8. Инженерно-геологические изыскания

ВСН 190-78 «Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных, железнодорожных и автодорожных тоннелей»

8.1. Общие положения

Инженерные изыскания - комплексный производственный процесс, в результате которого проектирование обеспечивaется исходными данными о природных условиях района или отдельного участка предполагаемого строительства. После выполнения изысканий проектировщик получaет:

• топографический плaн, дающий представление о рельефе территории и существующих коммуникациях;

• инженерно-геологический отчет, включающий геологическое строение района и гидрогеологические условия территории строительства, состав, состояние и свойства грунтов, прогноз возможных инженерно-геологических и гидрогеологических процессов;

• отчет с экологической оценкой природной среды (почв, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, геофизических полей) на участке расположения проектируемого объекта.

Инженерно-геологические изыскания должны выполняться по программе, утвержденной руководством проектно-изыскательской или изыскательской организации согласованной с заказчиком. Программа определяет состав, объем, содержание, способы и сроки производства изыскательских работ.

При проведении изысканий особое внимание должно обращаться на выявление:

1. зон и поверхностей ослабления в грунтовом массиве (крупные тектонические нарушения, прослои пластичных глин, прослои водонасыщенных песчано-глинистых отложений и др.);

2. зон с высокими фильтрационными свойствами грунтов и высоким гидростатическим напором;

3. грунтов и подземных вод с высокой степенью агрессивности к материалам конструкций;

Для этих зон должны быть установлены границы распространения, размеры, интенсивность развития, влияния на условия строительства и работу сооружения.

Стадии проведения инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания выполняются в три стадии соответствующие трем стадиям проектирования

Обоснование инвестиций,

техническому проекту

рабочим чертежам.

В период строительства проводятся контрольные инженерно-геологические работы.

Изыскания проводят в три периода:

подготовительный,

полевой

камеральный.

В подготовительный период собираются, изучаются и обобщаются имеющиеся фондовые и литературные материалы по району изысканий, составляются программы и сметы, оформляются договоры на изыскания, создаются изыскательские партии, отряды.

В полевой период выполняются предусмотренные программой полевые работы, а также часть камеральных и лабораторных работ.

В камеральный период обрабатываются материалы изысканий, завершаются лабораторные работы, составляются и сдаются заказчику и в фонды отчетные материалы.

Инженерные изыскания при проектировании мостовх переходов

Для любой стадии проектирования при изысканиях выполняют следующие обязательные виды основных работ:

• инженерно-геодезические работы,

• гидрометрические работы,

• гидрологические обследования,

• инженерно-геологические работы,

Инженерно-геодезические работы в полевой период заключаются в производстве топографических съемок с целью получения ситуационных и топографических планов, а также цифровых (ЦММ) в объеме, достаточном для обоснования выбора наиболее оптимального створа перехода и проектирования всех основных сооружений (мост, подходы, регуляционные сооружения).

В состав топографических работ входят съемки двух планов: ситуационного и детального.

Ситуационный план охватывает зону всех возможных вариантов положения трассы мостовых переходов. Снимают его на всю ширину разлива реки с запасом по 200 м в сторону при расчетном уровне высоких вод. Длина участка съемок по речной долине принимается не менее 1,5 ширины разлива вверх и вниз по течению от трассы перехода.

Детальный план (крупномасштабный) снимают для выбранного варианта мостового перехода (М 1:500 ÷ 1:2000). Съемку производят не менее чем на ширину разлива паводковых вод плюс 100 ÷ 300 м, а вверх и вниз по течению - от оси перехода на расстояние, равное 1 - 1,5 величины отверстия моста, но не менее 100 м.

Гидрометрические работы позволяют установить характеристики потока, его особенности и степень изменчивости.

Последующие гидрологические расчеты позволяют на их основе установить расчетные расходы и уровни воды, характеристики зимнего режима и другие элементы потока для проектируемого сооружения, которые определяют с одной величиной вероятности превышения.

Инженерно-гидрологические изыскания начинают со сбора и анализа имеющихся материалов о режиме реки, особенно в районе будущего строительства. Основной источник – официальные справочники, систематически публикуемые Гидрометеослужбой РФ (ГМС) и Государственным гидротехническим институтом (ГГИ). Дополнительные сведения собирают в организациях и ведомствах, причастных к эксплуатации данной реки или строительству отдельных объектов на ней. Чем полнее и достовернее полученные материалы, тем меньше будет объем трудоемких полевых работ.

Геологические изыскания проводят с целью:

• определения типа и необходимой глубины заложения мостовых опор;

• получения характеристики устойчивости насыпей подходов и регуляционных сооружений;

• установления возможности размыва русла при стеснении потока;

• определения пригодности пойменных грунтов в качестве строительного материала для сооружения подходов к мосту;

• выявления ближайших карьеров естественных строительных материалов (песка, гравия, камня).

Общую геологическую характеристику вариантов мостового перехода частично получают путем анализа инженерно-геологических карт, справочных данных, материалов изысканий прошлых лет и т.д. или данных инженерно - геологической съемки.

Съемка захватывает полосу 300 м вверх и 200 м вниз по течению от оси перехода.

При выполнении разведочных работ проводят буровые работы для получения разреза по оси мостового перехода. При этом применяют полевые методы определения физико-механических показателей грунтов.

На каждом среднем переходе проходят не менее трех скважин (по берегам и в русле). На большом переходе – не менее пяти скважин. Глубина скважин во всех случаях должна быть не менее 15 м.

Образцы отбирают из всех слоев грунта для определения гранулометрического состава, пластичности и естественной влажности. Из слоев, которые могут быть несущими, отбирают монолиты в количестве не менее шести из слоя и определяют угол внутреннего трения и сцепление, плотность, и модули деформации грунтов.

По каждому варианту перехода представляют:

• инженерно-геологический паспорт, включающий инженерно-геологическую карту;

• геолого-литологический разрез по оси перехода;

• данные анализов и испытаний грунтов;

• пояснительную записку.