137,Опытные полевые работы

Для строительства сложных конструкции, для получения более надежных характеристик физико-механических свойств грунтов, наряду с лабораторными, проводятся испытания грунтов непосредственно в массиве, на месте будущего строительства. Она применяется на последних стадиях проектирования, когда уже существует полная картина геологического строения участка, геологические разрезы и генеральный план сооружения.

На данный момент используются такие методы проверок: 1. Метод статических нагрузок на штамп. 2. Прессиометрия. 3. Статическое и динамическое зондирование. 4. Испытание грунтов инвентарными сваями и испытание опытных свай натурных размеров. 5. Определение типа грунтовых условий по просадочности опытным замачиванием. 6. Срез целиков в горных выработках, раздавливание, выпирание, обрушение, вращательный срез крыльчаткой. Самым важным при проведении основных полевых работ является выявление величины сжимаемости грунта и сопротивление сдвигу. Модуль деформации грунта в полевых условиях определяется испытанием грунта статическими нагрузками (штампами). Это наиболее распространенный и достоверный способ. Целью испытания получить достоверные сведения о сжимаемости грунта в слое глубинной, равной полуторной ширине штампа, а также дополнительная величина осадки при увлажнении грунта.

Штампы, состоящие из толстых металлических пластин (усиленных ребрами жесткости) и установленные в шурфе или скважине, подают равномерное давление ступенями по 0,01-0,1 МПа. Каждую ступень выдерживают до стабилизации осадки. Также применяется испытание с помощью прессиометра. Прибор состоит из цилиндрической резиновой герметичной камеры, которую опускают в пробуренную скважину на глубину, где требуется определить показатели сжимаемости грунта, а затем создают давление при помощи специальной гидравлической или пневматической систем. Оболочка камеры плотно прижимается к стенкам скважены и начинает расширять последнюю деформируя грунт.

138,инж-геол из-я на площадях под здания и сооруж с-м В и ВО

Состав и объем инженерно-геологических изысканий определяется тремя основными факторами:

• характером проектируемого сооружения; t • стадией проектирования;

• • сложностью геологических условий района строительства.

По своему характеру гидротехнические сооружения разнообразны. Для целей гидроэнергетики и водоснабжения гидротехнические соо­ружения могут быть крупными и сложными объектами, в виде плотин, перекрывающих мощные реки, и сравнительно малыми и простыми сооружениями в виде невысоких (менее 10 м) земляных плотин с небольшими чашами водохранилищ. Последние наиболее часто встречаются в сельских местностях, при поселковом строительстве, при решении вопросов обеспечения водой отдельных промышленных объектов.

В основе изыскательских работ для гидротехнического строитель­ства лежит их стадийность. Для наиболее простых сооружений, напри­мер, низкой земляной плотины и маленького водохранилища, возможно одностадийное проектирование с составлением техно-рабо­чего проекта. Для сложных сооружений предусматривается несколько стадий проектирования.

Большое влияние на инженерно-геологические изыскания оказы­вает сложность геологического строения. Условия могут быть простые, сложные и весьма сложные. При простых геологических условиях объект строится на естественном основании, нагрузки на грунты не ограничиваются. Сложные условия требуют улучшения свойств грунтов и ограничения нагрузок. Весьма сложные геологические условия свой­ственны горным и сейсмическим районам, участкам карстов, много­летней мерзлоте. Строительство в таких районах требует проведения сложных мероприятий по улучшению состояния и свойств грунтов, принятия специальных конструктивных решений.

В комплекс инженерно-геологических изысканий на всех стадиях работ входят инженерно-геологическая съемка и разведочные работы. Это позволяет решать общие геологические вопросы строения мест­ности (долины реки, участка балки, оврага и т. д.). На более поздних этапах изысканий на первом месте стоят работы по изучению харак­теристик и свойств грунтов, а также анализ гидрогеологических усло­вий района (участка). При крупном гидротехническом строительстве возможно проведение опытных работ (по фильтрации, определению несущей способности грунтов и т. д.) и опытного строительства (опытный намыв дамб, опытные дренажи и т. д.).

При изысканиях под гидротехнические объекты важнейшее значе­ние имеют работы по гидрогеологии. В районе плотины изучаются условия фильтрации. Особое внимание уделяется полевым работам (опытные откачки, нагнетание, наливы) и наблюдениям за режимом подземных вод. При оценке потерь воды из водохранилища кроме фильтрации следует учитывать возможность ее ухода через располо­женные вблизи депрессии рельефа, подземные выработки, карстовыепустоты, трещины скальных массивов. Определяются возможность выщелачивания и механической суффозии фунтов; выходы напорных вод; вероятность развития оползней на склонах и в местах примыкания платины к берегам; характер подтопления окружающей водохранилище территории, особенно населенных пунктов и промышленных объектов.

Во всех случаях инженерно-геологических работ для проектирова­ния гидротехнических сооружений производят поиск и разведку стро­ительных материалов. Подсчет запасов выполняют из расчета превышения потребностей в 2—3 раза. В основном ведут поиски материала для отсыпки тела плотин. В период эксплуатации земляных плотин и водохранилищ важное значение имеют наблюдения за пове­дением фунтового тела плотины (осадки, сдвиги). Наибольшую сложность представляет собой строительство плотин и водохранилищ в районах многолетней мерзлоты и развития карста. Инженерно-геологические изыскания в этих случаях имеют ряд специфических особенностей. В районах многолетней мерзлоты производят мерзлотную съемку, замеры темпе­ратур грунтов, специальные определения свойств и водопроницаемости фунтов. В процессе изучения карстовых районов устанавливают рас­пространение и происхождение карстовых форм, закономерности раз­вития, условия растворения грунтов фильтрационным потоком и скорость этого процесса

139,инж-геолог изыскания по трассам трубопроводов плотин…

Трубопроводы предназначаются для транспортировки различныхжидкостей и газов. Большая протяженность, пересечение различных природных препятствий (горы, реки, болота и т. д.) заставляют проек­тировать трубопроводы подземные (в траншеях), подводные (на дне водоемов) и надземные (на опорах). По своей значимости трубопро­воды разделяют на магистральные, ответвления и разводящую сеть. Для проектирования трубопроводов необходимо знать прочность фунтов оснований, характер грунта, который пойдет для засыпки траншей (или создания насыпей), рельеф местности, особенности строения речных долин и их эрозионную деятельность, глубину про­мерзания фунтов, сейсмичность, блуждающие электрические токи, наличие фунтовых вод и их афессивность, характер берегов морей, озер и водохранилищ, а также процессы и природные геологические явления, которые могут отрицательно сказаться на устойчивости тру­бопроводов и затруднить работу по их укладке (оползни, карст, про­садки, овраги, сели, осыпи и пр.). Инженерно-геологические работы трасс трубопроводов проводят в две стадии: предварительные для обоснования проектного задания и детальные для рабочих чертежей. Иногда при сложных объектах перед предварительными исследованиями проводят рекогносцировочные ра­боты с целью технико-экономического обоснования целесообразности строительства. Предварительные инженерно-геологические работы выполняют с целью обоснования выбора варианта трассы трубопровода. Намечают ряд вариантов трасс. Каждая трасса изучается в полосе шириной до 500 м. Особое внимание обращается на наиболее неблагоприятные участки (оползни, карст и т. д.), коррозионную активность, афессив­ность фунтовых вод, выявление блуждающих токов. На этом этапе работ большое значение имеет аэрогеологическое обследование и аэрофотосъемка местности.

В инженерно-геологическом отчете дается сравнительная инженер­но-геологическая характеристика всех вариантов трасс трубопроводов с представлением инженерно-геологических карт и разрезов. Рекомен­дуется наиболее благоприятный в инженерно-геологическом отноше­нии вариант трассы.

Детальные инженерно-геологические работы производят на окон­чательно выбранном варианте трассы. К материалам, полученным напредварительном этапе, добавляют новые исследования, в том числе анализы коррозионной активности фунтов и агрессивность грунтовых вод. Разведочные выработки выполняются, в основном, в виде буровых скважин. На каждый километр задают в среднем две скважины. Глубина выработок назначается с учетом возможной глубины заложения тру­бопроводов и глубины промерзания грунтов. Чаще всего это 3—5 м, а на болотах и переходах через водотоки 1—15 м. При необходимости из скважины отбирают образцы фунтов и пробы подземных вод. Для выявления границ скальных, илистых или торфянистых фун­тов закладывают дополнительные выработки. То же самое делают на участках переходов через реки, растущие овраги, большие ущелья.

При пересечении трассой трубопровода районов со сложными инженерно-геологическими условиями к обычным исследованиям до­бавляют специальные работы, значительно увеличивая при этом коли­чество разведочных выработок. К таким районам относят оползневые и карстовые участки, многолетнюю мерзлоту, сейсмические террито­рии, площади с развитием лессовых просадочных фунтов, болота, засоленные фунты, участки с горным рельефом и др. Так, в районах развития лессовых просадочных фунтов дополнительно следует уста­новить тип и толщину зоны просадочных пород; на заболоченных территориях изучают условия формирования болот, устанавливают их тип, строение и состав; в карстовых районах исследуют морфологию, возраст и другие особенности карста, выделяя при этом участки, пригодные и непригодные под строительство, а также пригодные после проведения специальных мероприятий. В районах вечной мерзлоты устанавливают тип мерзлоты (сплошная, слоистая), мощность мерзлых пород, склонность к пучинистости деятельного слоя, наличие наледей. В горных районах особое внимание уделяется возникновению селей, оползней, осьшей, обвалов, снежных лавин и выявляется возможное их воздействие на трубопроводы.

Детальные исследования оформляются в виде инженерно-геологи­ческого отчета, который дает основание для разработки рабочих чер­тежей.