Инженерно геологические условия участка строительства

Инженерам-конструкторам иногда приходится выполнять работу по разработке схемы расположения скважин на объекты капитального строительства. Здесь представлена необходимая информация.

СП 11-105-97

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

8.4. Расстояния между горными выработками следует устанавливать с учетом ранее пройденных выработок в зависимости от сложности инженерно-геологических условий (приложение Б) и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений (ГОСТ 27751-88) в соответствии с табл. 8.1.

Категория сложности инженерно-геологических условий	Расстояние между горными выработками для здании и сооружений I и II уровней ответственности, м
I	II
I	75-50	100-75
II	40-30	50-40
III	25-20	30-25

Значение инженерно-геологических изысканий в экономике строительства. Ответы экспертов

Примечание — Большие значения расстояний следует применять для зданий и сооружений малочувствительных к неравномерным осадкам, меньшие — для чувствительных к неравномерным осадкам, с учетом регионального опыта и требований проектирования.

При наличии в основании зданий и сооружений грунтов, характеризующихся неоднородным составом и состоянием, изменчивой мощностью, проявлением опасных геологических процессов и т.п., расстояния между выработками допускается принимать менее 20 м, а также проходить их под отдельные опоры фундаментов при соответствующем обосновании в программе изысканий.

Общее количество горных выработок в пределах контура каждого здания и сооружения II уровня ответственности должно быть, как правило, не менее трех, включая выработки, пройденные ранее, а для зданий и сооружений I уровня ответственности — не менее 4—5 (в зависимости от их вида).

8.5. Глубины горных выработок при изысканиях для зданий и сооружений, проектируемых на естественном основании, следует назначать в зависимости от величины сферы взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой и, прежде всего, величины сжимаемой толщи с заглублением ниже нее на 1-2 м.

При отсутствии данных о сжимаемой толще грунтов оснований фундаментов глубину горных выработок следует устанавливать в зависимости от типов фундаментов и нагрузок на них (этажности) по табл. 8.2.

Для массивов скальных грунтов с тектоническими нарушениями глубина горных выработок устанавливается программой изысканий.

Здание на ленточных фундаментах		Здание на отдельных опорах
Нагрузка на фундамент, кН/м (этажность)	Глубина горной выработки от подошвы фундамента, м	Нагрузка на опору, кН	Глубина горной выработки от подошвы фундамента, м
До 100 (1)	4-6	До 500	4-6
200 (2-3)	6-8	5-7
500 (4-6)	9-12	2500	7-9
700 (7-10)	12-15	5000	9-13
1000 (11-16)	15-20	10000	11-15
2000 (более 16)	20-23	15000	12-19
50000	18-26

Примечания

1 Меньшие значения глубин горных выработок принимаются при отсутствии подземных вод в сжимаемой толще грунтов основания, а большие — при их наличии.

2 Если в пределах глубин, указанных в таблице, залегают скальные грунты, то горные выработки необходимо проходить на 1-2 м ниже кровли слабовыветрелых грунтов или подошвы фундамента при его заложении на скальный грунт, но не более приведенных в таблице глубин.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

КАТЕГОРИИ СЛОЖНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Факторы	I (простая)	II (средней сложности)	III (сложная)
Геоморфологические условия	Площадка (участок) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, нерасчлененная	Площадка (участок) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная	Площадка (участок) в пределах нескольких геоморфологических элементов разнога генезиса. Поверхность сильно расчлененная
Геологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой	Не более двух различных по литологии слоев, залегающих горизонтально или слабо наклонно (уклон не более 0,1). Мощность выдержана по простиранию. Незначительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов, закономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем нескальных грунтов	Не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется закономерно. Существенное изменение характеристик свойств грунтов в плане или по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами	Более четырех различных по литологии слоев. Мощность резко изменяется. Линзовидное залегание слоев. Значительная степень неоднородности по показателям свойств грунтов, изменяющихся в плане или по глубине. Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты нескальными грунтами. Имеются разломы разного порядка
Гидрогеологические в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой	Подземные воды отсутствуют или имеется один выдержанный горизонт подземных вод с однородным химическим составом	Два и более выдержанных горизонтов подземных вод, местами с неоднородным химическим составом или обладающих напором и содержащих загрязнение	Горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и мощности, с неоднородным химическим составом или разнообразным загрязнением. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород. Напоры подземных вод и их гидравлическая связь изменяются по простиранию
Геологические и инженерно-геологические процессы, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение и (или) не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов	Имеют широкое распространение и (или) оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов
Специфические грунты в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение и (или) не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов	Имеют широкое распространение и (или) оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов
Техногенные воздействия и изменения освоенных территорий	Незначительные и могут не учитываться при инженерно-геологических изысканиях и проектировании	Не оказывают существенного влияния на выбор проектных решений и проведение инженерно-геологических изысканий	Оказывают существенное влияние на выбор проектных решений и осложняют производство инженерно-геологических изысканий в части увеличения их состава и объемов работ

Примечание — Категории сложности инженерно-геологических условии следует устанавливать по совокупности факторов, указанных в настоящем приложении. Если какой-либо отдельный фактор относится к более высокой категории сложности и является определяющим при принятии основных проектных решений, то категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по этому фактору. В этом случае должны быть увеличены объемы или дополнительно предусмотрены только те виды работ, которые необходимы для обеспечения выяснения влияния на проектируемые здания и сооружения именно данного фактора.

Согласно ГОСТ 27751-88 (Устарел. Новый ГОСТ 27751-2014)

5.1 УЧЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

5.1. Для учета ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их отказов, устанавливаются три уровня:

Уровень ответственности I следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000 м 3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения).

Уровень ответственности II следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).

Уровень ответственности III следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения).

5.2. При расчете несущих конструкций и оснований следует учитывать коэффициент надежности по ответственности gn, принимаемый равным: для уровня I — более 0,95, но не более 1,2; для уровня II — 0,95, для уровня III — менее 0,95, но не менее 0,8.

На коэффициент надежности по ответственности следует умножать нагрузочный эффект (внутренние силы и перемещения конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями).

Примечание. Настоящий пункт не распространяется на здания и сооружения, учет ответственности которых установлен в соответствующих нормативных документах.

5.3. Уровни ответственности зданий и сооружений следует учитывать также при определении требований к долговечности зданий и сооружений, номенклатуры и объема инженерных изысканий для строительства, установлении правил приемки, испытаний, эксплуатации и технической диагностики строительных объектов.

5.4. Отнесение объекта к конкретному уровню ответственности и выбор значения коэффициента gn производится генеральным проектировщиком по согласованию с заказчиком.

Источник: saitinpro.ru

Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания для строительства включают буровые работы, отбор образцов грунта, полевые и лабораторные испытания, камеральную обработку. Организация и проведение данных исследований является ключевым и обязательным условием, необходимым при создании проектов зданий и сооружений второго и первого уровня ответственности и площадью более 1500 квадратных метров.

Изыскательские работы также выполняются многими частными застройщиками перед проектированием и возведением коттеджей, загородных домов и таунхаусов.

Инженерно-геологические изыскания — что это?

Инженерно-геологические изыскания – это исследования , ориентированные на определение геологических и гидрогеологических условий на участке, предназначенном для будущего строительства частного дома, объекта хозяйственной деятельности, линейных магистралей, коммуникационных сетей и любых других капитальных сооружений.

Во время выполнения работ ведется полевая документация, заполняется буровой журнал, производится послойное описание грунтов, фиксируется уровень вод, а также отбираются образцы для лабораторных испытаний.

На качество инженерно-геологических изысканий время года не оказывает никакого влияния, т.к. физико-механические свойства грунтов определяются лабораторными методами.

Наши услуги

• проведение геологических изысканий на профессиональном уровне;
• выполнение всех видов инженерных работ (геологические, геодезические, гидрометеорологические, геофизические и инженерно-экологические изыскания) в Москве и смежных областях;
• работу как с частными застройщиками, так и с организациями;
• качественную и недорогую реализацию испытаний для определения геологии участка под строительство фундамента частного дома или коттеджа.

— Имеем высокий рейтинг по данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС-

Стоимость инженерно-геологических изысканий зависит от объема работ, но в любом случае наши условия являются предельно выгодными. Получить консультацию, уточнить цену, заказать геологию или геодезию участка можно по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.

От чего зависит цена исследований?

Стоимость инженерно-геологических изысканий рассчитывается на основании предоставленного Заказчиком Технического задания. В редких случаях может потребоваться выезд специалиста на объект для составления точной сметы с учетом назначения исследований и индивидуальных параметров участка:

• размера;
• этажности планируемого строения;
• степени изученности местности;
• транспортной доступности;
• стадии проектирования.

Также в расчет берутся условия проведения, время года и сроки (насколько оперативно нужны результаты).

Последствия пренебрежения инженерно-геологическими изысканиями

Существует ошибочное мнение, что можно построить дом без проведения геологии участка. Частные застройщики пытаются сэкономить на данной услуге, но только геологические исследования местности помогут принять решение о возможности возведения объекта, позволят точно определить тип фундамента и глубину его заложения, рассчитать объем земляных работ. Фотография ниже наглядно показывает необходимость определения грунтовых условий.

Какие последствия могут могут проявиться без выполнения инженерно-геологических изысканий?

Если характеристики почвы не будут определены в лаборатории — то проседание и деформация фундамента во время эксплуатации строения может привести к появлению трещин в фундаменте и стенах, перекосу окон и дверей, подтоплению погреба или подвала, что потребует ремонта здания, либо вызовет его полное разрушение.

Если не будет проведен расчет максимальной нагрузки на фундамент и максимально выдерживаемое давление грунта без деформации — то возможна общая осадка конструкции, отклонение от вертикали и появления эффекта Пизанской башни.

Если не будет определен прогнозируемый уровень залегания грунтовых вод — то вскоре в здание может проникнуть сырость, которая значительно ускорит процесс разрушения материалов, приведет к появлению плесени, что опасно для здоровья и жизни человека.

Качественно проведенные инженерно-геологические изысканий обеспечат надежность, функциональность, устойчивость, безопасность и долговечность зданий, сооружений, линейных объектов, что вполне окупит затраты на изыскания.

Сроки проведения изысканий

Скорость выполнения инженерно-геологических изысканий зависит от объема работ. На сроки проведения напрямую влияют:

• количество скважин и их глубина;
• необходимость проведения полевых испытаний грунта статическим и динамическим зондированием, штампом;
• объем лабораторных исследований.

Также необходимо учитывать назначение проектируемого объекта. Для строительства промышленных комплексов требуется выполнение дополнительных исследований, в частности, инженерно-экологических изысканий. Кроме того, Технический отчет для такого рода сооружений проходит экспертизу, что увеличивает срок подготовки материалов.

Получение физических характеристик лабораторными методами.

Послойное описание грунтов.

Определение уровня залегания грунтовых вод.

В дополнение к минимальному объему работ:

высокая точность измерений;

получение механических характеристик грунтов лабораторными методами.

В дополнение к рекомендуемому объему работ:

максимальная точность данных;

изыскания как для многоквартирного жилого дома;

максимально достоверные характеристики грунтов;

корреляция данных, полученных лабораторными и полевыми методами.

От 28 000 до 32 000 рублей.

От 36 000 до 42 000 рублей.

В среднем, для коттеджного строительства срок выполнения геологических изыскания от момента выезда на объект до выдачи отчета не превышает 10 календарных дней. Для промышленных объектов он может составлять до 25 календарных дней.

Результат и отчет о проведении изысканий

Итоговый отчет о проведении инженерно-геологических изысканий подготавливается в строгом соответствии с действующими нормативными документами и содержит данные об объекте проектирования, особенностях рельефа местности, результатах и объемах выполненных испытаний и исследований.

В состав документа входит:

• завернные печатью титульный лист с указанием адреса исследуемого участка, данных компании-исполнителя;
• пояснительная записка с обоснованием объемов работ, использованных методик, полученных данных, выводами и рекомендациями;
• графические материалы в виде топографического плана участка, разрезов, таблиц, диаграмм.

Технический отчет предоставляется в контролирующие федеральные и местные органы и используется для проектирования намеченного сооружения.

Отчет по инженерно-геологическим изысканиям

Цель проведения инженерно-геологических изысканий на участке

Основная цель заключается в получении всех необходимых данных для полного обоснования возможности проектирования и возведения какого-либо объекта на выбранной площадке. Инженерно-геологические (изыскательские) работы включают в себя следующие этапы:

• Анализ материалов ранних геологических исследований, если такие проводились;
• Исследование и изучение рельефа местности;
• Проведение буровых работ и взятие проб и образцов грунта и воды;
• Комплексная оценка взятых проб, испытания проб в лаборатории, определение химических, физических и механических свойств;
• Инженерно-гидрогеологические изыскания, исследование характера грунтовых вод;
• Оценка возможности возникновения неблагоприятных и опасных природных явлений: оползней, обвалов, сейсмической активности и т.д., составление прогнозов;
• Подготовка документации и прохождение экспертизы.

Первостепенной задачей инженерно-геологических изысканий является определение свойств грунта для выбора конфигурации фундамента – основы будущего строения. В зависимости от прочностных показателей грунтового основания, его коррозионной активности, глубины промерзания, а также от характера подземных вод и их химического состава определяется тип и глубина фундамента, необходимость дополнительных мероприятий по защите и укреплению. Кроме того, геологические изыскания требуются:

• для выбора материалов;
• для подбора вида гидроизоляции;
• для проектирования дренажных и ливневых систем.

Комплексные геологические изыскания для линейных сооружений – вид исследований, отличающийся повышенной сложностью из-за значительной протяжности конструкций. Работы сосредоточены не на конкретном участке, а вдоль трассы пролегания будущего строения.

Исследования необходимы для изучения геологических, гидрогеологических, климатических условий на магистрали, в частности, определение несущих свойств грунта, степени коррозионной агрессивности к металлу и бетонным конструкциям.

Кому необходимы?

В обязательном порядке инженерно-геологические изыскания проводятся в случае проектирования общественных зданий, многоквартирных домов, хозяйственных объектов, линейных трасс. Технический отчет служит основой для проектирования и прилагается к пакету документации, направляемой в контролирующие органы для получения разрешения на возведение.

Изучение геологических условий – норма и для владельцев земельных участков под строительство дома, коттеджа. В частности, важны данные об опасных геологических процессах, скрытых от невооруженного глаза: оползни, карсты, поднятие уровня подземных вод. Кроме того, верхние слои грунтов в большей части представляют собой покровные суглинистые отложения, которые обладают неоднородными показателями осадки, что приводит к деформациям и разрушению строений.

Этапы проведения

Инженерно-геологические изыскания включают в себя несколько этапов, выполнение которых прописано нормативами СНиП. В состав работ входят:

Источник: geocompani.ru

Инженерно геологические условия участка строительства

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ. ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ

При инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства определяют следующие факторы. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ. ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ

При инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства определяют следующие факторы, имеющие первостепенную важность при проектировании оснований фундаментов:
— геоморфологические условия, инженерно-геологическое строение участка, физико-геологические процессы, влияющие на возведение и эксплуатацию сооружения;
— физико-механические свойства грунтов;
— инженерно-геологические элементы, слагающие сжимаемую толщу грунтов;
— характер подземных вод и прогноз изменения их уровня при эксплуатации сооружения.

В ходе изысканий используют горно-буровые, геофизические, опытные полевые, лабораторные и гидрогеологические методы исследований. Горно-буровые работы включают проходку скважин различного диаметра, отрывку шурфов и другие виды горных выработок и используются во всех случаях. Геофизические методы (Приложение 15) (электрические, сейсмические, каротажные исследования) применяются, как правило, в сложных инженерно-геологических условиях. С помощью опытных полевых и лабораторных методов определяют физико-механические характеристики грунтов. При гидрогеологических исследованиях осуществляют наблюдение за подземными водами, оценивают их агрессивность, определяют коэффициент фильтрации, прогнозируют изменение уровня подземных вод.

Объём и сочетание методов изысканий определяют, учитывая как особенности здания (сооружения), так и инженерно-геологические условия на площадке строительства. К особенностям здания относят уровень его ответственности, функциональное назначение, конструктивные решения, определяющие чувствительность верхнего строения к неравномерным деформациям, тип предполагаемых фундаментов. Объём инженерных изысканий зависит от уровня ответственности здания по ГОСТ 27751-88, чувствительности его конструкций к осадкам, сложности инженерно-геологических условий участка строительства по СП 11.105-97. По этим факторам определяют геотехническую категорию сложности: 1 (простая), 2 (средней сложности), 3 (сложная).

Геотехническая категория объекта 1 включает сооружения пониженного (III) уровня ответственности в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях, когда отсутствуют структурно-неустойчивые грунты и опасные геологические процессы.

Геотехническая категория объекта 2 включает сооружения повышенного (I) и нормального (II) уровней ответственности в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях.

Геотехническая категория объекта 3 включает, как правило, сооружения повышенного (I) и нормального (II) уровней ответственности в сложных инженерно-геологических условиях, а также устройство котлованов подземных и заглублённых сооружений в условиях плотной городской застройки.

В зависимости от геоморфологических, геологических, гидрогеологических факторов и наличия геологических процессов, специфических грунтов и техногенных воздействий, различают три категории сложности инженерно-геологических условий:
Площадка первой (простой) категории располагается в пределах одного геоморфологического элемента; поверхность участка горизонтальная, не расчленённая; грунтовые пласты залегают горизонтально или слабо наклонно (уклон менее 0,1), толщина их выдержана по простиранию; подземные воды отсутствуют или имеется выдержанный горизонт с однородным химическим составом.
Строительная площадка второй (средней) категории сложности включает несколько геоморфологических элементов одного генезиса; поверхность наклонная, слабо расчленённая; в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой располагается не более четырёх различных по литологии слоёв, залегающих наклонно (уклон более 0,1) или с выклиниванием, мощность слоёв изменяется по простиранию закономерно; подземные воды имеют два или более выдержанных горизонтов с неоднородным химическим составом или обладающих напором.
Площадки третьей (сложной) категории характеризуются сложными инженерно-геологическими условиями: наличием нескольких геоморфологических элементов разного генезиса; поверхность сильно расчленённая; в пределах сжимаемой толщи располагается свыше четырёх различных по литологии слоёв, мощность которых резко изменяется по простиранию, возможно линзовидное залегание слоёв; горизонты подземных вод невыдержанны по простиранию и по мощности, имеют неоднородный химический состав, местами возможно сложное чередование водоносных и водоупорных пород, напоры подземных вод изменяются по простиранию. Кроме того, к площадкам третьей категории сложности относят также строительные площадки в условиях залегания структурно-неустойчивых грунтов (просадочных, набухающих).

Большое влияние на оценку категории сложности инженерно-геологических условий оказывает наличие и масштабы распространения на строительной площадке геологических и инженерно-геологических процессов, а также техногенных воздействий, и степень изменения освоенных территорий.

Для объектов геотехнической категории 1 характеристики грунтов могут быть назначены по материалам изысканий прошлых лет, таблицам СНиП 2.02.01, результатам зондирования в соответствии с таблицами СП 11-105-97 и МГСН 2.07-01.

Для объектов геотехнических категорий 2 и 3 характеристики грунтов должны устанавливаться на основе непосредственных испытаний грунтов в полевых и лабораторных условиях:
— испытания штампом, прессиометром, зондированием – в полевых условиях;
— испытания на одноплоскостной срез, трехосное сжатие, одноосное сжатие (для полускальных и скальных грунтов), компрессию и фильтрацию, определение состава грунтов и воды – в лабораторных условиях.

В результате статистической обработки частных значений характеристик грунтов по ГОСТ 20522-96 должны быть вычислены их нормативные и расчетные значения. Прочностные характеристики песков и глинистых грунтов допускается принимать при соответствующем обосновании по таблицам СНиП 2.02.01-83.

Для объектов геотехнической категории 3 дополнительно к выше изложенным требованиям должны быть определены состав и свойства специфических грунтов и проведены все необходимые исследования, связанные с развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов. Должны выполняться опытно-фильтрационные работы, стационарные наблюдения и другие специальные работы и исследования. Показать больше

Источник: sdo-regional.ru

методичка по геологии. Учебное пособие инженерная геология Лабораторные и практические занятия для студентов очного и заочного форм обучения всех специальностей строительных вузов

I. Анализ инженерно-геологических условий территории, оценка перспективности её застройки.
1. Построение (составление) инженерно-геологического разреза по данным бурения скважин (задания по вариантам приведены в приложении 4, указания по построению разреза — см. раздел 5). Условные обозначения грунтов приведены в приложении 7.

2. Анализ инженерно-геологических условий участка по следующему плану:

2.1. Геоморфология (основные рельефообразующие факторы, устойчивость рельефа во времени и т.д.);

2.2. Геологическое строение. Здесь приводится литолого-стратиграфическая и инженерно-геологическая характеристики пород, характер и условия их залегания (отметить согласное или несогласное залегание пород, наличие или отсутствие складчатых или разрывных дислокаций, их приуроченность к определенным породам). Особое внимание уделяют описанию грунтов со специфическими свойствами (просадочные, плывуны, заторфованные и т.д.);

2.3. Гидрогеологические условия. Дается гидрогеологическая характеристика площадки. Описываются подземных вод, условия их залегания, питание, водообильность горизонтов, приуроченность к определенным стратиграфическим и петрографическим горизонтам, гидравлические особенности, приводятся данные о режиме, минерализации и солевом составе. Здесь необходимо давать оценку влияния каждого водоносного горизонта, зоны на устойчивость местности, на развитие геологических процессов, а также возможности их использования в качестве временных или постоянных источников водоснабжения.

2.4. Природные геологические явления и инженерно-геологические процессы. Детально описываются явления и процессы (оползни, карст, суффозия, просадки, заболачивание и т.д), которые могут оказать негативное влияние на устойчивость сооружений в процессе их строительства и эксплуатации. Указываются меры борьбы с ними.

3. Выводы по условиям строительства на данном участке:

— определяется категория сложности инженерно-геологических условий строительства (приложение 3);

4. Получив представление об особенностях инженерно-геологических условий территории необходимо:

а) выявить наиболее перспективный участок расположения объекта строительства (задание по вариантам приведены в приложении 5), условно показать проектируемое здание на разрезе;

б) определить объем дополнительных инженерно-геологических изысканий с целью получения недостающих исходных данных для проектирования (указания по выполнению — см. занятие 10):

— необходимое количество скважин и шурфов;

— глубину выработок (категорию сложности инженерно-геологических условий см. в п.3, глубину заложения подошвы фундаментов принять ниже отметки поверхности земли на 6м);

— показать план расположения дополнительных скважин и шурфов относительно будущего сооружения.

5. Раздел УИРС (учебно-исследовательская работа студента) на тему «Прогнозирование изменения геологической среды в связи с застройкой участка строительства и рекомендуемые виды защитных мероприятий от негативного антропогенного воздействия».
II. Построение карты гидроизогипс.
Построение карты гидроизогипс по данным замеров уровня грунтовых вод в 16 скважинах, заложенных в водоносном горизонте в виде квадратной сетки. Расстояние между скважинами 40 метров, масштаб 1:1000 (задания по вариантам приведены в приложении 6, указания по построению карты гидроизогипс — см. занятие 9).

По карте гидроизогипс необходимо определить:

а) направление движения грунтовых вод (дать стрелками);

б) значение напорного градиента на любом участке (квадрате);

в) скорость фильтрации воды в том же квадрате;

г) максимальную и минимальную скорости движения воды на всей карте гидроизогипс и показать контуры их проявления.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Задание к построению инженерно-геологического разреза:

Масштаб: вертикальный 1:500

2. Анализ инженерно-геологических условий участка.

2.1. Геоморфология территории.

Геоморфологически участок находится в краевой части третьей надпойменной террасы р.Волга, прорезанной оврагами. Рельеф участка слабоволнистый, с общим уклоном в северо-восточном направлении, в сторону долины реки Волга (абсолютные отметки 130,5-110,5м).

2.2. Геологическое строение.

Геологический разрез по данным бурения 5-ти скважин глубиной 24-35м представлен делювиальными и аллювиальными четвертичными отложениями.

Делювиальный суглинок (dQ2) среднечетвертичного возраста (скв.1-5) лессовидный, макропористый, ниже по разрезу аллювиальный суглинок (aQ1) нижнечетвертичного возраста, плотный, влажный, со щебенкой карбонатных пород в основании слоя мощностью 6-11м (скв.1-3). В районе скважин 4-5 делювиальные суглинки подстилаются нижнечетвертичным песком мелкозернистым кварцевым с прослоями супесей и суглинков. Мощность песчаного слоя от 15м до 18м.

Это свидетельствует о характерном строении аллювиальной свиты нижнечетвертичного возраста с закономерной сменой вверх по разрезу песчано-обломочных пород русловой фракции аллювия преимущественно глинистыми пойменными отложениями. На достаточно коротком расстоянии одни породы замещаются другими, резко колеблется мощность, что объясняется (связано) неровной размытой поверхностью подстилающих верхнеказанских карбонатных пород.

Инженерно-геологическая характеристика пород.

Суглинок лессовидный, палевый, макропористый, известковистый, делювиальный (dQ2).

Делювиальные глинистые грунты развиты достаточно широко на склонах. Чаще всего они имеют неправильную местную слоистость, неполную сортировку материала, быструю, а часто и резкую изменчивость состава, различные растительные остатки. Глинистый делювий полиминерален, с преобладанием минералов, характерных для окружающих пород. Коллоидная его часть характеризуется водоустойчивыми структурными связями.

Физико-механические свойства глинистого делювия изменяются в зависимости от его состава, но в общем инженерно-геологические качества его невысоки. Пористость выше 50%, во влажном состоянии он очень сильно сжимается – относительная осадка при давлении 0,2МПа может достигать 20%. Делювиальные грунты размокают в воде, особенно если их естественная влажность невысока. Угол сдвига 2-3 0 , но у некоторых разновидностей может достигать 45 0 . Водопроницаемость, благодаря «глинистости», невелика.

Оценивая делювиальные глинистые грунты с инженерно-геологической точки зрения, следует учесть их склонность к движению вниз. Подрезка делювиальной толщи при проходке котлована под здание, дорожной выемки и т.д. сопровождается подвижкой оползневого характера. Поверхность скольжения может образоваться как внутри делювиальной толщи, так и на контакте делювия с подстилающей породой.

Для лессовых толщ характерна анизотропность фильтрующих свойств. Водопроницаемость лессовых пород по вертикали нередко в 5-10 раз превышает величину водопроницаемости по горизонтали. Для лессовидных суглинков характерно явление – просадочность, связанное с воздействием воды на структуру грунта с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самого грунта или же при суммарном давлении собственного веса и веса сооружения.

(Аналогично вышеприведенному, необходимо описать все породы, встречающиеся на разрезе).
2.3. Гидрогеологические условия.

Водовмещающим слоем является известняк кавернозный. Подземная вода перемещается в виде подземного потока от верхней части разреза (от скв.1 к скв.5), что позволяет подсчитать на этом участке градиент уклона и скорость потока. Глубина залегания потока от поверхности колеблется от 12 до 25м. По условиям залегания, характеру циркуляции по трещинам и пустотам карбонатных пород – это трещинно-карстовый подземный поток. Карстовые воды отличаются интенсивным движением, особенно в верхней части массива известняка, непостоянством химического состава, резким изменением водообильности на сравнительно небольших расстояниях.
2.4. Геологические и инженерно-геологические явления и процессы.

После изучения геологического строения, гидрогеологических условий можно предположить, что на данном участке имеют место следующие геологические процессы: просадочность, суффозионный, карстовый процессы и др.

а). Суффозией называется процесс вымывания подземными водами частиц породы, чаще всего песка, в результаты чего происходит разрыхление пород и оседание земной поверхности. В породах, содержащих растворимые в воде минералы, наряду с механическим выносом частиц будет иметь место и растворение этих минералов (гипс, соли, карбонаты), что усиливает суффозию. Такая суффозия может быть в лессовых породах, где растворяется карбонатное цементирующее вещество и одновременно выносятся глинистые частицы. Понижения, образующиеся на поверхности земли, называются суффозионным и воронками. Суффозия вызывает неравномерную осадку зданий.

Суффозионный процесс особенно активно может проявиться в районе скв. 3-5, также именно на этом отрезке залегают гранулометрически неоднородные породы (суглинки и пески).

В данном случае процесс произойдет на контакте двух слоев различных по гранулометрическому составу, пористости и фильтрационным свойствам. Фильтрующаяся вода перенесет из грунта глинистые, пылеватые частицы в более крупные поры песка и трещиноватого известняка, формируя своиобразные прослои, вымывая пустоты. Особенно активна «контактная суффозия», когда соотношение коэффициентов фильтрации смежных пород более 2.

Следует также отметить, что в лессовидных грунтах нередко суффозия развивается в самой толще, «лессовый или глинистый карст», порода разрушается, образуются пустоты.

Меры, предупреждающие появление суффозии, разнообразны. В одном случае это регулирование поверхностного стока и перехват подземных вод дренажами с целью исключения поступления и передвижения воды в породах. В других случаях, например, в оползневых склонах, с целью вывода подземных вод и предотвращения выноса частиц устраивается поверхностный водоотлив. В третьих – укрепление пород цементацией, силикатизацией и др. способами.

б). Карст – процесс растворения горных пород (известняков, доломитов, гипса, мела) поверхностными и подземными водами с образованием пустот и полостей в породах. Этот процесс нередко сопровождается провалами поверхности Земли.

1. Породы, относительно легко растворяемые в воде.
2. Высокая водопроницаемость (трещиноватость) пород.
3. Наличие свободного водообмена.

Процесс карстообразования особенно активно может проявляться между скважинами 3-5, так как водопроницаемость песков, перекрывающих коренные породы, очень высока. Между скважинами 1-3 известняки перекрываются плотными суглинками, водопроницаемость которых намного ниже, и это будет препятствовать свободному водообмену.

Одним из профилактических мероприятий при строительстве в карстовых районах является полное прекращение допуска поверхностных и подземных вод к карстующимся породам, что достигается планировкой территории, устройством системы ливнеотводов, гидроизоляцией поверхности земли и др. Фильтрация подземных вод пресекается сооружением дренажных систем.

Так же эффективным методом борьбы является упрочнение карстующихся пород, что может быть достигнуто нагнетанием в трещины и мелкие пустоты жидкого стекла, цементного или глинистого раствора, горячего битума и др.

При наличии карстовых пустот и полостей производится: искусственное обрушение кровли пород и заполнение пустот раствором глины, песка, щебня, после этого нагнетают цементный раствор.

В карстовых районах предусматривают строительство зданий малочувствительных к неравномерным осадкам, фундаменты свайного типа и т.д.

(Аналогично вышеприведенному, необходимо описать все основные геологические процессы, которые происходят на заданном участке).

3. Выводы (вариант 1):

На основании анализа инженерно-геологических условий территории можно сделать следующие выводы:

3.1. Толща грунтов основания является неоднородной, в её пределах выделяется 4 ИГЭ (инженерно-геологические элементы), залегающие наклонно. Мощности двух не выдержаны по простиранию. Скальный грунт (известняк) имеет неровную поверхность и перекрыт изменяющимися по мощности слоями дисперсных грунтов:

Категория сложности – средняя (II).

3.2. Участок расположен в пределах одного геоморфологического элемента, поверхность наклонная, нерасчлененная, 2 класс рельефа:

Категория сложности – средняя (II).

3.3. Подземные воды вскрыты всеми скважинами на глубине 13-25м. Водовмещающий породой является известняк. Вскрытая мощность обводненной толщи составляет 6-10,5м. Подземные воды карстовые, отличаются интенсивным движением, непостоянством химического состава, резким изменением водообильности на сравнительно небольших расстояниях:

Категория сложности – средняя (II).

3.4. К отрицательным физико-геологическим процессам на участке следует отнести наличие в разрезе лессовидного макропористого суглинка, залегающего в интервале глубины 1,5-6,5м, который обладает просадочными свойствами. Мощность неравномерно-просадочной толщи изменяется от 3,0 до 5м. Верхняя граница зафиксирована на глубине 1,5м, нижняя прослеживается на глубине 4-6м. Учитывая возможность проявления на участке процессов суффозии, карста и т.д., которые могут оказать влияние на выбор проектного решения, строительство и эксплуатацию объекта:

Категория сложности – средняя (II).

Общий вывод по всем факторам – участок (площадка) средней сложности (II).

Выводы и рекомендации (вариант 2, для специальности «Автомобильные дороги и аэродромы»):

Участок относится ко II категории сложности инженерно-геологических условий согласно требований обязательного приложения Б-СП 11-105-97:

а) 4 ИГЭ в зоне взаимодействия сооружения с окружающей средой;

б) значительная степень неоднородности по показателям свойств грунтов, изменяющихся в плане и по глубине;

в) залегание аллювиальных и делювиальных грунтов четвертичного возраста на размытой кровле пермских пород;

г) наличие карстовых подземных вод4

д) присутствие в разрезе «слабых» грунтов (лессовидный суглинок).

Нормативную глубину сезонного промерзания грунтов на основе теплотехнических расчетов рекомендуется принять согласно СНиП 2.02.01-83 – 1,6м (суглинки), 1,9м (пески мелкие).

По степени морозной пучинистости – см. пособие к СНиП 2.02.01-83.

По сейсмическим свойствам грунтов площадки – см. СНиП 11-7-81.
4. Предполагаемый объект строительства – 9-ти этажное, прямоугольное в плане здание с размерами 36х18м. Уровень ответственности здания – II. Категория сложности инженерно-геологических условий территории – II (см.п.3 настоящего раздела). Фундаменты отдельно стоящие (столбчатые), нагрузка на отдельный фундамент – 2000кН. Глубина заложения подошвы фундамента – -6,0м.

4.1. Наиболее оптимальное место расположение здания – между скважинами 4-5: слои на данном участке залегают практически горизонтально, несущим слоем основания на отм.-6.0м является песок кварцевый мощностью 15-18м, подземные воды залегают ниже подошвы фундамента.

4.2. Согласно указаниям раздела 8, в нашем случае, минимальное расстояние между скважинами должно быть 40м, общее количество скважин должно быть не менее трех, глубина горной выработки от подошвы фундамента (при отсутствии подземных вод в сжимаемой толще) – 7м. Принимая во внимание требования, изложенные на занятии 10, скважины располагаем по контуру здания. Как видно на рисунке, общее количество разведочных выработок (скважин) – 4, глубина скважин – 13м.

II. Построение карты гидроизогипс.
Необходимо построить карту гидроизогипс по данным замеров уровня грунтовых вод в 16 скважинах, заложенных в водоносном горизонте в виде квадратной сетки. Расстояние между скважинами 40 метров, масштаб 1:1000. сечение гидроизогипс – 0,5м. Коэффициент фильтрации равен КФ= 24 м/сут.

№ скважины	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
абсолютная отметка уровня воды, м	3,7	3,2	3,0	2,7	3,0	2,4	1,8	1,2	3,5	3,0	2,5	1,8	4,1	3,6	3,0	2,5

По карте гидроизогипс определяем:

1. В каждом квадрате определяем направление (стрелками) движения грунтовых вод.

2. В первом квадрате определяем значение напорного градиента:

3. Определяем скорость фильтрации воды в том же квадрате:

4. Максимальная скорость воды по всей карте:

Минимальная скорость воды по всей карте:

Список использованных источников

1. С.Н. Чернышев, А.Н. Чумаченко, И.Л. Ревелис. «Задачи и упражнения по инженерной геологии». Стр. 140-142.
2. Сергеев Е.М. Инженерная геология — М.: Изд-во МГУ, 1979 г.
3. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Тектоника с основами геодинамики. — М.: Изд-во МГСУ, 1995.
4. Чернышев С.Н., Ревелис И.Л., Чумагенко А.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. — М.: Высшая школа, 1984 г.
5. Ананьев В.П. Инженерная геология. — М.: Высшая школа, 2004 г.
6. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. — М., 1995 г.
7. Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 1982 г.
8. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.: Высшая школа, 1977 г.
9. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1985.
10. СНиП 11-02-96. “Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”.
11. СП 11-105-97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Часть I. Общие правила производства работ. М.: 1998.
12. СП 11-105-97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. М.: 2001.
13. СП 11-105-97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства». Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов. М.: 2000.

Приложение 1
Подразделение глинистых грунтов по числу пластичности Ip
Таблица 1.1

Разновидность глинистых грунтов	Чисто пластичности
Супесь	1—7
Суглинок	7—17
Глина	>17

Разновидность глинистых грунтов

Показатель текучести IL

Подразделение песков по коэффициенту пористости е (по плотности сложения)

Подразделение крупнообломочных грунтов и песков
по гранулометрическому сотаву

Расчетные сопротивления R0 (кПа) песчаных грунтов

Нормативные значения модуля деформации Е (МПа) песчаных грунтов

Продолжение приложения 2
Расчетные сопротивления R0 (кПа) пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов

Нормативные значения модуля деформации Е (МПа)
пылевато-глинистых грунтов

Источник: topuch.ru