-
Инженерные изыскания в строительстве
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:
-
Технико-экономическое обоснование (ТЭО) – экспедиция в интересующий заказчика, малоизученный район.
-
Изыскание под проектирование (ПР)
-
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:
-
Сбор и анализ архивных материалов для территории.
-
Маршрутная съемка – составление геологических карт выделение определенных элементов рельефа, выбор места для бурения скважин (по зонам влияния сооружения определяется глубина бурения)
-
Буровые работы
-
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:
-
Ударное
-
Вращательное
-
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.
-
Магнитные методы (магнитометрия)
-
Электрические
-
Гравитационные
-
Поля упругости
-
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: , где
Гравиоразведка. - используется для определения пустот (карстов) в породах, а также поиска золота, свинца, меди и т.д.
Сейсморазведка – используется для определения эпицентров и очагов землетрясений. В результате землетрясения возникают колебания – поперечные и продольные, отношение скоростей их распространения равно 1,4. Первый прибор для регистрации колебаний изобрел граф Голицын в 1912 году. Для проведения опыта распространения колебаний в грунте мы можем использовать удар кувалды, взрыв, падение предмета повышенной плотности на грунт.
Радиометрия – изучение свойств горных пород. Элементы Уран, Торий, Радий самопроизвольно излучают альфа, бета и гамма частицы и переходят в другие состояния. Используя это свойство ученые научились определять возраст горных пород.