Методы инженерно-геологических изысканий в строительстве

По изучаемой  территории должны быть получены сведения о рельефе, гидрологии, климате, почвах, растительности, геологическом строении, гидрогеологии, природных геологических  явлениях и инженерно-геологических  процессах (оползнях, карсте, просадках, сейсмике и т. д.), составе и свойствах  грунтов.

Инженерно-геологические  изыскания проводят в три периода: подготовительный, полевой и камеральный. Инженерно-геологический отчёт служит основанием для составления проекта  планировки и плана размещения первоочередного  городского и поселкового строительства.

Исследования  для проекта детальной планировки. Проект детальной планировки существующего города (посёлка) включает в себя архитектурно-планировочную и техническую организацию районов застройки первой очереди, устанавливает последовательность застройки, решает вопросы благоустройства, содержит проекты детальной планировки и застройки отдельных городских районов.

Основой инженерно-геологических  исследований для проекта детальной  планировки являются материалы, полученные при изысканиях для проекта планировки. Аналогичный состав и содержание работ и их последовательность (подготовительные работы, полевой период, камеральная  обработка материала).

На этой стадии проводят более детальное изучение геологии местности и свойств  грунтов. Для этого закладывают  дополнительные буровые скважины по створам вдоль новых или реконструируемых улиц в местах специальных сооружений. Глубина скважины под сооружением в большинстве случаев достигает 8-10 м. при наличии слабых пород закладываются шурфы с отбором 2-3 образцов для проведения полного комплекса лабораторных исследований.

Исследования  для проекта застройки. Проект застройки в пределах существующего города предусматривает строительство отдельных жилых домов (микрорайонов), кварталов, улиц и площадей. Проектирование проводят в 2 стадии – проектного задания и рабочих чертежей. Перед каждой стадией выполняют инженерно-геологические работы.

Изыскания для  проектного задания освещают геологические  и гидрогеологические условия всей изучаемой площадки, характеризуют  инженерно-геологические свойства грунтов. В случае если для данной площадки ранее проводились изыскания  для проекта планировки и проекта  детальной планировки, то этих материалов в полнее достаточно, чтобы не проводить  новых исследований на стадии проектного задания застройки. При отсутствии каких либо инженерно-геологических исследований изыскания проводят в составе и объёме, как это было показано выше для проекта планировки и проекта детальной планировки.

На стадии рабочих чертежей инженерно-геологические  материалы могут быть оформлены  в одном отчёте. При составлении  рабочих чертежей возможны случаи назначения дополнительных исследований. Это связано  главным образом, с изменениями  в размещении зданий или проверкой  имеющихся геологических материалов.

Инженерно-геологические  изыскания для отдельных зданий. Инженерно-геологические работы под застройку отдельных зданий проводят, как правило, одновременно для проектного задания и рабочих чертежей, т. е. фактически в одну стадию. Изучению подвергается ограниченная площадка. Объём проводимых на ней работ зависит от сложности инженерно-геологических условий, которые подразделяют на 3 категории:

1 категория  – участки с простой геологией;  слои залегают горизонтально;  несущая способность грунтов  не вызывает сомнения; грунтовые  воды под фундаментами залегают  ниже активной зоны; мощность  насыпных грунтов не превышает  2-х м.;

2 категория  – участки средней геологической  сложности; толща сложена из 4-5 литологически различных слоёв  в виде складок; грунтовые воды  залегают в пределах активной  зоны; мощность насыпных грунтов  составляет 3-4 м.;

3 категория  – участки геологически сложные;  расположены в пределах пересечённого  рельефа; толща многослойная; залегание  слоёв складчатое; нарушенное; грунтовые  воды залегают выше подошвы  фундаментов; активная зона содержит  грунты типа ила, торфа; мощность  насыпных грунтов превышает 4 метра; на участке развиты природные  геологические явления.

Инженерно-геологические  работы выполняют в обычном порядке. Отличие работ заключается только в том, что на площадках будущих  высотных зданий (более 9 этажей) обязательно  проводится изучение грунтов опытными нагрузками. Выполненные работы представляют в виде заключения об инженерно-геологических  условиях площадки. При написании  заключения большое внимание уделяют и обобщению опыта строительства эксплуатации зданий на соседних участках в сходных геологических условиях.

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

Главная цель инженерной геологии – изучение природной  геологической обстановки местности  до начала строительства, а также  прогноз тех изменений, которые  произойдут в геологической среде, и в первую очередь в породах, в процессе строительства и при  эксплуатации сооружений. В современных  условиях ни одно здание или сооружение не может быть спроектировано, построено  и надежно эксплуатироваться (а  в последствии может быть ликвидировано  или реконструировано) без достоверных  и полных инженерно-геологических  материалов.

Все это определяет основные задачи,  которые стоят  перед инженерами-геологами в  процессе изыскательских работ еще  до начала проектирования объекта (при  принятии решения о строительстве, об инвестировании проекта и т.п.), а именно:

• Выбор оптимального (благоприятного) в геологическом отношении (площадки, района) строительства данного объекта;
• Выявление инженерно-геологических условий в целях определения наиболее рациональных конструкций фундаментов и объекта в целом, а также технологии производства строительных работ;
• Выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям и сооружениям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации сооружений.

Сложный узел проблем, возникающих  при взаимодействии современных  строительных объектов с окружающей, в том числе и с геологической  средой, определяет необходимость для  инженера-строителя обладать знаниями в инженерной геологии, а для инженера-геолога  – в области строительства. В  настоящее время только такое  «взаимопроникновение» позволяет  грамотно и экологично решать все  задачи при строительстве, эксплуатации, реконструкции и ликвидации строительных объектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА.

 

1.Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная  геология. Учеб. для строит. спец. вузов.  – 2 изд. – М.: Высш. школа, 2002.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка.

 

1.Геоморфологические  условия.

Изучение  геоморфологии и истории развития речной долины имеет важнейшее значение для оценки условий возведения гидротехнических сооружений и строительства водохранилища.

Террасы – уступы на склонах долин рек. Террасы бывают поперечные и продольные. Поперечные располагаются поперек рек долины и порождают водопады. Их появление связано с пересечением рекой пород различной прочности. Мягкие породы размываются быстро, между ними и горными породами образуется уступ высотой от нескольких до десятков метров.  Продольные террасы располагаются вдоль склонов долин в виде горизонтальных или почти горизонтальных площадок. Их называют надпойменными. При паводках они не заливаются водой. 

Каждая терраса  измеряется высотой и шириной. Высота колеблется от метра до нескольких метров, ширина – от десятков метров до десятков километров. Продольные террасы  по слагающему их материалу подразделяют на эрозионные, цокольные и аккумулятивные (аллювиальные).

Эрозионные террасы вымываются рекой в коренных породах долины и возникают на первых стадиях развития реки или в ее верхнем течении. Эрозионные террасы, перекрытые маломощным аллювием, называют цокольными. Аккумулятивные террасы полностью сложены из аллювиального материала и наиболее типичны долинам равнинных рек.

Аккумулятивные  террасы подразделяют на вложенные  и наложенные. Долины с вложенными террасами формируются следующим образом: вначале река образует долину в коренных породах, далее в процессе старения река заполняет свою долину аллювиальными наносами; новое усиление эрозионной деятельности углубляет дно долины, но уже в ранее отложившемся аллювии. Часть аллювия, прислоненная к коренному склону, сохраняется в виде надпойменных террас. Последующие циклы накопления насосов дают новые надпойменные террасы, причем каждая последующая по возрасту оказывается моложе предыдущей. Наложенные террасы образуются несколько иначе: усиление эрозионной деятельности приводит лишь к частичному размыву ранее отложившегося аллювия. Аккумуляция новых насосов происходит поверх более древних аллювиальных отложений.

Геологическое строение речных долин имеет важное значение при инженерно-геологической  их оценке в строительных целях. Наиболее благоприятными в этом отношении являются террасы эрозионные. Значительно сложнее решаются вопросы строительства на аккумулятивных насосах.

 

 

2.Геологическое строение.

Горные породы – закономерные скопления минералов, образующие более или менее самостоятельные геологические тела.

 

Стратиграфическая колонка.

 

Номер п/п	Возраст горной породы	Литология	Мощность слоя, м	Условия залегания
1	2	3	4	5
1	tQ (1,5-2млн.лет)	Техногенные голоценовые образования	3	горизонтальное
2	eQ (1,5-2млн.лет)	Элювиальные голоценовые отложения	2,5	моноклинальное
3	aQ (1,5-2млн.лет)	Аллювиальные позднечетвертичные отложения	3,8	горизонтальное, наклонное
4	aQ (1,5-2млн.лет)	Аллювиальные среднечетвертичные отложения	4	горизонтальное

 

  aQ .

Современные аллювиальные отложения.

Песок мелкозернистый aQ  . Осадочная горная порода, современного возраста аллювиального происхождения (генезиса). По классификации осадочных горных пород песок относится к обломочным песчаным породам (псаммитам), по размеру обломков 0,25-0,1мм, мелкозернистым, рыхлым.

Песок. Структура псаммитовая (песчаная), текстура слоистая.

По минералогическому составу  – мономиктовые кварцевые пески, более чем на 95% сложенные обломками  кварца. Форма залегания – пласт. Условие залегания – горизонтальное. 80,3 – абс.отметка кровли.

Применение. В стекольной, керамической промышленности, в металлургии, в  качестве сырья для изготовления огнеупорных кремнистых кирпичей (динаса), в качестве строительного материала.

aQ  .

Современные аллювиальные отложения.

Глина aQ  . Глинистая горная порода, современного возраста аллювиального происхождения (генезиса). По классификации осадочных горных пород глина относится к глинистым (пелитовая) , по размеру обломков менее 0,005мм, землистым, рыхлым, легко рассыпающимся, или плотным породам. Жирные на ощупь. Влажные глины липкие, при высыхании дают усадку. При  увлажнении становится пластичной. В большинстве случаев глинистые породы образуются за счет химического выветривания магматических и других горных пород. Эти продукты выветривания могут накапливаться на месте своего возникновения, образуя элювий, но чаще всего выносятся текучими водами  и откладываются в морях, озерах, реках. Форма залегания -  слой. Условие залегания – горизонтальное. 83,5 - абс.отметка кровли; 79,5 – абс.отметка подошвы слоя.

Глины широко применяются при производстве фарфора и фаянса; на изготовление огнеупорных кирпичей, в химической и  бумажной промышленности.

Гравий  и галька aQ  . Окатанная несцементированная грубообломочная горная порода, современного возраста аллювиального происхождения (генезиса). По классификации осадочных горных пород гравий и галька относятся к грубообломочным породам (псефитовая) с размером частиц более 2мм. Образуются при выветривании, разрушении и измельчении в природных массивах горных пород с последующим переносом и переотложением продуктов разрушения. По форме обломков подразделяются  на окатанные, т.е. имеющие округлую сглаженную форму. Форма залегания – линза. Условие залегания – моноклинальное. 82,8 - абс.отметка кровли; 78,0 – абс.отметка подошвы слоя.

Широкое применение в дорожном строительстве, как заполнитель бетонов, в гидротехническом  строительстве, при сооружении дренажей (устройство фильтров).

Супесь aQ  . Смешанные связные обломочные породы современного возраста аллювиального происхождения (генезиса). Структура породы рыхлая, относится к глинистым породам, содержащая 10% глиняных частиц. Размер частиц менее 0,005мм. В сухом состоянии легко рассыпается. При растирании видно преобладание частиц песка. Форма залегания -  пласт. Условие залегания – горизонтальное. 85,9 - абс.отметка кровли; 83,3 – абс.отметка подошвы слоя.

eQ  .

Элювиальные голоценовые отложения.

Суглинок. Смешанные связные обломочные породы современного возраста аллювиального происхождения (генезиса). Структура породы рыхлая, относится к глинистым породам, содержащая 30% глиняных частиц. Размер частиц менее 0,005мм. При растирании чувствуется присутствие песчаных частиц. В отличие от глины, сухие комочки породы раздавливаются легче. Порода менее пластична, чем глина. . Форма залегания -  прослой. Условие залегания – горизонтальное, наклонное.83,9 - абс.отметка кровли; 80,9– абс.отметка подошвы слоя.