МГТ-3. Вскрыт скв.1, 2, 3, 4. Мощность слоя колеблется от 4,3 (скв. 4) до 6,6 м (скв. 1). Абсолютные отметки подошвы изменяются в следующем пределе 65,97 (скв. 3) -67,20 м (скв. 5). Сложен он суглинком тяжелым

(Iр = 0,11-0,16), текучепластичным (IL = 0,80-1,0), ожелезненным, с прослоями суглинка мягкопластичного.

МГТ-3. Вскрыт всеми скважинами. Мощность слоя колеблется от 0,6 (скв. 4) до 11,5 м (скв. 1). Абсолютные отметки подошвы изменяются в следующем пределе 55,08 (скв. 1) - 66,34 м (скв. 4). Сложен он суглинком тяжелым (Iр = 0,12-0,16), тугопластичным (IL = 0,25-0,48), ожелезненным, с прослоями песка.

В МГТ-2 песков вскрыт один МГТ-3 (песок мелкозернистый).

МГТ-2. Вскрыт скв.1, 2, 4, 5. Мощность слоя колеблется от 2,2 (скв. 5) до 3,5 м (скв. 1). Абсолютные отметки подошвы изменяются в следующем пределе 50,08 (скв. 4) - 54,22 м (скв.2). Сложен он песком мелкозернистым, пылеватым, водонасыщенный.

2.1.4 Гидрогеологические условия участка

Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием горизонта грунтовых вод, приуроченного к аллювиальным отложениям среднечетвертичного возраста. Грунтовые воды вскрыты на глубине 5,0-6,0 м, абсолютные отметки 70,87-72,34. Грунтовые воды приурочены к прослоям песка. В весенне-летний период возможен подъем уровня грунтовых вод на 1,0-1,5 м.

По отношению к бетону на портландцементе марки W4 по водонепроницаемости согласно СНиП 2.03.11-85 подземные воды обладают среднеагрессивными свойствами. На химический анализ подземных вод было отобрано 3 пробы. Данные химического состава проб воды приведены табл. 2.1.

Таблица 2.1 Химический анализ проб воды

Объект	Здание по ул. Полевая
Показатели химического состава	Место отбора проб
	с-1	с-2	с-3
	5,0	6,0	5,0
Ca ++
мг/л	134,2	160,32	158,71
мг-экв/л	6,71	8	7,92
Mg ++
мг/л	47,88	57,28	34,09
мг-экв/л	3,99	4,7	2,8
Na + K +
мг/л	53,88	45,931	67,03
мг-экв/л	2,3	1,997	2,9
SO4 -
мг/л	2,5	24,976	9,06
мг-экв/л	0,05	0,52	0,18
Cl -
мг/л	35,07	49,757	41,02
мг-экв/л	0,98	1,39	1,14
HCO3 -
мг/л	732,24	622,2	893,04
мг-экв/л	12	10,2	14,64
pH	6,91	6,98	6,52
Общ.жесткость	11,24	16	16,48
Агрессивная углекислота	45	42	47
Сухой остаток
мг/л	979	984	1289

Заключение:

- грунтовая вода по отношению к бетону W4 - СРЕДНЕагрессивная (СНиП 2.03.11-85, табл. 5, 6);

- грунтовая вода по отношению к бетону W6 - СЛАБОагрессивная (СНиП 2.03.11-85, табл. 5, 6);

- коррозионная активность грунтовых и др. вод по отношению к свинцовой оболочке кабеля НИЗКАЯ (ГОСТ 9.602-2005, табл. 3);

- коррозионная активность грунтовых и др. вод по отношению к алюминевой оболочке кабеля СРЕДНЯЯ (ГОСТ 9.602-2005, табл. 3);

- к арматуре железобетонных изделий при постоянном погружении - Неагрессивная, при периодическом погружении - СЛАБОагрессивная (СНиП 2.03.11-85, табл. 7).

2.1.5 Физико-механические свойства грунтов

Данные бурения, статического зондирования и лабораторных работ позволяют сделать вывод, что, несмотря на большое разнообразие грунтовых условий по глубине, отмечается относительная выдержанность слоев по простиранию и стабильность в изменчивости их физико-механических свойств. Поэтому для анализа были взяты скважины № 1, 4, 5, которые являются типичными для всего разреза.

Построены графики изменения с глубиной показателей таких свойств, как плотность грунта (с), естественная влажность (We), число пластичности (Ip), показатель текучести (IL),модуль деформации (Е), угол внутреннего трения (ц).

Скв.1. По графику (рис. 2.2) видно, что плотность грунта на глубине 2,5 м (во втором слое) составляет 1,88 г/смі и уменьшается до 1,83 г/смі в четвертом слое (на глубине 6,5 м).

Затем, вниз по разрезу она увеличивается до 1,92 г/смі на глубине 16 м (слой 5), а в шестом слое, представленным глинами, достигает максимального значения - 1,95 г/смі (18,0 м) и создавая тем самым наиболее благоприятные условия.

Число пластичности с глубины 2 м (слой 2) до 2,5 (слой 2) изменяется от 0,14 до 0,19, далее до 6,0м Ip остается постоянным 0,15. На 6,5 м резкий скачок, далее уменьшение до 0,13 (8,0м слой 4).Потом плавное увеличение до 0,18 (11,0 м - 5 слой). После 11м Ip колеблется от 0,12 (15м) до 0,16 (16м). На глубине в 18 м увеличивается до 0,20. В интервале 20м-23,5м встречен песок мелкозернистый, и на 24м Ip достигает своего максимального значения в 0,27.

Показатель текучести с глубины 2 м увеличиваается до 4м от 0,14 до 0,69. Далее уменьшение до 0,47 (4,5м) затем резкий скачок до 0,93 (5м). После Il плавно увеличивается до 0,92 (8м), затем оно уменьшается до 0,25 на глубине в 13,5м. Далее наблюдается относительная стабильность от 0,35 до 0,48 в интервале от 15м до 24м.

По описанным выше показателям (Il и Ip), наиболее благоприятным естественным основанием является слой 5- суглинок тугопластичный.



Рис. 2.2. График изменения свойств грунтов (скв. 1)

Естественная влажность на глубине 2м (слой 2) составляет 23 %, затем вниз по разрезу увеличивается до 39 % в 4 слое (глубина 6,5 м). На глубине 11 м (5 слой) влажность уменьшается до 33 % и продолжает уменьшаться до 21%. Затем в последнем слое (8) увеличивается до 34 %. Наиболее благоприятными являются пески с W 21 %, но так как они водонасыщенны, следует взять более меньшую глубину заложения фундамента, к примеру 15м.

Максимальное значение модуля деформации - 4,12 МПа наблюдается на глубине 2м (слой 2), а затем с глубиной уменьшается до 1,54 МПа в четвертом слое (на глубине 6,5м). В пятом слое на глубине 16м Е = 3,14МПа. В шестом уменьшается до 2,22 МПа. Из этого следует, что на глубине 15-16м залегают устойчивые грунты.

Удельное сопротивление под наконечником зонда проводилось до глубины 15 м. До глубины 11,4 м сопротивление не имеет сильных колебаний значений (0,48-2,04 МПа), в интервале 11,4-12,2 увеличивается до 9,24 МПа. После уменьшается до 3 МПа. Затем вновь скачок до 8,76 МПа. Далее плавное уменьшение до 0,24 МПа.

На основании вышеизложенного, наиболее благоприятным в качестве естественного основания будет слой 5, представленный суглинком тугопластичным, с прослойками песка. Но для наиболее точного выделения естественного основания необходимо проанализировать строительные свойства каждого выделенного геологического тела (сверху вниз) более подробно.

С поверхности залегает почвенно-растительный грунт - слой 1, мощностью 0,4 м. В качестве основания не используется в виду своих слабых характеристик. Всегда срезается до естественного основания.

Под насыпными и почвенными образованиями - слои минеральных грунтов озерно-аллювиального происхождения глинистого и песчаного состава. Общая особенность отложений это обилие гнезд ожелезнения, особенно в верхней части разреза, наличие многочисленных прослоев песка в суглинистых отложениях, карбонатных включений, как в рассеянном виде, так и в виде "присыпок" мелкопесчаной размерности, а также конкреций.

Второй слой представлен суглинком полутвердый переходящий в полутвердую глину (число пластичности JР = 0,17, показатель текучести JL = 0,18, влажность природная W = 23 %, плотность с = 1,88 г/смі, модуль общей деформации E = 4,12 МПа - сильно сжимаемые). Мощность слоя 2,50 м.

Третий слой представлен суглинком текучепластичным с включением текучего (число пластичности JР = 0,15, показатель текучести JL = 0,86, влажность природная W = 39 %, плотность с = 1,84 г/смі, модуль общей деформации E = 1,83 МПа - сильно сжимаемые). Мощность слоя 3,20 м.

Четвертый слой - переслаивание песка мелкого водонасыщенного с супесью текучей, с суглинком текучепластичным (число пластичности JР = 0,17, показатель текучести JL = 0,85, влажность природная W = 37 %, плотность с = 1,83 г/смі, модуль общей деформации E = 1,7 МПа - сильно сжимаемые). Мощность слоя 6,6 м.

Пятый слой - суглинок тугопластичный (влажность природная W = 24 %, плотность с = 1,93 г/смі, модуль общей деформации E = 2,5 МПа - сильно сжимаемые). Мощность слоя 1,30 м.

Шестой слой - переслаивание глины тугопластичной песка мелкого водонасыщенного (число пластичности JР = 0,20, показатель текучести JL=0,35, влажность природная W = 2 4%, плотность с = 1,96 г/смі, модуль общей деформации E = 4,1 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 3,0 м.

Седьмой слой - песок водонасыщенный (влажность природная W = 22%). Вскрытая мощность слоя 3,50 м.

Скв.4. По графику (рис. 2.3.) видно, что плотность грунта на глубине 2,5 м (во втором слое) составляет 2,0 г/смі и уменьшается до 1,79 г/смі в четвертом слое (на глубине 8 м). Затем вниз по разрезу она уменьшается, до 1,80 г/смі в шестом слое (глубина 19 м), представленным глинами тугопластичными.



Рис. 2.3. График изменения свойств грунтов (скв.4)

Число пластичности колеблется от 0,13 слой 2 (глубина 4,2 м) до 0,26 слой 6 (глубина 19,0 м). Затем видим уменьшение до 0,05 на глубине 10,5 м (граница слоя 4 и 5) и вновь возрастает на глубине 13 м (слой 6) - 0,18.

Изменение показателя текучести происходит сверху вниз. Его значение с глубиной увеличивается от 0,0 во втором слое (на глубине 2 м) до 1,4 в четвертом слое (глубина 7,5 м). Затем вниз по разрезу показатель текучести грунтов уменьшается до 0,30 на глубине 17 м (слой 6),затем вновь видим увеличение до 0,52 на глубине 25 м.

По описанным выше показателям (Il и Ip) наиболее благоприятным естественным основанием является слой 6 - глины тугопластичные.

Естественная влажность на глубине 2 м (слой 2) составляет 16 %, затем вниз по разрезу увеличивается, достигая максимального значения - 40 % в слое 4 (глубина 7,5-8 м). На глубине 10,5 м (граница слоев 4 и 5) влажность уменьшается до 19 % и вновь увеличивается, достигая 37 % на глубине 19 м (слой 6). Затем в интервале 2,0-23,0 м уменьшается до 22 %, после вновь увеличиваясь до 34 % в 8 слое (на глубине 25,0 м).

Значение модуля деформации изменяются от 1,35 слой 3 (глубина 6,0 м) до 3,57 слой 2 (глубина 4,0 м). Уменьшение модуля деформации происходит с глубиной. Шестой слой, сложенный глинами тугопластичными имеет наиболее благоприятные условия для строительства.

На основании вышеизложенного, наиболее благоприятным в качестве естественного основания, будет слой 6, представленный глинами тугопластичными. Но, для наиболее точного выделения естественного основания, необходимо проанализировать строительные свойства каждого выделенного геологического тела (сверху вниз) более подробно.

Насыпной грунт и погребенный слой почвы (слой 1) описаны выше (см. скв. 1).

Второй слой представлен суглинком полутвердым (число пластичности JР = 0,15, показатель текучести JL = 0,20, влажность природная W = 17 %, плотность с = 1,80 г/смі, модуль общей деформации E = 3,57 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 5,4 м.

Третий слой представлен глиной мягкопластичной (число пластичности JР = 0,18, показатель текучести JL = 0,72, влажность природная W = 35 %, плотность с = 1,79 г/смі, модуль общей деформации E = 1,35 МПа - сильно сжимаемые). Мощность слоя 0,6 м.

Четвертый слой - суглинок текучий (число пластичности JР = 0,17, показатель текучести JL = 1,13, влажность природная W = 40 %, плотность с = 1,79 г/смі, модуль общей деформации E = 2,46 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 4,30 м.

Пятый слой - супесь текучая (число пластичности JР = 0,05, показатель текучести JL=>1, влажность природная W = 19 %). Мощность слоя 1,00 м.

Шестой слой - глина тугопластичная (влажность природная W = 22 %, плотность с = 1,93 г/смі, модуль общей деформации E = 2,40 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 9,50 м.

Седьмой слой - песок водонасыщенный мелкозернистый (влажность природная W = 23 %). Мощность слоя 3,20 м.

Восьмой слой - глина мягкопластичная (число пластичности JР = 0,21, показатель текучести JL = 0,52, влажность природная W = 34 %). Вскрытая мощность слоя 1,0 м.

Скв.5. По графику (рис.2.4.) видно, что плотность грунта на глубине 2,5 м (во втором слое) составляет 1,92 г/смі и уменьшается до 1,84 г/смі в 4 слое (на глубине 6 м). Затем вниз по разрезу она увеличивается, достигая максимального значения - 1,96 г/смі слой 5 (на глубине 16 м), создавая благоприятные условия для строительства. Плотность грунта с глубиной уменьшается и достигает минимального значения - 1,80 г/смі на глубине 20 м (слой 6).

Число пластичности колеблется от 0,12 до 0,28. В верхней части разреза оно уменьшается до 0,14 слой 2 (глубина 3м), резкий скачок до 0,18. Далее увеличение от 0,12 до 0,19 (слой 4).В интервале 15,0-16,0 равно 0,15. После увеличивается до 0,28 слой 8 (глубина 25,0 м).

Рис. 2.4. График изменения свойств грунтов (скв.)

В обратном порядке происходит изменение с глубиной показателя текучести. Его значение с глубиной уменьшается от 1,82 до 0,74 в четвертом слое (на глубинах от 5,80 до 10,0 м). Затем вниз по разрезу продолжает уменьшаться, но остается в рамках значений 0,25-0,5(тугопластичный грунт).

По описанным выше показателям (Il и Ip) наиболее благоприятным естественным основанием является слой 5 - суглинок тугопластичный.

Естественная влажность на глубине 2 м (слой 2) составляет 14 %, затем вниз по разрезу увеличивается до 40 % слой 4 (глубина 7 м) и снова уменьшается до 23 % слой 5 (глубина 15 м), создавая благоприятные условия для строительства. На глубине 20,0-25,0 м (слой 6,7,8) влажность вновь увеличивается, достигая значения - 36 %.

Модуль деформации уменьшается от 3,82 МПа глубина 2,5 м до 2,96 МПа глубина 6 м (слой 4), а затем с глубиной увеличивается до 3,53 Мпа 16м (слой 5). Далее уменьшается до 2,23 МПа.

На основании вышеизложенного, наиболее благоприятным в качестве естественного основания будет слой 5, представленный суглинком тугопластичным. Но, для наиболее точного выделения естественного основания, необходимо проанализировать строительные свойства каждого выделенного геологического тела (сверху вниз) более подробно.

Насыпной грунт и погребенный слой почвы (слой 1) описаны выше (см. скв. 1).

Второй слой представлен суглинком полутвердым (число пластичности JР = 0,17, показатель текучести JL = 0,24, влажность природная W = 20 %, плотность с = 1,92 г/смі, модуль общей деформации E=3,82 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 2,80 м.

Третий слой представлен суглинком тугопластичным (влажность природная W = 28 %, плотность с = 1,88 г/смі, модуль общей деформации E = 3,16 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 1,50 м.

Четвертый слой - суглинок текучий (число пластичности JР = 0,15 показатель текучести JL = 1,82, влажность природная W = 39 %, плотность с = 1,86 г/смі, модуль общей деформации E = 3,06 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 5,20 м.

Пятый слой - суглинок тугопластичный (число пластичности JР = 0,15 показатель текучести JL = 0,33, влажность природная W = 23 %, плотность с = 1,96 г/смі, модуль общей деформации E = 3,53 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 6,80 м.

Шестой слой - глина тугопластичный (число пластичности JР = 0,23 показатель текучести JL = 0,39, влажность природная W = 30%, плотность с = 1,89 г/смі, модуль общей деформации E = 2,23 МПа - средне сжимаемые). Мощность слоя 4,6 м.

Седьмой слой - песок мелкозернистый водонасыщенный (влажность природная W = 23 %,). Мощность слоя 2,20 м.

Восьмой слой - глина тугопластичный (число пластичности JР = 0,28 показатель текучести JL=0,39, влажность природная W = 36 %). Мощность слоя 1,20 м.

При проектировании и строительстве планируемых жилых домов необходимо стремится к тому, чтобы их основанием служили горные породы наиболее плотные и прочные, достаточно однородные по площади и на глубину зоны их влияния.

На основании вышеизложенного, наиболее благоприятным в качестве естественного основания будет слой 6 (скв. 4, 5), слой 5 (скв. 1, 2, 3), представленные суглинком или глиной тугопластичными.

Другие скважины имеют такие же условия, которые характерны для скв. 1, 4 и 5.

2.1.6 Инженерно-геологические процессы и явления

В рассматриваемом случае будут развиваться 2 инженерно-геологических процесса:

- подтопление территории;

- осадка сооружения.

В настоящее время, решающее значение в реализации природных предпосылок подтопления (климатические, геоморфологические, гидрогеологические и геологические условия) приобретают техногенные факторы. Среди них важнейшим является

- повсеместное использование свайных фундаментов, дестабилизирующих гидрогеологический режим грунтов;

- интенсивную, но непродуманную застройку микрорайонов и жилых кварталов, нарушающую естественный рельеф стока;

- строительство дорог;

- создание насыпей и обвалов без решения задач водоотведения;

- ликвидацию ранее существующих естественных мест сбора и отведения вод;

- снятие почвенно-растительного слоя;

- утечка из подземных коммуникаций и т.д.

Все это лишь предпосылки, определенных мер борьбы с подтоплением территории г. Тюмени на данный момент нет.

Осадка сооружения - вертикальное перемещение его вследствие уплотнения пород под фундаментом. Возникает в результате дополнительных напряжений, развивающихся в горных породах под фундаментами зданий и сооружений. Большие осадки могут вызвать деформации этих сооружений. Расчетная осадка не должна превышать допустимую, величина которой регламентируется нормативами [10].

Вывод: участок проектируемой многоуровневой стоянки по сложности инженерно-геологических условий относится к III категории.

3. Технологический раздел

3.1 Проектируемые работы

3.1.1 Цели и задачи инженерно-геологических изысканий

На данном участке планируется запроектировать многоуровневую автостоянку 2-го класса ответственности.

Цель ИГИ получить необходимый материал для обеспечения проектирования этих инженерных сооружений.

Проектируемые работы будут произведены для решения следующих задач:

1) Уточнение литологических условий на участке строительства;

2) Отбор образцов проб грунта;

3) Выбор типа естественного основания;

4) Выбор типа и глубины заложения фундамента;

5) Составление инженер 6но-геологической модели основания;

6) Расчет устойчивости сооружений;

7) Коррозионная активность грунта.

Для решения этих задач проектируются следующие виды работ:

- проходка горных выработок;

- геофизические исследования (коррозионная активность грунтов);

- полевые исследования грунтов;

- гидрогеологические исследования;

- отбор проб;

- лабораторные исследования грунтов;

- камеральная обработка материалов.

При проведении ИГИ рекомендуется использовать материалы прошлых лет, которые выполнены в пределах границ площадки изысканий. При этом следует учитывать изменения геологической среды с момента проведения изысканий.

Инженерно-геологические изыскания на выбранной площадке будут проводиться для стадии "рабочая документация".

Определение состава работ производится на основании действующих нормативных документов с учётом технических возможностей и данных ранее выполненных изысканий.

3.1.2 Виды и объемы проектируемых работ

Виды и объёмы проектируемых работ приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Виды и объёмы работ

Виды работ	Ед. измерения	Объём
Разведочные работы: - количество скважин; - бурение скважин; - проходка шурфов; - отбор образцов; - отбор монолитов. Полевые опытные работы: - статическое зондирование; - испытания штампом; Лабораторные работы: - полный комплекс определения физико-механических свойств пород; - сокращенный комплекс определения физико-механических свойств пород	шт м м шт шт исп исп обр обр	8 200 24 60 36 6 6 36 60

3.2 Сбор, обработка и анализ фактического материала

В период проектирования изучаются фондовые материалы по изысканиям прошлых лет. Эта работа выполняется при инженерно-геологических изысканиях для каждого этапа разработки предпроектной и проектной документации, с учетом результатов сбора на предшествующем этапе (согласно СП 11-105-97 "Инженерно-геологические условия для строительства").

Сбору и обработке подлежат материалы:

инженерно-геологических изысканий прошлых лет, выполненных для обоснования проектирования и строительства объектов различного назначения - технические отчеты об инженерно-геологических изысканиях, гидрогеологических, геофизических и сейсмологических исследованиях, стационарных наблюдениях и другие данные, сосредоточенные в государственных и ведомственных фондах и архивах;

геолого-съемочных работ (в частности, геологические карты наиболее крупных масштабов, имеющиеся для данной территории), инженерно-геологического картирования, региональных исследований, режимных наблюдений и др.;

В состав материалов, подлежащих сбору и обработке, включают: сведения о климате, гидрографической сети района исследований, характере рельефа, геоморфологических особенностях, геологическом строении, геодинамических процессов, гидрогеологических условиях, геологических и инженерно-геологических процессах, физико-механических свойствах грунтов, составе подземных вод, техногенных воздействиях и последствиях хозяйственного освоения территории. Следует также, собирать другие данные, представляющие интерес для проектирования и строительства: наличие грунтовых строительных материалов, результаты разведки местных строительных материалов (в том числе вторичное использование вскрышных грунтов, твердых отходов производств в качестве грунтовых строительных материалов), сведения о деформации зданий и сооружений и результаты обследования грунтов их оснований, опыте строительства других сооружений в районе изысканий, а также сведения о чрезвычайных ситуациях, имеющих место в данном районе.

По результатам сбора, обработки и анализа прошлых лет и других данных в программе изысканий и техническом отчете должна проводиться характеристика степени изученности инженерно-геологических условий исследуемой территории.

На основании собранных материалов формулируется рабочая гипотеза об инженерно-геологических условиях исследуемой территории и устанавливается категория сложности этих условий, в соответствии с чем, в программе изысканий по объекту строительства устанавливаются состав, объемы, методика и технология изыскательских работ.

Возможность использования материалов изысканий прошлых лет в связи с давностью их получения (если от окончания изысканий до начала проектирования прошло не более 2-3 лет) следует устанавливать с учетом происшедших изменений рельефа, гидрогеологический условий, техногенных воздействий. Выявление этих изменений следует осуществлять по результатам рекогносцировочного обследования исследуемой территории, которые выполняются до разработки программы инженерно-геологических изысканий на объекте строительства.

Для изучения рассматриваемой территории планируется ознакомление с отчетами о ранее пройденных изысканиях

Все имеющиеся материалы изысканий прошлых лет должны использоваться для отслеживания динамики изменения геологической среды под влиянием техногенных воздействий.

Категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по совокупности отдельных факторов (с учетом их влияния на принятие основных проектных решений).

С учетом собранных материалов об особенностях геологического строения, гидрогеологических, техногенных условий района принимаем III (сложную) категорию сложности инженерно-геологических условий.

3.3 Топографо-геодезические работы

Для выполнения плановой и высотной привязки горных выработок планируется производить топографо-геодезические работы.

Для производства этих работ рекомендуется прокладывать замкнутый теодолитный ход, который представляет собой сомкнутый многоугольник (полигон). Высотная привязка скважин будет обеспечиваться нивелированием IV класса точности, которое планируется производить по тем же направлениям, что и теодолитные ходы. На данной территории планируется осуществить планово-высотную привязку 18 точек, из них: 8 скважин, 10 геофизических точек.

3.4 Буровые работы

На стадии проекта застройки проектируется бурение скважин для уточнения геологического разреза, условий залегания грунтов и подземных вод, отбора образцов грунтов и проб воды под контуром каждого проектируемого сооружения.

Согласно СП 11-105-97 ч. 1 п. 8.3. горные выработки следует располагать по контурам и (или) осям проектируемых зданий и сооружений, в местах резкого изменения нагрузок на фундаменты, глубины их заложения, на границах различных геоморфологических элементов.

Расстояния между горными выработками согласно СП 11-105-97 ч. 1 п. 8.4. табл. 8.1. следует устанавливать с учетом ранее пройденных выработок в зависимости от сложности инженерно-геологических условий и уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений. Для инженерно-геологических условий второй категории сложности, инженерных сооружений второго уровня ответственности должно быть не более 40-50 м, а количество выработок под контур каждого сооружения - не менее трех.

Глубину горных выработок для инженерных сооружений, проектируемых на естественном основании, следует назначать в зависимости от величины сферы взаимодействия объекта с геологической средой с заглублением ниже нее на 1-2 м в соответствии с СП 11.105-97 ч. 1 п. 8.5.

Для сооружений, проектируемых на свайном типе фундамента, глубина горных выработок принимается ниже проектируемой глубины погружения нижнего конца сваи не менее чем на пять метров в соответствии с СП 11-105-97 ч. 1 п. 8.7. Глубинность горных выработок для проектируемого сооружения составит 25 м.

3.4.1 Рекомендуемые режимы бурения

При колонковом бурении "всухую" основными параметрами режима бурения являются: частота вращения бурового инструмента; осевое давление на забой; длина и время рейса.

Бурение ведется укороченными рейсами (длина рейса не превышает 0,5 м). Параметры режима бурения устанавливают следующие:

- частота вращения инструмента 80150 об/мин;

- осевая нагрузка на забой 3-6 кН;

- расход воздуха - 5,8-7,2 м /мин.

Заклинивание керна производится путем затирки "всухую", для чего необходимо последние 0,05-0,1 м рейса пройти с повышенной осевой нагрузкой на забой. Механическая скорость колонкового бурения "всухую" в зависимости от грунтов колеблется от 0,05 до 0,5 м/мин; производительность обычно не превышает 25,0 м в смену. Для получения качественного керна величину рейса следует устанавливать в пределах 0,05-0,7 м. В слабых грунтах бурить рекомендуется обуривающим грунтоносом.

Рекомендуемый тип бурового станка - ПБУ-2. Данный тип станка позволяет осуществлять проходку горных выработок шнековым способом на глубину до 50 м.

Для проведения испытаний грунтов штампом осуществляется специальной шурфопроходческой установкой, к буровому станку ПБУ-2.

3.4.2 Специальные снаряды

Одной из основных задач проведения геологоразведочных и инженерно-геологических скважин - получение керна, полноценного, как в качественном, так и в количественном отношении.



Рис. 3.1 Забивной пробоотборник: 1 пробоотборник керноприемный разъемный стакан; 2 ударная часть; 3.переходник на колонну буровых труб; 4. ударник; 5.направляющая штанга; 6.головка пробоотборника, воспринимающая удар; 7 корпус пробоотборника; 8.керноприемный стакан, состоящий из двух полугильз; 9. режущий башмак, состоящий из двух половин

Керн - наиболее достоверный материал для получения полного представления о мощности, глубине и условиях залегания, а также о строении, составе и свойствах пересекаемых скважиной пород. Однако далеко не всегда удается сохранить структуру, а также вещественный состав керна и полностью извлечь его из скважины.

Монолиты грунта из буровых скважин при инженерно геологических изысканиях отбираются с помощью грунтоносов. Забивной пробоотборник показан на рис. 3.1.

Вдавливаемый грунтонос предназначен для отбора монолитов из связных глинистых грунтов (рис. 3.2).

Грунтонос состоит из переходника 1, корпуса 2, разрезного пружинного кольца 3, картонной керноприемной гильзы 4. Разрезное кольцо имеет продольную прорезь 5 и отверстие 6 для штыря. Для сборки грунтоноса разрезное кольцо сжимается и ввинчивается в корпус. После отбора монолита кольцо (вместе с монолитом) отсоединяется от корпуса, благодаря пружинному эффекту кольцо разжимается и освобождает монолит.

Рис. 3.2 Строение вдавливаемого грунтоноса.

3.5 Геофизические исследования

Геофизические исследования при инженерно-геологических изысканиях выполняются на всех стадиях (этапах) изысканий, как правило, в сочетании с другими видами инженерно-геологических работ с целью:

- определения состава и мощности рыхлых четвертичных (и более древних) отложений;

- выявления литологического строения массива горных пород, тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости и обводненности;

- определения глубины залегания уровня подземных вод, водоупоров и направления движения потоков подземных вод, гидрогеологических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

- определения состава, состояния и свойств грунтов в массиве и их изменений;

- проведения мониторинга опасных геологических и инженерно - геологических процессов;

- сейсмического микрорайонирования территории.

Выбор методов геофизических исследований (основных и вспомогательных) и их комплексирование следует проводить в зависимости от решаемых задач и конкретных инженерно-геологических условий.

Наиболее эффективно геофизические исследований используются при изучении неоднородных геологических тел (объектов), когда их геофизические характеристики существенно отличаются друг от друга.

Определение объемов геофизических работ (количества и системы размещения геофизических профилей и точек) следует осуществлять в зависимости от характера решаемых задач (с учетом сложности инженерно - геологических условий) в соответствии с приложением Е к СП 11-105-97.

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований проводятся параметрические измерения на опорных (ключевых) участках, на которых осуществляется изучение геологической среды с использованием комплекса других видов работ (бурения скважин, проходки шурфов, прессиометрических испытаний, с определением характеристик грунтов в полевых и лабораторных условиях).

Геофизические исследования при изысканиях в районах развития элювиальных грунтов выполняются для выявления и установления мощности кор выветривания, залегающих под вышележащими отложениями, выявления карманов выветривания в кровле скальных массивов, их конфигурации и размеров в плане и по глубине, сильно выветрелых жильных образований, линейных кор выветривания, уходящих на значительную глубину.

Для решения указанных задач следует использовать главным образом линейные (профильные) методы: электропрофилирование, вертикальное электрическое зондирование и сейсморазведку в различных модификациях. Применение этих методов позволяет в большинстве случаев выполнить предварительное разделение кор выветривания по деформационно-прочностным свойствам.

Для обеспечения достоверности и точности интерпретации результатов геофизических исследований необходимо параллельно осуществлять проходку параметрических скважин, с детальным описанием разреза, проведением вертикального сейсмического профилирования (ВСП) и сейсмопросвечивания между скважинами, а также с определением физико-механических характеристик грунтов в лабораторных и (или) полевых условиях.

По результатам геофизических исследований должны быть составлены разрезы и карты кровли коренных пород (подошвы элювиальных отложений), с выделением выветрелых и ослабленных зон, карманов, локальных депрессий, заполненных бесструктурным элювием и т.п. Геофизические профили должны служить основой для разработки рациональной схемы размещения скважин, шурфов и других выработок, рассчитанных на более детальное изучение разреза и опробование грунтов.

Геофизические работы планируется проводить с целью определения рельефа кровли скальных грунтов, определение положения уровня поземных вод, установления и прослеживания зон тектонических нарушений и трещиноватости, выявления степени трещиноватости и выветрилости грунтов.

При выполнении работ проектируется сейсмический метод исследований. Регистрация волнового поля выполнятся цифровой двенадцатиканальной сейсмостанцией "Агат 05" при ударном возбуждении упругих колебаний. Наблюдения будут производиться по системе непрерывного встречного профилирования с двумя выносными пунктами взрыва с шагом между сейсмоприемниками 2 м. При принятой в системе профилирования интервал возбуждения составляет 22 м.

3.5.1 Методика ВЭЗ

Геофизические работы методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) проводятся для изучения геологических особенностей грунтов.

Сущность вертикального электрического зондирования заключается в исследовании зависимости между кажущимся сопротивлением и расстоянием от точки наблюдения поля до источника

При производстве работ используется симметричная четырех электродная установка по схеме, приведенной на рис. 3.3 с длиной линии АВ мах равной 150 м, МN равной 1.0 - 5,0 м. Выбор таких разносов позволит исследовать геологический разреза на глубину до 15 м.

Рис. 3.3 Схема измерения удельного электрического сопротивления грунтов методом вертикального электрического зондирования

В качестве измерительного прибора использован "электроразведочный прибор" ЭРП-1.

В измерительных и питающих линиях использовался провод марки ГПСМПО. Заземления осуществлялись металлическими электродами: питающие - стальные, приемные - латунные.

Для оценки точности полевых наблюдений провести контрольные измерения в количестве 5 %, от общего объема.

По результатам контрольных измерений вычислялась относительная погрешность по формуле:

%,

где Р - относительная погрешность (%),

основной замер (Ом*м),

контрольный замер (Ом*м),

абсолютная разность между основным и контрольным замером (Ом*м).

Величина относительной погрешности составила, ниже допустимой 5 %.

Интерпретация геофизических данных методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) заключается в сравнении и сопоставлении полученного геоэлектрического разреза с геологическими разрезами.

3.6 Отбор проб

В зависимости от свойств грунтов, характера их пространственной изменчивости, а также целевого назначения инженерно-геологических работ в программе изысканий рекомендуется устанавливать систему опробования соответствующим расчетом.

Для исследования строительной площадки под застройку необходимо опробовать 8 скважин, пробы будут отбираться нарушенного и ненарушенного сложения.

Разрез предоставлен 6 инженерно-геологическими элементами.

Пробы нарушенного сложения отбираются из буровых скважин и шурфов из расчета 1 проба на 2 метра, если инженерно-геологический элемент мощностью более 2 м, если менее 2 м, то пробы отбираются из каждой разновидности грунта. В данном случае инженерно-геологические элементы мощностью более 2 м.[14]

Тогда проектируем отбор проб нарушенного сложения, одна проба через два метра. Пробы ненарушенного сложения отбираем в количестве не менее шести на каждый ИГЭ.

На площади проектируется отобрать пробы:

- нарушенного сложения- 48 проб;

- ненарушенного сложения- 12 проб. Всего 60 пробы.

3.7 Стационарные наблюдения

3.7.1 Метод полевого определения температуры

Полевые измерения температуры выполняются в целях:

- получения конкретных данных о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов для использования их в теплотехнических расчетах при проектировании;

- оценки и прогноза устойчивости территории основания;

- назначения глубины заложения и выбора типа фундаментов зданий и сооружений и определения их несущей способности;

- контроля и оценки изменений, происходящих в тепловом режиме грунтов в результате возведения и эксплуатации зданий и сооружений или осуществления различных инженерных мероприятий.

Измерения температуры грунтов должны выполняться в заранее подготовленных и выстоянных скважинах переносимыми или стационарными термоизмерительными комплектами, представляющими собой гирлянды электрических датчиков с соответствующей измерительной аппаратурой. В качестве электрических датчиков температуры грунтов следует применять чувствительные элементы промышленных медных термометров сопротивления с номиналом 100 Ом (например, ЭСМ-03 по ТУ 25. 02. 738. 71).

Монтаж гирлянды электрических датчиков температуры должен выполняться по схеме, однотипным (из одной бухты) многожильным медным проводом сечением 0,35-0,5 ммІ с надежной изоляцией; места спаек должны быть электро- и гидроизолированы.

Разница в сопротивлениях соединительных проводов, измеренная на клеммах разъема, не должна превышать 0,01 Ом; сопротивление изоляции проводов, шунтирующее датчик, должно быть не менее 2 Мом.

В качестве измерительных приборов к электрическим датчикам следует применять специальные термометрические многопредельные неравновесные мосты или потенциометры постоянного тока, отградуированные в градусах Цельсия, при цене деления шкалы не более 0,10С, либо лабораторные мосты сопротивлений класса точности 0,05-0,1 % (МО-62, МО-64, Р-39 и т.п.), подключаемые к гирлянде через узел коммутации.

При инженерно-геокриологических исследованиях глубины измерения температуры в скважинах диаметром не более 160 мм следует принимать: в пределах первых 3 м - кратными 0,5 м; затем, до глубины 5 м - кратными 1 м; далее - на глубинах 7 и 10 м.

Измерения температуры грунтов следует производить в следующем порядке:

перед спуском термоизмерительной гирлянды в скважину проверяют рабочую глубину скважины, отсутствие в ней воды;

в скважину опускают гирлянду на заданную глубину, закрепляют во входном отверстии скважины пробкой и оставляют на время выдержки;

оценивают период выдержки;

по истечении периода выдержки гирлянды в скважине производят измерения и регистрацию температуры грунта, термометры извлекают по одному из скважины, не допуская попадания на термометр прямых солнечных лучей;

производят оценку значений температуры путем сопоставления их между собой или с данными предыдущих измерений. При наличии аномальных отклонений измерения следует повторить;

по окончании измерений переносную гирлянду извлекают из скважины, скважину закрывают пробкой, а короб крышкой.

Время выдержки гирлянды электрических датчиков составляет 1 час.

Температуру грунтов ti на глубине di, измеряемую мостом электрических сопротивлений надлежит вычислять по формуле

где Ri - электрическое сопротивление, измеренное при положениях переключателя К1, К2,…, Кn, Ом;

Rо - номинал сопротивления электрического термометра, Ом, при температуре 0єС;

Rs = RL+Ro

Rs - суммарное сопротивление линии связи RL и образцового резистора, определяемое в положении Ко переключателя, Ом;

б - температурный коэффициент сопротивления (для медного провода б=0,00426), 1/єС;

Д - индивидуальная поправка на "место нуля" электрического термометра, єС.

По результатам измерений температуры грунтов следует составлять технический отчет, который должен включать:

- техническое задание и программу проведения термоизмерительных работ;

- примененную методику измерений;

- оценку инструментальных и дополнительных погрешностей;

- акты проверок измерительной аппаратуры;

- ситуационный план площадки с указанием плановой и высотной привязки скважин;

- сводную ведомость температуры грунтов;

- выводы о результатах термоизмерительных работ. [ГОСТ 25258-82 Метод полевого определения температуры]

В термометрических скважинах (3 скважины) используются для ведения стационарных наблюдений в период проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации сооружений. Наблюдения в скважинах за температурой пород должны проводиться в течение года. С октября по март замеры будут проводиться 1 раз в 10 дней, а с апреля по сентябрь - 1 раз в месяц. Итого будет проделано 32 замера.

3.8 Лабораторные работы

Лабораторные исследования грунтов следует выполнять с целью: определения их состава, состояния, физических, механических, прочностных, деформационных свойств, определения их нормативных и расчетных характеристик; выявления степени однородности состава и свойств грунтов по площади и глубине; выделения инженерно-геологических элементов, прогноза состояния и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации объектов.[14]

Планируется выполнить комплекс лабораторных работ. Виды лабораторных работ и их объемы приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Виды и объемы лабораторных работ

№ п/п	Виды работ	Объем работ
Песчаные грунты
1	Полный комплекс физико-механических свойств грунта с определением сопротивления грунта срезу и компрессионными испытаниями до 0,6 МПа	30
Глинистые грунты
2	Полный комплекс физико-механических свойств грунта с определением сопротивления грунта срезу под нагрузкой до 0,6 МПа	30
3	Сокращенный химический анализ воды	6
4	Определение химического анализа водной вытяжки	6

3.9 Камеральные работы и написание отчета

геофизический буровой строительство автостоянка

Камеральную обработку полученных материалов необходимо осуществлять в процессе производства полевых работ (текущую, предварительную) и после их завершения и выполнения лабораторных исследований (окончательная камеральная обработка и составление технического отчета или заключения о результатах инженерно-геологических изысканий). Текущую обработку материалов необходимо производить с целью обеспечения контроля за полнотой и качеством инженерно-геологических работ и своевременной корректировки программы изысканий в зависимости от полученных промежуточных результатов изыскательских работ.

В процессе текущей обработки материалов изысканий осуществляется систематизация записей маршрутных наблюдений, просмотр и проверка описаний горных выработок, разрезов естественных и искусственных обнажений, составление графиков обработки полевых исследований мерзлых грунтов, каталогов и ведомостей горных выработок, образцов грунтов и проб воды для лабораторных исследований, увязка между собой результатов отдельных видов инженерно-геологических работ (геофизических, горных, полевых исследований грунтов и др.), составление колонок (описаний) горных выработок, предварительных инженерно-геокриологических разрезов, карты фактического материала, предварительных ландшафтных, инженерно-геокриологических и геокриологических карт и пояснительных записок к ним с результатами геокриологического прогноза.

При окончательной камеральной обработке производится уточнение и доработка представленных предварительных материалов (в основном по результатам лабораторных исследований грунтов и проб подземных и поверхностных вод), оформление текстовых и графических приложений и составление текста технического отчета о результатах инженерно-геологических изысканий, содержащего все необходимые сведения и данные об изучении, оценке и прогнозе возможных изменений инженерно-геологических условий.

Прогноз возможных изменений инженерно-геокриологических и гидрогеологических условий в соответствии с техническим заданием заказчика при изысканиях для разработки проектной документации следует осуществлять, как правило, в форме количественного геокриологического прогноза с установлением числовых значений прогнозируемых характеристик температуры и свойств многолетнемерзлых, оттаивающих, промерзающих грунтов, закономерностей возникновения и интенсивности развития геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов в пространстве и во времени в контурах проектируемых зданий и сооружений и на сопредельных территориях. Прогноз осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88. При необходимости геокриологический прогноз выполняется для нескольких вариантов возможного размещения проектируемых сооружений в целях выбора наиболее оптимального при назначении одного из принципов строительства.

Количественный прогноз возможных изменений геокриологических условий площадки (трассы) изысканий следует осуществлять на основе полученных при изысканиях результатов изучения состава, температуры и свойств мерзлых грунтов лабораторными и полевыми методами, данными стационарных наблюдений за динамикой высоты снежного покрова в естественных и нарушенных условиях (и его свойств) и развитием опасных криогенных процессов с использованием аналитических (расчетных) методов и, при необходимости, методов физического моделирования.

Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах инженерно-геологических изысканий для разработки проектной документации должны содержать следующие разделы и сведения:

1. Введение - основание для производства работ, задачи инженерно-геологических изысканий, местоположение района (площадок, трасс, их вариантов) инженерных изысканий, данные о проектируемом объекте, виды и объемы выполненных работ, сроки их проведения, методы производства отдельных видов работ, состав исполнителей, отступление от программы и их обоснование и др.

2. Изученность инженерно-геокриологических условий - характер, назначение и границы участков ранее выполненных инженерных изысканий и исследований, наименование организаций-исполнителей, период производства и основные результаты работ, возможности их использования для установления инженерно-геокриологических условий.

3. Физико-географические и техногенные условия - климат, рельеф, геоморфология, растительность, почвы, гидрография, сведения о хозяйственном освоении и использовании территории, техногенных (тепловых) нагрузках, опыт местного строительства, включая состояние и эффективность инженерной защиты, характер и причины деформаций оснований зданий и сооружений (если они имеются и установлены), построенных с применением одного из принципов использования мерзлых грунтов в качестве оснований.

4. Геологическое строение - стратиграфо-генетические комплексы, условия залегания грунтов, литологическая и петрографическая характеристики выделенных слоев грунтов по генетическим типам, тектоническое строение и неотектоника.

5. Геокриологические условия - распространение, особенности формирования, условия залегания и мощность многолетнемерзлых грунтов; среднегодовая температура многолетнемерзлых и талых грунтов и глубина нулевых годовых колебаний температуры; криогенное строение и криогенные текстуры грунтов в плане и по глубине; разновидности грунтов по степени льдистости, засоленности и типу засоления, температурно-прочностному состоянию, пучинистости; наличие, условия залегания, морфометрические характеристики залежей подземного льда и их генетические типы; распространение, характер проявления и генезис таликов, охлажденных грунтов и таликовых зон; глубина сезонного оттаивания и промерзания грунтов, ее динамика во времени в зависимости от изменений поверхностных условий и колебаний климата; нормативная и расчетная глубина сезонного оттаивания и промерзания; состав, состояние и криогенное строение грунтов сезонноталого и сезонномерзлого слоев.

6. Гидрогеологические условия - характеристика в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой вскрытых выработками водоносных горизонтов, влияющих на условия строительства и (или) эксплуатацию предприятий, зданий и сооружений: положение уровня подземных вод, распространение, температура, условия залегания, источники питания, химический состав подземных вод, их приуроченность к таликам разного генезиса и размеров.

7. Свойства грунтов - характеристика состава, состояния, физических, механических и химических свойств выделенных типов (слоев) мерзлых грунтов и их пространственной изменчивости, в том числе: нормативные и расчетные характеристики физических, теплофизических, химических (включая значения засоленности, коррозионной агрессивности, температуры начала замерзания), деформационных и прочностных свойств мерзлых и оттаивающих грунтов (многолетнемерзлых, сезонномерзлых и сезонноталых) и подземных льдов.

8. Геологические, инженерно-геологические и криогенные процессы - наличие, распространение, интенсивность развития и контуры проявления геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов (морозное пучение грунтов, термоэрозия, термоабразия, солифлюкция, термокарст, наледеобразование, курумообразование, морозобойное растрескивание, карст, склоновые процессы, сели, переработка берегов рек, озер, морей и водохранилищ, подтопление, подрабатываемые территории, сейсмические районы); количественная характеристика степени пораженности территории и глубины их развития; типизация и приуроченность процессов к определенным формам рельефа, геоморфологическим элементам, типам грунтов, геокриологическим и гидрогеологическим условиям, видам и зонам техногенного воздействия; особенности развития каждого из процессов, причины, факторы и условия развития процессов; состояние и эффективность существующих сооружений инженерной защиты.

9. Инженерно-геокриологическое районирование территории с обоснованием и характеристикой выделенных на инженерно-геокриологической карте таксонов (районов, подрайонов, участков и т.п.); сопоставительная оценка вариантов площадок и трасс по степени благоприятности для строительного освоения с учетом прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации объектов; рекомендации по выбору принципа использования грунтов оснований, инженерной защите, подготовке и возможному использованию территории.

10. Прогноз изменения инженерно-геокриологических условий - прогноз развития криогенных процессов во времени и пространстве, а также геотемпературного поля в массиве грунтов оснований в сфере теплового и механического взаимодействия проектируемого объекта и сопредельной ему территории; оценка опасности и риска от криогенных процессов.

11. Заключение - краткие результаты выполненных инженерно-геологических изысканий и рекомендации для принятия проектных решений, по проведению дальнейших инженерных изысканий и необходимости выполнения специальных работ и исследований.

12. Список использованных материалов - перечень фондовых и опубликованных материалов, использованных при составлении технического отчета (заключения).

4. Охрана труда

4.1 Техника безопасности

При производстве работ должна быть организована служба охраны труда.

Прием на работу лиц, не достигших 16 лет, запрещен.

К руководству инженерно-геологическими подразделениями допускаются только лица, имеющие соответствующее техническое образование.

Проверка знаний правил техники безопасности инженерно-технического персонала проводится в соответствии с утвержденными министерствами и ведомствами положениями о порядке проверки знаний правил, норм и инструкций по технике безопасности руководителями и инженерно-техническими работниками не реже одного раза в три года [4].

Инженерно-технические работники полевых партий и отрядов должны быть проверены в плане знаний техники безопасности перед выездом на полевые работы. Продолжительность инструктажа по технике безопасности устанавливается главным инженером организации, в зависимости от характера работы и должна быть не менее: для ранее не работавших - два дня, для ранее работавших - один день.

Повторный инструктаж по технике безопасности всех рабочих должен проводиться не реже одного раза в полгода.

Каждому работнику под личную подпись должны быть выданы администрацией инструкции по охране труда. К самостоятельной работе рабочий допускается только после сдачи экзаменов. Периодическая проверка знаний по технике безопасности рабочих проводится не реже одного раза в год.