Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ананьев Потапов Инженерная геология.pdf
Скачиваний:
101
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
13.12 Mб
Скачать

РАЗДЕЛ V

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ

ИСООРУЖЕНИЙ

Вэтом разделе сначала дается описание инженерно-геологи­ ческих исследований, которые необходимо проводить на террито­

рии будущего строительства; затем показывается содержание ин­ женерно-геологических изысканий под конкретные строительные объекты.

Г л а в а 32

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Роль и место инженерной геологии в строительстве зданий и

сооруженийпоказаныв табл. 37. Техническое задание на инженер­

но-геологические изыскания вьщает инженер-строитель, занимаю­

щийся проектированием объекта. В связи с этим инженер-строи­

тель должен владеть определенными знаниями по инженерной

геологии. Далее изыскания выполняет специализированная изыс­ кательская организация. Каждая изыскательская организация, в

том числе и по инженерно-геологическим изысканиям, специали­

зируется, как правило, по определенному виду строительст­

ва - промышленно-гражданскому, дорожному, гидротехническому

и др. Результаты изысканий в виде инженерно-геологического от­

чета передаются строительной проектной организации, где ведется

проектирование объекта. В этой работе, как и при строительстве объекта, обязательно принимает участие инженер-геолог. В период эксплуатации объекта в ряде случаев также требуется участие ин­

женера-геолога, чаще всего это бывает в связи с нарушением нор­

мальной эксплуатации объекта (деформация зданий, подтопление

фундаментов, оползневые процессы и т. д.).

433

 

 

 

Таблица 37

Роль инженерной геологии в строительстве объектов

Эrап

 

 

 

строитель-

Вид работ

Организация

ИcnOJJНIIТeJiь

ства

 

 

 

1

Инвестиции

Заказчик

Заказчик

2

Техническое задание на

Проектная

Инженер-строитель

 

инженерно-геологические

 

 

 

изыскания

 

 

3

Инженерно-геологиче-

Изыскательская

Инженер-геолог

 

ские изыскания

 

 

4

Проектирование

Проектная

Инженер-строитель

 

 

 

при участии инжене-

 

 

 

ра-геолога

5

Строительство

Строительная

То же

6

Эксплуатация объекта

Заказчик

>)

7

Реконструкция или лик-

Строительная

>>

 

видация

 

 

В последнее время значительное место в строительной

практике занимает вопрос реконструкции, перепрофилирования и

реставрации зданий и сооружений, как правило, в пределах

существующей городской застройки. Это накладывает особую

ответственность на инженеров-геологов, которые должны оценить

степень изменений в геологической среде за период эксплуатации зданий и сооружений и выработать рекомендации по дальнейшим проектным решениям в связи с изменившейся геологической обстановкой.

Цель инженерно-геологических исследованийполучить не­

обходимые для проектирования объекта инженерно-геологиче­

ские материалы.

Задача исследованийизучение геологического строения, геоморфологии, гидрогеологических условий, природных геологи­

ческих и инженерно-геологических процессов, свойств горных пород и прогноз их изменений при строительстве и эксплуата­

ции различных сооружений.

Ведение инженерно-геологических изысканий регламентирует­ ся основным нормативным документом в строительстве <<Строите­

льными нормами и правилами>> СНиП 11.02-96 «Инженерные изыскани~ для строительства>> и комплексом сводов правил.* Дан-

С 01.07.03 г. принят Закон РФ <<О техническом регулированиИ>>, переводя­

щий указанные документы в разряд рекомендательных, что, однако, не меняет их

значимость для организации инженерных изысканий для строительства.

434

ные документы определяют порядок, состав, объем и виды выпол­

няемых работ изысканий для различных этапов проектирования,

строительства и эксплуатации объектов и различных геологиче­

ских обстановках, а также состав документации по результатам

изысканий, порядок их предоставления и приемки, а также ответ­

ственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков).

Состав исследований определяется программой, согласован­ ной с проектной организацией. В состав работ входят: сбор, изу­

чение и анализ имеющихся геологических материалов по району

строительства; инженерно-геологическая и гидрогеологическая

съемка; буровые и горно-проходческие разведочные работы; гео­

физические исследования; опытные полевые работы; стационар­ ные наблюдения; лабораторные исследования грунтов и подзем­ ных вод; камеральная обработка и составление отчета.

Во всех случаях исследования должны начинаться со сбора

имеющихся материалов о природных условиях района (геологиче­

ском строении, гидрогеологических условиях, климате, гидроло­

гии, почвенном покрове, топографии). Эту работу выполняют в подготовительный период до начала полевых работ; изучают ма­ териалы, хранящиеся в геологических фондах и других организа­ циях, опубликованные работы, собирают данные об опыте строи­ тельства и эксплуатации аналогичных сооружений в местных природных условиях. Тщательный сбор и анализ имеющихся ма­

териалов, дополненный в ряде случаев рекогносцировочным об­

следованием района, позволяет целенаправленно составить про­

грамму исследований и значительно сократить их объем.

После проведения необходимых организационно-хозяйствен­

ных мероприятий изыскательский отряд или партия выезжает на

место будущего строительства и приступает к полевым работам

(съемка, буровые, геофизические и другие работы). Окончательная обработка полевых материалов и результатов

лабораторных анализов производится в стационарных условиях в течение камерального периода. Камеральная обработка материа­

лов завершается составлением инженерно-геологического и

гидрогеологического отчетов.

Объем выполняемых инженерно-геологических исследований бывает различен. Это связано со стадией проектирования (пред­

варительные или детальные исследования), геологической изу­

ченностью района (изученный, малоизученный, неизученный),

сложностью геологического строения (сложные складки, горизон­

тальное залегание слоев и т. д.), особенностями свойств грунтов

(грунты, требующие и не требующие специальных работ), конст­

руктивными особенностями сооружений и их капитальностью.

Основной объем инженерно-геологических работ приходится на исследования, проводимые в период до проектирования. На этом

435

этапе инженерно-геологические исследования обеспечивают полу­ чение необходимых данных, связанных с геологическими условия­

ми местности, со свойствами грунтов и получением инженерных

выводов. Геологическое изучение местности позволяет выявить

лучший участок для строительства, влияние различных процессов на сооружение и влияние самого сооружения на природную обста­ новку. Изучение грунтов позволяет определить их свойства, ре­ шить вопрос о необходимости улучшения их свойств и составить

представление о наличии в данном районе тех или иных строите­ льных материалов. Важное место занимают инженерные выводы.

При этом устанавливается глубина заложения фундаментов и ве­

личина допускаемых давлений на грунт, прогнозируются устойчи­

вость сооружения, величины ожидаемых осадков и т. д.

В период строительства при проходке котлованов производЯт

сверку наблюдаемых геологических и гидрогеологических данных

сгеологическими материалами, полученными в период инженер­

но-геологических исследований до проектирования. При наличии

расхождений назначают дополнительные инженерно-геологиче­

ские работы для подтверждения правильиости выполненного

проекта или внесения в него необходимых исправлений.

При эксплуатации зданий и сооружений во многих случаях це­ лесообразны работы, связанные с подтверждением прогноза

устойчивости объектов. Так, проводят наблюдения за характером

и величиной осадок, режимом грунтовых вод и рек, размывом

берегов, устойчивостью склонов и т. д. К этому периоду относят

также работы, получившие название инженерно-геологической

экспертизы. Задачей таких исследований ямяется установление причин возникновения деформаций зданий и сооружений и ре­

шение вопросов по их устранению.

Инженерно-геологические работы обычно выполняют в три

этапа:

1) подготовительный; 2) полевой; 3) камеральный. Подготовительные работы включают изучение района по ар­

хивным, фондовым и литературным материалам. Осушестмяется

подготовка к полевым работам.

Вполевой период производят все инженерно-геологические

работы, предусмотренные проектом для данного участка:

инженерно-геологическую съемку;

разведочные (буровые и горно-проходческие) работы и гео-

физические исследования;

опытные полевые исследования грунтов;

изучение подземных вод;

анализ опыта местного строительства и т. д.

436

В течение камерального периода производят обработку поле­ вых материалов и результатов лабораторных анализов, составляют инженерно-геологический отчет с соответствующими графиче­

скими приложениями в виде карт, разрезов и т. д.

Инженерно-геологический отчет является итогом инженер­ но-геологический изысканий. Отчет передается проектной орга­

низации, и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. В общем виде отчет состоит из введения, общей и специальной частей, заключения и приложе­ ний. Во введении указывают место проведения изыскательских работ и время года, исполнителей и цель работ. В общей части,

вее отдельных главах дается описание:

рельефа, климата, растительности, населения;

геологической обстановки с приложеннем геологических карт

иразрезов;

карт строительных материалов, которые необходимы дЛЯ вы­ полнения строительных работ.

В специальных главах большое внимание уделяется грунтам и

подземным водам. Грунты являются основным объектом исследо­

ваний, поэтому указываются: какие грунты, их свойства, выра­

женные в цифрах, что необходимо для определения расчетных

характеристик, пригодность грунтов для строительства объекта.

Подземные воды оцениваются в двух направлениях: как источ­ ники водоснабжения при строительстве и эксплуатации объекта и

как они могут помешать строительству. В этих случаях даются ре­

комендации по строительному водопонижению и устройству дре­

нажей на период эксплуатации объекта.

В заключительной части отчета дается общая инженерно-гео­

логическая оценка участка по пригодности для данного строите­

льства, указываются наиболее приемлемые пути освоения терри­

тории, заостряется внимание на вопросах охраны окружающей

среды.

Отчет обязательно должен иметь приложение, в котором дает­ ся различный графический материал (карты, разрезы, колонки

скважин и др.), а также таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.

Инженерно-геологический отчет должен давать ответы на все

вопросы, которые стоят перед строителем, но семь из этих отве­

тов являются главными. Это фактически семь основных требова­ ний к инженерно-геологическим изысканиям. К ним относятся: 1) оценка общих условий территории; 2) обеспечение геологиче­ скими данными для выбора типа основания и конструкций фун­ дамента; 3) определение характера воздействия на грунты дина­

мических нагрузок; 4) возможное влияние на устойчивость

437

объекта инженерно-геологических процессов; 5) влияние на объ­

ект подземных вод; 6) состав и свойства грунтов как несущих

оснований и особенности производства земляных работ; 7) про­

гноз влияния объекта на природную среду, в частности, по за­

грязнению земли, атмосферы и гидросферы. Инженерно-геологические заключения. В практике инженер­

но-геологических исследований очень часто вместо больших отче­

тов приходится составлять инженерно-геологические заключения.

Выделяются три вида заключений: 1) по условиям строительства объекта; 2) о причинах деформаций зданий и сооружений и 3) эк­ спертиза. В первом случае заключение носит характер сокращен­ ного инженерно-геологического отчета. Такое заключение может

быть выполнено для строительства отдельного здания.

Заключение о причинах деформаций зданий и сооружений

мoryr иметь различное содержание и объем. В их основу кладуr­

ся материалы ранее проведеиных исследований, осмотр местнос­

ти, сооружения. При необходимости дополнительно выполняется

небольшой объем инженерно-геологических исследований. За­ ключение должно вскрыть причины деформаций и наметить пуrи

их устранения.

Инженерно-геологическая экспертиза проiюдится, главным образом, по проектам круnных сооружений. Основой для экспер­

тизы является наличие спорных и разноречивых оценок природ­

ных условий (в процессе изысканий) или аварий сооружений (в

процессе их эксплуатации).

Экспертиза силами квалифицированных специалистов уста-

навливает:

правильиость приемов исследований;

достаточность объемов работ;

правомерность выводов и рекомендаций;

причины аварий и т. д.

По объему работы экспертиза бывает кратковременная и длите­ льная. В первом случае вопрос решается практически сразу. Выво­

ды излагаются в виде заключения. Во втором случае экспертиза кроме изучения имеющихся материалов требует выполнения спе­

циальных работ по определенной программе с указанием сроков.

По окончании работ выводы мoryr быть изложены в виде заклю­

чения или даже небольтого инженерно-геологического отчета.

Экспертиза должна давать ответ на поставленные вопросы,

содержать необходимые конкретные рекомендации, обоснования и доказательства целесообразности предлагаемых инженерно-тех­

нических мероприятий.

Инженерно-rеолоrическая съемка представляет собой комплек­

сное изучение геологии, гидрогеологии, геоморфологии и других естественно-исторических условий района строительства. Эта ра-

438

бота дает возможность оценить территорию со строительной точ­

ки зрения.

Масштаб инженерно-геологической съемки определяется дета­

льностью инженерно-геологических исследований и колеблется

от 1:200 000 до 1:10 000 и крупнее. Основой для проведения

съемки служит геологическая карта данной территории.

Геоморфологические исследования уrочняют характер рельефа, его возраст и происхождение. При геологических работах опреде­

ляют условия залегания пород, их мощность, возраст, тектониче­

ские особенности, степень выветрелости и т. д. Для этой цели изу­ чают естественные обнажения, представляющие собой выходы на

поверхность слоев горных пород на склонах гор, оврагов, речных

долин. Для каждого слоя записывают наименование породы, окра­

ску, состав, примеси, измеряют видимую мощность и элементы за­

легания. На карте указываются местонахождения обнажений. Наи­

более характерные для данного района обнажения зарисовывают и фотографируют.

Районы, где наблюдается большое количество обнажений, на­ зывают открытыми, при отсуrствии их - закрытыми. В закрытых

районах геологическое строение изучают с помощью разведочных

выработок (буровых скважин, шурфов и т. д.). Выработки доку­ ментируются. Одновременно из них отбирают пробы образцов

пород для лабораторных исследований.

При инженерно-геологической съемке изучают гидрогеологи­

ческие условия для выяснения обводиениости пород, глубины за­

легания подземных вод, их режима и химического состава; выяв­

ляют геологические явления и процессы (обвалы, осыпи,

оползни, карст и т. д.), которые мoryr негативно отразиться на устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений,

изучают опыт строительства на данной территории, определяют

физико-механические свойства пород полевыми методами, а так­ же в специальных полевых лабораториях.

В процессе инженерно-геологической съемки производят по­

иски месторождений естественных строительных материалов. На основе полученных данных составляют инженерно-геоло­

гическую карту района строительства. Это дает возможность про­

извести инженерно-геологическое районирование территории и

выделить участки, наиболее пригодные под строительство круп­ ных объектов (промышленные предприятия, жилые микрорайоны

и т. д.).

Аэрокосмические методы. Для ускорения сроков съемочных ра­

бот и повышения их качества используют аэрометоды, которые

особенно эффективны в районах, труднодоступных для наземно­ го изучения (заболоченные низменности, пустыни и т. д.). Широ­

кое распространение в современных условиях получили методы

439

космической съемки, для которых разработана специальная аппа­

ратура, методики дешифрирования снимков, позволяющие полу­ чать высокоточную и достоверную геологическую информацию.

Буровые и горнопроходческие разведочные работы являются су­

щественной частью инженерно-геологических и гидрогеологиче­

ских полевых исследований. С помощью буровых скважин и гор­

ных выработок (шурфов, штолен и др.) (рис. 175) выясняют

геологическое строение и гидрогеологические условия строитель­

ной площадки на необходимую глубину, отбирают пробы грунтов

и подземных вод, проводят опытные работы и стационарные на­ блюдения.

К главнейшим разведочным выработкам относят расчистки,

канавы, штольни, шурфы и буровые скважины. При инженер­

но-геологических работах наиболее часто используют шурфы и буровые скважины.

Расчистки, канавы и штольни относят к горизонтальным вы­ работкам. Их целесообразно применять на участках, сложенных крутопадающими слоями. При слабонаклонном и горизонталь­ ном залегании слоев следует проходить шурфы и буровые сква­

жины.

Расчистки - выработки, применяемые для снятия слоя рых­

лого делювия или элювия с наклонных поверхностей естествен­

ных обнажений горных пород.

Канавы (траншеи) -узкие (до 0,8 м) и неглубокне (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью техники с це­ лью обнажения коренных пород, лежащих под наносами.

Штольни - подземные горизонтальные выработки, закладыва­

емые на склонах рельефа и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива. Стены штольни, как правило, крепятся, если

их проходят в нескальных породах.

Шурфы - колодцеобразные вертикальные выработки прямо- · угольного (или квадратного) сечения. Шурф круглого сечения

Буровая

скважина

Шурф \

Рис. 175. Разведочные выработки:

а- rоризонтальные (штольня, ка­

нава); б- вертикальные (шурф, буровая скважина); 1- делювиа­ льные отложения; 2 - коренные

а

б

породы

440

называют «дудкой•>. Проходку дудок легче механизировать, но по

прямоугольным шурфам проще и точнее определить положение

слоев в пространстве. Шурфы помогают детально изучать геоло­ гическое строение участка, производить отбор любых по размеру образцов с сохранением их структуры и природной влажности. Недостатком является высокая стоимость и трудоемкость работ по отрывке шурфов, особенно в воданасыщенных породах. Сле­

дует отметить, что за nоследнее время появились специальные

шурфокопательные машины, позволяющие проходить шурфы круглого сечения. Размер шурфов в плане зависит от их предпо­

лагаемой глубины. Чаще всего

это 1 х 1

м; 1 х 1,5 м; 1,5 х 1,5 м

и т. д. Диаметр дудок не преl!ышает 1 м.

Обычно глубина шурфа

бывает 2-3 м, максимально до

4-5 м.

 

По мере проходки шурфа непрерывно ведут геологическую до­

кументацию - записывают данные о вскрываемьiХ породах, усло­

виях их залегания, появлении грунтовых вод; производят отбор

образцов. По всем четырем стенкам и дну делают зарисовку и со­

ставляют развертку шурфа (рис. 176). Это позволяет более точно

определить мощность слоев и элементы их залегания в пространстве.

По окончании разведочных работ шурфы тщательно засыпа­

ют, грунт уграмбовывают, а поверхность земли выравнивают.

Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра, выполняемые сnеци­

альным буровым инструментом. В буровых скважинах ра:1Личают

устье, стенки и забой (рис. 177).

Бурение является одним из главнейших видов разведочных ра­

бот, применяется в основном для исследования rоризонтальньiХ

или пологопадающих пластов. С помощью бурения выясняют со­ с1'ав, свойства, состояние грунтов, условия их залегания. Вся эта

Рис. 176. «РазвеlЛJ(а• щурфа:

··ф•'

:-:- 2.<·

1- стенки; 2- дно

 

441

Проходка скважин в слабых и водонасыщенных породах бы­

вает затруднена вследствие обваливания и оплывания стенок.

Для их крепления применяют стальные обсадные трубы, которые

опускают в скважины и продолжают бурение.

По мере проходки буровой скважины оформляется ее геологи­

ческая документация в виде геолого-литологической колонки, на

которой видно, как залегают слои, их мощность, литологический тип, глубина залегания уровня грунтовых вод, места отбора образ­

цов пород в виде керна, возраст пород в индексах (рис. 179). Буро­ вые колонки составляют в масштабе 1:100-1:500. Пqсле заверше­

ния бурения скважина засыпается.

Отбор образцов пород и проб воды. Отбор образцов производят

из обнажений, буровых скважин, шурфов и друтих выработок.

Пробы отбирают послойно, на всю глубину выработки, но не реже

0:

о

1:: u

~

1

2

3

4

Скважина N2 1

Абс

отметка устья -

80 О м

 

 

 

 

 

 

 

Глубпиа

 

 

 

Уровеm.

 

 

""

 

 

Разрез и

подземных

 

 

 

залеГ'ания

 

 

 

 

§~

конструкиия

!ЮД

 

 

 

 

слоя ,

м

 

 

 

 

u

 

 

Литологическое

~~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§i

скважины

0:

oh

 

 

::r<>

 

 

 

 

 

 

описание

:s:<:f

 

 

 

 

s

"'"'

 

<-;%:

 

 

 

 

""'=

o:>U

 

пород

g:s:

 

 

~5

 

 

"'

о""

 

 

о

 

от

до

 

89мм

::::s:~3

 

 

~

 

 

 

 

 

146мм

"'~

u

 

 

 

 

 

 

 

 

о

,.,

 

 

 

 

 

 

 

~ ~

1:

 

 

 

aQ,v

0,0

2,0

2,0

 

 

Суглинок серый, легкий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средней плотности

 

 

 

 

УГВ

. у_

--

4,0

4,0

 

Песок мелкозернистый,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aQ1v

 

 

 

 

 

 

 

 

светло-серый, мажный,

 

 

 

 

 

 

. •

 

 

рыхлый, с глубины 4,0 м -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водшюсный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0

8,0

6,0

 

.

 

 

 

 

аQш

8,0

13,0

5,0

aQI!

13,0 !8,0 5,0

=

'·-·-

 

 

F -··

tv~

 

1 .

~

Глина темно-серая,

'- --=:,

1_

 

 

тугопластичная с

 

 

 

тонхиУИ прослойками

 

 

 

 

~: . . . .

13,0

. . ·~·. . .с:

рU:\)· .10о.

~ Ь·"е:· с

. ·l4<;j .

о. о· ·о. ·а

о. . с:;,

. c::JI .. t;.,• . ·. ).!::/ . ;.., с

песка

Гравийно-галечниконые

отложения с включением nеска, водонасыщенные,

шютные

Рис. 179. Геолого-литологическая колонка буровой скважины

443

чем через каждые 0,5-1,0 м. Наиболее детально опробуется слой, который будет несущим основанием сооружений. Из всех образ­

цов, полученных при инженерно-геологических исследованиях,

5-1 О % отбирают для последующих лабораторных анализов.

Для инженерно-геологических работ обязателен отбор моноли­ тов, т. е. образцов с сохранением их структуры. Особенно это важно при отборе образцов из слоев связных дисперсных пород

(глины, суглинки), в которых кроме структуры необходимо сохранить природную влажность. В шурфах и обнажениях отби­ рают монолиты в форме, близкой к кубу, с размерами от

10 х 10 х 10 см до 30 х 30 х 30 см. Из буровых скважин с помо­ щью грунтоносов отбирают цилиндрические монолиты высотой 20-30 мм. Монолиты немедленно парафинируют для сохранения их естественной влажности, т. е. обматывают слоем марли, про­ питанной парафиногудронной смесью, подогретой до 60-65 ·с.

Монолиты предохраняют от сотрясения и промерзания и хранят

обычно не более 1,5 месяцев.

Помимо монолитов, отбирают образцы нарушенной структу­ ры и образцы рыхлых пород. Вес каждой такой пробы составляет до 0,5 кг.

Пробы подземной воды берут из каждого водоносного гори­ зонта в количестве от 0,5 до 2 л. Количество отбираемой пробы

зависит от вида химического анализа (полный или сокращенный) и степени минерализации воды. Вода набирается в чистую спе­

циальную емкость и тщательно закупоривается.

Геофизические методы исследования обычно сопутствуют раз­ ведочным работам и в ряде случаев позволяют значительно со­ кратить объем шурфования и бурения. В большинстве случаев

они применяются параллельно с другими исследованиями. С их помощью с определенной степенью достоверности можно изучать

физические и химические свойства пород и подземных вод,

условия залегания, движение подземных вод, физико-геологиче­

ские и инженерно-геологические явления и процессы.

В практике инженерно-геофизических изысканий основное

место занимают сейсмометрия и электрометрия.

Сейсмические методы основаны на различии в скоростях рас­

пространения упругих колебаний, возникающих как от естествен­

ных причин, так и от специально проводимых взрывов. В по­

следнее время в инженерно-геологических работах используют

разнообразные, в том числе одноканальные, микросейсмические установки. С их помощью можно установить глубину залегания

скальных пород под наносами, выявить дно речных долин, кар­

стовые полости, уровень грунтовых вод, мощность талых пород в

444

вечной мерзлоте и т. д. В сложных сейсмических и в городских

условиях этот метод недостаточно точен.

Электроразведка основана на исследовании искусственно со­ здаваемого в массивах пород электрического поля. Каждые поро­ ды, в том числе сухие и насыщенные водой, характеризуются своим удельным электрическим сопротивлением. Чем больше разнятся эти удельные сопротивления между собой, тем точнее

результаты электроразведки для данной строительной площадки.

Наибольшее применение при инженерно-геологических иссле­

дованиях нашли электропрофилирование и вертикальное электро­

зондирование.

При электропрофилировании на исследуемом участке погружа­

ют в грунт серию электродов по намеченным створам и на каж­

дом из них измеряют сопротивление пород путем перемещения

прибора с фиксированным положением электродов (рис. 180). Это дает сведения об изменении на участке удельного сопротив­ ления, что может быть связано, в частности, с наличием пустот

карстового происхождения.

Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) позволяет

определять глубину залегания коренных пород и уровень подзем­

ных вод, дна речных долин, вьщелять слои различного литологи­

ческого состава, в том числе водопроницаемые и водоупорные

пласты и т. д. Сутиость этого метода заключается в том, что по

мере увеличения расстояния между питающими электродами А и Б (рис. 181) линии токов перемешаются в глубину. Глубина электри­ ческого зондирования зависит от расстояния между точками А и Б

и составляет в среднем Уз (или ;.{) этого расстояния. Измеряя силу

тока между питающими электродами А и Б и разность потенциа­ лов между приемными электродами В и Г, можно найти значения электрического сопротивления пород. По этим данным, например, можно уже построить геологический разрез. На рис. 182 показана кривая ВЭЗ в сопоставлении с данными бурения. Рисунок показы­ вает, что ВЭЗ четко определяет геологическое строение данной

толщи пород.

Р и с. 180. Электропрофилирование толщи пород: 1 - измерительный прибор; 2-5- электроды

445

Рис. 181. Вертикальное электрическое зшщирование (ВЭЗ) толщи пород:

1 - потенциометр; 2- источник питания; А, Б, В, Г- элекrроды; 3- эквипотенциальные линии; 4 - линии rока

б

в

г

Рис. 182. Электроразведка толщи пород:

а - электропрофиль через карстовую полость, заnолненную песком; б- карстовая полость с песком в известняках; в - буровая колонна; г - кривая ВЭЗ

Геологические карты и разрезы. После окончания работ по ин­ женерно-геологической съемке и проходке буровых скважин и

горно-проходческих выработок создаются геологические карты и

разрезы, которые являются важнейшей и обязательной геологиче­

ской документацией при решении вопросов строительства.

Карты составляются в основном для больших площадей, где намечается крупное строительство. Разрезы создаются во всех без

исключения случаях строительства.

Геологические карты представляют собой проекцию геологиче­

ских структур на горизонтальную плоскость. По этим картам

можно судить о площади распространения тех или иных пород,

условиях их залегания, дислокациях и т. д.

При построении геологических карт используют как базовую

информацию топографические карты соответствующего масштаба.

446

п

Рис. 183. Геологические карты:

l - четвертичных отложений; ll - коренных пород; П - поверхность земли

Все карты подразделяют на карты коренных пород и четвер­

тичных отложений (рис. 183).

Четвертичные отложения покрывают поверхность земли почти

сплошным чехлом, скрывая от глаз человека коренные породы,

или, иначе говоря, породы дочетвертичного возраста. На картах

четвертичных отложений принято показывать расположение в

плане пород различного происхождения (речные, ледниковые и

т. п.) и литологического состава, расположенных на поверхности

земли (рис. 183, линия 1).

Карты коренных пород показывают горные породы (характер

залегания, литологический состав и т. д.), которые располагаются

под четвертичными отложениями и скрыты от прямого наблюде­

ния (рис. 183, линия Г!).

Среди геологических карт коренных пород выделяют несколь­ ко видов: стратиграфические, литологические и литолого-стратиг­ рафические. Кроме того, для различных целей составляют карты

специального назначения, среди которых основное место занима­ ют инженерно-геологические, гидрогеологические и карты строи­ тельных материалов.

Стратиграфическая карта показывает границы распростране­ ния пород различного возраста. Породы одного и того же возра­ ста на карте обозначают условными буквенными индексами и окрашивают одним цветом. Так, породы юрского периода - си­

ним, мелового - зеленым и т. п. Стратиграфическая карта обыч­

но сопровождается стратиграфической колонкой, которая отража­

ет порядок напластования пород по их возрасту.

Литологическая карта отражает состав пород. Каждую породу

обозначают типовым условным знаком (рис. 184). В практике

геологических исследований для строительства чаще составляют

литолого-стратиграфические карты, на которых nоказаны возраст

и состав пород.

447

С] Почвенный

~

Суглинок

слой

 

 

.Торф

В1

Глина

 

!·.··············...... , Песок

~

Известиях

 

 

 

ш

Плывун

~

Мергель

.

 

 

 

.

 

 

 

§ Гравий

D+ + Гранит

 

Супесь

~

 

 

л

Габбро

 

 

л

 

Рис. 184. Условные обозначения пород на литолоrичес!(Их и других видах карт

иразрезов

Инженерно-геологические карты - это сведения о важнейших

инженерно-геологических факторах в пределах изучаемой терри­ тории. Каждая инженерно-геологическая кар'"Га - понятие соби­ рательное и состоит из собственно карты, условных обозначений,

геологических разрезов и пояснительной зап»ски.

Для составления инженерно-геологических карт используют

карты топографические, геологические всех видов, гидрогеологи­ ческих исследований, свойств породы и т. д.

Инженерно-геологические карты бывают трех видов: 1) инже­ нерно-геологических условий, 2) инженерно-геологического рай­ онирования и 3) инженерно-геологические карты специального

назначения.

Карта инженерно-геологических условий содержит информацию

с расчетом на удовлетворение всех видов наземного строительст­

ва. Ее используют для общей оценки природных условий местно­

сти, где будет осуществлено строительство.

Карта инженерно-геологического районирования отражает разде­

ление территории на части (регионы, области, районы и т. д.) в

зависимости от общности их инженерно-геологических условий.

Карты специального назначения составляют применительно к

конкретным видам строительства hЛи сооружения. Они содержат

оценку инженерно-геологических условий территории строитель­

ства и прогноз инженерно-геологических явлений (рис. 185).

448

Рис. 185. Карта инженерно-rеолоmчесхих условий строительства

Масштабы инженерно-геологических карт находятся в зависи­

мости от их назначения и детальности содержания:

общие обзорные (или схематические) карты мелкого масшта­ ба (от 1:500 000 и мельче) отражают общие закономерности фор­

мирования и распространения инженерно-геологических условий на больших территориях;

карты среднего масштаба (от 1:200 000 до 1:100 000) предназ­

начены для обоснования проектирования строительства населен­ ных пунктов, промышленных предприятий, отдельных гидротех­

нических сооружений и т. д.;

детальные крупномасштабные карты (от 1:10 000 и крупнее) используют для обоснования проектирования при размещении

конкретных объектов промышленного строительства, при застрой­

ке городских территорий и т. д.

Теологические разрезы представляют собой проекцию геологи­

ческих структур на вертикальную плоскость и являются важным

дополнением геологических карт. Они позволяют выявить геоло­ гическое строение местности на глубине.

На геологическом разрезе показывают возраст, состав, мощ­ ность, условия залегания пород, гидрогеологические условия. В тех

случаях, когда разрез отражает физико-геологические явления и

свойства пород, его называют инженерно-геологическим разрезом.

Разрезы строятся по геологической карте или по данным раз­ ведочных выработок (шурфов, буровых скважин). Вертикальный масштаб разрезов обычно примимается в 10 и более раз крупнее

горизонтального.

В качестве примера покажем порядок построения разреза по

разведочным выработкам. Вначале закладывают линию разреза (рис. 186, а). Ее располагают так, чтобы можно было получить наиболее полное представление о геологическом строении терри­

тории с учетом размещения будущего сооружения или его отдель­

ных частей, а в городских районах - в зависимости от наличия

свободной от застройки площади. Линия разреза может быть пря­ мой и ломаной.

По выбранной линии разреза строят топографический профиль поверхности земли (рис. 186, б). На профиль переносят точки, от­ ражающие места заложения буровых скважин. Дальнейшее по­

строение разреза осуществляют перенесением на профиль всех

геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических

данных (рис. 186, в). Каждый разрез оформляется соответствую­ щим образомуказывается масштаб, наносятся стратиграфиче­ ские индексы, даются условные обозначения пород, подземных

вод, физико-геологических явлений и т. д.

450