Лекция по "Геологии"

Раздел 

 Инженерно-геологические исследования для строительства

Тема 1 

Инженерно-геологические работы, проводимые в период                  до проектирования.

1. Введение.

Инженерная геология – наука, изучающая свойства горных пород (грунтов), природные геологические и техногенно-геологические (инженерно-геологические) процессы в верхних горизонтах земной коры в связи со строительной деятельностью человека.

Главная цель инженерной геологии – изучение природной геологической обстановки местности до начала строительства, а также прогноз тех изменений, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь, в породах, в процессе строительства и при эксплуатации сооружений.

В современных условиях ни одно здание или сооружение не может  быть спроектировано, построено и надёжно эксплуатироваться (а впоследствии может быть ликвидировано или реконструировано) без достоверных и полных инженерно-геологических материалов.

Всё это определяет основные задачи, которые стоят перед инженерами-геологами в процессе изыскательских работ ещё до начала строительства:

• выбор оптимального (благоприятного) в геологическом отношении места (площадки, района) строительства данного объекта;
• выявление инженерно-геологических условий в целях определения наиболее рациональных конструкций фундаментов и объекта в целом, а также технологии производства строительных работ;
• выработка рекомендаций по необходимым мероприятиям и сооружениям инженерной защиты территорий и охране геологической среды при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

 

2. Роль и место инженерной геологии в строительстве объектов.

 

 Роль и место инженерной  геологии в строительстве зданий  и сооружений  можно увидеть  в таблице 1.

Техническое задание на инженерно-геологические  изыскания выдаёт инженер-строитель, занимающийся проектированием объекта. Далее изыскания выполняет специализированная изыскательская организация. Результаты изысканий в виде инженерно-геологического отчёта передаются строительной проектной организации, где ведётся проектирование объекта.

 

Таблица 1.

 

Этап строительства	Вид работ	Организация	Исполнитель
1	Инвестиции	Заказчик	Заказчик
2	Техническое задание на инженерно-геологические изыскания	Проектная	Инженер-строитель
3	Инженерно-геологические  изыскания	Изыскательская	Инженер-геолог
4	Проектирование	Проектная	Инженер-строитель при  участии инженера-геолога
5	Строительство	Строительная	Строительная
6	Эксплуатация объекта	Заказчик	Заказчик
7	Реконструкция или ликвидация	Строительная	Строительная

 

 

В период проектирования, строительства  и эксплуатации объектов необходимо обязательное участие инженера-геолога.

В последнее время в  строительной практике значительное место  занимает вопрос реконструкции, перепрофилирования и реставрации зданий и сооружений, часто, в пределах существующей городской застройки. Это накладывает особую ответственность на инженера-геолога, который должен оценить степень изменений в геологической среде за период эксплуатации объектов и выработать рекомендации по дальнейшим проектным решениям в связи с изменившейся геологической средой.

Цель инженерно-геологических  исследований – получить необходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы.

Задача исследований – изучение геологического строения, геоморфологии, гидрогеологических условий, природных геологических и инженерно-геологических процессов, свойств горных пород и прогноз их изменений при строительстве и эксплуатации различных сооружений.

 

3. Состав инженерно-геологических изысканий.

 

Состав исследований определяется программой, согласованной с проектной  организацией.

Инженерно-геологические  работы обычно выполняют в три  этапа:

1. Подготовительный;
2. Полевой;
3. Камеральный.

Подготовительные  работы включают изучение района по архивным, фондовым и литературным материалам. Осуществляется подготовка к полевым работам.

В полевой период производят все инженерно-геологические работы, предусмотренные проектом для данного участка:

• инженерно-геологическую съёмку;
• разведочные (буровые и горнопроходческие) работы и геофизические исследования;
• опытные полевые исследования грунтов;
• изучение подземных вод;
• анализ опыта местного строительства и т.д.

В камеральный  период  производят обработку полевых материалов и результатов лабораторных анализов, составляют инженерно-геологический отчёт с соответствующими графическими приложениями в виде карт, разрезов и т.д.

Инженерно-геологический  отчёт является итогом инженерно-геологических изысканий. Отчёт передаётся проектной организации и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. Отчёт состоит из введения, общей и специальной частей, заключения и приложений.

Во введении указывают  место проведения изыскательских работ  и время года, исполнителей и цель работ.

В общей части даётся описание:

• рельефа, климата, растительности, населения;
• геологической обстановки с приложением геологических карт и разрезов;
• карт строительных материалов, которые необходимы для выполнения строительных работ.

В специальных главах большое  внимание уделяется грунтам и  подземным водам.  Грунты являются основным объектом исследований, поэтому указываются: тип грунтов, их свойства для определения расчётных характеристик, пригодность грунтов для строительства объектов.

Подземные воды оцениваются в двух направлениях:

• как источники водоснабжения при строительстве и эксплуатации объекта;
• как они могут помешать строительству.

В этих случаях даются рекомендации по строительному водопонижению  и устройству дренажей на период эксплуатации объекта.

В заключительной части отчёта даётся общая инженерно-геологическая  оценка участка по пригодности для  данного строительства, указываются  пути освоения территории, уделяется внимание вопросам охраны окружающей среды.

Отчёт обязательно должен иметь приложения, в которых даётся графический материал (карты, разрезы, колонки скважин и т.д.), а также  таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.

 

4. Инженерно-геологические исследования в период до проектирования.

 

Основной объём инженерно-геологических  работ приходится на исследования, проводимые в период до проектирования. На этом этапе инженерно-геологические исследования обеспечивают получение необходимых данных, связанных:

- с геологическими условиями  местности;

- со свойствами грунтов;

- получением инженерных  выводов.

 

Геологическое изучение местности позволяет выявить:

• лучший участок для строительства;
• влияние различных процессов на сооружение;
• влияние самого сооружения на природную обстановку.

Изучение грунтов позволяет:

• определить их свойства;
• решить вопрос о необходимости улучшения их свойств;
• составить представление о наличии в данном районе строительных материалов.

Инженерные выводы дают возможность:

• установить глубину заложения фундаментов;
• установить величину допускаемых давлений на грунт;
• дать прогноз устойчивости сооружения;
• дать прогноз величины ожидаемых осадков и т.д.

 

Основные требования к инженерно-геологическим изысканиям:

1. оценка общих условий территории;
2. обеспечение геологическими данными для выбора типа основания и конструкций фундамента;
3. определение характера воздействия на грунты динамических нагрузок;
4. возможное влияние на устойчивость объекта инженерно-геологических процессов;
5. влияние на объект подземных вод;
6. состав и свойства грунтов как несущих оснований и особенности производства земляных работ;
7. прогноз влияния объекта на природную среду (загрязнение земли, атмосферы и гидросферы).

 

Вопросы для контроля:

1. Что  изучает инженерная геология  и  какова её основная цель?
2. Основные задачи в процессе изыскательских работ.
3. Цель и задача инженерно-геологических исследований.
4. Инженерно-геологические работы  в  полевой период.
5. Для чего составляется инженерно-геологический отчёт?
6. Какие результаты получают при  инженерно-геологических  исследованиях в период до проектирования?