Геология / Лекция 1 (текст)

Инженерные изыскания в строительстве – особый вид производственной деятельности, который заключается в том, что с помощью различных геологических методов производят оценку пригодности местности для строительства.

Основой инженерно-геологических изысканий является топографический план или карта изучаемой территории.

Сам термин "геоподоснова" подразумевает создание и рассмотрение нескольких масштабных планов местности (рельеф, коммуникации) будущего строительства и по свей сути ни что иное как генеральный план.

Заказчик, владелец земли, составляет техническое задание, включающее в себя адрес, размеры (габариты сооружения), вес, этажность и назначение сооружения. Карта нужной местности обычно составляется в масштабе 1:500, на плане указываются габариты сооружения, ставится печать заказчика и проектировщика.

Стадии изысканий:

1. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) – экспедиция в интересующий заказчика, малоизученный район.

2. Изыскание под проектирование (ПР)

3. Изыскание под рабочие чертежи (РЧ)

Строительные нормы и правила (СНиП) — совокупность принятых органами исполнительной власти нормативных актов технического, экономического и правового характера, регламентирующих осуществление градостроительной деятельности, а также инженерных изысканий, архитектурно-строительного проектирования и строительства. Основные положения всех изысканий - СНиП 11-02-96. Для каждого метода разработан свой свод правил (СП)

Пример:

• СП 11-105-97 – геодезический

• СП 11-102-97 – инженерно-геологический

Виды работ при проведении Инженерно-геологических изысканий:

1. Сбор и анализ архивных материалов для территории.

2. Маршрутная съемка – составление геологических карт выделение определенных элементов рельефа, выбор места для бурения скважин (по зонам влияния сооружения определяется глубина бурения)

3. Буровые работы

4. Оценка и испытания грунтов в лабораториях, определение их физических, химических и механических свойств (механический отчет об испытаниях).

• Полевые работы – изучение свойств грунтов в непосредственном месте их залегания.

• Буровые работы – основной вид работ при инженерно-геологических изысканиях

• Скважины делятся на разведочные (исследование грунтов) и механические (исследование и отбор образцов ненарушенной структуры).

Бурение.

Методы проведения буровых работ различаются выбором вида инструмента:

1. Ударное

2. Вращательное

3. Вибрационное

Ударное бурение – самый старый метод бурения, процесс проведения шпуров и скважин путём ударного разрушения горной породы внедряющимся инструментом, рабочие лезвия которого, как правило, имеют форму клина. Ударно-канатное бурение вертикальных (взрывных, разведочных, гидрогеологических и вентиляционных) скважин диаметром 150—600 мм, глубиной 20—500 м и более производится буровыми станками при помощи падающего на забой инструмента массой 0,5—3,0 т; частота ударов 40—60 в 1 мин.

1 – буровой стакан

2 – буровая мачта

3 – столбик грунта

Для водонасыщенных грунтов используется буровой стакан со специальным приспособлением – желонкой.

Вращательный (Штековый) способ бурения - разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото осевой нагрузки и крутящего момента. Под действием осевой нагрузки долото внедряется в горную породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

Колонковый метод (до 5-6 км).

Вибрационный метод.

Методы позволяют отбирать образцы из дисперсных и скальных пород. Из рыхлых пород и песков отбирать образцы этими методами невозможно.

Полевые методы исследования

• Изучение свойств грунтов в условиях их естественного залегания

• Статическое и динамическое зондирование

• Штамповые испытания

• Срез

Статическое и динамическое зондирование – внедрение в грунт металлического наконечника строго определенной формы. Ударный метод ввода наконечника – динамический, в результате нагрузки – статический.

Определение прочностных характеристик рыхлых и связных пород.

Штамповые испытания.

Геофизические работы – методы изысканий, которые изучают различные физические поля и определяют свойства грунтов в зависимости от этих полей.

1. Магнитные методы (магнитометрия)

2. Электрические

3. Гравитационные

4. Поля упругости

5. Радиометрия

Магнитная восприимчивость:

• Диамагнетики (< 0) – магматические горные породы

• парамагнетики ( ≈ 0) – осадочные, метаморфические горные породы

• ферромагнетики (> 0) - рудные минералы

С помощью специального прибора – магнитометра можно производить осмотр железобетонных конструкций без их непосредственного вскрытия. Можно узнать длину, толщину, диаметр, шаг арматуры.

Электроразведка

Основная формула R=(U/I)*k