Инженерно-геологическая разведка

Детальная инженерно-геологическая разведка включает^

• горные и буровые работы
• полевые определения прочностных и деформационных свойств грунтов (сдвиги, обрушения, выпирание призм, прессиометрию, опытные нагрузки на штамп, на сваю и др.)
• инженерно-геологическое опробование
• гидрогеологические работы.

Перечисленные работы выполняют только внутри границ предполагаемой сферы взаимодействия сооружения, размещая те или иные виды работ внутри соответствующих зон. Например, нагрузки на штампы располагают внутри контуров зоны уплотнения грунтов, полевые испытания грунтов для оценки их прочности — в зоне сдвига или в зоне нарушения устойчивости откоса, опытные гидрогеологические работы — в зоне фильтрации или в зоне подтопления и т. д.

Поскольку для каждой зоны сферы взаимодействия при проектировании сооружения на стадии РД производят окончательный расчет соответствующего инженерно-геологического процесса (напомним, что зоны выделяют по процессам), то работы внутри зон располагают по расчетным сечениям. Расчетным сечением следует называть вертикальное сечение зоны сферы взаимодействия, для которого составляют расчетную схему. Расчетные сечения устанавливают, учитывая конструктивные особенности сооружения (размеры, конфигурацию в плане, распределение и характер нагрузок), особенности его взаимодействия с основанием и свойства геологической среды. В простейшем случае расчетными являются сечения по осям (контурам) сооружения (для зоны уплотнения фунтов основания) или сечения, перпендикулярные к направлению движения фильтрационного потока (зона фильтрации).

Таким образом, при детальной инженерно-геологической разведке состав входящих в нее работ определяется структурой сферы взаимодействия, видом, числом и пространственными отношениями зон. Работы проводят по расчетным сечениям, при установлении которых руководствуются конструктивными соображениями и свойствами геологической среды внутри предполагаемой сферы взаимодействия. Глубина исследований определяется нижней границей соответствующей зоны сферы взаимодействия. Например, деформационные свойства грунтов основания изучают до нижней границы активной зоны (зоны уплотнения грунтов). Это обстоятельство отражено в действующих нормативах, которыми предписывается границы инженерно-геологической разведки устанавливать с учетом размеров сферы взаимодействия. Глубину зоны определяют расчетом, используя информацию, полученную при предварительной инженерно-геологической разведке.

Ориентировочная глубина горных и буровых выработок для различных типов фундамента приведена в табл. 8.4.

Таблица 8.4  Глубина горных и буровых выработок для различных типов фундамента 

*Для каркасных зданий и сооружений с нагрузкой на куст висячих свай более 3000 кН или при сплошном свайном поле 50 % выработок углубляют не менее чем на 10 м ниже острия.

Если в пределах сферы взаимодействия залегают скальные породы, то выработки проходят на 2 м ниже кровли слабо выветрелых пород или подошвы фундамента при его заложении на скале. Элювиальные отложения вскрывают выработками до глубины не менее 2 м ниже кровли слабо выветрелых пород при площадной коре выветривания и не менее 3-5 м ниже кровли слабовыветрелых пород при линейной коре выветривания. В процессе строительства на насыпных грунтах выработки заглубляют не менее чем на 5 м ниже подошвы насыпи.

Параметры двумерного сппинфа (в плоскостях (ξ₁, ξ₃ ) и (ξ₂, ξ₃) рассчитывают, определяя расстояние между выработками по расчетному сечению (шаг Δξ₁ или Δξ₂) и интервал опробования Δξ₃. В ходе детальной разведки определяют показатели свойств грунтов в пределах предполагаемой сферы взаимодействия. Для проведения окончательных расчетов основания проектировщику нужны данные о показателях свойств грунтов, которые используются при расчетах соответствующих процессов. Это в основном показатели сжимаемости, прочности, водопроводимостиидр. Они должны быть представлены в виде оценок средних значений, характеризующих выделенные по данным горно-буровых работ и инженерно-геологического опробования МГТ-3. Расположенные внутри границ сферы взаимодействия МГТ-3, статистически однородные по показателям, используемым в расчетах, следует рассматривать как инженерно-геологические элементы. Последние при составлении расчетной схемы основания с учетом принятого метода расчета инженерно-геологического процесса объединяют в расчетные элементы.

Показатели свойств грунтов получают полевыми или лабораторными методами, предполагающими отбор образцов грунта с ненарушенными структурой и влажностью в ходе опробования. Число образцов пород отвечает объему сппинфа. Оно рассчитывается по методике, требуемой доверительной вероятностью и точностью, предусмотренной государственными стандартами. Объемы полевых испытаний грунтов и число образцов, требуемые для подсчета оценок средних значений показателей свойств, характеризующих инженерно-геологические элементы, рассчитывают одним из методов, рассмотренных выше. Рекомендации нормативных документов, относящиеся к числу образцов, следует считать чисто ориентировочными, пригодными только для предварительных оценок. В ходе дальнейшей инженерно-геологической разведки ведут наблюдения за УГВ, отбирают пробы воды для определения химического состава и агрессивности, а в сложных условиях (УГВ выше отметки подошвы фундамента, возможность развития процесса подтопления и др.) проводят опытные гидрогеологические работы. По результатам детальной инженерно геологической разведки составляют инженерно-геологическое заключение.

В процессе одностадийного проектирования (рабочий проект) должны быть решены вопросы компоновки сооружений на площадке и проведен окончательный расчет их оснований. Вследствие этого предварительная и детальная инженерно-геологическая разведка сливаются воедино. Сначала инженерно-геологические исследования проводят на территории всей площадки будущего строительства, а после выбора мест размещения сооружений на этих местах — в пределах предполагаемой сферы взаимодействия.