Для принятия любого градостроительного решения по развитию территории города необходима информация инженерно — геологических исследований на данной территории: геологические, гидрогеологические, геоморфологические, гидрологические и ландшафтные характеристики (рис.3.2)
| Ландшафтно-географические и геологические условия |
| Геологические и гидрогеологические условия – это состав, несущая способность пород, их возраст и порядок напластования, подземные воды, активность геолого-динамических процессов |
| Геоморфологические условия – это рельеф, геологическое строение, история развития и закономерности его динамики |
| Гидрологические условия связаны с режимом открытых водных пространств. Реки с незапамятных времен играли наибольшую роль в образовании и развитии городов и продолжают оказывать, хотя уже в меньшей степени. Примерно 80% городов на земном шаре находятся на берегах рек или близком соседстве с ними. |
| Ландшафтные характеристики имеют большое значение для внешнего облика города, его выразительности и выбора наиболее интересных точек для застройки |
Как бурить на сложной геологии? Комбинированный способ бурения скважины на воду.
Рис.3.2. Ландшафтно — географические и геологические условия.
Эта группа факторов когда — то имела решающее значение для функционирования и развития городов. В настоящее время по мере развития инженерных знаний, техники, технологии производства расширяются возможности строительства и жизнедеятельности городов в сложных геологических, геоморфологических, гидрологических условиях. Однако недостаточное их знание, недоучет действия этих факторов и непринятие или несвоевременное принятие инженерных мероприятий может приводить, и зачастую приводит, к возникновению экстраординарных ситуаций в городах.
Геологические и гидрогеологические условия — это состав, несущая способность пород, их возраст и порядок напластования, подземные воды, активность геолого — динамических процессов.
Несущая способность грунтов определяется как величина возможного давления на грунт без его разрушения, отнесенная к единице площади (кг/см²). Наиболее сильные грунты — скальные. Они выдерживают давление в десятки кг/см. Наиболее слабые грунты — так называемый плывун — мелкий пылеватый грунт, сильно насыщенный водой. Его несущая способность близка к нулю.
Обычно грунты бывают неоднородны и залегают в виде горизонтальных слоев. Графическое изображение геологических горизонтов называется стратиграфией грунта. Задачей изучения грунтов является выбор такого горизонта, который был бы наиболее подходящим как основание под фундамент с наименьшим объемом земляных работ.
По грунтовым условиям территории считаются благоприятными при расчетном сопротивлении от 1,5 кг/см² и выше, допускают устройство фундаментов зданий и сооружений обычного типа, расчетном сопротивлении от 1 до 1,5 кг/см² грунты считаются неблагоприятными, так как требуют устройства фундаментов усиленного типа. При более низких значениях грунт относится к категории неблагоприятных, требуя устройства сложных фундаментов.
Инженерно-геологические изыскания
К неблагоприятным относятся участки грунтов с наличием карстов. Карстом, или карстовым явлением, называется химическое растворение горных пород в земной коре и на ее поверхности, сопровождающееся образованием крупных пустот (каналов, пещер). Карстовые явления имеют место в областях с залеганием легко растворимых горных пород (известняка, гипса, доломитов и т. д.) вследствие их вымывания грунтовыми водами. Такие пустоты значительно снижают несущую способность грунта.
Формы карста на земной поверхности могут иметь самые разнообразные очертания — канавки, борозды, щели размером от нескольких сантиметров до метра, которые обычно распространяют на больших площадях, называющихся карстовыми полями. Наиболее распространенная форма карстовых явлений — карстовые воронки, достигающие по своим размерам от 1 до 100 м в диаметре и глубины от 1 до 20 м. К наиболее крупным карстовым явлениям относятся карстовые котловины и поля, шахты и пропасти, карстовые колодцы и пещеры. Развитию карстовых форм способствуют эрозионные процессы.
Строительство зданий и сооружений в районах распространения карстовых явлений представляет немалые трудности. Большую опасность представляют собой карстовые полости для зданий и сооружений, передающих на грунт значительные нагрузки, сооружения береговых мостовых опор, поэтому сооружения стремя разместить в более благоприятном месте. Если это не представляется возможным, то требуемая прочность закарстованных пород обеспечивается путем заполнения пустот, инъекции сначала смесей с песком, затем — цементно — глинистым раствором.
Эти мероприятия трудоемки и дороги, поэтому участки с карстовыми пустотами при капитальном строительстве стараются избегать.
Сейсмичностью называется способность недр Земли порождать землетрясений. Землетрясение — это колебание земной поверхности и вызванное естественными процессами в земной коре. Внешние проявления землетрясения оцениваются по 12 — бальной шкале: 1 балл регистрируется только приборами, переход от неразрушительных к разрушительным сотрясениям соответствует 7 баллам.
Землетрясения обычно охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, выходят из строя коммунально — энергетические сети, имеются человеческие жертвы. Разрушения на поверхности Земли зависят, помимо энергии, выделившейся при землетрясении, от глубины очага и качества грунтов. Наибольшие разрушения происходят на рыхлых, сырых и неустойчивых грунтах. Большое значение имеет и качество наземных построек.
В сейсмоопасных районах строительство ведется по специально разработанным правилам. Применяются особые строительные материалы и конструктивные системы, направленные на обеспечение надежной сейсмостойкости зданий и сооружений. Устойчивость и прочность зданий рассчитывается на возможную в данной зоне бальность землетрясения.
Задачей градостроительства является формирование в населенных пунктах расчлененной планировочной структуры, рассредоточенное размещение жилищно — гражданских и промышленных объектов. По рекомендациям СНИП 2.07.01-89 для городов, расположенных в районах сейсмичностью 7 — 9 баллов, следует применять одно — двухсекционные здания высотой не более 4 этажей, а также малоэтажную застройку с приусадебными участками.
Около 20% территории России, включающей в себя Сибирь, Дальний Восток и Северный Кавказ, относится к категории сейсмоопасной. Во всем мире в связи с глобальными экологическими изменениями наблюдается возрастание сейсмической опасности, расширение зон сейсмоопасных районов. В связи с этим возникают проблемы не только сейсмостойкого строительства, но и сейсмозащиты уже построенных в таких зонах зданий и сооружений. Особую опасность в этих районах представляют взрывоопасные производства, атомные и тепловые электростанции.
Оползнем называется значительное смещение земляных масс по склону, состоящих из горных пород разного состава. Движение оползня начинается вследствие нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия.
Причины оползневых явлений и классификация оползней весьма разнообразны. Основной причиной возникновения оползней является избыточное насыщение подземными водами водонепроницаемых горизонтов. Если эти горизонты располагаются слегка наклонно в сторону склона, то грунты, по поверхности этого слоя расположенные выше, под воздействием нагрузки сползают вниз. Сползание геологических пород происходит чаще всего по берегам рек и водоемов, на горных склонах, но также сползают и так называемые подошвенные слои на почти горизонтальном рельефе.
В России около 20% городов подвержены этому явлению. Перемещения значительной массы породы, вызванные оползнями, могут приводить к катастрофическим последствиям. Оползни могут разрушать отдельные объекты и подвергать опасности целые населенные пункты, повреждать коммуникации, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям.
Оползни, вызванные изменением природных условий, как правило, не начинаются внезапно. Первоначальным признаком начавшихся оползневых подвижек служит появление трещин на поверхности земли, разрывов дорог и береговых укреплений, смещение деревьев и другое. С максимальной скоростью оползни движутся в начальный период, затем их скорость постепенно замедляется.
Оползни, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в основном, связаны с перегрузкой оползневых склонов насыпями и различными инженерными сооружениями, утечкой воды из водопроводных коммуникаций, закрытием выходов подземных вод и другими.
В связи с этим важное значение имеют всесторонняя оценка состояния склонов, прогноз последствий проектируемых земляных работ и качественное выполнение инженерно — геологических изысканий.
Если главной причиной оползневых явлений в склоне является увлажнение поверхностными водами, стекающими по склону и проникающими в грунт, то меры борьбы с оползнями должны быть направлены на недопущение проникновения вод путем упорядочения стока или перехватыванием стока и отводом его в сторону. Возможно проведение работ по искусственному повышению устойчивости откосов механическими или физико — химическими средствами.
Частой причиной оползня является увлажнение пород склона подземными водами, заключенными в отдельных водоносных горизонтах. Такие оползни являются наиболее крупными и наиболее трудными.
Размещение застройки непосредственно на оползневых склонах, как правило, не допускается. Устройство парков, прокладка транспортных магистралей возможны только после проведения защитных противооползневых мероприятий.
Овраги образуются в результате нерегулируемого поверхностного стока водных потоков, т. е. вымывания почвы небольшими, но постоянно действующими ручьями и реками. Во время таяния снега или обильных дождей на склонах местности образуются временные потоки воды, которые также приводят к возникновению оврагов.
Овраги развиваются преимущественно в рыхлых породах и достигают наибольшей крутизны в породах связных, т. е. таких, которые могут держать крутую или даже вертикальную стенку. Особенно страдают от овражной деятельности глинистые и суглинистые породы. Условием, благоприятствующим образованию оврагов, является континентальность климата с большими амплитудами температур и ливневым характером осадков или бурным снеготаянием. Росту оврагов также способствует характер склона. Так, крутые склоны размываются легче, чем пологие.
Образование оврагов представляет собой большую угрозу поселениям, дорогам и сооружениям. Это вызывается интенсивным развитием овражной сети, при этом глубина оврагов может достигать нескольких десятков метров с общей протяженностью несколько километров.
Меры по борьбе с оврагами подразделяются на две категории.
Первая категория — профилактические мероприятия, предотвращающие образование оврагов. К ним относятся защита склонов от нарушения целостности их поверхностного покрова, развитие системы зеленых насаждений.
Меры второго порядка направлены на борьбу с ростом существующих оврагов. В этом случае проводят работы по укреплению оврагов при помощи устройства на них травянистого покрова, посадки кустарников и деревьев. В ряде случаев целесообразна ликвидация оврагов, особенно при использовании избыточного грунта при вертикальной планировке территории и выемке из котлованов под фундаменты зданий и траншей подземных коммуникаций.
При любых размерах и крутизне склонов оврагов необходимо предусматривать меры по регулированию поверхностного стока на овражных территориях и территориях, прилегающих к оврагу.
Селевые потоки представляют значительную опасность для населения, устойчивости зданий и сооружений. Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения (до 15 км/ч), сели разрушают здания, сооружения, дороги, выводят из строя линии связи, электропередачи, приводят к гибели людей и животных.
В селеопасных районах следует предусматривать для защиты населенных мест специальные противоселевые мероприятия:
— отвод селевых потоков при помощи специальных дамб;
— устройство мощных противоселевых плотин, способных остановить сель;
— исключение из использования участков возможного движения селевого потока.
Грунтовые воды определяют режим увлажнения территории. В условиях, когда интенсивность притока поверхностных и грунтовых вод превышает возможность стока воды по поверхности, подземного оттока и испарения, возникает переувлажнение территории.
Наиболее благоприятными для основания и развития города являются сухие участки земли, не имеющие поблизости болот, расположенных на подходящей высоте над уровнем моря, почва которых не принадлежит к разряду легко размываемых. Однако экономические и политические причины заставляют человека селиться на иных территориях.
При застройке территории города норма осушения, т. е. минимально допустимая глубина залегания уровня грунтовых вод от поверхности земли, устанавливается в соответствии с намеченным использованием территории. Так, например, норма осушения для застраиваемых территорий принимается в 1,5 — 2 м, для участков с зелеными насаждениями — 0,75 — 1 м, для территории спортивных комплексов — 1 м. При наличии на территории сооружений с глубоким заложением фундаментов допустимое залегание грунтовых вод принимается на 0,5 м ниже подошвы фундаментов.
Понижение уровня грунтовых вод производится путем устройства систематического дренажа того или иного типа. При этом необходимо учесть влияние на уровень грунтовых вод таких общих мероприятий, как организация поверхностного стока и удаление застойных вод.
Строительство и инженерные мероприятия на болотах требуют иных методов изысканий, чем это принято для других объектов. Условия образования болот разнообразны, в связи, с чем различно и строение болот. Мелиорация болот сводится, главным образом, к их осушению. Осушение производится, как правило, открытыми каналами, по которым вода поступает в реки.
При изучении грунтов важно определять химический состав грунтовых вод. По этому признаку грунтовые воды делятся на агрессивные и неагрессивные воды. В случае агрессивности предусматриваются мероприятия по защите подземной части зданий и сооружений.
В городах возможно и такое явление, как понижение уровня грунтовых вод. Интенсивная откачка воды из подземных горизонтов для нужд города может привести к понижению уровня грунтовых вод и оседанию поверхности на значительной площади.
Глубина промерзания грунтов. Промерзание и оттаивание грунта оказывают большое влияние на его устойчивость. Глубина промерзания почвы зависит от географического положения населенного пункта и от целого ряда местных условий, таких, как характер зимы, влажность, физические свойства грунта, глубина залегания грунтовых вод, рельеф, растительность и т. д.
Сведения по глубине промерзания грунта нужны для расчета глубины заложения фундаментов, прокладки линий подземных коммуникаций. В случае, когда глубина промерзания грунта превышает заложение пяты фундамента, возможно выпучивание основания и разрушение здания. При прокладке линий подземных коммуникаций необходимо учитывать температурный режим почвы, чтобы заложить трубы ниже слоя зимнего промерзания.
Особое внимание должно быть уделено строительству на «вечной мерзлоте». Вечной мерзлотой называется слой почвы или породы, находящийся на некоторой глубине от дневной поверхности, имеющий отрицательную или нулевую температуру, длящуюся непрерывно неопределенно долгое время.
В нашей стране вечномерзлые грунты занимают около 45% территории (на Севере, в Сибири и на Дальнем Востоке, а также в высокогорных районах). Район островного распространения вечной мерзлоты на юге страны достигает в восточной части страны 50° с. ш. Вечная мерзлота в отдельных местах страны не одинаковая. Она различается по толщине залегания (от нескольких метров до 700 м), по расположению (сплошная или островная), по температуре (от 0 до 13°С).
Слой почвы, лежащий над вечномерзлым слоем, оттаивающий летом и снова замерзающий зимой, называется деятельным. Деятельный слой обычно имеет очень малую несущую способность, поэтому в качестве основания используются мерзлые, не оттаивающие горизонты, лежащие ниже деятельного слоя.
Грунты, находящиеся в вечномерзлом состоянии, имеют высокую несущую способность. Основная трудность заключается в необходимости оградить эти грунты от тепловыделений в процессе эксплуатации зданий, не допустить их оттаивания. Для этого используют специальные приемы строительства.
Наиболее распространенным является строительство зданий на свайных фундаментах с проветриваемыми высокими подпольями. Многолетний опыт эксплуатации зданий на севере показал, что такой прием вполне себя оправдал. Важно только не допускать утечки воды из инженерных сетей и попадания ее в подполье. При прокладке трубопроводов предусматривают исключение теплового воздействия на грунты, прокладывая трубопроводы на эстакадах, в проветриваемых подпольях.
Геоморфологические условия — это рельеф, геологическое строение, история развития и закономерности его динамики.
При решении градостроительных задач большое значение имеет рельеф поверхности застраиваемой территории. Характер рельефа может оказывать существенное влияние на условия строительства. Рельеф местности выражается величиной уклонов в процентах:
где і — уклон, %;
∆h — разность отметок двух соседних горизонталей, м;
∆L — расстояние между горизонталями, м.
Наиболее благоприятным считается ровный рельеф с уклоном от 0,5 до 3%, а также слабопересеченный рельеф с уклоном 3 — 6%. Равнинный и слабопересеченный рельеф наиболее удобен для всех видов застройки. На таком рельефе возведение жилых и общественных зданий, производственных объектов, прокладка улиц, организация стока поверхностных вод не требуют больших объемов работ по вертикальной планировке территории.
Малый уклон на территории города (менее 0,5%) затрудняет отвод поверхностных вод, в связи, с чем необходимо проводить комплекс работ по вертикальной планировке территории.
Рельеф с уклоном от 6 до 10% оценивается как пересеченный, однако относится к благоприятной категории. Неблагоприятным с градостроительной точки зрения считается сильнопересеченный рельеф — с уклоном от 10 до 20%. Уклоны более 20%, а в горных районах более 30% являются особо неблагоприятными.
Большие уклоны требуют значительного объема работ по вертикальной планировке при подготовке территории для застройки. Кроме того, размещение застройки на крутых склонах весьма неудобно как в строительстве, так и в эксплуатации.
Характер рельефа в определенной степени предопределяет систему застройки, направление улиц и магистралей в городах. На среднем пересеченном рельефе с холмистыми участками здания размещают, как правило, вдоль склонов, что обеспечивает удобства прокладки инженерных сетей, а также транспортного движения.
На сложном рельефе с крутыми склонами здания размещают обычно на разных уровнях по отношению к улицам. Такое расположение зданий (вдоль горизонталей) обеспечивает минимум объемов земляных работ при привязке зданий к рельефу. При размещении зданий на сложном рельефе поперек горизонталей приходится предварительно выполнять значительные объемы земляных работ в связи с разницей отметок на концах зданий. В таком случае с одной стороны зданий появляются цокольные этажи, а с другой — проводится заглубление в землю первых этажей.
Гидрологические условиясвязаны с режимом открытых водных пространств. Реки с незапамятных времен играли наибольшую роль в образовании и развитии городов и продолжают оказывать, хотя уже гораздо меньшее, влияние на развитие городов. Примерно 80% городов на земном шаре находятся на берегах рек или в близком соседстве с ними.
Объясняется это полезными и необходимыми функциями, которые выполняют реки: источники питьевой воды и воды на технологические нужды производства, пути сообщения, места отвода сточных вод, рекреационные места, а также эстетический элемент окружающей среды.
Развитие техники отчасти обесценило эти функции, заменив их доставкой воды по водопроводу из артезианских скважин, постройкой железных дорог, шоссе, устройством канализации, бассейнов. Поэтому новые города возникают и вдали от естественных водных артерий. Однако и сегодня значение гидрологических условий в функционировании и развитии города велико.
Оценка гидрологической среды включает в себя следующие показатели:
— протяженность и глубина рек;
— уровень воды (средний и паводковый);
— площадь зеркала водохранилищ и озер;
— условия питания рек и расходы воды;
— ледостава и ледохода.
Эти данные нужны для регулирования водного режима, определения возможности судоходства, организации предприятий по защите от затопления, использования прибрежной полосы, а также для выяснения возможностей водоснабжения города и организация водосброса.
Ландшафтные характеристики имеют большое значение для внешнего облика города, его выразительности и выбора наиболее интересных точек для застройки.
Ландшафт- это вид местности, характеризуемый комплексом объемно — пространственных признаков природной среды, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют единое целое (например, равнинный ландшафт, горный, холмистый и т. п.). Группы смежных ландшафтов образуют природную зону.
Ландшафт придает индивидуальность конкретной местности, и его характеристики учитываются при архитектурно — планировочных оценках территории. При анализе территории выделяют наиболее красивые и выразительные участки и отмечают их как места для наиболее интересной в архитектурном плане застройки.
Связь пространственной организации города с особенностями его природной и планировочной ситуации можно проследить на примере многих городов мира, например, Будапешта, Лондона, Москвы, Парижа, Праги, Санкт — Петербурга, Стокгольма и многих других.
Источник: lektsia.com
Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»
Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Картозия Б. А., Корчак А. В.
Физические предпосылки расчета параметров крепи выработок при электрохимическом закреплении глинистых наносов
Георадиолокационный контроль структуры, состояния и свойств грунтового основания автомобильной дороги
Текст научной работы на тему «Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений»
Б.А.КАРТОЗИЯ, А. В.КОРЧАК Московский государственный горный университет
Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений
Изменение экономических взаимоотношений и формирование различных видов собственности, усложнение горно-геологических условий разработки полезных ископаемых, ухудшение экологической ситуации горнопромышленных регионов в сочетании с развитием урбанизации крупных городов предопределяют объективную необходимость формирования новых методологических подходов к решению проблемы освоения подземного пространства в частности, научного обоснования проектирования строительства подземных сооружений.
Само по себе понятие «подземное сооружение» включает многофункциональное потребительское качество, отражающее различные аспекты этого качества. К подземным сооружениям относятся:
• выработки горнодобывающих предприятий (стволы, камерные выработки околоствольных дворов, квершлаги, штреки, бремсберги, уклоны, и т.п.)
• транспортные и гидротехнические тоннели;
• объекты метрополитена (станции, перегонные и эскалаторные тоннели);
• коллекторные тоннели коммунального хозяйства крупных городов;
• подземные пешеходные переходы с помещениями попутного обслуживания, подземные малогабаритные служебные тоннели для загрузки оот»ектов торговли, производственные и другие склады повседневного пользования;
• камерные выработки подземных объектов гидроэнергетики (машза-лы), хозяйственного назначения (аграрные предприятия, хранилища, склады, гаражи, автостоянки), социального назначения (библиотеки, спортзалы, кинозалы, рестораны, бассейны, больницы, музеи, научные центры), экологического назначения (хранилища-могильники для радиоактивных отходов и вредных веществ, опасные производства) , оборонного назначения.
Условия, в которых происходит строительство подземных сооружений, характеризуются совокупностью переменных природных, техногенных и антропогенных факторов, взаимодействие которых создает множество комбинаций, отражающих специфику требований к способам их строительства, эксплуатации или повторного использования.
Существенное влияние на процесс строительства подземных сооружений оказывают внешние (по отношению к подземному объекту) факторы. К ним относятся: географо-климатические, горно-геологические (исходное состояние массива горных пород), социально-экономические, экологические, ресурсные, сырьевые, финансово-инвестиционные.
Современный уровень типизации технических решений при проектировании строительства и эксплуатации подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях характеризуется достижением соответствия между характеристиками проектируемых объектов и способами их строительства в рамках узкой специали-
зации, например, строительства выработок горнодобывающих предприятий, подземных сооружений коммунального назначения, транспортных, гидротехнических тоннелей и др. Такая типизация вступает в объективное противоречие с многообразием условий строительства подземных сооружений, выражающихся как в общей тенденции ухудшения горно-геологических условий, так и в объективной вероятностной природе проявления свойств вмещающих породных массивов. В этом контексте, стохастически возникающие задачи проектирования строительства подземных сооружений, решаемые в рамках узкой специализации, имеют локальный, частный характер.
Многочисленные проявления сложных гидрогеологических (прорывы воды в выработки), геомеханических (проявления вывалообразования, незатухающее пучение почвы выработок) и газодинамических (внезапные выбросы угля, породы и газа, горные удары) условий, сопровождающие строительство подземных сооружений, несмотря на применяемые технологические меры по их предупреждению, свидетельствуют о необходимости разработки системного обоснования проектирования подземных объектов, учитывающего в комплексе все взаимовлияющие факторы (горно-геологические, горно-технические, социальные и другие).
«Строительная геотехнология», как составная часть комплекса горных наук, предметом изучения которой являются вышеперечисленные процессы [10] исследует комбинации объективных законов природы применительно к искусственно создаваемым системам «человек — подземное сооружение — массив горных пород». Подобные закономерности принято называть комбинационными. Они обладают всеми присущими закономерностям признаками: объективностью, общностью, повторяемостью, устойчивостью и внутренней необходимостью. Число таких закономерностей адекватно числу искусственных систем, то есть условий подземного строительства, в которых функционирует тот или иной гор-но-строительный процесс.
Поэтому, прямой перенос типовых решений проектирования при подземном и шахтном строительстве в другие условия реализации невозможен. Это противоречие отражает объективную реальность, когда многообразие природных условий не имеет механизма соотнесения с принципами формирования технологий реализации -строительством подземных сооружений в сложных горно-геологических и территориальных условиях.
Изучение условий строительства подземных сооружений для различных целей (отработки месторождений полезных ископаемых, подземных объектов различного назначения) вскрыло противоречие, которое отражает недостаточность типизации решений, базирующихся на общих закономерностях ведения горно-проходческих работ, что затрудняет их распространение на решение аналогических задач в других условиях, отличающихся даже незначительным числом новых факторов. Разрешение данного противоречия находится в области анализа и синтеза классификаций, как обобщенной информации накопленного опыта, типизации методов подготовки, способов воздействия на массив горных пород, способов строительства и обеспечения устойчивого функционирования подземных сооружений в сложных условиях, а также опыта формирования самих классификаций.
Поскольку каждый конкретный участок массива горных пород, включенный в природно-техногенную систему характеризуется определенными физико-механическими свойствами и различными видами состояний, необходимо применение методов и способов, позволяющих путем соответствующих воздействий , придавать ему требуемые свойства и состояния, т.е. производить подготовку массива горных пород для получения заданного качества (типа условий).
Таким образом, под методами подготовки массива подразумевается совокупность способов направленного воздействия на массив горных пород, позволяющих изменить его физико-механические свойства или состояние до начала горно-строительных работ.
Под способами воздействия на массив ■иенмается комплекс технических мероп-|шхтий, обеспечивающих достижение за-дтну по условиям строительства свойств шли состояния массива горных пород.
Сам термин «сложные условия» следует употреблять в увязке с конкретным тех-■ологическим процессом. Первая попытка ■одной классификации сложных горно-геологических условий строительства подземных сооружений сделана в работе [1], ще сложные горно-геологические условия подразделяются на сложные гидрогеологические, горно-технические и геомеханиче-схне. Разработанная классификация строительства и поддержания подземных сооружений носит качественный характер, поэтому для ее практического использования требуется располагать количественными показателями (критериями), позволяющими отнести реальные условия строительства подземных сооружений к той или «вой группе сложных условий. Кроме того, два типа сложных условий (гидрогеологические и горно-технические) в большей степени относятся к процессу проходки горных выработок, а третий тип (геомеха-няческие) к процессу их крепления и поддержания.
В этом прослеживается определенная условность данной классификации, т. к. при любом типе условий могут возникнуть сложности, связанные с креплением подземных сооружений, например создание водонепроницаемости конструкций крепей в сложных гидрогеологических условиях и т.п.
Породный массив, как сложная природная среда, предоставляет многокомпонентную систему и может рассматриваться как система взаимосвязей фазовых состояний, причем эти взаимосвязи отражают многообразие причинно-следственных факторов природных, техногенных и антропогенных воздействий. Схема взаимосвязей фазовых составляющих породного массива показана на рис. 1.
Основой построения таких взаимосвязей являются выявленные возмущения в природной среде, которые являются реакциями массива на технологические воздей-
ствия при строительстве подземного сооружения в реальном масштабе времени. В процессах проектирования учет этих взаимодействий реализуется путем предусмотрения в проектируемых технологиях специальных мероприятий, направленных на снижение этого воздействия.
Сложные усЛОйИЛ строительства подземных сооружений
Рис. I Схема взаимосвязей фазоьш составляющих порошки < массияя
Потребности в создании подземных сооружений формируют необходимость обращения при проектировании строительства подземных сооружений к имеющемуся опыту, то есть к тем структурам классификаций, которые с одной стороны — ограничивают информационное поле поиска способов строительства, соответствующих конкретным условиям, а с другой стороны
— определяют направление и области необходимых конкретных решений.В этом аспекте выявление основания классификационных групп является необходимой операцией структурного анализа классификаций. Кроме того, анализ классификационных структур способов строительства
подземных сооружений выявил вопрос о необходимости их формирования по функциональным признакам, как общим системным признакам, позволяющим на уровне информационной технологии разрабатывать и реализовывать в проектах строительства подземных сооружений основы регулирования и управления технологическими процессами, обеспечивающими безопасность и стабильность функционирования подземных сооружений. Системное обобщение технологических структур создания подземных сооружений, методов подготовки и способов воздействия на массив, обеспечивающих безопасность строительства, сформировало базу для выявления соответствия между технологическими процессами строительства подземных сооружений и методами обеспечения эффективного использования технологий за счет влияния на состояние массива при строительстве подземного сооружения.
Источник: cyberleninka.ru
Сложные геологические условия при строительстве это
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Часть I. Общие правила производства работ
CODE OF PRACTICE
ENGINEERING GEOLOGICAL SITE INVESTIGATIONS FOR CONSTRUCTION
Дата введения 1998-03-01
РАЗРАБОТАН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя России, НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, МГСУ, Научно-производственным центром «Ингеодин» при участии Мосгоргеотреста, ГО «Росстройизыскания», ТОО «ЛенТИСИЗ», ОАО «КавТИСИЗпроект», МГРИ, «Союздорпроекта», АО «Институт Гидропроект», ОАО «Мосгипротранс», ОАО «ЦНИИС», ОАО «Ленгипротранс», Комитета по архитектуре и градостроительству Краснодарского края, АО «Моринжгеология», АО «Минарон».
ВНЕСЕН ПНИИИСом Госстроя России.
ОДОБРЕН Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 14 октября 1997 г. N 9-4/116).
ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 марта 1998 г. впервые.
Свод правил по инженерно-геологическим изысканиям для строительства (Часть I. Общие правила производства работ) разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
Согласно СНиП 10-01-94 «Система нормативных документов в строительстве. Основные положения» настоящий Свод правил является федеральным нормативным документом Системы и устанавливает общие технические требования и правила, состав и объемы инженерно-геологических изысканий, выполняемых на соответствующих этапах (стадиях) освоения и использования территории: разработка предпроектной и проектной документации, строительство (реконструкция), эксплуатация и ликвидация (консервация) предприятий, зданий и сооружений.
Часть I настоящего документа устанавливает общие правила производства инженерно-геологических изысканий. Дополнительные требования к производству изыскательских работ в соответствии с положениями СНиП 11-02-96, выполняемых в районах распространения специфических грунтов, на территориях развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов, а также в районах с особыми условиями (подрабатываемые территории, шельфовые зоны морей и др.), проводятся в последующих частях (II, III и др.) СП 11-105-97.
1. Область применения
Настоящий Свод правил устанавливает общие технические требования и правила производства инженерно-геологических изысканий для обоснования проектной подготовки строительства*, а также инженерно-геологических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов.
* Проектная подготовка строительства включает в себя: разработку предпроектной документации — определение цели инвестирования, разработку ходатайства (декларации) о намерениях и обоснования инвестиций в строительство, разработку градостроительной, проектной и рабочей документации строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений.
Настоящий документ устанавливает состав, объемы, методы и технологию производства инженерно-геологических изысканий и предназначен для применения юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области изысканий для строительства на территории Российской Федерации.
2. Нормативные ссылки
В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:
СНиП 10-01-94 «Система нормативных документов в строительстве. Основные положения».
СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».
СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
СНиП 2.01.15-90 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования».
СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
СНиП 22-01-95 «Геофизика опасных природных воздействий».
* На территории Российской Федерации документ не действует. Заменен СНиП 3.02.01-87, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
СН 484-76 «Инструкция по инженерным изысканиям в горных выработках, предназначенных для размещения объектов народного хозяйства».
ГОСТ 1030-81 «Вода хозяйственно-питьевого назначения. Полевые методы анализа».
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51232-98, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности».
ГОСТ 4011-72 «Вода питьевая. Метод определения общего железа».
ГОСТ 4151-72* «Вода питьевая. Метод определения общей жесткости».
ГОСТ 4192-82 «Вода питьевая. Метод определения минеральных азотсодержащих веществ».
ГОСТ 4245-72 «Вода питьевая. Метод определения содержания хлоридов».
ГОСТ 4386-89 «Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации фторидов».
ГОСТ 4389-72 «Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов».
ГОСТ 4979-49 «Вода хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. Методы химического анализа. Отбор, хранение и транспортирование проб» (Переиздание 1997 г.).
ГОСТ 5180-84 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».
ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями».
ГОСТ 12071-84 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов».
ГОСТ 12248-96 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости».
ГОСТ 12536-79 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».
ГОСТ 18164-72 «Вода питьевая. Метод определения сухого остатка».
ГОСТ 18826-73 «Вода питьевая. Метод определения содержания нитратов».
ГОСТ 19912-81 «Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием».
ГОСТ 20069-81 «Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием».
ГОСТ 20276-85 «Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками».
ГОСТ 20522-96 «Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний».
ГОСТ 21.302-96 «Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям».
ГОСТ 21719-80 «Грунты. Метод полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве».
ГОСТ 22733-77 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности».
ГОСТ 23278-78 «Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости».
ГОСТ 23740-79 «Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ».
ГОСТ 23741-79 «Грунты. Методы полевых испытаний на срез в горных выработках».
ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».
ГОСТ 25584-90 «Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации».
ГОСТ 23001-90* «Грунты. Методы лабораторных определений плотности и влажности».
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 23061-90. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету». Изменение N 1.
ГОСТ 30416-96 «Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения».
ГОСТ 8.002-86* «ГСИ. Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений. Основные положения».
ГОСТ 8.326-78 «ГСИ. Метрологическое обеспечение разработки, изготовления и эксплуатации нестандартизированных средств измерений. Основные положения».
ГОСТ 12.0.001-82*. «ССБТ. Система стандартов по безопасности труда. Основные положения».
СП 11-101-95 «Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений».
СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».
«Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения градостроительной документации» (Госстрой России. — М.: ГП ЦПП, 1994).
Источник: docs.cntd.ru