книги из ГПНТБ / Переходы через водотоки

ных и крупнообломочных— 10 м, в плотных песчано-глинистых грунтах — 15 м.

В случае неблагоприятных инженерно-геологических условий число скважин по оси перехода увеличивают, задают дополнитель­ ные выработки на поперечниках к оси перехода для определения уклона кровли поверхности прочных пород и угла падения пластов. Стремятся пройти всю толщу мелких и пылеватых песков, мягко­ пластичных суглинков, илов, проеадочных, карстующихся, подвер­ женных оползневым смещениям, содержащих подземные льды по­ род или в случае глубокого залегания соответствующих геологиче­ ских границ в разрезе бурят до глубин 30—50 м.

Глинистые, песчаные и крупнообломочные породы разбуривают преимущественно ударно-канатным способом, а плотные породы дочетвертичного возраста и глинистую морену, кроме того, и ко­ лонковым способом. Применяют лебедки, прицепные перевозимые буровые станки и самоходные установки. Скальные и полускальные породы проходят колонковыми снарядами, используя самоходные буровые агрегаты. Для описания отбирают пробы грунтов при ударно-канатном бурении через 0,5 м. Колонковый керн отбирают целиком. Образцы грунтов для исследований отбирают из каждого слоя, но не реже чем через 2 м по. глубине, а в глинистых грунтах при изменении консистенции через 0,5 м, в пределах же возможной глубины размыва через 1 м. Пробы, образны и керны хранят в те­ чение периода изысканий.

Устанавливают номенклатурные классификационные характери­ стики грунтов всех разведанных слоев. Для песков определяют гра­ нулометрический состав; для связных грунтов — естественную влажность, пределы пластичности, объемный вес; для крупнообло­ мочных отложений—гранулометрический и петрографический со­ ставы; для полускальных и скальных пород — петрографический состав, объемный и удельный вес, водопоглощение, пределы проч­ ности при сжатии в сухом и водонасыщенном состояниях.

Для определения объемного веса, испытаний прочности и сжи­ маемости глинистых грунтов несущих слоев отбирают монолитные образцы. Монолиты глинистых грунтов твердой, полутвердой и ту­ гопластичной консистенции извлекают обуривающими, а мягко- и текучепластичной консистенции — залавливаемыми грунтоносами. Высоту монолитов принимают не менее 25 см, диаметр —■ 10 см.

Если в качестве несущих выступают слои глин тугопластичной, полутвердой и твердой консистенций или песков, целесообразно ус­ тановить плотность и прочность этих грунтов с помощью статическо­ го зондирования. Глинистые грунты текуче- и мягкопластичной кон­ систенции испытывают на сопротивление лопастному вращательно­ му сдвигу.

В лаборатории природную прочность грунтов несущих пластов определяют в быстром неконсолидироіванно-недренированном ис­ пытании монолитов на сопротивление сдвигу при естественной влажности. Образцы песков предварительно уплотняют до объем­ ного веса, установленного при статическом зондировании в массиве.

современный аллювий; dlQ4 — современный делювий; alQ3 — аллювий второй над­

Когда несущими будут пласты лессовых или набухающих грун­ тов, определяют относительную просадочность или параметры на­

Количество испытаний грунтов каждого несущего пласта в ла­ боратории и массиве должно быть достаточным для статистической обработки частных величин показателей и для получения расчетных значений угла внутреннего трения, сцепления, модуля деформации, относительной просадочности, параметров набухания грунтов. При выборе варианта мостового перехода число частных значений пока­

Воды русла реки и всех гидравлически самостоятельных подзем­ ных водоносных горизонтов, вскрытых выработками, анализируют для определения их агрессивности по отношению к бетону.

Если скважины пройдут соле- и гипсоносные породы, устанавли­ вают свойства агрессивности последних.

На карьерах и месторождениях ископаемых строительных мате­ риалов, согласованных с землепользователями и местными совета­ ми, перспективных по качеству и запасам полезного ископаемого, по транспортной доступности и условиям разработки, выполняют разведку и опробование с детальностью по категории Сь

По результатам выполненных работ составляют карту размеще­ ния месторождений строительных материалов и грунтов для гидро­ намыва насыпей и дамб, паспорта согласованных месторождений, инженерно-геологические карты масштабов от 1 :25 000 до 1 : 1000, геологические и геофизические профили и разрезы по вариантам перехода. Составляют ведомости анализов грунтов, материалов и воды, паспорта испытаний грунтов, пояснительную записку по срав­ нению инженерно-геологических условий створов и обоснованию выбора оптимального варианта.

На рис. Ѵ-4 показан макет инженерно-геологической карты мас­ штаба 1 : 2000, который целесообразно рассматривать совместно с геологическим разрезом по створу этого же мостового перехода (рис. Ѵ-5). Меженный урез воды в русле ограничен отметкой 80,00.

§ 20. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ВЫБРАННОМУ ВАРИАНТУ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА

Программу инженерно-геологических работ по выбранному ва­ рианту мостового перехода в стадии технического проекта состав­ ляют на основе материалов предшествовавшего этапа изысканий.

Целями изысканий на участке выбранного мостового перехода является получение инженерно-геологической информации, необхо­ димой для разработки схемы и конструкции моста, подходов к не­ му, защитных и регуляционных сооружений и обеспечение строи­ тельства местными ископаемыми строительными материалами и грунтами для возведения насыпей и других сооружений перехода.

В задачи изысканий входит изучение геологического строения гидрогеологических условий, физико-геологических процессов, со­ става, сложения, состояния и свойств грунтов на участке мостового

Рис. V-5. Геолого-литологический разрез по оси мостового перехода:

суглинок; 2 — гравий с песком; 3 — глина четвертичного возраста; 4 — песок; 5 — глина коренная; 6 — известняк; 7 — галечник с гравием; 8 — супесь

перехода в пределах уровнявысоких вод и обследование согласо­ ванных к отводу площадей месторождений строительных материа­ лов и грунтов.

Выполняют следующие работы: геофизические исследования; разведочное бурение и шурфование с отбором проб воды, образцов грунтов и строительных материалов; испытания прочности и дефор­ мируемости грунтов несущих пластов в массиве; откачки подзем­ ных вод из выработок; режимные гидрогеологические, температур­ ные и стационарные наблюдения за развитием и протеканием неко­ торых неблагоприятных физико-геологических процессов; лабора­ торные исследования воды, грунтов и строительных материалов; камеральную обработку получаемых данных.

Геофизические исследования проводят для уточнения данных, полученных на первом этапе изысканий и не увязывающихся с ре­ зультатами разведки и опробования грунтов при выборе варианта перехода.

В -пределах проектируемых сооружений перехода каждый из выделенных (по результатам ранее выполненных работ) инженер­ но-геологических участков разведывают не менее чем двумя выра­ ботками для возможности построения геологических разрезов. Если выработок, пройденных при выборе варианта перехода, для этого недостаточно, закладывают дополнительные скважины. На

плане и разрезе древние и современные размывы, зоны трещинова­ тости и закарстованные участки, выявленные при предшествовав­ ших изысканиях.

На воде бурят с понтонов и плотов. Стремятся снизить труднос­ ти разведки с плавучих средств, используя бурение со льда, на ко­ сах, отмелях и осередках. Как правило, бурят всухую, чтобы не пропустить в разведываемом разрезе прослоев мягких, просадочных, набухающих и растворимых пород. Только при надежном по­ строении разреза по уже полученным данным часть скважин можно пройти и с промывкой шлама.

Из скважин отбирают образцы грунтов и пробы воды, проводят полевые испытания и лабораторные исследования так же, как и на предшествовавшем этапе полевых изысканий (см. § 19). Число подлежащих статистической обработке значений показателей проч­ ности или деформируемости грунтов каждого несущего пласта, лин­ зы для получения расчетных величин, используемых при проектиро­

вании, должно быть не менее 25.

Для определения модулей деформации и осадки текуче-, мягко- и тугопластичных глинистых грунтов, мелких, пылеватых и рыхлых песков проводят отдельные испытания штампами в забоях скважин. В последнее время появилась возможность замены трудоемких нагружений на штампы прессиометрическими испытаниями сжимае-

мости грунтов в стенках скважин при расширении погруженной в скважину резиновой камеры давлением нагнетаемой воды.

При проектировании водоотлива из котлованов устоев моста определяют коэффициент фильтрации водоносной толщи, применяя опытные откачки. Если котлован вскроет однородные по -составу породы и удается отобрать образец водоносного грунта ненарушен­ ного сложения, водопроницаемость его можно определить в лабора­ тории.

Полевые испытания и опытные работы в массиве позволяют оп­ ределять прочность, деформативные свойства и водопроницаемость грунтов только при определенном природном или заданном сложе­ нии и состоянии (природную прочность в естественном залегании или возникающую после промерзания, оттаивания и т. д.). При ла­ бораторных испытаниях устанавливают, кроме того, прочность, ко­ торую грунт приобретает при заданных плотности и влажности или после консолидации его проектной нагрузкой, т. е. задаваемую и ожидаемую прочность. Поэтому необходимо сочетать полевые в массиве и лабораторные испытания грунтов.

Врайонах вечной мерзлоты под опорами мостов может наблю­ даться повышение температуры грунтов вплоть до образования ча­ ши протаивания. При температуре более —3°С в скважинах прово­ дят годичные режимные наблюдения за изменениями температуры грунтов.

Вдолинах с оползнями, селями, явлениями карста и эрозии, ес­ ли эти явления угрожают проектируемым сооружениям мостового перехода, может возникнуть необходимость в проведении стацио­ нарных наблюдений за развитием и протеканием этих процессов.

Для проведения лопастных, штамповых и прессиометрических испытаний, опытных откачек, гидрогеологических и мерзлотных ре­ жимных и некоторых стационарных наблюдений на склонах и в рус­ ле реки оставляют специальные скважины. Все остальные скважи­ ны ликвидируют (тампонируют связными грунтами). По оконча­ нии полевых испытаний, откачек, режимных и стационарных наблю­ дений ликвидируют и специальные скважины.

Восновании проектируемых дамб и подходных насыпей высотой

до 6 ж проходят выработки глубиной 3 ж, а при большей высоте — 6 ж, в слабых грунтах — 15 ж.

Опро-буют породы каждого вскрытого выработками слоя. Опре­ деляют гранулометрический состав песков, влажность и пределы пластичности связных грунтов. Если проектируемые дамбы и насы­ пи івыше 12 ж, то испытывают на сопротивление быстрому неконсо­ лидированно-недренированному сдвигу грунты основания земляных сооружений при ненарушенном -сложении и естественной влажно­ сти, а грунты, предназначаемые для возведения насыпей и дамб, при проектных влажности и плотности. Попадающие в зону подтоп­ ления грунты испытывают в водном окружении.

Оползневые, закарстованные, суффозионные склоны, селеносные площади, участки с подземными льдами и мощными толщами илов обследуют по индивидуальным программам.

Перспективные месторождения строительных материалов доразведуют, опробуют, подсчитывают запасы по категории В.

Месторождения песков, предназначаемых для гидронамыва, разведывают в зависимости от выдержанности напластований по сеткам от 50X50 до 25x25 м. Определяют гранулометрический сос­ тав, оптимальную влажность и максимальную плотность материала. Если проектируется насыпь или дамба высотой более 12 м, то нахо­ дят прочность грунта при плотности и влажности, обусловленных проектом.

Проектировщикам выдают продольный инженерно-геологиче­ ский профиль по оси мостового перехода в пределах уровня высо­ ких вод, поперечные к оси геологические разрезы, а также разрезы по основаниям проектируемых регуляционных сооружений. Пред­ ставляют расчетные значения параметров прочности и сжимаемос­ ти грунтов несущих пластов, которые будут служить основаниями проектируемых сооружений. Эти значения получают путем стати­ стической обработки частных определений при полевом в массиве

илабораторном опробовании грунтов. Такие материалы необходи­ мы для расчетов по деформациям и оценки несущей способности грунтов оснований, разработки схемы моста, обоснования проект­ ных решений по земляному полотну на подходах к мосту и прочих сооружений мостового перехода. Составляют паспорта месторож­ дений строительных материалов и грунтов.

Впояснительной записке характеризуют геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия оснований и среды проекти­ руемых сооружений, состав, сложение, состояние и свойства грун­ тов и местных строительных материалов, состав и свойства агрес­ сивности поверхностных и подземных вод по отношению к бетону.

Приводят рекомендации по выбору типа оснований опор моста

иконструкциям сооружений перехода, способам производства стро­ ительных работ.

Кзаписке прикладывают документы по согласованию отвода

земель на площадях месторождений и карьеров строительных мате­

риалов и грунтов.

По результатам выполненных работ составляют инженерно-гео­ логический отчет. Его содержание должно отвечать требованиям представления во Всесоюзный или территориальные геологические фонды Министерства геологии СССР или союзных республик.

Отчет состоит из общей и специальной частей. В первую включа­ ют разделы: климат, рельеф, геоморфология, геологические явления в районе и по участкам вариантов мостового перехода, местные строительные материалы. В специальной части характеризуют сос­ тав, сложение, состояние и свойства грунтов отдельных инженерно­ геологических элементов по вариантам мостового перехода.

Текст отчета иллюстрируют фотографиями, аэрофотоснимками, зарисовками. В состав приложений включают инженерно-геологи­ ческие карты масштабов от 1 : 25 000 до 1 : 10 000 для площадей развития различных неблагоприятных физико-геологических про­ цессов до 1 : 5000— 1 : 1000 на участках вариантов мостового пере-

хода (ем. рис. Ѵ-4), масштабную (1 : 25 000— 1 : 10 000) схему раз­ мещения и паспорта месторождений и карьеров местных ископае­ мых строительных материалов, продольные геофизические и инже­ нерно-геологические профили (см. рис. Ѵ-5) и поперечные разрезы по вариантам перехода и основаниям проектируемых сооружений, колонки выработок, графики опытных откачек воды, полевых и ла­ бораторных испытаний грунтов, режимных наблюдений, карту фак­ тического материала.

Текстовыми приложениями к отчету служат паспорта и таблицы анализов и испытаний физико-механических свойств грунтов и ис­ копаемых строительных материалов, петрографические описания пород, данные по анализам вод с заключениями о свойствах их аг­ рессивности по отношению к бетону. Прикладывают каталог прой­ денных выработок и список использованных источников.

§ 21. ИЗЫСКАНИЯ ПРИ РАБОЧЕМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

После того как выбрана схема моста и определено положение опор разведывают основание каждой опоры. Примерные объемы разведочных работ в основании одной опоры для различных усло­ вий указаны в табл. Ѵ-1. Если на площадку проектируемой опо­ ры попали выработки, пройденные при изысканиях для стадии технического проекта, объемы планируемой разведки и отвечающе­ го ей полевого и лабораторного опробования вскрываемых грунтов основания соответственно сокращают.

Число и глубина скважин, закладываемых под опору, даны в таблице ориентировочно. Они неодинаковы для различных условий основания опор. При благоприятных условиях и длине большей оси проектируемой опоры, меньшей 15 м, проходят одну скважину в центре контура фундамента, а при большей длине — две скважины по краям длинной оси. Также располагают выработки и в случае падения более 15° пластов или кровли прочных пород, залегающих под аллювием. Третью скважину бурят по оси моста у одной из длинных сторон опоры так, что в плане точки всех трех выработок образуют треугольник. Четыре скважины располагают по углам ромба, описываемого на плановом очертании фундамента проекти­ руемой опоры: две—-на оси моста; две — на длинной оси опоры.

Если геофизическая разведка обнаружила на расстоянии до не­ скольких метров от предполагаемого места размещения опоры кар­ стовые полости или подземные льды, может возникнуть решение о смещении оси моста или сдвижке отдельных опор по оси. Для опре­ деления точного положения в плане и по глубине и размеров этих образований закладывают дополнительные скважины в стороне от контуров фундаментов опор проектируемого моста для решения во­ просов необходимых смещений.

При экспертизе технического проекта и по замечаниям строи­ тельной организации могут быть приняты решения по изменениям положения оси трассы, высоты проектной линии, схемы и длины моста и др. В связи с этим может возникнуть необходимость выпол-