Инженерно геологические условия строительства

На основании задания на курсовой проект в пояснительной записке: указывают район строительства, объект строительства, размеры здания или сооружения; приводят описание несущих конструкций, величины и характера действующих нагрузок; указывают сечения, в которых будут рассчитываться фундаменты.

Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

При оценке инженерно-геологических условий площадки строительства устанавливают пригодность тех или других грунтовых напластований к их использованию в качестве естественного основания фундаментов. При этом, проектом должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях озеленения района застройки или рекультивации сельскохозяйственных угодий.

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки включает в себя:

– построение геологических разрезов по скважинам, наиболее точно характеризующим грунтовые напластования в рассматриваемых сечениях фундаментов;

– качественную характеристику грунтовой толщи и оценку пригодности использования инженерно-геологических слоев в качестве естественного основания.

Состав работ. Инженерно-геологические изыскания

Геологические разрезы строятся на листах миллиметровой бумаги формата А4 в масштабе 1:100 (вертикальный) и 1:200 или 1:500 (горизонтальный). Поверхность природного рельефа (NL) строится по устьям скважин. Абсолютные отметки устья скважин определяются методом интерполяции отметок горизонталей, указанных на плане строительной площадки.

Мощности слоев откладываются по осям скважин, при этом мощность последнего слоя не ограничивается. Уровень грунтовых вод (WL) предполагается горизонтальным (откладывается от отметки устья скважины №1). При планировке площадки следует стремиться к нулевому балансу объемов подсыпки и срезки грунта и созданию уклона поверхности планировки (DL) 0,01 или 0,02. Пример построения геологического разреза приведен на рис. 5.1.

Описание основных физико-механических характеристик (удельный вес минеральных частиц gs, удельный вес грунта g; природная влажность w; влажность на границах пластичности wp и текучести wL), прочностных (угол внутреннего трения j, удельное сцепление c) и деформационных (модуль деформации E) характеристик рекомендуется приводить в табличной форме либо выносить на геологический разрез.

Для оценки строительных свойств каждого слоя (за исключением почвенно-растительного) определяются производные и классификационные характеристики:

– удельный вес сухого грунта

– удельный вес грунта во взвешенном в воде состоянии

где gw – удельный вес воды, принимается равным 10 кН/м 3 ;

для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяются:

Рис. 5.1. Инженерно-геологический разрез по скважинам 1­–2–3

– показатель текучести полностью водонасыщенного грунта

Тип пылевато-глинистого грунта определяется в зависимости от числа пластичности по табл. 11 [10].

Состояние пылевато-глинистых грунтов устанавливается в зависимости от типа грунта и показателя текучести по табл. 13 [10].

Инженерно-геологические изыскания

Состояние песчаных грунтов устанавливается в зависимости от крупности песка, коэффициента пористости и степени влажности по табл. 7, 10 [10].

На основании анализа физико-механических свойств грунтов делается вывод о пригодности каждого слоя грунта к использованию в качестве естественного основания фундаментов проектируемого здания или сооружения. При этом в качестве естественного основания фундаментов не рекомендуется использовать:

– глинистые грунты в текучем и текучепластичном состоянии, а также с коэффициентом пористости e > 1;

– песчаные грунты в рыхлом и водонысыщенном состоянии.

Вариантное проектирование фундаментов под наиболее нагруженную колонну

Расчет и проектирование столбчатого фундамента

Расчет и проектирование свайного фундамента

Литература

1. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. – М.: Транспорт, 1982.

2. ГОСТ 24476-80. Фундаменты железобетонные сборные под колонны каркаса межвидового применения для многоэтажных зданий. Технические условия. – М.: ЦИТП, 1989.

3. ГОСТ 28737-90. Балки фундаментные железобетонные для стен зданий промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1991.

4. ГОСТ 13580-85. Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1994.

5. ГОСТ 13579-78. Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1994.

6. ГОСТ 19804-91 Сваи железобетонные. Технические условия.

7. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1995. – 49 с.

8. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М.: Стройиздат, 1986 – 45 с.

9. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 88 с.

10. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). – М.: Стройиздат, 1986. – 415 с.

11. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. – М.: Стройиздат,1990. – 303 с.

12. Основания и фундаменты: Справочник / Г.И. Швецов, И.В. Носков, А.Д. Слободян, Г.С. Госькова; Под ред.

Г.И. Швецова. – М.: Высш. шк., 1991. – 383 с.

13. Основания, фундаменты и подземные сооружения / М.И. Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, В.И. Крутов и др. / Под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г.

Трофименкова. – М.: Стройиздат, 1985. – 480 с. – (Справочник проектировщика).

14. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – Л.: Стройиздат, 1988. – 417 с.

15. Зоценко М.Л., Коваленко В.І., Хілобок В.Г., Яковлев А.В. Інженерна геологія, механіка грунтів, основи і фундаменти. – К.: Вища школа, 1992. – 400 с.

16. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). – М.: Высш. школа, 1983. – 288 с.

17. Шутенко Л.Н., Гильман А.Д., Лупан Ю.Т. Основания и фундаменты: курсовое и дипломное проектирование. – К.: Вища школа, 1989. – 238 с.

Исходные данные для проектирования

На основании задания на курсовой проект в пояснительной записке: указывают район строительства, объект строительства, размеры здания или сооружения; приводят описание несущих конструкций, величины и характера действующих нагрузок; указывают сечения, в которых будут рассчитываться фундаменты.

Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

При оценке инженерно-геологических условий площадки строительства устанавливают пригодность тех или других грунтовых напластований к их использованию в качестве естественного основания фундаментов. При этом, проектом должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях озеленения района застройки или рекультивации сельскохозяйственных угодий.

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки включает в себя:

– построение геологических разрезов по скважинам, наиболее точно характеризующим грунтовые напластования в рассматриваемых сечениях фундаментов;

– качественную характеристику грунтовой толщи и оценку пригодности использования инженерно-геологических слоев в качестве естественного основания.

Геологические разрезы строятся на листах миллиметровой бумаги формата А4 в масштабе 1:100 (вертикальный) и 1:200 или 1:500 (горизонтальный). Поверхность природного рельефа (NL) строится по устьям скважин. Абсолютные отметки устья скважин определяются методом интерполяции отметок горизонталей, указанных на плане строительной площадки.

Мощности слоев откладываются по осям скважин, при этом мощность последнего слоя не ограничивается. Уровень грунтовых вод (WL) предполагается горизонтальным (откладывается от отметки устья скважины №1). При планировке площадки следует стремиться к нулевому балансу объемов подсыпки и срезки грунта и созданию уклона поверхности планировки (DL) 0,01 или 0,02. Пример построения геологического разреза приведен на рис. 5.1.

Описание основных физико-механических характеристик (удельный вес минеральных частиц gs, удельный вес грунта g; природная влажность w; влажность на границах пластичности wp и текучести wL), прочностных (угол внутреннего трения j, удельное сцепление c) и деформационных (модуль деформации E) характеристик рекомендуется приводить в табличной форме либо выносить на геологический разрез.

Для оценки строительных свойств каждого слоя (за исключением почвенно-растительного) определяются производные и классификационные характеристики:

– удельный вес сухого грунта

– удельный вес грунта во взвешенном в воде состоянии

где gw – удельный вес воды, принимается равным 10 кН/м 3 ;

Источник: infopedia.su

Инженерно-геологические условия

ПРИМЕР ИЗ ПРАКТИКИ

СВЕДЕНИЯ О ТОПОГРАФИЧЕСКИХ, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ, МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ И КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЗЕМЕЛЬНОГО УЧАСТКА, ПРЕДОСТАВЛЕННОГО ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОБЪЕКТА

Площадка строительства располагаются во II-м климатическом районе. Район строительства расположен в зоне с умеренно континентальным климатом, характеризующимся умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой со следующими среднегодовыми показателями: температура — плюс 5,4° С, осадки – 500 ÷ 650 мм (443+201=644 мм), число дней со среднесуточной температурой ниже 0° С – 145, выше 0° С – 220 . Наибольшее количество осадков приходится на весенне-летний период. Средняя температура января – минус -7.8° С (максимум -43,0° С), июля – плюс 18,7° С (максимум +38,0° С). Зима длится 4,5 месяца. Средняя годовая относительная влажность воздуха 79%.

Температура наружного воздуха наиболее холодных суток, обеспеченностью:

Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью:

0,92 – (- 25°С). По СП 131.13330.2012

По весу снегового покрова (СП 20.13330.2011) – район III. Расчетное значение веса снегового покрова на 1 кв.м горизонтальной поверхности в уровне земли So=1,8 кПа (180 кгс/кв.м).

Ветровой район строительства – I. Нормативное значение ветрового давления Wo=0,23 кПа (23 кгс/кв.м).

Нормативная глубина сезонного промерзания, в соответствии с техническим отчетом о результатах инженерно-геологических изысканий 69-16-ИГИ, составляет для:

• суглинков и глин – 110 см;
• супесей и песков мелких и пылеватых – 134 см;
• песков средней крупности, крупных и гравелистых – 144 см;
• крупнообломочных грунтов – 163 см.

Условия эксплуатации здания имеют нормальный температурный и влажностные режимы.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛОЩАДКИ

В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах второй надпойменной террасы р. Яузы. Рельеф участка относительно ровный, характеризуется абсолютными высотными отметками поверхности 143,25 – 144,90 м. Локальных мест понижений рельефа в пределах площадки не отмечено, в связи с чем условия поверхностного стока характеризуются как удовлетворительные. См. инженерно-геологический разрез.

В геологическом отношении с поверхности до глубины 0.3-4.4 м участок перекрыт современными техногенными отложениями (tQIV), представленными насыпными грунтами песчано-глинистого состава, с включением строительного мусора: обломков кирпича, битого стекла, кусков асфальта, редко с запахом нефтепродуктов, слежавшимися, влажными.

Под насыпными грунтами, на глубине 1,0 – 2,8 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 141,50 – 143,26 м, залегают верхнечетвертичные аллювиальные отложения (aIII), представленные разнозернистыми песками. Пески по цвету – желтовато-коричневые, по гранулометрическому составу – средней крупности.

Согласно архивным данным и данным статического зондирования, пески — рыхлые и средней плотности. Пески малой степени водонасыщения и, ниже уровня грунтовых вод, водонасыщенные.

Мощность верхнечетвертичных аллювиальных отложений в пределах площадки составляет 2,3 – 5,6 м.

Под аллювиальными отложениями, на глубине 4,0 – 7,1 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 137,64 – 140,05 м, залегают нижнечетвертичные моренные отложения донского оледенения (gIds), представленные суглинками.

Суглинки буровато-коричневые, мягкопластичной и тугопластичной консистенции, песчанистые, с прослоями песка, с включением до 10% дресвы и щебня.

Мощность моренных отложений донского оледенения в пределах площадки составляет 5,6 — 8,3 м.

Под моренными отложениями донского оледенения, на глубине 11,3 – 14,0 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 129,98 – 132,51 м, залегают нижнечетвертичные флювио-лимногляциальные отложения сетуньско-донского межледниковья (f,lgIst-ds), представленные песками, супесями и суглинками. Преимущественное распространение в толще флювио-лимногляциальных отложений имеют пески. Суглинки и супеси встречены практически повсеместно в виде прослоев и линз, мощностью 0,4 – 4,0 м.

Суглинки серые, песчанистые, тугопластичной консистенции.

Супеси серовато-желтые, пылеватые, пластичной консистенции, с прослоями водонасыщенного песка и суглинка мягкопластичной консистенции.

Пески по цвету – серые, по гранулометрическому составу – пылеватые и мелкие. Согласно архивным данным и данным статического зондирования, пески пылеватые – средней плотности и плотные, пески мелкие – плотные. Пески водонасыщенные.

Общая мощность флювио-лимногляциальных отложений сетуньско-донского межледниковья в пределах площадки составляет 12,2 – 13,9 м.

Под четвертичными отложениями, на глубине 24,1 – 25,5 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках 118,53 – 119,90 м, залегают верхнеюрские отложения оксфордского яруса (J3ox), представленные глинами.

Глины черные, полутвердой консистенции, с обломками фауны, слюдистые.

Мощность верхнеюрских отложений оксфордского яруса составляет 1,0 – 2,3 м.

Под верхнеюрскими отложениями оксфордского яруса, на глубине 26,2 – 27,7 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках 116,67 – 118,06 м, залегают среднеюрские отложения келловейского яруса (J2k), представленные глинами.

Глины темно-серые, в подошве – желтовато-зеленые, с включением щебня известняка, твердой консистенции, слабослюдистые.

Мощность среднеюрских отложений келловейского яруса составляет 4,2 — 7,0 м.

Общая мощность отложений средней и верхней юры в пределах площадки изменяется от 6,3 до 8,2 м.

Под среднеюрскими отложениями, на глубине 31,4 – 33,2 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 111,06 – 112,71 м, вскрыты породы касимовского яруса верхнего отдела каменноугольной системы (С3ks), представленные следующими подсвитами (сверху вниз):

• измайловской (С3izm);
• мещеринской (С3mcs).

Породы измайловской подсвиты (С3izm(C3ks)) залегают в кровле толщи верхнекаменноугольных отложений, на глубине 31,4 – 33,2 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 111,06 – 112,71 м, и представлены доломитами и глинами.

Доломиты – серовато-бежевые и серовато-белые, разрушенные до щебня, дресвы с заполнителем из известковой муки; средней прочности и прочные, с прослоями глины пестроцветной, трещиноватые, кавернозные, обводненные.

Глины пестроцветные красновато-коричневые, твердой консистенции, с прослоями голубовато-серого мергеля.

Общая мощность отложений измайловской подсвиты составляет 7,7 – 9,6 м.

Под отложениями измайловской подсвиты, на глубине 40,7 – 41,6 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 102,77 – 103,80 м, вскрыты породы мещеринской подсвиты (С3mcs(C3ks)), представленные глинами.

Глины пестроцветные, красновато-коричневые, твердой консистенции, с прослоями

Максимальная вскрытая мощность отложений мещеринской подсвиты в пределах

площадки при настоящих изысканиях составила 8,9 м.

СВОЙСТВА ГРУНТОВ

Нормативные и расчетные характеристики физических, прочностных и деформационных свойство грунтов были представлены в отчете об инженерно-геологических условиях площадки и были вычислены в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-2012. Частные значения основных показателей физико-механических свойств грунтов приведены в ведомости лабораторных исследований грунтов.

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ УЧАСТКА

Гидрогеологические условия участка характеризуются наличием аллювиального, моренного, надъюрского и двух верхнекаменноугольных – измайловского и перхуровского — водоносных горизонтов.

Грунтовые воды аллювиального водоносного горизонта вскрыты на глубине 3,8 – 5,8 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 138,78 – 140,19 м. Воды безнапорные. По данным химического анализа вода смешанного типа, преимущественно гидрокарбонатная магниево-кальциевая, жесткая и очень жесткая (жесткость карбонатная), пресная, с минерализацией 0,60 – 0,86 г/л. Согласно СП 28.13330.2012, вода по отношению к бетону марки W4 по водопроницаемости и к железобетонным конструкциям при смачивании не обладает агрессивными свойствами, к металлическим конструкциям при свободном доступе кислорода — среднеагрессивная.

Прогнозируемый максимальный уровень водоносного горизонта ожидается на отметке ~ 141,69 м.

Подземные воды второго от поверхности — моренного водоносного горизонта вскрыты на глубине 9,9 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 134,87м. Горизонт является безнапорным.

По данным химического анализа вода сульфатно-гидрокарбонатная натриево-кальциевая, умеренно жесткая (жесткость карбонатная), весьма пресная, с минерализацией 0,38 г/л.

Согласно СП 28.13330.2012, вода по отношению к бетону марки W4 по водопроницаемости и к железобетонным конструкциям при смачивании не обладает агрессивными свойствами, к металлическим конструкциям при свободном доступе кислорода – среднеагрессивная.

Подземные воды третьего от поверхности – надъюрского водоносного комплекса вскрыты в

ходе настоящих изысканий всеми скважинами на глубине 11,3 – 12,9 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 131,46 – 132,51 м. Горизонт является напорным. Уровень установления подземных вод — 134,46 – 136,60 м. Величина напора составляет 2,6 – 4,7 м.

По данным химического анализа вода смешанного типа, умеренно жесткая (жесткость карбонатная), весьма пресная, с минерализацией 0,34 – 0,37 г/л. Согласно СП 28.13330.2012, вода по отношению к бетону марки W4 по водопроницаемости и к железобетонным конструкциям при смачивании не обладает агрессивными свойствами, к металлическим конструкциям при свободном доступе кислорода — среднеагрессивная.

Подземные воды четвертого от поверхности – измайловского водоносного горизонта вскрыты в ходе настоящих изысканий всеми скважинами на глубине 31,4 – 33,2 м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 111,06 – 112,71 м. Горизонт является напорным. Уровень установления подземных вод — 133,06 — 135,27 м. Величина напора составляет 20,9 – 22,9 м.

По данным химического анализа вода смешанного типа, мягкая и умеренно жесткая (жесткость карбонатная), весьма пресная, с минерализацией 0,21 – 0,35 г/л. Согласно СП 28.13330.2012, вода по отношению к бетону марки W4 по водопроницаемости и к железобетонным конструкциям при смачивании не обладает агрессивными свойствами, к металлическим конструкциям при свободном доступе кислорода — среднеагрессивная.

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРУНТЫ

В ходе инженерно-геологических работ на площадке будущего строительства были встречены специфические грунты (п. 6.7.2.7 СП 47.13330.2012, п.6.6 СП 22.13330.2011 – современные насыпные грунты (tIV)(ИГЭ №1) и верхнечетвертичные аллювиальные рыхлые пески (ИГЭ №2а).

В геологическом отношении с поверхности до глубины 1.0-2.8 м участок повсеместно перекрыт современными техногенными отложениями (tIV), представленными насыпными грунтами.

Насыпной грунт песчано-глинистого состава, с включением строительного мусора (обломков кирпича, асфальта, битого стекла), слежавшийся, влажный.

В соответствии с п.6.6.3 СП 22.13330.2011, насыпные грунты (ИГЭ №1) состоят из минералов природного происхождения, первоначальная структура которых изменена в результате разработки и вторичной укладки.

К специфическим особенностям насыпных грунтов относятся:

• высокая пористость;
• малая прочность и большая сжимаемость с длительной консолидацией при уплотнении;
• существенное изменение деформационных и прочностных свойств при нарушении их естественного сложения, а также под воздействием динамических и статических нагрузок;
• анизотропия прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик;
• повышенная агрессивность к бетонам и коррозионная агрессивность к металлическим конструкциям.

В районе инженерно-геологических выработок №№2,3 и 10, глубине 1.2-4.0м от уровня дневной поверхности, на абсолютных высотных отметках порядка 140.19 – 143.09 м, вскрыты аллювиальные рыхлые пески (ИГЭ №2а), залегающие в виде линз и прослоев, мощностью 1.4-3.8м.

Пески по цвету – желтовато-коричневые, по гранулометрическому составу – средней крупности. Согласно данным статистического зондирования, пески – рыхлые. Пески средней степени водонасыщения и, ниже уровня грунтовых вод, водонасыщенные.

К специфическим особенностям рыхлых песков относятся:

• высокая пористость;
• малая несущая способность;
• большая изменчивость деформационных и прочностных свойств в массиве грунта;
• неравномерные осадки при уплотнении.

КАРСТОВО-СУФФОЗИОННАЯ ОПАСНОСТЬ УЧАСТКА

На площадке строительства были проведены сейсморазведочные работы методами активной и пассивной сейсморазведки. В ходе проведения полевых работ было выполнено 16 точек измерения микросейсм.

В результате обработки и интерпретации сейсмических данных были построены глубинные разрезы по сейсмическим профилям, а также определены скоростные параметры грунтов, слагающих разрез на участке работ.

В соответствии с таблицей видно, что резонансные частоты колебаний близки к собственным частотам колебаний большинства зданий и сооружений.

В результате проведения микросейсмического зондирования были получены спектральные характеристики грунтового массива и построены схемы частоты колебаний и распределения амплитуды резонанса. Средние значения скорости поперечны волн составили порядка 400 м/с. Резонансные частоты колебаний близки к собственным частотам колебаний зданий и сооружений.

Источник: kb-sp.ru

Инженерно-геологические условия

В процессе инженерно-геологических исследований собирают сведения о физико-географической обстановке, климате, растительности, животном мире, об опыте строительства и эксплуатации сооружений, экономике и т. д. Эти данные о свойствах сред, внешних по отношению к геологической (атмосферы, поверхностной гидросферы, биосферы искусственной среды), являются результатами исследований других наук. Инженерам-геологам они необходимы для оценки набора, характера и интенсивности взаимодействий других сред — систем с изучаемой литосистемой.

Кроме того, они нередко используются для оценки свойств геологической среды (например, метод ландшафтных индикаторов при проведении среднемасштабной инженерно-геологической съемки). Взаимодействия геологической среды с другими средами проявляются в форме экзогенных геологических процессов.

Для изучения процессов нужно знать, где, как, с какой интенсивностью и какие входы литосистемы взаимодействуют с элементами других систем. Знание набора взаимодействий, интенсивности и вклада каждого взаимодействия, характера и скорости изменения отношений, свойств и структуры геологической среды, обусловленных взаимодействиями с другими средами, дает надежную основу для понимания экзогенных геологических процессов и их количественного прогноза. Данные о свойствах других сред используются также для решения ряда вопросов, возникающих при планировании и проектировании сооружений (например, обоснование возможности и целесообразности строительства сооружений на данной территории с учетом экологического, экономического и других критериев эффективности). В процессе геологических работ (или исследований) изучают инженерно-геологические условия некоторой территории.

Инженерно-геологические условия определяют как совокупность геологической обстановки, имеющей значение для проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений. В число компонентов инженерно-геологических условий он включает: характер пород, условия их залегания и распространения в земной коре, гидрогеологические условия, влияющие на состояние и устойчивость пород, современные геологические процессы, как природные, так и вызванные инженерной или вообще хозяйственной деятельностью человека, влияющие на выбор места для строительства, конструкцию сооружения и методы производства строительных работ.

Компоненты инженерно-геологических условий

Инженерно-геологические условия это комплекс сведений о свойствах некоторого объема литосферы и протекающих в ней процессах, учитываемых при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружения. Очень важным представляется высказывание о том, что инженерно-геологические условия нужно рассматривать в целом, как взаимосвязанную систему компонентов геологической обстановки. Обсудим понятие «инженерно-геологические условия» с позиции системного анализа. Для этого рассмотрим, какие данные о геологической среде включаются в комплекс сведений, понимаемых в совокупности как инженерно-геологические условия.

Сведения можно группировать так, как это сделано в табл. 3.1.

Характер сведений	Данные о структурах, свойствах и процессах функционирования литосистем
О пространственных отношениях компонентов литосферы, выделенных по различным признакам, о структурах лито- системы	Расположение в пространстве геологических тел; геологическое строение и условия залегания горных пород (геологическая структура литосистемы); тектоническое строение и трещиноватость (тектоническая структура литосистемы, определяемая отношением тектонических элементов или элементов, выделенных с учетом трещиноватости горных пород); геоморфологическая структура (строение) литосистемы, определяемая отношением геоморфологических элементов; гидрогеологическая структура (строение) литосистемы, определяемая отношением элементов, выделенных по гидрогеологическим признакам
О свойствах лито- системы в целом и свойствах ее компонентов	Минеральный и гранулометрический состав горных пород, степень литификации, характер структурных связей разного уровня, в том числе эффективных, фазовый состав и состояние грунтов, свойства грунтов и горных пород; химический состав, температура и состояние подземных вод
Об изменении состояния литосистемы, о геологических процессах	Геологические, преимущественно экзогенные, в том числе инженерно-геологические, процессы

Нетрудно заметить, что эти сведения характеризуют структуру, свойства и движение литосистемы (геологический процесс ее эволюции), а точнее, те их аспекты, которые являются существенными с точки зрения их инженерно-геологической оценки.

Компонентами литосистемы, ее подсистемами могут быть:

• геологические тела, выделенные по вещественному признаку, в том числе имеющие таксономическую определенность;
• блоки пород, разграниченные тектоническими нарушениями или трещинами;
• водоносные горизонты и относительные водоупоры;
• геоморфологические элементы.

Пространственные отношения этих компонентов составляют структуры исследуемой литосистемы. Геологическое строение и условия залегания горных пород характеризуют геологическую структуру. Тектоническое строение и трещиноватость горных пород нередко являются главными признаками, учитываемыми при выделении элементов системы.

Они определяют взаимное расположение и отношение твердой и жидкой фаз (пространственный аспект структуры литосистемы) и важнейшие свойства системы (движение подземных вод, водопроницаемость, сжимаемость и прочность). Гидрогеологические условия определяются не только свойствами подземных вод, но и отношениями твердой, жидкой и газообразной фаз геологической среды. Характер дискретности твердой фазы (горных пород) предопределяет тип подземных вод (поровые, трещинные, карстово-трещинные воды) и их динамику. По-видимому, как и для твердого минерального вещества, можно говорить о гидрогеологическом строении (гидрогеологической структуре) литосистемы, под которым понимаются пространственное расположение и отношения водовмещающих пород и водоупоров.

Для инженерной геологии важнейшее значение имеет гидрогеологическое строение верхней части геологической среды, включающей первый от поверхности водоносный горизонт и приповерхностные слои горных пород, обводняемые в результате строительства. В процессе инженерно-геологических исследований помимо гидрогеологического строения изучают и гидродинамические свойства литосферы: направление и скорость движения подземных вод, области питания, транзита и разгрузки, связи водоносных горизонтов. Кроме того, изучают состав, состояние и свойства подземных вод и их взаимодействия с горными породами и сооружениями.

Геоморфологические условия при инженерно-геологических исследованиях изучают тогда, когда литосистема имеет поверхность раздела с атмосферой или поверхностной гидросферой. Геоморфологический облик поверхности литосистемы формируется в результате ее взаимодействия с внешними средами, атмосферой, космосом, поверхностной гидросферой, биосферой, искусственной средой, глубинными геооболочками.

Характер взаимодействий обусловлен: эндогенными процессами, определяющими направленность процессов аккумуляции (отрицательные тектонические движения), выветривания и денудации (положительные движения земной коры); свойствами приповерхностной части литосферы; свойствами внешних сред, которые обычно обозначают собирательным термином «физико-географическая обстановка». Таким образом, геоморфологический облик поверхности литосистемы (геоморфологическое строение) обусловлен свойствами геологической среды (прежде всего свойствами горных пород), а также геологическими, главным образом экзогенными, и инженерно-геологическими процессами.

Эти процессы характеризуют развитие геологической среды, изменение состояний литосистемы. Важность и необходимость изучения процессов в ходе инженерно-геологических работ очевидна. Следует лишь заметить, что любой процесс можно изучить во время режимных исследований. При разовых (сингулярных) исследованиях получают информацию о состоянии системы на момент исследований — данные о проявлении процесса.

Таким образом, понятие «инженерно-геологические условия» включает три группы сведений, характеризующих структуру, свойства (отдельных фаз, компонентов и свойств литосистемы в целом) и функционирование литосистемы.

Инженерно-геологические условия — такие свойства геологической среды и такие происходящие в ней процессы, которые оказывают влияние на принятие тех или иных решений, определяющих размещение сооружений, выбор их типов и конструкций, способов строительства (методов ведения горных работ), методов эксплуатации, способов оптимального управления геологической средой.

Инженерно-геологическая оценка

Инженерно-геологическую оценку некоторой территории, а точнее, некоторой области литосферы внутри границ этой территории производят на всех этапах инженерно-геологических исследований. Оценку дают при составлении проекта инженерно-геологических исследований, во время проведения полевых работ, в процессе камеральной обработки полученной инженерно-геологической информации и составления, отчетных инженерно-геологических документов. Для оценки инженерно-геологических условий осуществления хозяйственной деятельности используют информацию о структуре и свойствах геологической среды и процессах ее движения, об экзогенных геологических, в том числе инженерно-геологических, процессах.

Источник: www.drillings.ru