Инженерно-геологические изыскания для строительства (стр. 4 )

5.3. Инженерно-геологические изыскания для разработки предпроектной документации

5.3.1. При инженерно-геологических изысканиях для разработки предпроектной документации в районах распространения набухающих грунтов следует дополнительно к требованиям СП (часть I) устанавливать:

распространение и условия залегания набухающих грунтов, их приуроченность к определенным типам рельефа и геоморфологическим элементам;

наличие проявлений набухания, их масштабность (размеры);

геолого-литологическое строение и характерные особенности грунтов, слагающих набухающую толщу;

опыт строительства и эксплуатации существующих объектов на набухающих грунтах.

5.3.2. Инженерно-геологические изыскания для разработки предпроектной документации в районах развития набухающих грунтов следует производить с детальностью (в масштабах) инженерно-геологической съемки в соответствии с пп. 6.1-6.7 СП (часть I). Инженерно-геологическое картирование исследуемой территории следует осуществлять, как правило, на основе сбора, анализа и обобщения материалов изысканий прошлых лет и использования других сведений об инженерно-геологических и гидрогеологических условиях района (главным образом геолого-съемочных, инженерно-геологических и гидрогеологических съемок различного назначения, находящихся в федеральных и территориальных фондах геологической информации).

При отсутствии или недостаточности собранных материалов следует выполнять рекогносцировочное обследование в составе и объеме, необходимом для получения недостающих сведений и данных или, при обосновании в программе изысканий, инженерно-геологическую съемку площадки в масштабах 1:25:10000 и полосы трассы линейных сооружений - в масштабах 1:50:25000.

5.3.3. Границы и глубину изучения территории, сложенной толщей набухающих грунтов, рекомендуется устанавливать в соответствии с техническим заданием заказчика, исходя из необходимости охвата толщи набухающих грунтов в пределах основных типов рельефа и геоморфологических элементов, с обследованием характерных участков с внешними проявлениями набухания грунтов.

5.3.4. Характеристику геолого-литологического строения и особенностей грунтов набухающей толщи рекомендуется приводить с учетом п. 5.2.3, а характеристику состава, состояния и специфических свойств - по собранным и обобщенным материалам с использованием данных приложения В.

Для оценки механических свойств набухающих грунтов рекомендуется использовать региональные таблицы (или региональные корреляционные зависимости между показателями состава и состояния грунтов и характеристиками набухания), если они прошли соответствующее согласование и достоверность их подтверждена местным опытом проектирования и строительства.

5.3.5. В техническом отчете (заключении) дополнительно к сведениям, представляемым в соответствии с п. 6.17 СП (часть I) следует приводить результаты анализа материалов и данных согласно требованиям п. 5.3.1.

В рекомендациях для проектирования на набухающих грунтах следует приводить оценку влияния процесса набухания на строительные объекты, которая должна учитываться при установлении возможности и целесообразности строительного освоения территории, для выбора района (пункта) размещения объекта строительства и определения характера мероприятий по устранению или ослаблению влияния процесса набухания.

В техническом отчете следует приводить рекомендации по проведению дальнейших инженерно-геологических изысканий и необходимости выполнения специальных работ и исследований.

5.4. Инженерно-геологические изыскания для разработки проекта

5.4.1. При инженерно-геологических изысканиях для проекта в районах распространения набухающих грунтов дополнительно следует устанавливать:

условия распространения, залегания, геолого-литологическое строение, а также мощность толщи набухающих грунтов и ее изменения по площади;

проявления процессов набухания и интенсивность их развития;

особенности структуры и текстуры набухающих грунтов;

состав, состояние и свойства грунтов по выделенным инженерно-геологическим элементам (в том числе специфические характеристики набухающих грунтов согласно п. 5.1.5);

нормативные и расчетные значения характеристик прочностных и деформационных свойств набухающих грунтов при природной влажности и в водонасыщенном состоянии (по выделенным инженерно-геологическим элементам);

возможные изменения в режиме подземных вод в результате строительного освоения территории, приводящие к замачиванию (или осушению) толщ набухающих грунтов и проявлению набухания (усадки);

характер деформаций существующих зданий и сооружений, вызванных набуханием (усадкой) грунтов в их основании;

рекомендации для учета при проектировании основных особенностей распространения, неоднородности строения и свойств набухающих грунтов, а также рекомендации по проведению последующих изысканий.

5.4.2. Инженерно-геологические изыскания для обоснования проекта предприятий, зданий и сооружений следует производить с детальностью (в масштабах) инженерно-геологической съемки в соответствии с п. 7.4 СП (часть I). Инженерно-геологическое картирование исследуемой территории следует осуществлять, как правило, в масштабе 1:5:2000.

Детальные крупномасштабные съемки (в масштабе 1:1000) следует предусматривать при сложном строении толщ набухающих грунтов и неоднородности характеристик набухания, при наличии многочисленных внешних проявлений набухания грунтов, для небольших по размерам площадей (до 50 га) и при соответствующем обосновании в программе изысканий.

5.4.3. Границы территории, охватываемой инженерно-геологической съемкой, и глубину изучения толщи набухающих грунтов рекомендуется устанавливать в соответствии с п.5.3.3, с учетом имеющихся в непосредственной близости от исследуемой территории участков возможного техногенного воздействия на грунты (существующих и потенциально возможных источников замачивания набухающих толщ) и зданий и сооружений, деформированных в результате набухания грунтов.

5.4.4. Лабораторные исследования физико-механических свойств набухающих грунтов следует выполнять в соответствии с п. 5.2.10 для получения нормативных и расчетных показателей свойств набухающих грунтов. В состав комплекса лабораторных методов рекомендуется включать определения: относительной деформации набухания при заданных давлениях, в том числе свободного набухания (усадки); давления набухания; влажности набухания (усадки); показателей деформационных и прочностных свойств набухающих грунтов при природной влажности и в водонасыщенном состоянии; коэффициента фильтрации набухающих грунтов зоны аэрации.

В случае использования набухающих грунтов для обратной засыпки, следует определять показатели их набухания при нарушенном сложении.

Дополнительно в лабораторных условиях рекомендуется определять прочностные характеристики в процессе набухания грунтов и набухания высушенных образцов, химический состав грунтов, состав и концентрацию взаимодействующих с грунтами растворов, а также основные характеристики физико-химических свойств грунтов - емкость поглощения, состав обменных катионов.

Испытания набухающих грунтов штампами следует выполнять для определения значений относительной деформации набухания при различных давлениях и модулей деформации грунтов при природной влажности и в водонасыщенном состоянии. Испытания штампами каждого выделенного инженерно-геологического элемента в пределах исследуемой толщи набухающих грунтов следует осуществлять не менее чем в двух точках.

Определение водопроницаемости (коэффициента фильтрации) набухающих грунтов в зоне аэрации рекомендуется производить в соответствии с п. 5.2.8 не менее чем в трех пунктах по каждому из выделенных инженерно-геологических элементов.

5.4.5. При проведении изысканий на вновь осваиваемых и малоизученных территориях массовой застройки (городов, поселков, крупных предприятий и т. п.) и при необходимости уточнения величины относительной деформации набухания при заданном давлении рекомендуется предусматривать проведение испытаний с замачиванием набухающих грунтов в опытных котлованах согласно п. 5.2.7. Опытный котлован следует располагать в местах с возможным максимальным набуханием грунтов.

5.4.6. Оценку возможных изменений в уровенном режиме подземных вод на исследуемой территории следует осуществлять с использованием материалов изысканий и исследований прошлых лет (результаты наблюдений государственной стационарной сети за возможными естественными сезонными и многолетними колебаниями уровня подземных вод в районе изысканий) с учетом степени потенциальной подтопяемости территории. Если в соответствии с этой оценкой (или иными обоснованными предположениями, в частности, по объектам-аналогам) в период строительства или эксплуатации зданий и сооружений возможно замачивание толщи набухающих грунтов подземными, в том числе техногенными водами (и формирование верховодки), то рекомендуется создавать на этой территории стационарную сеть для наблюдений за режимом подземных вод с продолжением этих наблюдений на последующих этапах изысканий.

5.4.7. В техническом отчете (заключении) о результатах инженерно-геологических изысканий, выполненных в районах развития набухающих грунтов, следует дополнительно к требованиям СП (часть I) приводить результаты исследований, установленные п. 5.4.1.

Графическая часть технического отчета должна дополнительно содержать:

графики значений относительной деформации набухания грунтов при различных заданных давлениях;

листы обработки результатов замачивания набухающих грунтов в опытном котловане (если оно проводилось): графики суточного и общего расхода воды и подъема глубинных и поверхностных марок во времени; графики набухания отдельных слоев грунтов по глубине, а также линии равных значений подъема поверхности грунта в пределах опытного котлована и за его пределами и поперечные профили подъема поверхности грунта.

При необходимости в технический отчет следует помещать и другие материалы обработки результатов изысканий, отражающие специфические особенности и особые свойства набухающих грунтов, если они представляют интерес для их комплексной оценки и использования при проектировании.

5.5. Инженерно-геологические изыскания для разработки рабочей документации, а также в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений

5.5.1. При инженерно-геологических изысканиях для разработки рабочей документации в районах распространения набухающих грунтов дополнительно к изысканиям для разработки проекта приводится уточненная характеристика инженерно-геологических условий на участках расположения отдельных зданий и сооружений или их группы, с учетом правил п. 5.1.3-5.1.5.

5.5.2. В пределах площадки строительства и непосредственно прилегающей к ней территории рекомендуется проводить инженерно-геологическое обследование с целью выявления возможных изменений в отмеченных ранее поверхностных проявлениях набухания грунтов, происшедших за время после выполнения предшествующих изысканий, и выявления техногенных факторов (источников потерь вод из подземных коммуникаций, водоемов и др.), которые могут оказать влияние на развитие процессов набухания на исследуемой площадке.

5.5.3. Горные выработки следует размещать в соответствии с пп. 8.3 и 8.4 СП (часть I), принимая минимальные расстояния из указанного в табл. 8.1 диапазона.

Максимальные расстояния между горными выработками (до 50 м) следует принимать под группу малоэтажных зданий и сооружений пониженного уровня ответственности (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и т. п.) с расположением выработок по углам участка, в пределах которого они размещаются.

5.5.4. Бурение скважин должно обеспечивать проходку толщи набухающих грунтов в пределах сжимаемой зоны, но не менее, чем до глубины, где величина суммарного вертикального напряжения от собственного веса грунта и дополнительного от сооружения превышает давление набухания.

Для детального изучения строения набухающей толщи и опробования выделенных слоев грунтов в пределах контуров проектируемых зданий и сооружений повышенного и нормального уровней ответственности следует проходить один-два шурфа с их размещением в местах с предполагаемыми резкими изменениями состава, состояния и свойств набухающих грунтов.

5.5.5. Опробование толщ набухающих грунтов (отбор монолитов и образцов грунтов) для определения их свойств в лабораторных условиях следует осуществлять применительно к выделенным ранее в пределах исследуемой толщи инженерно-геологическим элементам.

Отбор монолитов и образцов грунтов следует производить из горных выработок, проходимых на участках размещения отдельных зданий и сооружений или их группы в соответствии с п. 8.19 СП (часть I) для определения характеристик свойств грунтов для каждого инженерно-геологического элемента (с учетом определений на предшествующих этапах изысканий).

5.5.6. Состав и методы определений характеристик набухающих грунтов при лабораторных и полевых исследованиях их свойств следует устанавливать в соответствии с пп. 5.2.6и 5.2.10 в зависимости от уровня ответственности зданий и сооружений, ожидаемого повышения влажности набухающих грунтов, состава взаимодействующего с грунтами раствора, возможности циклической смены процессов набухания и усадки.

5.5.7. Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности (промышленных и многоэтажных гражданских зданий и др.), а также при наличии в набухающих грунтах включений обломочного материала - гравия и гальки, для уточнения полученных лабораторными методами значений показателей прочностных и деформационных свойств рекомендуется определять их в полевых условиях при природной влажности и при полном водонасыщении (не менее трех испытаний для каждого инженерно-геологического элемента в пределах сжимаемой толщи основания, сложенного набухающими грунтами).

Лабораторные определения относительной деформации набухания грунта при полном водонасыщении следует осуществлять, согласно п. 5.2.10, в пределах сжимаемой толщи основания при фактическом напряжении на глубине испытаний.

5.5.8. Для проектирования свайных фундаментов зданий и сооружений повышенного уровня ответственности в средне - и сильнонабухающих грунтах следует проводить испытания натурных свай статическими нагрузками с замачиванием; пункты испытаний следует размещать за пределами участков проектируемых зданий и сооружений (на расстоянии не менее полуторной толщины слоя набухающих грунтов от их контуров) в местах с аналогичными грунтовыми условиями.

Определение мест проведения опытных испытаний натурных свай (в особенности с длительным площадным замачиванием), количества испытаний, а также методов погружения (или устройства) свай следует обосновывать в дополнительной программе испытаний.

Составление программы испытаний рекомендуется осуществлять совместно изыскательской и проектной организацией, разрабатывающей проект свайных фундаментов зданий и сооружений, с участием строительной организации, которая будет осуществлять их строительства, а также с привлечением при необходимости (значительной неоднородности толщ набухающих грунтов и отсутствия соответствующего опыта в аналогичных условиях) специализированной научно-исследовательской организации.

5.5.9. Для определения возможных изменений режима и колебаний уровня подземных вод в процессе строительства и эксплуатации проектируемых и существующих зданий и сооружений следует использовать:

результаты стационарных наблюдений за подземными водами по сети наблюдательных скважин, созданной на предшествующем этапе изысканий;

данные разовых замеров уровней подземных вод в горных выработках, пройденных под отдельные здания и сооружения с определением возможной величины повышения (понижения) уровня подземных вод аналитическими расчетами или математическим и/или аналоговым моделированием.

Стационарные наблюдения на существующей сети следует продолжать в период строительства и эксплуатации проектируемых и существующих зданий и сооружений (рекомендуемая продолжительность наблюдений на застроенной территории составляет 3-5 и более лет). Сгущение пунктов сети рекомендуется осуществлять вблизи проектируемых зданий и сооружений с мокрым технологическим процессом и водонесущими коммуникациями, а также на участках размещения наиболее ответственных зданий и сооружений с целью контроля за подъемом уровня подземных вод, своевременного устранения утечек из водонесущих коммуникаций и т. д. Если режимная сеть не создана, ее устройство следует предусмотреть в проекте строительства объекта.

5.5.10. В техническом отчете (заключении) об инженерно-геологических изысканиях следует приводить данные и материалы (с учетом результатов изысканий на предшествующем этапе) аналогичные указанным в п. 5.4.7 применительно к участкам отдельных зданий и сооружений или их групп.

В техническом отчете следует дать оценку возможности изменения режима подземных вод в процессе эксплуатации проектируемых и существующих зданий и сооружений по результатам стационарных наблюдений, с учетом данных математического и (или) аналогового моделирования и привести прогноз набухания грунтов основания зданий и сооружений.

6. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ГРУНТОВ

6.1. Общие положения

6.1.1. К органо-минеральным и органическим грунтам следует относить илы, сапропели, торфы и заторфованные грунты (ГОСТ ).

Ил - водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий в начальной стадии своего формирования, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Содержание органических веществ в илах, как правило, менее 10 %. Обычно илы имеют коэффициент пористости е > 0,9-1,5 (величина евозрастает от супесчаных к глинистым разновидностям), влажность w > 0,7-0,8, текучую консистенцию IL >1, содержание частиц мельче 0,01 мм составляет 30-50 % по массе.

Сапропель - пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию IL > 1, высокую дисперсность - содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе. Сапропели следует различать по степени минерализации, прямо связанной с проточностью водоёма.

Торф - органический грунт образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ. Торфы, образовавшиеся в водоёмах, подстилаются слоем озерных отложений различной мощности; торфы, образовавшиеся в результате заболачивания вследствие избыточного увлажнения, залегают на минеральном основании различного литологического состава. При перерыве процесса торфонакопления торфяные залежи могут быть перекрыты другими отложениями; в этих случаях торфы называются погребенными.

Следует различать торфы верхового типа, образующиеся в условиях бедного минерального питания при увлажнении поверхности в основном атмосферными осадками, и низинные, - образующиеся при богатом минеральном питании.

Грунт заторфованный - песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50 % (по массе) торфа. По величине относительного содержания органического вещества (Ir, д. е.) глинистые грунты следует подразделять на слабозаторфованные - 0,1 < Ir < 0,25, среднезаторфованные - 0,25 < Ir < 0,40 и сильнозаторфованные - 0,40 < Ir < 0,50. Кроме того выделяются грунты с примесью органических веществ: глинистые 0,05 < Ir < 0,1; пески 0,1 < Ir < 0,3.

На территории Российской Федерации органо-минеральные грунты распределены неравномерно, а занятая ими площадь в регионах составляет (в млн. га): Западная Сибирь - 34,1, Северо-Запад - 8,9, Дальний Восток - 5,7, Восточная Сибирь - 3,1, Урал - 2,7, Центр - 1,4. В остальных регионах она колеблется от 0,04 до 0,5 млн. га. Морские илы развиты в прибрежной части Черного, Азовского и Каспийского морей и в приморских районах Дальнего Востока.

6.1.2. Органо-минеральные и органические грунты следует подразделять на виды и разновидности в соответствии с таблицей 6.1.

Торфы при визуальном описании дополнительно следует подразделять по типу болот на верховые, переходные, низинные; по происхождению неразложившихся остатков - на лесные, лесотопяные, топяные (древесные, травяные, моховые); по структуре (текстуре) на зернистые, войлочные, губчатые.

При описании сапропелей следует дополнительно отмечать их разновидность по составу: известковистые, кремнеземистые, детритовые.

6.1.3. К специфическим особенностям органо-минеральных и органических грунтов относятся:

высокая пористость и влажность;

малая прочность и большая сжимаемость с длительной консолидацией при уплотнении;

высокая гидрофильность и низкая водоотдача;

существенное изменение деформационных, прочностных и фильтрационных свойств при нарушении их естественного сложения, а также под воздействием динамических и статических нагрузок;

анизотропия прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик;

склонность к разжижению и тиксотропному разупрочнению при динамических воздействиях;

наличие ярко выраженных реологических свойств;

проявление усадки с образованием усадочных трещин в процессе высыхания (осушения);

разложение растительных остатков в зоне аэрации;

наличие природного газа (метана);

повышенная агрессивность к бетонам и коррозионная активность к металлическим конструкциям.

Эти особенности позволяют считать рассматриваемые грунты малопригодными для строительства на них различных сооружений.

6.1.4. Органо-минеральные и органические грунты могут использоваться в качестве основания сооружений, как правило, только после инженерной подготовки, которая может осуществляться двумя способами:

предварительного осушения открытыми канавами или дренами, что позволяет за период месяцев уплотнить основание на %;

предварительного уплотнения грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен для ускорения процесса консолидации основания).

Таблица 6.1

Примечание - *по крыльчатке при вращательном срезе

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15