Методические указания по инженерно-геологическим изысканиям авто. Методические указания по инженерногеологическим изысканиям автомобильных дорог и сооружений на них утверждено для практического применения

• Название: Методические указания по инженерногеологическим изысканиям автомобильных дорог и сооружений на них утверждено для практического применения
• Дата: 27.10.2020
• Размер: 1.25 Mb.
• Имя файла: Методические указания по инженерно-геологическим изысканиям авто.doc
• Тип: Методические указания; #146148
• страница: 5 из 10

6. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ МЕСТ УСТРОЙСТВА МАЛЫХ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ

6.1. Основные задачи инженерно-геологического обследования мест устройства малых искусственных сооружений заключаются:

1. В выявлении инженерно-геологических условий места устройства сооружения в объеме, обеспечивающем обоснованный выбор типа и характера фундамента сооружения и расчеты устойчивости его основания.

2. В изучении гидрогеологических условий: водоносности грунтов, появившегося и установившегося уровня воды, установлении горизонта напорных вод.

3. В определении агрессивности грунтовых и речных вод по отношению к бетону.

Объем и характер инженерно-геологических обследований мест устройства малых искусственных сооружений зависит от инженерно-геологических условий объекта и от стадии проектирования.

Инженерно-геологические обследования подразделяются на: предпроектные, подробные (для проекта), предпостроенные (для рабочей документации). На предпроектной стадии инженерно-геологические изыскания в местах устройства малых искусственных сооружений выполняются в соответствии с разделами 3 и 4.

6.2. Инженерно-геологические работы на стадии изысканий для проекта заключаются в инженерно-геологической съемке места устройства сооружения, в проходке геолого-разведочных выработок и проведении геофизических исследований в месте устройства сооружения, в лабораторной и камеральной обработке материалов.

Инженерно-геологической съемкой охватывается место устройства сооружения в пределах долины водотока на ширину по 100 м в каждую сторону от трассы дороги.

В случае простых условий основой для инженерно-геологической съемки служит схематический глазомерный план места устройства сооружения; при сложных условиях - план, составленный по данным инструментальной съемки.

Для характеристики грунтов основания сооружения и русла в месте, где проектируется сооружение, закладывают буровые скважины, шурфы и производят, если это является целесообразным, геофизические исследования. Вид разведочных выработок, их количество, расположение в плане и глубина определяются сложностью грунтово-геологических условий места устройства искусственного сооружения, его типом (труба, мост), а также высотой проектируемой на пересечении насыпи. Во всех случаях глубина выработок должна быть достаточной для определения устойчивости грунтов основания сооружения. При прочных грунтах выработки должны быть заглублены на 3 - 4 метра ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. При наличии в основании сооружения слабых грунтов или опасных инженерно-геологических процессов в них, они должны быть пройдены на полную мощность с углублением в прочные грунты на 2 - 4 метра. При мощности слабых грунтов более 10 метров количество и глубина скважин определяются по индивидуальной программе. При скальных грунтах проходится выветрелый слой с заглублением в прочную скалу на 3 - 5 метров.

Примерная схема расположения выработок при инженерно-геологическом обследовании мест устройства малых искусственных сооружений показана на рис. 1. Плановая и высотная привязка выработок производится инструментально. Наиболее простыми в инженерно-геологическом отношении условиями характеризуются места устройства безрасчетных перепускных труб (диаметром 0,5 - 1,0 м), где, как правило, постоянные водотоки отсутствуют (местные понижения) и высота насыпи не превышает 6 метров. Выработки в этом случае располагаются по оси согласно схеме, указанной на рисунке 1-а. Глубина выработок 3 - 4 метра. К следующей категории по сложности относятся места пересечения суходолов и логов, где требуется устройство труб диаметром более 1,0 м.

При незначительном уклоне тальвега и высоте насыпи менее 6 м и однородных прочных грунтах закладывается одна выработка по оси глубиной 4 - 6 метров. При большей высоте насыпи и разнородных грунтах закладываются две скважины по схеме рисунка 1-б. В сложных геологических условиях и неблагоприятных условиях фундирования закладываются три скважины. В случае устройства моста выработки закладываются по схеме 1-в.

Места устройства малых искусственных сооружений с постоянно действующими водотоками характеризуются обычно более сложными гидрогеологическими и грунтовыми условиями и поэтому требуют более подробного изучения. В случае устройства трубы в таких местах закладывается не менее 2-х скважин, расположение которых показано на рис. 1-б.

В случаях, когда долина водотока перекрывается высокой насыпью более 12 м и длина трубы достигает в связи с этим значительной величины (>30 м), рекомендуется закладывать дополнительно одну-две выработки по оси.

Если пересекаемый трассой водоток намечено перекрыть мостовым сооружением, то буровые скважины располагаются по схеме, приведенной на рис. 1-г. На суходолах русловые скважины закладываются только в случаях пестрого геологического строения, когда береговые выработки не могут характеризовать грунтов русла. Глубина буровых скважин при инженерно-геологическом обследовании мест устройства малых сооружений на постоянно действующих водотоках зависит от рода грунтов и их устойчивости. Глубина русловых скважин ограничивается возможной глубиной размыва, который не превышает 3 - 4 метров. Общая глубина геологической разведки определяется глубиной забивки свай или заложения подошвы фундамента. Глубина обследования должна быть на 5 м ниже этих величин, а при скальных грунтах - 2 - 3 м.

В случае обнаружения в месте устройства сооружения слабых грунтов следует проработать вариант выноса сооружения на участок с прочными грунтами.

6.3. При инженерно-геологическом обследовании мест устройства малых искусственных сооружений в горной местности основное внимание обращается на инженерно-геологическую схему. Площадь съемки зависит от сложности перехода и характера сооружения.

Глубина и количество шурфов определяются характером русловых отложений и их мощностью. При близком залегании скальных пород шурфы проходятся на всю мощность рыхлых отложений, при большой мощности последних шурфы проходятся на глубину 2,5 - 3,0 м.

Схема расположения выработок при инженерно-геологическом обследовании мест устройства малых искусственных сооружений



а) при простых грунтовых условиях

б) при сложных грунтовых условиях или большом уклоне тальвега

в) при устройстве моста

г) при устройстве моста на постоянно действующих водотоках, а также на суходолах в тех случаях, когда береговые выработки не могут характеризовать грунты русла

 ось трассы

 выработка

Рис. 1.

Мощность рыхлых отложений и их однородность может устанавливаться в этом случае геофизическими методами.

Во всех случаях, кроме самых простых условий, буровые скважины следует закладывать за пределами будущего контура опор сооружения, во избежание осложнений при строительстве, связанных с необходимостью заглушения напорных вод, вскрытых выработками.

6.4. Из буровых скважин и шурфов, проходимых при обследовании малых искусственных сооружений, должны быть отобраны образцы грунтов для следующих видов лабораторных анализов:

а) для глинистых грунтов - пластичность, естественная влажность, пористость. В случае проектирования в месте устройства сооружения насыпи высотой более 12 метров, кроме того, определяются угол внутреннего трения, сцепления и компрессионные свойства. Для макропористых грунтов определяется степень просадочности;

б) для песчаных грунтов гранулометрический состав и коэффициент фильтрации (для пород, залегающих ниже уровня грунтовых вод в пределах верхних 2-х метров).

Образцы грунтов для лабораторных испытаний отбираются с глубин 1,0 м и глубже. При этом отбор образцов для определения пластичности производится из каждой литологической разности пород при мощности слоя не менее 0,5 м, а образцы для определения естественной влажности отбираются через каждые 0,5 - 0,6 м. Образцы с ненарушенной структурой при тугопластичной, полутвердой и твердой консистенции при однотипном характере грунтово-геологических условий могут отбираться из одной характерной выработки для двух-трех сооружений.

При наличии слабых мягкопластичных и текучепластичных грунтов рекомендуется производить испытания их в условиях естественного залегания приборами вращательного среза и статическим зондированием.

Для получения непосредственно в поле показателей консистенции грунтов следует применять микропенетрацию.

Образцы из верхних слоев грунта (с глубины 0 - 1,0 м) отбираются для расчета размыва в местах, где проектируются мосты.

Для песчаных грунтов определяется в этом случае гранулометрический состав, а для глинистых - пористость и сцепление.

Пробы воды для лабораторного определения агрессивности по отношению к бетону отбираются из русел водотоков, а также из водоносных горизонтов, находящихся в зоне воздействия их на сооружения. При однотипных гидрогеологических условиях и однообразном почвенном покрове пробы могут отбираться по характерным участкам из расчета одна проба на 3 - 4 сооружения.

6.5. Камеральная обработка материалов инженерно-геологического обследования мест устройства малых искусственных сооружений в случае, когда обследование ограничивается заложением одной выработки, сводится к составлению геологической колонки с учетом данных произведенных лабораторных анализов и испытаний грунтов.

Рекомендуемые масштабы колонок 1:100, 1:200 и 1:50 (в зависимости от глубины выработки и толщины слоев).

Если обследование места устройства малого искусственного сооружения произведено двумя или более скважинами или с применением геофизических методов исследования в нескольких точках, то по сооружению составляется инженерно-геологический паспорт, включающий в себя:

1. План инженерно-геологической съемки с нанесением выработок, точек ВЭЗ и таблицей привязки выработок к трассе.

2. Геолого-литологический разрез с нанесением геофизических данных.

3. Колонки выработок.

4. Данные лабораторных испытаний.

5. Пояснения, в которых освещаются геологические и гидрогеологические условия, места устройства сооружения с заключением о нормативных значениях прочностных и деформативных свойств грунтов, химических свойствах грунтовых и русловых вод, а также о рекомендуемом типе основания.

Предварительные геолого-литологические разрезы составляются в поле.

6.6. На стадии рабочей документации производится дополнительное инженерно-геологическое обследование мест устройства малых искусственных сооружений в случаях изменения вида сооружения или его положения в плане. Кроме того, на мостовых переходах для уточнения фундирования закладываются разведочные выработки под каждую опору.

7. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ В МЕСТАХ УСТРОЙСТВА ПУТЕПРОВОДОВ

7.1. Задачей инженерно-геологического обследования мест устройства путепроводов является выяснение инженерно-геологических условий этих мест в объеме, достаточном для определения типа и условий сооружения основания опор путепровода, а также для решения вопроса о наиболее целесообразном варианте прохождения трассой поверх или под пересекаемой дорогой.

При выполнении работ учитывает требования ВСН 156-88 (Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов).

7.2. Места устройства путепроводов, в отличие от мостовых переходов через водотоки располагаются, как правило, на сухих равнинных участках и на пологих склонах, сложенных относительно однородной толщей грунтов.

7.3. При изысканиях на предпроектной стадии инженерно-геологические работы в местах устройства путепроводов выполняют в соответствии с п.п. 3.5 - 3.6 настоящих «указаний».

7.4. При изысканиях для проекта (рабочего проекта) на оси пересечения закладывается от 2-х до 7 выработок. При одно – двух пролетном путепроводе и простых инженерно-геологических условиях закладываются 2 выработки примерно в местах заложения крайних опор сооружения. При многопролетных путепроводах, а также в сложных условиях при разнородных грунтах закладываются дополнительные промежуточные скважины или шурфы. При назначении мест заложения выработок учитывается схема сооружения. Располагать выработки следует применительно к местам заложения опор.

Глубина выработок зависит от характера грунтов и намеченного варианта пересечения. Если путепровод располагается над пересекаемой дорогой, глубина выработок в плотных грунтах может не превышать 6 метров. При пересечении в выемке глубина скважин, закладываемых под опоры, должна быть не менее, чем на 6 метров ниже дна проектируемой выемки.

При наличии слабых грунтов глубина выработок определяется в каждом отдельном случае, в зависимости от конкретных условий. Как правило, выработки должны быть заглублены в этом случае в подстилающие плотные грунты не менее, чем на 6 метров. При свайном основании скважины проходят не менее, чем на 6 метров глубже возможной глубины забивки свай.

7.5. Из выработок отбираются образцы грунтов. Из связных грунтов образцы отбираются из каждого слоя, но не реже, чем через 1,0 метр для определения пределов пластичности и естественной влажности. Кроме того, с глубины 1,5 метра и глубже отбирается монолиты для определения сопротивления сдвигу и компрессионных свойств.

Из каждого однородного слоя (инженерно-геологического элемента) должно быть отобрано не менее 6 монолитов; для песчаных грунтов определяют гранулометрический состав, коэффициент фильтрации и плотность.

Применяется статическое зондирование.

В слабых грунтах производится определение сопротивления сдвигу крыльчатками.

7.6. Если путепровод не входит в состав проектируемой дороги, изыскиваются места залегания резервов для отсыпки подходных насыпей. Поиски и разведка производятся в соответствии с п.п. 4.20 - 4.23.

7.7. В результате инженерно-геологических изысканий мест устройства путепровода представляется паспорт места пересечения, включающий в себя:

- инженерно-геологическую карту (в сложных условиях);

- схему расположения выработок;

- геолого-литологический разрез по оси сооружения;

- данные анализов и испытаний грунтов, нормативные характеристики их прочностных и деформативных свойств;

- химические анализы воды с заключением о ее агрессивности по отношению к бетону;

- данные о сейсмичности района строительства.

7.8. Если в месте пересечения проектируется транспортная развязка, в дополнение к выработкам, заложенным по оси пересечения под опоры путепровода, закладывают дополнительно 4 - 8 выработок в пределах расположения транспортной развязки.

В однородных и простых инженерно-геологических условиях выработки закладывается по углам площадки. При сложных условиях закладываются дополнительно выработки в зависимости от конкретных условий. Глубина выработок - 2 - 4 метра.

7.9. На стадии рабочей документации производятся дополнительные разведочные работы с проходкой выработок по местам заложения опор в случаях изменения их положения или при необходимости в опытных работах (штамповые испытания, статическое зондирование, прессиометрия и т.п.).

8. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПЛОЩАДОК ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ ДОРОЖНОЙ И АВТОТРАНСПОРТНОЙ СЛУЖБЫ, ВРЕМЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ

8.1. К зданиям дорожной и автотранспортной службы дороги относятся: комплексы зданий и сооружений управления дороги, основного и низового звеньев дорожной службы, жилые дома, производственные базы, пункты обслуживания сооружений, устройства технологической связи, а также здания и сооружения по обслуживанию грузовых и пассажирских перевозок, АЗС, СТО, пункты мойки, площадки отдыха, посты ГАИ - линейные сооружения по контроля дорожного движения и т.п.

К временным производственным сооружениям для строительства дорог относятся асфальтобетонные и цементобетонные заводы, тупики разгрузочные площадки и базы.

8.2. Инженерно-геологические обследования на площадках гражданских зданий и временных производственных сооружений выполняются при изысканиях для проекта. Целью обследований является получение данных об инженерно-геологических и гидрогеологических условиях площадки в объеме, достаточном для решения вопросов о фундировании зданий с выяснением условий проложения коммуникаций для энергоснабжения и водоснабжения комплексов.

8.3. Инженерно-геологическое обследование площадки заключается в инженерно-геологической съемке территории, отведенной под площадку. Основой для инженерно-геологической съемки является план площадки (масштаба 1:500 - 1:1000), съемкой должны быть охвачены границы всех геоморфологических элементов, полностью или частично входящих в пределы площадки.

На план наносятся места, распространения неблагоприятных физико-геологических процессов, литологические границы грунтов, границы слабых грунтов, заболоченные площади, выходы грунтовых вод, действующие овраги, а также расположение пройденных выработок с показанием их глубин и абсолютных отметок устьев. Количество разведочных выработок для освещения геологического строения и инженерно-геологических условий площадки зависит от размеров участка, наличия естественных обнажений, однородности геологических условий, а также от количества и типов проектируемых на площадке сооружений.

Ввиду многообразия перечисленных условий объемы разведочных работ должны уточняться в каждом отдельном случае, в зависимости от конкретной обстановки.

8.4. Перед началом инженерно-геологических обследований геологу должны быть выданы: 1) топографический план площадки с нанесением контуров проектируемых сооружений и линий подземных и надземных коммуникаций; 2) задание главного инженера проекта на выполнение работ, в котором должны быть указаны глубины проектируемых подвальных помещений, емкостей, смотровых ям и т.п., а также расположение и глубина заложения линий коммуникаций - электроснабжения, связи, водопровода, канализации и т.п.

8.5. Средняя глубина выработок на площадке принимается 6 - 8 метров, а в грунтах понижений прочности - 10 - 15 петров. Опробуется 50 % пройденных выработок. Определяются естественная плотность, пористость и пределы пластичности для связных грунтов, гранулометрический состав, коэффициент фильтрации и угол естественного откоса песков по каждому слою. Пробы для определения естественной влажности отбираются не реже, чем через 1 метр.

Для грунтов пониженной прочности определяется сопротивление сдвигу и компрессионные свойства. Производится статическое зондирование и испытания крыльчаткой.

Выработки, на которых отбираются образцы грунтов, должны быть расположены таким образом, чтобы возможно более полно охарактеризовать грунты основания проектируемого сооружения.

8.6. При наличии грунтовых вод должна быть определена отметка их расчетного уровня, что представляет собой очень ответственную и часто сложную задачу. Следует иметь в виду, что колебание уровня грунтовых вод может достигать в отдельных случаях 4-х - 5-ти метров, и сухие при производстве изысканий толщи грунтов через некоторый период времени или при строительстве могут оказаться обводненными.

Сведения о годовых и многолетних уровнях и амплитудах колебания грунтовых вод следует получать в ближайших территориальных режимных станциях Министерства геологии и охраны недр. Кроме этого, необходимо собрать сведения у местного населения о колебании уровня воды в колодцах, о появлении и уровне воды в погребах и овощехранилищах.

При работе в умеренных широтах показателем колебания грунтовых вод может служить оглеение почвенных горизонтов.

Наивысшие отметки горизонта грунтовых вод должны иметь высотную привязку. Подробнее об определении расчетного уровня грунтовых вод см. приложение № 10.

При необходимости проектирования дренажных устройств определяются дебит грунтовых вод и направление их движения. Пробы грунтовых вод направляются в лабораторию для определения агрессивных свойств воды по отношению к бетону.

8.7. Трассы линейных коммуникаций водопровода, связи, электросетей, канализации обследуются так же, как и трасса проектируемой дороги с несколько более частым назначением выработок, которые располагаются через 250 - 300 метров. Глубина выработок - 3,0 - 5,0 метров. Из выработок отбираются пробы грунтовой воды, если таковая имеется. Опробование имеет целью определение коррозионной активности среды по отношению к оболочке кабеля или трубы, и агрессивных свойств по отношению к бетону опор электролиний.

Все встреченные по трассе проложения подземных коммуникаций, типы почв и литологические разности грунтов опробуются не менее, чем в 3-х точках на химсостав по водным вытяжкам. В водной вытяжке определяют содержание гумуса, нитратов, концентрацию водородных ионов. Пробы берутся из всех поверхностных и грунтовых вод. Находят общую жесткость воды. Коррозионная активность устанавливается в соответствии с СНиП 2.03.11-85. Коррозионная активность может быть определена по удельному электрическому сопротивлению почв и грунтов, определяемому геофизическими методами.

8.8. Для выяснения условий водоснабжения комплекса необходимо:

- изучать гидрогеологические условия района строительства по литературным и фондовым материалам;

- собрать сведения по ближайшим к площадке артезианским скважинам и колодцам, их глубине, конструкции, качестве и дебите воды.

При отсутствии колодцев и действующих артскважин в районе строительства для уточнения собранных данных о глубине залегания водоносных горизонтов производятся геофизические работы. В сложных гидрогеологических условиях проходят разведочные скважины;

- изучить имеющиеся в районе площадки водоемы и установить возможность их использования для технического водоснабжения.

8.9. Инженерно-геологическое обследование площадок, намечаемых для размещения временных производственных сооружений (асфальтобетонных и цементобетонных заводов) производится в тех же объемах и по той же программе, как и площадки гражданских зданий.

8.10. В результате обследования и камеральной обработки составляется инженерно-геологический паспорт площадки, в который входит:

- план площадки в горизонталях с нанесением (в сложных условиях) данных инженерно-геологической съемки, расположения пройденных выработок с показанием отметок их устьев;

- геолого-литологические разрезы по площадке с указанием коррозионной активности почв;

- план участка с нанесением гидроизогипс (при наличии грунтовых вод);

- таблицы с данными лабораторных анализов и испытаний грунтов и воды;

- пояснительная записка (в простых условиях - пояснения).

В записке дается подробная характеристика физико-механических свойств грунтов, гидрологических условий, агрессивности грунтовых вод, рекомендации по наиболее целесообразному типу фундаментов, устройству дренажей, если они нужны.

Подробно описываются возможные источники водоснабжения, даются соображения о глубине и конструкции колодцев или артезианской скважины.

При наличии в районе строительства построенных в аналогичных условиях зданий и сооружений описывается принятая конструкция фундаментов и глубина их заложения.

В простых инженерно-геологических условиях в пояснениях все эти сведения излагаются в краткой форме.

8.11. При необходимости составляется проект буровой скважины на воду.

8.12. На стадии рабочей документации производятся дополнительные обследования по местам расположения сооружений. В сложных условиях выполняются опытные работы.

Перед началом инженерно-геологических работ геологу должны быть выданы:

- топографический план площадки с нанесением контуров проектируемых сооружений;

- задание главного инженера проекта на выполнение работ, в котором должны быть указаны глубины проектируемых подвальных помещений, емкостей, смотровых ям и т.п., а также расположение и глубина заложения линий коммуникаций. Количество и глубина выработок устанавливаются в зависимости от конкретных условий в каждом отдельном случае.

Из перечисленных выше (п. 8.10) документов в поле составляются:

- полевая пояснительная записка;

- рабочие геолого-литологические разрезы по площадке;

- рабочая инженерно-геологическая карта (составляется карта (составляется для сложных инженерно-геологических условий));

- продольный профиль линий коммуникаций с насененными грунтами;

- ведомость анализов грунтов и грунтовых вод (при производстве анализов в поле) или ведомость образцов, направленных в лабораторию.

По результатам выполненных инженерно-геологических изысканий по требованию заказчика составляется отчет. Состав отчета, которым следует руководствоваться, помещен в «Образцах оформления геологических документов», Союздорпроект, 1991 г.