­ ний на 1 км2 инженерно-геологической съемки определен­ ного масштаба. Обычно этот показатель рассматривается как критерий кондиционности проведенной инженерно-гео­ логической съемки, но критерий этот слишком формальный.

216

Можно набрать при производстве съемки нормированное количество точек наблюдений, но не разобраться в инже­ нерно-геологических условиях территории предполагае­ мого строительства и, с другой стороны, можно составить по результатам съемки полноценную и кондиционную кар­ ту инженерно-геологических условий местности, не набрав «необходимого» по инструкциям количества точек наблюде­ ний. Действительно необходимое количество точек наблюде­ ний при производстве съемки определенного масштаба в районе, который характеризуется соответствующей кате­ горией сложности инженерно-геологических условий, бу­ дет определяться многочисленными факторами объектив­ ного и субъективного характера. К объективным факторам следует прежде всего отнести методику производства съемоч­ ных работ, поскольку при использовании материалов аэро­ фотосъемки и их предметном дешифрировании при прочих равных условиях количество точек наблюдения может быть существенно сокращено по сравнению с тем их количеством, которое потребуется для обоснования картирования объек­ тов съемки без применения аэрофотоматериалов и их дешиф­ рирования. В некоторых ситуациях: при хорошей дешиф­ рируемое™ объектов съемки геологические границы, линии тектонических нарушений, геоморфологические элементы, оползневые массивы и т. п. могут быть нанесены на карту без всякого обоснования точками наблюдений.

Субъективные факторы — это личные качества геолога, проводящего съемку, его опыт, теоретические знания, прак­ тические навыки, знакомство с районом производства ра­ бот, его гипотетические представления о геологическом стро­ ении этого района, заложенные им в рабочую программу, и т. д. Учесть все эти факторы невозможно, а поэтому нельзя нормировать в техническом аспекте общее количество то­ чек наблюдений и рассматривать его как критерий конди­ ционности инженерно-геологической съемки. В системе Министерства геологии СССР давно уже отказались от это­ го критерия [22], пора отказаться от него в системе других министерств и ведомств, организации которых ведут инже­ нерно-геологические изыскания. Критериями кондицион­ ности геологических карт в настоящее время являются: детальность стратиграфического расчленения картируемо­ го геологического разреза (каждому масштабу съемки со­ ответствует строго определенная детальность расчленения геологического разреза) и точность нанесения на карту гео­ логических границ и других объектов съемки, что определе-

т

но действующими нормативными документами типа «Основ­ ных положений организации и производства геологосъе­ мочных работ масштаба 1 : 50000 (1 : 25000)». Аналогич­ ные критерии кондиционности, например детальность под­ разделения грунтов на таксономические единицы единой классификационной схемы и точность фиксации границ между выделенными классификационными подразделени­ ями грунтов, должны быть разработаны для инженерно­ геологической съемки того или иного масштаба.

Все другие показатели, устанавливающие соотношение между различными точками наблюдений и расстояния меж­ ду ними, подвержены влиянию тех же объективных и субъ­ ективных факторов. Поэтому они не могут рассматриваться и применяться в качестве объектов технического норми­ рования и стандартизации, а также поскольку эти показате­ ли не являются технологической нормой выполнения работ тем или иным методом, а служат лишь для определения их объемов. Нормативные документы должны устанавливать не объемы работ, а принципы подхода к их определению на основе учета технических требований. Примерами таких технических требований являются: необходимость вскры­ тия и изучения геологического разреза на каждом геомор­ фологическом элементе или осложняющей его крупной фор­ ме рельефа, бурение наклонных скважин или проходка ка­ нав при изучении крутопадающих пластов горных пород в горных районах и т. д. Принципы и требования такого характера позволят изыскателю правильно определить в программе работ местоположение точек изучения геологи­ ческого разреза, выбрать метод его изучения и способ вскры­ тия. А это ведет к обоснованному определению необходи­ мых и достаточных объемов работ в полной увязке с инже­ нерно-геологическими условиями изучаемой территории.

Глубина освещения геологического разреза при произ­ водстве инженерно-геологической съемки должна, в основ­ ном, определяться совокупностью геологических факторов с учетом при необходимости назначения и типа зданий и со­ оружений проектируемого объекта.

При производстве инженерно-геологической разведки глубина освещения разреза, а следовательно, и его вскры­ тия определяется мощностью сжимаемой толщи в основа­ нии каждого конкретного сооружения, величина которой

218

де'г меньше, если в основании сооружения залегают плот­ ные глины, прочность и плотность которых увеличивается с глубиной (наиболее благоприятный случай). Мощность сжимаемой толщи будет значительно больше, если в осно­ вании залегают слабые глины типа иольдиевых, прочность неплотность которых с глубиной уменьшаются (наименее благоприятный случай) [10]. В районах распространения просадочных и закарстованных грунтов, развития оползней глубина вскрытия разреза в основаниях зданий и сооруже­ ний будет определяться необходимостью изучения просадочной толщи на всю ее мощность, всей зоны активного карстообразования и зоны оползневых смещений грунтов, т. е. геологическими факторами. Это обстоятельство позволяет сделать вывод, что глубина вскрытия разреза не должна устанавливаться в нормативных документах технического характера. Она должна определяться программой работ в

широком смысле — с геологической средой.

В некоторых нормативных документах количество образ­ цов, отбираемых для определения физико-механических свойств грунтов, устанавливается в зависимости от этаж­ ности зданий и категорий сложности инженерно-геологиче­ ских условий (СН 211-62), в других — как определенный процент от общего количества документационных образцов и т. д. Это свидетельствует об отсутствии единого подхода к нормированию данного показателя и ему подобных.

Работами Н. В. Коломенского и И. Н. Ивановой [28] установлено, что рациональное количество определений того или иного показателя физико-механических свойств грунтов, необходимое и достаточное для вычисления мето­ дами математической статистики обобщенных и гарантиро­ ванных его значений, изменяется в довольно широких пре­ делах. Для грунтов одного генезиса, распространенных в каком-либо конкретном районе, можно ограничиться 10— 15 определениями классификационных показателей и не­ сколько большим количеством определений показателей прочностных и деформативных свойств. Для грунтов дру­ гого генезиса, характеризующихся по сравнению с первы­ ми большей изменчивостью состава и состояния, количе­ ство определений должно быть увеличено вдвое. При таком диапазоне колебаний вряд ли целесообразно нормировать в технических документах какую-то среднюю величину,

219

поскольку в одних случаях количество определений будет избыточно большим, а в других — явно иедостаточным. Кроме того, при производстве инженерно-геологических изысканий для обоснования проектов зданий и сооруже­ ний, являющихся элементами массовой застройки, ука­ занное количество определений практически никогда не выполняется, тем более для одного инженерно-геологиче­ ского элемента. Поэтому в нормативных документах по ин­ женерным изысканиям для основных видов строительства следует устанавливать основные принципы опробования грунтов при производстве инженерно-геологической реко­ гносцировки, съемки и разведки, в том числе методический подход к определению необходимого и достаточного коли­ чества образцов для вычисления надежных обобщенных и гарантированных значений соответствующих показателей свойств грунтов. Указанные принципы и методические пред­ посылки в настоящее время уже могут быть разработаны на основе использования и внедрения в практику инженерно­ геологических изысканий математических методов. Работы в этом направлении осуществляются [23, 45, 53], но еще

вотрыве от технического нормирования и стандартизации

вобласти инженерно-геологических изысканий.

Изложенное выше показывает, что в области инженерно­ геологических изысканий практически отсутствуют науч­

требования к количеству точек наблюдения на 1 км2 инже­ нерно-геологической съемки, соотношению между различ­ ными точками наблюдения, количеству определений физико­ механических свойств грунтов и тому подобным показате­ лям не могут рассматриваться как объекты технического нормирования и стандартизации. Они не являются и не мо­ гут быть критериями полноты и качества инженерно-геоло­ гических изысканий. Все разобранные показатели, за ис­ ключением масштабов инженерно-геологической съемки, должны восприниматься не как технические или технологи­ ческие нормы, требующие неукоснительного выполнения, а как ориентировочные технико-экономические нормативы, позволяющие при самых общих представлениях об инже­ нерно-геологических условиях района предполагаемого строительства подойти к проектированию и осмечиванию первых этапов инженерно-геологических изысканий.

220-

В. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

В проекте «Положения о содержании и назначении нормативных документов по инженерным изысканиям в стро­ ительстве» [48] содержалось предложение о разработке на техническую документацию изыскательских работ государ­ ственных стандартов. Предложение формулировалось следу­ ющим образом: «Государственные стандарты на техническую документацию устанавливают общие требования как к про­ межуточной, так и окончательной документации изыскатель­ ских работ по их отдельным видам и всему комплексу в целом. Промежуточная документация — это эталоны или образцы полевых журналов горных выработок, контроль­ ного описания грунтов, тампонажа скважин, испытаний грунтов различными методами и т. п., окончательная доку­ ментация — эталоны или образцы инженерно-геологиче­ ских и других основных или вспомогательных карт, ис­ пользуемых при строительном проектировании, инженерно­ геологических разрезов, сводных колонок, схем и условных обозначений к ним, отчетов, записок и заключений. Этало­ ны или образцы окончательной документации, включаемые в ‘государственный стандарт, должны полностью соответ­ ствовать требованиям проектирования различных видов строительства».

Некоторые проектно-изыскатейьские организации и, в частности институт Гидропроект Минэнерго СССР, в своих отзывах на проект «Положения» в категоричной форме вы­ сказались против разработки государственных стандар­ тов на техническую документацию изыскательских работ вообще.

По мнению сотрудников Гидропроекта, эталоны или стан­ дарты на техническую документацию в инженерной геоло­ гии и гидрогеологии невозможны вследствие многообразия требований, предъявляемых к изысканиям для различных видов и объектов строительства и еще большего разнообра­ зия геолого-гидрогеологических условий для объектов про­ ектирования. При этом возникла бы необходимость под­ готовки многих десятков, если не сотен, эталонов, которые все равно не исчерпали бы комплекса всевозможных со­ четаний особенностей строительных объектов и природной обстановки. Кроме того, любой «эталон» или «образец» ско­ вывает творческую инициативу изыскателя, который на каждом объекте должен уметь найти главный вопрос,

221