Изыскание инженерных сооружений и для чего они нужны

Инженерно-геологические изыскания в период строительства включают: 1) уточнение геологических и гидрогеологических условий в период вскрытия котлованов, тоннелей, прорезей и других выемок, выявление расхождений натурных условий с проектными данными, внесение при необходимости соответствующих корректив и проведение дополнительных изыскательских работ; 2) контроль за ведением строительного водопонижения, инженерной подготовкой оснований зданий и сооружений, производством работ по закреплению грунтов.

В период эксплуатации объектов в необходимых случаях в соответствии с заданием Заказчика проводят обследования грунтов оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, а также при их расширении, строительстве новых близко примыкающих зданий и в других случаях.

При необходимости в период эксплуатации объектов осуществляют стационарные наблюдения (локальный мониторинг) за развитием  опасных геологических процессов, деформациями зданий и сооружений и  другими неблагоприятными факторами.

Инженерно-геологические  изыскания для реконструкции  зданий и сооружений проводятся, как правило, в условиях плотной застройки и поэтому должны осуществляться с учетом конкретной природно-технической ситуации. По своему составу, объемам и применяемым методам изыскания для реконструкции значительно отличаются от изысканий под новое строительство. В частности, обязательным видом работ является натурное обследование окружающей территории и реконструируемого здания. В ходе обследования устанавливают геотехническую категорию объекта, необходимые объемы работ по изысканиям, принципиальные варианты реконструкции и усиления и др.

Небольшой объем инженерно-геологических изысканий выполняется в период ликвидации зданий и сооружений. Цель этих работ – обоснование проектных решений по санации (оздоровлению) и рекультивации нарушенной территории, оценка опасности и риска от ликвидации объекта.

Инженерно-геологические изыскания для строительства зданий и сооружений

Инженерно-геологические  изыскания являются начальным этапом строительства любого объекта и  находятся в полной зависимости  от вида объекта (промышленное предприятие, жилой дом, автомобильная дорога и т. д.). Поэтому изыскания под  каждый вид объекта имеют свою специфику, свои особенности, но все  изыскания имеют нечто общее, некоторый стандарт.

Результаты  инженерно-геологических исследований в виде отчёта поступают в строительную проектную организацию. Отчёты должны иметь для инженера-проектировщика материалы по семи основным позициям результатов инженерно-геологических изысканий:

- оценка пригодности площадки  для строительства данного объекта;

-геологический материал, позволяющий  решать все вопросы по основаниям и фундаментам;

- оценка грунтового основания  на восприимчивость возможных динамических воздействий от объекта;

- наличие геологических процессов и их влияние на устойчивость будущего объекта;

- полную характеристику по подземным  водам;

- все сведения по грунтам, как для выбора несущего основания, так и для производства земляных работ;

- по влиянию будущего объекта  на природную среду.

Проектирование  крупных объектов осуществляется по стадиям: технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи. Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадия проектных работ, за исключением стадии ТЭО, где геологические работы получили название рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий. Следует отметить, что в практике строительства последовательность стадий проектирования не всегда соблюдается. Проектирование крупных объектов может быть проведено в две стадии, проектирование жилого дома в одну стадию. В соответствии с этими стадиями проводятся инженерно-геологические изыскания.

На ранних стадиях проектирования инженерно-геологические изыскания охватывают обширные площади, применяются не очень точные, но сравнительно простые и экономичные технические средства. По мере перехода к более поздним стадиям площади изысканий сужаются и применяются более сложные и точные методы геологических работ.

На  выделенной под строительство площадке на каждом отдельном этапе инженерно-геологические изыскания выполняют в определённой последовательности:

-собирают общие сведения по территории из литературных публикаций и архивных материалов изыскательских организаций; сведения о климате, рельефе, населении, речной сети и т. д.;

-производят осмотр строительной площадки инженеры-проектировщики совместно с инженером-геологом; определяют степень её застройки, осматривают ранее построенные здания, дорожную сеть, рельеф, растительность и.т..д.; в целом определяют  пригодность участка под застройку и вырабатывают техническое задание на изыскания;

-выполняют инженерно-геологические изыскания; в полевых условиях изучают геологическое строение  площадки, гидрогеологию, геологические  процессы, при необходимости на грунтах ставят опытные работы; отобранные пробы грунтов и подземных вод изучают в лабораториях;

- по окончанию полевых и лабораторных работ в камеральный период  составляют инженерно-геологический  отчёт, который защищают в проектной  организации, после чего он становиться документом и используется  для проектирования объекта.

Инженерно-геологические изыскания для градостроительных работ

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

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

Исследования для проекта планировки и плана размещения первоочередного строительства. Инженерно-геологические исследования для проекта планировки городов (посёлков) должны дать оценку значительной территории с точки зрения возможности использования её 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, сейсмике и т. д.), составе и свойствах грунтов.

 

Глава 3.Инженерно гидрологические изыскания

 

Гидрологические изыскания проводятся для оценки влияния на трубопровод русловых и пойменных деформаций.

Изыскательские работы на участках ППМН, необходимые для прогнозирования и учета деформаций русел и берегов водоемов, выполняются поэтапно (предполевой, полевой, камеральный) в соответствии с задачами, подлежащими решению на определенной стадии проектирования.

Состав и объем гидрологических и метеорологических работ зависят в основном от физико-географических условий района, степени изученности реки и ее гидрологического режима. При недостаточной изученности реки предусматривают годовой цикл гидрологических наблюдений.

Предполевой этап

На предполевом этапе решаются следующие задачи:

• предварительный выбор участков расположения перехода на трассе трубопровода;
• определение типа руслового процесса на предполагаемых участках расположения перехода через реку;
• предварительная оценка характера глубинных и плановых деформаций русла и поймы, а также их количественных измерителей;
• составление программы полевых изысканий.

Перечень данных по гидрологическому режиму реки на участке перехода проводится в соответствии со СНиП 1.02.07-87.

На основании анализа материалов, собранных в предполевой период изысканий, составляется краткая справка с инженерной оценкой района перехода, содержащая данные о гидрологическом режиме реки, типе руслового процесса, возможном характере и предполагаемых темпах русловых деформаций, условиях судоходства. К справке необходимо приложить: совмещенные выкопировки из лоцманских карт либо топографических карт и планов участка разных лет съемки, предварительную оценку и расчеты плановых и высотных деформаций русла.

При проектировании малых ПП и на участках со слабовыраженными плановыми деформациями русла, а также при проектировании новых переходов рядом с действующими, на параллельных нитках трубопроводов второй очереди гидрологические изыскания могут ограничиваться в объеме предполевого этапа (на усмотрение проектировщика).

Этап полевых изысканий

На этапе полевых изысканий решаются следующие задачи:

• установление типа руслового процесса на участке перехода;
• определение состава донных наносов и границ залегания слаборазмываемых грунтов;
• измерение геометрических и динамических характеристик донных гряд;
• определение сезонных изменений наинизших отметок плесовых лощин (при годовом цикле наблюдений);
• определение расчетных уровней и скоростей течения в паводок и в межень;
• определение скорости смещения целостных морфологических образований русла (мезо- и макроформ) при годичном цикле наблюдений.

На этапе полевых изысканий окончательно выбирают створы ПП, подготавливают исходные материалы для построения линии возможного размыва русла на расчетный срок эксплуатации трубопровода и выполнения приближенных расчетов заносимости подводных траншей в период строительства перехода.

При полевых изысканиях выполняются следующие работы:

• рекогносцировочное гидроморфологическое обследование участка реки в меженный период;
• наблюдение за уровнем воды и измерения расходов воды на временных водомерных постах;
• инженерно - геологическое обследование участка перехода;
• русловая съемка;
• взятие проб донных наносов на участке перехода;
• измерения поля поверхностных скоростей во время половодья и в межень наземным или аэрогидрометрическим методами;
• измерения скорости потока на вертикалях по намеченным створам (во время половодья и межени);
• повторные промеры глубин русла по поперечникам и продольникам в различные фазы водного режима на подъеме, при прохождении пика и спада половодья и паводков.

В результате проведения полевых изысканий получают следующие материалы:

• схематический план гидроморфологического обследования участка ПП;
• план русловой съемки;
• схемы геологического рекогносцировочного обследования участка с геологическими разрезами по створам перехода (по данным инженерно-геологических изысканий);
• совмещенные поперечные профили;
• дварительный вариант поперечного профиля возможного размыва русла.

Камеральная обработка

Заключительным этапом инженерно-гидрологических изысканий является камеральная обработка. Предварительная камеральная обработка всех полевых материалов а также предварительный анализ всех материалов, выполняются в экспедиционных условиях. В случае, если выявлены неувязки, сомнительные материалы и выбраковки части материалов, назначаются повторные измерения.

На камеральном этапе изысканий составляется прогноз глубинных и плановых деформаций русла на период эксплуатации ПП с построением проектного профиля возможного размыва русла, а также прогноз заносимости подводных траншей в период строительства.

На завершающей стадии камерального этапа изысканий для составления окончательного прогноза русловых деформаций наряду с материалами предполевого и полевого этапов необходимо иметь следующие материалы:

• совмещенные планы и профили сезонных деформаций русла (для годичного цикла наблюдений);
• план поверхностных скоростей течения на участке перехода в период половодья и в межень (при годичном цикле наблюдений);
• совмещенные продольные профили дна по створам перехода;
• типовые гидрографы стока воды для маловодного, среднего и многоводного годов;
• кривые обеспеченности расходов и уровней воды;
• графики связи уровней и максимальных глубин по материалам многолетних наблюдений на изучаемом участке реки.

Для составления прогноза заносимости подводных траншей при строительстве перехода необходимы следующие материалы:

• продольные профили дна реки по створам перехода;
• распределение средних на вертикалях скоростей течения в створах перехода по ширине реки;
• данные анализа гранулометрического состава донных наносов на участке перехода.