Методы инженерно-геологических изысканий в строительстве
2. Инженерно-геологические изыскания для
строительства зданий и сооружений.
Инженерно-геологические изыскания являются начальным этапом
строительства любого объекта и находятся в полной зависимости от вида объекта
(промышленное предприятие, жилой дом, автомобильная дорога и т. д.). Поэтому
изыскания под каждый вид объекта имеют свою специфику, свои особенности, но все
изыскания имеют нечто общее, некоторый стандарт.
Результаты инженерно-геологических исследований в виде отчёта поступают
в строительную проектную организацию. Отчёты должны иметь для
инженера-проектировщика материалы по семи основным позициям результатов
инженерно-геологических изысканий:
- оценка пригодности площадки для строительства данного объекта;
- геологический материал, позволяющий решать все вопросы по основаниям
и фундаментам;
- оценка грунтового основания на восприимчивость возможных динамических
воздействий от объекта;
- наличие геологических процессов и их влияние на устойчивость будущего
объекта;
- полную характеристику по подземным водам;
- все сведения по грунтам, как для выбора несущего основания, так и для
производства земляных работ;
- по влиянию будущего объекта на природную среду.
Проектирование крупных объектов осуществляется по стадиям:
технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи.
Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадия
проектных работ, за исключением стадии ТЭО, где геологические работы получили
название рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий. Следует отметить,
что в практике строительства последовательность стадий проектирования не всегда
соблюдается. Проектирование крупных объектов может быть проведено в две стадии,
проектирование жилого дома в одну стадию. В соответствии с этими стадиями
проводятся инженерно-геологические изыскания.
На ранних стадиях проектирования инженерно-геологические изыскания
охватывают обширные площади, применяются не очень точные, но сравнительно
простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним
стадиям площади изысканий сужаются и применяются более сложные и точные методы
геологических работ.
На выделенной под строительство площадке на каждом отдельном этапе
инженерно-геологические изыскания выполняют в определённой последовательности:
- собирают общие сведения по территории из литературных публикаций и
архивных материалов изыскательских организаций; сведения о климате, рельефе,
населении, речной сети и т. д.;
- производят осмотр строительной площадки инженеры-проектировщики
совместно с инженером-геологом; определяют степень её застройки, осматривают
ранее построенные здания, дорожную сеть, рельеф, растительность и т. д.; в
целом определяют пригодность участка под застройку и вырабатывают техническое
задание на изыскания;
- выполняют инженерно-геологические изыскания; в полевых условиях
изучают геологическое строение площадки, гидрогеологию, геологические процессы,
при необходимости на грунтах ставят опытные работы; отобранные пробы грунтов и
подземных вод изучают в лабораториях;
- по окончанию полевых и лабораторных работ в камеральный период
составляют инженерно-геологический отчёт, который защищают в проектной
организации, после чего он становиться документом и используется для
проектирования объекта.
3. Инженерно-геологические изыскания для строительства
промышленных сооружений.
Проектирование промышленных сооружений чаще всего выполняют в две
стадии. С начала разрабатывают проектное задание, а на его основе в последующем
технический проект и рабочие чертежи. По сложным объектам могут производиться
дополнительные изыскания, необходимые для доработки и уточнения ранее
выполненных изысканий. Иногда по отдельным несложным объектам исследования
могут выполняться одновременно для проектного задания и рабочих чертежей.
Каждому этапу проектирования предшествуют свои инженерно-геологические
изыскания: проектному зданию – предварительные, рабочим чертежам – детальные.
Промышленное предприятие представляет собой сложный комплекс различных
зданий и сооружений. Поэтому параллельно с изысканиями и проектированием
основного сооружения выполняют аналогичные работы по линиям связи, ЛЭП,
магистральным трубопроводам, подъездным и внутризаводским путям автомобильных,
железных и канатных дорог, по сооружениям водоснабжения, канализации и т. д.
Предварительные изыскания. В тех случаях, когда это необходимо, вначале
выполняют инженерно-геологические работы на уровне технико-экономического
доклада (ТЭД). Основная цель – выбор строительной площадки. Далее работы
проводят по изучению выбранной площадки. В тех случаях, когда площадка задана,
инженерно-геологические исследования начинают непосредственно на этой площадке.
На этом этапе осуществляется работа с целью общей инженерно-геологической
оценки выбранной площадки. В состав исследований входит:
- инженерно-геологическая съёмка;
- проходка разведочных выработок и геофизические работы;
- полевые опыты работы по грунтам и подземным водам;
- лабораторные исследования и камеральные работы с составлением
инженерно-геологического отчёта.
Во многих случаях площадки характеризуются сложными, специфическими
условиями. Это требует проведения дополнительных работ, состав и содержание
которых зависят от особенностей условий площадок. К таким условиям относят
районы сейсмические, болотистые, карстовые, оползневые, а так же площадки с
вечномёрзлыми породами, лессовыми просадочными отложениями и участки, сложенные
насыпными и намывными грунтами.
Все материалы работ обобщают и представляют в виде
инженерно-геологического отчёта с приложениями обзорной карты района строительства
масштаба 1:25000-1:100000 с указанием границ изучаемой площадки,
инженерно-геологической карты и разрезов, колонок разведочных выработок, таблиц
показателей пород и подземных вод, графиков наблюдений, фотографий природных
условий. Отчёт даёт общую инженерно-геологическую оценку площадки с учётом
особенностей проектируемых зданий и сооружений.
Детальные изыскания. Эти изыскания чаще всего выполняют применительно к
объединенной стадии проектирования – технический проект и рабочие чертежи. Их
целью является детализация и уточнение инженерно-геологических данных,
полученных на стадии проектного задания (предварительных исследований) для
каждого здания и сооружения. Для проектирования второстепенных объектов бывает
достаточно материалов предварительных исследований. В целях уточнения иногда
дополнительно проходят 1-2 буровые скважины.
На этой стадии основным являются разведочные выработки и опытные
работы. Разведочные выработки располагают в зависимости от размещения
фундаментов – по периметру или осям здания. Количество выработок зависит от
ряда факторов, в том числе от этажности здания и сложности геологического
строения площадки. Ориентировочное расстояние между выработками дано в табл. 2.
Таблица 2.
Сооружения
|
Геологические
условия
|
простые
|
средние
|
сложные
|
Одноэтажные
|
60
|
30
|
7-15
|
Многоэтажные
|
30
|
15
|
7
|
Глубина разведочных выработок зависит от особенностей и сложности
геологического строения. При небольшой глубине залегания скальных пород
выработки должны быть на 0,5 – 1 м врезаны в эти породы. В случае если
строительная площадка сложена более или менее однородной толщей достаточно
прочных пород ( глины, суглинки и т.д.), глубина выработок принимается равной
полуторной-двойной ширине фундаментов, но не менее 6-8 м. при более сложных
условиях их глубина доводится до 20-25 м и более.
На участках распространения (водонасыщенных песков, илов и т.д.)
скважины должны достигнуть их и на 2-3 м войти в породы, которые могут служить
надежным основанием. Ориентировочные глубины скважин приведены в табл. 3.
Таблица 3.
Ширина
здания, м
|
Количество
этажей
|
1
|
2
|
3
|
4
|
30
|
3
|
6
|
10
|
16
|
120
|
4
|
10
|
14
|
24
|
Полевые опытные инженерно-геологические работы. Производят только под наиболее ответственные
сооружения. Их целью являются уточнения прочностных и деформативных показателей
грунтов в пределах контура здания. Опытные гидрогеологические работы выполняют
для получения окончательных данных для расчета дренажных сооружений,
определения притоков воды в котлованы и др.
По окончанию изысканий этого этапа составляется отчет, дающий
исчерпывающие данные по грунтам оснований отдельных зданий и сооружений и
агрессивности грунтовых вод. В отчете приводятся также рекомендации по
проведению мероприятий, обеспечивающих защиту фундамента, подземных сооружений
и перечень прочих инженерных мероприятий, обеспечивающий устойчивость зданий и
сооружений в период их строительства и эксплуатации.
4. Инженерно-геологические изыскания для
градостроительных работ.
Проектирование городского и поселкового строительства осуществляется
стадийно. В настоящее время оно складывается из проектов: планировки и планы
размещения первоочередного строительства; детальной планировки и проекта
застройки.
Соответственно этому инженерно-геологические исследования проводят так
же по стадиям, применительно к каждому виду проектирования.
Исследования для проекта планировки и плана размещения
первоочередного строительства.
Инженерно-геологические исследования для проекта планировки городов (посёлков)
должны дать оценку значительной территории с точки зрения возможности
использования её для строительства. Геологические работы проводят в сочетании с
другими исследованиями и проектными проработками; экономическими,
климатическими, гидрогеологическими, экологическими, санитарно-гигиеническими и
т. д.
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;
Страницы: 1, 2, 3
|