База нормативной документации: www.complexdoc.ru

тенденцию изменения отдельных факторов инженерногеологических условий.

Состав и содержание технического отчета о результатах инженерно-геологических изысканий должен соответствовать требованиям пп. 6.3-6.5 СНиП 11-02-96 и СП 11-105-97. В

заключительной части отчета должны быть сформулированы рекомендации и предложения по проведению последующих изысканий.

6.4. Инженерно-геологические изыскания по принятому варианту трассы

Для изучения почвенно-грунтовых условий вдоль принятого варианта трассы закладывают геологические выработки, расчистки, шурфы, прикопки и скважины.

Основным методом изучения грунтово-геологических условий при изысканиях дорог является механическое бурение с непрерывным отбором и осмотром керна и взятием образцов (диаметр не менее 100 мм) с ненарушенной структурой. С этой целью применяют ручные мотобуры, работающие шнековым инструментом, или инструменты ручных комплексов, буровые прицепные установки с приводом от бензиновых двигателей и буровые самоходные установки на гусеничном ходу или на базе автомобилей повышенной проходимости.

На трассе дороги, если отсутствуют грунты текучепластичной или текучей консистенции, илы, торфы и им подобные, то буровые скважины устраиваются через 250-300 м, глубиной до 3 м. Если перечисленные грунты встречаются, то расстояние между скважинами уменьшают до 150-200 м. При вскрытии грунтов, практически не обладающих несущей способностью, проходку выполняют на полную мощность с заглублением в несущие грунты на 1,5-2,0 м.

Если на конкретном участке трассы дороги предполагают устройство выемки, то бурение производят через 100 м, глубиной скважин на 2 м большей проектной глубины выемки или до скальных грунтов.

Буровые скважины и шурфы закладывают в пределах придорожной полосы шириной до 200 м во всех характерных местах рельефа.

240

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Если обследуемые грунтовые напластования имеют незначительную мощность, а также при невозможности, экономической нецелесообразности использования механических буровых станков, закладывают шурфы.

Шурфы закладывают во всех характерных местах рельефа - на водоразделах, склонах, пониженных местах, в тальвегах и оврагах.

При I категории сложности местности по геологическому строению на 1 км трассы необходимо предусматривать не менее 2 шурфов, а при III категории - может потребоваться более 5 шурфов на км.

Шурфы копают размерами: шириной 1 м, длиной 1,5 м и глубиной до 2 м. Шурфы устраивают без крепления стенок до следующих глубин: в песчаных грунтах не более 1 м; в глинистых - не более 2 м; при наличии грунтовых вод до зеркала воды, но не более 2 м; при наличии скальных грунтов до скалы, но не более 2 м. Шурфы закладывают в стороне от оси дороги на расстоянии 10-15 м, располагая их так, чтобы узкая вертикальная стенка шурфа во время описания была освещена солнцем.

Для ускорения и облегчения грунтовых обследований в открытых местах с равнинным рельефом могут быть использованы механические шурфокопатели, смонтированные на шасси автомобилей высокой проходимости, которыми можно отрывать шурфы круглой формы - "дудки", диаметром до 80 см и глубиной до

3 м.

Из каждого генетического горизонта в шурфе берут пробы грунтов и монолит. При изучении Шурфов записывают в журнал визуальные данные о строении почвенно-грунтового разреза, структуре, составе, плотности, пористости, влажности и окраске отдельных слоев почвы, уровне грунтовых вод и интенсивности их притока. В дальнейшем эти данные уточняют количественными характеристиками в лабораторных условиях по взятым образцам грунта с ненарушенной структурой.

Прикопки глубиной 0,5-1,0 м закладывают между шурфами для уточнения мест изменений почвенно-грунтовых условий в среднем через 250-300 м. Если прикопка обнаруживает значительные изменения характера залегания грунтов по сравнению с соседним шурфом, то прикопку увеличивают и углубляют, превращая в шурф.

241

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

В местах больших сосредоточенных объемов земляных работ и со сложными грунтово-гидрогеологическими условиями инженерногеологические изыскания проводят более детально.

При насыпях высотой до 12 м и косогорности положе 1:3 расстояние между выработками грунта .Принимается от 200 до 500 м в зависимости от категории местности при глубине выработки не менее 2 м. Нa участках автомобильных дорог при выемках глубиной до 12 м и длинах до 100 м закладывают не менее одной выработки, при длинах выемок 100-300 м - не менее двух, а при длинах более 300 м - не менее трех, во всех случаях на глубину сезонного промерзания грунтов и ниже предполагаемой глубины выемки, не менее чем на 2 м.

Если земляное полотно устраивают на участке с косогорностью круче 1:3, то на каждом поперечнике берут по три выработки с расстоянием между поперечниками от 100 до 400 м в зависимости от категории местности при глубине выработок не менее 5 м от поверхности земли.

Получен первый опыт использования георадаров при выполнении изыскательских работ. При изысканиях автомобильных дорог георадарные технологии позволяют: устанавливать грунтово-гидрогеологические условия местности; определять положение уровней грунтовых вод; оценивать глубины водоемов или рек в местах будущих мостовых переходов; определять места размещения и размеры инженерных коммуникаций; разведывать и оценивать запасы полезной толщи в карьерах и т.д.

При изысканиях протягивание георадара выполняют ручной буксировкой. Радарограммы по оси трассы в продольном направлении записывают непрерывно при средней длине файлов, соответствующей 200-500 м трассы, а в поперечном направлении фиксируют файлы, соответствующие длине поперечника 60-200 м. Производительность работ в зависимости от рельефа и залесенности территории достигает до 3-5 км в смену.

Результаты изысканий показали, что в лесных районах грунтовогидрогеологические изыскания могут быть проведены только при расчистке створов прохода георадара от валежника. Протягивание георадара по кочковатой местности, по неровностям из заросших травой валунов существенно не сказывается на полученных результатах. Ограничения в применении подповерхностной радиолокации могут быть лишь при буксировке георадара по

242

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

крутым склонам. В этих условиях оказывается сложным обеспечить равномерное прохождение его с одинаковой скоростью

ицелесообразно протягивание георадара снизу вверх. Но даже и в этих случаях направление сигнала не является вертикальным

идля устранения данной погрешности разработана специальная программа, корректирующая определение глубин.

При изысканиях может быть использована технология непрерывного и интервального профилирования. Если непрерывное профилирование позволяет получить геологический разрез по всему створу, то интервальное - по отдельным коротким участкам створа. При интервальном профилировании геологический разрез между отдельными участками створа прогнозируется геологом, что сопряжено с возможными ошибками. Непрерывное профилирование требует несколько больших затрат на разметку и расчистку створов, но меньших на привязку. Его целесообразно проводить на малозалесенной местности при незначительном количестве валежника. Интервальное профилирование требует меньших затрат на разметку и расчистку створов, но больших на привязку. Его можно выполнять также и в залесенной местности, даже при большом количестве валежника.

Для резервов грунта при их площадочном распространении расстояние между выработками берут по сетке с шагом 75-150 м в зависимости от категории местности. При этом глубины выработок определяют мощностью полезного слоя грунта, потребностью в нем и способами последующей разработки. При резервах грунтов вытянутой формы (гидронамыв) расстояние между поперечниками принимают 50-100 м, а между выработками - 25-100 м при их глубине до 15 м.

В местах расположения малых искусственных сооружений количество выработок зависит от высоты насыпи и составляет при высоте ее до 6 м - 1-2, от 6 до 12 м - 2-4, более 12 м - 3-5 выработок. Глубина выработок зависит от свойств грунтов и при прочных грунтах составляет всего лишь 4-5 м, в то время как при слабых грунтах - 8-15 м.

При выполнении работ по инженерно-геологическому обследованию мостовых переходов руководствуются инструкцией ВСН 156-88 (Нормы по инженерно-геологическим изысканиям железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов: ВСН 156-88. - М.: Минтрансстрой, 1988).

243

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Варианты перехода назначают с учетом данных инженерногеологической съемки, которая должна предшествовать разведочным работам. Масштаб съемки выбирается от 1:500 до 1:25 000 в зависимости от категории геологической сложности. Основой съемки служат аэрофотоснимки и карты. Съемкой охватывают полосу 300 м вверх и 200 м вниз по течению от оси мостового перехода. При выборе места перехода по аэроснимкам и фотосхемам с геологической точки зрения оценивают: положение коренных склонов долины, геологическое строение речной долины, направление руслового и пойменных потоков при расчетном уровне высокой воды, русловые переформирования, границы и протяженность излучин, рукавов и проток реки, наличие оползней, карстов и других неблагоприятных геологических явлений на участках спуска в долину и на подходах к мосту.

Во время разведочных работ выполняют буровые работы для получения разреза по оси мостового перехода с инженерногеологическими испытаниями грунтов, включающими и полевые методы определения их физико-механических характеристик (пенетрация, зондирование и др.).

На каждом среднем мостовом переходе проходят не менее трех скважин (по берегам и в русле), на большом переходе - не менее пяти скважин. Во всех случаях глубина скважин должна быть не менее 15 м. Образцы отбирают из всех слоев грунта для определения гранулометрического состава, пластичности и естественной влажности. Кроме этого, из слоев, которые могут явиться несущими, отбирают монолиты в количестве не менее шести из каждого слоя для определения угла внутреннего фения и сцепления.

Вдополнение к буровым скважинам применяют геофизические

ирадиометрические методы.

Врезультате работ по каждому принципиальному варианту мостового перехода представляют: инженерно-геологический паспорт, включающий: инженерно-геологическую карту; геологолитологический разрез по оси перехода; данные анализа и испытания грунтов; пояснительную записку.

На выбранном варианте мостового перехода выполняют подробные инженерно-геологические изыскания в объеме, достаточном для разработки проекта мостового перехода.

244

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Предварительно для составления сметы объемы буровых работ, ориентировочное количество скважин на мостовом переходе назначают согласно табл. 6.5, при этом, длину моста принимают с коэффициентом 1,3.

Таблица 6.5.

Ориентировочное количество скважин

Глубины разведочных скважин зависят от характера грунтов и типа проектируемого фундамента и их уточняют в каждом конкретном случае. Необходимое количество выработок назначают, сообразуясь с табл. 6.6.

Таблица 6.6.

Рекомендуемое количество выработок

245

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

В результате работ составляют паспорт перехода, который включает: инженерно-геологическую карту; схему расположения выработок; схему размещения точек геофизических наблюдений и пенетрационных работ; геолого-литологические разрезы; расчетные характеристики грунтов; химические анализы воды; пояснения к рекомендациям по проектным работам. Для больших мостовых переходов составляют пояснительную записку, к которой прилагают инженерно-геологическую карту с нанесенными вариантами мостовых переходов, геологолитологические разрезы и колонки выработок, данные анализов и испытаний грунтов и их расчетные характеристики.

Вместах строительства путепроводов выявляют инженерногеологические условия в объеме, достаточном для определения типа и условий сооружения основания опор, а также для решения вопроса о наиболее целесообразном варианте прохождения трассы поверх пересекаемой дороги или под ней.

Врезультате работ представляют паспорт пересечения, включающий в себя: инженерно-геологическую карту, схему расположения выработок, геолого-литологические разрезы, данные испытаний грунтов и их расчетные характеристики, химические анализы воды с заключением о ее агрессивности по отношению к бетонам различных марок, данные о сейсмичности района строительства.

При проектировании транспортных развязок движения в разных уровнях к выработкам под конкретные опоры путепровода закладывают дополнительно 4-8 выработок (глубиной 2-4 м) в пределах площадки размещения съездов транспортной развязки.

При изысканиях на стадии рабочей документации (РД) на участках сооружения мостовых переходов и транспортных развязок обследуют места заложения каждой опоры. Количество выработок для каждой опоры назначают в зависимости от ширины

246

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

фундамента и сложности геологических условий согласно табл. 6.7.

Таблица 6.7.

Количество и глубина скважин для опор мостов и путепроводов

247

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Выполняют опытные откачки воды и нагнетания. Продолжают режимы стационарных наблюдений. При наличии вечной мерзлоты замеряют температуру в разведочных выработках. Отбирают образцы грунтов и воды в тех же объемах, что и на стадии инженерного проекта. Для проведения лопастных, штамповых и прессиометрических испытаний, опытных откачек оставляют специальные скважины. Более детально изучают строительные площадки с заложением скважин по сетке 50´50 м, 50´100 м.

В результате работ представляют:

уточненный геолого-литологический разрез по оси мостового перехода;

поперечные геолого-литологические разрезы основания каждой опоры (устоя);

заключение об инженерно-геологических условиях фундирования каждой опоры и инженерно-геологических условиях площадки с данными лабораторных и полевых испытаний грунтов. К заключению прилагают колонки буровых скважин, графики зондирования и опытных откачек, результаты химического анализа воды.

При инженерно-геологических обследованиях болот необходимо: установить границы участка со слабыми грунтами в пределах рассматриваемой территории;

выявить строение слабой толщи, в том числе наличие включений, а также характер пород и рельеф минерального дна;

установить физико-механические характеристики грунтов, слагающих слабую толщу;

248

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

выявить особенности гидрогеологического режима слабой толщи.

Инженерно-геологические изыскания выполняют поэтапно. Выделяют три этапа обследований:

на первом (рекогносцировочном) этапе лабораторных испытаний не ведут;

на втором - лабораторные исследования ограничивают определением показателей состава и состояния грунтов в полевой (нестационарной) лаборатории;

на третьем - выполняют испытания в стационарной лаборатории с целью выяснения показателей физико-механических свойств грунтов.

При двухстадийном проектировании (ИП и РД) первые два этапа обследований целесообразно проводить на первой стадии, а третий этап - на второй стадии проектирования.

На пересечениях трассой участков слабых грунтов должны быть получены: план масштаба 1:2 000 с сечением рельефа через 0,25-0,5 м, продольные и поперечные профили и проведен первый этап инженерно-геологического обследования.

Первый этап обследования. До проведения полевых инженерно-геологических работ изучают крупномасштабные топографические карты и материалы аэрокосмических съемок прошлых лет. Аэрофотоснимки позволяют установить подробную характеристику болотных массивов, исходя из особенностей изображения поверхности болот и своеобразия распределения на ней растительного покрова, микрорельефа, увлажнения и водных пространств. По материалам аэрокосмических съемок устанавливают границы болот, ориентировочную мощность торфяной толщи, приблизительный рельеф дна болот, генезис болот, источники их водного питания, направление и интенсивность внутреннего и поверхностного стока в болотах, относительное увлажнение их отдельных частей, геоморфологический тип болота, его микрорельеф и растительность.

При полевых работах выполняют зондировочное бурение скважин (используют бур геолога, торфяной бур, двухдюймовый буровой комплект без обсадки или буровую установку с бензиновым

249

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

двигателем) в зоне, примыкающей к трассе. Скважины бурят по сетке от 50´50 м до 150´150 м в зависимости от размеров заболоченной территории. При этом захватывают зону общей шириной примерно 300 м (по 150 м в каждую сторону от оси).

При проходке зондировочных скважин для установления наименования грунтов и приблизительной оценки их физикомеханических свойств отбирают пробы через 0,5-1,0 м по глубине. В это же время изучают особенности гидрогеологического режима толщи. Параллельно с зондировочным бурением или непосредственно вслед за ним по той же сетке проводят статическое зондирование толщи с помощью вдавливания конусных наконечников.

По результатам первого этапа представляют:

рекомендации по расположению трассы, исходя из наиболее благоприятных условий пересечения участка с точки зрения строения, рельефа дна и особенностей гидрологического режима слабой толщи;

предварительное определение типа основания;

предварительное заключение о целесообразности или нецелесообразности проработки варианта, предусматривающего использование слабой толщи в качестве основания.

Второй этап обследования назначают в том случае, если в результате первого этапа установлена целесообразность проработки варианта, предусматривающего использование слабой толщи в качестве основания.

На этом этапе бурят зондировочные скважины для каждого из возможных конкурирующих вариантов трассы, положение которых уточнено по результатам первого этапа. Скважины располагают по оси и на поперечниках, захватывая полосу, равную 1,5-2 размерам ширины насыпи понизу.

Расстояние между скважинами по оси трассы принимают примерно 25-50 м в зависимости от протяженности заболоченного участка и особенностей строения слабой толщи. Поперечники подразделяют на основные и промежуточные. На основных проходят пять-семь скважин, на промежуточных всего одну-три.

250

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

При проходке скважин отбирают пробы грунтов, через 0,5-1,0 м (но не менее 3 проб из каждого слоя) с нарушенным сложением и определяют основные показатели их состава и состояния в полевой (нестационарной) лаборатории. Параллельно или непосредственно за проходкой производят зондирование слабой толщи конусным наконечником, а также через каждые 0,5 м по глубине толщи испытывают грунты с помощью сдвиго-крыльчатки.

В лаборатории определяют: влажность, содержание органических веществ, степень волокнистости или степень разложения, пределы пластичности, плотность частиц грунта, плотность грунта, ботанический состав и содержание СаСО3.

По результатам испытаний выделяют расчетные слои и определяют расчетные значения основных показателей состава и состояния грунтов, а также значения физико-механических свойств грунтов в пределах каждого слоя. Уточняют границы расчетных участков и определяют тип основания по устойчивости или строительный тип болота, а также устанавливают место расположения расчетных поперечников и границы наиболее неблагоприятных по своим физико-механическим свойствам слоев.

Уточнив предварительный вывод о целесообразности дальнейшей проработки варианта с использованием слабой толщи в качестве основания, осуществляют третий этап обследований.

Третий этап обследований. На этом этапе проводят следующие работы:

при необходимости дополнительную проходку зондировочных скважин и испытание сдвиго-крыльчаткой;

проходку опорных скважин на расчетных поперечниках с отбором монолитов грунта;

лабораторные испытания монолитов;

при необходимости определение динамических характеристик торфяной толщи.

Если основание относится к типу I, то проводят компрессионные и консолидационные испытания. Количество монолитов и их размеры определяют, исходя из того, чтобы для каждого вида испытаний можно было получить не менее шести образцов для каждого расчетного слоя на каждом расчетном участке.

251