Инженерно-геологические изыскания для строительства (стр. 9 )

изменения свойств грунтов при их замачивании в результате притока грунтовых вод в котлованы, подтопления или сосредоточенной фильтрации из водонесущих коммуникаций, а также утечек кислых или щелочных промстоков;

склонность грунтов к набуханию и просадочности;

склонность грунтов к деформациям морозного пучения;

возможность развития физической и химической суффозии;

способность карбонатного элювия к разжижению с переходом в плывунное состояние.

8.4.2. При сборе, анализе и обобщении материалов изысканий и исследований прошлых лет и опыта строительства необходимо обращать особое внимание на характер изменчивости коры выветривания и причины деформаций зданий и сооружений, связанных с неоднородностью и специфическими свойствами элювиальных грунтов.

8.4.3. При изысканиях для разработки проекта в условиях высокой изменчивости кор выветривания (по мощности, профилю и свойствам слагающих их грунтов), характерной для горных районов со сложным складчато-блоковым строением, инженерно-геологическую съемку следует выполнять в масштабах 1:2:1000.

В платформенных условиях, где коры выветривания залегают практически горизонтально и занимают большие площади, следует выполнять маршрутное обследование или инженерно-геологическую съемку в масштабах 1:5:2000 с размещением скважин и горных выработок по сетке или профилям, с учетом геоморфологических условий участка и существующей застройки. Количество точек наблюдения, в том числе горных выработок, следует устанавливать в соответствии требованиями п. 7.6 СП (часть I).

8.4.4. Глубина скважин, предназначенных для изучения свойств элювиальных грунтов, выявления и оконтуривания карманов выветривания, разрушенных и разуплотненных зон обосновывается в программе изысканий, исходя из мощности элювиальных грунтов, предполагаемой глубины активной зоны под сооружением, наличия и мощности перекрывающих их грунтов. В общем случае скважины необходимо проходить, как правило, с заглублением на 3-5 м в толщу подстилающих материнских пород.

Для детального изучения профиля коры выветривания и отбора монолитов элювиальных грунтов в дисперсной и обломочной зонах часть выработок следует проходить шурфами (дудками), а при небольшой мощности бесструктурного элювия (до 1,5-2,5 м) рекомендуется проходка канав или расчисток. При изысканиях для обоснования ответственных сооружений и уникальных объектов допускается проходка шахт и штолен с целью изучения трещиноватой зоны выветривания материнских пород.

В результате должны быть выявлены и закартированы все основные виды и разновидности элювиальных грунтов, развитые в пределах площадки строительства, условия их залегания и структурные особенности.

8.4.5. При изучении коры выветривания, залегающей в основании отдельных зданий и сооружений, особое внимание следует обратить на изучение различного рода структурных неоднородностей:

а) на сапролитах и рухляках, образующихся на гранитоидах и других массивах изверженных пород - наличие трещин и карманов, заполненных продуктами выветривания, разрушенных до бесструктурного элювия ксенолитов вмещающих пород и жильных включений (аплиты, пегматиты), приобретающих в водонасыщенном состоянии плывунные свойства;

б) на терригенных осадочных породах с крутым падением слоев - наличие в толще отдельных сильно выветрелых прослоев, отличающихся резко повышенной сжимаемостью и низкой прочностью;

в) на карбонатных породах - замещение на малых расстояниях относительно мало выветрелых пород слабыми сапролитами или бесструктурным элювием.

Во всех перечисленных случаях необходимо обращать внимание на присутствие ослабленных зон, связанных с трещинами разгрузки, литогенетическими, гипергенными и тектоническими трещинами, участков повышенного увлажнения, по которым особенно интенсивно проникают агенты выветривания.

8.4.6. Выявление неоднородностей часто невозможно даже при очень небольшом расстоянии (10-15 м) между вертикальными скважинами или другими горными выработками, поэтому в комплекс изыскательских работ следует включать геофизические методы разведки - электрическое и сейсмическое профилирование, ВЭЗ. Комплексы используемых методов, их модификации и параметры сети геофизических наблюдений устанавливаются с учетом опыта применения геофизических методов на предыдущем этапе работ, в зависимости от масштаба исследований, геоэлектрических и сейсмических свойств пород, наличия помех и плотности существующей застройки.

8.4.7. При выполнении лабораторных работ для определения деформационных и прочностных свойств песчано-глинистого бесструктурного элювия, не обогащенного обломочным материалом, следует использовать стандартные методы испытаний по ГОСТ .

Для грунтов, обогащенных мелкообломочным материалом (с максимальным размером частиц dmax не более 70-80 мм), следует использовать крупногабаритные приборы. Диаметр кольца прибора должен в 5-6 раз превышать dmax; соотношение диаметра кольца к его высоте - 2; величина зазора между кольцами в обойме срезного прибора - не менее 0,8 от dmax.

8.4.8. Учитывая, что лабораторные испытания элювиальных грунтов (элювия, обогащенного крупнообломочным материалом, а также сапролитов и рухляков) могут давать искаженные значения показателей механических свойств, для получения более надежных значений показателей прочности и деформируемости следует дополнять лабораторные методы полевыми испытаниями (испытания грунтов штампами и на срез целиков).

Виды полевых исследований и количество испытаний устанавливаются в соответствии с п. 7.13 СП (часть I).

При выборе схемы испытаний следует исходить из прогнозируемых условий работы естественных оснований под проектируемыми зданиями и сооружениями (условия передачи нагрузок, замачивание, возможный выпор грунта и т. п.).

8.4.9. При опасности замачивания грунтов основания в результате подтопления или утечек из водонесущих коммуникаций необходимо изучить влияние этого процесса на структуру и физико-механические свойства элювиальных грунтов (растворение или размягчение структурных связей с увеличением сжимаемости грунтов и потерей прочности, набухание, просадочность). Следует также учесть возможность суффозии и подземного размыва грунтов по существующим трещинам с образованием полостей типа «лисьих нор». Особое внимание необходимо обратить на возможность поступления в грунты кислых или щелочных промстоков, резко изменяющих свойства элювиальных грунтов, что может привести к аварийным ситуациям в процессе эксплуатации сооружений.

8.4.10. Гидрогеологические исследования выполняются для установления глубины залегания грунтовых вод на площадке, их химического состава, агрессивности и коррозионной активности, особенностей режима, оценки возможности подтопления и определения гидрогеологических параметров, необходимых для расчета дренажных систем, водопонизительных установок и других защитных мероприятий для предотвращения нежелательных изменений физико-механических свойств элювиальных грунтов. Виды и методы опытно-фильтрационных работ следует принимать в соответствии с п.7.14 СП (часть 1), с учетом значимости проектируемого объекта.

Количество проб подземных вод, отбираемых из водоносного горизонта в элювиальных грунтах или из верховодки, должно составлять 5 - 7 и более (при возможности подтопления участков проектируемых зданий и сооружений промышленными стоками и иными источниками загрязнения).

8.4.11. Стационарные наблюдения за выветриванием материнских пород и элювиальных грунтов в котлованах, естественных и искусственных обнажениях, а также режимные гидрогеологические наблюдения, начатые на предпроектных стадиях, должны быть продолжены и при необходимости откорректированы по данным результатов наблюдений.

8.4.12. Технический отчет об изысканиях для разработки проекта в районах развития элювиальных грунтов составляется в соответствии с требованиями п. 6.14 СНиП , п. 7.20 СП (часть I) и п. 8.2.12. В состав технического отчета следует дополнительно включать прогноз возможных изменений физико-механических свойств элювиальных грунтов в процессе строительства и эксплуатации проектируемых зданий и сооружений, вызванных соответствующими техногенными воздействиями, рекомендации по проходке котлованов и устройству фундаментов, а также необходимые графические материалы, отражающие структурную неоднородность площадки, связанную с неравномерной степенью выветрелости и специфическими свойствами элювиальных грунтов (в том числе карт-срезов на разных отметках в пределах активной зоны под сооружением, карт кровли материнских пород, гидроизогипс и т. п.).

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

8.5.1. При изысканиях для разработки рабочей документации в районах развития элювиальных грунтов проводится уточнение и детализация строения коры выветривания и свойств элювиальных грунтов по выделенным инженерно-геологическим элементам на участках проектируемых зданий и сооружений.

8.5.2. Расстояния между выработками устанавливаются в соответствии с рекомендациями п. 8.4. СП (часть I). Размещение выработок должно определяться с учетом выявленных карманов выветривания, ослабленных и трещиноватых зон в основании сооружений. Допускается проходка выработок под отдельные опоры и фундаменты для уточнения проектных решений.

На участках проектируемых зданий и сооружений I и II уровней ответственности горные выработки следует проходить на всю мощность толщи элювиальных грунтов, но не менее глубины, указанной в п. 8.5 СП (часть I). При мощности элювиальных и перекрывающих их грунтов свыше 30 м до 30 % выработок должны проходиться для зданий и сооружений I и, как правило, II уровней ответственности на всю мощность элювиальной толщи, или до глубины, где наличие таких грунтов не будет оказывать влияния на устойчивость проектируемых зданий и сооружений.

При необходимости для выявления ослабленных и разуплотненных зон на площадке, которые могут повлиять на устойчивость проектируемых или соседних зданий и сооружений рекомендуется использовать пенетрационно-каротажные исследования и зондирование.

8.5.3. Лабораторные исследования выполняются для уточнения показателей физико-механических свойств, а также показателей набухания, размокания и просадочности, если они были выявлены на предыдущей стадии.

На участках сооружений I и II уровней ответственности деформационные и прочностные свойства элювиальных грунтов при необходимости их уточнения следует определять полевыми методами (штамповыми и прессиометрическими испытаниями, срезом целиков грунта).

8.5.4. Некоторые виды сильно выветрелых элювиальных грунтов (рухляки, сапролиты) заметно ухудшают свои свойства в открытых котлованах (так называемое, «дополнительное выветривание») при многократном промерзании-оттаивании, увлажнении-высыхании, превращающих грунт в мелкий щебень и дресву, легко размокающую в воде или в пыль, раздуваемую ветром. При промораживании элювиальные грунты приобретают пучинистые свойства. В подобных случаях должны быть даны рекомендации по устройству фундаментов непосредственно вслед за проходкой котлована и зачисткой основания. В противном случае в котловане должен сохраняться защитный слой мощностью 0,25 - 0,30 м, удаляемый непосредственно перед устройством фундаментов. Эти явления должны быть изучены в процессе изысканий и отмечены в техническом отчете.

8.5.5. При изысканиях для разработки рабочей документации должны быть продолжены стационарные наблюдения, начатые на предыдущих стадиях изысканий.

8.5.6. Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для разработки рабочей документации составляется в соответствии с требованиями п. п. 6.24 - 6.26СНиП , п. 8.20 СП (часть I) и настоящего Свода правил. Отчет должен содержать количественный прогноз возможных изменений физико-механических свойств элювиальных грунтов под влиянием техногенных воздействий и рекомендации по срокам и способам проведения строительных работ, обеспечивающим сохранность элювиальных грунтов в котлованах.

8.5.7. Инженерно-геологические изыскания в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений в районах распространения элювиальных грунтов выполняются при необходимости осуществления контроля за состоянием грунтов в котлованах и других строительных выемках, а также, для получения материалов и данных об изменениях физико-механических свойств элювиальных грунтов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

В период строительства проводятся документация и геотехнический контроль строительных выемок по техническому заданию проектной организации, осуществляющей авторский надзор за проведением строительных работ.

Инженерно-геологические исследования в период строительства и эксплуатации зданий и сооружении в районах развития элювиальных грунтов должны включать:

продолжение стационарных наблюдений за изменением свойств материнских пород и элювиальных грунтов под влиянием климатических факторов (интенсивностью их разрушения), начатых на предыдущих стадиях изысканий;

контроль за изменением гидрогеологических условий, продолжение наблюдений за уровнем и составом подземных вод;

отбор контрольных проб элювиальных грунтов в котлованах и строительных выемках в процессе их обследования и инженерно-геологической документации или в специально пройденных выработках, с последующим определением физико-механических свойств грунтов в лаборатории;

выдача рекомендаций по дальнейшему проведению строительных работ, режиму эксплуатации сооружений или необходимости технической мелиорации грунтов, обеспечивающих безаварийное функционирование строительных объектов.

Состав и объемы изыскательских работ устанавливаются в программе изысканий в соответствии с техническим заданием заказчика.

Результаты инженерно-геологических изысканий в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений на элювиальных грунтах следует представлять в виде технического отчета (заключения), с приложением актов о приемке основания после проведения инженерной подготовки участка к строительству, а также рекомендаций по уточнению организации и сроков проведения строительных работ и разработке профилактических и защитных мероприятий.

9. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВ

9.1. Общие положения

9.1.1. К техногенным грунтам, образующимся в результате деятельности человека, в соответствии с ГОСТ , следует относить:

природные образования, измененные в условиях естественного залегания физическим или химико-физическим воздействием, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %. Физические воздействия (уплотнение трамбовкой, укаткой и взрывами, осушение, замораживание) изменяет строение и фазовый состав грунтов. Химико-физическое воздействие (электроосмос, цементация, силикатизация, битумизация, глинизация, прогрев и обжиг) изменяют их вещественный состав, структуру и текстуру;

природные образования, перемещенные с мест их естественного залегания с использованием транспортных средств, взрыва (насыпные грунты) или с помощью средств гидромеханизации (намывные грунты). Перемещение осуществляется в процессе горнотехнических (вскрышных и шахтных) и строительных (отрывка котлованов, создание выемок, насыпей и т. п.) работ;

антропогенные образования, представляющие собой твердые отходы бытовой и производственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья. Бытовые отходы представлены, главным образом, свалками бытовых отбросов, строительного мусора и др. Промышленные отходы представлены золами и золошлаками (горючих сланцев, каменного и бурого угля, торфа), шлаками (доменными и сталеплавильными - мартеновскими, конверторными, электропечными), шламами (хвосты горнообогатительного и химического производства).

При выборе методики проведения инженерно-геологических изысканий следует учитывать, что техногенные грунты изменяются в широком диапазоне - от разновидностей, близких к природным грунтам, до грунтов, не имеющих аналогов среди природных образований.

9.1.2. Техногенные грунты являются объектом инженерно-геологических изысканий в качестве основания зданий и сооружений, среды для размещения городских коммуникационных сетей и т. п., материала инженерных сооружений. К числу последних относятся дамбы, плотины, насыпи, хранилища отходов металлургического производства, горнодобывающей промышленности, ТЭЦ и т. п.

9.1.3. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения техногенных грунтов следует дополнительно устанавливать:

генезис техногенных грунтов, их распространение, мощность толщи и ее изменения по площади;

время (давность) образования толщи техногенных грунтов, степень завершенности процессов их самоуплотнения и упрочнения;

особенности исходных материалов, способ их преобразования, перемещения и укладки;

технологические особенности производства работ в горно-технической, инженерной, сельскохозяйственной и других видах производственной деятельности, обусловившей формирование и накопление данного грунта;

специфические свойства техногенных грунтов, в том числе токсичность некоторых видов грунтов (хвосты, шламы и т. п.), пути возможного заражения окружающей среды, склонность пустой породы, образующейся при разработке угля, к самовозгоранию и т. п.;

зависимость структуры, текстуры, гранулометрического состава намывных грунтов от их расположения на карте намыва или гидроотвале;

топографические особенности участка изысканий в период, предшествующий образованию толщи техногенных грунтов;

геологическое строение естественного основания, степень консолидации слагающих его грунтов под воздействием дополнительной нагрузки от веса массива техногенных грунтов;

наличие и характер деформаций возведенных на техногенных грунтах зданий и сооружений, связанных с самоуплотнением грунтов, неравномерными осадками, а также рекомендации по учету основных особенностей техногенных грунтов при освоении территории и проектировании объектов строительства.

9.1.4. В техническом задании в дополнение к требованиям СП (часть I) следует приводить имеющиеся данные и сведения о способе, времени формирования, составе и других особенностях этих грунтов, в связи с технологическими особенностями производства - источника их накопления.

К техническому заданию на изыскания на территориях распространения планомерно образованных оснований (намывом, отсыпкой, укреплением методами технической мелиорации) должны прилагаться имеющиеся материалы геотехнического контроля качества земляных работ.

В техническом задании следует указывать намечаемые сроки начала строительства, его предполагаемую продолжительность и график возведения отдельных сооружений или комплексов.

9.1.5. При проведении инженерно-геологических изысканий на территории распространения непланомерно образованных насыпных грунтов (отвалов и свалок грунта, отходов производства и бытовых отбросов) следует отдавать предпочтение полевым методам исследования грунтов в массиве (геофизические, зондирование и др.).

9.2. Состав инженерно-геологических изысканий. Дополнительные технические требования

9.2.1. Состав инженерно-геологических изысканий на территории распространения техногенных грунтов и общие технические требования к выполнению отдельных видов работ и комплексных исследований следует устанавливать с учетом положений раздела 5 СП , в зависимости от генезиса техногенных грунтов, степени завершенности процессов их самоуплотнения и упрочнения во времени и консолидации подстилающих грунтов.

Ориентировочное время самоуплотнения насыпных техногенных грунтов следует оценивать в зависимости от их состава и способа укладки грунтов в насыпь по табл. 9.1.

Ориентировочное время самоуплотнения и упрочнения намывных техногенных грунтов следует оценивать в зависимости от их состава и вида подстилающих грунтов естественного основания по табл. 9.2.

Время, в течение которого завершается уплотнение подстилающих грунтов от веса насыпи, при отсутствии конкретных наблюдений допускается принимать равным для грунтов:

песчаных - 1 год;

пылевато-глинистых, расположенных выше уровня подземных вод, - 2 года;

пылевато-глинистых, расположенных ниже уровня подземных вод, - 5 лет.

При проведении инженерно-геологических изысканий в условиях, когда процессы самоуплотнения и упрочнения во времени техногенных и консолидации подстилающих грунтов завершены, состав и объем изыскательских работ в основном соответствует требованиям СП (часть I) с учетом положений настоящего раздела.

В случаях, когда самоуплотнение техногенных и (или) консолидация подстилающих грунтов не завершены и (или) когда техногенные грунты не рекомендуется использовать в качестве естественного основания, определение их физико-механических свойств, как правило, не требуется. В этих случаях, а также при проектировании свайных фундаментов, прорезающих толщу техногенных грунтов, в процессе инженерно-геологических изысканий следует ограничиваться, по согласованию с заказчиком, установлением мощности и распространения техногенных грунтов.

Таблица 9.1

Примечания

1 Планомерно возведенные насыпи создаются по специально разработанному проекту из однородных по составу грунтов, как правило, естественного происхождения путем отсыпки с соблюдением принятой технологии работ;

2 Отвалы формируются в результате неорганизованной отсыпки грунтов естественного и (или) искусственного происхождения;

3 Свалки формируются в результате неорганизованной отсыпки, с преобладанием грунтов искусственного происхождения, с включением строительного мусора, органических веществ и т. п.;

4 Для грунтов в водонасыщенном состоянии продолжительность самоуплотнения, указанная в табл. 9.1, увеличивается в 2-2,5 раза;

5 При постоянном действии вибрации и периодическом замачивании продолжительность самоуплотнения, указанная в табл. 9.1, уменьшается в 2 раза.

Таблица 9.2

9.2.2. Сбору и обработке, помимо материалов изысканий прошлых лет и других сведений, согласно п. 5.2 СП (часть I), подлежат:

сведения о хозяйственной деятельности, связанной с производством земляных работ, формированием отходов производства, свалок и т. п.;

сведения и данные о способах и технологии образования планомерно намытых или отсыпанных грунтов и накопителей промышленных отходов, результатах оперативного и режимного геотехнического контроля, расположении карт намыва, с указанием дамб обвалования, водосбросных колодцев, системы дренирования;

акты подготовки основания перед выполнением земляных работ, акты приемки намывных, насыпных или преобразованных способами технической мелиорации грунтовых массивов;

имеющиеся данные наблюдений за формированием толщи техногенных грунтов и изменением их свойств во времени;

сведения и данные о региональном опыте строительства на техногенных грунтах в разных условиях их залегания, состоянии и характере деформаций существующих зданий и сооружений на исследуемой территории.

Если между окончанием изысканий и началом проектирования разрыв во времени составляет более двух лет, возможность использования материалов изысканий требует специального изучения и анализа в связи с возможными изменениями в этот период состояния и свойств техногенных грунтов под воздействием различных факторов, в том числе техногенных. Состав и объем дополнительных изыскательских работ по уточнению материалов инженерно-геологических изысканий в связи с давностью их получения следует устанавливать в результате анализа этих материалов и рекогносцировочного обследования исследуемой территории.

9.2.3. В задачу рекогносцировочного обследования дополнительно к требованиям п. 5.4 СП (часть I) входит:

описание условий залегания и давности образования техногенных грунтов насыпей, отвалов, свалок, участков складирования отходов горнометаллургического и химического производства, участков грунтов в естественном залегании, улучшенных трамбованием и другими способами;

определение размеров массивов техногенных грунтов в плане и по глубине с использованием имеющихся топографических карт, составленных в период, предшествующий образованию толщи техногенных грунтов и после их формирования;

установление, по возможности, для намывных техногенных грунтов мест поступления пульпы на карты намыва, положение прудов-отстойников, системы дренирования, мест сопряжения отдельных карт, выделение зон фракционирования при гидрозолоудалении (шлаковая, золошлаковая, зольная надводного и подводного намыва), характеристика насыпей при сливе металлургических шлаков.

Для насыпных грунтов следует, по возможности, выделять зоны с повышенным содержанием в грунтах крупных включений, затрудняющих проходку буровых скважин (ковшевых остатков в откосах доменных шлаков, разрушенной футеровки печей и включений металла в отвалах сталеплавильных шлаков, обломков строительных конструкций в строительном мусоре и др.).

В процессе рекогносцировочного обследования следует отмечать выходы и скопления производственных и сточных вод и других загрязняющих веществ и возможные пути их миграции.

При обследовании состояния существующих зданий и сооружений, деформированных в результате уплотнения и неравномерной осадки техногенных грунтов, следует собирать сведения о конструкции сооружения, характере вертикальной планировки, системе и состоянии ливневой канализации и водонесущих инженерных сетей, мероприятиях, осуществлявшихся при строительстве для улучшения свойств техногенных грунтов (уплотнение, удаление прослоек грунта с повышенным содержанием органических веществ и др.).

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