Глава 6. Инженерно-геологическое обоснование проектов

6.1. Общие сведения об организации и составе инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических условий района проектируемой автомобильной дороги, включая геологическое строение, сейсмотектонические, геоморфологические и гидрогеологические условия, состав, состояние и свойства грунтов, геологические и инженерно-геологические процессы и составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий в сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой с целью получения необходимых и достаточных материалов для обоснования проектной подготовки строительства, в том числе мероприятий инженерной защиты объекта строительства и охраны окружающей среды.

Состав и характер инженерно-геологических изысканий зависят от стадии разработки проекта, сложности и степени изученности природных условий района изысканий.

Состав инженерно-геологических изысканий следующий:

сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет;

дешифрирование материалов аэрокосмических съемок;

рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения;

проходка горных выработок;

геофизические исследования;

полевые исследования грунтов;

гидрогеологические исследования;

стационарные наблюдения (локальный мониторинг компонентов геологической среды);

лабораторные исследования грунтов, подземных и поверхностных вод;

обследование грунтов оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений;

составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

камеральная обработка материалов и составление технического отчета (заключения).

Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет. В состав материалов, подлежащих сбору и обработке, входят следующие документы:

материалы инженерно-геологических изысканий прошлых лет (технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях, гидрогеологических, геофизических и сейсмологических исследованиях, стационарных наблюдениях и другие данные, находящиеся в государственных и ведомственных фондах и архивах);

результаты геолого-съемочных работ в виде геологических карт крупных масштабов;

аэрокосмические съемки территории;

научно-исследовательские работы и научно-техническая литература, в которых обобщаются данные о природных и техногенных условиях территорий и приводятся результаты новых разработок по методике и технологии выполнения инженерно-геологических изысканий.

Дешифрирование материалов аэрокосмических съемок и аэровизуальные наблюдения следует предусматривать при изучении и оценке инженерно-геологических условий значительных по протяженности территорий, а также при необходимости изучения динамики изменения этих условий.

Дешифрирование материалов аэрокосмических съемок выполняют для:

уточнения границ распространения генетических типов четвертичных отложений;

уточнения и выявления тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости пород;

установления распространения подземных вод, областей их питания, транзита и разгрузки;

выявления участков развития геологических и инженерно-геологических процессов;

установления видов и границ ландшафтов, уточнения границ геоморфологических элементов;

изучения динамики изменения инженерно-геологических условий, установление последствий техногенных воздействий, характера хозяйственного освоения территорий, преобразования рельефа, почв, растительного покрова и т.д.

Рекогносцировочные обследования территории включают:

осмотр места изыскательских работ;

визуальную оценку рельефа;

описание имеющихся обнажений, в том числе карьеров, строительных выработок и т.д.;

описание водопроявлений и геоботанических индикаторов гидрогеологических и экологических условий;

описание внешних проявлений геодинамических процессов;

опрос местного населения о проявлении опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

Маршрутные наблюдения осуществляют в процессе рекогносцировочных обследований и инженерно-геологической съемки для выявления и изучения основных особенностей инженерно-геологических условий исследуемой территории. При маршрутных наблюдениях необходимо выполнять описание естественных и искусственных обнажений горных пород, выходов подземных вод, искусственных водных объектов, проявлений геологических и инженерно-геологических процессов, типов ландшафтов, геоморфологических условий.

Проходку горных выработок выполняют с целью:

установления и уточнения геологического разреза, условий залегания грунтов и грунтовых вод;

определения глубин залегания уровней грунтовых вод;

отбора образцов грунтов для определения их состава, состояния и свойств, а также проб грунтовых вод для их химического анализа;

проведения полевых исследований свойств грунтов, определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов, зон аэрации и производства геофизических исследований;

выполнения стационарных наблюдений;

выявления и оконтуривания зон проявления геологических и инженерно-геологических процессов.

Проходку горных выработок осуществляют, как правило, механизированным способом. Виды, глубины и назначение горных выработок при инженерно-геологических изысканиях определяют в соответствии с требованиями СП 11-105-97 (Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. 1. Общие правила производства работ: СП 11-105-97. - М.: ПНИИИС Госстроя России, 1997. - 47 с.) (табл. 6.1).

Таблица 6.1.

Виды, глубины и назначение горных выработок

Виды горных выработок	Максимальная глубина горных выработок, м	Условия применения горных выработок
Закопушки	0,6	Для вскрытия грунтов при мощности перекрывающихся отложений не более 0,5 м
Расчистки	1,5	Для вскрытия грунтов на склонах при мощности перекрывающихся отложений не более 1 м
Канавы Траншеи	3,0 6,0	Для вскрытия крутопадающих слоев грунтов при мощности перекрывающихся отложений не более 2,5 м
Шурфы и дудки	20	Для вскрытия грунтов, залегающих горизонтально или моноклинально
Шахты	Определяется программой изысканий	В сложных инженерно-геологических условиях
Подземные горизонтальные горные выработки	Определяется программой изысканий	В сложных инженерно-геологических условиях
Скважины	Определяется программой изысканий	Определяется программой изысканий

Геофизические исследования выполняют на всех стадиях изысканий в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ с целью:

определения состава и мощности рыхлых четвертичных отложений;

выявления литологического строения массивов горных работ, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности;

определения глубин залегания грунтовых вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

определения состава, состояния и свойств грунтов в массивах и их изменений;

выявления и изучения геологических и инженерно-геологических процессов и их изменений;

проведения мониторинга опасных геологических и инженерно-геологических процессов;

сейсмического микрорайонирования территории.

Полевые исследования грунтов следует проводить при изучении массивов грунтов с целью:

расчленения геологического разреза, оконтуривания линз и прослоев грунтов;

определения физических, деформационных и прочностных свойств грунтов в условиях естественного залегания;

оценки пространственной изменчивости свойств грунтов и т.д.

Полевые исследования грунтов рекомендуется, как правило, сочетать с другими способами определения свойств грунтов: лабораторными и геофизическими с целью выявления взаимосвязи между одноименными характеристиками.

Гидрогеологические исследования необходимо выполнять в тех случаях, когда подземные воды могут оказать существенное влияние на проектируемый объект и его эксплуатацию. Подземные воды влияют на изменение свойств грунтов, а также на интенсивность развития геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, пучение и т.д.).

Стационарные наблюдения необходимо выполнять в сложных инженерно-геологических условиях для изучения:

динамики развития опасных геологических процессов (карст, оползни, обвалы, сели и т.д.);

развития подтопления, осадки и просадки территорий, в том числе вследствие сейсмической активности;

изменения состояния и свойств грунтов, уровненного, температурного и гидрохимического режимов подземных вод, глубин сезонного промерзания и оттаивания грунтов;

осадки, набухания и других изменений состояния грунтов.

Лабораторные исследования грунтов и камеральная обработка полученных материалов подробно изложены в разделах 6.6 и 6.8.