Категории сложности инженерно-геологических условий

(СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», СП 47.13330.2012 Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96)

Факторы, определяющие производство изысканий	Категории сложности
	I (простая)	II (средняя)	III (сложная)
Геоморфологические	Один геоморфологический элемент. Поверхность слабонаклонная, нерасчлененная	Несколько геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность слабонаклонная, слаборасчлененная	Несколько геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильнорасчлененная. Склоны
Геологические	Не более двух литологических слоев с уклоном 0,1, мощность выдержанная. Свойства грунтов меняются незначительно. Основание - скальные монолитные грунты	Не более четырех литологических слоев. Мощность и характеристики грунтов изменяются закономерно. Скальные грунты с неровной кровлей, перекрытой нескальными грунтами	Более четырех слоев. В разрезе линзы, выклинивание слоев, тектонические нарушения. Состав и показатели свойств грунтов незакономерно изменчивы. Скальные грунты: трещиноватые, кровля расчлененная, выветрелая
Гидрогеологические	Один выдержанный горизонт неагрессивных подземных вод	Два и более выдержанных горизонта, линзы слабоагрессивных (загрязненных) вод, наличие напорных вод	Горизонты подземных вод не выдержаны, сложное чередование водоносных и водоупорных пород, химический состав неоднородный или загрязненный
Опасные геологические и инженерно- геологические процессы	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение или не оказывают влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Имеют широкое распространение или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Специфические грунты (в основании фундамента)	Отсутствуют	Ограниченно распространены или не оказывают существенного влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Широко распространены или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Природно-технические условия производства работ	Хорошие условия для проходимости техники, развитая инфраструктура, наличие стационарных построек для базирования	Плохие условия для проходимости техники, слабо развитая инфраструктура, ограниченность стационарных построек для базирования	Очень плохие условия для проходимости техники, неразвитая инфраструктура, отсутствие стационарных построек для базирования
Примечания 1 Категорию сложности устанавливают по факторам, оказывающим максимальное влияние на объемы и стоимость инженерных изысканий согласно настоящему приложению. 2 Категории сложности в районах распространения многолетнемерзлых грунтов устанавливают в соответствии с нормативными документами

1. С точки зрения геоморфологического фактора район НИЖНЕВАРТОВСКА ИМЕЕТ относительно равнинный современный рельеф, но он осложнен элементами речной долины – широкой поймой, наличием высоких и низких террас, а на водоразделах озерными и болотными котловинами, часть из которых покрыта современной растительностью. Таким образом, скульптуры рельефа имеет различный генезис: аллювиальный, озерно-болотный, термокарстовый, т.е. по геоморфологическому фактору территорию можно отнести к средне - сложной категории.

2. С точки зрения геологического фактора, несмотря на широкое распространение как будто бы однообразных песчаных грунтов, способных уплотняться и выдерживать большие нагрузки, следует учитывать, что в них встречаются породы различной влагоемкости, способные при увлажнении набухать, при высыхании давать усадку - прослои глинистых песков, супесей, суглинков и глин. Прослои торфа (особенно под исчезнувшими болотами), имеющие обычно низкие модули деформации - менее 5 МПа, не способны выдерживать нагрузки. Перечисленные грунты залегают чередуясь и выклиниваясь по простиранию и невозможно в каждой конкретной ситуации достоверно без конкретных исследований нарисовать разрез. Поэтому практически для всех территорий требует проведения дополнительных мероприятий: либо удаления и замена грунтов на более прочные грунты, либо их техническая мелиорация, либо использования определенных строительных технологий – возведение зданий на сваях и т.п.

3. С особенностями рельефа и грунтов связано широкое распространение таких инженерно-геологических процессов:

- боковая эрозия рыхлых отложений и отступание подмываемых берегов, и подтапливание противоположных берегов;

- образование плывунов на склонах, особенно при их нарушении;

- набухание и усадка глинистых грунтов;

- намокание грунтов из-за неглубокого залегания грунтовых вод и капиллярного поднятия воды;

- термокарстовые просадки над слоями мерзлых влагоемких грунтов и торфа.

4. К специфическим грунтам следует отнести набухающие и усыхающие глины, а также органогенный торф, которые залегают очень неравномерно и быстро выклиниваются по простиранию.

5. Из-за значительного чередования водопроницаемых песков и супесей, подстилаемых и переслаиваемых с водоупорными влагоемкими глинами, суглинками и торфом, сложно предсказать на какой глубине могут залегать грунтовые воды, образоваться верховодка и подняться капиллярная кайма. Гидрогеологические условия осложняются тем, что территория города застроена зданиями на сваях. Использование подобных технологий приводит также к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению территорий. Таким образом, практически по всем факторам: геоморфологическому, геологическому, гидрогеологическому и инженерно-геологическим процессам, территорию следует отнести к средне-сложной категории сложности. В каждом случае требуется тщательное исследование грунтов, определения залегания подземных вод и проведение мероприятий по технической мелиорации грунтов и дренажу подземных вод и отводу поверхностного стока.

Кроме того, во время экскурсий мы обратили внимание и поняли значение набережной, построенной на правом берегу р.Оби. Именно набережная с системой дренажных и водосборных сооружений и мероприятий позволяет сохранить правый берег устойчивым, предотвращает протекание таких негативных инженерно-геологических процессов, как эрозия высоких берегов, оползание и течение грунтов, а также подтапливание территории. Однако посещение восточных окраин города, где в 2012 году студенты могли наблюдать и изучать такие формы долины реки Обь: поймы, террасы, а также слагающие их грунты, показало, что вся территория подтоплена, даже на высоком правом берегу вода разлилась на сотни до тысячи метров поднявшись более чем на 2 – 3 метра. Такое поднятие уровня воды в реке объясняется двумя важнейшими причинами:

1 - большим количеством осадков (снега) зимой и соответственно большое количество талой воды во время паводка, однако при этом удивляет такой факт, что вода продолжает подниматься до сих пор – конца июня. Если такое повышение уровня поверхностных вод сохраняется преимущественно в окрестностях Нижневартовска, то такой факт можно объяснить второй причиной.

2 - Сбросом воды из дренажных сооружений с территории всего города. Как было написано выше, вдоль всей набережной возведены дренажные канавы, которые собирают и отводят поверхностные и грунтовые воды с территории города и выводят их за пределами города, на востоке в русло р. Обь. Таким образом, можно сделать вывод, что не следует возводить здания и сооружения в пределах поймы рек, особенно равнинных рек.

Выводы

Учебная полевая практика по геологии проходила в окрестностях города Нижневартовска. Используя компилятивные методы, изучив опубликованные различные геологические и географические карты, работы и учебники по геологии, а также полевые методы исследования, совершив 4 экскурсии и описав 10 точек наблюдения, мы пришли к следующим выводам.

Рельеф района изучения в целом равнинно-низменный (абс. отм. 32 – 55 м.) и рассечен долиной реки Обь и ее притоками, для которых характерна довольна интенсивная боковая эрозия правых берегов и подтопление левых берегов. На водоразделах около 30 % территории занято озерами и болотами, многие из которых стареют (уменьшаются в размерах), но с учетом колебания (изменения) климата могут занять свои прежние размеры.

Особенности рельефа объясняются тем, что территория располагается в пределах Западно-Сибирской плиты, которая имеет древний складчатый палеозойский фундамент, перекрытый мезо-кайнозойским чехлом осадочных горных пород, залегающих почти горизонтально. Район работ располагается непосредственно на востоке Среднеобского прогиба – низменности.

Верхняя часть чехла, в пределах которой происходит инженерная деятельность, сложена преимущественно аллювиальными четвертичными отложениями мощностью до 20 – 40 метров, а на водоразделах флювиогляциальными, озерно-аллювиальными и болотными отложениями мощностью до нескольких десятков метров.

Изучение разрезов в закопушках и расчистках показало, что территория сложено четвертичными рыхлыми отложениями: мелко-тонкозернистыми песками, с прослоями глинистого песка, супесей, суглинков, реже, глин, а также торфа. При этом наблюдается быстрая и непредсказуемая фациальная смена отложений, как по разрезу (по вертикали), так и по простиранию (по площади).

Перечисленные осадочные породы относятся к дисперсным несвязным (рыхлым) – пески, а также связным (глинистым) и полусвязным грунтам – соответственно, глины и суглинки, а также супеси. Они отличаются и характеризуются такими показателями, как гранулометрический состав, коэффициент пористости, плотность грунта в разном состоянии (влажном, сухом и высушенном), а для глинистых грунтов также – пластичность, консистенция, степень влажности и другие. Все показатели грунтов в конечном счете используется при расчетах прочности грунта. Т.е. несмотря на однообразие и простоту литологического состава грунтов, но с учетом их фациальной изменчивости и сильной зависимости их свойств от влажности, грунты необходимо тщательно исследовать для каждой строительной площадки и объекта.

В перечисленных грунтах и на определенных формах рельефа при конкретной климатической обстановке (количество атмосферных осадков) могут протекать следующие инженерно-геологические процессы, осложняющие освоение территорий:

- в песках – плывуны, оползни и просадки;

- в глинах – оползни, набухание и усадка, а также на ними - подтопление;

- под торфяниками и в них – термокарстовые и суффозионные процессы, а также просадки.

В целом, инженерно-геологическая характеристика района в соответствии со СНиП 11-02-96, а также СП 47.13330.2012 - Актуализированная редакция СНиП 11-02-96, с учетом всех факторов: климатического, геоморфологического, геологического, инженерно-геологического и гидрогеологического, может быть оценена к средне-сложной категории. Поэтому инженерное освоение территории требует тщательного всестороннего изучения площадок строительства, а также разумное использование современных методов технической мелиорации грунтов, а также грамотное планирование и проведение дренажных мероприятий.

Учебная полевая практика по геологии познакомила нас на практике и теоретически (по литературе) с основными этапами инженерно-геологических изысканий: подготовительный, камеральный, полевой, лабораторный, и методами работ: компилятивные, полевые: описание точек и разрезов, проходка горных выработок (закопушек, расчисток, шурфов и др.), отбора проб и их лабораторного изучения, а также последующего анализа и представления в графическом виде.

В районах со сплошным покровом четвертичных отложений осуществляются проходка отдельных горных выработок и испытание грунтов скоростными полевыми методами (статическое и динамическое зондирование, зондировочно-каротажные методы, вращательный срез, искиметрия и т.д.). В процессе документации горных выработок фиксируются все особенности состава, состояния и свойств грунтов, отмечаются признаки их изменчивости, сходства и различия с грунтами в других выработках и обнажениях.

В условиях всемерной активизации инженерной деятельности человека и ее отрицательного влияния на геологическую среду перед инженерными изысканиями ставится задача проведения детальных гидрогеологических исследований с целью получения данных, необходимых для прогноза загрязнения подземных вод, их агрессивности по отношению к материалам оснований и фундаментов промышленных и гражданских сооружений.

Полевые методы дают возможность изучения свойств грунтов в больших объемах и в условиях их естественного залегания, но требуют относительно сложного оборудования и значительных объемов подготовительных работ. Кроме того, в большинстве случаев полевые определения не позволяют моделировать условия работы грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений, что осложняет прогнозную оценку поведения грунтов как среды или основания сооружения.

В целом, благодаря полевой практики мы увидели, что главные объекты геологии – горные породы, в природной естественной обстановке следует изучать и рассматривать с разных точек зрения: и как грунты, и как горные породы с различными водными свойствами, от которых зависит гидрогеологические условия и особенности протекания инженерно-геологических процессов. То есть в земной коре, все объекты исследования: горные породы, минералы, грунты, вода и процессы их образования и изменения тесно взаимосвязаны. Важно понимать и прогнозировать эти взаимосвязи и возможные инженерно-геологические процессы.

Список литературы:

1. В.Д.Ломтадзе, Инженерная геология - 1984г.

2. В.П.Ананьев, А.Д.Потапов Инженерная геология, 2011г.

3. П.П.Климентов, В.М.Кононов, Методика гидрогеологических исследований, 1978г.

4. http://www.vsegei.ru/ru/info/ggk_1000ns/

5. http://geohydrology.ru/

6. http://en-geol2011.narod.ru/

7. http://www.mining-enc.ru/i/inzhenernaya-geologiya/

Дата добавления: 2015-07-16