ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Разработка «Рекомендаций по производству инженерно-геологической разведки» является продолжением работы по созданию системы документов, определяющих методические и организационные принципы основных комплексных видов инженерно-геологических работ, регламентированных главой СНиП II - A .13-69 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
В первом разделе Рекомендаций приведены определения ряда основных понятий, связанных с инженерно-геологической разведкой, а также изложены некоторые положения, поясняющие место инженерно-геологической разведки в общей системе инженерно-геологических изысканий.
Рекомендации разработаны Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (кандидаты геол.-мин. наук С. П. Абрамов, Л. И. Белявский, инж. В. И. Щербаков) и Московским ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочным институтом им. С. Орджоникидзе (д-р геол.-мин. наук. проф. Н. В. Коломенский).
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации устанавливают содержание, методы проведения и основные организационные принципы производства инженерно-геологической разведки.
1.2. Инженерно-геологическая разведка представляет собой комплекс инженерно-геологических работ на завершающих этапах инженерно-геологических изысканий, проводимый в пределах сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой, т.е. тогда, когда точно установлено местоположение сооружения и определены его основные конструктивные особенности, а также режим эксплуатации.
1.3. Под сферой взаимодействия сооружения с геологической средой следует понимать массив грунтов, определяющий устойчивость сооружения и воспринимающий от него различного рода воздействия, приводящие к изменению напряженного состояния грунтов, их температурного и водного режимов.
1.4. Основной целью инженерно-геологической разведки является получение исходных количественных данных для расчета оснований и фундаментов сооружений или их среды и для количественного прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации сооружений, в частности:
прогноза возникновения и хода развития инженерно-геологических процессов в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой;
прогноза развития выявленных физико-геологических процессов;
прогноза изменения напряженного состояния массива грунтов, его температурного и водного режимов.
1.5. Общие задачи инженерно-геологической разведки сводятся к следующему:
к изучению геологического разреза оснований или среды сооружений;
определению физико-механических свойств грунтов оснований или среды, их водного и температурного режимов;
составлению инженерно-геологической модели оснований или среды сооружений;
установлению обобщенных значений показателей
физико-механических свойств грунтов в приложении к выделенным инженерно-геологическим элементам (или модели в целом).
1.6. Частные задачи инженерно-геологической разведки определяются в зависимости от назначения проектируемого сооружения, его конструктивных особенностей и режима эксплуатации, сложности инженерно-геологических условий участка строительства и степени их изученности.
1.7. Инженерно-геологический элемент-это часть массива грунтов (слой, часть слоя), однородная по возрасту, генезису, литологическому составу, показателям состояния и физико-механических свойств.
Инженерно-геологический элемент является основной структурной единицей инженерно-геологической модели основания или среды сооружения.
1.8. Инженерно-геологическая модель, составленная геологом, преобразуется проектировщиком в расчетную модель основания или среды сооружения. Основной структурной единицей расчетной модели является расчетный элемент. Взаимоотношение в пространстве расчетных элементов определяет структуру расчетной модели.
Расчетная модель позволяет количественно оценить инженерно-геологические процессы в основании или среде сооружения, а также обосновать выбор защитных мероприятий, в том числе и конструктивных, ограничивающих воздействие проектируемого сооружения на геологическую среду.
1.9. Расчетный элемент-это инженерно-геологический элемент или их группа, выделенная по характеру воздействия на них проектируемого сооружения и условиям работы в качестве основания сооружения или его среды. В расчетных схемах оснований или среды сооружений расчетный элемент условно принимается за единое целое, характеризуемое одним расчетным значением того или иного показателя физико-механических свойств грунтов.
1.10. Расположение в пространстве точек производства всех видов работ, входящих в состав инженерно-геологической разведки, образует систему инженерно-геологической разведки. Расстояния между этими точками - параметры системы инженерно-геологической разведки.
1.11. Составной частью системы инженерно-геологической разведки является система инженерно-геологического опробования, под которой следует понимать расположение в пространстве точек отбора образцов для изучения свойств грунтов и точек проведения полевых определений показателей свойств грунтов. Числовой характеристикой плотности расположения этих точек являются интервал и шаг опробования.
Интервалом называется расстояние между точками определения однотипных показателей свойств грунтов по вертикали (в разрезе буровой скважины, шурфа), а шагом - расстояние между этими точками по горизонтали.
1.12. Основная цель инженерно-геологического опробования при производстве инженерно-геологической разведки - получение обобщенных значений прямых показателей физико-механических свойств грунтов для каждого выделенного инженерно-геологического элемента с учетом возможности изменения этих свойств в процессе строительства и эксплуатации проектируемого сооружения.
1.13. Из основной цели инженерно-геологического опробования вытекают следующие его задачи:
установление параметров системы опробования;
отбор образцов из предварительно выделенных инженерно-геологических элементов;
установление перечня необходимых для проектных расчетов прямых определений показателей свойств грунтов;
выбор метода (способа, схемы) определения каждого показателя;
определение прямых показателей физико-механических свойств грунтов полевыми и лабораторными методами;
обработка результатов этих определений и окончательное выделение инженерно-геологических элементов;
вычисление обобщенных значений прямых показателей физико-механических свойств для каждого инженерно-геологического элемента;
установление гарантированных значений показателей с заданной доверительной вероятностью;
прогноз изменения состояния грунтов при строительстве и эксплуатации сооружения;
определение показателей свойств грунтов с учетом прогнозируемого изменения их состояния;
введение поправок в обобщенные или гарантированные значения показателей свойств грунтов на прогнозируемое изменение их состояния.
1.14. Общая методическая схема производства инженерно-геологической разведки сводится к следующему:
к анализу материалов, полученных на предыдущих этапах изысканий, применительно к назначению и конструктивным особенностям проектируемого сооружения или отдельных его частей;
установлению границ сферы взаимодействия сооружения с геологической средой;
формулированию задач инженерно-геологической разведки;
установлению системы инженерно-геологической разведки, в том числе системы опробования, и выбор параметров этих систем;
выбору методов производства инженерно-геологической разведки, в том числе методов опробования;
производству полевых и лабораторных работ;
текущей камеральной обработке получаемых материалов;
уточнению границ сферы взаимодействия сооружения с геологической средой, корректировке принятой системы инженерно-геологической разведки, ее параметров, а также методов производства работ;
окончательной камеральной обработке материалов, составлению инженерно-геологической модели основания или среды сооружения, разработке рекомендаций проектировщикам и строителям;
составлению общего заключения об инженерно-геологических условиях участка строительства.
1.15. Общая схема организации работ по инженерно-геологической разведке включает три основных периода:
подготовительный период;
период выполнения основных объемов работ по утвержденной программе;
заключительный период (завершающая обработка материалов и составление инженерно-геологического заключения).
1.16. В подготовительный период выполняются работы организационно-методического и организационно-технического содержания, конечной целью которых является составление программы (проекта) инженерно-геологической разведки и обеспечение запланированных работ материально-техническими средствами и кадрами исполнителей.
1.17. Период выполнения основных объемов работ по утвержденной программе охватывает время выполнения буровых, горных, геофизических, лабораторных, опытных и других видов работ, предусмотренных программой. В течение всего этого периода ведется также камеральная обработка материалов, получаемых в процессе выполнения запланированных работ, с целью оперативного управления этими работами - внесения необходимых изменений в системы инженерно-геологической разведки и опробования, остановки тех или других видов работ по достижении результата и т.д.
1.18. Заключительный период инженерно-геологической разведки наступает после завершения всех запланированных полевых и лабораторных работ, а также предварительной обработки полученных материалов. Главная задача периода - составление заключения, содержащего все сведения, предусмотренные программой, а также необходимые, с точки зрения инженера-геолога, рекомендации по учету влияния инженерно-геологических факторов на проектируемые сооружения.
1.19. Указанные периоды проведения инженерно-геологической разведки в практике проведения изысканий не всегда могут быть четко выделены во времени. В значительном числе случаев разрыва во времени между ними не бывает, так же как сам этап инженерно-геологической разведки не отделяется от предыдущих этапов изысканий. Однако эти периоды существуют объективно, и их важно выделять с целью оптимального планирования и управления процессом инженерно-геологической разведки.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД
А) Общие положения
2.1. Программа производства инженерно-геологической разведки разрабатывается после получения технического задания, которое должно содержать исчерпывающую характеристику конструктивных особенностей проектируемого сооружения и его точную привязку к местности. Содержание технического задания должно соответствовать главе СНиП II - A .13-69.
2.2. Программа составляется ответственным исполнителем работ и основными техническими специалистами соответствующего профиля в зависимости от предусматриваемых работ и методов их выполнения.
2.3. Программа инженерно-геологической разведки должна содержать три основных раздела: геолого-методический, производственно-технический и сметный.
2.4. Основное содержание геолого-методической части программы сводится к обоснованию объемов необходимых работ и методов их проведения, а также расчету трудовых и материальных затрат.
С целью проведения такого обоснования в программе должны быть проанализирована степень инженерно-геологической изученности с построением инженерно-геологической модели участка проектируемого сооружения, оценены сложность инженерно-геологических условий, взаимодействие проектируемого сооружения и геологической среды исходя из его назначения, конструкции и режима эксплуатации. На этой основе в программе определяются границы сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой и формулируются задачи инженерно-геологической разведки. Границы выделенной сферы взаимодействия объективно определяют площадь и глубину проведения разведочных работ, а сформулированные задачи позволяют наметить систему инженерно-геологической разведки и ее параметры, т.е. определить, где и в каких местах необходимо вскрыть геологический разрез, произвести отбор проб грунтов для лабораторных испытаний, изучение свойств грунтов полевыми методами и т.д.
В этой части программы, исходя из необходимой точности проведения работ, должен быть обоснован метод или комплекс методов для решения сформулированных задач.
Заключительной частью геолого-методического раздела программы является сводная таблица запланированных объемов работ по их видам и методам выполнения. Принципиальная схема последовательности анализа факторов для определения задач инженерно-геологической разведки, параметров ее системы и методов проведения приведена в табл. 1.
Таблица 1
Принципиальная схема последовательности анализа факторов для определения задач инженерно-геологической разведки, параметров ее системы и методов проведения
2.5. Производственно-технический раздел программы содержит:
расчет трудовых и материальных затрат на производство инженерно-геологической разведки;
спецификацию необходимого оборудования, инструмента и материалов;
график производства работ;
особые требования к безопасному ведению работ в конкретных условиях проведения инженерно-геологической разведки.
2.6. Смета на производство работ, входящих в состав инженерно-геологической разведки, составляется по расценкам «Сборника цен на проектные и изыскательские работы для строительства, часть I. Цены на изыскательские работы». М., Стройиздат, 1967, а по видам работ, не отраженным в Сборнике, - прямым расчетом или по аналогии исходя из накопленного опыта.
2.7. Программа производства инженерно-геологической разведки, если она выполняется в качестве отдельного этапа изысканий, согласовывается с организацией-заказчиком и утверждается руководством изыскательской организации.
Производство инженерно-геологической разведки без согласованной и утвержденной программы не допускается.
2.8. Исходя из предусмотренных программой видов работ и их объемов, в соответствии с установленным сроком проведения инженерно-геологической разведки, на заключительном этапе подготовительного периода выполняется ряд организационно-технических мероприятий:
комплектование партии (отряда, группы) инженерно-техническим персоналом и рабочими;
комплектование необходимого оборудования, снаряжения, инструмента, транспортных средств и пр.;
организация и проведение транспортирования оборудования к месту проведения работ;
получение и отправка к месту работ в установленном порядке необходимого количества экземпляров топографической основы;
организация служебных (камеральных, лабораторных и др.) помещений, пунктов ночлега и питания для персонала в районе полевых работ;
организация снабжения механических средств горюче-смазочными материалами, электроэнергией, запчастями и т.д.;
организация хранения материальных ценностей (оборудования, снаряжения и др.) в районе проведения полевых работ.
Особое внимание должно быть уделено организации хранения образцов грунтов после отбора их из горных выработок и транспортированию в лабораторию (в соответствии с ГОСТ 12071-72 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов»).