Инженерно-геологические изыскания для строительства (стр. 5 )

При выполнении лабораторных испытаний рекомендуется моделировать условия указанной инженерной подготовки.

При использовании органических и органо-минеральных грунтов в качестве основания сооружений следует в соответствии с заданием заказчика выполнять инженерно-геологические изыскания до и после создания сооружения (насыпного или намывного массива грунтов).

6.1.5. При инженерно-геологических изысканиях для строительства в районах развития органо-минеральных и органических грунтов должны быть получены материалы для:

оценки целесообразности сохранения указанных типов грунтов в качестве основания сооружений или необходимости их удаления, замены или прорезки сваями на полную мощность;

принятия проектных решений по инженерной подготовке площадки и благоустройству прилегающей территории;

выбора типа основания, обеспечивающего эксплуатационную надежность зданий и сооружений с учетом ожидаемых изменений инженерно-геологических условий на застраиваемой территории;

определения объема и технологии выполнения работ, необходимых для осуществления намеченных мероприятий.

6.1.6. Необходимо учитывать опыт проектно-изыскательских работ в районах распространения органо-минеральных и органических грунтов, в соответствии с которым основными причинами деформаций зданий и сооружений являются:

недостаточная изученность рельефа минерального дна и свойств слагающих его отложений, которые могут характеризоваться низкими прочностными и деформационными показателями;

недостаточная изученность свойств слоистой толщи органо-минеральных и органических грунтов и их изменчивости по глубине;

существенные различия в значениях показателей свойств грунтов, определяемых на образцах в лаборатории и в массиве;

недостаточная изученность консолидационных и реологических характеристик грунтов, а также особенностей процесса их уплотнения во времени;

неучет изменений порового давления в процессе испытаний;

отсутствие данных о прочностных характеристиках при динамических воздействиях;

отсутствие надежных количественных рекомендаций по повышению плотности и несущей способности грунтов путем предварительного осушения или иных мероприятий.

6.1.7. При проведении изысканий следует отдавать предпочтение полевым методам исследования грунтов в массиве (геофизические, зондирование), учитывая специфические свойства органо-минеральных и органических грунтов, особые условия их залегания и трудности отбора образцов без нарушения природного сложения. Необходимо особое внимание уделять исследованиям содержания в грунтах органических веществ, определению профиля минерального дна и свойств слагающих его грунтов.

6.2. Состав инженерно-геологических изысканий. Дополнительные технические требования

6.2.1. Состав инженерно-геологических изысканий в районах развития органо-минеральных и органических грунтов и общие технические требования к выполнению отдельных видов работ и комплексных исследований следует устанавливать в соответствии с разделом 5 СП (часть I).

В настоящем подразделе изложены дополнительные технические требования к выполнению отдельных видов работ и комплексных исследований, связанные с особенностями органо-минеральных и органических грунтов.

6.2.2. Сбор, анализ и обобщение материалов изысканий прошлых лет должны быть направлены на получение сведений об инженерно-геологических, геоморфологических и гидрогеологических условиях, определяющих образование и развитие органо-минеральных и органических грунтов, условиях их залегания и распространения, составе, водопроницаемости и мощности подстилающих и покрывающих (при их наличии) пород, условиях поверхностного стока и дренирования грунтов, а также о деформациях существующих зданий и сооружений, обусловленных особыми свойствами рассматриваемого типа отложений.

Особое внимание необходимо уделять изучению истории геологического развития территории в четвертичный период, анализу палеогеографических данных и установлению количества и характера фаз оледенений, с которыми может быть связано наличие погребенных торфов и других органо-минеральных отложений.

При сборе материалов следует привлекать данные по районам-аналогам, в которых имеется опыт строительства на аналогичных типах грунтов.

Необходимо также обобщать сведения о факторах техногенного воздействия, вызывающих повышение уровня грунтовых вод и заболачивание территории.

6.2.3. Дешифрирование аэрокосмических материалов (космических снимков, аэроснимков разных масштабов, аэрофотосхем и фотокарт) должно проводиться для составления предварительных карт ландшафтного районирования, с выделением таксономических единиц (ландшафтов, фаций, урочищ), связанных с развитием болотных, озерно-болотных и других генетических типов отложений, которые могут быть представлены органо-минеральными и органическими грунтами.

Дешифрирование аэрокосмических материалов должно основываться на комплексном учете геоморфологических, геоботанических и других ландшафтных индикаторов, указывающих на возможность развития органо-минеральных и органических грунтов (приложение Г).

Составленные карты следует использовать при планировании наземных исследований и направлений опорных маршрутов.

6.2.4. Маршрутные наблюдения при изысканиях в районах развития органо-минеральных и органических грунтов выполняются для выявления участков их распространения, определения условий залегания, источников обводнения и общих тенденций развития с целью разработки необходимых мелиоративных мероприятий и инженерной подготовки территории.

При этом необходимо устанавливать:

площади развития отложений болотного, озерного, лагунного, аллювиально-старичного и смешанного генезиса, непосредственно связанных с распространением органо-минеральных и органических грунтов;

источники обводнения грунтовой толщи, заболоченные участки, зарастающие лагуны, старицы и пристаричные участки поймы, направления поверхностного и подземного стока;

участки распространения торфяников, мохово-лишайникового напочвенного покрова и других растительных сообществ, указывающих на возможное присутствие органо-минеральных и органических грунтов.

Результаты маршрутного обследования отображаются на карте с выделением участков распространения органических и органо-минеральных грунтов, в том числе предполагаемых по данным архивных материалов, топографическим планам и аэрофотоснимкам прошлых лет и погребенных в настоящее время под техногенными и другими более поздними отложениями.

6.2.5. Геофизические исследования органо-минеральных и органических грунтов выполняются для установления их распространения, мощности, состава и свойств, рельефа поверхности подстилающего минерального дна, а также для выявления органо-минеральных и органических грунтов, залегающих под насыпными техногенными и другими более поздними отложениями.

Выбор геофизических методов для решения указанных задач определяется условиями залегания органо-минеральных грунтов, их составом и свойствами.

Рекомендуются следующие методы исследований и их модификации:

электроразведка методами электропрофилирования, главным образом, для установления кровли подстилающих минеральных грунтов;

непрерывное сейсмоакустическое профилирование с поверхности акваторий для исследования илов и сапропелей;

непрерывное георадиолокационное профилирование георадарами вдоль профилей, расстояние между которыми выбирается в зависимости от инженерно-геологических условий и детальности исследований;

сейсморазведка методом сейсмического просвечивания для определения состава и свойств торфов и сапропелей в массиве. Сейсмические исследования выполняют методом межскважинного просвечивания с базой наблюдения поперечных волн 3 м и интервалом 0,25 м по глубине до подстилающих минеральных грунтов.

6.2.6. Проходка горных выработок на участках распространения органо-минеральных и органических грунтов выполняется для установления их мощности и состава, отбора проб для лабораторных испытаний грунтов (в том числе грунтов минерального основания).

Бурение скважин рекомендуется осуществлять малогабаритными, легко переносимыми буровыми установками (например, УБМ-3) с использованием при Необходимости обсадных труб из алюминиевых сплавов, диаметром 110-140 мм. Проходку илов и сапропелей при исследовании их на акватории - с плавсредств - рекомендуется осуществлять залавливаемыми тонкостенными трубками или пробоотборниками. Учитывая, что указанные типы грунтов чувствительны к механическим воздействиям, при проходке следует ориентироваться на использование диаметров 89-127 мм и выполнять все рекомендации по бурению скважин в легко разрушаемых породах (ограничения длины рейса, скорости вращения, давления на забой и др.) без применения промывочной жидкости.

Отбор проб органо-минеральных и органических грунтов для лабораторных определений состава и физических свойств следует производить вручную с помощью торфяного бура (например, ТБ-5) с интервалом 0,5-2,0 м. Отбор монолитов для лабораторных испытаний деформационных и прочностных свойств торфов, илов и сапропелей рекомендуется производить специализированными грунтоносами (лопастным грунтоносом ЛГ-6 и т. п.), так как отбор стандартными грунтоносами чрезвычайно затруднен из-за волокнистой структуры слабо разложившихся торфов, текучего состояния илов и сапропелей.

Для сохранения природного сложения органо-минеральных и органических грунтов при отборе, часть сорных выработок в заторфованных грунтах и торфах следует по возможности проходить шурфами. Монолиты необходимо отбирать в металлические обоймы с жесткими стенками. Размеры образцов должны быть не менее 25×25×25 см.

6.2.7. Полевые исследования органо-минеральных и органических грунтов являются в ряде случаев единственно возможным способом определения их механических свойств.

Основным видом полевых испытаний следует считать вращательный срез грунта в массиве (по ГОСТ ) с помощью четырехлопастной крыльчатки (СК-100 и др.) для определения предельного сопротивления срезу τ, которое хорошо согласуется с показателями прочностных и физических свойств грунтов. Сопротивление срезу τ в водонасыщенных органо-минеральных и органических грунтах до их уплотнения допускается отождествлять с величиной удельного сцепления с (по методике φ=0), что позволяет вести расчеты несущей способности и устойчивости оснований и откосов по имеющимся расчетным схемам с использованием стандартных программ.

Деформационные свойства органо-минеральных и органических грунтов следует определять винтовыми штампами и прессиометрами (преимущественно лопастными).

Статическое зондирование (по ГОСТ ) следует применять для исследования показателей свойств и определения мощности толщи органо-минеральных и органических грунтов и рельефа минерального дна. Зондирование рекомендуется проводить с помощью портативных пенетрометров (например, П-5, с использованием малогабаритных установок УЗБ-5М-3).

6.2.8. Гидрогеологические исследования выполняются для установления источников обводнения Грунтовой толщи, общей тенденции развития болот, получения параметров и характеристик для расчета дренажных и водопонизительных систем, а также для составления прогноза изменения гидрогеологических условий.

Полевые опытно-фильтрационные работы следует выполнять в соответствии с п. 5.9 СП (часть I).

При выполнении изысканий на болотах гидрогеологические исследования рекомендуется дополнять инженерно-гидрометеорологическими наблюдениями.

6.2.9. Стационарные наблюдения организуются при необходимости наблюдения за изменением свойств органо-минеральных и органических грунтов в процессе их уплотнения насыпями, при устройстве дренажей и проведении других мелиоративных мероприятий; изменением условий питания, режима, химического состава и агрессивности подземных вод, а также за деформациями ранее построенных зданий и сооружений (при их наличии).

Следует учитывать, что в процессе уплотнения указанных грунтов их прочность может возрастать в 3-4 раза и более, что эффективно и быстро контролируется вращательным срезом крыльчаткой.

Организация и проведение стационарных наблюдений требуют специального обоснования в программе работ.

6.2.10. Лабораторные исследования должны включать определения состава, состояния и физико-механических свойств органо-минеральных и органических грунтов, а также подстилающих минеральных отложений.

В состав лабораторных исследований должны входить определения: влажности, плотности, гранулометрического состава, пластичности ила, коэффициента фильтрации, содержания органических веществ (по ГОСТ ), степени разложения, зольности, содержания карбонатов, состава и содержания водорастворимых солей, угла естественного откоса песков, показателей консолидации и ползучести, прочностных и деформационных свойств грунтов, а также определения агрессивности и коррозионной активности подземных и поверхностных вод.

Исследование деформационных и прочностных свойств грунтов следует осуществлять, главным образом, методом трехосного сжатия с учетом напряженного состояния грунта на глубине отбора, с измерением порового давления. При необходимости, обоснованной в программе изысканий, испытания могут проводиться с использованием вибростабилометров.

При проведении испытаний методами компрессионного сжатия и одноплоскостного среза рекомендуется несколько модифицировать приборы, снабдив их более тонкими гибкими тросами и облегчив подвижные трущиеся детали.

Коэффициент фильтрации следует определять при различных значениях пористости для получения данных, необходимых для расчета консолидации грунтов.

Исследования реологических свойств грунтов следует проводить с помощью длительных испытаний методом трехосного сжатия по дополнительной программе.

Лабораторные испытания рекомендуется производить в лабораториях, организованных в экспедиционных условиях, поскольку органо-минеральные и органические грунты не подлежат дальним перевозкам и длительному хранению (склонны к самопроизвольному уплотнению даже в запарафинированном виде).

6.2.11. Камеральная обработка материалов изысканий должна производиться в период проведения полевых работ (с целью своевременной корректировки методики исследований и необходимой их детализации) и в заключительный период, после завершения лабораторных испытаний и полевых опытных работ.

Технический отчет должен отражать результаты выполненных работ согласно п. 6.14 СНиП , а также рекомендации по устройству фундаментов с учетом имеющегося опыта строительства.

Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных свойств органо-минеральных и органических грунтов следует устанавливать с учетом их возможного уплотнения и осушения при инженерной подготовке территории, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

6.3. Инженерно-геологические изыскания для разработки предпроектной документации

6.3.1. При инженерно-геологических изысканиях в районах развития органо-минеральных и органических грунтов на этапе разработки предпроектной документации должны быть установлены:

распространение, генезис, условия залегания, мощность, содержание органических веществ, состав и состояние грунтов, степень разложения и зольность торфов и заторфованных грунтов;

гидрогеологические и геоморфологические условия исследуемой территории, тип болот (верховой, переходный, низинный), источники водного питания толщи органо-минеральных и органических грунтов, обводненность отдельных участков;

рельеф поверхности минерального дна, его уклон, состав и свойства подстилающих и перекрывающих минеральных грунтов;

наличие озер и сплавин, выходов родников, меандрирующих русел, общие тенденции развития болот (деградация или прогрессирующее заболачивание).

6.3.2. При проведении изысканий на этапе разработки предпроектной документации исходные данные о наличии органо-минеральных и органических грунтов, особенностях их распространения и специфических свойствах рекомендуется обеспечивать путем сбора и обобщении имеющихся материалов изысканий и исследований прошлых лет, дешифрирования аэрокосмических материалов и изучения опыта строительства в данном регионе.

Обобщенные значения характеристик торфов и заторфованных грунтов приведены в приложении Г.

При сборе графических материалов необходимо проанализировать имеющиеся на данную территорию карты (геологическую, четвертичных отложений, геоморфологическую, гидрогеологическую, ландшафтную), отражающие распространение и состав болотных, озерных, лагунных отложений и сопряженных с ними компонентов ландшафта (лито-генной основы, рельефа, растительности), а также погребенных слабых грунтов различного генезиса.

При дешифрировании рекомендуется использовать крупномасштабные черно-белые и (или) спектрозональные космоснимки (КС), позволяющие достаточно надежно идентифицировать заболоченные пространства различных типов, а также аэрофотоснимки стандартных масштабов для детализации изображения.

На основе сбора материалов и дешифрирования аэрокосмоматериалов следует составлять предварительную инженерно-геологическую карту территории (или трасс линейных сооружений) масштабов 1:10:50000 с указанием участков возможного распространения органо-минеральных и органических грунтов.

6.3.3. При изысканиях для предпроектной документации маршрутные наблюдения при рекогносцировочном обследовании или инженерно-геологической съемке следует выполнять в соответствии с п. 6.2.4. При инженерно-геологической съемке масштабов 1:50:25000 наземное обследование и картирование участков развития органо-минеральных и органических грунтов следует проводить в более крупных масштабах (1:10:5000). Границы съемки следует устанавливать с учетом необходимости изучения гидрогеологических условий в пределах внешних гидродинамических границ (областей питания и разгрузки подземных вод, особенностей поверхностного стока) и выявления источников обводнения грунтовой толщи.

6.3.4. Геофизические исследования на этапе разработки предпроектной документации наиболее эффективны для определения мощности органо-минеральных и органических отложений, рельефа кровли подстилающих пород на заболоченных участках, где доставка бурового оборудования затруднена.

В качестве основных применяются электроразведка методом электропрофилирования и непрерывное сейсмоакустическое профилирование, которое при необходимости может проводиться с плавсредств или в зимний период - с замерзшей поверхности болот и водоёмов.

По результатам геофизических исследований оконтуриваются участки, сложенные органо-минеральными и органическими грунтами различной мощности, что обеспечивает предварительный выбор площадки и позволяет оптимальным образом спланировать дальнейшие исследования.

Для предварительной оценки свойств торфов может быть использована величина скорости поперечных волн по табл. 6.2.

Таблица 6.2.

6.3.5. При проходке горных выработок следует руководствоваться рекомендациями пп. 6.9 - 6.11 СП (часть 1), а также п. 6.2.6.

Виды, глубина и размещение горных выработок устанавливаются в зависимости от проходимости территории, условий залегания органо-минеральных и органических грунтов, их выдержанности по простиранию.

С учетом характера проектируемого строительства на каждом из конкурирующих вариантов рекомендуется проходка горных выработок по профилям с расстояниями м между выработками в зависимости от масштаба исследований (но не менее трех выработок на каждом профиле), с использованием ручного бурового оборудования или малогабаритных зондировочно-буровых установок. На каждой площадке не менее 2-3 скважин следует проходить до кровли подстилающих минеральных грунтов с заглублением в них на 1,5-2,0 м.

Отбор проб для лабораторных испытаний необходимо производить из всех разновидностей органо-минеральных и органических грунтов. Отбор монолитов с ненарушенной структурой следует производить с интервалом опробования 0,5 - 1,0 м из 40-50 % скважин, а так же из всех шурфов при возможности их проходки.

Отбор образцов производится в соответствии с пп. 6.2.6 и 6.2.8.

6.3.6. Полевые методы (испытания крыльчаткой, статическое зондирование) на этапе разработки предпроектной документации следует использовать как для определения глубины залегания и мощности органо-минеральных и органических грунтов, так и для предварительного установления их прочностных и деформационных характеристик. Точки зондирования рекомендуется располагать между скважинами, расстояние между которыми может быть в этом случае увеличено.

6.3.7. Гидрогеологические исследования в районах развития органо-минеральных и органических грунтов на этапе разработки предпроектной документации следует выполнять для установления источников обводнения органо-минеральных и органических грунтов, общей тенденции развития болот и заболоченных участков (деградации или прогрессирующего заболачивания прилегающей территории), глубины залегания подземных вод, их химического состава, агрессивности и коррозионной активности по отношению к бетону и металлическим конструкциям и кабелям.

Для ориентировочной оценки водопроницаемости и других гидрогеологических параметров следует применять экспресс-откачки с отбором проб воды на стандартный химический анализ.

6.3.8. Лабораторные исследования свойств органо-минеральных и органических грунтов на предпроектных этапах должны включать главным образом определение состава, показателей физических свойств (плотности, влажности, показателей пластичности), коэффициента фильтрации, угла естественного откоса песков, а также содержания органических веществ, зольности, степени разложения торфов, а при необходимости, - других показателей.

Степень разложения торфов допускается определять по полной влагоемкости или коэффициенту пористости с учетом внешних признаков в соответствии с таблицей 6.3.

Таблица 6.3.

6.3.9. Технический отчет о результатах изысканий на этапе разработки предпроектной документации составляется в соответствии с требованиями пп.  СНиП  и п.6.2.11. В состав технического отчета следует дополнительно к результатам исследований, выполненных согласно требованиям п. 6.3.1, включать следующие сведения:

для торфов и заторфованных грунтов - генезис, геоморфологический тип болот; распространение и мощность болотных отложений; характеристика рельефа и минерального дна болот с определением его уклона; описание источников водного питания, обводненности отдельных участков; результаты определения состава и свойств толщи болотных отложений и подстилающих минеральных грунтов; содержание органических веществ, степень разложения, зольность;

для илов и сапропелей - границы отложений в плане, их мощность, условия залегания, физические свойства;

для погребенных грунтов различных типов - генезис, глубины и условия залегания, состав и свойства, а также состав и свойства подстилающих и перекрывающих грунтов;

предварительный прогноз возможных изменений физико-механических свойств органо-минеральных и органических грунтов в процессе инженерной подготовки территории, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Материалы инженерно-геологических изысканий на этапе разработки предпроектной документации в районах развития органо-минеральных и органических грунтов должны содержать предварительные рекомендации по использованию территории (в том числе по исключению из застройки особо опасных участков), выбору площадок и размещению сооружений с учетом необходимости удаления или замены рассматриваемых грунтов, соответствующей инженерной подготовки территории. В заключение должны быть сформулированы задачи дальнейшего изучения органо-минеральных и органических грунтов, требующие решения на стадии проекта.

6.4. Инженерно-геологические изыскания для разработки проекта

6.4.1. При инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта в районах распространения органо-минеральных и органических грунтов дополнительно к п. 6.3.1необходимо устанавливать:

пространственное размещение на территории площадки проектируемого строительства органо-минеральных и органических грунтов;

условия залегания грунтов, их виды и разновидности;

состав и физико-механические свойства грунтов (включая ботанический состав торфов и гранулометрический состав илов и сапропелей - по дополнительному заданию) и прогноз их изменений в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений;

показатели консолидации и ползучести (по дополнительному заданию);

состав и свойства подстилающих и перекрывающих пород;

гидрогеологические условия и прогноз их изменения в пределах внешних гидродинамических границ;

рекомендации по использованию площадки с учетом необходимости изъятия органо-минеральных и органических грунтов, их осушения, уплотнения, закрепления и т. п.

6.4.2. Сбор и обобщение материалов изысканий и исследований прошлых лет выполняется в соответствии с пп. 6.2.2 и 6.3.2.

Особое внимание должно быть уделено изучению имеющихся материалов наблюдений за осадками зданий и сооружений, возведенных в данном регионе в аналогичных грунтовых условиях.

6.4.3. При изысканиях для проекта на участках распространения органо-минеральных и органических грунтов следует выполнять инженерно-геологическую съемку в масштабах 1:5:2000, при необходимости (III категория сложности инженерно-геологических условий, строительство магистральных трубопроводов) - 1:1000. При проведении маршрутных наблюдений необходимо устанавливать виды органо-минеральных и органических грунтов, их состав и визуальные особенности, производить отбор проб для определения специфических свойств, а также, при необходимости, ботанического состава. В состав маршрутных наблюдений необходимо включать наблюдения за проявлением деформаций на участках существующей застройки, линейных сооружений, дренажей, насыпей и т. п.

6.4.4. Геофизические исследования на стадии проекта выполняются для выявления и изучения неоднородности строения толщи органо-минеральных и органических грунтов, их мощности, специфических свойств в массиве и их изменчивости в разрезе и по простиранию в пределах площадки проектируемого строительства. Геофизические исследования следует сочетать с параметрическими исследованиями в скважинах и полевыми методами исследований (статическое зондирование, испытания крыльчаткой и др.).

6.4.5. Проходка горных выработок осуществляется в соответствии с п. 6.2.6. Количество и глубина горных выработок назначаются в зависимости от уровня ответственности проектируемого сооружения согласно табл. 7.1 и 7.2 СП (часть I) с учетом категории сложности инженерно-геологических условий, типа фундаментов, а также условий залегания и мощности органо-минеральных и органических грунтов, при этом не менее 30 % выработок необходимо проходить с заглублением в подстилающие породы на 2-3 м, при свайных фундаментах - на 5 м больше предполагаемой глубины погружения свай.

Отбор образцов при высокой изменчивости свойств грунтов следует производить через 0,5 - 1,0 м.

6.4.6. Полевые исследования органо-минеральных и органических грунтов (вращательный срез, статическое зондирование, прессиометрические испытания) следует производить для установления контуров их распространения, мощности, рельефа кровли подстилающих пород, выделения отдельных инженерно-геологических элементов, количественной оценки прочностных и деформационных характеристик. Точки полевых испытаний следует размещать, как правило, в створах горных выработок.

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