Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания

Задачей инженерно-геологических изысканий является составление общего геологического разреза по глубине сжимаемой толщи, выявление гидрогеологического режима и химического состава подземных вод; определение физико-механических свойств грунта на уровне подошвы фундамента и ниже ее; установление соответствия новых материалов исследования архивных; установление категории сложности инженерно-геологических условий и установление геологического риска территорий; выявление опасных инженерно-геологических процессов.

В ходе инженерно-геологических изысканий необходимо иметь четкое представление о геологическом строении местности стратиграфии тектоники, литологии и физико-географических и геологических процессов на местности.

Стратиграфия – характеристика пород с точки зрения последовательности их напластования и возраста.

Тектоника – перемещение горных пород под действием внутренних сил, возникающих в недрах земли.

Литология – отрасль биологии, изучающая осадочные горные породы их минеральный состав, структуру, физические и химические свойства, условия образования и изменения.

Генезис – происхождение горных пород подземных вод рельефа и других процессов, влияющих на свойство грунтов.

Рекомендуемые материалы

Инженерно-геологическая разведка – комплекс работ, с помощью которой устанавливаются и подробно рассматриваются особенности почвенно-геологических и гидрогеологических условий местности.

Разведку проводят с помощью горнопроходческих и буровых работ.  Принцип размещения горных выработок  тип и глубину определяют по СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строителей».

Инженерно-геологические выработки размещают согласно геометрической формы сооружения. На сооружениях линейного типа, выработки располагают по оси сооружения и по поперечникам к ним. На плоскостных сооружениях выработки располагают по сетке квадратов, расстояние между выработками определяют по       СП 11-105-97.

Горные выработки могут быть открытые и закрытые. К открытым горным выработкам относятся расчистки, закопушки, шурфы, шахты, штолли.

Расчистка одна из самых простых горных выработок, проводимых для открытия пород, находящихся под почвенным слоем. Для создания расчистки почвенный слой удаляют и со дна отбирают образцы пород для лабораторных исследований.

Закопушка – наибольшая воронкообразная выработка, диаметром ≈ 0,3м и глубиной 0,5-0,8м

Шурф – вертикальная горная выработка, сечением 1,25×1,5 м и глубиной до 50м. Шурфы кругового сечения называют дудками. В основном используют для обследования  фундаментов, грунтов под зданием. Закладки шурфов осуществляют при отсутствии грунтовых вод. Шурф дает возможность провести осмотр фотографирования зарисовку залегания пластов, отбор образцов пород и проведение полевых испытаний. В настоящее время используют для обследования фундаментов здания и грунтов у основания фундамента.

Канава – протяженная выработка длиной до 100м, глубиной до 3м и шириной не менее 0,6м. В основном используется для исследования протяженности залегания пластов.

Шахта – вертикальная выработка, сечением 2×2м, 3×3м и глубиной до 100м. В основном используется для поиска полезных ископаемых.

Штолли – горизонтальная выработка, шириной ≈1,5м и высотой до 2м с выходом на дневную поверхность. Используют в основном для определения трещиноватости и фильтрационных свойств  грунтов. 

Буровые скважины

Бурение – процесс разрушения горных пород при помощи специальной техники и бурового оборудования.  Бурение скважин – процесс разработки горной выработки с установленными геометрическими параметрами без доступа человека внутрь. Начало скважины на поверхности  называют  устьем, дно – забоем, а стенки – ствол. Буровые скважины создают при помощи специальных буровых установок. Образцы грунтов, извлеченных из горных выработок, называют кернами или монолитами. Монолиты имеют, как правило, ненарушенную природную структуру. Монолиты изучают в лабораториях, по результатам исследований составляют таблицы физико-механических свойств грунтов.

Свойства грунтов подразделяют на: физические и механические.

W= 

ρ_s=,  m₁ – масса твердых частиц грунта

              V₁ – объем твердых частиц в грунте

ρ_d=

e=    

 γ_sb=g  ,  ρ_w – плотность воды (ρ_w=1 т/м³)

J_p= W_L - W_P ,   W_L – влажность на границе текучести

                                                            W_P – влажность на границе раскатывания

J_L=

S_r=

Механические характеристики грунтов

1. Деформационные характеристики:

       Е₀, МПа – модуль деформации

    Нормативные значения модулей деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов определяем по таблице 1:

2. Прочностные  характеристики:

     φ, град – угол внутреннего трения, град.

     С, МПа – удельное сцепление, кПа         

Нормативные значения характеристик φ, град С, МПа определяем по таблице 2:

Таблица 1     

     Таблица 2