 |
Завдання інженерно-геологічних вишукувань
|
|
|
|
Лекція №3
Інженерно-геологічні вишукування
Завдання інженерно-геологічних вишукувань
Інженерно-геологічні вишукування є однією з основних складових землевпорядних вишукувань, що передбачають з'ясування геологічних умов земельних ділянок. До цих умов відносять загальні фізико-географічні (рельєф, клімат, гідрографію, гідрологію тощо), геоморфологічні (будова рельєфу і його формування), гідрогеологічні, геологічні (стратиграфію, літологію і тектоніку) чинники, їх інтенсивність та фізико-механічні властивості гірських порід, Геологічні процеси поділяють на природні або фізико-геологічні (вивітрювання, морська і річкова абразія, розмив схилів, просідання, обвали, суфозії, плавуни, утворення ярів і боліт тощо) та інженерно-геологічні, що виникають в результаті діяльності людини. Інженерно-геологічні вишукування виконують геологи у тісній взаємодії з геодезистами.
Об'єм і зміст інженерно-геологічних вишукувань залежить від міри геологічної вивченості району вишукувань, стадії проектування, характеру використання території і складності геологічних умов. Вишукуванням передують вивчення архівних і літературних матеріалів, рекогносціювальне обстеження, визначення слабких грунтів, виходів грунтових вод, умов на сусідніх земельних ділянках, складання схематичних геологічних розрізів і програми польових і лабораторних досліджень грунтів. Така програма висвітлює мету знімання, характер вивченості району вишукувань, описи інженерно-геологічних умов цього району, обгрунтування масштабу знімання, її межі, методику робіт, зміст звітних матеріалів, вартість робіт і календарний план їх виконання.
|
|
|
Інженерно-геологічні вишукування поділяють на три періоди: підготовчий, що включаєпідготовку і оформлення завдання, збір і аналіз попередніх вишукувань, складання програми вишукувань; польовий, що включає рекогносціювання території, інженерно-геологічне знімання, геофізичну розвідку, горно-геологічні і бурові роботи, польові експериментальні роботи, стаціонарні спостереження, лабораторні дослідження тощо; та камеральний, що пов'язаний із складанням звітів, інженерно-геологічних розрізів, геоморфологічної, геолого-літологічної, гідрогеологічної та інших карт.
Інженерно-геологічне знімання на різних стадіях проектування виконується у різних масштабах. При складанні проекту планування і розміщення земельної ділянки знімання виконується у масштабах 1:5 000 – 1:25 000, а для розробки проекту детального планування – укрупнюється до масштабу 1:1 000 – 1:2 000.
У процесі інженерно-геологічного знімання вивчають, знімають і описують природні та штучні відслонення гірських порід, геоморфологічні елементи і фізико-геологічні явища, прояви водоносності, визначають місця закладання геологічних виробок, проводять відбір проб гірських порід і підземних вод для лабораторних досліджень, обстежують стан інженерних споруд. Результати знімання відображаються у щоденнику і на польових картах. Знімання супроводжуються аерогеологічними, геофізичними, гірничо-прохідними, буровими, експериментальними і лабораторними роботами.
При виконанні інженерно-геологічних вишукувань проводять районування території за низкою ознак.
За орографічними умовами виділяють земельні ділянки з нерозчленованим рельєфом,на вододілах – з достатньо вираженим рельєфом,на схилах річкових долин і в межах цих долин – ділянки на надзаплавних терасах.Слід відзначити, що геоморфологічна характеристика земельної ділянки пов'язана з оцінкою висот форм рельєфу, визначенням їх співвідношень, контуру і розмірів, визначенням віку рельєфу. Особливо важливим є геоморфологічний аналіз річкових долин, виділення терас і їх елементів, поперечного і подовжнього профілю долин і вододільних просторів, характеру схилів тощо.
|
|
|
За геологічними умовами земельні ділянки поділяють на чотири категорії. При цьому враховують характер порід, що залягають на глибині 2-3 м. На ділянках 1 категоріїзалягають міцні, практично нестисковані породи, на ділянках 2 категорії – рихлі, середні і дрібнозернисті породи (піски, нещільні піщані грунти), що можуть просідати, особливо під дією динамічних навантажень, на ділянках 3 категорії – рівномірно розподілені пластичні породи (глини, суглинки, мулисті відкладення), що стискаються, на ділянках 4 категоріїнерівномірно розподілені породи різного складу.
За гідрогеологічними умовами виділяють сухі земельні ділянки, без верховодки з глибиною залягання грунтових вод, що перевищує глибину закладання фундаментів, надмірно-зволожені майданчикиз глибиною залягання грунтових вод, що менші, ніж глибина закладання фундаментів, частково заболочені, – земельні ділянки із різними гідрогеологічними умовами,різною глибиною залягання грунтових вод, періодичною верховодкою. Таке районування території має важливе значення при інженерно-геологічних вишукуваннях.
На будь-якій земельній ділянці, що виділяється за орографічним чинником передбачається закладання геолого-розвідувальних виробок. Кількість таких виробок зменшується при розчленованості рельєфу іпринаявності природних відслонень. Кількість, глибина, тип і спосіб проходження виробок, кількість зразків і спосіб їх відбору, об'єм і зміст польових і лабораторних дослідженьзалежать від категорії земельної ділянки за геологічною будовою.
Гідрогеологічні умови визначають характер стаціонарних спостережень за рівнем грунтових вод у наглядових свердловинах, визначення водопроникності порід, швидкість і напрямки грунтових потоків тощо.
Характеристика геологічної будови і гідрогеологічних умов дається на глибину, що перевищує 15-20% глибини активної зони, тому для вивчення геологічної будови земельної ділянки проводять розвідувальні роботи, буріння і шурфування. Свердловини розміщують у вершинах квадратної сітки (70´70, 100´100, 250´250 м) або вздовж створів, що перпендикулярні до напряму річки. Глибина свердловин і відстань між ними залежать від геологічної будови і стадії вишукувань.
|
|
|
При попередніх вишукуваннях часто обмежуються глибиною 10 м і для підсічки пласта великої потужності до 10-15% свердловин заглиблюють до 30 м. На цій стадії вишукувань на 1 км. створу розміщують від 5 до 15 свердловин. Відстань між створами 150-400 м. Деякі свердловини обладнують фільтрами для спостережень за коливаннями рівня грунтових вод і їх хімічним складом.
Фізико-технічні властивості грунтів вивчають у лабораторії за зразками, що відібрані зі свердловин і шурфів. Такі виробки називають технічними. Проби відбирають з кожної літологічної різниці. Одночасно з розвідувальними роботами виконують інженерно-геологічне знімання. При цьому на топографічний план наносять гірські виробки, відслонення порід, колодязі і виходи джерел.
Детальні інженерно-геологічні вишукування проводять на стадії складання робочих проектів. Свердловини розташовують за контурами земельних ділянок на відстані від 20 до 50 м один від одного. Їх глибина становить від 10 до 30 м. Відбір проб проводять для кожної літологічної різниці через 1 м. При бурінні встановлюють кількість водоносних горизонтів, умови залягання, живлення і режим. В межах земельної ділянки проводять випробування грунту статичним навантаженням. Проводяться вони за кожною літологічною різницею, що залягає в межах стиснутої товщі.
При проведенні геологорозвідувальних робіт здійснюють геологічне картографування території – складають геологічні карти, геологічні розрізи, стратиграфічні колонки тощо. На геологічних картах умовними знаками зображають площі розповсюдження порід різного віку, умови їх залягання, тектонічні розломи. Складаються геологічні карти на основі топографічних карт різного масштабу.
За призначенням геологічні карти поділяють на оглядові, що показують геологічну будову обширних територій і складаються в масштабах 1:1 000 000 - 1:5 000 000, регіональні, що відображають геологічну будову окремих регіонів і складаються в масштабах 1:200 000 - 1:500 000, детальні, що відображають геологічну будову окремих районів і складаються в масштабах 1:50 000 - 1:100 000, і спеціальні, що складаються для ділянок, в масштабах 1:2 000 - 1:50 000.
|
|
|
Зазвичай виконують комплексне геологічне картографування, створюючи геологічні або геолого-стратиграфічні карти, що відображають загальну геологічну будову, різні за віком товщі; літолого-петрографічні карти, що відображають розподіл порід за речовинним складом; структурно-тектонічні карти, що за допомогою стратоізогіпс відображають поверхні певних горизонтів, зон або ділянок з однаковими тектонічними характеристиками; карти четвертинних відкладів, що відображають розподіл вікових груп четвертинних утворень; фаціально-палеогеографічні карти, що відображають уявлення про розподіл викопних геологічних фацій; геоморфологічні карти, що відображають ділянки місцевості з різним за формою, походженням і віком елементами рельєфу; гідрогеологічні карти, що відображають розподіл підземних вод в гірських породах, рух і виходи їх на поверхню; інженерно-геологічні карти, що відображають розподіл порід з різними механічними властивостями; карти корисних копалин, що відображають розподіл корисних копалин, їх запаси і якість, геофізичні карти, що відображають розподіл порід з різними фізичними параметрами. На картах (геологічних і літологічних) пластіввідображають розташування порід на деякій заданій глибині. За геологічними і літологічними картами будують геологічні розрізи. Основою для них служить профіль земної поверхні, що складається за топографічною картою.
Для складання карт використовують результати геологічного знімання, геофізичних і геохімічних досліджень, результати вивчення зразків гірських порід, руд, флори і фауни, гідрогеологічних і інженерно-геологічних спостережень, шлихового випробовування, проходки гірських виробок і бурових свердловин.
При проектуванні шляхів сполучення виконують інженерно-геологічне знімання за різними варіантами трас, а також розвідувальні роботи (буріння і шурфування) і складають інженерно-геологічні карти.
Інженерно-геологічні вишукування не лише передують землевпорядному проектуванню, але й у деяких випадках супроводжують його. Наприклад, при ущільненні грунтів основи споруд, будівництві земляних споруд (гребель, насипів), здійснюють інженерно-геологічний контроль після закінчення робіт. При встановленні причин деформації експлуатованих споруд проводиться інженерно-геологічна експертиза.
|
|
|
Керівництво усіма інженерно-геологічними вишукуваннями на території нашої країни здійснюється Міністерством геології та надр України, регіональними управліннями по геології, в підпорядкуванні яких знаходяться територіальні геологічні управління, трести і геологічні експедиції. Безпосередньо геологічні вишукування виконуються геологічними партіями: пошуковими, пошуково-знімальними, пошуково-розвідувальними і розвідувальними. У системі Мінгеології є топографо-геодезична служба, виробничими підрозділами якої є топографо-геодезичні партії і топографо-геодезичні загони геологічних партій.
|
|
|
