Роль инженерной геологии

В сложных сейсмических условиях этот метод недостаточно точен.

Электроразведка основана на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Каждая порода, в том числе сухие и насыщенные водой, характеризуются своим удельным электрическим сопротивлением. Чем больше разнятся эти удельные сопротивления между собой, тем точнее результаты электроразведки для данной строительной площадки.

Наибольшее применение при инженерно-геологических  исследованиях кашли электропрофилирование и вертикальное электрозондирование (ВЭЗ).

При электропрофилировании на исследуемом участке забивают в грунт серию створов и на каждом из них измеряют сопротивление пород путем перемещения прибора с фиксированным положением электродов (рис. 9).

Рисунок 9 - Электропрофилированные толщи пород: / — прибор: 2-5—электроды

 

Это дает сведения об изменении на участке удельного сопротивления, что может быть связано, в частности, с наличием пустот карстового происхождения.

Вертикальное электрическое  зондирование (ВЭЗ) позволяет определять глубину залегания коренных пород и уровень подземных вод, дна речных долин, выделять слои различного литологического состава, в том числе водопроницаемые и водоупорные пласты и т. д. Сущность этого метода заключается в том, что по мере увеличения расстояния между питающими электродами А и Б (рис. 10) линии токов перемешаются в глубину. Глубина электрического зондирования зависит от расстояния между точками А и Б и составляет в среднем 1/3 (или 1/4) этого расстояния. Измеряя силу тока между питающими электродами А и Б и разность потенциалов между приемными электродами Б и /, можно найти значения электрического сопротивления пород. По этим данным, например, можно уже построить геологический разрез. На рис. 11 показана кривая ВЭЗ в сопоставлении с данными бурения. Рисунок показывает, что ВЭЗ четко определяет геологическое строение данной толщи пород.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 10 - Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) толщи пород: / — потенциометр; 2— источник питания; А. Б, В, Г—электроды; 3— эквипотенциальные линии; 4 —линии тока

 

в)

 

111       1     1      1      1
1      1    М- -'"N	1   1

Рисунок 11- Электроразведка толщ пород: а — электропрофиль через карстовую полость, забитую песком; 6 — карстовая полость В известняках; в — буровая колонка; г — кривая ВЭЗ

 

4.6 Геологические карты и разрезы.

 

После окончания работ по инженерно-геологической съемке и проходке буровых скважин и горнопроходческих выработок создаются геологические карты и разрезы, которые являются важнейшей и обязательной геологической документацией при решении вопросов строительства. Карты составляются в основном для больших площадей, где намечается крупное строительство. Разрезы создаются во всех без исключения случаях строительства.

Геологические карты представляют собой проекцию геологических структур на горизонтальную плоскость. По этим картам можно судить о площади распространения тех или иных пород, условиях их залегания, дислокациях и т. д.

При построении геологических карт используют топографические  карты соответствующего масштаба.

Все карты  подразделяют на карты коренных пород  и четвертичных отложений (рис. 12).

Четвертичные  отложения покрывают поверхность  земли почти сплошным чехлом, скрывая  от глаз человека коренные породы, или, иначе говоря, породы дочетвертичного возраста. На картах четвертичных отложений принято показывать расположение в плане пород различного происхождения (речные, ледниковые и т. д.) и литологического состава, расположенных на поверхности земли (рис. 12, I).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12 - Геологические карты: / — четвертичных отложений; II — коренных порол

 

     Карты коренных пород показывают горные породы (характер залегания, литологический состав и т. д.), которые располагаются под четвертичными отложениями и скрыты от прямого наблюдения (рис, 12, линия II).

Среди геологических карт коренных пород  выделяют несколько видов: стратиграфические, литологические и литолого-стратиграфические. Кроме того, для различных целей составляют карты специального назначения, среди которых основное место занимают инженерно-геологические, гидрогеологические и карты строительных материалов.

Стратиграфическая карта показывает границы распространения пород различного возраста. Породы одного и того же возраста на карте обозначают условными буквенными индексами и окрашивают одним цветом. Так, породы юрского периода — синим, мелового —зеленым и т. п. Стратиграфическая карта обычно сопровождается стратиграфической колонкой, которая отражает порядок напластования пород по их возрасту.

Цитологическая карта отражает состав пород. Каждую породу обозначают условным значком (рис. 13). В практике геологических исследований для строительства чаще составляют литолого-стратигра-фические карты, на которых показаны возраст и состав пород.

Инженерно-геологические карты —это сведения о важнейших инженерно-геологических факторах в пределах изучаемой территории.

Каждая  инженерно-геологическая карта — понятие со-иэвестняк бирательное и состоит из собственно карты, условных обозначений, геологических разрезов и пояснительной записки.

Для составления  инженерно-геологических карт используют карты топографические, геологические всех видов, гидрогеологических исследований, свойств породы и т. д.

 

Рисунок 13 – Условные обозначения  пород на литологических и других видах карт и разрезов

 

Инженерно-геологические  карты бывают трех видов: 1) инженерно-геологических условий, 2) инженерно-геологического районирования и 3) инженерно-геологические карты специального назначения.

Карта инженерно-геологических условий содержит информацию с расчетом на удовлетворение всех видов наземного строительства. Ее используют для общей оценки природных условий местности, где будет осуществлено строительство.

Карта инженерно-геологического районирования отражает разделение территории на части (регионы, обласги, районы и т. д.) в зависимости от общности их инженерно-геологических условий.

Карты специального назначения составляют применительно к конкретным видам строительства или сооружения. Они содержат оценку инженерно-геологических условий территории строительства и прогноз инженерно-геологических явлений (рис. 14).

Масштабы  инженерно-геологических карт находятся  в зависимости от их назначения и  детальности содержания:

• общие обзорные (или схематические) карты мелкого масштаба (от 1:500 ООО и мельче) отражают общие закономерности формирования и распространения инженерно-геологических условий на больших территориях;
• карты среднего масштаба (от 1:200 ООО до 1:100 000) предназначены для обоснования проектирования строительства населенных пунктов, промышленных предприятий, отдельных гидротехнических сооружений и т. д.;
• детальные крупномасштабные карты (от 1:10 000 и крупнее) используют для обоснования проектирования при размещении конкретных объектов промышленного строительства, при застройке городских территорий и т. д.

 

Рисунок 14 -Карта инженерно-геологических условий строительства

 

Геологические разрезы представляют собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость и являются важным дополнением геологических карт. Они позволяют выявить геологическое строение местности на глубине.

На  геологическом разрезе показывают возраст, состав, мощность, условия  залегания пород, гидрогеологические условия. В тех случаях, когда  разрез отражает физико-геологические  явления и свойства пород, его  называют инженерно-геологическим  разрезом.

Разрезы строятся по геологической карте  или по данным разведочных выработок (шурфов, буровых скважин). Вертикальный масштаб разрезов обычно принимается в 10 и более раз крупнее горизонтального.

Кроме линейных разрезов при необходимости  для отдельных участков строят блок-диаграммы из нескольких взаимопересекающихся линейных разрезов, что позволяет получить не только плоское, но и объемное изображение геологии участка.

Геологические разрезы имеют важное значение при общей инженерно-геологической оценке районов строительства и отдельных ия участков, выборе слоев в качестве несущих оснований, изучении режима грунтовых вод и т. д. Любая инженерно-геологическая работа должна заканчиваться построением геологического разреза.

 

4.7 Выделение инженерно-геологических  элементов

 

Выделение инженерно-геологических  элементов на территориях строительных площадок.

Инженерно-геологический элемент — это часть массива пород (слой, часть слоя и т. д.), однородная по возрасту, литологическому составу, показателям состояния и физико-механическим свойствам. Последнее является определяющим при выделении элемента. Объем инженерно-геологического элемента зависит от того, какой показатель физико-механических свойств пород положен н основу его выделения в процессе инженерно-геологических исследований. Выбор определяющего показателя тесно связан с инженерно-геологическими особенностями строительного участка, видом строительства и характером объекта.

Выделение инженерно-геологических элементов  позволяет целенаправленно размещать здания (сооружения) на территории, выделенной под строительство, и дает возможность решать вопрос выбора модели работы основания фундаментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4

Инженерно-геологические изыскания для градостроительных работ

 

Проектирование  городского и поселкового строительства  осуществляется стадийно. В настоящее время оно складывается из проектов: планировки и плана размещения первоочередного строительства; детальной планировки и проекта застройки.

Соответственно  этому инженерно-геологические исследования проводят также по стадиям, применительно  к каждому виду проектирования.

 

Исследования для проекта планировки и плана размещения первоочередного строительства

 

Инженерно-геологические исследования для проекта планировки городов (поселков) должны дать оценку значительной территории с точки зрения возможности использования ее для строительства. Геологические работы проводят в сочетании с другими исследованиями и проектными проработками; экономическими, климатическими, гидрогеологическими, экологическими, санитарно-гигиеническими и т. д.

По  изучаемой территории должны быть получены сведения о рельефе, гидрологии, климате, почвах, растительности, геологическом  строении, гидрогеологии, природных  геологических явлениях и инженерно-геологических процессах (оползнях, карсте, просадках, сейсми-ке и т. д.), составе и свойствах фунтов.

Инженерно-геологические  изыскания проводят в три периода: подготовительный, полевой и камеральный. Инженерно-геологический отчет служит основанием для составления проекта планировки и плана размещения первоочередного городского и поселкового строительства.

 

Исследования для проекта детальной планировки

 

 Проект  детальной планировки существующего  города (поселка) включаетвсебя архитектурно-планировочную и техническую организацию районов застройки первой очереди, устанавливает последовательность застройки, решает вопросы благоустройства, содержит проекты детальной планировки и застройки отдельных городских районов.

Основой инженерно-геологических исследований для проекта детальной планировки являются материалы, полученные при изысканиях для проекта планировки. Аналогичны состав и содержание работ и их последовательность (подготовительные работы, полевой период, камеральная обработка материалов).

На  этой стадии проводят более детальное  изучение геологии местности и свойств фунтов. Для этого закладывают дополнительные буровые скважины по створам вдоль новых или реконсфуируемых улиц, в местах специальных сооружений. Глубина скважины под сооружением в большинстве случаев достигает 8—10 м. При наличии слабых пород закладываются шурфы с отбором 2—3 образцов для проведения полного комплекса лабораторных исследований.

 

Исследования для проекта застройки

 

Проект застройки в пределах существующего города предусматривает строительство отдельных жилых домов (микрорайонов), кварталов, улиц и площадей. Проектирование проводят в две стадии —проектного задания и рабочих чертежей. Перед каждой стадией выполняют инженерно-геологические работы.

Изыскания для проектного задания освещают геологические и гидрогеологические условия всей изучаемой площадки, характеризуют инженерно-геологические  свойства грунтов. В случае если для  данной площадки ранее проводились  изыскания для проекта планировки и проекта детальной планировки, то этих материалов вполне достаточно, чтобы не проводить новых исследований на стадии проектного задания застройки. При отсутствии каких-либо инженерно-геологических  исследований изыскания проводят в составе и объеме, как это было показано выше для проекта планировки и проекта детальной планировки.

На  стадии рабочих чертежей инженерно-геологические  материалы могут быть оформлены  в одном отчете.

При составлении  рабочих чертежей возможны случаи назначения дополнительных исследований. Это связано, главным образом, с изменениями в размещении зданий или проверкой имеющихся геологических материалов.