Руководство по полевым инженерно геологическим изысканиям

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
МОСКОМАРХИТЕКТУРА

ИНСТРУКЦИЯ
ПО
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ
И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ
В г. МОСКВЕ

2004

Предисловие

Настоящая Инструкция по
инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве

1. РАЗРАБОТАНА

ГУП НИИОСП им. Н.М.
Герсеванова (д. т. н. Ильичев В.А. — руководитель темы, к. т. н. Игнатова О.И.,
к. т. н. Лавров И.В., к. т. н. Мариупольский Л.Г., к. т. н. Михеев В.В., д. т.
н. Петрухин В.П., к. т. н. Трофименков Ю.Г.);

ГУП Мосгоргеотрест (Майоров
С.Г., д. г.-м. н. Зиангиров Р.С., к. г.-м. н. Микляев П.С., к. г.-м. н. Кошелев
А.Г.);

Институт геоэкологии РАН (д.
г.-м. н. Осипов В.И., к. г.-м. н. Галицкая И.В., д. г.-м. н. Макаров В.И., д.
г.-м. н. Рагозин А.Л., к. г.-м. н. Позднякова И.А., к. г.-м. н. Батрак Г.И.);

ЗАО «Центр практической
геоэкологии» (к. г.-м. н. Орлов М.С.);

Раменский региональный
экологический центр (к. г.-м. н. Труфманова Е.П.).

2. СОГЛАСОВАНА Главным
управлением природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по городу
Москве (приказ об утверждении результатов государственной экологической
экспертизы от 27.01.04 № 91-Э) и Департаментом природопользования и охраны
окружающей среды города Москвы.

3. ПОДГОТОВЛЕНА к изданию
Управлением перспективного проектирования, нормативов и координации
проектно-изыскательских работ Москомархитектуры.

4. УТВЕРЖДЕНА и введена в
действие указанием Москомархитектуры от 11.03.04 № 5.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Условия строительства в г.
Москве постоянно усложняются. Строительство новых зданий в черте города,
особенно в его центральной части, осуществляется, как правило, рядом с
существующей застройкой и может оказывать на нее негативное влияние.
Развивается строительство «точечных» высотных зданий с высокими значениями
удельной нагрузки на основание. Возрастают объемы реконструкции существующих
зданий, чаще всего с надстройкой на 2 — 4 этажа.

Резко активизировалось
использование подземного пространства города и строительство в связи с этим
многоэтажных подземных комплексов различного назначения, транспортных тоннелей,
коллекторов большого диаметра.

Вместе с тем значительная
часть территории города, особенно его центр, характеризуется сложными и
неблагоприятными для строительства инженерно-геологическими и экологическими
условиями. Здесь развиты опасные геологические и инженерно-геологические
процессы (карстово-суффозионные, оползневые, суффозия, эрозия, подтопление),
залегают специфические грунты (насыпные техногенные, слабые глинистые,
пучинистые, набухающие), встречаются древние эрозионные врезы (долины).
Указанные условия часто осложнены негативными техногенными факторами
(динамические воздействия, утечки из водонесущих коммуникаций, откачки
подземных вод, подрезка склонов и т.п.).

Подземные сооружения часто
размещаются в глубоких и наименее изученных горизонтах геологической среды,
вблизи зон тектонических нарушений, древних эрозионных врезов, закарстованных и
выветрелых пород; вскрывают суффозионно-неустойчивые, плывунные или
тиксотропные грунты; приводят к активизации существующих и возникновению новых
опасных геологических и инженерно-геологических процессов, не проявлявшихся
ранее в ненарушенных природных условиях.

Указанные условия
строительства выдвигают перед инженерными изысканиями повышенные требования.
При строительстве и реконструкции зданий и сооружений в условиях тесной
городской застройки они должны быть направлены не только на обоснование
проектов нового строительства и обеспечение его надежности, но и на обеспечение
безопасности природной и техногенной окружающей среды. Все это обусловливает
необходимость увеличения объема инженерных изысканий для
строительства, особенно в части прогноза изменения
инженерно-геологической обстановки, развития опасных геологических и
инженерно-геологических процессов и оценки геологического риска социальных и
экономических потерь от воздействия этих процессов.

В связи с увеличением
техногенной нагрузки на окружающую среду повышается роль инженерно-экологических
изысканий, призванных поддержать на необходимом уровне экологическую
безопасность города.

Анализ общей ситуации,
сложившейся в настоящее время, показывает, что многие заказчики и
инвесторы-застройщики, специалисты проектных, строительных и изыскательских
организаций явно недооценивают роль полноценных качественных инженерных
изысканий для строительства. Пытаясь снизить стоимость строительства, они
сокращают объем и состав необходимых обосновывающих работ и исследований
(особенно определение свойств грунтов полевыми методами), часто заменяют
реальные изыскания сбором архивных данных. В результате такой «экономии» в
процессе строительства нередко возникают новые, не учтенные в проекте,
обстоятельства, что требует проведения дополнительных изысканий, внесения
изменений в проект. Несвоевременное или не в полном объеме выполнение изысканий
приводит к аварийным ситуациям, ликвидация последствий которых значительно
увеличивает сроки и стоимость строительства.

В настоящей инструкции
изложены дополнительные требования к действующим нормативным документам по
инженерно-геологическим и инженерно-экологическим изысканиям с учетом условий
строительства и эксплуатации зданий и сооружений в г. Москве.

1. Общие положения

1.1 Настоящая инструкция
разработана для города Москвы в соответствии с требованиями главы СНиП
10-01 в развитие федеральных и региональных нормативных документов по
инженерно-геологическим и инженерно-экологическим изысканиям и распространяется
на проведение инженерно-геологических и геоэкологических изысканий для вновь
строящихся и реконструируемых зданий и сооружении, в т.ч. подземных и
заглубленных сооружений.

1.2 Инструкция не
распространяется на проведение изысканий для строительства транспортных
магистралей, метрополитена, гидротехнических и мелиоративных сооружений и
магистральных трубопроводов.

1.3 Инструкция обязательна
для всех организаций, связанных с проведением инженерно-геологических и
геоэкологических изысканий в г. Москве, независимо от форм собственности и
принадлежности. Указанные работы должны выполняться специализированными
организациями, имеющими соответствующие лицензии.

1.4
Инженерно-геологические и геоэкологические изыскания должны проводиться в
соответствии с требованиями
СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-105 (ч. IIII), МГСН 2.07 и настоящей инструкции.

1.5 В
составе инженерно-геологических изысканий для строительства в районах
возможного развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов
при разработке всех видов градостроительной документации на освоение,
использование и функциональную организацию территорий, обоснований инвестиций в
строительство, а также проектной документации на строительство, расширение,
реконструкцию и инженерную защиту территорий, зданий и сооружений в г. Москве
рекомендуется выполнять количественные оценки геологического риска согласно
Рекомендациям [
39].

Для объектов I уровня
ответственности, возводимых на территориях с большой опасностью развития
указанных процессов, а также для зданий высотой более 75 м количественные
оценки геологического риска следует выполнять в обязательном порядке.

1.6 При планировании и
проведении изысканий необходимо осуществлять тесное взаимодействие с
проектирующей организацией.

1.7 Стадии
инженерно-геологических и геоэкологических изысканий должны соответствовать
стадиям проектирования объектов строительства.

Для зданий и сооружений
геотехнической категории 3 (МГСН 2.07)
рекомендуется предусматривать проведение изысканий для разработки предпроектной
документации.

1.8 При
инженерно-геологических и геоэкологических изысканиях необходимо применять
современные методы изучения грунтов, механизмы и оборудование, компьютерные
методы обработки и представления результатов работ и исследований.

1.9 Грунты оснований зданий и
подземных сооружений должны именоваться в соответствии с ГОСТ 25100.

1.10 Термины и определения,
используемые в настоящей инструкции, соответствуют действующим федеральным и
региональным нормативным и методическим документам.

2.
Нормативные ссылки

В настоящей инструкции
использованы ссылки на следующие нормативные документы:

1. СНиП
10-01-94 Система нормативных документов в строительстве. Основные
положения.

2. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и
сооружений.

3. СНиП 2.02.02-85. Основания
гидротехнических сооружений.

4. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.

5. СНиП 2.03.11-85. Защита
строительных конструкций от коррозии.

6. СНиП 3.02.01-87.
Земляные сооружения, основания и фундаменты.

7. СНиП
11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

8. СНиП 22-01-95. Геофизика
опасных природных воздействий.

9. СП 11-102-97.
Инженерно-экологические изыскания для строительства.

10. СП
11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть
I. Общие
правила производства работ.

11. СП
11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть
II.
Правила производства работ в районах распространения опасных геологических и
инженерно-геологических процессов.

12. СП
11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть
III.
Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов.

13. СП 2.6.1.779-99. Основные
санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).

14. СН 2.6.1.758-99. Нормы
радиационной безопасности (НРБ-99).

15. ГОСТ 5686-94. Грунты.
Методы полевых испытаний сваями.

16. ГОСТ
12071-84. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов.

17. ГОСТ
12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности
и деформируемости.

18. ГОСТ
12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического и
микроагрегатного состава.

19. ГОСТ
17245-79. Грунты. Методы лабораторного определения предела прочности
(временного сопротивления) при одноосном сжатии.

20. ГОСТ
17.4.3.03-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения
загрязняющих веществ.

21. ГОСТ 19912-01. Грунты.
Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

22. ГОСТ
20276-99. Методы полевого определения характеристик прочности и
деформируемости.

23. ГОСТ
20522-96. Грунты. Метод статистической обработки результатов испытаний.

24. ГОСТ
21.302-96. Система проектной документации для строительства. Условные
графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям.

25. ГОСТ
22733-77. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.

26. ГОСТ
23061-90. Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности.

27. ГОСТ 23278-78.
Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости.

28. ГОСТ
24143-80. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания
и усадки.

29. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

30. ГОСТ
27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные
положения по расчету. Изменение № 1 ГОСТ
27751-88.

31. СаНПиН
2.1.7.1287-03. Почва. Очистка населенных мест, бытовые и промышленные
отходы, санитарная охрана почвы. Санитарно-эпидемиологические требования к
качеству почвы. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.

32. МГСН 2.07-01.
Основания, фундаменты и подземные сооружения.

33. Рекомендации по расчету,
проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве/
Москомархитектура. М.: ГУП «НИАЦ», 1997.

34. Рекомендации по
проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при
реконструкции гражданских зданий и исторической застройки/ Москомархитектура.
М.: ГУП «НИАЦ», 1998.

35.
Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния
эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или
реконструкции/ Москомархитектура. М.: ГУП «НИАЦ», 1998.

36. Рекомендации по
проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий
вблизи существующих в условиях плотной застройки в г. Москве/
Москомархитектура. М.: ГУП «НИАЦ», 1999.

37. Методика назначения
объема инженерно-геологических изысканий в центре и серединной части г. Москвы/
Москомархитектура. М.: ГУП «НИАЦ», 2000.

38.
Инструкция по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и
сооружений в г. Москве/ Москомархитектура. М.: ГУП «НИАЦ», 2001.

39. Рекомендации
по оценке геологического риска на территории г. Москвы/ Под ред. А.Л. Рагозина/
Москомархитектура, ГУ ГОЧС г. Москвы. М.: ГУП «НИАЦ», 2002.

40.
Рекомендации по оценке инженерно-геологических и гидрогеологических условий
территории г. Москвы, планируемых к застройке, на основе карт
природно-техногенных опасностей/ Москомархитектура, ГУ ГОЧС г. Москвы. М.: ГУП
«НИАЦ», 2002.

41.
Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий
высотой более 75 м/ Москомархитектура, М., 2002.

3. Условия строительства в г.
Москве

3.1 В соответствии с
генеральным планом и концепциями развития районов г. Москвы площадки
строительства размещаются в пределах города преимущественно на следующих
территориях:

— строительство на вновь
выделяемых территориях;

— строительство на
территориях после их предварительной инженерной подготовки;

— строительство на свободных
(или освобождаемых) территориях в зоне существующей, в том числе исторической
застройки.

3.2 Строительство в г. Москве
характеризуется следующими особенностями и тенденциями:

— в зоне существующей
застройки строительство часто ведется в стесненных условиях, т.е. в
непосредственной близости от эксплуатируемых зданий и сооружений;

— наметилась тенденция
строительства высотных зданий (более 75 м), передающих на основания давления
свыше 0,5 МПа;

— продолжают возрастать
объемы реконструкции существующих зданий, особенно в центральных районах
города, сопровождающейся чаще всего надстройкой. Осуществляется реконструкция
памятников истории и архитектуры (как правило, без изменения архитектурных и
конструктивных элементов);

— возрастают объемы
строительства подземных и заглубленных сооружений, возводимых в глубоких
котлованах с различными способами их креплений. Прокладываются подземные
коммуникационные коллектора большого диаметра. Как правило, это строительство
ведется также в условиях существующей застройки.

3.3 Строительство в г. Москве
осложняется следующими факторами:

— наличием специфических
грунтов и опасных геологических и инженерно-геологических процессов, а также
активизацией последних в связи с практически непрерывным ведением строительства
и реконструкции на новых и застроенных территориях;

— большой насыщенностью
подземного пространства тоннелями метро и коммуникациями, а в районах
исторической застройки — погребенными фундаментами, тоннелями, коммуникациями,
колодцами, подземными выработками;

— необходимостью учета
влияния проектируемых наземных и подземных сооружений на существующую застройку
с целью ее максимальной сохранности, особенно на исторических территориях
города, насыщенных памятниками истории и архитектуры;

— необходимостью учета
влияния строительства на окружающую среду — экологическую обстановку города.

3.4 Для геологического
строения города характерно залегание с поверхности толщ техногенных грунтов и
четвертичных отложений различного генезиса, представленных песчаными и
глинистыми грунтами современного и древнего аллювия, моренного,
флювиогляциального, озерного и оползневого комплекса, реже другого генезиса.
Подстилающие их породы представлены плотными песками, глинами, известняками,
доломитами и мергелями мелового, юрского и каменноугольного возраста.
Стратиграфические схемы четвертичных и дочетвертичных отложений г. Москвы
приведены в приложении А.

Подземные воды во многих
местах залегают близко от поверхности (1 — 3 м). Их режим определяют как
сезонные, так и техногенные факторы. К известнякам и доломитам карбона
приурочены артезианские водоносные горизонты.

3.5 Инженерно-геологические
условия значительной части территории города являются сложными и
неблагоприятными для строительства вследствие развития опасных геологических и
инженерно-геологических процессов. Среди них наибольшую опасность для зданий и
сооружений представляют подтопление территории, карстово-суффозионные и
суффозионные процессы, оползни, оседания земной поверхности разного генезиса [39, 40].

Подтопление охватывает примерно
40 % территории города и обусловлено в основном техногенными факторами [39].

На большей части территории
города имеются закарстованные массивы карбонатных пород каменноугольного
возраста, залегающие обычно на глубине в несколько десятков метров, что
обуславливает возникновение карстовой и карстово-суффозионной опасности.

Оползневой опасности
подвержены примерно 25 % береговых склонов рек Москвы и ее притоков [39].

Схематические карты
инженерно-геологического районирования г. Москвы по опасности подтопления
территории, карстовой и оползневой опасности приведены в
Рекомендациях [39], а по степени опасности проявления
карстово-суффозионных процессов — в приложении А настоящей инструкции.

3.6 Наличие техногенных
физических полей — тепловых и электрических (блуждающие токи) способствует
повышению агрессивности подземных вод и коррозионной активности грунтов, а
также изменению свойств последних.

3.7 На
территории города наряду с благоприятными для строительства грунтовыми
условиями (песчаные отложения средней плотности и плотные, глинистые отложения
ледникового комплекса, юрские глины от твердой до тугопластичной консистенции)
встречаются неблагоприятные специфические грунты, к которым относятся:
техногенные, рыхлые пески, слабые глинистые, органо-минеральные, набухающие и
пучинистые. Свойство набухания проявляется в основном в юрских глинах.

3.8 Почти на всей территории
города развиты техногенные отложения. В его центральной части их толща
изменяется от 3 м на водоразделах и до 20 м в понижениях рельефа. Для этих
отложений характерны недоуплотненность, неоднородный состав, слоистость,
наличие включений, загрязненность химическими элементами, местами они насыщены
остатками строительных материалов.

В техногенных грунтах,
содержащих бытовые отходы, генерируется биогаз, состоящий из токсичных и
горючих компонентов. Главными из них являются метан и двуокись углерода, в
качестве примесей присутствуют тяжелые углеводородные газы, окислы азота,
аммиак, сероводород, водород. Биогаз сорбируется вмещающими грунтами,
растворяется в воде и поступает в приземную атмосферу.

Отмечается также значительное
загрязнение почв и грунтов вредными для человека химическими элементами.
Опасный уровень загрязнения зарегистрирован на 25 % территории города, главным
образом в центральной и восточной его частях.

3.9 Напластования грунтов
характеризуются большой неоднородностью (многослойность, линзы, выклинивание),
а также большой изменчивостью их физико-механических свойств. В коренных
отложениях обнаружены эрозионные врезы (зоны эрозионного размыва).
Схематическая карта эрозионных врезов центральной части г. Москвы приведена в
приложении А.

3.10 Отмеченные выше опасные
процессы и условия их развития, определяющие неблагоприятную
инженерно-геологическую и экологическую обстановку на территории города, обуславливают
необходимость их детального изучения, прогнозирования и оценки риска, а также
разработку на этой основе
мероприятий по инженерной
защите территорий, зданий и сооружений от опасных процессов. Разработка таких
мероприятий должна производиться в составе проекта объекта строительства и
основываться на результатах комплексного изучения инженерно-геологической и
экологической обстановки и мониторинга состояния окружающей среды, который
должен осуществляться до начала строительства и при необходимости продолжаться
на стадии строительства и в период эксплуатации сооружения.

4. Инженерно-геологические
изыскания

4.1. Общие требования

4.1.1 Инженерно-геологические
изыскания должны проводиться в соответствия с требованиями нормативных
документов, указанных в п. 1.4, и настоящего раздела инструкции.

4.1.2 Результаты
инженерно-геологических изысканий должны содержать данные, необходимые для
обоснованного выбора типа основания, определения глубины заложения и размеров
фундаментов и габаритов несущих конструкций подземного и заглубленного
сооружения с учетом прогноза изменений инженерно-геологических условий и
возможного развития опасных процессов (в период строительства и эксплуатации
объекта), а также необходимые данные для оценки влияния строительства на
соседние сооружения.

4.1.3
Инженерно-геологические изыскания должны выполняться на основе технического
задания на производство изысканий, выданного организацией-заказчиком.

В техническом задании,
составляемом в соответствии с п. 4.13 СНиП 11-02,
необходимо указать конструктивные характеристики объекта строительства, его
геотехническую категорию и уровень ответственности (п. 4.1.4), а также привести, с
одной стороны, характеристику ожидаемых воздействий объекта строительства на
природную среду с указанием пределов этих воздействий в пространстве и во
времени, а с другой стороны — воздействий среды на объект, в соответствии с
требованиями СНиП
22-01.

Техническое задание должно
быть согласовано организацией, проектирующей основания, фундаменты и подземные
сооружения (СНиП 11-02).

Рекомендуемые формы
технических заданий для изысканий под новое строительство, при реконструкции
существующих зданий, а также для подземных и заглубленных сооружений приведены
в приложении Б.

4.1.4
При составлении программы и проведении изысканий необходимо учитывать степень
сложности инженерно-геологических условий в соответствии с
СП 11-105 (ч. 1), уровень ответственности объекта строительства в соответствии с ГОСТ 27751 (см. также перечень, приведенный в приложении Л МГСН 2.07) и его геотехническую категорию, устанавливаемую в соответствии с МГСН 2.07.

Для составления программы
изысканий для объектов геотехнической категории 3 рекомендуется привлекать
специализированные организации по геотехнике. Эти программы должны подвергаться
геотехнической экспертизе.

4.1.5 Ответственность за
полноту и достоверность сведений и требований, излагаемых в техническом
задании, возлагается на заказчика, а за полноту и качество выполненных работ,
их соответствия техническому заданию и требованиям нормативных документов — на
изыскательскую организацию.

4.1.6 В
состав инженерно-геологических изысканий входит:

— сбор, изучение и обобщение
архивных материалов изысканий Мосгоргеотреста и других организаций на изучаемой
площадке;

— исследование геологического
строения площадки;

— выявление
гидрогеологического режима, химического состава подземных вод и фильтрационных
характеристик грунтов;

— исследование
закономерностей и факторов развития опасных геологических и
инженерно-геологических процессов в пространстве и во времени;

— полевые исследования
физико-механических свойств грунтов;

— лабораторные исследования
физико-механических свойств грунтов;

— геофизические исследования;

— обследование грунтов
оснований существующих зданий и сооружений;

— составление прогноза
изменений на площадке инженерно-геологических условий в связи со строительством
и возможных опасных геологических и инженерно-геологических процессов, в том
числе их интенсивности, частоты проявления и площади поражения;

— оценка геологического риска
социальных и экономических потерь, обусловленных развитием
карстово-суффозионных, оползневых и других опасных геологических и
инженерно-геологических процессов [39];

— камеральная обработка
материалов и составление технического отчета (заключения) по результатам
изысканий.

В необходимых случаях в
соответствии с техническим заданием и программой изысканий могут выполняться
опытные работы, стационарные наблюдения (локальный мониторинг) и др.

4.1.7 При сборе и анализе
архивных материалов необходимо учитывать срок проведения изысканий прошлых лет.
Возможность использования архивных материалов по прошествии более 2 — 3 лет
после окончания изысканий следует устанавливать с учетом возможных изменений
инженерно-геологических условий и свойств грунтов.

4.1.8 Объем
инженерно-геологических изысканий назначается в соответствии с требованиями СНиП 11-02
и СП
11-105 и дополнительными требованиями разделов 4.24.8 настоящей инструкции.

При строительстве зданий и
сооружений геотехнической категории 3, а также сооружений
I и II
уровней ответственности в условиях существующей застройки, объем
инженерно-геологических изысканий следует увеличивать на 40 — 60 %, против
рекомендуемого указанными нормативными документами, и прежде всего объемы
проходки горных выработок, полевых и геофизических исследований грунтов, а
также для разработки прогнозов развития опасных геологических и
инженерно-геологических процессов.

4.1.9 Глубина бурения и
зондирования определяется прежде всего с учетом размеров области взаимодействия
проектируемого сооружения с грунтовым массивом и назначается в соответствии с
требованиями СП
11-105 и дополнительными требованиями разделов 4.24.8 настоящей инструкции.

4.1.10
Гидрогеологические исследования следует выполнять с целью изучения режима
подземных вод, их химического состава, определения фильтрационных свойств
грунтов, определения градиентов и скорости движения подземных вод, получения
исходных данных для проектирования дренажных и противофильтрационных систем и
водопонижения, а также гидрогеологического прогнозирования (п.
4.1.11).

Гидрогеологические
исследования следует выполнять в соответствии с требованиями СП
11-105 и дополнительными требованиями разделов 4.24.8 настоящей инструкции.

4.1.11
Гидрогеологическое прогнозирование включает прогноз изменения
гидрогеологических условий в период строительства сооружения (оценка
водопритоков в котлован, влияние дренажа и др.) и прогноз изменения
гидрогеологических условий в период эксплуатации сооружения (оценка возможного
барражного эффекта, оценка влияния пристенного и пластового дренажей, оценки
возможности подтопления территории и др.). Гидрогеологическое прогнозирование
осуществляется на основе геофильтрационных моделей с использованием данных,
полученных при анализе и обработке материалов инженерно-геологических
изысканий, а также фондовых материалов.

4.1.12
Геофизические исследования предусматриваются для изучения строения толщи
грунтов, их состава, состояния и физико-механических характеристик, условий
залегания и режима подземных вод, выявления закарстованных и техногенных зон,
зон эрозионного размыва, наличия подземных коммуникаций и погребенных объектов,
а также для обследования оснований существующих зданий и сооружений.

Рекомендации по геофизическим
методам исследований грунтов в условиях городской застройки приведены в разделе
4.7
настоящей инструкции.

4.1.13 Для грунтов
определяются классификационные и расчетные параметры состава и свойств.

Для объектов геотехнической
категории 1 расчетные характеристики грунтов могут быть назначены по материалам
изысканий прошлых лет, таблицам СНиП 2.02.01, результатам
зондирования в соответствии с таблицами СП
11-105 (ч.
I) и МГСН 2.07.

4.1.14 Для объектов
геотехнических категорий 2 и 3 расчетные характеристики грунтов должны
устанавливаться на основе непосредственных испытаний грунтов в полевых и
лабораторных условиях:

— штампом, прессиометром,
зондированием, крыльчаткой — в полевых условиях;

— на одноплоскостной срез,
трехосное сжатие, одноосное сжатие (для полускальных и скальных грунтов),
компрессию и фильтрацию, определение состава грунтов и воды — в лабораторных
условиях.

Методы исследований
характеристик грунтов приведены в приложении В.

4.1.15 Определение
характеристик грунтов следует проводить в соответствии с действующими
Государственными стандартами.

Вычисление нормативных и
расчетных значений характеристик следует производить по ГОСТ
20522.

4.1.16
Число определений характеристик грунтов должно быть достаточным для выделения
инженерно-геологических элементов и вычисления их нормативных и расчетных
значений характеристик в соответствии с
ГОСТ 20522.

Минимальное число определений
физических характеристик для каждого инженерно-геологического элемента должно
составлять 10, а механических характеристик — 6.

4.1.17
Инженерно-геологические изыскания в общем случае должны обеспечить получение
следующего минимального набора характеристик грунтов: плотность частиц и
плотность и влажность для всех грунтов, гранулометрический состав песчаных
грунтов, число пластичности и показатель текучести глинистых грунтов, модуль
деформации, угол внутреннего трения и удельное сцепление грунтов.

По специальному заданию могут
быть предусмотрены определения и других показателей свойств грунтов (например,
реологических характеристик), а также методы испытаний, не регламентированные
действующими стандартами.

4.1.18
Для песчаных грунтов, учитывая затруднения с отбором образцов ненарушенной
структуры, в качестве основного метода определения их плотности, прочностных и
деформационных характеристик следует рассматривать зондирование статическое или
комбинированное, сочетающее статическое зондирование и радиоактивный каротаж,
или динамическое (
ГОСТ 19912). С помощью зондирования могут быть
также определены модуль деформации и прочностные характеристики глинистых
грунтов. Определение характеристик грунтов по данным зондирования следует
проводить в соответствии с
СП 11-105 (ч. I) и МГСН 2.07.

4.1.19
Характеристики специфических грунтов (п.
3.7) должны определяться в
результате непосредственных испытаний, при этом необходимо учитывать
дополнительные требования к их исследованию:

— строение, состав и свойства
техногенных отложений должны, как правило, исследоваться в шурфах и
зондированием, а также геофизическими методами;

— для рыхлых песков
характеристики должны определяться в полевых условиях: плотность и прочностные
характеристики — зондированием, модуль деформации — испытаниями штампом или
прессиометром;

— для водонасыщенных
глинистых грунтов с показателем текучести более 0,5 и органо-минеральных
грунтов необходимо определять коэффициент фильтрационной консолидации (ГОСТ
12248), а для последних — также степень заторфованности и степень
разложения растительных остатков;

— для набухающих грунтов,
залегающих непосредственно в основании фундаментов или являющихся средой
подземных сооружений, необходимо определять характеристики набухания и усадки (ГОСТ
24143);

— для пучинистых грунтов
необходимо определять характеристики пучинистости (ГОСТ 25100 и ГОСТ 28622);

— при наличии в основании
сооружений водонасыщенных мелких и пылеватых песков и супесей, особенно
содержащих органику, необходимо учитывать возможность проявления
виброползучести и плывунных свойств. В этих случаях необходимо проведение
исследований по специальной методике.

4.1.20
При проектировании предпостроечного уплотнения грунтов в составе лабораторных
исследований необходимо предусмотреть испытания грунтов на стандартное
уплотнение (
ГОСТ 22733).

При проектировании
химического закрепления грунтов инъекцией химических растворов и цементацией в
состав специальных исследований грунтов должны быть включены определения
водопроницаемости (коэффициента фильтрации) грунтов, химического состава водных
вытяжек и грунтовых вод, содержания карбонатов, гипса и органического вещества.

4.1.21 Инженерно-геологические
изыскания на площадках, где возможно проявление опасных геологических и
инженерно-геологических процессов (оползневых, карстово-суффозионных и др.),
необходимо проводить в соответствии с СНиП 22-01, СП
11-105 (ч.
II) и дополнительными требованиями настоящей
инструкции. Оценка этих процессов в показателях геологического риска (п. 1.5)
производится в соответствии с рекомендациями [39].

4.1.22 В
процессе инженерно-геологических изысканий на участках проявления опасных геологических
и инженерно-геологических процессов необходимо устанавливать площадь их
проявления и глубину интенсивного развития, приуроченность к определенным
геоморфологическим элементам и литологическим видам грунтов, условия, причины,
формы и динамику образования, развития и активизации. Должны быть выполнены
специальные исследования грунтов для оценки возможных изменений их свойств
вследствие протекания этих процессов.

Горные выработки необходимо
проходить не менее чем на 3 — 5 м ниже зоны активного развития опасных
процессов — поверхностей скольжения оползневых тел, предполагаемой глубины
карстообразования и т.д.

Технический отчет по
изысканиям должен включать раздел «Опасные геологические процессы», содержащий
их детальную характеристику, прогноз развития и оценку геологических рисков в
соответствии с п. 1.5.

4.1.23
При изысканиях под объекты геотехнической категории 3 в необходимых случаях
должны выполняться исследования напряженно-деформированного состояния грунтового
массива, опытно-фильтрационные работы, стационарные наблюдения и другие
специальные работы и исследования в соответствии с техническим заданием и
программой изысканий, к которым должны привлекаться специализированные
организации по геотехнике.

4.1.24 При необходимости в
процессе изысканий следует проводить инженерно-геологический мониторинг
отдельных компонентов геологической среды (раздел 4.9).

4.1.25
Технический отчет (заключение) по результатам инженерно-геологических изысканий
составляется в соответствии со
СНиП 11-02.

Он должен содержать следующие
материалы:

— характеристику
проектируемого здания или сооружения, в том числе ожидаемых техногенных
воздействий на окружающую среду;

— сведения об архивных
материалах изысканий;

— геолого-геоморфологическое
описание площадки;

— характеристику
гидрогеологических условий;

— сведения об имевших место и
имеющихся опасных геологических и инженерно-геологических процессах,
закономерностях, факторах и механизме их развития, интенсивности и частоте
(вероятности) проявления;

— прогноз развития опасных
геологических и инженерно-геологических процессов при строительстве и эксплуатации
зданий и сооружений и оценку геологического риска социальных и экономических
потерь от этих процессов (п. 1.5);

— характеристику структуры,
состава и физико-механических свойств грунтов;

— характеристику
экологической обстановки;

— заключение о соответствии
новых материалов изысканий архивным данным.

Текстовые приложения
включают:

— техническое задание
заказчика;

— разрешение на производство
работ;

— программу работ по
изысканиям;

— сводные таблицы результатов
лабораторных и полевых определений свойств грунтов;

— таблицы нормативных и
расчетных характеристик грунтов;

— результаты химических
анализов подземных вод и заключение о степени их агрессивности по отношению к
материалу фундаментов (подземного сооружения);

— заключение по коррозионным
свойствам грунтов;

— оценку результатов
измерения радиационного уровня грунтов;

— результаты геофизических
исследований;

В отчете необходимо привести
данные о примененных методах исследований грунтов, приборах и оборудовании.

Графические приложения
включают:

— план участка с указанием
мест расположения инженерно-геологических выработок и полевых испытаний
грунтов;

— инженерно-геологические
колонки и разрезы;

— карты
инженерно-геологического районирования участка;

— графики полевых и
лабораторных испытаний грунтов;

— графики результатов
геофизических исследований.

При графическом оформлении
инженерно-геологических карт, разрезов и колонок условные обозначения элементов
геоморфологии, гидрогеологии, залегания слоев грунтов, а также обозначения
видов грунтов и их литологических особенностей следует осуществлять в
соответствии с ГОСТ
21-302.

Дополнительные сведения,
которые необходимо отразить в отчете, приведены в разделах 4.24.8
настоящей инструкции.

4.1.26 По окончании
инженерно-геологических работ все горные выработки должны быть ликвидированы с
целью исключения загрязнения окружающей природной среды и обеспечения
безопасного движения по территории: скважины тампонажем глиной или
цементно-песчаным раствором, шурфы — обратной засыпкой грунтов с трамбованием.

4.1.27 Проведение
инженерно-геологических изысканий в период строительства, эксплуатации и
ликвидации зданий и сооружений регламентируется СНиП 11-02
и СП
11-105(ч.
I).

4.2.
Особенности инженерно-геологических изысканий в условиях существующей городской
застройки

4.2.1 Инженерно-геологические
изыскания для проектирования новых и реконструкции существующих зданий и
сооружений в условиях существующей застройки должны обеспечить не только
изучение инженерно-геологических условий площадки строительства, но и получение
необходимых данных для проверки влияния этих объектов на перемещения и
деформации уже эксплуатируемых на сопредельных участках, для проектирования в
случае необходимости мероприятий по уменьшению этого влияния (усиление
оснований, фундаментов и конструкций существующих зданий, устройство разделительных
стенок и др.).

4.2.2 Техническое задание на
изыскания необходимо составлять после совместного осмотра представителями
проектирующей и изыскательской организаций существующих зданий и сооружений,
расположенных рядом с новым объектом строительства, с целью предварительной
визуальной оценки состояния их несущих конструкций (как снаружи, так и внутри)
и уточнения требований к изысканиям.

В техническом задании на
изыскания должны приводиться характеристика нового строительного объекта (п. 4.1.3)
и характеристики рядом расположенных эксплуатируемых зданий и сооружений (год
постройки, этажность, конструкция, вид основания, тип и глубина заложения
фундаментов, наличие подвала, уровень ответственности, геотехническая категория
и др.). Указываются сведения об имеющихся материалах изысканий для этих
объектов (изыскательская организация, год изысканий, номера архивных дел) и
сведения о техническом состоянии конструкций зданий по результатам
предшествующих обследований, а также предварительного визуального обследования.
Должны быть изложены задачи изысканий, расширенные в связи с наличием рядом
расположенных зданий и сооружений (п. 4.2.3).

В техническом задании необходимо
указать на наличие согласования изыскательских работ с органами охраны
исторических памятников.

4.2.3
При инженерно-геологических изысканиях для нового строительства (реконструкции)
в случаях, когда в пределах зоны его влияния расположены эксплуатируемые здания
и сооружения, необходимо выполнять обследование грунтов оснований этих
объектов, доступ в которые должен обеспечить заказчик.

4.2.4
Размер зоны влияния нового строительства обусловливает совокупность следующих
факторов:

— вид строительства (здание,
подземное сооружение, коллекторные сети и др.);

— нагрузки, передаваемые на
основание;

— инженерно-геологические
условия;

— соотношение отметок
заложения фундаментов проектируемого здания и окружающей застройки;

— глубина котлована и способ
его ограждения;

— технология производства
работ нулевого цикла объекта;

— способ возведения подземных
конструкций (открытый, закрытый);

— наличие дренажей или
водопонижения.

При определении зоны влияния
следует также учитывать возможное влияние строительства на изменение режима
подземных вод и на развитие опасных геологических и инженерно-геологических
процессов.

В техническом задании на
изыскания размер и конфигурация зоны влияния устанавливаются проектировщиком на
основании имеющегося опыта с использованием имеющихся материалов изысканий и
исследований прошлых лет.

Ориентировочные размеры зоны
влияния для некоторых способов ограждения котлована в зависимости от его
глубины Нк, м, составляют:

— 5Нк при
использовании для ограждения «стены в грунте» с креплением анкерными
конструкциями;

— 4Нк при
использовании ограждения из завинчиваемых свай с креплением распорками;

— 3Нк при
использовании для ограждения «стены в грунте» с креплением распорками;

— 2Нк при
использовании «стены в грунте» под защитой перекрытия строящегося здания.

На стадии «Проект» размер
зоны влияния наиболее достоверно может быть определен расчетом на основе
математического моделирования численными методами. Для выполнения этого
прогноза рекомендуется привлекать специализированные организации по геотехнике.

4.2.5 Сбор и анализ архивных
материалов изысканий Мосгоргеотреста и других специализированных организаций
должны выполняться не только для площадки нового строительства, но и для
существующих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния этого строительства.

Собирают и анализируют
следующие сведения и данные:

— сведения об
инженерно-геологических условиях;

— сведения по планировке,
инженерной подготовке и благоустройству территории, документы по производству
земляных работ;

— сведения о наличии на
территории подземных сооружений и инженерных сетей (коллекторов, коммуникаций и
т.п.) и их состоянии;

— данные обследований (в
разные годы) технического состояния и физического износа зданий и сооружений,
включая имеющиеся результаты обследования состояния фундаментов и находящихся в
их основании грунтов и результаты наблюдений за деформациями зданий и
сооружений с указанием предполагаемых причин их деформаций;

— сведения о наличии
специфических грунтов, опасных геологических и инженерно-геологических процессов,
в т.ч. подтопления, а также аномалий физических полей;

— сведения о наличии и
эффективности работы дренажей, водопонизительных систем, противофильтрационных
устройств и других сооружений инженерной защиты;

— сведения о наличии
наблюдательной сети за уровнем и составом подземных вод, за деформациями зданий
и сооружений, массивов грунтов и др.

На основе сопоставления новых
материалов изысканий с архивными данными необходимо установить произошедшие за
период эксплуатации существующих зданий изменения инженерно-геологических и
гидрогеологических условий.

4.2.6 Состав, объем и методы
работ при изысканиях назначаются в соответствии с требованиями документов,
указанных в п. 1.4
и разделе 4.1,
а также требованиями настоящего раздела с учетом стадии проектирования, уровня
ответственности и геотехнической категории нового объекта строительства и
технического состояния существующих зданий и сооружений.

4.2.7 Обследование оснований
фундаментов существующих зданий и сооружений следует выполнять, руководствуясь
рекомендациями, изложенными в разделе 4.3 настоящей инструкции
применительно к реконструируемым объектам строительства.

4.2.8 Объем и состав работ по
техническому обследованию надземных и подземных конструкций существующих зданий
устанавливаются с учетом их предварительного обследования. Обследование
выполняют специализированные отделы изыскательских организаций или другие
специализированные организации и фирмы. При обследовании следует
руководствоваться рекомендациями [35].

4.2.9 Горные выработки и
точки зондирования должны размещаться не только в пределах новой площадки, но и
в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений. В связи
большой неоднородностью грунтовых напластований по глубине и в плане в г.
Москве, расстояние между буровыми скважинами рекомендуется принимать для
сооружений геотехнической категории 2 и 3 не более 15 — 20 м, а по линии
примыкания строительной площадки к существующим объектам допускается сокращать
это расстояние до 10 м.

В районах исторической
застройки необходимо выявлять наличие и местоположение подземных сооружений,
подвалов, фундаментов снесенных зданий, колодцев, водоемов, подземных выработок
и пр.

4.2.10 Глубина бурения и
зондирования вблизи существующей застройки должна назначаться с учетом вида и
глубины заложения фундаментов существующих объектов и должна обеспечить возможность
детального обследования грунтов ниже подошвы фундамента на глубину не менее
сжимаемой толщи основания.

При выборе метода
зондирования в условиях плотной городской застройки предпочтение следует
отдавать статическому зондированию. Следует также использовать геофизические
методы исследований (п. 4.1.12 и раздел 4.7).

4.2.11
Изыскания должны обеспечить получение всех характеристик грунтов, необходимых
для расчета и проектирования оснований и фундаментов нового объекта
строительства, а также проверки, в случае необходимости, деформаций и
устойчивости рядом расположенных зданий и сооружений, попадающих в зону влияния
этого объекта.

Кроме того, должны быть
определены характеристики грунтов, необходимые для проектирования ограждающей
конструкции котлована, противофильтрационной завесы, разделительной стенки в
виде траншейной «стены в грунте», шпунтового ряда или ограждения из свай
различного вида и способа погружения и изготовления, дренажных или
водопонизительных систем.

Для проведения
математического моделирования изменения напряженно-деформационного состояния
грунтового массива, вызванного новым строительством (п. 4.2.4),
целесообразно определение характеристик грунтов в приборах трехосного сжатия.

4.2.12 В случае необходимости
усиления оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений (закрепление
грунтов, подводка свай, компенсационное нагнетание и др.) должны быть получены
все характеристики
грунтов, необходимые для
проектирования усиления. В сложных инженерно-геологических условиях и при
наличии слабопроницаемых глинистых грунтов рекомендуется проведение опытных
работ по проектируемому усилению.

4.2.13 На участках,
подверженным опасным геологическим и инженерно-геологическим процессам, в
программе инженерно-геологических изысканий следует предусмотреть выполнение
специализированными организациями стационарных наблюдений (мониторинга) за их
развитием (п. 4.1.22).

При изысканиях под объекты
геотехнической категории 3 должны выполняться исследования, предусмотренные п. 4.1.23.

4.2.14
При использовании для строительства вблизи существующих зданий и сооружений
забивных или вибропогружаемых свай по специальному заданию специализированными
организациями может производиться оценка влияния динамических воздействий на
конструкции существующих зданий или сооружений, а также находящиеся в них
чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование, с инструментальным
измерением в необходимых случаях параметров колебаний грунта, сооружений и
подземных коммуникаций при опытном погружении свай.

4.2.15 Технический отчет
(заключение) по инженерным изысканиям в условиях существующей городской
застройки составляется в соответствии со СНиП 11-02
и п. 4.1.25
настоящей инструкции. В нем необходимо отразить:

— сведения об архивных
материалах изысканий для рядом расположенных строительных объектов и анализ
соответствия новых материалов изысканий архивным данным;

— характеристику
инженерно-геологических условий, в т.ч. физико-механических свойств грунтов и
подземных вод в основаниях существующих зданий, попадающих в зону влияния
нового строительства (реконструкции);

— сведения о наличии и
состоянии подземных водонесущих и других коммуникаций.

4.3.
Особенности инженерно-геологических изысканий при реконструкции зданий

4.3.1 Инженерно-геологические
изыскания при реконструкции зданий должны обеспечивать комплексное изучение
инженерно-геологических условий площадки реконструируемого здания и получение
материалов для решения вопроса о необходимости проектирования усиления
фундаментов или укрепления основания.

4.3.2 В состав
инженерно-геологических изысканий при реконструкции зданий входят работы,
перечисленные в п. 4.1.6, и инструментальные геодезические
наблюдения (п. 4.3.6).

Кроме того, должно быть
установлено соответствие новых материалов изысканий архивным данным, если они
имеются, и составлено заключение об изменении инженерно-геологических и
гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией
реконструируемого здания.

4.3.3 Проведению изысканий и
обследования оснований фундаментов должны предшествовать:

— визуальная оценка состояния
верхней конструкции здания, в том числе фиксация имеющихся трещин, их размеров
и характера;

— ознакомление с режимом
эксплуатации здания с целью установления факторов, отрицательно действующих на
основание (утечки из коммуникаций, затопление подвалов, сырость и высолы на
стенах, замачивание пазух фундаментов, нарушение отмостки и т.д.);

— установление мест
расположения водонесущих инженерных сетей, наличия дренажных, водопонизительных
и других систем инженерной защиты;

— ознакомление с архивными
материалами инженерно-геологических изысканий, имеющимися для площадки
реконструкции.

Предварительное обследование
объекта реконструкции рекомендуется производить совместно с представителями
проектной и строительной организации и эксплуатирующих служб.

При обследовании реконструируемых
зданий следует также обследовать состояние окружающей территории и близлежащих
зданий и сооружений.

4.3.4 Инженерно-геологические
изыскания при реконструкции зданий на территории г. Москвы должны проводиться в
соответствии с требованиями
нормативных, документов,
указанных в п. 1.4,
раздела 4.1
и настоящего раздела инструкции.

4.3.5 Техническое задание на
инженерно-геологические изыскания при реконструкции зданий должно содержать
следующие сведения и данные:

— местоположение здания
(ситуационный план);

— характеристику здания и
время его строительства;

— геотехническую категорию и
уровень ответственности здания;

— характеристику фундаментов;

— постоянные и временные
нагрузки (существующие и будущие);

— цели реконструкции с
указанием новых параметров здания;

— уровень ответственности и
геотехническая категория здания после реконструкции.

Образец формы технического
задания приведен в приложении Б.

К техническому заданию должны
быть приложены имеющиеся архивные материалы изысканий, чертежи фундаментов и
основных несущих конструкций, акты и сведения о проводившихся реконструкциях,
сведения об условиях эксплуатации здания, имевших место обследованиях здания,
деформациях и т.д.

4.3.6
При изысканиях для реконструкции предусматривают, кроме изучения
инженерно-геологических условий площадки, проведение геодезической съемки
существующего положения конструкций здания и цоколей для установления
произошедших неравномерных осадок (кренов, прогибов, относительных смещений).
Результаты измерений необходимо использовать для выбора мест детального
обследования основания реконструируемого объекта.

4.3.7 К особенностям
инженерно-геологических изысканий при реконструкции относятся затрудненный
доступ к основанию из-за наличия строительных конструкций, недопустимость
нарушения и ослабления основания при проходке выработок, ограничения в
применении стандартного изыскательского оборудования из-за стесненных условий.

4.3.8
Инженерно-геологическому обследованию оснований фундаментов предшествует сбор и
детальное изучение имеющихся архивных материалов по планировке, инженерной
подготовке и благоустройству площадки, закладке подземных сооружений и коммуникаций,
документов по производству земляных работ, материалов о наличии опасных
геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни,
подтопление и др.) и специфических грунтов.

4.3.9 Состав, объем и методы
изысканий намечают в зависимости от целей реконструкции, геотехнической
категории и уровня ответственности здания, его состояния.

Расположение и общее число
выработок и точек зондирования зависит от размеров здания, сложности
инженерно-геологического строения площадки, а также определяется необходимостью
обследования оснований фундаментов на наиболее нагруженных участках. При этом
необходимо учитывать также выявленные деформации зданий с целью детализации
исследований грунтовых условий в местах деформаций.

Буровые скважины и точки
зондирования размещают по периметру здания на расстоянии от него не более 5 м.
Объем опробования принимают в зависимости от размеров здания и категории
сложности инженерно-геологических условий, но не менее 3-х буровых скважин и
3-х точек зондирования.

4.3.10 Шурфы размещают
снаружи здания и в его подвале. Рекомендуется проходить шурфы у фундаментных
конструкций разного вида и размера, а также в промежутках между фундаментами,
если предполагается установка дополнительных промежуточных фундаментов. В местах
деформаций стен и фундаментов проходка шурфов обязательна.

4.3.11 Шурфы проходят рядом с
фундаментами для определения вида и состояния грунтов основания и обследования
фундаментов. Размеры шурфов в плане определяются способом производства работ и
отбора монолитов грунта, а также возможностью проведения обследования
фундаментов.

Глубина шурфов должна быть на
0,5 — 1 м ниже отметки подошвы фундамента.

Для зданий исторической
застройки необходимо проверить наличие лежней и деревянных свай под
фундаментами.

4.3.12 В разработанных шурфах
производят:

— описание грунтов основания
и зарисовку (развертку) стенок шурфов в масштабе 1:20 или 1:50;

— отбор образцов грунта
ненарушенного сложения для лабораторных исследований из-под подошвы фундаментов
или из стен шурфа и его дна;

— пенетрацию стенок и дна
шурфа пенетрометрами;

— обследование фундаментных
конструкций с привлечением специализированных организаций.

4.3.13 Буровые скважины
проходят с отбором образцов грунта для изучения их физико-механических свойств
ниже подошвы фундаментов и определения уровня, химического состава и других
характеристик подземных вод. Глубина проходки скважин принимается ниже
сжимаемой толщи не менее чем на 2 м. Если на этом уровне будут обнаружены
слабые грунты (насыпные, рыхлые пески, слабые глинистые, органоминеральные и
органические грунты), они должны быть пройдены бурением на всю толщину.

При применении свай для
усиления фундаментов и оснований глубина скважин должна быть не менее чем на 5
м ниже проектируемых концов свай, а при устройстве фундаментной плиты на сваях
— не менее чем на ширину плиты ниже концов свай.

При проходке скважин отбирают
образцы грунта из каждой литологической разности.

4.3.14 При проходке выработок
должны быть предусмотрены мероприятия по предохранению грунтов основания
существующих фундаментов от нарушения их структуры и состояния (разрыхление,
замачивание, суффозионный вынос, промерзание и др.). Необходимо также следить,
чтобы проходка шурфов не вызывала выпора грунта или дополнительные деформации
реконструируемого и близрасположенных зданий и сооружений.

Допущенные в процессе
изысканий и обследований нарушения существующих покрытий, отмосток,
гидроизоляции пола, защитных слоев, предохраняющих грунты основания и
фундаменты, должны быть восстановлены по окончании этих работ.

4.3.15 При выборе метода
зондирования при реконструкции следует отдавать предпочтение статическому или
комбинированному зондированию.

Для исследования грунтов в
подвалах здания допускается использовать зондирование малогабаритными установками
(ГОСТ
19912).

4.3.16 При изысканиях для
реконструкции и при обследовании оснований фундаментов рекомендуется применять
геофизические исследования, особенно при реконструкции памятников истории и
культуры. Рекомендуемые методы геофизических исследований приведены в разделе 4.7.

4.3.17 На основе
гидрогеологических и гидрохимических исследований должны быть установлены:
уровень и режим подземных вод, химический состав и характеристики агрессивности
подземных вод по отношению к материалу фундаментов
и других конструкций подземной части (СНиП 2.03.11), в также
дан прогноз изменения гидрогеологических условий площадки в связи с
реконструкцией здания.

4.3.18 Изыскания для
реконструкции здания должны обеспечить получение характеристик
физико-механических свойств грунтов, указанных в пп. 4.1.17 и 4.1.19 настоящей инструкции.

При проектировании
химического закрепления грунтов основания реконструируемого здания необходимо
учитывать требования п. 4.1.20.

4.3.19 При изысканиях на
территориях исторической застройки следует обращать особое внимание на
выявление пучинистых грунтов, имея в виду тенденцию возрастания интенсивности
морозного пучения из-за разрушения естественной структуры грунтов, повышения их
обводненности и увеличения глубины сезонного промерзания. Особенно
чувствительны к воздействию сил морозного пучения старые здания и памятники
архитектуры из-за малой массы и неглубокого заложения фундаментов.
Классификацию грунтов по степени пучинистости производят в соответствии с ГОСТ 25100.

4.3.20 При изысканиях для
реконструкции необходимо учитывать наличие опасных геологических и
инженерно-геологических процессов, а также тенденцию к их активизации. Сведения
об опасных процессах используют для выявления причин деформаций и повреждений
зданий и для разработки мероприятий по их защите при реконструкции.

Необходимо также учитывать
наличие техногенных физических полей — тепловых и электрических (блуждающие
токи), которые способствуют повышению агрессивности подземных вод и
коррозионной активности грунтов, изменяют сроки твердения бетона и др.

4.3.21 В результате
проведенных изысканий должно быть установлено соответствие новых данных
архивным, если они имеются. Выявленные различия в инженерно-геологической
обстановке, в т.ч. в свойствах грунтов, характеристиках подземных вод и
действующих опасных процессах, должны использоваться для объяснения причин деформаций
и повреждений зданий, разработки дальнейших прогнозов и учитываться проектной
организацией при выборе способов усиления фундаментов или упрочнения основания
здания.

4.3.22 Технический отчет
(заключение) по результатам инженерно-геологических изысканий для
проектирования реконструкции здания составляется в соответствии со СНиП 11-02
и п. 4.1.25
настоящей инструкции.

В отчете на основе новых
материалов изысканий и сравнения их с архивными данными должны быть сделаны
выводы об изменении инженерно-геологических условий площадки, вызванных
строительством и эксплуатацией реконструируемого здания.

Должны быть отражены результаты
обследований оснований фундаментов реконструируемых зданий и геодезических
измерений, изложены предполагаемые причины имеющихся деформаций здания.

4.3.23 Дополнительные
требования к инженерно-геологическим изысканиям для реконструкции подземных
сооружений приведены в разделе 4.5.

4.4.
Особенности инженерно-геологических изысканий
для свайных фундаментов

4.4.1 Инженерно-геологические
изыскания для проектирования и устройства свайных фундаментов должны обеспечить
комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки строительства
(реконструкции) и содержать данные, необходимые для выбора типа свайного
фундамента, вида свай, их размеров, оценки несущей способности и осадки сваи.

4.4.2 В техническом задании
кроме общих сведений, обязательных для фундаментов на естественном основании,
необходимо указать предполагаемый тип свайного фундамента, вид и длину свай и
нагрузку на них.

4.4.3 Изыскания для свайных
фундаментов в общем случае включают следующий комплекс работ:

— бурение скважин с отбором
образцов и описанием проходимых грунтов;

— зондирование грунтов —
статическое, комбинированное или динамическое;

— лабораторные исследования
физико-механических свойств грунтов и подземных вод;

— прессиометрические испытания
грунтов;

— испытания грунтов штампами;

— испытания грунтов
эталонными и (или) натурными сваями;

— опытные работы по
исследованию влияния устройства свайных фундаментов на окружающую среду, в том
числе на расположенные вблизи здания и сооружения (по специальному заданию
проектной организации).

4.4.4
Обязательными видами работ (независимо от геотехнических категорий объектов
строительства и типов свай) являются бурение скважин, статическое, (или
комбинированное или динамическое) зондирование и лабораторные исследования
грунтов. При этом наиболее предпочтительными методами являются статическое или
комбинированное зондирование, в процессе которого определяются плотность и
влажность грунта с помощью радиоактивного каротажа (
ГОСТ 19912).

4.4.5 Для объектов I и II уровня
ответственности указанные в п. 4.4.4 виды работ необходимо дополнять
испытаниями грунтов прессиометрами и штампами (ГОСТ
20276), эталонными и натурными сваями (ГОСТ 5686) в соответствии с
рекомендациями приложения Г. При этом необходимо учитывать категории
сложности грунтовых условий, устанавливаемые в зависимости от однородности
грунтов по условиям залегания и свойствам (см. приложение Г).

4.4.6 При применении
комбинированных свайно-плитных фундаментов в состав работ необходимо включать
испытания грунтов штампами и натурными сваями.

При применении конструкций из
бурозавинчиваемых свай по специальному заданию проектной организации в состав
работ могут быть включены опытные погружения свай, с целью уточнения
назначенных при проектировании размеров спиральной навивки и режима погружения,
а также натурные испытания этих свай статическими нагрузками.

4.4.7 Если по проекту
значения передаваемых на сваи горизонтальных нагрузок превышают 5 % значений
вертикальных, то должны проводиться испытания грунтов сваями при приложении к
ним горизонтальных нагрузок.

При передаче на сваи выдергивающих
или знакопеременных нагрузок необходимость проведения опытных работ должна
определяться в каждом конкретном случае заданием проектной организации.

4.4.8 Несущую способность
свай по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или зондированием
следует определять в соответствии со СНиП 2.02.03 и инструкцией [38].

4.4.9 При погружении свай (а
также шпунта) забивкой или вибропогружением вблизи существующих зданий для
анализа допустимости динамических воздействий на них по специальному заданию
проектной организации предусматривают измерения колебаний при опытном
погружении свай или шпунта (п. 4.2.14).

4.4.10 Испытания грунтов
сваями, штампами и прессиометрами проводят, как правило, на опытных участках,
выбираемых по результатам бурения скважин и

зондирования и
располагаемых в местах наиболее характерных по инженерно-геологическим
условиям, в зонах наиболее загруженных фундаментов, а также в местах, где
возможность погружения свай по грунтовым условиям вызывает сомнение. Испытания
грунтов статическими нагрузками целесообразно проводить в основном винтовыми
штампами площадью 600 см2 в скважинах с целью получения модуля
деформации грунтов и уточнения для исследуемой площадки переходных
коэффициентов в рекомендуемых действующими нормативными документами
зависимостях для определения этого показателя по данным зондирования и
прессиометрических испытаний.

4.4.11 Объем изысканий для
свайных фундаментов рекомендуется назначать в соответствии с приложением Г в
зависимости от уровня ответственности объекта строительства и категории
сложности грунтовых условий.

При изучении грунтов,
встречающихся на площадке строительства в пределах исследуемой глубины, особое
внимание должно быть обращено на наличие, расположение в плане, глубину
залегания и толщину слабых грунтов (рыхлых песков, слабых глинистых грунтов,
органо-минеральных и органических грунтов). Наличие указанных грунтов влияет на
определение вида и длины свай, расположение стыков составных свай, характер
сопряжения свайного ростверка со сваями, выбор типа сваебойного оборудования.

4.4.12
Инженерно-геологические выработки (скважины, точки зондирования, места
испытаний грунтов) должны располагаться в пределах контура проектируемого
здания или сооружения, либо (при одинаковых грунтовых условиях) — не далее 5 м
от него, а в случаях применения свай в качестве ограждающей конструкции
котлована — на удалении не более 2 м от их оси.

4.4.13 Глубина
инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже
проектируемой глубины заложения нижних концов свай при рядовом их расположении
и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже — при нагрузках на куст более 3
МН и свайных полях размером до 10
´10 м. При свайных полях
размером более 10
´10 м и применении
комбинированных свайно-плитных фундаментов глубина выработок должна превышать
предполагаемое заглубление свай не менее чем на ширину свайного поля или плиты,
но не менее чем на 15 м.

При наличии ниже указанных
глубин слоев специфических грунтов (техногенных грунтов, рыхлых песков, слабых
глинистых, органо-минеральных и органических грунтов) глубина выработок определяется
с учетом необходимости их
проходки и установлены
глубины залегания подстилающих грунтов и определения их характеристик.

4.4.14 Изыскания для свайных
фундаментов должны обеспечивать получение физических характеристик грунтов в
пределах всей изучаемой толщи и механических характеристик, необходимых для
расчетов свайных фундаментов по
I и II группам предельного
состояния.

Общее количество данных для
каждого инженерно геологического элемента должно быть достаточным для их
статистической обработки в соответствии с ГОСТ
20522 (п. 4.1.16).

4.4.15 Плотность и
прочностные характеристики песков для объектов всех геотехнических категорий
следует определять зондированием (п. 4.1.18).

Зондирование является
основным методом определения модуля деформации как песчаных, так и глинистых
грунтах для объектов геотехнической категории 1 и одним из методов определения
модуля деформации (в сочетании с прессиометрическими и штамповыми испытаниями)
для объектов геотехнических категорий 2 и 3.

4.4.16 Технический отчет по
результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных
фундаментов должен составляться в соответствии со СНиП 11-02
и п. 4.1.25
настоящей инструкции.

Все характеристики грунтов
должны приводиться в отчете с учетом прогноза возможных изменений (в процессе
строительства и эксплуатации здания) инженерно-геологических условий площадки.

При наличии натурных
испытаний свай статической или динамической нагрузками и опытных работ должны
приводиться их результаты.

В случаях выявления в
процессе изысканий специфических грунтов и опасных геологических и
инженерно-геологических процессов (карстово-суффозионных, оползневых и др.) в
отчетных материалах необходимо привести их детальную характеристику вместе с
прогнозными оценками в соответствии с требованиями разделов 4.1 и 4.2
настоящей инструкции.

4.5.
Особенности инженерно-геологических изысканий для подземных и заглубленных
сооружений

4.5.1 При
инженерно-геологических изысканиях для проектирования подземных и заглубленных
сооружений в зависимости от их назначения, геотехнической категории,
конструктивных особенностей и глубины заложения в дополнение к указаниям
раздела 4.1
необходимо выявлять и изучать:

— глубину залегания скальных
и полускальных грунтов;

— наличие в толще дисперсных
грунтов прослоев скальных и полускальных грунтов;

— древние эрозионные врезы
(долины);

— величины напора и градиенты
подземных вод, наличие и толщину водоупоров и их гидродинамическую устойчивость
против прорыва напорных вод, ожидаемые водопритоки в котлованы и подземные
выработки;

— наличие и распространение
грунтов, склонных к проявлению плывунных, тиксотропных и суффозионных свойств,
в т.ч. виброползучести;

— наличие и местоположение
тоннелей, инженерных коммуникаций и других подземных сооружений, а также старых
подвалов, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.

4.5.2 Для проектирования
заглубленных и подземных сооружений геотехнической категории 3 программа
инженерно-геологических изысканий должна составляться с привлечением
специализированных организаций по геотехнике.

4.5.3
При строительстве локальных подземных и заглубленных сооружений в котлованах с
использованием постоянных ограждающих конструкций («стена в грунте», шпунт,
сваи разного вида и пр.) необходимо предусматривать размещение скважин по
контуру сооружения с шагом не более 20 м.

Инженерно-геологическое
строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 1,5Нс
+ 5 м, где Нс — глубина заложения подошвы
ограждающей конструкции, но не менее 10 м от подошвы ограждающей конструкции.
На указанную глубину должно быть пройдено не менее 30 % скважин, но не менее
трех скважин.

4.5.4
При проектировании локальных подземных и заглубленных сооружений без применения
ограждающих конструкций глубина скважин должна быть не менее 1,5Нк
+ 5 м при строительстве открытым способом, где Нк
— глубина котлована от планировочной отметки.

4.5.5
При строительстве подземного сооружения на свайных фундаментах или на
комбинированном свайно-плитном фундаменте следует выполнять требования раздела
4.4.

4.5.6 Размещение инженерно-геологических
выработок по трассе линейных подземных сооружений должно быть неравномерным и
отвечать задаче выявления особенностей подземной геологической среды. Они
сгущаются на участках сочленения различных форм рельефа, сложного
геологического строения, развития опасных геологических и
инженерно-геологических процессов.

4.5.7 Для проектирования и
строительства подземных переходов, сооружаемых открытым способом, рекомендуется
располагать скважины на расстоянии до 30 м, а в сложных инженерно-геологических
условиях это расстояние должно быть сокращено до 10 — 15 м.

Глубина проходки скважин
должна приниматься в соответствии с рекомендациями пп. 4.5.34.5.4.

4.5.8 Для
проектирования коллекторов различного назначения расстояние между скважинами по
трассе рекомендуется принимать не превышающем 50 м, а на участках пересечения
трассой различных геоморфологических элементов, в сложных
инженерно-геологических условиях, а также при строительстве в условиях
существующей застройки, сокращать указанное расстояние до 20 м.

В сложных
инженерно-геологических условиях рекомендуется трассу линейных сооружений
дополнять поперечниками. Расстояние между поперечниками и между скважинами на
поперечнике должно быть не более 50 м.

Глубина скважин для
коллекторов, сооружаемых закрытым способом, должна быть не менее Н0
+ 2
D, где Н0 — глубина заложения
низа обделки,
D — диаметр или поперечный размер обделки.

4.5.9 Для уточнения
инженерно-геологического строения, особенно при строительстве линейных
подземных сооружений, следует, как правило, предусматривать статическое
зондирование грунтов и геофизические исследования (см. раздел 4.7).

4.5.10
Гидрогеологические исследования следует выполнять в соответствии с пп.
4.1.10 и 4.1.11. Для подземных и
заглубленных сооружений, строительство которых сопровождается устройством
противофильтрационных завес и дренажных систем, коэффициент фильтрации грунтов
необходимо определять полевыми методами (
ГОСТ 23278).

При проектировании подземных
и заглубленных сооружений, перекрывающих частично или полностью отдельные
горизонты подземных вод, а также изменяющих условия и пути их фильтрации,
следует выполнять прогноз изменений гидрогеологических условий площадки
строительства, в частности прогноз возможного образования барражного эффекта и
подтопления окружающей территории (п. 4.1.11).

4.5.11 При проектировании
подземных и заглубленных сооружений
I и, как правило, II уровня
ответственности дополнительно к предусмотренным в п. 4.1.17 требованиям по
специальному заданию проектной организации надлежит полевыми и лабораторными
методами определять следующие физико-механические характеристики дисперсных и
скальных грунтов:

— модуль деформации Е
для первичной ветви компрессии (Ес1), для
ветви декомпрессии (Е
d) и ветви вторичной
компрессии (Ес2). Декомпрессию и вторичную
(повторную) компрессию образцов следует выполнять для тех же диапазонов
напряжений, что и первичную компрессию;

— коэффициент поперечной
деформации
n;

— параметры ползучести
глинистых грунтов
dcгp и dcгp1 (СНиП 2.02.02);

— прочностные характеристики:
угол внутреннего трения
j и удельное сцепление с, определяемые для условий, соответствующих всем
этапам строительства и эксплуатации подземного и заглубленного сооружения;

— коэффициент морозного
пучения
Kh, удельные нормальные и
касательные силы морозного пучения
sh и th;

— коэффициент фильтрации k
грунтов;

— классификационные
характеристики массивов скальных пород: модуль трещиноватости
Mj, показатель
качества породы
RQD, коэффициент выветрелости Kw (СНиП
2.02.02).

Значения модулей деформации
по результатам лабораторных испытаний следует корректировать на основе
результатов полевых испытаний грунтов штампами или прессиометрами.

При обосновании могут
определяться по специальному заданию проектной организации другие физико-механические
и классификационные характеристики грунтов.

4.5.12 При строительстве
подземных и заглубленных сооружений в условиях существующей застройки
необходимо выполнять инженерно-геологические изыскания
и обследования оснований зданий и сооружений, попадающих в зону влияния
подземного строительства, в соответствии с разделом 4.2.

4.5.13 Для определения зоны
влияния подземного строительства и проведения расчетов деформаций оснований
существующих зданий и сооружений необходимо выполнять прогноз изменений
напряженно-деформированного состояния грунтового массива (пп. 4.2.4 и
4.2.11),
а также гидрогеологического режима подземных вод (п. 4.5.10). Для выполнения этих
прогнозов рекомендуется привлекать специализированные организации по
геотехнике.

4.5.14
При необходимости по специальной программе силами специализированных
организаций следует выполнять измерения напряжений в массивах горных пород и
грунтов, а также опытные полевые работы по водопонижению, закреплению и
заморозке грунтов, устройству буровых свай и захваток «стены в грунте» и другие
виды опытных работ.

При необходимости следует
также проводить мониторинг отдельных компонентов геологической среды и
действующих опасных геологических и инженерно-геологических процессов (раздел 4.9).

4.5.15 Объем изысканий при
реконструкции подземных сооружений должен назначаться с учетом целей и объемов
реконструкции. Количество геологических выработок рекомендуется назначать в
зависимости от требуемого количества их для нового подземного строительства и
принимать:

— равным количеству скважин
для нового строительства при организации пристройки к существующему подземному
сооружению;

— равным 50 % количества
скважин для нового строительства, но не менее трех, при прочих видах
реконструкции.

Глубину разведочных скважин
при реконструкции подземных сооружений рекомендуется назначать:

— при устройстве постоянных
ограждающих конструкций («стена в грунте», буросекущиеся сваи и пр.) — в
соответствии с п. 4.5.3;

— при углублении подземного
сооружения — в соответствии с п. 4.5.4;

— при примыкании к
существующему сооружению тоннеля, устраиваемого закрытым способом, — в
соответствии с п. 4.5.8;

— при устройстве под
подземным сооружением свайного фундамента или комбинированного свайно-плитного
фундамента — в соответствии с п. 4.5.5.

4.6. Особенности
инженерно-геологических изысканий для строительства высотных зданий

4.6.1
Общую оценку инженерно-геологических условий площадки строительства и
предварительный выбор типа фундаментов высотного здания следует выполнять на
основе изысканий на предпроектной стадии. На этой же стадии должна проводиться
оценка наличия специфических грунтов и возможного проявления опасных
геологических и инженерно-геологических процессов (карстово-суффозионных,
оползневых и др.), при наличии которых строительство высотного здания на данной
площадке рекомендуется избегать.

Возможность строительства
высотных зданий и выбор типа фундаментов в сложных инженерно-геологических
условиях и в районах проявления опасных геологических и инженерно-геологических
процессов следует рассматривать и решать с учетом геологического риска
возможных потерь в соответствии с указаниями [41] и рекомендациями [39].

4.6.2 Для составления
программы инженерно-геологических изысканий следует привлекать
специализированные организации по геотехнике и оценке геологического риска.
Программу изысканий в соответствии с указаниями [41] следует подвергать
геотехнической экспертизе.

4.6.3 Инженерно-геологические
скважины на площадке строительства должны располагаться на расстоянии не более
20 м, а их количество должно приниматься в зависимости от площади пятна
застройки, но быть не менее пяти для каждого точечного объекта. Размещение
скважин в плане здания должно обеспечить оценку неоднородности напластований
грунтов, а также учитывать конструктивные особенности здания и характер
распределения нагрузок.

4.6.4 Глубина скважин должна
назначаться в зависимости от предварительно выбранного типа фундаментов
высотного здания (п. 4.6.1).

При применении плитного
фундамента при нагрузках р на плиту от 400 до 600 кПа глубина
бурения ниже глубины ее заложения должна составлять не менее:

— при ширине плиты В =
10 м — (1,3 — 1,6) В для квадратной плиты и (1,6 — 1,8) В — для
прямоугольной с соотношением сторон
h = 2;

— при ширине плиты В =
20 м — (1,0 — 1,2) В для квадратной плиты и (1,2 — 1,4)
B
для прямоугольной с соотношением сторон
h = 2;

— при ширине плиты В = 30 м — (0,9 — 1,05) В для квадратной плиты и (1,0 —
1,25) В — для прямоугольной с соотношением сторон
h
= 2
.

Для промежуточных значений В,
р
и
h глубина бурения назначается
по интерполяции.

Для свайного фундамента и
комбинированного свайно-плитного фундамента глубина скважин назначается по
указаниям раздела 4.4.

Для оценки возможного
проявления карстово-суффозионных процессов (п. 4.6.1) не менее двух скважин
должно быть пробурено до известняков каменноугольного возраста со вскрытием их
незакарстованных и невыветрелых разностей.

В программе
инженерно-геологических изысканий целесообразно предусматривать выполнение
дополнительных изысканий со дна котлована.

4.6.5 Для уточнения
инженерно-геологического строения площадки между скважинами и оценки несущей
способности свай следует предусматривать статическое или динамическое
зондирование грунтов в количестве не менее 10 точек.

4.6.6 В составе
инженерно-геологических изысканий необходимо предусматривать выполнение
геофизических исследований для определения, прежде всего, глубины залегания
известняков, их трещиноватости и закарстованности, наличия и толщины прослоев
слабых грунтов и глинистых водоупоров.

4.6.7 При свайном или
комбинированном свайно-плитном варианте фундаментов следует проводить не менее
трех натурных испытаний свай (ГОСТ 5686).

4.6.8 Для определения модуля
деформации грунтов необходимо предусматривать полевые испытания штампами в
количестве не менее трех или прессиометрами в количестве не менее шести для
каждого выделенного инженерно-геологического элемента (ГОСТ
20276).

Лабораторные исследования
грунтов должны в первом приближении моделировать работу грунта в основании
здания в условиях изменяющегося напряженно-деформированного состояния, в
частности, испытания грунта в компрессионных приборах и приборах трехосного
сжатия необходимо проводить в диапазоне действующих в основании здания
напряжений и предусматривать реконсолидацию образцов грунта.

4.6.9 При расположении
площадки строительства на наклонном элементе рельефа или вблизи его бровки
горные выработки (точки зондирования) необходимо размещать как на самом склоне,
так и в зонах, прилегающих к его бровке и подошве с заглублением части
выработок ниже зоны возможного активного развития оползня в
несмещаемые породы не менее чем на 3 — 5 м. Буровые работы, полевые и
лабораторные исследования грунтов, гидрогеологические и геофизические
исследования должны быть направлены на выявление и изучение всех факторов,
имеющих определяющее значение в оползневом процессе (динамика подземных вод,
наличие слабых глинистых и суффозионно неустойчивых песчаных грунтов и др.).
Должны быть определены прочностные и реологические характеристики грунтов,
проведены прогнозные расчеты устойчивости склона, а в необходимых случаях
организованы стационарные наблюдения.

4.6.10 При строительстве
высотного здания вблизи существующей застройки необходимо выполнять
инженерно-геологические изыскания и обследования оснований фундаментов зданий и
сооружений, попадающих в зону влияния высотного строительства, в соответствии с
разделом 4.2,
а также осуществлять прогноз изменений напряженно-деформированного состояния
грунтового массива и гидрогеологического режима подземных вод в соответствии с
пп. 4.2.4,
4.2.11
и 4.1.11.

4.6.11 На площадке
строительства высотного здания при необходимости следует выполнять опытные
геотехнические работы (см. п. 4.5.14), состав и объем которых определяются
специальной программой, разрабатываемой в процессе проектирования в зависимости
от инженерно-геологических условий и принятой схемы устройства фундаментов.

4.6.12 Для высотного здания
необходимо предусматривать проведение мониторинга отдельных компонентов
геологической среды (раздел 4.9) и, в первую очередь, опасных геологических и
инженерно-геологических процессов и динамики подземных вод.

4.6.13 Результаты
инженерно-геологических изысканий для строительства высотных зданий должны
содержать прогноз развития опасных геологических и инженерно-геологических
процессов во времени и пространстве, а также количественную оценку
обуславливаемых ими геологических рисков социальных и экономических потерь,
выполненную по рекомендациям [39].

4.7.
Геофизические исследования в условиях городской застройки

4.7.1 Геофизические
исследования в составе инженерно-геологических изысканий применяют как для
нового строительства зданий и подземных сооружений, так и при их реконструкции.

Задачи, решаемые
геофизическими исследованиями, методы и средства геофизических работ приведены
в приложении Д.

4.7.2 К общим требованиям,
предъявляемым к геофизическим методам исследований, применяемым при
инженерно-геологических изысканиях в условиях городской застройки, относятся:

1) предварительный учет
инженерно-геологической обстановки на участке работ по данным бурения имеющихся
скважин и использование другой имеющейся информации для выбора сети
исследований и интерпретации результатов измерений;

2) возможность выявления
слоев и структур в массиве грунта, различающихся по физическим свойствам и
соответствующих основным инженерно-геологическим элементам (или их части),
установленным при бурении скважин;

3) предварительный учет
расположения имеющихся коммуникаций на участке работ (наличие геоподосновы);

4) обеспечение достаточной
глубины исследований, соответствующей глубине инженерно-геологических скважин;

5) помехоустойчивость
аппаратуры при работе в городских условиях, в том числе: для методов
электроразведки — по отношению к постоянным электрическим полям, блуждающим
токам, электромагнитным полям; для сейсмоакустических методов — по отношению к
акустическим помехам и шумам (от транспорта, строительных работ и других
производств);

6) комплексирование (при
необходимости) геофизических методов;

7) учет условий измерений
(температуры окружающей среды, рельефа, наличия построек, коммуникаций,
ограждений и т.д.).

4.7.3 Геофизические
исследования должны проводится, как правило, в комплексе с другими методами
исследование инженерно-геологических условий с целью интерпретации результатов
геофизических наблюдений, в том числе создания или уточнения расчетных
интерпретационных моделей. При необходимости для обеспечения интерпретации
могут быть выполнены специальные параметрические
исследования,
геофизических параметров в скважинах и шурфах, лабораторные геофизические
исследования свойств образцов и монолитов и т.д.;

4.7.4 В результате проведения
геофизических исследований грунтового массива совместно с полевыми и
лабораторными исследованиями могут быть установлены:

— литологическое строение
массива грунтов с выделением основных инженерно-геологических и структурных
элементов;

— физико-механические
свойства грунтов по установленным или устанавливаемым в процессе работы
корреляционным зависимостям;

— степень однородности
массива грунта по исследуемым свойствам;

— глубина залегания подошвы
насыпных грунтов и оползневых масс;

— наличие в
инженерно-геологическом разрезе слоев и структур, обладающих пониженной
плотностью (илов, сапропелей, заторфованных грунтов, торфов и др.);

— наличие в массиве грунта
погребенных объектов и пустот;

— наличие закарстованных
участков и зон повышенной трещиноватости в известняках;

— положение уровня и режим
подземных вод, наличие водоупоров.

Геофизические исследования
целесообразно также использовать для
обнаружения и изучения
геологических и инженерно-геологических процессов и наблюдения за их динамикой.

4.7.5 При проведении
геофизических исследований целесообразно комплексирование отдельных методов
вследствие их различной разрешающей способности по отношению к физическим
свойствам грунтов с целью повышения достоверности результатов применительно к
решаемой задаче в конкретных инженерно-геологических условиях и с целью
получения более полной информации об участке работ.

4.7.6 Для нового
строительства геофизические методы целесообразно применять на всех стадиях
разработки проектов, включая предпроектные исследования.

На стадии предпроектных
исследований геофизические методы применяются в качестве рекогносцировочных, по
редкой сети наблюдений. Целью этих работ является получение общей оценки
геологического строения участка на глубину до 30 — 40 м, выявление основных
структурных элементов, установление характера залегания грунтов, определение
уровня подземных вод.

Ha этой
стадии могут применяться следующие методы: инженерная сейсморазведка (МПВ),
вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) (при отсутствии электрических
помех), дипольное индуктивное профилирование (ДИП).

4.7.7 На стадии разработки
проекта основной задачей геофизических методов является детализация
геологического строения участка, установленного по результатам бурения
инженерно-геологических скважин, прослеживание границ инженерно-геологических
элементов, уточнение положения уровня подземных вод, определение наличия
водоупорных и водоносных горизонтов, оценка физико-механических свойств
грунтов, оценка палеогеоморфологической обстановки (выявление древних долин,
палеорусел, участков фациальной изменчивости грунтов), установление наличия
слабых грунтов.

Основными методами,
применяемыми на этой стадии, являются: сейсморазведка, вертикальное
электрическое зондирование (при отсутствии электрических помех), метод
дипольной высокочастотной электроразведки (зондирование и профилирование),
радиолокационное зондирование («Радар»), дипольное индукционное профилирование
(ДИП), дипольное электромагнитное профилирование (ДЭМП).

4.7.8 На стадии разработки
рабочей документации детальность исследований должна быть увеличена. Основными
задачами геофизических исследований на этом этапе является оценка изменчивости
свойств грунтов, оконтуривание участков слабых грунтов, определение мест
водопритока и разгрузки верховодки и подземных вод, оценка физико-механических
свойств грунтов.

Основными методами,
применяемыми на этой стадии, являются: детальная инженерная сейсморазведка,
высокочастотная дипольная электроразведка, радиолокационное зондирование. Кроме
того, рекомендуется применение скважинных геофизических методов, в том числе
радиоизотопных методов определения плотности и влажности грунтов,
пенетрационный каротаж, (статическое зондирование в комплексе с радиоизотопными
измерениями), акустический каротаж и вертикальное сейсмическое профилирование,
односкважинная или многоскважинная резистивиметрия (для определения направления
и скорости движения подземных вод).

4.7.9 Геофизические методы,
применяемые при реконструкции, имеют целью уточнение геологического строения
участка, определение наличия слабых грунтов, оценку характеристик грунтов,
определение глубины залегания подземных вод, оценку глубины заложения
фундаментов.

Результаты геофизических
методов должны способствовать рациональному выбору мероприятий по укреплению
оснований, ликвидации или уменьшению роли факторов, влияющих на состояние
зданий.

Методы, применяемые при
обследовании грунтов оснований под зданием и вблизи него:

1) высокочастотная дипольная
электроразведка в вариантах зондирования и профилирования методом скользящей
точки (в том числе при наличии железобетонных фундаментных плит), синхронного
зондирования и профилирования (метод ориентирован на выявление зон и структур,
различающихся по плотности сложения, в том числе слабых грунтов, илов,
торфосодержащих грунтов и др.);

2) радиолокационное
зондирование;

3) сейсмоакустические методы
определения толщины и состояния железобетонных фундаментных плит, определение
наличия пустот и разуплотнений под плитами, глубины заложения и толщины
ленточных кирпичных, бетонных и железобетонных фундаментов;

4) электродинамическое
зондирование с поверхности грунтов или со дна шурфа; целесообразно применять
комплекс радиоизотопных методов и электродинамического зондирования для
получения более полной характеристики физико-механических свойств грунтов;

5) радиоизотопные методы
измерения плотности и влажности грунтов в скважинах (обсадных трубах) вблизи
подошвы фундаментов (при вскрытии их шурфами);

6) радиоволновое
межскважинное просвечивание (в специальных случаях);

7) другие методы каротажа и
межскважинного прозвучивания, а также варианты исследований массива грунта типа
ВСП.

4.7.10 При подземном
строительстве с помощью геофизических методов, помимо задач общего плана, могут
быть решены следующие задачи;

— детальное изучение грунтов
по трассе подземного сооружения (тоннеля, коллектора и т.д.) с определением
участков слабых и структурно неустойчивых грунтов при помощи наземных и
скважинных методов;

— определение мест
водопритоков и разгрузки подземных вод;

— определение зоны влияния
устройства подземного сооружения на вмещающие грунты и близлежащие здания.

При подземном строительстве
целесообразно использовать следующие методы: детальную сейсморазведку, высокочастотную
электроразведку в вариантах метода скользящей точки, синхронного зондирования и
профилирования, метод становления поля, радиолокационный широкополосный метод,
детальную гравиразведку. Эти методы необходимо сочетать с геофизическим
исследованием скважин, пробуриваемых по трассе с небольшим интервалом между
ними, с выполнением тех или иных межскважинных просвечиваний.

4.7.11 Геофизические методы
рекомендуется применять для оценки технического состояния территории участка, в
том числе наличия погребенных подземных коммуникаций (кабелей, труб,
коллекторов и др.).

В эту же группу входит
локализация мест коррозии металлических подземных сооружений и определение
наличия блуждающих токов. К применяемым методам относятся:

— электромагнитный метод
поиска кабелей и труб, применяемый в активном режиме (т.е. с подсоединением
аппаратуры к действующим кабелям, трубам и другим коммуникациям с целью их
прослеживания) или в пассивном режиме (без подсоединения);

— наземный (пешеходный)
акустический эмиссионный метод, применяемый с целью поиска и прослеживания на
глубине до 5 — 6 м действующих трубопроводов и коллекторов. Применяется при
отсутствии акустических помех от строительных работ, транспорта и др.;

4.7.12 Для определения
наличия карста и оценки степени закарстованности известняков следует применять
следующие геофизические методы:

— сейсморазведку;

— вертикальное электрическое
зондирование;

— дипольное индукционное
профилирование;

— гравиметрический метод.

4.7.13 Геофизические методы
могут применяться для мониторинга изменения компонентов геологической среды на
участках, представляющих геологическую опасность (зоны развития карстовых,
суффозионных и оползневых процессов, подтопления территорий, распространения
специфических грунтов и т.д.). Мониторинг целесообразно осуществлять при помощи
геофизических методов, обеспечивающих необходимую точность определения
изменения свойств грунтов или геологических границ. К ним, прежде всего,
относятся скважинные методы
(радиоизотопные методы
измерения плотности и влажности, акустические методы прозвучивания,
радиоволновые методы межскважинного просвечивания).

4.7.14 В техническом отчете
по геофизическим исследованиям приводятся результаты интерпретации
геофизических данных в виде графиков, разрезов, карт и таблиц физико-механических
свойств грунтов. При проведении мониторинговых исследований приводится прогноз
изменений в пространстве и во времени компонентов геологической среды в
результате геологических и инженерно-геологических процессов и техногенных
воздействий.

4.8.
Особенности инженерно-геологических изысканий в районах
с проявлением
карстово-суффозионных процессов

4.8.1 Требования настоящего
раздела должны соблюдаться при инженерно-геологических изысканиях для зданий и
сооружении
I и II уровня ответственности,
возводимых в районах г. Москвы с потенциальным проявлением
карстово-суффозионных процессов.

4.8.2 На территории города в
соответствии с классификацией СП
11-105 (ч.
II) развит карбонатный тип карста (скальные породы
представлены труднорастворимыми известняками и доломитами), а по условиям
залегания — покрытый тип (карстующиеся породы перекрыты сверху нерастворимыми
дисперсными грунтами).

В этих условиях наиболее
вероятны деформации земной поверхности вследствие развития
карстово-суффозионных процессов.

4.8.3 В
зависимости от интенсивности проявления карстово-суффозионных процессов на
территории города выделяется опасные, потенциально опасные и неопасные для
строительства инженерно-геологические районы (см. схематическую карту в
приложении
А).

4.8.4 Опасные районы
характеризуются следующими определяющими признаками:

— наличием на поверхности
земли проявлений карстово-суффозионных процессов в виде провалов (воронок) и
оседаний земной поверхности разной формы и размеров;

— сильной закарстованностью
толщи карбонатных пород каменноугольной системы, проявляющейся в виде карстовых
полостей размером более 1 м,
расположенных неглубоко по
отношению к кровле известняков, незаполненных или заполненных слабым
переотложенным материалом (особенно четвертичного возраста), а также в наличии
зон сильно раздробленных и интенсивно выщелоченных пород;

— отсутствием или прерывистым
распространением, а также незначительной толщиной, как правило до 2 — 3 м,
слабопроницаемых глинистых грунтов (водоупоров), юркого и каменноугольного
возраста, перекрывающих закарстованную толщу. Наиболее опасными являются
площадки, на которых указанные глинистые грунты или непосредственно
закарстованная толща покрыта водопроницаемыми отложениями, представленными
крупнообломочными грунтами, песками, супесями;

— наличием вертикальной
фильтрации подземных вод, создающей условия для суффозионного выноса рыхлых
отложений в закарстованные породы, с градиентом вертикальной фильтрации более 3
и наличием температурных и гидрохимических аномалий в подземных водах,
свидетельствующих об интенсивном вертикальном перетоке и нарушении режима
подземных вод;

— образованием в процессе
бурения провальных воронок вокруг стволов скважин в результате прорезания
водоупоров и суффозионного выноса песков в карстующиеся известняки;

Опасные районы приурочены к
долинам доюрского и доледникового размыва, особенно с «открытыми» бортами из
карбонатных пород, где возможна интенсивная горизонтальная фильтрация.

4.8.5 Потенциально опасные
районы характеризуются меньшей степенью развития вышеперечисленных признаков, а
именно:

— отсутствием проявления
карста на поверхности земли;

— слабой общей
закарстованностью толщи карбонатных пород каменноугольного возраста,
характеризующейся наличием единичных карстовых полостей, не превышающих 1,0 м,
открытых или заполненных переотложенным материалом;

— наличием водоупоров из
юрских и каменноугольных глин, перекрывающих закарстованные породы, толщиной,
как правило, не более 10 м;

— градиентом вертикальной
фильтрации, не превышающем 3.

4.8.6 Неопасные районы
характеризуются отсутствием проявления карста на поверхности земли, наличием
водоупоров из юрских и каменноугольных глин, перекрывающих закарстованные
породы, толщиной, как правило, более 10 м и отсутствием нарушенного режима
подземных вод.

4.8.7
При планировании инженерно-геологических изысканий следует иметь в виду, что в
опасных районах вероятность образования карстово-суффозионных провалов и
оседаний поверхности земли повышенная, но отдельные участки застройки в
результате изучения могут оказаться потенциально опасными или неопасными.

В потенциально опасных
районах отдельные участки застройки также могут оказаться опасными или
неопасными.

В связи с этим при
составлении программы инженерно-геологических изысканий на территориях,
классифицированных на карте приложения А как опасные и потенциально
опасные, с целью определения степени карстово-суффозионной опасности необходимо
провести комплекс исследований, включающих бурение не менее двух глубоких
скважин, вскрывающих известняки карбона, и гидрогеологические исследования всех
водоносных горизонтов, соотношения напоров и режима подземных вод всех
водоносных горизонтов.

Глубокие скважины следует
проходить с заглублением в незакарстованные и невыветрелые известняки не менее
чем на 1,5 — 2 м, а в карстующиеся породы — не менее чем на 3 — 5 м.

4.8.8
Для оценки степени карстово-суффозионной опасности наряду с работами,
указанными в п.
4.8.7, следует как правило, предусматривать проведение геофизических
исследований для определения глубины залегания известняков, оценки условий
залегания, толщины и состава покрывающих их грунтов, изучения режима подземных
вод. Методы геофизики позволяют выявить карстовые полости, которые не всегда
могут быть обнаружены бурением, и определить их конфигурацию и размеры, а также
степень закарстованности известняков.

4.8.9 Если в процессе бурения
глубоких скважин будет обнаружена выдержанная толща слабопроницаемых глин,
обеспечивающих защиту от возможности проявления карстовых деформаций на
поверхности земля (как правило, более 10 м), допускается не вскрывать буровыми
скважинами карстующиеся породы, за исключением случаев, указанных в п. 4.8.10.

4.8.10
При неглубоком расположении известняков от поверхности земли (менее 20 м) и
значительной глубине заложения подземных или заглубленных сооружений необходимо
проведение всего комплекса исследований, предусмотренных в пп.
4.8.7 и 4.8.8.

4.8.11 Для изучения плотности
покрывающих известняки грунтов и выявления зон разуплотнения рекомендуется
проводить зондирование и пенетрационно-каротажные работы.

4.8.12 В технических отчетах
(заключениях) по результатам изысканий необходимо указывать степень опасности
возможного проявления карстово-суффозионных процессов в соответствии с
классификацией, приведенной в п. 4.8.3, результаты прогнозирования развития
карстово-суффозионных процессов (диаметр воронки, интенсивность карстовых
провалов и др.) и оценку степени их опасности и соответствующих карстовых
рисков социальных и экономических потерь.

4.9.
Инженерно-геологический мониторинг

4.9.1 В процессе изысканий в
необходимых случаях следует выполнять мониторинг отдельных компонентов
геологической среды (опасные геологические и инженерно-геологические процессы,
подземные воды, специфические грунты и т.п.), который может продолжаться в
период строительства, а при необходимости и в период эксплуатации зданий и
сооружений.

Мониторинг, как правило,
следует организовывать:

— при строительстве зданий и
сооружений
I уровня ответственности и уникальных;

— при строительстве зданий и
сооружений
II уровня ответственности в сложных
инженерно-геологических условиях;

— для зданий и сооружений,
попадающих в зону влияния нового строительства в условиях существующих
застройки, а также в других случаях, предусмотренных техническим заданием.

4.9.2 Мониторинг проводится в
соответствии с заранее разработанным проектом и включает в себя:

— систему стационарных
наблюдений за отдельными компонентами геологической среды;

— оценку результатов
наблюдений и прогноз изменения геологической среды и развития опасных
геологических и инженерно-геологических процессов в период строительства и
эксплуатации зданий и сооружений.

4.9.3 Состав, объем и методы
мониторинга должны назначаться в зависимости от инженерно-геологических условий
площадки, способа возведения объекта строительства, его конструктивных
особенностей, уровня ответственности, и в соответствии с результатами
геотехнического прогноза влияния нового строительства на окружающую
существующую застройку.

4.9.4 Инженерно-геологический
мониторинг на конкретной площадке строительства должен быть увязан с системой
регионального геологического мониторинга при наличии последнего.

4.9.5 Натурные наблюдения,
выполняемые в процессе мониторинга, могут включать:

а) наблюдения за состоянием
основания и массивов грунтов и гидрогеологической обстановкой — наблюдения за
изменением физико-механических свойств грунтов; измерения напряжений и
деформаций в грунтовом массиве; наблюдения за составом и режимом подземных вод;
наблюдения за развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов
(карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.); наблюдения за
состоянием температурного, электрического и других физических полей.

б) наблюдения за изменением
окружающей природной и техногенной среды при опасности деформаций зданий и
сооружений на сопредельных участках, загрязнения грунтов и подземных вод,
газовыделении, радиационном излучении и т.п. (см. раздел 5).

4.9.6 На основе полученных
результатов натурных наблюдений уточняются прогнозы, в частности изменения
физико-механических свойств грунтов, напряженно-деформированного состояния
грунтового массива и гидрогеологического режима, активизации и развития опасных
геологических и инженерно-геологических процессов.

По результатам мониторинга
проектная организация может произвести корректировку проектного решения.

4.9.7 Для выполнения
инженерно-геологического мониторинга применяют следующие виды работ:

— для наблюдений за
изменением инженерно-геологических условий — бурение, полевые и лабораторные
исследования грунтов, геофизические исследования;

— для контроля за изменением
гидрогеологического режима, в том числе развитием депрессионной воронки или
подтопления, — устройство системы наблюдательных скважин.

4.9.8 Общие требования,
предъявляемые к мониторингу:

— комплексность,
заключающаяся в том, что все наблюдения должны производиться согласованно между
собой в пространстве и во времени;

— установка всех точек
наблюдений в наиболее характерных местах;

— частота наблюдений
определяется интенсивностью и длительностью протекания наблюдаемых процессов;

— точность измерений должна
обеспечивать достоверность получаемой информации и согласованность ее с
точностью расчетов;

— по результатам мониторинга
должен быть составлен отчет.

5.
Геоэкологические изыскания

5.1. Общие положения

5.1.1 Геоэкологические
изыскания проводятся для оценки современного состояния и прогноза возможных
изменений геологической среды при строительстве с целью предотвращения,
минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических процессов и
связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения
оптимальных условий жизни населения.

Геоэкологические изыскания
проводятся в соответствии с требованиями нормативные документов, указанных в
разделе 2
настоящей инструкции, и настоящего раздела.

5.1.2 Задачи геоэкологических
изысканий определяются в зависимости от стадии проектно-изыскательских работ,
особенностей природной обстановки и характера существующих и ожидаемых воздействий.

5.1.3 Материалы
геоэкологических изысканий должны включать:

— оценку существующего
экологического состояния геологической среды на площадке строительства
проектируемого объекта и прилегающих территориях;

— прогноз изменения
экологического состояния геологической среды при строительстве и эксплуатации
объекта;

— оценку экологического риска
при реализации намечаемой деятельности;

— рекомендации по
мероприятиям, направленным на предотвращение, минимизацию или ликвидацию
вредных и нежелательных экологических процессов;

— программу локального
геоэкологического мониторинга.

5.1.4 В состав
геоэкологических изысканий входят:

— сбор, изучение, обобщение и
анализ опубликованных и фондовых материалов о состоянии геологической среды на
данной площадке и прилегающих территориях;

— маршрутные наблюдения с
описанием состояния геологической среды, источников загрязнения;

— эколого-гидрогеологические
исследования;

— исследование химического
загрязнения грунтов;

— радиационно-экологические
исследования;

— газогеохимические
исследования;

— исследование тепловых полей
в грунтах в местах прохождения теплотрасс;

— стационарные наблюдения
(геоэкологический мониторинг);

— прогноз изменения состояния
геологической среды при строительстве и эксплуатации объекта;

— камеральная обработка
материалов и составление технического отчета (заключения) по результатам
изысканий.

Назначение и необходимость
отдельных видов работ и исследований, условий их сочетания с другими видами
изысканий и исследований устанавливаются в программе геоэкологических изысканий
в зависимости от вида строительства, характера и уровня ответственности
проектируемых зданий и сооружений, особенностей природно-техногенной
обстановки, степени экологической изученности территории и стадии
проектно-изыскательских работ.

5.1.5 Объем геоэкологических
изысканий назначается в соответствии с требованиями СП 11-102 и
дополнительными требованиями настоящего раздела.

5.1.6 Отчет (заключение) по
результатам экологических изысканий должен содержать следующие сведения:

— данные о проектируемом
сооружении (адрес, назначение, уровень ответственности, вид и конструктивные
особенности фундамента и т.д.);

— краткую характеристику
исследуемого участка (вид использования на момент изысканий, площадь, характер
рельефа и т.д.);

— краткую характеристику
инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка;

— информацию о содержании
проводившихся работ, применявшихся методах и методиках исследования, приборах и
оборудовании;

— результаты исследований и
заключение о геоэкологических условиях участка строительства.

Результаты отдельных видов
исследований оформляются в виде отдельных глав в отчете.

5.2. Эколого-гидрогеологические
исследования

5.2.1. Общие положения

5.2.1.1
Эколого-гидрогеологические исследования при строительстве выполняются для
решения следующих задач:

— оценки существующей на
момент строительства ситуации с подтоплением территории, загрязнением подземных
вод;

— прогноза изменения
гидрогеологических условий в период строительства сооружения (оценки
водопритоков в строительный котлован, влияния строительного дренажа,
загрязнения пород зоны аэрации и подземных вод и т.д.);

— прогноза изменения
гидрогеологических условий в период эксплуатации сооружения (оценки возможного
барражного эффекта, оценки влияния пристенного и пластового дренажей, оценки
возможности подтопления территории, оценки возможности загрязнения подземных и
поверхностных вод в результате возможных утечек из коммуникаций и в местах
скопления транспорта и т.д.).

5.2.1.2
Эколого-гидрогеологические исследования могут выполняться как самостоятельно в
составе геоэкологических изысканий, так и в комплексе с гидрогеологическими
исследованиями в составе инженерно-геологических изысканий.

5.2.1.3 Задачи
эколого-гидрогеологических исследований определяются особенностями природной
обстановки, характером существующих и планируемых антропогенных воздействий и
меняются в зависимости от стадии проектно-изыскательских работ.

5.2.1.4 Материалы эколого-гидрогеологических
исследований должны обеспечивать разработку соответствующих разделов
градостроительной документации в прединвестиционный период предпроектной
стадии, разделов «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС) в
инвестиционный период предпроектной стадии и «Охрана окружающей среды» (ООС) в
проекте строительства.

5.2.1.5 В большинстве случаев
при оценке гидрогеоэкологических условий участка целесообразно использование
данных других видов исследований, проводимых в рамках инженерно геологических и
геоэкологических изысканий.

5.2.1.6 При выполнении
эколого-гидрогеологических исследований самостоятельно в составе
геоэкологических изысканий и отсутствии данных гидрогеологических исследований
следует устанавливать: наличие водоносных горизонтов, которые могут испытывать
негативное влияние в процессе строительства и
эксплуатации
объекта, и подлежащих защите от загрязнения и истощения; области питания
подземных вод (в случае, если они находятся в зоне возможного негативного
влияния проектируемого объекта) и области разгрузки подземных вод, особенно
родников, на характеристиках которых может отразиться проектируемое
строительство; условия залегания, распространения и естественную или
сложившуюся к настоящему времени в городских условиях защищенность горизонтов
подземных вод (в особенности, первого от поверхности); состав, фильтрационные и
сорбционные свойства грунтов зоны аэрации и водовмещающих пород и их
пространственную изменчивость; наличие верховодки; глубину залегания первого от
поверхности регионального водоупора и локальных слабопроницаемых разделяющих
слоев; закономерности движения грунтовых вод, основные закономерности режима
грунтовых вод, наличие и характер гидравлической взаимосвязи между горизонтами
и с поверхностными водами; наличие условий для формирования под влиянием
хозяйственной деятельности новых водоносных горизонтов и верховодки;
температуру и химический состав грунтовых вод, их загрязненность вредными
компонентами и возможность влияния на условия проживания населения и состояние городских
биогеоценозов; возможности подземных вод по транзиту загрязнений в
поверхностные воды и другие компоненты окружающей среды; влияние изменений в
подземных водах на охраняемые территории и рекреационные ресурсы города;
возможность, характер и степень влияния неблагоприятных геологических,
инженерно-геологических и техногенных факторов на изменение гидрогеологических
условий (нарушение изолированности водоносных горизонтов, аккумуляция
загрязненных поверхностных вод в образовавшихся на поверхности воронках и
т.д.).

5.2.1.7 В составе
градостроительной документации, составляемой по результатам прединвестиционных
исследований, базирующихся на изучении фондовых материалов разных организаций,
должны быть определены:

— основные виды возможного
воздействия строительных объектов на подземные воды;

— ориентировочная потребность
в водных ресурсах при строительстве и эксплуатации, возможность использования
подземных вод для питьевого и технического водоснабжения;

— объемы водоотведения и
приемники сточных вод;

— возможности влияния
строительства на подземные воды через изменение других компонентов природной
среды;

— схема мероприятий,
предполагаемых к проведению заказчиком в целях минимизации негативного
воздействия на подземные воды.

5.2.1.8 Материалы эколого-гидрогеологических
исследований для экологического обоснования градостроительной документации
должны также включать:

— оценку на основе фондовых
материалов гидрогеологических условий и степени их нарушения к моменту начала
строительства;

— объемы существующего и
проектируемого водопотребления, возможности использования подземных вод для
водообеспечения, ориентировочную схему водоотведения, данные о возможном
составе сточных вод, очистных сооружениях и степени их очистки;

— оценку, насколько
техногенное влияние на гидрогеологические условия компенсировано изменениями в
подземных водах к моменту исследований (находится ли система подземные воды —
техносфера в динамическом равновесии, или в ней идут активные преобразующие
процессы);

— качественный прогноз
изменений эколого-гидрогеологических условий территории при реализации
намечаемых решений;

— перечень и характеристики
мероприятий по минимизации негативного воздействия на подземные воды;

— заключение о
целесообразности организации экологического мониторинга подземных вод.

5.2.1.9 Материалы
эколого-гидрогеологических исследований для обоснования инвестиций в
строительство должны включать:

— сравнительную
характеристику гидрогеологических условий для различных вариантов
строительства;

— карту (схему) защищенности
подземных вод от проникновения загрязнения с поверхности земли и уязвимости
подземных вод по отношению к техногенному воздействию;

— данные о современном и
перспективном хозяйственном использовании территории, водоохранных зонах, зонах
санитарной охраны, охраняемых природных комплексах и др.;

— перечень характеристик
водопотребления и водоотведения, с указанием предполагаемых трасс водонесущих
коммуникаций;

— оценку влияния земляных и
других видов предполагаемых работ на баланс, условия залегания, питания и разгрузки
подземных вод;

— предварительный
количественный эколого-гидрогеологический прогноз;

— определение максимально
возможных границ негативного влияния предполагаемых работ;

— предварительную программу
эколого-гидрогеологического мониторинга (наблюдаемые параметры, программа
наблюдений, число пунктов наблюдений, схема их размещения):

5.2.1.10 Материалы
эколого-гидрогеологических исследований для обоснования проектной документации
должны включать:

— оценку гидрогеологических
условий до начала строительства;

— уточнение границ зоны
воздействия проектируемого объекта на подземные воды;

— прогноз возможных изменений
гидрогеологических условий в зоне влияния проектируемого объекта при его
строительстве и эксплуатации;

— рекомендации по организации
мероприятий по защите подземных вод от загрязнения и истощения;

— уточненную программу
мониторинга подземных вод, а также анализ и интерпретацию результатов первых
циклов наблюдений, если они были начаты на предпроектной стадии.

5.2.2. Экологический мониторинг
подземных вод

5.2.2.1 Основными задачами
экологического мониторинга подземных вод на стадии проекта являются:

— выявление, изучение и учет
природных и техногенных факторов и условий формирования режима и баланса
подземных вод на территории стройплощадки и прилегающих районов;

— установление и изучение
региональных и локальных закономерностей режима и баланса, химического состава
и качества подземных вод, формирующихся под влиянием природных факторов и
техногенных воздействий;

— осуществление районирования
стройплощадки и прилегающих территорий по степени защищенности подземных вод их
реакции на воздействие техногенных факторов;

— проведение
эколого-гидрогеологического районирования и разработка мероприятий по
рационализации сети и организации экологических мониторингов подземных вод
территории стройплощадки.

5.2.2.2 Основными задачами
экологического мониторинга подземных вод на стадии рабочей документации или
рабочего проекта являются:

— разработка системы
оперативного контроля и своевременного обнаружения истощения и загрязнения
подземных вод и подтопления территорий;

— оценка динамики
гидрогеодинамических (истощение, подтопление), гидрогеохимических (химическое
загрязнение) и гидрогеотермических (тепловое загрязнение) показателей;

— изучение и оценка
закономерностей динамики миграции загрязняющих веществ в зоне аэрации и в
подземных водах;

— составление прогноза
изменения процессов загрязнения и истощения подземных вод, подтопления и
затопления территорий, активизации карстово-суффозионных процессов, оседания и
просадки поверхности земли и т.д.;

— оценка воздействия
подземных вод на экологическое состояние сопредельных сред;

— оценка воздействия
техногенеза сопредельных территорий на экологическое состояние подземных вод
площадки;

— контроль и оценка
эффективности природоохранных мероприятий.

5.2.2.3 Гидрорежимная
информация, получаемая при экологическом мониторинге подземных вод, должна
обеспечивать оценку: геоэкологического состояния подземных вод; условий
взаимодействия подземных вод с окружающей средой и информационного обеспечения
экологического мониторинга других природных сред; прогнозов режима подземных
вод, в том числе и прогнозов геоэкологических процессов; состояния грунтов зоны
аэрации; баланса подземных вод в естественных и нарушенных условиях; пространственно-временных
закономерностей режима, фильтрационных и миграционных параметров подземных вод;
зон техногенных нарушений в подземных водах.

5.2.2.4 Гидрорежимная
информация представляется уровнями, дебитами, напорами, температурой,
химическим составом, физическим состоянием и качеством подземных вод, которые
могут выражаться в абсолютных или относительных (нормированных) величинах.

5.2.2.5 Отдельная
эколого-гидрогеологическая сеть не организуется, если при
инженерно-геологических изысканиях проектируется наблюдательная сеть для целей
обеспечения инженерной защиты объекта. Вместе с тем при размещении
наблюдательных пунктов дополнительно учитывается экологическая направленность
планируемых исследований.

5.2.2.6 Созданию плана
размещения наблюдательных сетей должно предшествовать
эколого-гидрогеологическое районирование, на базе которого и намечаются
наблюдательные точки мониторинга подземных вод.

5.2.2.7 В соответствии с
основными типами гидродинамических потоков подземных вод и типовыми условиями
формирования баланса подземных вод скважины для гидродинамических наблюдений
размещаются на всех основных геоморфологических элементах, междуречьях,
склонах, террасах и приречных участках. Конкретное размещение наблюдательных
скважин определяется схемой формирования потоков подземных вод по расчетным
методам, применяемым для интерпретации режимных наблюдений.

5.2.2.8 Рекомендуется
расположение скважин в виде створов для изучения одномерного в плане потока или
в виде квадратной сетки (конверта) для наблюдений двумерных потоков подземных
вод. Число скважин в створе принимают 2 — 3, в конверте — 4 — 5. Конверт
скважин располагается в центральной части потока.

Общим требованием является
расположение створов вдоль потока подземных вод нормально к рассматриваемым
участкам водотоков и водоемов. Учитывая корреляцию между земным рельефом и
пьезометрической поверхностью подземных вод, наблюдательные скважины в створе
располагают перпендикулярно горизонталям (изогипсам) рельефа, что облегчает
заложение скважин на местности.

Расстояние между
наблюдательными скважинами в створах и конвертах составляет от 50 м и более в
зависимости от типа и выдержанности гидрогеологических условий и геологического
разреза.

5.2.2.9 Размещение
наблюдательных скважин осуществляют с учетом техногенной обстановки территории.

В селитебной зоне
наблюдательные скважины располагают достаточно равномерно, учитывая плотность
застройки, густоту водонесущих коммуникаций, степень деформирования природного
ландшафта. Контрольные наблюдательные скважины закладываются в насыпных
(намывных) грунтах, в зоне каждой ранее существовавшей естественной дрены
(балка, овраг, водоток).

Для экспериментальных
наблюдений за водообменом грунтовых вод с зоной аэрации и для определения
составляющих баланса грунтовых вод целесообразна организация по одной
балансовой площадке в зонах существующей застройки, ненастроенной территории и
размещения водоемких производств.

5.2.2.10 В состав режимной
сети для гидрохимических наблюдений, изучения и контроля загрязнения подземных
вод при эколого-гидрогеологических исследованиях входят скважины
специализированной наблюдательной сети, пункты гидрохимического опробования по
эксплуатационным скважинам (дренажным, водозаборным), расположенные на
естественных и техногенных поверхностных водотоках и водоемах, сбросах
загрязненных вод, прудах-накопителях.

Размещение гидрохимической
наблюдательной сети зависит от конкретных литолого-структурных особенностей и
гидрогеологических условий, профильной фильтрационной анизотропии, зон
гидравлического переноса загрязнения, действительной скорости фильтрации и
дисперсионных эффектов рассеивания.

Следует стремиться к
совмещению пунктов гидрохимических наблюдений с пунктами гидродинамических
наблюдений.

Опробование и оценку
загрязненности подземных вод следует выполнять в соответствии с пп. 4.31 — 4.39
СП
11-102.

5.2.2.11 По целевому
назначению экологический мониторинг подземных вод предусматривает создание
четырех видов наблюдательных сетей: 1) наблюдательные сети в зоне влияния
очагов техногенеза; 2) наблюдательные сети в пределах всей стройплощадки; 3)
наблюдательные сети на сопредельных территориях для вычленения влияния внешних
факторов загрязнения; 4) фоновые наблюдательные скважины.

5.2.2.12 Постановка
наблюдений должна исходить из основных закономерностей формирования
гидродинамических и гидрохимических полей на участках техногенного нарушения
режима подземных вод. Основной объем наблюдательных скважин сосредотачивается
на выделенных при предшествующем гидродинамическом анализе лентах тока, а также
поперечниках, расположенных в крест направления основного переноса, для оценки
эффекта поперечного рассеивания.

Основной объем скважин
размещается в пределах площади, оконтуренной предполагаемой нейтральной линией
тока.

5.2.2.13 Общее число
наблюдательных скважин и расстояние между ними в створе определяется истинной
скоростью переноса загрязняющего вещества. Расстояние между наблюдательными
скважинами должно быть таким, чтобы фронт

загрязнения
проходил его не менее чем за 1,5 — 2,0 года в грунтах или за 1,0 — 1,5 года в
трещиноватых породах. Если расчетные расстояния между скважинами превышают 1/7
— 1/10 части общего пути миграции загрязнения от источника до охраняемого
объекта, плотность скважин увеличивается.

5.2.2.14 Изучение загрязнения
подземных вод по вертикали осуществляется с учетом профильной фильтрационной
неоднородности, анизотропии, а также фактора гравитационной дифференциации
загрязненных и естественных вод, вследствие чего основное загрязнение может
идти лишь в диапазоне ограниченной по мощности зоны водоносного пласта.

Для установления такой зоны
целесообразно предварительное детальное опробование фильтрующей толщи по всей
ее мощности, особенно вблизи входной границы миграционного потока.

5.2.2.15 Расположение
фильтров наблюдательных скважин по вертикали и величина интервалов опробования
устанавливается после анализа результатов геоэкологической разведки и
расчленения водоносной толщи по проницаемости.

5.2.2.16 Наблюдения за режимом
температуры подземных вод проводятся в скважинах, родниках, колодцах.

Скважина, предназначенная для
наблюдений за режимом температуры подземных вод, должна отвечать следующим
требованиям:

— конструкция ее должна
исключать взаимодействие водоносных горизонтов;

— она не должна
фонтанировать, в противном случае термометрические данные будут
представительными только для вскрытой части водоносного горизонта;

— в ней не должны проводиться
опытные работы, приводящие к нарушению естественного режима подземных вод.

5.2.2.17 Для организации
гидрогеотермической сети предварительно проводят районирование территории
стройплощадки и прилегающих территорий по условиям формирования зоны активного
водообмена (взаимосвязь подземных и поверхностных вод, взаимодействие водоносных
горизонтов), мощности зоны аэрации, ландшафтным условиям, гидродинамическим
характеристикам и условиям проводимости.

С учетом районирования
наблюдательные точки располагаются по створам от очагов теплового загрязнения в
направлении объектов. Для получения площадной характеристики загрязнения
радиальные створы скважин дополняются короткими поперечными створами.

5.2.2.18 Продолжительность
функционирования наблюдательной сети должна быть определена из конкретных
природных условий и характера и степени воздействия (возможного воздействия)
объекта на экологическое состояние подземных вод. При необходимости наблюдения
могут быть продолжены в течение всего периода эксплуатации, при этом число
наблюдательных скважин может быть уменьшено, а временные интервалы между
замерами увеличены.

5.2.3. Гидрогеоэкологическое
прогнозирование

5.2.3.1 Гидрогеоэкологическое
прогнозирование осуществляется на основе геофильтрационных и геомиграционных
моделей. Размеры моделируемой области геофильтрации и геомиграции не должны
ограничиваться строительной площадкой и должны определяться размером области
возможного влияния объекта на изменение уровней и загрязнение подземных и
поверхностных вод. В область влияния должны быть включены располагающиеся по
соседству со строительной площадкой водоохранные зоны рек, зеленые насаждения,
парки, пруды, жилые массивы, площадки отдыха и другие природные и социальные
объекты.

5.2.3.2 При выборе положения
нижней границы области влияния в гидрогеологическом разрезе необходимо
учитывать сложность геологического строения и гидрогеологических условий
территории, глубину заложения фундамента, этажность подземной части здания. В
том случае, если на территории застройки выявлены участки уменьшения мощности и
нарушения сплошности слабопроницаемых отложений регионального водоупора —
верхнеюрских глин, нижняя граница области должна проводиться по кровле
слабопроницаемых отложений — среднеюрских глин и мергелей верхнего карбона.

5.2.3.3 Границы области
возможного влияния объекта на подземные и поверхностные воды и растительность в
плане и разрезе, методика проведения прогнозных расчетов должны определяться и
уточняться на стадии разработки проектной документации специалистами или
организацией, специализирующейся на выполнении прогнозных гидрогеоэкологических
расчетов.

5.2.3.4 Для информационного
обеспечения моделей используются:

1) картографические
материалы, которые должны быть получены в результате анализа и обработки
материалов эколого-гидрогеологических исследований, и представлены в отчетных
материалах:

— аэрофотоснимок территории
масштаба 1:2500 — 1:30000;

— карта-схема территории
исследований с указанием в единой системе координат границ участка планируемой
застройки, разведочных, гидрогеологических, режимных, мониторинговых скважин,
мест расположения зданий, зеленых насаждений, прудов, ручьев, поверхностных
водотоков, долин, заключенных в подземные коллекторы рек, участков
заболачивания и подтопления территории, автотрасс, промышленных зон, свалок
бытовых отходов и других потенциальных источников загрязнения;

— карта абсолютных отметок
поверхности земли с указанием абсолютных отметок урезов воды в прудах, реках,
искусственных водоемах, абсолютных отметок выходов родников;

— литологическая карта
современных отложений с указанием их мощности;

— карта мощности
слабопроницаемых суглинков;

— карта дочетвертичных
отложений с рельефом кровли юрских и каменноугольных отложений;

— карта мощности
слабопроницаемых юрских отложений;

— гидрогеологическая карта;

— гидрогеологические разрезы;

— карты абсолютных отметок
уровней подземных вод водоносных горизонтов и глубин залегания подземных вод;

— карта защищенности
подземных вод от проникновения загрязняющих веществ с поверхности земли.

2) фондовые материалы
инженерно-геологических и геоэкологических изысканий на строительной площадке и
прилегающей территории:

— буровые колонки скважин с
указанием водопроявлений;

— гранулометрический состав
водовмещающих отложений;

— коэффициенты фильтрации
водовмещающих отложений, полученные лабораторными способами и при проведении опытно-фильтрационных
работ;

— результаты геофизических
исследований;

— данные режимных наблюдений
за уровнем подземных вод;

— химический состав подземных
и поверхностных вод;

— литологическое строение
зоны аэрации;

— коэффициенты фильтрации
грунтов зоны аэрации.

5.3. Исследование
химического загрязнения грунтов

5.3.1. Общие положения

5.3.1.1 Исследование
химического загрязнения грунтов следует выполнять для оценки их опасности для
здоровья населения как при непосредственном воздействии (например, в результате
распыления), так и при косвенном — как источника вторичного загрязнения водных
систем и растительности.

5.3.1.2 Основными задачами
исследования химического загрязнения грунтов являются:

— определение характера и
уровня загрязнения грунтов в плане и по глубине;

— выявление размеров и
морфологии зоны загрязнения;

— разработка рекомендаций по
экологически безопасным условиям использования перемещаемых грунтов для
населения.

5.3.1.3 Исследование
химического загрязнения грунтов выполняется в соответствии с требованиями СП
11-102 и настоящего раздела.

5.3.1.4 Состав контролируемых
загрязняющих веществ определяется задачами исследования грунтов, спецификой
источников загрязнения, приоритетностью загрязняющих веществ, исходя из классов
опасности и в соответствии с перечнем предельно допустимых концентраций (ПДК) и
ориентировочно допустимых концентраций (ОДК).

В обязательный перечень
контролируемых веществ входят мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, бор,
кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром, барий, ванадий, вольфрам,
стронций, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ),
бенз(а)пирен.

5.3.1.5 Контроль степени
загрязнения грунтов химическими веществами проводится с учетом: специфики и
характера предыдущего использования участка проектируемого строительства,
назначения объекта строительства, глубины заложения фундаментов, типа
проходимых грунтов (естественные, насыпные). Следует иметь в виду, что максимальная
концентрация загрязняющих веществ в грунтах обычно отмечается в верхнем
почвенном горизонте, контактирующем с приземными слоями атмосферы и
поверхностным стоком и подверженном непосредственному хозяйственному и бытовому
воздействию. Толщина этого горизонта варьирует от 0,05
до 0,5 м. Для условий г. Москвы наиболее информативным и максимально
загрязненным является поверхностный слой толщиной до 0,25 м.

5.3.2. Методика опробования
грунтов и химико-аналитических исследований

5.3.2.1 В качестве основного
метода изучения загрязненности грунтов рекомендуется метод геохимического
опробования, заключающийся в отборе проб грунтов по сети в сочетании с
опробованием на отдельных участках по профилям и с последующим
химико-аналитическим исследованием образцов.

5.3.2.2 Количество и
расположение пунктов опробования грунтов (скважин, шурфов, площадок
опробования) устанавливаются в программе изысканий в зависимости от вида и
назначения проектируемого объекта, природно-техногенных условий района и стадии
проектно-изыскательских работ.

5.3.2.3 При размещении
пунктов опробования грунтов необходимо учитывать места и характер загрязнения,
направление поверхностного стока и другие факторы.

5.3.2.4 При опробовании
грунтов целесообразно использовать скважины, пробуренные при
инженерно-геологических изысканиях. Количество скважин определяется в
зависимости от задач исследований, способа заложения, конфигурации, размеров и
протяженности проектируемого объекта строительства, специфики предполагаемого
загрязнения, ландшафтной, геоморфологической и литологической неоднородности.

По объектам, располагаемым на
экологически неблагополучных участках города, либо вблизи них (промзоны,
свалки, поля аэрации, нефтебазы и др.) опробованию подлежат все скважины. В
местах залегания техногенных насыпных грунтов обследование проводится на всю
толщину их залегания с обязательным опробованием и коренных подстилающих
грунтов.

В общем случае среднее
расстояние между опробуемыми скважинами составляет 50 — 100 м на стадии проект
и 25 — 50 м на стадии рабочей документации.

5.3.2.5 Размер площадки
опробования почвенного горизонта зависит от размера объекта: на объектах до 10
га размер площадки опробования принимается не более 5
´5 м; на объектах более 10 га — 10´10 м. Число площадок
опробования почвенного горизонта должно составлять не менее трех.

5.3.2.6 При опробовании
почвенного горизонта для получения представительных (репрезентативных)
результатов следует применять способ смешанных (объединенных) проб.

В том случае, если почвенный
горизонт залегает на насыпных грунтах, из насыпных грунтов с глубин 0,25 — 1,5
м и 1,5 — 3 м отбирается по одной объединенной пробе. Если толща насыпных
грунтов более 3 м, то с каждых последующих двух метров отбирается дополнительно
по одной пробе.

Из естественных грунтов пробы
отбираются следующим образом: при однородном разрезе до глубины 3 — 5 м — через
1 м, с глубин ниже 3 — 5 м — через 2 — 5 м, при неоднородном разрезе —
опробуются все литологические разности. В зависимости от задач исследования при
опробовании литологических разностей следует отбирать по одной объединенной
пробе из каждой разности, или индивидуально опробовать каждый слой в верхней и
нижней частях.

Объединенная проба
составляется не менее чем из 5 точечных проб, отобранных последовательно
методом конверта.

5.3.2.7 Опробование грунтов
на содержание легколетучих токсикантов и других загрязнителей (бензол, толуол,
ксилол, этилбензол, хлорированные углеводороды, нефть и нефтепродукты) следует
производить в шурфах, скважинах и других горных выработках послойно (с глубин 0
— 0,2, 0,2 — 0,5, 0,5 — 1,0, и далее не реже, чем через 1 м) на всю глубину
зараженной области.

Чтобы избежать перекрестного
загрязнения во время бурения скважин, необходимо снять с бура двухсантиметровый
слой грунта до отбора образца.

При взятии проб с
экскавационной поверхности во избежание испарения летучих компонентов отбор
образцов следует производить сразу же после ее обнажения. Пробы, взятые из
насыпи, не должны браться с глубины, превышающей 0,2 — 0,3 м от ее поверхности.

5.3.2.8 При отборе проб
должна быть исключена возможность их вторичного загрязнения. Пробы,
предназначенные для определения тяжелых металлов, отбирают инструментом, не
содержащим исследуемые элементы. Перед отбором проб поверхность керна следует
зачистить ножом из полиэтилена или полистирола, или пластмассовым шпателем.

5.3.2.9 Подготовка проб к
анализу проводится в соответствии с видом анализа. В лаборатории проба
освобождается от посторонних примесей, доводится до
воздушно-сухого состояния, тщательно перемешивается и делится на части
для
проведения анализа.

5.3.2.10 Все методы
определения загрязняющих веществ в грунтах должны отвечать требованиям ГОСТ
17.4.3.03.

5.3.2.11 В качестве методов
определения загрязнения грунтов неорганическими веществами рекомендуются:
атомно-абсорбционная спектроскопия, атомно-эмиссионные, в т.ч. с
индуктивно-связанной плазмой, рентгенофлуоресцентные, нейтронно-активационные.

5.3.2.12 В качестве методов
определения загрязнения грунтов органическими веществами рекомендуются методы
хромато-масс-спектрометрии, высокоэффективной жидкостной хроматографии,
ИК-спектрофотометрии, флюоресцентной спектрометрии.

5.3.3. Оценка химического загрязнения
грунтов

5.3.3.1 Оценка химического
загрязнения грунтов проводится по следующим показателям: суммарному показателю
загрязнения
Zc (п. 5.3.3.3) и коэффициенту
опасности загрязнения, равному отношению фактической концентрации вещества к
предельно допустимой концентрации (ПДК) или ориентировочно допустимой
концентрации (ОДК).

5.3.3.2 При оценке степени
химического загрязнения грунтов необходимо учитывать степень опасности
загрязняющих веществ, которые подразделяются на три класса:

— 1 класс — вещества высоко
опасные (мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бенз(а)пирен);

— 2 класс — вещества умеренно
опасные (бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром);

— 3 класс — вещества мало
опасные (барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций, ацетофенон).

5.3.3.3
Суммарный показатель загрязнения (
Zc), характеризующий степень
опасного воздействия на здоровье населения, определяется выражением:

,

где n — число суммируемых элементов;

 — коэффициент концентрации загрязняющего
компонента, равный отношению реального содержания в грунте контролируемого
вещества к фоновому, причем загрязнение учитывается при
 > 1,5.

5.3.3.4 Для г. Москвы при
определении уровня загрязнения грунтов неорганическими соединениями
рекомендуется в качестве фоновых значений

исследуемых
веществ принимать значения, представленные в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Рекомендуемые фоновые
значения исследуемых химических веществ (мг/кг)

Мn

Аs

Сu

Zn

Cd

Сr

Рb

Ni

Hg

Со

1260

6,6

27

52

0,3

46

26

20

0,1

7,2

5.3.3.5 Оценка степени
химической опасности загрязнения грунтов (почв) производится в соответствии с СП
11-102 и СанПиН
2.1.7.1287.

5.3.4. Содержание отчета о
результатах исследований

5.3.4.1 Отчет о результатах
исследования химического загрязнения грунтов на территории строительства
представляется в виде главы в заключении об инженерно-экологических условиях
или отдельной пояснительной записки.

При представлении в виде
пояснительной записки отчет должен содержать следующие сведения:

1) данные о проектируемом
здании или сооружении (адрес, назначение и т.д.);

2) краткую характеристику
исследуемого участка (вид использования на момент изысканий, площадь, характер
рельефа и т.д.);

3) краткую характеристику
инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка;

4) информацию о содержании
проводившихся работ, применявшихся методах и методиках исследования, приборах и
оборудовании;

5) результаты исследований и
заключение об экологических условиях участка строительства.

При представлении материалов
в виде главы в заключении об инженерно-экологических условиях отчет должен
содержать п. 4 и п. 5.

5.3.4.2 Графические материалы
представляются в виде:

— карт распространения
отдельных показателей загрязнения в инженерно-геологических элементах;

— карт суммарного показателя
загрязнения (
Zc) в
инженерно-геологических элементах;

— графиков изменения
содержания отдельных компонентов и суммарного показателя загрязнения с
глубиной.

5.3.4.3 Карты распространения
отдельных показателей загрязнения отражают особенности распределения отдельных
компонентов загрязнения в инженерно-геологических элементах на контролируемой
территории, причем сеть опробования позволяет показать распределение величин
показателей с помощью изолиний. Показатели загрязнения должны быть представлены
в абсолютных величинах (концентрациях), в виде коэффициентов концентраций
(отношений фактических концентраций к фоновым) и коэффициентов превышений ПДК
или ОДК.

5.3.4.4 Карты суммарного
показателя загрязнения отражают уровень суммарной загрязненности грунтов
микроэлементами и позволяют провести районирование контролируемой территории по
категориям опасности.

5.4. Радиационно-экологические
исследования

5.4.1. Общие положения

5.4.1.1
Радиационно-экологические исследования для строительства выполняются в целях
оценки и ограничения вредного воздействия ионизирующего излучения на здоровье
населения. При проведении оценки радиационной обстановки на участках городской
застройки необходимо руководствоваться СП 11-102, а
также санитарными правилами и нормами СН 2.6.1.758-99 (НРБ-99) и СП 2.6.1.779-99 (ОСПОРБ-99),
регламентирующими допустимые уровни мощности эквивалентной дозы гамма-излучения
и плотности потока радона.

5.4.1.2 Основными источниками
радиационного воздействия на население являются: естественный радиационный фон,
обусловленный излучением естественных радионуклидов (радия-226 (226
Ra), тория-232 (232Th) и их дочерними продуктами
распада и калия-40 (40К)), содержащихся в почвах и грунтах, и
космическим излучением; радиоактивные загрязнения, связанные с хозяйственной
деятельностью
человека; радон, выделяющийся
из грунтов основания и скапливающийся в жилых и производственных помещениях.

5.4.1.3 Нормальный
естественный уровень мощности эквивалентной дозы гамма-излучения на территории
г. Москвы на высоте 0,1 м от поверхности почвы колеблется в пределах от 0,10 до
0,20 мкЗв/ч (микроЗиверт в час) или 10 — 20 мкР/ч. Фоновые концентрации
естественных радионуклидов в различных типах грунтов приведены в таблице 5.2.

5.4.1.4
Радиационно-экологические исследования включают:

— дозиметрический контроль
участка: оценку фоновых значений мощности эквивалентной дозы (Н) гамма
излучения (МЭД ГИ) территории строительства; выявление участков радиоактивного
загрязнения, их масштабов, вещественного (грунт, промышленные и медицинские
источники ионизирующих излучений и т.п.) и радионуклидного состава загрязнения,
оценку возможной миграции загрязняющих радионуклидов в массиве грунтов и в
водоносные горизонты;

— измерение концентраций
(удельной активности) радионуклидов в почвах и грунтах;

— оценку потенциальной
радоноопасности территорий строительства.

Территории, расположенные
вблизи объектов, являющихся потенциальными

источниками
радиоактивных выбросов и сбросов, места, где ранее были выявлены участки
радиоактивного загрязнения, несанкционированные свалки бытовых и промышленных
отходов, а также техногенные отложения мощностью более 5 м, считаются
территориями повышенной вероятности обнаружения радиоактивного загрязнения и
подлежат наиболее детальному исследованию. На таких участках работы следует
согласовывать с территориальными органами Госсанэпиднадзора.

5.4.1.5 Участки, на которых
мощность эквивалентной дозы на высоте 0,1 м от поверхности почвы превышает
значение 0,3 мкЗв/ч, считаются участками радиоактивного загрязнения (УРЗ).

На территории г. Москвы
основными источниками радиоактивного загрязнения служат несанкционированные
свалки радиоактивных материалов (твердотельных источников, растворов,
загрязненных грунтов), расположенные, как правило, в засыпанных понижениях в
рельефе. Радионуклидный состав таких загрязнений может быть самым различным.
Наиболее распространены грунты, содержащие 226
Ra
или 137
Cs, реже 232Th,
также реже встречаются промышленные приборы и медицинские препараты (ампулы) с
радием или цезием.

Таблица 5.2

Содержание радионуклидов
естественного происхождения в грунтах, слагающих территорию г. Москвы

Литологический тип и возраст грунтов

Удельная
активность радионуклидов, Бк/кг

226Ra

232Th

40К

Среднее
значение

Стандарт.
отклонение

Миним.
значение

Максим.
значение

Среднее
значение

Стандарт.
отклонение

Миним.
значение

Максим.
значение

Среднее
значение

Стандарт.
отклонение

Миним.
значение

Максим.
значение

Глины

Q, К, J

20,3

4,7

11,6

42,6

29,9

6,1

13,2

49,2

438,3

107,1

296,1

836,8

Суглинки

15,6

3,2

10,0

26,5

23,7

5,5

11,0

37,4

378,4

75,2

243,6

550,2

Пески
круп., сред. и мелк.

7,0

2,3

3,0

14,4

10,5

3,0

6,1

16,2

246,7

45,6

178,9

343,5

Пески
пылев.

11,7

5,2

5,5

24,3

8,9

4,0

4,8

19,4

229,1

50,7

137,6

336,8

Известняки

С2-3

22,5

9,9

9,1

37,0

3,4

0,5

0,8

5,0

34,1

13,6

19,2

48,1

Глины
мергелистые

12,7

5,4

5,2

21,0

19,4

7,3

10,2

35,3

629,5

262,1

344,2

1125,0

Примечание. Среднее значение и диапазон изменения удельной активности 226Ra приведены без учета аномальных активностей в юрских глинах.

Масштабы загрязнений могут
быть от точечных источников до крупных свалок площадью в десятки гектаров
(напр. Братеевская свалка). В почвах местами присутствует техногенный цезий-137
(137
Cs) атмосферных выпадений в
количестве 20 — 30 Бк/кг (Беккерель на килограмм), однако МЭД гамма-излучения
на таких участках не превышает фоновых значений. Информацию о выявлении
участков радиоактивного загрязнения необходимо оперативно передавать в органы
Госсанэпиднадзора, МосНПО «Радон», МЧС, городскую и местную администрацию в
установленном порядке.

5.4.1.6 Потенциально
радоноопасной считается территория, в пределах которой среднегодовые значения
эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона в воздухе
проектируемого здания могут превышать 100 Бк/м3.

Радоноопасность территорий
определяется плотностью потока радона (222
Rn)
из грунтов основания проектируемых сооружений, измеряемой на поверхности
земли, и концентрациями 226
Ra в грунтах, слагающих участок
строительства до глубины 10 м ниже отметки заложения подошвы фундамента.
Участок относится к радонобезопасным, если одновременно выполняются следующие
условия:

— концентрация 226Ra в
грунтах, залегающих до глубины 10 м ниже отметки заложения подошвы фундамента,
не превышает 25 Бк/кг.

— среднее предельное значение
плотности потока радона (ППР) с поверхности земли не превышает 80 мБк/(м2с).

При невыполнении хотя бы
одного из условий, участок следует считать потенциально радоноопасным
(существует определенная вероятность повышенных потоков радона из грунта в
подвальные помещения будущего здания). В таких случаях необходимо проведение
дополнительных измерений ППР на отметках заложения подошвы фундамента
проектируемого сооружения для разработки проекта радонозащитных мероприятий.
Прямим признаком радоноопасности территории являются также повышенные значения
ЭРОА радона (более 100 Бк/м3) в воздухе помещений существующих
зданий, находящихся в непосредственной близости от участка строительства.
Поэтому при проведении изысканий рекомендуется измерять ЭРОА радона в
близлежащих зданиях.

На территории г. Москвы
повышенные значения ППР с поверхности земли приурочены, как правило, к районам
распространения покровных глин с относительно высокими концентрациями 226
Ra.
Удельная активность 226
Ra также может превышать 25
Бк/кг в юрских глинах оксфордского и верхневолжского ярусов, в песчаных
отложениях нижнего мела, где аккумуляции урана и радия связаны с фосфоритовыми
конкрециями, а так же в гравийно-галечниковых горизонтах аллювиальных и
флювигляциальных отложений. Поэтому при проведении опробования этим грунтам
следует уделять особое внимание.

5.4.1.7
Радиационно-экологические исследования проводятся на предпроектной стадии
изысканий, а также на стадии разработки проекта и рабочей документации. Предпроектные
исследования проводятся для разработки прединвестиционной, градостроительной и
обосновывающей инвестиции документации и должны включать в себя дозиметрический
контроль участка и определение удельной активности радионуклидов в грунтах по
разреженной сети, а также предварительную оценку потенциальной радоноопасности,
основанную на результатах измерения удельной активности радия в грунтах.
Границы участка, подлежащего обследованию, определяются техническим заданием.

Исследования для составления
проекта и рабочей документации включают в себя дозиметрический контроль
участков по сгущенной сети, а также определение данных для установления
необходимости противорадоновой защиты здания и ее проектирования: значения
плотности потока радона из грунтов, концентрации радионуклидов в грунтах,
положение уровня грунтовых вод и его колебания. Границы участка обследования
должны отстоять от контура габарита проектируемого сооружения не менее чем на
20 м, за исключением случаев, специально отворенных техническим заданием.

5.4.1.8
Радиационно-экологические исследования включают следующие виды работ:

— предполевую подготовку и
рекогносцировку участка, включающую подготовку планов участка, выяснение
доступности участка для проведения работ, изучение архивных и фондовых данных
по радиационно-экологической обстановке на участке, разработку плана проведения
полевых работ и уточнение полученных данных непосредственно на месте проведения
изысканий;

— полевые исследования,
которые должны включать в себя дозиметрический контроль участка, отбор образцов
грунта для определения удельной активности радионуклидов в грунтах, установку и
экспонирование накопительных камер с активированным углем для определения ППР;

— лабораторно-камеральные
работы, включающие измерения удельной активности радионуклидов в грунтах,
измерение активности радона в активированном

угле
(определение ППР), обработку результатов дозиметрического контроля участка,
оформление протоколов измерений;

— подготовку и оформление
отчета о радиационно-экологических условиях на участке строительства.

Результаты
радиационно-экологических исследований представляются в территориальные органы
Госсанэпиднадзора для составления заключения о радиационной обстановке на
территории строительства.

5.4.2. Предполевая подготовка и
рекогносцировка участка

5.4.2.1 Предполевая подготовка проводится с целью
выяснения доступности участка для проведения исследований, выделения территорий
с повышенной вероятностью обнаружения радиоактивного загрязнения и разработки
плана приведения полевых работ. На основе сбора и анализа имеющихся архивных
материалов необходимо установить:

— тип использования
территории в городском хозяйстве: жилая застройка, историческая застройка,
промзоны, территории ныне действующих или ликвидированных промышленных
предприятий, заброшенные территории (пустыри, разрушенные сооружения), парки,
бывшие сельскохозяйственные угодья;

— наличие и положение в плане
мест, труднодоступных для проведения исследований: асфальтовых, бетонных и др.
искусственных покрытий, существующих строений различного назначения, навалов
грунта и строительного мусора, огороженных территорий и территорий с
ограниченным доступом, заболоченных или залитых водой территорий;

— поверхностные условия
участка: типы ландшафтов, наличие почвенного слоя, несанкционированных свалок
бытового, строительного или другого мусора, отходов промышленных предприятий;

— наличие и положение в плане
территорий с повышенной вероятностью обнаружения радиоактивного загрязнения:
объектов, являющихся потенциальными источниками радиоактивных выбросов и
сбросов, ранее выявленных участков радиоактивного загрязнения, насыпных грунтов
значительной мощности (более 5 м);

— количество
инженерно-геологических элементов до глубины 10 м ниже отметки заложения
подошвы фундамента.

5.4.2.2 Проведение исследований
на участках, полностью покрытых асфальтом или иными искусственными покрытиями,
снежным покровом толщиной более 1 м,
навалами грунта или
строительного мусора высотой более 0,5 м, занятых существующими строениями, не
допускается. В случае неподготовленности участка для проведения работ
составляется и передается заказчику план инженерной подготовки участка для
проведения обследования (удаление снежного покрова, зарослей кустарников,
искусственных покрытий и т.п.). Если участок частично недоступен для проведения
изысканий, выполняется предварительная оценка радиационной обстановки на
доступной части участка. Остальные работы выполняются после инженерной
подготовка территории, о чем указывается в техническом отчете.

5.4.2.3 На плане участка
отмечают места, недоступные для проведения исследований, участки повышенной
вероятности обнаружения радиоактивного загрязнения, наносят сеть контрольных
точек измерения МЭД гамма-излучения и ППР, предполагаемые места отбора проб,
контур габарита проектируемого сооружения, границы обследуемого участка. Исходя
из полученных данных устанавливаются порядок, сроки и объемы проведения полевых
работ.

5.4.2.4 Рекогносцировка
участка проводится с целью уточнения непосредственно на месте проведения
изысканий данных предполевой подготовки. В ходе рекогносцировки выясняются на
местности поверхностные условия, расположение в плане ранее обнаруженных УРЗ,
свалок, уточняется доступность участка для проведения работ. Проводится
разбивка сети контрольных точек измерения МЭД ГИ и ППР с учетом местных
условий, уточняются места отбора проб.

5.4.3. Полевые исследования

5.4.3.1 Дозиметрический
контроль выполняется с целью оценки фоновых значений мощности эквивалентной
дозы гамма-излучения и выявления участков радиоактивного загрязнения. Дозиметрический
контроль включает в себя радиометрическое обследование участка и измерение МЭД
ГИ в контрольных точках. Радиометрическое обследование участка проводится с
целью выявления неоднородностей гамма-фона участка и поиска радиоактивного
загрязнения.

При проведении предпроектных
изысканий маршруты радиометрического обследования выбираются в зависимости от
местных условий. Расстояние между соседними маршрутами не должно превышать 20
м.

На стадии составления
проектной документации необходимо стремится к проведению сплошного
радиометрического обследования участка строительства, если это позволяют
местные условия. В труднодоступных и непроходимых местах
допускается разрежение густоты маршрутных линий до 10 метров. Выявленные
в ходе радиометрического обследования участки с повышенным, относительно фона,
уровнем гамма-излучения наносятся на план и обозначаются на местности флажками,
колышками или иным способом.

На участках, где мощность
эквивалентной дозы превышает 0,3 мкЗв/ч (участки радиоактивного загрязнения),
назначаются дополнительные точки измерения МЭД гамма-излучения с целью
оконтуривания площадей с уровнями МЭД ГИ 0,3 < Н
£ 1,0 мкЗв/ч; 1,0 < Н £ 3,0 мкЗв/ч; H > 3,0 мкЗв/ч и измерения
максимальных значений МЭД. В пределах каждой из выделенных зон необходимо
проводить отбор грунта (не менее 3-х проб) для исследования радионуклидного
состава и удельной активности радионуклидов в грунте.

5.4.3.2
Измерения МЭД гамма-излучения проводятся с целью получения количественной
характеристики радиационной обстановки участка застройки и выполняются на
высоте 0,1 м от поверхности земли. Точки измерения МЭД располагаются в узлах
сети размером не более 50
´100 м и 10´15 м на стадиях разработки предпроектной и проектной (рабочей)
документации соответственно. В каждой точке осуществляется 3 измерения. В
точках со значениями МЭД, близкими к 0,3 мкЗв/ч, необходимо проводить 5 — 7
измерений для повышения точности определения характеристик.

5.4.3.3 Отбор проб для
определения удельной активности радионуклидов в образцах грунта проводится для
выяснения характера распределения радионуклидов в геологическом разрезе, а
также для выявления радионуклидного состава и содержания радионуклидов в
радиоактивных загрязнениях.

Пробы отбираются как из
инженерно-геологических скважин, пройденных при проведении
инженерно-геологических изысканий, так и с поверхности земли при проведении
гамма-съемки. Объем пробы должен составлять не менее 2 кг. Пробы упаковываются
в полиэтиленовые пакеты и снабжаются сопроводительным бланком, в котором
указываются: лаборатория, в которую направляется проба; вид анализа; адрес
участка; номер скважины (точки отбора) и глубина отбора; описание образца;
мощность эквивалентной дозы гамма-излучения в точке отбора (для проб,
отобранных с поверхности земли); дата отбора; фамилия отбиравшего пробу.

Отбор проб из скважин
производится инженером-геологом, проводящим описание скважины. Интервал
опробования в насыпных грунтах должен быть не менее 1 м. При отпоре и описании
проб техногенных грунтов со свалок следует обращать
внимание на включения различного рода мусора, обломки приборов с
использованием светомассы постоянного действия, медицинские препараты (ампулы).
Отбор проб из природных грунтов необходимо проводить из расчета 1 проба на
каждый литологический тип грунта. Пробы необходимо отбирать до глубины не менее
10 м ниже проектируемой отметки заложения подошвы фундамента.

Отбор проб с поверхности
земли проводится оператором, выполняющим дозиметрический контроль. При отборе
проб необходимо стремиться к тому, чтобы были опробованы различные типы почв и
грунтов, слагающих участок с поверхности. В обязательном порядке проводится
опробование грунтов на свалках. Также отбираются пробы грунта в местах с
повышенным, относительно фона, уровнем гамма-излучения и в точках с
максимальными значениями МЭД ГИ. В местах отбора проб необходимо измерять
мощность дозы гамма-излучения на высоте 0,1 м от поверхности земли.

На предпроектной стадии
необходимо отбирать минимум 8 — 10 проб на 1 га территории. На стадии
составления проектной и рабочей документации для каждого проектируемого здания
или сооружения необходимо отбирать не менее 6 проб грунта. Общее количество
проб определяется сложностью геологического разреза, степенью однородности поля
МЭД гамма-излучения, площадью участка измерений, типом и конструкцией
проектируемого здания или сооружения.

5.4.3.4 При отборе проб на
участках радиоактивного загрязнения следует соблюдать правила техники
безопасности обращения с радиоактивными материалами. Отбор проб следует
проводить в резиновых перчатках. Пробы следует тщательно упаковывать в
несколько полиэтиленовых пакетов. Сопроводительный бланк помещается в последний
пакет так, чтобы он не соприкасался с образцом и его можно было бы легко
прочитать, не распаковывая пробу.

При отборе пробы необходимо
измерять и заносить в журнал мощность эквивалентной дозы гамма-излучения в
точке отбора пробы на высоте 0,1 и 1 м от поверхности грунта и непосредственно
от пробы. Место отбора пробы необходимо отмечать на рабочем плане. Количество
проб, отбираемых на участках радиоактивного загрязнения, определяется п. 5.4.3.2
настоящей инструкции.

5.4.3.5 Измерения ППР
проводятся в контрольных точках, которые располагаются на поверхности земли или
на поверхности грунтового основания здания — на участках, где уже ведутся
работы нулевого цикла. Шаг сети контрольных точек составляет 10
´5 м. Точки располагаются в пределах контура габарита проектируемого здания. В любом случае для получения достоверных результатов на одном
участке измерений должно быть не менее 10 точек измерения.

Расположение контрольных
точек должно быть по возможности равномерным. Предпочтение отдается участкам с
менее плотным и наименее влажным грунтом, где наиболее вероятны высокие
значения ППР. Не допускается проведение измерений на поверхности льда и на
площадках, залитых водой. Каждая точка измерений должна располагаться в
пределах специально подготовленной горизонтальной площадки размером не менее
0,5
´0,5 м, в лунке диаметром не
менее 15 см и глубиной 8 — 10 см.

В зимнее время, при удалении
снежного покрова и подготовке площадок в мерзлом грунте, выкопанные лунки
необходимо выдерживать перед установкой камер в течение 0,5 — 2 ч для
установления диффузионного равновесия в системе грунт — атмосфера.

5.4.3.6 При измерении ППР
методом сорбции радона на активированном угле в контрольных точках
устанавливаются накопительные камеры с активированным углем. Время
экспонирования камер составляет 4 ч. Затем камеры собирают и доставляют в
лабораторию. Время установки и снятия накопительных камер, а также сведения,
значимые для интерпретации результатов измерений (температура и относительная
влажность воздуха, наличие и характер атмосферных осадков, атмосферное
давление, характер поверхности участка), заносятся в полевой журнал.

5.4.4 Лабораторно-камеральные
работы

5.4.4.1 Измерение удельной
активности радионуклидов в лаборатории проводится гамма-спектрометрическим
методом. В пробах грунта необходимо определять удельную активность естественных
радионуклидов 226
Ra, 232Th,
40К

и техногенного радионуклида 137
Cs.

5.4.4.2 В ходе подготовки
проб к анализам грунт помещается в стандартные измерительные контейнеры без
предварительного высушивания и гомогенезации.

При хранении и подготовке
проб, содержащих радиоактивное загрязнение, необходимо соблюдать правила
техники безопасности. Работы необходимо проводить в специально отведенном
помещении, оборудованном вытяжкой. Необходимо работать в резиновых перчатках и
специальной одежде. Следует особо уделять внимание исключению возможного загрязнения
радионуклидами инструментов, внешних поверхностей измерительных контейнеров,
детекторов и другого оборудования
лаборатории. Объем и
геометрия измерительного контейнера, а также регламент измерений определяется
типом используемой аппаратуры и активностью пробы.

5.4.4.3 Результаты измерений
удельной активности радионуклидов в грунтах оформляются в виде протокола. В
протоколе указываются данные об организации, проводившей обследование, номер
лицензии и аттестата аккредитации; адрес участка исследований; номер заказа;
дата проведения исследований; сведения о приборах: тип, номер, дата поверки;
сведения об образцах грунта: номер скважины, глубина отбора, краткое описание
грунта; значения удельной активности радионуклидов и погрешности измерений;
фамилии инженера, проводившего измерения, и руководителя лаборатории.

5.4.4.4 Определение плотности
потока радона в лаборатории (измерение активности радона в активированном угле)
проводится гамма-спектрометрическим или бета-радиометрическим методом.

Измерения ППР следует
проводить не ранее чем через 3 ч и не позднее чем через 12 ч после снятия
накопительных камер с поверхности грунта. Регламент измерений определяется
типом используемой аппаратуры.

Обработка результатов
измерений производится в соответствии с ГОСТ
20522 и заключается в расчете:

— среднего арифметического
значения ППР для обследованного участка (ППРср);

— коэффициента вариации
значений ППР (
v);

— относительного среднего
квадратического отклонения ППР (
d).

По результатам измерений
вычисляется значение ППРср(1 + 2
d), по которому принимается
решение о радоноопасности участка.

5.4.4.5
Результаты измерения плотности потока радона оформляются в виде протокола. В
протоколе указываются значения плотности потока радона в контрольных точках и
погрешностей измерения, значение ППРср(1 + 2
d), а также данные об организации, проводившей обследование, номер
лицензии и аттестата аккредитации; адрес участка исследований; номер заказа;
дата проведения исследований; сведения о приборах: тип, номер, дата поверки;
сведения об условиях на участке: температуре и относительной влажности воздуха,
наличии и характере атмосферных осадков, атмосферном давлении, характере
поверхности участка.

5.4.4.6 Обработка результатов
дозиметрического контроля заключается в расчете следующих показателей:

— среднего арифметического
значения МЭД в контрольных точках;

— случайных погрешностей для р
= 0,95;

— предельных значений МЭД в
контрольных точках.

Расчеты проводится в
соответствии с ГОСТ
20522. Результаты дозиметрического обследования участка оформляются в виде
протокола. В протоколе указываются среднее арифметическое, максимальное и
предельное значение МЭД гамма-излучения, а также данные об организации,
проводившей обследование, и другие данные, перечисленные в п. 5.4.4.5.
К протоколу прилагается таблица предельных значений МЭД ГИ в контрольных
точках.

5.4.5. Содержание отчета о
радиационно-экологических условиях на территории строительства

5.4.5.1 Отчет о
радиационно-экологических условиях на территории строительства должен содержать
следующие сведения:

— данные о проектируемом
сооружении (адрес, назначение, вид и конструктивные особенности фундамента);

— краткую характеристику
исследуемого участка (вид использования на момент изысканий, площадь, характер
рельефа, наличие искусственных покровов);

— краткую характеристику
геологических и гидрогеологических условий участка;

— информацию о содержании
проводившихся работ, применявшихся методиках и оборудовании;

— результаты исследований и
заключение о радиационно-экологических условиях участка строительства;

— план участка с привязкой
контрольных точек измерения МЭД ГИ, ППР, мест отбора проб и
инженерно-геологических скважин.

5.5. Газогеохимические
исследования

5.5.1 Газогеохимические
исследования на территории города проводятся в связи с возможностью залегания
на участке, отведенном под строительство, грунтов, способных генерировать
биогаз. К таким грунтам относятся насыпные грунты с примесями строительного
мусора и бытовых отходов, заторфованные грунты, иловый осадок сточных вод.
Главными компонентами биогаза являются метан СН4 (до 40 — 60 %
объема) и двуокись углерода СО2; в качестве примесей
присутствуют: тяжелые углеводородные газы, окислы азота, аммиак, угарный газ,
сероводород, молекулярный водород и другие горючие и токсичные компоненты.

Биогаз сорбируется вмещающими
грунтами, растворяется в грунтовых водах и диссипирует в приземную атмосферу.

5.5.2 Потенциально опасными в
газогеохимическом отношении считаются грунты с содержанием СН4 >
0,1 % об. (по объему) и
CO2 > 0,5 % об.; в опасных
грунтах содержание СН4 > 1,0 % об. и
CO2 до 10 % об.;
пожаровзрывоопасные грунты содержат СН4 > 5,0 % об., при этом
содержание
CO2 > 10 % об.

5.5.3 В состав
газогеохимических исследований входят:

— различные виды
поверхностных газовых съемок (шпуровая, эмиссионная), сопровождающиеся отбором
проб грунтового воздуха и приземной атмосферы;

— скважинные
газогеохимические исследования (с послойным отбором проб грунтового воздуха,
грунтов, подземных вод);

— лабораторные исследования
компонентного состава грунтового воздуха, газовой фазы грунтов, растворенных
газов и биогаза, диссипирующего в приземную атмосферу.

5.5.4 На предпроектной стадии
проводятся рекогносцировочные газогеохимические исследования с целью выявления
источников газогеохимического загрязнения в грунтовой толще данной территории.

5.5.5 Задачей
газогеохимических исследований на предпроектных стадиях являются поиск и
оконтуривание в плане на территории проектируемой застройки тел свалок,
сложенных газогенерирующими грунтами. Для этого проводятся:

— ретроспективный анализ
топографических карт разных лет (для анализа изменений рельефа);

— изучение архивной
инженерно-геологической документации, подтверждающей или опровергающей
существование насыпных грунтов на данной территории;

— шпуровая съемка грунтового
воздуха по профилям и сети (шпуры глубиной 0,8 — 1,0 м располагаются по сетке
50
´50 м, либо по профилям при
расстоянии между профилями 50 м, с шагом по профилю — 20 м);

— газовая съемка приземной
атмосферы с эмиссионной съемкой (измерением интенсивности потоков биогаза к
дневной поверхности из грунта, в л/с
×см2).

Масштабы съемок на
предпроектных стадиях 1:10000 — 1:5000.

5.5.6 В результате проведения
съемки выделяются приповерхностные биогазовые аномалии (на глубине 0,8 — 1,0
м), связанные с присутствием в грунтовой толще на больших глубинах источников
биогаза. Газогеохимические аномалии, генетически и пространственно связанные с
газогенерирующими грунтами, выделяются при содержании в насыпных грунтах СН4
> 0,01 % и
CO2 > 0,2 — 0,3 % об.

5.5.7 На проектных стадиях
газогеохимические исследования выполняются на участках распространения
газогенерирующих насыпных грунтов и должны быть направлены на уточнение границ
и изучение структуры газогеохимических аномалий и установление вертикальной
газогеохимической зональности грунтовой толщи.

С этой целью проводятся:

— поверхностные исследования
— шпуровая съемка грунтового воздуха и эмиссионная съемка (измерение потоков
биогаза на дневную поверхность) в масштабах 1:2000 — 1:500;

— скважинные газометрические
наблюдения, включающие опробование на разных глубинах грунтовой толщи и
измерения потоков биогаза в скважины.

5.5.8 В результате проведения
поверхностных съемок детализируется характер структуры поля по отдельным
компонентам биогаза, зависящий от газогеохимических условий залегания тел
(линз) газогенерирующих грунтов и их газогенерационной способности.

5.5.9 Скважинные
газогеохимические исследования включают послойный отбор проб (в зависимости от
изменений литологического состава насыпных грунтов, состава примесей и
обводненности):

— грунтового воздуха из
ствола скважины;

— грунтов — для определения
степени их газонасыщенности и газогенерационной способности, содержания С
opt;

— грунтов — на
микробиологический анализ для определения активности метаногенерирующей и
метаноокисляющей микрофлоры;

— подземных вод — на
содержание растворенного биогаза.

5.5.10 В лабораторных
условиях проводится изучение компонентного состава:

— свободного грунтового
воздуха;

— газовой фазы грунтов;

— растворенных газов;

— биогаза, диссипирующего в
приземную атмосферу.

5.5.11 Результаты
газогеохимических исследований представляются в виде заключения о
газогеохимическом состоянии территории проектируемого строительства с
приведением таблиц, карт-схем и газогеохимических разрезов. В отчетных
материалах также приводятся:

— карты-схемы структуры полей
концентраций основных компонентов биогаза — метана, двуокиси углерода и
кислорода в грунтовом воздухе;

— графики изменения
компонентного состава грунтового воздуха по глубине грунтовой толщи — как
иллюстрация вертикальной газогеохимической зональности грунтовой толщи.

5.5.12 На основе анализа
полученных результатов проводится районирование территории проектируемого
строительства по степени газогеохимической опасности залегающих грунтов для
принятия решения о мероприятиях по обеспечению безопасных условий строительства
и строящихся зданий: удаление экологически опасных грунтов с заменой их на
газогеохимические инертные; обустройство зданий и инженерных сооружений
газодренажными системами и газонепроницаемыми экранами; использование специальных
газозащитных строительных конструкций, включая полиэтиленовые покрытия полов
(при частичном удалении опасных грунтов).

5.6. Исследование
тепловых полей в грунтах в местах прохождения теплотрасс

5.6.1. Общие положения

5.6.1.1 К опасным геологическим
процессам на территории Москвы относится образование различных техногенных
полей, в том числе тепловых, воздействие которых вызывает изменения состава,
состояния, структуры и свойств грунтов.

Основными источниками
тепловых воздействий на грунты являются подземные тепловые коммуникации
(теплотрассы).

Влияние теплотрасс выражается
не только в прогреве грунтов посредством теплопереноса, но и в утечках горячей
воды, что приводит к формированию техногенных полей влажности вокруг них и
подтоплению грунтов.

5.6.1.2 Важнейшие параметрами
для определения тепловых воздействий на грунты являются тепловой режим
теплотрасс и их характеристики. Тепловой поток, выделяемый теплотрассой,
зависит от диаметра и количества труб, разницы между
температурой воды в трубах и грунтах, теплоизоляции и ее качества,
времени года, способа прокладки теплотрассы.

5.6.1.3 Нормативные тепловые
потери выражаются в килокалориях на погонный метр тепловой сети в час. Удельные
теплопотери (ккал/(м2ч)) определяются как отношение нормативных потерь
к диаметру трубы или периметру канала теплотрассы.

Определение нормативных
эксплуатационных часовых тепловых потерь производится на основании данных о
конструктивных характеристиках всех участков тепловой сети (типе прокладки,
виде тепловой изоляции, диаметре и длине трубопроводов и т.п.) при
среднегодовых условиях работы тепловой сети исходя из норм тепловых потерь.

5.6.1.4 Теплотрассы с
удельными теплопотерями меньше 10 ккал/(м2ч) практически не влияют
на окружающие грунты и могут не рассматриваться как источник техногенной
нагрузки. Основным источником теплового воздействия на грунты являются
магистральные теплотрассы (диаметр труб 500 — 1000 мм и более).

Реальные тепловые потери
могут значительно превосходить нормативные, что обуславливается, главным
образом, качеством теплоизоляции и сроком службы теплотрассы.

5.6.1.5 Температурный режим
грунтов определяется непосредственными измерениями температуры грунтов или
моделированием.

Измерения температуры грунтов
проводятся при бурении скважин с помощью электронного термометра с точностью
измерения ±0,1 — 0,2 °С. В поднятый из скважины керн погружается датчик
температуры. Время от отрыва керна с забоя скважины до окончания замера
температуры не должно превышать 1 — 2 минуты.

5.6.1.6 При моделировании
используются параметры теплотрасс, проходящих через площадку изысканий, с
учетом глубины их заложения, количества и диаметра труб, тепловых
характеристик, теплофизические характеристики грунтов, начальные условия —
температура грунтов, а также параметры расчетной области и данные о граничных
условиях.

Расчеты теплового воздействия
выполняются для периода в 10 — 20 лет до достижения установившихся
температурных режимов.

5.6.2. Особенности
инженерно-геологических изысканий в местах прохождения теплотрасс

5.6.2.1 Удельные тепловые
потери от теплотрасс определяются исходя из количества и диаметра труб в канале
теплосети, нормативных тепловых потерь труб данного диаметра и размеров канала
теплосети. Количество труб и размеры канала указаны на топографических планах с
подземными коммуникациями масштаба 1:500.

При бурении скважин в
пределах областей теплового воздействия теплотрасс производятся замеры
температуры грунтов по разрезу и сопоставление измеренных температур с
расчетными при соответствующих теплопотерях.

5.6.2.2 При значительном
расхождении измеренных и расчетных температур грунтов, в сложных
инженерно-геологических в гидрогеологических условиях размеры области теплового
воздействия теплотрассы необходимо устанавливать моделированием и натурными
замерами температур грунтов. При невозможности установления фактических
тепловых потерь от теплотрассы их значения устанавливаются подбором при
моделировании тепловых полей и сопоставления их с замеренными температурами
грунтов.

5.6.2.3 Влияние техногенных
тепловых воздействий на свойства грунтов рекомендуется изучать с помощью
сопоставления результатов моделирования температурных показателей и
определенных при изысканиях прочностных и деформационных характеристик свойств
грунтов.

5.6.2.4 Для оценки влияния
теплотрасс на физико-механические свойства глинистых грунтов, оконтуривания
зоны существенного влияния теплотрассы на свойства грунтов рекомендуется
использовать статическое зондирование.

Точки статического
зондирования должны располагаться перпендикулярно оси теплотрассы на различном
удалении таким образом, чтобы зондирование было проведено в пределах зоны
влияния теплотрассы и за ее пределами.

Статическое зондирование
позволяет выделять области замачивания или высушивания грунтов по изменениям
лобового сопротивления грунтов и области снижения прочностных показателей по
изменениям лобового и удельного бокового сопротивления грунтов. Показатели
удельного бокового сопротивления грунтов при зондировании являются более
чувствительными (по сравнению с показателями лобового сопротивления) к
изменениям свойств грунтов при тепловых воздействиях.

5.6.2.5 В лабораторных
условиях определяют физические и физико-механические свойства грунтов на
различных расстояниях от теплотрассы и
сопоставляют их с
результатами статического зондирования. Особое внимание необходимо уделять
изменению влажности и прочностных показателей свойств грунтов по глубине и в
плане для грунтов одинакового генезиса при удалении от теплотрассы для
выделения инженерно-геологических элементов грунтов с техногенно измененными
свойствами.

5.6.2.6 Результатом
проведенных работ должно стать выделение в отдельные инженерно-геологические
элементы грунтов с техногенно измененными свойствами с оценкой величины и
характера этих изменений и определение нормативных и расчетных показателей
характеристик свойств техногенно измененных грунтов.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Справочное

Стратиграфические схемы и
схематические карты г. Москвы

Стратиграфическая схема
четвертичных отложений г. Москвы

Индекс

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА Q

Современные отложения (QIV)

t IV

Техногенные (насыпной слой)

e IV

Почвенно-растительный слой

а IV

Аллювиальные

lb IV

Озерно-болотные

dp IV

Оползневые

Верхнечетвертичные отложения (QIII)

a III

Аллювиальные

lb III

Озерно-болотные

dp III

Оползневые

Верхне-среднечетвертичные отложения (QIIIII)

vd II —
III

Покровные

Среднечетвертичные отложения (QII)

d, ad II

Делювиальные и аллювиально-делювиальные

f II ms

Флювиогляциальные московского оледенения

g II ms

Морена московского оледенения

Межморенные отложения днепровско-московского
интервала:

f II
dn-ms

Флювиогляциальные

lgb II dnms

Озерные и болотные

g II dn

Морена днепровского оледенения

Межморенные отложения окско-днепровского
интервала:

f II
ok-dn

Флювиогляциальные

lgb II okdn

Озерные и болотные

g I ok

Морена окского оледенения

Продолжение приложения А

Стратиграфическая схема
дочетвертичных отложений г. Москвы

Отдел

Индекс

Ярусы

Горизонты

К

МЕЛОВАЯ СИСТЕМА

Верхний

K2st-k

Сантонский-Коньякский

Хотьковский

K2s

Сеноманский

Варавинский

Нижний

K1al

Альбский

Кольчугинский

K1a

Аптский

Котловский

K1br

Барремский

K1s

Готеривский

Владимирский

Ярославский

K1b

Берриасский

Лыткаринский

J

ЮРСКАЯ СИСТЕМА

Верхний

J3tt

Титонский

Мневниковский Костромской

J3kmk

Кимериджский

Ермолинский

Оксфордский

Коломенский Подмосковный

Келловейский

Подосиновский

Пронский

J3k

Елатьминский

Средний

J2btb

Батский

Мещерский

Байосский

С

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА

Верхний

C3g

Гжельский

Добрятинский

C3k

Касимовский

Дорогомиловский

Хамовнический

Кревякинский

Средний

C2m

Московский

Мячковский

Подольский

Каширский

Верейский

Нижний

C1s

Серпуховский

Протвинский

Стешевский

Тарусский

C1v

Винайский

Веневский

Михайловский

Алексинский

Тульский

Бобриковский

Clt

Турмейский

Упинский

Малевский

Схематическая карта инженерно-геологического районирования г. Москвы по степени опасности проявления карстово-суффозионных процессов

Схематическая карта
инженерно-геологического районирования

центральной
части Москвы по геологическому строению и
условиям
взаимосвязи водоносных горизонтов

Условные обозначения:

Типы геологического строения и условия
взаимосвязи водоносных горизонтов:

1 — планово-неоднородный (двухслойный
безнапорный водоносный пласт);
2 — планово-однородный (напорный водоносный
пласт с перетеканием)*.

Древние эрозионные врезы: Доюрские: 3 — склон
Главной московской доюрской
ложбины; 4 — тальвеги притоков Главной
московской доюрской ложбины.

Доледниковые: 5 — граница центральной части
Татаровской долины; 6 — тальвег
Татаровской долины; 7 — граница центральной
части Хорошевской долины; 8 — тальвеги
Хорошевской долины и ее
притоков.

* — Планово-неоднородный тип геологического
строения приурочен к участкам
отсутствия юрских глин; грунтовый водоносный
горизонт залегает на известняках или
глинах каменноугольного
возраста.

Планово-однородный тип геологического строения
расположен на участках
распространения глин юрского возраста, которые
отделяют грунтовый водоносный
горизонт от водоносных горизонтов карбона.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рекомендуемое

Формы технических заданий на
производство инженерно-геологических
изысканий

Техническое задание на производство инженерно-геологических изысканий для строительства
зданий и сооружений

1. Объект и адрес____________________________________________________________

2.
Заказчик_________________________________________________________________

3. Стадия
проектирования_____________________________________________________

4. Серия здания (по типовому или индивидуальному
проекту)______________________

5. Уровень ответственности
здания_____________________________________________

6. Габариты здания в плане и полезная
площадь__________________________________

7. Количество и высота
этажей_________________________________________________

8. Наличие подвала, его назначение и заглубление от
поверхности земли_____________

___________________________________________________________________________

9. Конструкция здания

а) основные несущие конструкции (каркас, панели,
кирпичные стены)_______________

б) ограждающие конструкции (панели, кирпичные
стены)_________________________

10. Предполагаемый тип
фундаментов__________________________________________

11. Нагрузки (на погонный метр ленточного
фундамента, на отдельную опору,
на 1 м2
плиты)_____________________________________________________________________

12. Планировочные отметки
(ориентировочно)___________________________________

13. Предельные значения средних осадок
фундаментов____________________________

14. Особые требования к изысканиям___________________________________________

___________________________________________________________________________

15. Геотехническая категория
объекта__________________________________________

Заказчик_________________________________________________________________

» «________200 г.

Техническое задание на производство инженерно-геологических изысканий при реконструкции
здания (сооружения)

1. Объект и
адрес____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2.
Заказчик__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3. Характеристика
здания_____________________________________________________

___________________________________________________________________________

4. Уровень ответственности
здания_____________________________________________

5. Габарит предполагаемой к обследованию части
здания__________________________

___________________________________________________________________________

6. Обследованию подлежат (да, нет):

а) Основание и
фундаменты___________________________________________________

б)
Стены___________________________________________________________________

в) Внутренние отдельно стоящие опоры
________________________________________

г) Прочие конструкции
(перечислить)___________________________________________

7. Временные нормативные нагрузки по этажам:

а)
существующие____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

б)
будущие_________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

8. Дополнительные постоянные
нагрузки________________________________________

___________________________________________________________________________

9. Конечные цели обследования
здания__________________________________________

____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

10. Геотехническая категория
объекта___________________________________________

11. Особые требования к
изысканиям___________________________________________

___________________________________________________________________________

Заказчик_________________________________________________________________

» «______ 200 г.

Техническое задание на производство инженерно-геологических изысканий
для строительства подземных и заглубленных сооружений

1. Объект и
адрес____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2. Заказчик__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3. Стадия
проектирования_____________________________________________________

4. Уровень ответственности
сооружения_________________________________________

5. Краткая характеристика
сооружения__________________________________________

___________________________________________________________________________

6. Предполагаемая глубина
заложения__________________________________________

7. Способ устройства (открытым или закрытым
способом)_________________________

8. Основные технические данные:

а) Локального сооружения:

габариты
сооружения______________________________________________________

основные несущие
конструкции_____________________________________________

предполагаемый тип
фундаментов___________________________________________

сведения о
нагрузках______________________________________________________

б) Линейного сооружения:

начало и конец сооружения
(трассы)_________________________________________

характерные точки
трассы__________________________________________________

_________________________________________________________________________

габариты (диаметр)
поперечника____________________________________________

материал сооружения______________________________________________________

9. Особые требования к
изысканиям____________________________________________

___________________________________________________________________________

10. Геотехническая категория объекта__________________________________________

Заказчик____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

» «______ 200 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Обязательное

Методы определения характеристик
грунтов

1 Основными параметрами
механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их
деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол
внутреннего трения
j, удельное сцепление с
и модуль деформации грунтов Е, предел прочности на
одноосное сжатие скальных грунтов
Rс). Допускается
применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с
грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при
промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).

2 Характеристики грунтов
природного сложения, а также искусственного происхождения, должны определяться,
как правило, на основе их непосредственных испытаний в полевых или лабораторных
условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе
строительства и эксплуатации сооружений.

3
Достоверными методами определения деформационных характеристик дисперсных
грунтов являются полевые их испытания статическими нагрузками в шурфах, дудках
или котлованах с помощью плоских горизонтальных штампов площадью 2500 — 5000 см2,
а также в скважинах с помощью винтовой лопасти-штампа площадью 600 см2
(
ГОСТ 20276).

4 Модули деформации Е
песчаных и глинистых грунтов, не обладающих резко выраженной анизотропией
их свойств в горизонтальном и вертикальном направлениях, могут быть определены
по испытаниям радиальными и лопастными прессиометрами в скважинах или массиве (ГОСТ
20276).

Для сооружений I уровня
ответственности значения Е по данным прессиометрических
испытаний должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно
проводимых испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений
II и III
уровня ответственности допускается определять значения Е только
по испытаниям грунтов прессиометрами, используя корректировочные коэффициенты
по указаниям ГОСТ
20276.

5 Модули
деформации песчаных и глинистых грунтов могут быть определены методом
статического зондирования, а песчаных грунтов (кроме водонасыщенных пылеватых)
методом динамического зондирования (
ГОСТ 19912).

Для зданий и сооружений I и II уровня
ответственности значения Е по данным зондирования должны
уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых
испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений
III
уровня ответственности допускается определять значения Е только
по результатам зондирования, используя таблицы, приведенные в СП
11-105 (ч. 1) и МГСН 2.07.

6 В лабораторных условиях
модули деформации глинистых грунтов могут быть определены в компрессионных
приборах и приборах трехосного сжатия (ГОСТ
12248).

Для зданий и сооружений I и II уровня
ответственности значения Е по лабораторным данным должны
уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых
испытаний того же грунта штампами (п. 3). Для зданий и сооружений
III
уровня ответственности допускается определять значения Е только
по результатам компрессии, корректируя их с помощью повышающих коэффициентов т
k, приведенных в табл. В1. Для четвертичной системы эти коэффициенты
распространяются на грунты с показателем текучести 0 <
IL £ 1, при этом значения модуля
деформации по компрессионным испытаниям следует вычислять в интервале давлений
0,1 — 0,2 МПа.

7
Прочностные характеристики дисперсных грунтов (угол внутреннего трения
j и удельное сцепление с) могут быть получены путем
испытаний грунтов лабораторными методами на срез или трехосное сжатие (
ГОСТ 12248).

8 Для водонасыщенных
глинистых грунтов с показателем текучести
IL > 0,5, органо-минеральных
и органических грунтов прочностные характеристики для расчета оснований из этих
грунтов в нестабилизированном состоянии могут быть определены полевым методом
вращательного среза в скважинах или в массиве (ГОСТ
20276).

9 Значения j и с песчаных и глинистых грунтов для зданий и
сооружений
II и III уровня ответственности могут
быть определены полевыми методами поступательного и кольцевого среза в
скважинах (ГОСТ
20276). При этом для зданий и сооружений
II уровня ответственности
полученные значения
j и с должны
уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых
испытаний того же грунта методами, указанными в п. 7.

10 Значения j и с песчаных и глинистых грунтов могут быть
определены методом статического зондирования, а песчаных грунтов (кроме
пылеватых водонасыщенных) — методом динамического зондирования (ГОСТ
19912).

Таблица В1

Вид грунта

Значения
mk при коэффициенте пористости е,
равном

0,45 —
0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

0,95

1,2

1,4

Четвертичная
система

Супеси

4

3,5

3

2

Суглинки

5

4,5

4

3

2,5

2

Глины

6

6

5,5

5

4,5

Дочетвертичные
тяжелые глины

2,5

2,0

Примечание. Для
промежуточных значений е коэффициент
mk
определяется интерполяцией.

Для сооружений I и II уровня
ответственности полученные зондированием значения
j и с должны уточняться на основе их сопоставления с
результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта методами,
указанными в п. 7.
В остальных случаях допускается определять значения
j и с только по данным зондирования, используя
таблицы, указанные в п. 5.

11 Предел прочности на
одноосное сжатие скальных грунтов определяют в соответствии с ГОСТ
17245.

12 Для предварительных
расчетов оснований сооружений
I и II уровня ответственности, а
также для окончательных расчетов оснований сооружений
III уровня ответственности и
опор воздушных линий электропередачи независимо от их уровня ответственности
допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и
деформационных характеристик грунтов в зависимости от их физических
характеристик по таблицам СНиП 2.02.01.

Расчетные значения
характеристик в этом случае принимаются при следующих значениях коэффициента
надежности по грунту
gg (ГОСТ
20522):

— в
расчетах оснований по деформациям………………………………..
gg = 1;

— в расчетах оснований по
несущей способности:

— для
удельного сцепления……………………………………………………..
gg(c) =
1,5;

— для
угла внутреннего трения песчаных грунтов…………………….
gg(j) =
1,1;

— то
же, глинистых…………………………………………………………………
gg(j) =
1,15.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Рекомендуемое

Определение объемов
инженерно-геологических изысканий для проектирования и устройства свайных
фундаментов

1. При
инженерно-геологических изысканиях для проектирования и устройства свайных
фундаментов и определении объемов изысканий целесообразно выделить три
категории сложности грунтовых условий в зависимости от однородности грунтов по
условиям залегания и свойствам.

К первой категории следует
относить однослойную или многослойную по составу толщу грунтов с практически
горизонтальными или слабо наклоненными слоями (уклон не более 0,05), причем в
пределах каждого слоя грунты однородны по свойствам.

Ко второй категории следует
относить однослойную или многослойную по составу толщу грунтов с недостаточно
выдержанными границами между слоями (уклон не более 0,1), причем в пределах
слоев группы неоднородны по свойствам.

К третьей категории следует
относить многослойную по составу и неоднородную по свойствам толщу грунтов с
невыдержанными границами между слоями (уклон более 0,1), причем отдельные слои
могут выклиниваться.

2. Оценка категории сложности
грунтовых условий на площадке строительства выполняется на основе материалов
геологических фондов.

3.
Определение объемов изысканий для свайных фундаментов в зависимости от уровня
ответственности объектов и категорий сложности грунтовых условий рекомендуется
проводить с использованием приведенной ниже таблицы
Г1.

Таблица Г1

Виды изысканий

Категория
сложности грунтовых условий

первая

вторая

третья

Здания
(сооружения)
III
(пониженного) уровня ответственности

Бурение
скважин

По
сетке 70
´70 м, но не менее одной скважины на каждое
здание

По
сетке 50
´50 м, но не менее двух скважин на каждое
здание

По
сетке 30
´30 м, но не менее трех скважин на каждое
здание

Лабораторные
исследования грунтов

Не
менее шести определений каждого показателя в пределах одного
инженерно-геологического элемента

Зондирование
грунтов

По
сетке 35
´35 м, но не менее двух точек на каждое
здание

По
сетке 25
´25 м, но не менее трех точек на каждое
здание

По
сетке 15
´15 м, но не менее шести точек на каждое
здание

Здания
(сооружения)
II
(нормального) уровня ответственности

Бурение
скважин

По
сетке 50
´50 м, но не менее двух скважин на каждое
здание

По
сетке 40
´40 м, но не менее трех скважин на каждое
здание

По
сетке 30
´30 м, но не менее четырех скважин на каждое
здание

Лабораторные
исследования грунтов

Не
менее шести определений каждого показателя в пределах одного
инженерно-геологического элемента

Зондирование
грунтов

По
сетке 25
´25 м, но не менее шести точек на каждое
здание

По
сетке 20
´20 м, но не менее семи точек на каждое
здание

По
сетке 15
´15 м, но не менее десяти точек на каждое
здание

Прессиометрические
испытания грунтов

Не
менее шести испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента

Испытание
грунтов эталонной сваей

Не
менее шести испытаний на каждой конкретной глубине

Испытание
грунтов натурной сваей

Не
менее двух испытаний на каждой конкретной глубине при наличии более 1000 свай

Не
менее двух испытаний на каждой конкретной глубине при наличии более 100 свай

Здания
(сооружения)
I
(повышенного) уровня ответственности

Бурение
скважин

По
сетке 40
´40 м, но не менее трех скважин на каждое
здание

По
сетке 30
´30 м, но не менее четырех скважин на каждое
здание

По
сетке 20
´20 м, но не менее пяти скважин на каждое
здание

Лабораторные
исследования грунтов

Не
менее шести определений каждого показателя в пределах одного
инженерно-геологического элемента

Зондирование
грунтов

По
сетке 25
´25 м, но не менее шести точек на каждое
здание

По
сетке 15
´15 м, но не менее восьми точек на каждое
здание

По
сетке 10
´10 м, но не менее десяти точек на каждое
здание

Прессиометрические
испытания грунтов

Не
менее шести испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента

Испытания
грунтов штампами

Не
менее двух испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента при
отклонении результатов от среднего не более 30 %

Испытание
грунтов эталонной сваей

Не
менее шести испытаний на каждой конкретной глубине

Испытание
грунтов натурной сваей

Не
менее двух испытаний на каждой конкретной глубине при наличии более 100 свай

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Рекомендуемое

Задачи, решаемые геофизическими
исследованиями, методы и средства геофизических работ при
инженерно-геологических взысканиях

Геофизическими методами,
применяемыми при инженерно-геологических изысканиях, могут быть решены
следующие задачи:

1) исследование
геологического строения массива грунта;

2) определение вида грунтов,
в том числе насыпных, слабых, а также торфосодержащих;

3) оценка однородности
массива грунта по физическим свойствам;

4) выявление погребенных
структур палеорельефа;

5) определение уровня,
скорости и направления фильтрационного потока подземных вод;

6) измерение плотности и
влажности грунтов в массиве и в поверхностном слое грунта и материала;

7) пенетрационный каротаж;

8) приближенная оценка
деформационных и прочностных характеристик грунта;

9) обнаружение в грунте
действующих и заброшенных коммуникаций и протечек из них;

10) выявление пустот в
грунте, в том числе под асфальтовым, бетонным и другими видами покрытий,
обнаружение заброшенных колодцев, подземных ходов и т.п.;

11) определение наличия
карста и степени закарстованности участка;

12) обнаружение погребенных
фундаментов;

13) оценка коррозионной
активности грунтов;

14) оценка потенциально
опасных в биологическом и экологическом отношении зон и локальных участков.

К числу геофизических
методов, которые могут применяться при инженерно-геологических изысканиях,
относятся:

1) инженерная сейсморазведка;

2) инженерная электроразведка
в различных вариантах и модификациях (вертикальное электрическое зондирование
на переменном токе, метод становления поля и т.д.);

3) радиолокационный метод («Радар»);

4) радиоизотопные методы
измерения плотности и влажности;

5) радиометрический метод
измерения природной радиоактивности;

6) наземная высокочастотная
дипольная электроразведка;

7) радиоволновой метод
межскважинного просвечивания;

8) сейсмоакустический метод
оценки сплошности и толщины фундаментных конструкций (свай, плит, полов, стен в
грунте и т.д.);

9) электродинамическое
зондирование;

10) скважинная
резистивиметрия;

11) электромагнитный метод
поиска и прослеживания кабелей и подземных коммуникаций;

12) вертикальное сейсмическое
профилирование (ВСП);

13) межскважинное
прозвучивание;

14) акустический эмиссионный
метод (в пешеходном варианте);

15) эманационная и другие
виды газовых съемок;

16) метод измерения вариаций
электромагнитного поля (в пешеходном варианте);

17) гравиметрический метод.

Методы и средства
геофизических работ в строительстве

№№ пп

Геофизический метод

Определяемый параметр

Вид работ

Нормативный документ

1

2

3

4

5

1

Инженерная сейсморазведка (МПВ)

Уточнение геологического строения,
определение уровня подземных вод, оценка физико-механических свойств грунтов,
определение наличия карста в степени закарстованности

Геофизические исследования для нового
строительства и реконструкции

СНиП 11-02

СП 11-105 (ч. I)

2

Вертикальное электрическое зондирование
(ВЭЗ)

Уточнение геологического строения,
определение уровня подземных вод (в отсутствие электрических помех),
определение наличия карста и степени закарстованности

То же

То же

3.

Радиолокационное зондирование (РЛЗ)

Оценка геологического строения (для
глинистых грунтов — до 8 — 10 м, для песчаных грунтов и известняков — до 25 —
30 м), выявление подземных полостей зон разуплотнения, определение уровня
подземных вод, оценка глубины заложения фундаментов (при отсутствии
металлических конструкций и армированных плит и т.д.), определение
расположения инженерных коммуникаций и утечек воды из них

Геофизические исследования при
реконструкции, подземном строительстве (детализация), мониторинг состояния
массива грунтов

Рекомендации по применению
георадиолокационных исследований в комплексе геотехнических работ. НИИОСП,
М., 2000 г.

4

Метод высокочастотной дипольной
электроразведки

Уточнение геологического строения, в том
числе при наличии полов и железобетонных плит, оценка вида грунтов до глубины
15 — 20 м, в том числе слабых и заторфованных, оценка неоднородности грунтов,
плотности сложения с выявлением пустот и зон разуплотнения

Геофизические исследования для нового
строительства и реконструкции, мониторинг состояния массива грунтов

Рекомендации по применению метода дипольной
высокочастотной электроразведки в геотехнических
исследованиях, НИИОСП, М., 2001 г.

5

Дипольное индукционное профилирование (ДИП),
дипольное электромагнитное профилирование (ДЭМП)

Определение положения геологических границ,
уровня подземных вод по величине кажущегося сопротивления, оценка наличия
карста и степени закарстованности в известняках, суффозионных процессов в песчаных
грунтах

Геофизические исследования для нового
строительства и реконструкции, рекогносцировочное обследование территории

СНиП 11-02

СП 11-105 (ч. I)

6

Электродинамическое зондирование с дневной
поверхности и из шурфов (ЭДЗ)

Приближенная оценка прочностных и
деформативных характеристик грунтов (плотности сложения, модуля деформации,
сцепления, угла внутреннего трения) по величине условного динамического
сопротивления, приближенная оценка литологического состава по данным токового
каротажа

Обследование грунтов оснований при
реконструкции

ГОСТ
19912 Руководство по электроконтактному динамическому зондированию. М,
1983 г.

7

Радиоизотопный метод измерения плотности и
влажности грунтов (в поверхностном и глубинном вариантах)

Плотность и влажность грунтов

Геофизические исследования при
реконструкции, определение наличия пустот и разуплотнения грунтов под полами,
мониторинг изменений физических свойств грунтов при измерениях в скважинах
(обсадных трубах)

ГОСТ
23061

8

Скважинные геофизические методы

Определение положения геологических границ с
целью интерпретации наземных геофизических исследований

Геофизические исследования для нового
строительства и реконструкции

СНиП 11-02

СП 11-105 (ч. I)

9

Методы межскважинного прозвучивания и
просвечивания (МП)

Определение зон развития слабых грунтов, карста,
нарушений сплошности массива и т.д.

То же

То же

10

Гравиметрический метод

Определение наличия карста и степени
закарстованности в известняках

То же

То же

Рассмотрено и одобрено

Протоколом Управлением ресурсов

подземных вод, геоэкологии и мониторинга

геологической среды Министерства

природных ресурсов

Российской Федерации

от 12 апреля 2002 г. N 5

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ

И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ РАЗВЕДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Введение

Настоящие Рекомендации являются продолжением опубликованных ранее работ ВИМСа. Они предназначены для:

— организаций, проводящих геолого-разведочные, проектировочные, эксплуатационные и реабилитационные работы по освоению рудных месторождений, составлению ТЭО разведочных и эксплуатационных кондиций, отчетов по подсчету запасов, осуществляющих объектный мониторинг на действующих и завершенных рудных объектах,

— органов Управления, осуществляющих экспертизу разведочных и эксплуатационных кондиций, материалов подсчета запасов месторождений, а также выдачу лицензий на пользование недрами,

— органов Государственной экологической экспертизы, Государственного контроля в области природопользования и охраны окружающей среды, администрации районов, на территории которых предполагается и осуществляется освоение рудного месторождения.

Программа представленной работы была предложена Заказчиком — Управлением ресурсов подземных вод, геоэкологии и мониторинга геологической среды МПР РФ.

В отличие от существующих Рекомендаций и Руководств («Методическое руководство по изучению инженерно-геологических условий рудных месторождений при их разведке», 2001; «Экологическая оценка рудных месторождений», 2002; «Гидрогеологические исследования на стадии детальной разведки рудных месторождений») Заказчик поставил перед авторским коллективом следующую цель:

— отразить в Рекомендациях учет воздействий и прогноз последствий не только природных, но и техногенных факторов,

— объединить в рамках одного тома рекомендации по изучению и прогнозу инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических последствий освоения рудных месторождений,

— учесть при составлении Рекомендаций нормативные документы МПР последних лет.

При составлении настоящей работы учтены следующие нормативно-методические документы: «Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» МПР РФ, ГКЗ, 1998; «Рекомендации по содержанию, оформлению и порядку представления на Государственную экспертизу материалов подсчета запасов металлических и неметаллических полезных ископаемых МПР РФ, ГКЗ, 1998; «Положение о порядке проведения геолого-разведочных работ по этапам и стадиям на твердые полезные ископаемые» МПР РФ, ВИЭМС, 1999.

Предлагаемые Рекомендации состоят из трех разделов, в которых рассмотрен учет техногенных воздействий при прогнозной оценке трех основных факторов освоения рудного месторождения:

— инженерно-геологического,

— гидрогеологического обеспечения горных работ,

— геоэкологического.

Данная работа была рассмотрена и одобрена Заказчиком и рекомендована после редакции к изданию в качестве официального документа МПР (Протокол N 5 от 12 апреля 2002 г.).

Отдельные части работы написаны следующими авторами:

Кузькиным В.И. — Введение, раздел I;

Самсоновым Б.Г. — раздел II, раздел III, гл. 3, 4, 5, 6, 7;

Россманом Г.И. — Введение, гл. 1, 2;

Петровой Н.В. — гл. 2.

I. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Одна из важнейших задач оценки инженерно-геологических условий при разведке рудных месторождений — прогнозирование возможности, времени и места возникновения инженерно-геологических процессов и явлений, влияющих на работу добывающих предприятий и оказывающих воздействие как на окружающую среду, так и на геоэкологические условия горно-добывающего района в целом. Объектами прогнозов при этом служат разнообразные процессы и явления, в том числе техногенные, возникающие как на стадии разведки, так и в ходе эксплуатации рудных месторождений.

В этих условиях необходимо не только изучение особенностей формирования инженерно-геологических условий на рудных месторождениях горно-складчатых областей, но и оценка их изменений при техногенном воздействии. При этом необходимо рассматривать техногенное влияние на природные факторы, определяющие формирование инженерно-геологических условий рудных месторождений (структурно-тектонические условия, зоны и поверхности ослабления, физико-механические свойства, напряженно-деформированное состояние, обводненность). Требуется также оценка самих техногенных процессов, например, техногенного выветривания. Поскольку в земной коре под влиянием деятельности человека происходят изменения, сопоставимые с природными геологическими процессами и явлениями, часто необратимые и требующие огромных затрат для восстановления природного равновесия, техногенным процессам следует уделять повышенное внимание.

Одна из важнейших сторон техногенного воздействия на окружающую среду — извлечение из недр земли полезных ископаемых открытыми и подземными горными выработками. При этом происходит изменение гидродинамических, гидрохимических, термодинамических условий, состояния массива горных пород, структуры газовых полей и др. Эти изменения приводят к возникновению и развитию инженерно-геологических процессов и явлений, снижающих устойчивость подземных и открытых горных выработок. К ним, в частности, относится техногенное выветривание.

В настоящее время на абсолютном большинстве сульфидных месторождений, приуроченных к горно-складчатым областям, при техногенном воздействии (проходка горных выработок, водопонижающие мероприятия) на природные воды и породы в районе отработки рудных тел увеличивается аэрированность горных массивов. Это происходит за счет искусственного доступа кислорода и изменения температурно-влажностного режима, что приводит к интенсификации процессов окисления.

Совокупное действие природных и техногенных факторов на рудных месторождениях вызывает изменение состава и кислотности подземных вод, увеличивая их агрессивность не только к горным породам и рудам (изменяя их физико-механические свойства и снижая их устойчивость), но и к горно-техническому оборудованию. Все эти процессы осложняют условия эксплуатации горных предприятий и оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду горно-добывающего района.

Абсолютное большинство исследований по проблеме техногенного воздействия на эксплуатируемых рудных месторождениях посвящено изучению жидкой фазы. Отмеченная диспропорция создала необходимость более детального изучения твердой фазы — пород и руд.

Как отмечалось ранее, наиболее распространенным техногенным процессом на эксплуатируемых рудных месторождениях является техногенное выветривание, специально исследовавшееся авторами в массиве и лабораторных условиях с целью предупреждения отрицательных последствий его влияния на условия эксплуатации месторождений и воздействия на окружающую среду.

Для решения проблемы техногенного воздействия на породы, руды и подземные воды необходимо решение следующих задач:

— изучение условий и причин возникновения и развития техногенных процессов,

— изучение механизма, физической природы и закономерностей развития техногенных процессов,

— разработка принципов прогнозирования интенсивности техногенных процессов,

— определение мероприятий по предупреждению, ослаблению и ликвидации техногенных воздействий.

Эти задачи наиболее полно исследованы авторами применительно к процессу техногенного выветривания, методические основы изучения которого и представлены в данном разделе работы.

Анализ исследований, в том числе других авторов [9], позволил заключить, что техногенное выветривание — процесс, обусловленный нарушением природных условий, изменением температуры и влажности воздуха, взаимодействием растворов с твердыми минеральными веществами, основными агентами которого являются вода, кислород, углекислый газ, микроорганизмы [5].

Достоверный прогноз процесса техногенного выветривания не может быть осуществлен без режимных наблюдений за твердой и жидкой фазами, без изучения устойчивости массива пород и руд на месторождении и без количественной оценки техногенных и природных факторов, полученной с помощью вещественного лабораторного моделирования.

В связи с этим изучение и прогноз процесса техногенного воздействия на сульфидных месторождениях можно разделить на два этапа: а) изучение процесса непосредственно в массиве пород и руд, б) лабораторное изучение процесса.

С этой целью разработана методика вещественного лабораторного моделирования процесса техногенного выветривания скальных, полускальных пород и руд с детальным изучением твердой фазы.

Разработанная методика лабораторного вещественного моделирования процесса техногенного выветривания на рудных месторождениях, основанная на детальном анализе условий его возникновения и развития, позволяет обосновать критерии геологического подобия и условия соответствия при моделировании указанного процесса.

Вариации режима взаимодействия пород разных генетических типов с растворами разного состава, их кислотности и сравнительный анализ физико-механических свойств пород до и после взаимодействия позволили расшифровать особенности механизма процесса техногенного выветривания.

Повышение достоверности получения результатов свойств пород в процессе техногенного выветривания обеспечивалось использованием комплекса современных методов (геомеханических, геофизических, растровой электронной микроскропии, рентгенографии, специальных петрографических), позволивших оценить изменения минерального состава, структуры и трещиноватости (природной и техногенной) пород.

Ступенчатая предварительная нагрузка образцов пород дала возможность создавать искусственную трещиноватость различной интенсивности. Эта методическая особенность подготовки образцов позволила моделировать техногенную зональность, возникающую вокруг горных выработок после их проходки. Использование режима взаимодействия растворов с породой непосредственно под нагрузкой и без нее сделало возможным моделирование величины перераспределенного напряженно-деформированного состояния пород в техногенных зонах: разгрузки и опорного давления [20].

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ ПРИРОДНОЙ И ТЕХНОГЕННОЙ

ТРЕЩИНОВАТОСТИ ПОРОД И РУД

Влияние разрывной тектоники на формирование техногенных зон

Наиболее актуальны на сегодняшний день проблемы формирования техногенных зон и полей напряжений на рудных (особенно сульфидных) месторождениях горно-складчатых областей. Поскольку они характеризуются интенсивным и неравномерным проявлением дизъюнктивной тектоники, процесс техногенного выветривания на них широко распространен и требует детального изучения, оценки и прогноза.

Характер изменения поля напряжений вокруг выработок зависит от совокупного воздействия связанных между собой факторов, [20], подразделяют на четыре группы:

— пространственно-геометрические параметры подземных горных выработок (сечение, ширина, длина, форма, близость соседних выработок),

— деформационные показатели пород, окружающих выработку,

— характеристики начального поля напряжений, т.е. до проходки выработок,

— воздействие воды, кислорода воздуха, температуры на породы и руды вокруг выработок в процессе их проходки и эксплуатации.

Акустические шахтные исследования, проведенные в различных горно-складчатых регионах, показали, что основным фактором неоднородности массива служит разрывная тектоника различного порядка. При этом установлено, что мощность техногенных зон существенно увеличивается вблизи тектонических нарушений, причем последние характеризуются зонами дробления с различной степенью измельчения пород, которая в свою очередь зависит от напряженно-деформированного состояния и генетического типа пород на конкретных участках горно-складчатой структуры.

Результаты проведенных шахтных акустических исследований в подземных горных выработках месторождений, например, Зыряновского горно-добывающего района, показали (рис. 1, 2), что минимальная мощность (m = 10 — 15 см) техногенной зоны пониженных напряжений (зоны разгрузки) на контуре горной выработки наблюдается в прочных массивных микрокварцитах при скорости продольных волн 4,8 — 5,1 км/с. Малая мощность данной зоны и высокие значения скорости продольных волн в этих породах определяются массивной сливной структурой и повышенным содержанием кварца. Сравнительно близкие значения мощности характеризуемой техногенной зоны наблюдаются у порфиритов (m = 20 — 25 см), тогда как скорость продольной волны у этих пород в массиве значительно меньше и составляет 3,2 — 3,3 км/с, что обусловлено повышенной эндогенной и искусственной трещиноватостью, возникшей в результате буровзрывных работ. Близкие значения мощности данной техногенной зоны в габбро-порфиритах (m = 25 — 30 см) при и кремнистых алевролитах (m = 25 — 30 см) при обусловливаются наличием аналогичной техногенной трещиноватости этих пород, возникшей после проходки выработки.

Распределение упругих волн в массиве

Прозвучивание по скважинам 1 и 3, профилирование

по скв. N 3

Распределение упругих волн в массиве

Прозвучивание по скважинам 2 и 3, профилирование

по скв. N 2

Распределение упругих волн в массиве

Прозвучивание по скважинам 1 и 2, профилирование

по скв. N 1

Рис. 1. Выделение техногенных зон по результатам

акустических исследований

Рис. 2. Изменение прочности на разрыв во времени

трещиноватых порфиритов и песчаников с предварительным

нагружением в динамическом режиме (искусственные растворы)

Пониженные значения скорости продольных волн в кремнистых алевролитах обусловлены их структурно-текстурными особенностями, т.е. наличием природных поверхностей ослабления — сланцеватостью, слоистостью, полосчатостью. Увеличению мощности техногенной зоны разгрузки в этих породах (до 70 — 80 см, способствует тектоническое нарушение на контуре горной выработки, зоны дробления которого выполнены кремнистыми алевролитами (рис. 3).

Рис. 3. Схема формирования техногенных зон вокруг подземных

горных выработок с учетом тектонических нарушений

В пределах участков, сложенных рудами, мощность зоны пониженных напряжений практически не меняется и составляет 30 — 40 см, что определено генезисом самих руд. Но скорость продольной волны при этом изменяется от 2,3 — 2,7 км/с до 4,2 — 4,3 км/с, что обусловлено технологическим типом руд, их структурно-текстурными особенностями и составом. В массивных рудах, где часто наблюдаются пустоты выщелачивания, размером иногда до нескольких сантиметров, скорость минимальная, а в плотных прожилковых и вкрапленных рудах — максимальная.

Как показывает анализ представленных материалов, мощность техногенной зоны пониженных напряжений (зоны разгрузки), формирующейся на контуре горной выработки, зависит прежде всего от наличия неоднородностей в массиве. Они представлены в первую очередь тектоническими нарушениями с различной степенью дробления пород, эндогенной и техногенной трещиноватостью, обусловленной буровзрывными работами и в меньшей степени — структурно-текстурными особенностями пород и руд.

Мощность зоны повышенных напряжений (опорного давления) вокруг подземных горных выработок, как показывают полученные данные, колеблется в широких пределах — от 40 — 60 см до 160 — 180 см, что связано с индивидуальными характеристиками каждой зоны.

Скорость продольных волн в массиве по этой зоне максимальна для всех характеризуемых типов пород и руд на исследованных месторождениях Зыряновского рудного узла (Рудный Алтай) [10].

Акустические исследования проводились и на участках проявления процесса техногенного выветривания, где дополнительная неоднородность массива возникает как результат активного взаимодействия агрессивных растворов с породой и рудами.

Особенности оценки техногенной трещиноватости в пределах

техногенных зон, ее влияние на интенсивность

техногенных процессов

Наибольшая активность процесса техногенного воздействия в пределах зоны опорного давления наблюдается на участках повышенной природной и техногенной трещиноватости пород и руд, особенно в пределах тектонических нарушений — непосредственно в пределах зон тектонического дробления и в зонах повышенной природной трещиноватости и рассланцевания, прилегающих к ним. К этим же участкам приурочены зоны повышенной разноориентированной техногенной трещиноватости. Искусственно повышенные напряжения в зоне опорного давления способствуют увеличению упругих контактов в породах и смыканию открытых трещин природного и техногенного генезиса, что и обусловливает высокие скорости продольных волн. Необходимо отметить, что различная ориентировка трещин (это наиболее характерно для техногенных трещин) относительно нагрузки, наоборот, способствует их раскрытию.

Так, например, скорость продольных волн в массивных микрокварцитах, порфирах, прожилковых рудах максимальна — 6,5 — 8,7 км/с, так же как и мощность самой зоны — 150 — 180 см, а в алевролитах и массивных рудах с максимальным количеством техногенных и природных трещин скорость волн заметно снижается — 3,5 — 5,5 км/с, а мощность зоны составляет 100 — 120 см.

В процессе шахтных исследований на различных участках пород и руд установлено, что в пределах зоны повышенных напряжений акустический сигнал наименее искажен. Это положение определяет повышенный интерес к зоне опорного давления с точки зрения исследования состояния массива.

Трещины чисто техногенного характера, т.е. возникшие в результате буровзрывных работ как в зоне пониженной, так и повышенной трещиноватости выявить крайне затруднительно. Это связано с тем, что они развиваются по потенциально ослабленным поверхностям различного генезиса (тектоническим, литогенетическим и др.).

В зоне развития процесса техногенного выветривания возникает достаточно большое количество искусственных трещин. Их генезис связан с процессом выщелачивания природного заполнителя (если он есть). Вектор напряжений, направленный близко к перпендикулярному простиранию трещин, способствует их раскрытию, а процесс техногенного выщелачивания — еще большему раскрытию. Это положение подтверждается исследованиями трещин до и после взаимодействия с рудничными растворами, которые проводились с помощью радиоэлектронного микроскопа (РЭМ) по специально разработанной методике, которая позволяет количественно оценить изменение трещинной и поровой пустотности твердой фазы и, следовательно, механизм и физическую природу изменения физико-механических свойств пород в процессе их взаимодействия с растворами [2].

Основным источником информации на стадии разведки является керн скважин. Из-за высокой анизотропии пород рудных месторождений как по состоянию, так и по свойствам одни и те же техногенные процессы будут оказывать на них существенно различное воздействие. При количественном прогнозе изменения (во времени и пространстве) инженерно-геологических условий влияние техногенных факторов на показатели, определяющие эти условия, существенно повышаются.

Определение мощности зоны техногенного влияния в керне (зона разгрузки керна) необходимо проводить при насыщении образцов керна, так как именно мощностью этой зоны в образце керна будет определяться активность процесса проникновения и взаимодействия активных растворов с породой.

Особенности количественной оценки трещиноватости пород и руд

при вещественном лабораторном моделировании

техногенного процесса

Вокруг подземных горных выработок, как указывалось ранее, в результате их проходки буровзрывным способом образуются техногенные зоны (зона разгрузки и зона опорного давления), характеризующиеся повышенной трещиноватостью.

С целью создания искусственных трещин в образцах пород при лабораторном моделировании процесса техногенного выветривания необходимо проводить их предварительное нагружение. Оно должно производиться в два этапа, моделирующих интенсивность искусственной трещиноватости в двух техногенных зонах — разгрузки (повышенной трещиноватости) и опорного давления (пониженной трещиноватости).

В проведенных исследованиях до взаимодействия с раствором образцы подвергались на первом этапе нагружению в 25% от разрушающего, на втором — 50%. Для наиболее прочных разновидностей пород величина предварительного нагружения доводилась до 60% с целью превышения предела упругости этих пород. По результатам сравнительных акустических исследований и данным РЭМ трещинная пустотность увеличилась на первом этапе на 15 — 20% (зона опорного давления), на втором — на 30 — 40% (зона разгрузки).

Сравнительная оценка акустических показателей в массиве и показателей, получаемых в образцах пород под нагрузкой, отбираемых по подземным скважинам в тех же интервалах, что и в массиве, позволяет более достоверно оценить трещинную пустотность образцов.

Проведенные исследования показывают, что при предварительном нагружении образцов пород (трещиноватых порфиритов и песчаников Рудного Алтая) на величину 25 и 50% происходит резкое снижение их прочностных свойств (на 70 — 75%) в первые 5 — 10 суток взаимодействия с растворами.

Анализ результатов, где представлено изменение прочности на сжатие предварительно нагруженных (25 и 50%) образцов пород показывает, что как на первом, так и на втором этапах нагружения более интенсивное снижение прочности происходит у трещиноватых порфиритов, т.е. пород, имеющих прочность при сжатии в воздушно-сухом состоянии на 25 — 30% выше, чем у песчаников. Этот факт объясняется высокой хрупкостью порфиритов, основную часть петрографического состава которых составляют твердые породообразующие кварц-полевошпатовые минералы с полнокристаллическими микроструктурами (типа гиподиаморфно-зернистых). С повышением величины предварительного нагружения (до 50%) это свойство порфиритов проявляется в еще большей степени, что выражается в более интенсивном снижении прочности на первых этапах взаимодействия с агрессивными растворами (pH = 2,7 — 3,4).

Песчаники, имеющие в своем составе менее твердые породообразующие минералы, оказываются не столь прочными при испытании в воздушно-сухом состоянии. Вязкость песчаников определяется не только петрографическим составом, но и их структурно-текстурными особенностями.

Таким образом, повышенная хрупкость порфиритов обусловливает более активное возникновение искусственных трещин и микротрещин в образце породы, что повышает трещинную пустотность породы и способствует снижению угла внутреннего трения и величины сцепления по указанным поверхностям ослабления различного порядка. На первых этапах взаимодействия с кислыми или нейтральными растворами щелочных металлов (Cs, K, Na, Li, катионы которых по величине существенно отличаются друг от друга), возникает «расклинивающий эффект» различной интенсивности, что и определяет степень снижения прочности данного типа пород [7].

Методы оценки трещиноватости пород в массиве и образце

при техногенном воздействии

Структура большинства рудных месторождений характеризуется наклонным залеганием рудных тел. Таким образом, скважины, пробуренные для уточнения контуров рудных тел и структуры месторождения, будут искривлены в плане и разрезе. Следовательно, достоверно оценить ориентировку зон повышенной трещиноватости и тектонических нарушений крайне затруднительно.

В связи с этим на ряде рудных месторождений различных горно-складчатых регионов были проведены работы по изучению зон повышенной трещиноватости и тектонических нарушений с использованием комплекса методов: телефотокаротажа, акустического каротажа, кавернометрии, фотодокументации. Работы проводились по поверхностным и подземным скважинам, подземным и открытым горным выработкам.

Примененный комплексный подход с использованием нескольких методов оценки трещиноватости пород позволил более обоснованно выделить сложные в инженерно-геологическом аспекте участки зон разломов и повышенной трещиноватости.

При анализе вида кривой каротажа установлено, что величина амплитуды волн непосредственно в зоне дробления тектонического нарушения изменяется не столь значительно, как в зонах повышенной трещиноватости. Это связано с технологией проведения работ по акустическому каротажу.

При каротаже зон повышенной трещиноватости акустический контакт в точке снятия замера будет более плотный, нежели в зоне дробления. При замере скорости волны в слабонарушенной породе в зоне повышенной трещиноватости деформации стенок скважины непосредственно под ультразвуковым датчиком практически не наблюдается, так как степень его прижатия меньше величины сцепления по трещинам и, следовательно, датчик не углубляется в стенку скважины.

Анализ образования техногенных зон при проходке подземных горных выработок, карьера или бурении скважин, проведенный авторами, показал, что определяемый в различных условиях акустический показатель, даже с учетом масштабного фактора, включающего природную неоднородность и трещиноватость пород, имеет определенную ошибку, и его сравнение для различных геолого-структурных условий носит относительный характер, так как мощность и интенсивность искусственной трещиноватости в техногенных зонах выработок, карьеров и скважин существенно различаются.

Совместный анализ результатов телефотокаротажа (ТФК), акустического каротажа (АК) и кавернометрии позволяет не только достаточно достоверно идентифицировать зоны дробления и повышенной трещиноватости с оценкой ориентировки систем трещин, но и классифицировать их по значениям скоростей распространения продольных волн [13].

Таким образом, комплексное использование ТФК, АК и кавернометрии гарантирует достаточно достоверное инженерно-геологическое изучение трещиноватости массива пород, что обеспечивает качество прогнозной инженерно-геологической оценки условий эксплуатации рудных месторождений.

Использование геофизических методов при оценке природной и техногенной трещиноватости позволило авторам установить следующее:

— использование ТФК особенно эффективно при выделении природных и техногенных зон дробления; достоверность выделения этих зон подтверждается результатами документации подземных и открытых горных выработок,

— с увеличением сложности инженерно-геологических условий участка или месторождения в целом снижается сходимость результатов оценки трещиноватости, полученных с помощью геофизических методов, а также документации керна, подземных и открытых горных выработок, что определяется геолого-структурными особенностями массива пород и руд месторождения,

— совместный анализ результатов распространения продольных волн, полученных с помощью акустических методов, метода телефотокаротажа и кавернометрии на рудных месторождениях, не затронутых эксплуатацией, позволяет проводить детальное расчленение толщи пород по составу и степени трещиноватости, выявлять зоны тектонических нарушений, что в конечном итоге способствует повышению достоверности инженерно-геологических прогнозов условий эксплуатации разведуемого месторождения,

— в подземных выработках близкого сечения мощность техногенных зон пониженных и повышенных, а также «естественных» напряжений (в зонах, не затронутых технологией проходки) зависит от неоднородности массива, состава и структурно-текстурных особенностей пород и руд, степени их трещиноватости, мощности тектонических нарушений, величины пустот выщелачивания и характера литологических контактов.

ГЛАВА 3. ПЛИКАТИВНАЯ ТЕКТОНИКА, ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ИНТЕНСИВНОСТЬ

ТЕХНОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Влияние интенсивности проявления пликативной тектоники

на формирование напряженно-деформированного состояния,

дробление пород в пределах зон тектонических

нарушений и их водопроводимость

В настоящее время накоплен значительный экспериментальный материал, свидетельствующий о сложном характере распределения напряжений в массиве пород. Вместе с тем закономерности изменчивости поля напряжений изучены недостаточно, что сказывается на достоверности инженерно-геологических прогнозов, особенно на рудных месторождениях, приуроченных к самым разнообразным по возрасту горно-складчатым регионам.

При оценке напряженного состояния массивов горных пород на рудных месторождениях важны не только региональные значения напряжений (для различных горно-складчатых регионов), но и поля напряжений, связанные с локальными тектоническими структурами (складками, разломами и др.), влияние которых на величину и характер распределения естественных напряжений на отдельных участках массива пород может оказаться определяющим.

Так, например, для древней антиклинальной структуры Урала, состоящей в основном из изверженных пород, характерна величина напряжений, недостаточная для образования глинистой составляющей («глинки трения») заполнителя тектонических нарушений. Поэтому разломы Урала, имеющие в основном щебенчатый заполнитель, водопроницаемы.

В то же время, на месторождениях Заилийского Ала-Тоо, приуроченных к наиболее молодой из существующих — Альпийской зоне складчатости, разломы закальматированы «глинкой трения» различной мощности и водонепроницаемы.

Напряженное состояние массива горных пород обусловлено не только гравитационными, но и в значительно большей степени тектоническими силами, действовавшими на массив на разных этапах рудных месторождений, абсолютное большинство которых приурочено к горно-складчатым регионам различного геологического возраста.

При этом тектоническое силовое поле отличается от гравитационного значительно большей сложностью в связи с крайней изменчивостью проявления складчатых процессов различного порядка как в пространстве, так и во времени.

Основная задача оценки напряженного состояния массива пород на рудном месторождении состоит в том, чтобы установить общие закономерности его изменения, оценить вариации изменения компонентов поля напряжений и установить их причины, дать прогноз изменения параметров поля напряжений с глубиной и по простиранию при проходке горных выработок.

Так, например, оценка компонентов поля напряжений в отдельных элементах пликативной тектоники большинства рудных месторождений горно-складчатых регионов показывает, что горизонтальные составляющие сжимающих напряжений существенно превышают вертикальные. Такой вывод наиболее актуален для рудных месторождений с крутопадающей разрывной тектоникой, так как он позволяет оценить состояние заполнителя разломов и устойчивость последних в горных выработках.

Особенности формирования напряженно-деформированного

состояния в пределах техногенных зон, его оценка в процессе

лабораторного моделирования техногенного выветривания

Рудные месторождения горно-складчатых областей характеризуются высокой изменчивостью состояния и свойств самих массивов пород или их отдельных участков. Такая изменчивость обусловливается интенсивным проявлением складчатой и разрывной тектоники различного порядка.

В связи с этим существенно возрастает значимость получения наиболее достоверных результатов оценки напряженного состояния массива пород экспериментальными методами. При этом необходимо учитывать, что достоверность определения напряженного состояния пород массива акустическим методом — наиболее мобильным и высокопроизводительным, связана с оценкой степени влияния трещиноватости пород на скорость упругих волн.

Решение этой задачи применительно к оценке напряженного состояния массива пород в техногенных зонах, прилегающих к горным выработкам, вдвойне актуально. Одна из важных задач инженерно-геологических исследований — оценка техногенных процессов, возникающих и активно развивающихся вокруг выработок в районах, осложненных проявлением искусственной трещиноватости различной интенсивности, с наличием техногенной зоны опорного давления, где показатели напряженного состояния часто выше показателей массива, не затронутого влиянием проходки самой выработки.

Использование методики И.А. Турчанинова позволяет определить вертикальные и горизонтальные составляющие напряженно-деформированного состояния как в «естественном» массиве, так и в зонах влияния проходки выработки.

Так, например, для руд различного состава (халькопирит-сфалеритового, сфалерит-галенитового, халькопирит-пиритового), а также различного технологического типа (полосчатые, массивные, вкрапленные) Малеевского месторождения Рудного Алтая вертикальная составляющая напряженного состояния вне зоны влияния выработок оказалась равна , для порфиритов — , для кремнистых алевролитов — . В среднем вертикальная составляющая для всех типов пород и руд на исследованном участке месторождения равняется .

Горизонтальная составляющая напряженного состояния для руд вне зоны влияния выработок равняется , для порфиритов — , для кремнистых алевролитов — . В среднем горизонтальная составляющая всех типов пород и руд на исследованном участке месторождения равна .

Наименьшие значения величин горизонтальных и вертикальных составляющих напряженного состояния приурочены к техногенным зонам повышенной трещиноватости (зонам разгрузки), а в техногенных зонах пониженной трещиноватости (зонах опорного давления) величины этих составляющих практически равны величинам зон «естественного» массива или могут быть незначительно ниже или выше тех.

Таким образом, анализ приведенных выше результатов дает возможность заключить, что на исследуемых глубинах Малеевского месторождения, участки которого приурочены к моноклинально падающему крылу синклинальной складки и контакту с сульфидными телами, горизонтальные составляющие напряженного состояния выше вертикальных.

Изучение состояния и акустических свойств керна вместе с анализом кривых каротажа и прозвучивания подземных скважин показало, что с определенной долей достоверности можно не только выделить техногенные зоны вокруг выработок, но и оценить поле напряжений.

Поскольку один из параметров (длина) одиночных выработок, где проводились акустические исследования, во много раз превышает два других, объемная задача по вычислению компонента поля напряжений может быть сведена к плоской, т.е. к рассмотрению составляющих напряжений вокруг поперечного сечения выработки.

Полученные результаты показывают, что степень равномерности начального поля напряжений определяет размеры зоны влияния выработок, в данном случае — выработок сводчатого сечения.

Так, например, вертикальная составляющая поля руд, порфиритов и кремнистых алевролитов в зоне пониженных напряжений в 1,5 — 1,6 раза ниже, чем вне зоны влияния выработок, а горизонтальная составляющая — в 1,7 — 1,9 раз, исключая участки, примыкающие к тектоническим нарушениям. В зоне повышенных напряжений величины горизонтальных и вертикальных составляющих близки к компонентам напряжений вне зоны влияния выработок. Для участков изверженных пород (порфиритов) они в 0,1 — 0,2 раза выше, а для осадочных (алевролитов) и руд — в 0,1 — 0,2 раза ниже, чем в «естественном» массиве.

Определение деформационных показателей по образцам, отобранным в подземных скважинах в тех же интервалах, в которых была определена скорость продольных и поперечных волн в массиве, позволило сравнить динамический модуль упругости и коэффициент Пуассона, полученные при ультразвуковых измерениях в массиве, в том числе и в зонах техногенного влияния выработки, со статическими показателями, определенными при лабораторных испытаниях. Сравнительные данные подтверждают выводы, полученные рядом исследователей [1], согласно которым динамический модуль упругости в массиве всегда больше статического. При этом максимальный разброс значений наблюдается в зоне разгрузки над выработкой, минимальный — в зоне повышенных напряжений.

При пересечении выработкой тектонического нарушения общая мощность техногенных зон достигала 8 — 10 м в зависимости от мощности зон дробления последнего.

Результаты определения величин продольных волн в образце и массиве показали высокую сходимость благодаря тому, что они устанавливаются по первому вступлению, которое, как правило, четко фиксируется на экране прибора УК-10П, используемого при определении данного показателя как в массиве, так и в образце.

Методы оценки напряженно-деформированного состояния

в пределах техногенных зон в массиве с характеристикой его

при моделировании процесса техногенного выветривания

Способы определения естественных напряжений в массиве горных пород, в окрестностях выработок и в целиках по физическим принципам, на которых они основаны, подразделяются на [20]:

— способы, в основе которых лежит оценка параметров различных технологических процессов горного производства, изменяющихся в зависимости от степени естественной напряженности массива,

— деформационные способы, в основе которых лежит измерение деформаций пород с последующим вычислением действующих напряжений,

— компенсационные способы определения действующих напряжений в массиве горных пород, заключающиеся в первоначальном снятии и последующем искусственном восстановлении напряжений на участке массива,

— геофизические способы измерения напряжений в массиве горных пород, которые основаны на взаимосвязи параметров различных искусственно наводимых физических полей с естественным напряженным состоянием.

Авторами использовались и рекомендуются геофизические способы, отличающиеся, как правило, высокой мобильностью и производительностью. Кроме того, параметры напряженного состояния, получаемые этими методами, обычно характеризуют существенно большие объемы массива по сравнению с методами других групп.

Среди геофизических способов, использованных авторами, наиболее полно разработан импульсный ультразвуковой метод измерения напряжений. Он основан на взаимосвязи сейсмических характеристик (скорости и затухания упругих волн, возбуждаемых в массиве) с напряженным состоянием горных пород. Для количественной оценки напряжений в породном массиве используют эффект скоростной анизотропии пород при их нагружении. Сущность этого эффекта состоит в том, что для большинства пород с возрастанием давления увеличивается скорость упругих продольных волн. При этом рост скорости происходит по тому же направлению, что и увеличение нагрузки, тогда как в других направлениях эти изменения весьма незначительны [13].

Для количественной интерпретации результатов измерений проводят лабораторные определения скоростной анизотропии на образцах пород, отобранных в точках измерения в массиве, и строят градуировочные графики (рис. 4). В натурных условиях в зависимости от неоднородности массива измерения ведут на частотах около 100 КГц по схеме прозвучивания в трех подземных скважинах. Для измерений в массиве и лабораторных условиях используют переносные ультразвуковые дефектоскопы с автономным питанием, где продольная волна фиксируется по первому вступлению, что обусловливает высокую сходимость результатов исследований.

H = 3,2 м

Рис. 4. График зависимости распространения скорости

продольной волны от напряжения

На каждом месторождении с отличными от других геолого-структурными характеристиками определение оптимальной базы прозвучивания массива пород между скважинами необходимо проводить отдельно. Для этого выбираются расходящиеся по глубине подземные скважины одного диаметра, расположенные в однородных породах. При этом базы предполагаемого прозвучивания должны изменяться от минимальной величины, например 0,2 м, до максимальной, например 4 м. Проверка однородности пород, прозвучиваемых в массиве, осуществляется установлением равенства скоростей продольных волн в образцах, отобранных в точках прозвучивания по глубине расходящихся скважин. Так, в результате аналогичных работ на полиметаллическом месторождении Малеевское (Рудный Алтай) было установлено, что оптимальная база прозвучивания между скважинами для массива пород данного месторождения составляет 45 см.

Расстояние между приемником и излучателем при профилировании горизонтальных скважин составляло 20 см, шаг инженерно-геологического опробования керна и шаг акустических замеров равнялись 80 см, что определялось детальностью исследований при решении поставленных задач по изучению процесса техногенного выветривания в техногенных зонах. Глубина подземных скважин при этом достигала 12 м, что было обусловлено мощностью техногенных зон в условиях пересечения тектонических нарушений различного порядка выработкой.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ПОРОД И РУД

НА ИХ СВОЙСТВА ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Влияние петрографических особенностей пород (состав,

структура, текстура, вторичные изменения,

микротрещиноватость) на их свойства

при техногенном воздействии

Физико-механические свойства пород зависят от их минерального состава, структуры, текстуры, вторичных изменений, трещиноватости [4]. Установление зависимости физико-механических свойств пород от перечисленных и других факторов способствует более достоверному прогнозу свойств пород и сокращению объемов инженерно-геологического опробования. Анализ этой зависимости осложняется неоднородностью пород, обусловленной их трещиноватостью, изменчивостью минерального состава и структурно-текстурных особенностей.

Выявление зависимости между физико-механическими свойствами и петрографическими особенностями обычно основано на анализе шлифов, отобранных в различных частях пробы. Такая оценка прочности пород по разведочному керну служит основой прогнозирования свойств пород на месторождениях. В пробе суммарная длина образцов керна, испытываемых на разрыв и сжатие классическими методами с учетом требований ГОСТа 21153.0-75 и 21153.7-75, в зависимости от диаметра керна колеблется в диапазоне 150 — 250 см. Количественная петрографическая характеристика в пределах таких проб существенно меняется, особенно для вмещающих пород рудных месторождений, где наблюдается крайне неравномерное проявление вторичных процессов. Коэффициент вариации при подсчете среднего значения показателя прочности непосредственно рудовмещающих пород достаточно часто превышает 30%. Поэтому распространение на всю пробу установленных лишь для ее определенных частей количественных взаимоотношений между компонентами петрографического состава, а также между петрографическими особенностями пород и их прочностными свойствами достаточно условно.

Чтобы выявить влияние петрографических особенностей и микротрещиноватости пород на их прочность при разрыве, авторами была использована специальная методика, позволяющая свести к минимуму влияние неоднородности и анизотропии породы в пробе (ГОСТ 21153.4-75).

Исследования предусматривали разрыв образца с двумя плоскопараллельными гранями высотой 20 мм методом раскалывания соосными клиньями по двум взаимно перпендикулярным направлениям, а для осадочных пород — параллельно и перпендикулярно слоистости (сланцеватости, отдельности), и получение по этим направлениям значений прочности при разрыве.

Помимо изучения влияния структурно-текстурных особенностей и микротрещиноватости на прочность пород при раскалывании исследовано качественное влияние этих факторов, которое характеризуется формой линии разрыва. При испытаниях было отмечено, что с увеличением осевой нагрузки на образец, как правило, возрастала извилистость линии разрыва, т.е. проявлялось интенсивное влияние петрографических особенностей (структуры, текстуры, минерального состава, вторичных изменений) и микротрещиноватости на прочность пород при разрыве. Таким образом, степень извилистости линий разрыва различных типов пород, «увязанная» со значениями прочности пород при раскалывании, показывает, насколько важно точно ориентировать образец, чтобы учесть анизотропию породы относительно прилагаемой осевой нагрузки. В противном случае разброс значений при определении прочности на разрыв резко возрастает, т.е. достоверность показателя, характеризующего прочность в заданном направлении, существенно снижается.

Исследования проводились на алевролитах, известняках, сланцах, туфолавах, песчаниках, магнетитовых и железистых кварцитах, кварцевых порфирах, порфиритах и гранитах. При этом по указанной специальной методике изготовлено и исследовано более 200 шлифов.

Особенности методики подготовки пород и руд с целью

определения свойств до и после техногенного воздействия

Результаты определения свойств пород в процессе моделирования техногенного выветривания показывают, что прочностные показатели снижаются крайне неравномерно. Наиболее активно прочность снижается в трещиноватых породах независимо от их генезиса. Несколько меньшее влияние на активность снижения прочности оказывает кислотность растворов, еще меньшее влияние — генезис пород.

При этом снижение прочности как на сжатие, так и на разрыв, установленное в процессе лабораторных исследований, происходит в несколько этапов (3 — 4) в зависимости от нарушенности пород, их состава, а также состава и pH растворов (рис. 5).

I этап — прочность пород, особенно в сильнокислых растворах, снижается до 50 — 60%, причем наиболее активно в трещиноватых и рассланцованных породах. Это связано с тем, что в данный период резко уменьшается величина сцепления по поверхностям ослабления различного генезиса, причем чем больше количество поверхностей ослабления различного генезиса в породе, тем значительнее величина снижения прочности на этом этапе.

Таким образом, снижение прочности пород на первом этапе определяется увеличением трещинной пустотности на 25 — 30%, т.е. ослаблением структурных связей по поверхностям ослабления, изменением характера этих связей. Величина снижения сцепления здесь определяется количеством трещин, их генезисом, составом и мощностью заполнителя.

II этап — прочность пород в сильнокислых растворах снижается на 5 — 10%, причем наиболее активно в породах с карбонатной составляющей. На этом этапе влияние степени трещиноватости на снижение свойств не так заметно, как на первом, что связано с тем, что на этом этапе происходит вынос вещества по трещинам и из кристаллической решетки минералов, т.е. увеличивается межагрегатная пористость на 5 — 7%. Именно этим объясняется снижение прочности на данном этапе.

III этап — прочность пород, даже в сильнокислых растворах, снижается всего на 3 — 5%, что значительно меньше, чем на первых двух этапах. Это связано с тем, что увеличение межагрегатной пористости и трещинной пустотности крайне незначительное — всего на 1 — 2%, а при отсутствии в породе трещин различного генезиса и легкорастворимых минералов увеличения межагрегатной пористости и трещинной пустотности практически не происходит. Это объясняется тем, что во вновь образованных пустотах в зависимости от состава пород и растворов образуются новые минеральные составляющие. Интенсивность процесса образования новых минеральных образований определяется степенью увеличения трещиноватости пород и межагрегатной пористости.

IV этап — прочность породы резко уменьшается, и происходит разрушение всех ее структурных связей (на 10 — 15%). При этом, если в трещинах или порах не произошло образование новых минералов, процесс разрушения происходит более активно.

Анализ результатов лабораторного моделирования техногенного выветривания, проведенного авторами, позволяет выделить следующие особенности изменения прочностных свойств пород:

— на снижение прочностных, упругих и водно-физических свойств пород максимально влияют кислые растворы (pH = 2,7 — 3,4) сульфатного состава; основную роль в этом случае играет интенсивность проявления природной и техногенной трещиноватости пород; при взаимодействии пород с указанными растворами увеличиваются трещинная пустотность и межагрегатная пористость в максимальной степени, что приводит к увеличению общего числа дефектов в кристаллической структуре и ослаблению структурных связей по поверхностям ослабления,

— характер взаимодействия образцов пород с раствором определяется первичным составом последнего,

— при воздействии кислых растворов на сульфидсодержащие породы, руды и бетон, используемый для крепления неустойчивых участков горных выработок, наблюдается вынос кальция, натрия и магния; в связи с этим участки месторождения, где отмечается выход кислых растворов, необходимо закреплять химически стойким бетоном и проводить гидроизоляционные работы.

По указанной ранее методике определения прочности на разрыв и сжатие на отдельных образцах, имеющих общую контактную поверхность, авторами было проведено определение показателя прочности на разрыв после взаимодействия с растворами различной кислотности (pH = 2,8 — 4,8). После определения прочности на разрыв части цилиндрического образца были склеены, а в местах склеивания были изготовлены прозрачные шлифы по тем же плоскостям, что до взаимодействия с раствором, с целью выявления изменений. Шлифы характеризовали минеральный состав породы после 30 — 35 суток взаимодействия с агрессивным раствором в статическом режиме (замедленной фильтрации) или 60 — 65 суток — в динамическом режиме.

Анализ полученных результатов позволил установить следующие закономерности изменения прочности пород на разрыв после взаимодействия с агрессивными растворами:

— максимальное снижение прочности на разрыв в зоне приложения нагрузки определяется наличием микротрещин различного генезиса и минералов, твердость которых резко отлична от твердости основной массы минералов,

— величина снижения прочности определяется размером, формой и возможным заполнителем микротрещин и пустот, их ориентировкой относительно приложения нагрузки,

— резкое изменение извилистости линий разрыва обусловлено весьма существенным снижением величины сцепления как по микротрещинам, так и по контактам между зернами породообразующих минералов,

— снижение прочности на разрыв также определяется количеством, характером и видом вторичных минералов, образовавшихся после взаимодействия с раствором в зоне испытаний,

— после взаимодействия с активными растворами в зоне приложения нагрузки возникают микротрещины, отсутствовавшие на этих участках породы до взаимодействия с раствором и определяющие величину снижения ее прочности.

Результаты изучения механизма изменения прочности различных генетических типов пород при взаимодействии с кислыми растворами непосредственно под нагрузкой позволяют установить следующие особенности (рис. 6):

— интенсивность снижения прочности пород увеличивается в десятки раз при взаимодействии с кислыми растворами непосредственно под нагрузкой: у осадочных пород в 20 — 25 раз, у изверженных — в 12 — 15 раз; у отдельных типов карбонатных пород интенсивность снижения прочности, связанная с растворением, существенно зависит от структурно-текстурных особенностей пород, состава и pH взаимодействующих растворов, наличия искусственной трещиноватости,

— предварительное ступенчатое (25, 50, 60% от разрушающего) нагружение образцов различных типов пород, обусловливающее образование искусственной трещиноватости, увеличивает интенсивность снижения прочности пород в 2 — 6 раз в зависимости от ступени предварительного нагружения,

— изменение величины непосредственного нагружения (10, 20, 30% от разрушающего), обусловливающее изменение сжимающих напряжений в зоне опорного давления, в зависимости от интенсивности проявления пликативной и разрывной тектоники на участках проходки горных выработок в горно-складчатых регионах увеличивает интенсивность снижения прочности пород в 5 — 10 раз,

— результаты проведенных исследований подтвердили принцип Рикке, согласно которому упругий материал, подверженный воздействию какого-либо растворителя в зоне сжимающего напряжения, растворяется активнее в области максимального напряжения, а продукты растворения мигрируют в область с минимальным напряжением.

— порфирит, — песчаник, — известняк

Рис. 6. Изменение прочности пород на сжатие и разрыв

при взаимодействии с растворами непосредственно

при нагружении от pH

Таким образом, метод физико-механических испытаний частично обработанных образцов полуправильной формы (ГОСТ 21153.4-75) позволил применить специальную методику, позволяющую установить качественное и количественное влияние структуры, текстуры, минерального состава, вторичных изменений и трещиноватости различного генезиса на прочность пород на разрыв при ее определении до и после взаимодействия пород с растворами различного химического состава и pH.

Методы контроля изменения состояния и свойств пород

при техногенном воздействии (спецпетрографические,

рентгеноскопические, акустические,

радиоэлектронная микроскопия)

Исследования методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) дают возможность выявлять изменения в микростроении (петрографических особенностях, в том числе поровой и трещинной пустотности, и микротрещиноватости) скальных пород при их взаимодействии с растворами различного химического состава и кислотности. Увеличение в 1000 раз, получаемое на растровом электронном микроскопе, позволяет решать такие задачи.

Авторами был проведен ряд исследований в этой области, в том числе сравнительный анализ образцов, подвергавшихся взаимодействию различной длительности с растворами и не подвергавшихся вовсе. Эти исследования позволили оценить влияние рудных растворов на изменение трещинной и поровой пустотности и минерального состава пород во времени и при различных режимах взаимодействия (динамическом и замедленной фильтрации). Исследовавшиеся образцы имели техногенные трещины, образовавшиеся в ходе бурения керна и при раскалывании цилиндрических плашек, поэтому, чтобы исключить или оценить техногенное влияние при подготовке образцов были также отслежены изменения микростроения и минерального состава пород в каждом образце от края к центру. Для решения этой проблемы была разработана специальная методика подготовки образцов пород для исследований до и после взаимодействия с раствором (см. выше) [2].

Использование метода испытаний частично обработанных образцов полуправильной формы (ГОСТ 21153.4-75) в исследованиях процесса техногенного выветривания позволило разработать методику специальных петрографических исследований. Эти исследования дают возможность установить качественное и количественное влияние петрографических особенностей пород на их прочность до и после взаимодействия с растворами различного химического состава и кислотности. Эта методика дает также возможность эффективно использовать и другие современные методы, например, растровую электронную микроскопию.

Основная задача метода рентгеноскопии при исследовании процесса техногенного выветривания в комплексе с РЭМ — изучение минеральных новообразований, оказывающих влияние на величины трещинной и поровой пустотности и, соответственно, на прочностные свойства пород после их взаимодействия с растворами различного химического состава и pH.

Акустические методы позволяют оценить техногенное влияние не только в образце, но и в массиве. В исследованиях массива, проведенных авторами, они позволили выявить техногенную зональность и количественно оценить показатели напряженного состояния пород (см. рис. 1). При лабораторном моделировании процесса техногенного выветривания акустические методы позволяют достоверно оценить искусственную трещиноватость, образовавшуюся в образцах пород и руд при предварительном нагружении, моделирующем техногенную зональность.

При этом немаловажное значение использование акустических методов имеет при оценке величин перераспределенного напряженного состояния пород в техногенных зонах при моделировании процесса взаимодействия рудничных растворов с породой непосредственно под нагрузкой.

Таким образом, использование различных методов контроля за изменением свойств и состоянием пород при изучении техногенного влияния на них может быть наиболее эффективным. Применив акустические, специальные петрографические методы, а также методы растровой электронной микроскопии и рентгеноскопии, авторы установили, что основными факторами снижения прочности различных генетических типов пород и руд являются природная и искусственная трещиноватость, ее интенсивность и ориентировка относительно постоянно действующей нагрузки. Последний фактор немаловажен, поскольку раскрытие трещин под действием нагрузки способствует более активному проникновению растворов, их взаимодействию с породой и, как следствие, снижению величины сцепления и угла внутреннего трения по поверхностям ослабления различного генезиса, определяющим величину прочности пород.

ГЛАВА 5. ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД

ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ С ОЦЕНКОЙ ВЛИЯНИЯ МИКРОФЛОРЫ,

КИСЛОТНОСТИ ВОД И РЕЖИМА ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ПОРОДАМИ

Формирование химического состава и кислотности подземных

вод на сульфидных месторождениях при техногенном

воздействии

Совокупное воздействие различных природных и техногенных факторов в районах горных выработок, в том числе на сульфидных месторождениях, вызывает изменение состава и кислотности подземных вод, увеличивая их агрессивность не только по отношению к горным породам и рудам (изменяя их физико-механические свойства и снижая их устойчивость), но и к горно-техническому оборудованию. Эти процессы осложняют условия эксплуатации горных предприятий, а дренаж кислых вод оказывает отрицательное воздействие на окружающую природную среду и, в частности, на геоэкологические условия горно-добывающего района. Оно может проявляться при влиянии шахтных вод на поверхностные при неполной защите последних.

Как показали исследования на рудных месторождениях, агрессивные рудничные воды по составу представлены двумя типами — щелочными и кислыми. Первые приурочены, как правило, к месторождениям, генетически связанным со щелочными магмами, и в сравнении с кислыми рудничными водами встречаются редко. Поэтому в данной работе рассматриваются в основном кислые рудничные воды, широко распространены и формирующиеся практически на всех месторождениях сульфидных руд.

Кислые рудничные воды представляют собой одно из наиболее ярких техногенных образований, имеющих жесткую пространственно-временную привязку.

Рудничные воды образуются с началом эксплуатации месторождения, их состав формируется в условиях комплексного изменения состояния горного массива. Схематически этот ряд (по В.З. Рубейкину) можно представить следующим образом: извлечение полезного ископаемого водоотбор из горных выработок понижение статических уровней подземных вод образование депрессионной воронки рост действительных скоростей перемещения подземных вод к центру воронки аэрация массива осушенных пород (естественная и принудительная) дробление и «ослабление» горного массива активизация гипергенных процессов образование новых по составу типов подземных и поверхностных вод активизация микробиологических процессов окисления сульфидов окисление и разложение рудо- и породообразующих минералов.

Анализ многочисленных данных показывает, что при прочих равных условиях особо агрессивные рудничные воды формируются при разработке медно-колчеданных, медно-полиметаллических и полиметаллических месторождений. Они обнаружены на Урале, Рудном Алтае, Дальнем Востоке, в Красноярском крае и Киргизии. Такие воды выделены В.И. Вернадским в самостоятельный класс в его систематике природных вод.

Процесс образования кислых рудничных вод изучен на сегодняшний день недостаточно полно, хотя теоретические основы и описание их приводятся в многочисленных публикациях. Систематизация имеющихся материалов позволяет заключить, что наиболее полные сведения относятся к уже сформировавшимся кислым рудничным водам.

К сожалению, эти воды привлекали внимание гидрогеохимиков и инженеров-геологов лишь на завершающих стадиях формирования состава, т.е. максимальной агрессивности, когда начинали затруднять добычу, причиняя горно-рудному производству серьезный материальный ущерб.

Как показал анализ материалов, состав рудничных вод на промежуточных стадиях их формирования от начала разработки месторождения практически не изучен: фактические данные приводятся редко и плохо сопоставимы, не обеспечены методически и весьма слабо поддаются интерпретации. Опубликованные фактические данные однозначно свидетельствуют о том, что разработка сульфидных месторождений, т.е. нарушение природных условий, обусловливает формирование подземных вод аномального состава — в нашем случае кислых рудничных вод.

В течение первых 7 — 10 лет состав вод изменяется постепенно, а характер и интенсивность этих изменений определяются конкретными условиями месторождения (составом и состоянием полезного ископаемого и вмещающих его пород, структурно-тектоническими и гидрогеологическими условиями месторождения, его положением в определенной ландшафтно-климатической зоне).

Фактический материал, полученный на эксплуатируемых сульфидных месторождениях указанных горно-складчатых регионов, показывает, что, выделяясь резко аномальным составом на общем гидрогеохимическом фоне, рудничные воды в пределах самого месторождения чрезвычайно разнообразны по составу, который очень часто в одной и той же выработке, на расстоянии в один или несколько метров меняется от ультракислого сульфатного до нейтрального или слабощелочного. Это дает возможность хотя бы косвенно проследить связь между составом рудничных вод и особенностями преобразования породо- и рудообразующих минералов, с которыми эти воды связаны. Правда, в этом случае достаточно сложно оценить роль времени взаимодействия в системе «вода-минерал» или «вода-порода».

Кислые сульфатные рудничные воды — продукт окисления и разложения рудообразующих сульфидов. В определенных условиях в процесс интенсивного сернокислотного окисления и разложения вовлекаются и значительные объемы непосредственно рудовмещающих пород. При этом состав рудничных вод достаточно четко отображает активность и глубину взаимодействия их с рудой и рудовмещающими породами. К сожалению, пока этот вопрос в гидрогеохимии самостоятельно не рассматривался, хотя косвенные данные в некоторой степени позволяют обозначить его отдельные стороны [11]. Еще раз следует отметить, что вышесказанное относится к тем месторождениям, в структуре которых карбонатные породы отсутствуют или развиты очень ограниченно.

Таким образом:

— величина pH кислых рудничных вод не может быть единственным показателем агрессивности этих вод по отношению к рудо- или породообразующим минералам,

— степень окисления руды может быть выражена уровнем содержания в рудничных водах главных рудообразующих элементов, эти показатели, кроме того, находятся в тесной корреляционной связи с величиной pH рудничных вод,

— степень разложения рудных минералов выражается содержанием в рудничных водах комплекса элементов, входящих в состав рудных минералов в виде акцессорных и изоморфных примесей и не зависящих от величины pH этих вод.

Указанные положения подтверждаются большим фактическим материалом по конкретным рудным месторождениям, собранным при участии В.З. Рубейкина и Г.Д. Волкова (1983), много лет постоянно сотрудничавших с В.И. Кузькиным при проведении лабораторных и полевых исследований по проблеме техногенного выветривания в горных выработках. Приведенные положения справедливы и для рудовмещающих алюмосиликатных пород при условии, что количества рудничных вод достаточно для того, чтобы они могли распространяться за пределы рудных тел. Особенностью состава таких кислых рудничных вод следует считать преобладание катионов алюминия, железа, магния и марганца, соотношение между которыми (в % экв.) зависит от минералогического состава рудовмещающих пород. Глубокое разложение породообразующих минералов часто фиксируется появлением в рудничных водах резко аномальных содержаний редких и рассеянных элементов таких, как цирконий, галлий, бериллий, ванадий, олово и др., связанных металлогенической специализацией данной территории (по данным В.З. Рубейкина).

В обобщенном виде приведенный ранее схематический ряд рудничных вод на разных стадиях их формирования, предложенный В.З. Рубейкиным при изучении процесса техногенного выветривания как в полевых, так и в лабораторных условиях, достаточно обоснован и подтвержден практикой.

Разнообразие и специфика рудовмещающих горных пород отображаются в микрокомпонентном составе рудничных вод на конечной стадии их формирования.

Влияние кислотности подземных вод (с микрофлорой и без нее)

на интенсивность процесса техногенного выветривания

(растворение и «расклинивающий эффект»)

Наиболее отчетливо влияние кислотности подземных вод на снижение прочности пород наблюдается при моделировании процесса техногенного выветривания под общей непосредственной нагрузкой (10 — 20 — 30% от разрушающей) при pH растворов .

Изменение общей непосредственной нагрузки при проведении эксперимента обусловлено моделированием техногенной зоны опорного давления в подземных горных выработках для различных участков рудных месторождений в горно-складчатых регионах. Проявление пликативной и дизъюнктивной тектоники разного порядка при проходке горных выработок приводит к перераспределению горного давления в данной техногенной зоне в достаточно широких пределах, что подтверждено результатами исследований (см. гл. 3). Выбор агрессивных растворов при взаимодействии с породами обусловлен тем, что на исследованных участках преобладает колчеданное оруденение, при этом образцы пород пронизаны пирит-халькопиритовыми прожилками.

Проведенные исследования интенсивности снижения прочности пород непосредственно при нагружении и без предварительной нагрузки показывают, что механизм и природа изменения прочности для осадочных (с растворимой минеральной основой) и для изверженных (с кварц-полевошпатовой минеральной основой) пород принципиально отличны. В первом случае основное значение имеет процесс растворения минералов, входящих в структурную решетку породы, во втором — интенсивность трещиноватости, по которой проникают агрессивные растворы, снижающие величину сцепления по поверхностям трещин.

Образцы подвергались предварительному нагружению для оценки влияния искусственной трещиноватости на изменение прочности пород при взаимодействии с агрессивными (pH = 1,7 — 2,3) растворами непосредственно при нагружении. Ввиду того, что генетические типы пород имеют различный показатель хрупкости, обусловливающий в процессе буровзрывных работ возникновение различного количества искусственных трещин, предварительное нагружение образцов пород проводилось ступенчато: 25, 50 и 60% от разрушающей нагрузки.

Максимальное влияние интенсивность искусственной трещиноватости при непосредственной нагрузке оказывает на прочность изверженных пород (порфиритов, порфиров). Так, например, если при проведении эксперимента без непосредственного нагружения, но с предварительной нагрузкой образец порфирита сохранял остаточную прочность, равную 30 — 50%, на 5 — 10 суток (в зависимости от величины предварительной нагрузки), то при моделировании процесса непосредственно под нагрузкой за это же время (в зависимости от величины предварительной нагрузки) образец полностью терял свою несущую способность (pH = 1,5 — 1,7 ). Показатель хрупкости образца порфирита после взаимодействия с раствором достиг минимума, и данная изверженная порода при определении прочности достаточно часто подвергалась смятию.

В изверженных породах без природных трещин при изменении их прочности превалирующее значение имеет наличие искусственных микротрещин. Снижение величины сцепления и угла внутреннего трения по искусственным микротрещинам связано с активным увеличением трещинной пустотности образца под действием постоянной нагрузки. Это способствует резкому снижению прочности породы в первые же сутки взаимодействия с раствором. При наличии наряду с искусственной трещиноватостью видимых природных трещин, особенно выполненных пиритом с халькопиритом, происходит активный процесс растворения рудных минералов. В случае малого количества искусственных микротрещин превалирующее значение имеют эти видимые природные трещины, определяющие снижение прочности породы в процессе ее взаимодействия с агрессивными растворами (pH = 1,5 — 1,7).

Определенные особенности снижения прочностных свойств в указанных параметрах моделирования процесса наблюдаются у известняков. В начале взаимодействия с агрессивными растворами прочность пород как на сжатие, так и на разрыв, снижается интенсивно, затем резко замедляется, что обусловлено кальматацией трещин вновь образованными минералами, выделениями их по поверхности образца пород в целом (см. рис. 5).

При взаимодействии пород с кислыми растворами в различных режимах (динамическом, замедленной фильтрации) с предварительным нагружением и без него, как правило, в начальный период взаимодействия резко снижается прочность. Сопоставление кривых изменения прочности пород с химическими анализами растворов показало, что между снижением прочности и выходом в раствор компонентов выщелачивания нет прямой зависимости. Поэтому причина резкого снижения прочности пород в начальный период взаимодействия их с растворами не получила достаточно аргументированного объяснения. Можно предполагать, что на прочностные характеристики пород в этот период взаимодействия оказывает влияние некоторый дополнительный фактор, роль которого в последующем снижается. Из теории процессов на поверхностях раздела твердой и жидкой фаз, в частности, следует, что водные растворы солей с концентрациями менее 0,1 М, взаимодействуя с микрокристаллами, способны увеличивать расстояние между ними (С.С. Ваюцкий, 1975). Речь идет о так называемом расклинивающем давлении, впервые открытом, изученном и измеренном Б.В. Дерягиным (1935 г.).

Экспериментальная проверка данного предположения, проведенная авторами, заключалась в следующем. Однородные образцы хрупкой высокомодульной породы были подвергнуты предварительной нагрузке (25% от разрушающей) с целью создания искусственной трещиноватости. Затем образцы керна поместили в растворы солей щелочных металлов: CsCl, KCl, NaCl, LiCl и после 20-дневного взаимодействия определили их прочность.

Анализ результатов показывает, что наименьшая прочность оказалась у образцов, взаимодействовавших с растворами литиевых солей. Можно также констатировать определенное соответствие последовательности снижения прочности образцов, выдерживавшихся в солевых растворах различных щелочных металлов, порядку уменьшения атомных масс и соответственно, ионных радиусов этих металлов [7].

На рудных месторождениях при наличии подземных горных выработок с техногенными зонами расклинивающий эффект будет иметь место не только на участках рудных тел совместно с процессом выщелачивания, но и вдали от рудных тел, где процесс техногенного выветривания протекает наименее активно и присутствуют в основном нейтральные подземные воды.

Результаты проведенных исследований отражают именно расклинивающий эффект, проявление которого будет наиболее активно при взаимодействии пород с растворами солей, характеризующихся минимальным ионным радиусом. Именно размеры сольфатной оболочки являются главным фактором, с которым связано проявление расклинивающего эффекта в тонких трещинах, в том числе разноориентированных искусственных, возникших в породах в результате буровзрывных работ в техногенных зонах на контуре подземных горных выработок.

Особенности влияния режима взаимодействия подземных вод

на интенсивность процесса техногенного выветривания

Активность проявления техногенного влияния, в том числе и техногенного выветривания, при разработке сульфидных месторождений, особенно подземным способом, определяется в первую очередь геолого-структурными природными условиями: интенсивностью проявления дизъюнктивной и пликативной тектоники, степенью раздробленности пород, разнообразием сульфидных минералов и особенностями их расположения в массиве, разнообразием проявления вторичных процессов, изменяющих свой минеральный состав, а следовательно, и физико-механические свойства.

Цель лабораторного вещественного моделирования — количественная и качественная оценка степени влияния различных факторов на процесс техногенного выветривания для учета их в дальнейшем при его прогнозе. Необходимым условием реализации моделирования служит доказательство подобия выбранной модели и оригинала. Доказательство базируется на разработанных применительно к процессу техногенного выветривания критериях подобия вещества, структурного подобия модели и оригинала, теплового, гидродинамического и геологического подобия [8].

Необходимо отметить, что авторами лабораторное моделирование процесса техногенного выветривания проводилось как в динамическом режиме взаимодействия с растворами, так и в статическом режиме или режиме замедленной фильтрации, который характеризует процесс техногенеза на малых глубинах.

Сравнение результатов изменения прочности пород на сжатие и разрыв во времени в динамическом режиме и режиме замедленной фильтрации при прочих равных условиях (идентичности химического состава и pH-растворов, ступеней предварительного нагружения, генезиса пород и руд, интенсивности природных трещин, формы и размеров образцов) показывает, что интенсивность снижения прочности в первом случае всегда выше, чем во втором.

Моделирование техногенного выветривания при различных режимах взаимодействия с растворами позволило рассмотреть механизм данного процесса с позиций механики скальных пород, основываясь на сравнительном анализе прочностных свойств изверженных, осадочных и метаморфических пород с различной интенсивностью природной и искусственной трещиноватости до и после их взаимодействия с растворами разного химического состава и кислотности.

Авторами была оценена достоверность результатов, полученных при изучении свойств пород в обоих режимах их взаимодействия с растворами в процессе моделирования техногенного выветривания. Высокая достоверность результатов, проведенных исследований была достигнута за счет использования целого комплекса методов оценки твердой и жидкой фаз (геомеханических, геофизических, растровой электронной микроскопии, рентгеноскопии, специальных петрографических, геохимических). В связи с этим полученные данные об изменениях минерального состава, структуры и трещиноватости пород можно считать достаточно точными.

ГЛАВА 6. ОБВОДНЕННОСТЬ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ОЦЕНКУ

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Обводненность техногенных зон на участках разломов

с учетом их зональности

Обводненность горных выработок на рудных месторождениях, т.е. величина водопритока и ее изменение во времени зависит:

— от наличия источника питания подземных вод, количества водных ресурсов, изменчивости или постоянства их во времени,

— от водопроводимости пород, перекрывающих полезное ископаемое.

Низкая водопроводимость отложений препятствует питанию подземных вод, что снижает водопритоки в горные выработки. Хорошо водопроницаемые породы создают благоприятные условия питания, и срабатываемые естественные запасы подземных вод восполняются, что приводит к формированию повышенных величин водопритоков.

Большая роль в обводнении горных выработок в массивах и их деформаций в период освоения и эксплуатации принадлежит тектоническим нарушениям различного порядка, особенно локальным разломам, сериям трещин без смещения пород. Они обусловливают повышенную линейную водопроводимость пород на фоне слабопроницаемых или почти монолитных массивов.

В самой тектонической зоне, особенно на участке дробления, породы обладают хаотической проницаемостью. Это связано с тем, что величины напряженного состояния в различных частях горно-складчатого массива, сложенного различными по составу породами, существенно изменяются. В одних случаях величина напряженного состояния достаточна для того, чтобы перетереть породу по плоскостям смещения в разломе до глинистого состояния, что кальматирует зону тектонического нарушения, в других — величина напряжений достаточна лишь для доведения пород в зоне разлома до щебенчатого или обломочного состояния. Все это приводит к тому, что зоны водопроницаемости на участках развития разрывной тектоники имеют сложное строение как по простиранию, так и по глубине.

Так, например, регион Урала является древней складчатой структурой, характеризующейся сравнительно небольшими величинами напряженного состояния. Это обусловило то, что в большинстве тектонических нарушений зоны дробления выполнены глыбово-щебенчатым заполнителем, что делает эти разломы водопроницаемыми.

Горно-складчатый регион Заилийского Ала-Тоо — молодой горно-складчатый регион, где подвижки по тектоническим нарушениям продолжаются и в настоящее время, причем величины составляющих напряженного состояния здесь значительно выше этих же показателей в Уральском регионе. Поэтому зоны дробления тектонических нарушений Заилийского Ала-Тоо в большинстве своем выполнены глинисто-щебенчатым и глинистым заполнителем, что обусловливает кальматацию разлома как по простиранию, так и по глубине.

Массивы трещиноватых скальных и полускальных пород анизотропны по своим фильтрующим свойствам и в целом слабопроницаемы, вследствие чего вокруг дренирующих горных выработок развиваются сравнительно некрупные депрессионные воронки. В условиях ограниченных площадей инфильтрационного питания в пределах депрессионных воронок и малых естественных запасов подземных вод в трещиноватых скальных и полускальных породах водопритоки не могут формироваться в больших количествах.

Окислительно-восстановительный потенциал на контакте

руда-порода и его влияние на техногенный процесс

Разрушение горных пород и, как следствие, — изменение их физико-механических свойств и состояния самого массива — многофакторный процесс, важнейшим звеном которого выступают физико-химические взаимодействия в системе «вода-порода». Окислительно-восстановительные реакции, лежащие в основе физико-химических взаимодействий, обусловлены переносом электронов в электрохимических системах вод и породы.

В связи с тем что реакции окисления сульфидов идут с выделением энергии, в зоне окисления сульфидных месторождений должно наблюдаться увеличение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП).

При этом с учетом данного положения на колчеданных месторождениях с большим развитием дисульфидов значения ОВП должны снижаться более активно, чем на полиметаллических месторождениях. Исходя из указанных теоретических предпосылок, по методике, разработанной [8], возможно определение поверхностного ОВП твердой и взаимодействующей с ней жидкой фаз одновременно с конечной целью — прогноз развития процесса техногенного выветривания в искусственно аэрируемых массивах.

Принципиально новый момент в разработанной методике — интерпретация получаемых величин ОВП. Ранее считалось, что величины ОВП, получаемые при установлении равновесия в системе «горная порода — раствор», относятся к жидкой фазе, а твердая фаза служит только донором (поставщиком) электроактивных (потенциал задающих) элементов. Проведенные экспериментальные исследования с различными типами пород и руд указанных ранее месторождений показали, что такое понимание процесса возникновения ОВП в гальваническом элементе, помещенном в систему «раствор-порода», недостаточно верно. Горные породы (твердая фаза) имеют присущий только им окислительно-восстановительный потенциал, возникающий на поверхности породы при контакте с водой. Соотнося величину данного ОВП с водородной шкалой, возможно, предположительно говорить о потенциале поверхности твердой фазы [8]. Одной из областей применения величины ОВП взаимодействующих фаз можно считать, например, определение и в дальнейшем — прогноз агрессивности вод шахт, карьеров и других горных выработок по отношению к рудовмещающим породам и металлическим конструкциям.

Автор использует результаты экспериментальных исследований по определению ОВП с методическими особенностями интерпретации этих данных, разработанных В.А. Щека (1990 г.). Несмотря на полученные интересные и обоснованные результаты в дальнейшем необходимо принципиальное совершенствование технологической схемы эксперимента.

Проведенные эксперименты позволяют отнести электрохимические показатели (, , ) горных образований и подземных вод к важнейшим параметрам прогноза физико-химических изменений, происходящих в горных выработках. Следовательно, они являются одним из важных параметров при прогнозе техногенного выветривания, возникающего при вскрытии сульфидных месторождений.

Данные исследований ОВП использованы по объектам, для которых проведено лабораторное вещественное моделирование процесса техногенного выветривания (с использованием пород и подземных вод того же объекта). Комплексное использование в лабораторных исследованиях двух методов, прогнозирующих изменения различных показателей процесса техногенного выветривания (в одном случае pH, в другом — ОВП) для конкретных типов руд и пород нескольких участков одного и того же месторождения, повышает достоверность прогноза процесса техногенного выветривания в целом.

ГЛАВА 7. ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ПРОЦЕССА

НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОБЪЕКТОВ, НЕ СВЯЗАННЫХ С ДОБЫЧЕЙ

(С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА АНАЛОГИИ

И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ)

Проведение специальных прогнозных инженерно-геологических оценок на сульфидных месторождениях показало, что, как правило, разведуемые месторождения расположены в непосредственной близости от эксплуатируемых (подземным или открытым способом). Они приурочены к одному геолого-структурному блоку, который характеризуется весьма близкими значениями показателей природных факторов, определяющих условия эксплуатации.

В основе специального крупномасштабного типологического прогнозирования на разведуемом месторождении лежат представления о «раздельно-блочном» строении массива. При этом в качестве основных факторов, определяющих сложность инженерно-геологических условий или устойчивость к техногенному воздействию месторождения или его участков, рассматриваются трещиноватость массива, минеральный состав и физико-механические свойства пород и руд, состав, строение и свойства заполнителя тектонических нарушений, обводненность массива пород; НДС массива, ориентировка выработок относительно основных систем трещин [8].

Количественные параметры этих факторов используются в многопараметрических геомеханических классификациях Э. Бенявски (1969, 1989 гг.), Н.С. Булычева (1982 г.), Н. Бартона (1974 г.) и в методе комплексной оценки инженерно-геологических условий отработки месторождений на основе системного анализа (Т.К. Бондарика, В.В. Пендина, 1982 г.). Этот метод и классификации используются при прогнозировании сложности инженерно-геологических условий и устойчивости к техногенному воздействию конкретных рудных месторождений в различных горно-складчатых регионах.

В связи с тем, что вблизи разведуемого месторождения, как правило, находится эксплуатируемое месторождение, особое значение имеет использование для прогнозной оценки сравнительно-геологического метода (метода аналогии). Он позволяет не только использовать количественные параметры природных факторов, но и оценивать техногенные процессы, проявляющиеся на эксплуатируемых месторождениях и изменяющие природные условия и условия отработки объекта в целом.

Изучение техногенных процессов на эксплуатируемых месторождениях показало необходимость техногенного изменения природных факторов таких, как свойства и трещиноватость пород и руд, напряженно-деформированное состояние массива, состав и кислотность подземных вод, обводненность массива в целом и др. Именно в совершенствовании методики количественной оценки указанных факторов, в выявлении степени и характера техногенного влияния на них авторы видят основную перспективу при решении проблемы прогнозирования инженерно-геологических условий рудных месторождений [8].

Различные техногенные процессы возникают не только на рудных месторождениях, но и на гражданских объектах, не связанных с добычей полезных ископаемых (рис. 7). К таким объектам можно отнести, например, Северо-Муйский тоннель и кольцевые тоннели УНК (Протвино). Недостаточная геологическая, а следовательно, и инженерно-геологическая, гидрогеологическая, геоэкологическая изученность обусловили развитие на данных объектах техногенных процессов, значительно осложнивших условия проходки тоннелей. Главным образом это связано с тем, что на предпроектной стадии не были учтены многие количественные показатели. Например, прочность пород, один из основных факторов, определяющих устойчивость подземных тоннелей, была недостаточно достоверно оценена.

Прогнозная инженерно-геологическая оценка, эффективность

и возможности ее использования

Рис. 7

Как показали результаты экспертной оценки указанных объектов, на предпроектной стадии было недостоверно с геолого-структурных позиций изучено состояние ослабленных геодинамических зон. Несмотря на отсутствие агрессивных подземных вод (в отличие от рудных месторождений) в результате отрицательного воздействия проходки состояние ослабленных геодинамических зон претерпели серьезные изменения, что оказало влияние, в том числе и на своды тоннелей. Это сильно затруднило дальнейшую проходку и вызвало дополнительные временные и финансовые затраты.

Эти примеры лишний раз доказывают необходимость получения на предпроектной стадии достоверных сведений о геологических и инженерно-геологических условиях отработки месторождений и эксплуатации объектов, не связанных с добычей полезных ископаемых.

Подобные сведения необходимы для прогнозирования инженерно-геологических условий эксплуатации рудных месторождений и строительства гражданских объектов не только с учетом природных факторов, но и техногенных процессов, что обеспечивает создание блоковой модели объекта с различными инженерно-геологическими условиями отработки [12] и определение необходимых предпроектных данных (рис. 8, 9).

Рис. 8. Прогнозное инженерно-геологическое районирование

месторождения Уконикского

(масштаб 1:1000)

Условные обозначения к прогнозному инженерно-геологическому

районированию Уконикского месторождения

Почвенно-растительный слой

Элювиально-делювиальные отложения

Лейкократовые мелко- и среднезернистые гнейсы. Гранулиты

1. Амфиболит-биотитовые, биотитовые гнейсы. 2. Биотит-амфиболитовые гнейсы

1. Амфибол-биотитовые, биотитовые сланцы. 2. Биотит-амфиболитовые сланцы

Эпидот-пироксен-гранат-амфиболитовая порода-скарны-зоны скарнирования

Лейкократовые граниты, аплиты

Гибридные порфиры

Диабазовые порфириты

Гранодиорит-порфиры

Диоритовые порфириты, кварцево-диоритовые порфириты, лампрофиры

Фельзиты, фельзитовые и кварцевые порфиры

Лейкократовые субщелочные гранит-порфиры

Гигантопорфировидные граниты, гранит-порфиры

Кварц-карбонат-сульфидные жилы и прожилки

Тектонические нарушения

Зоны кварц-карбонат-сульфидной минерализации и гидротермально измененных пород при березитизации, березитов

Геологические границы между возрастными и литологическими разностями пород

Достаточно простые условия

Достаточно сложные условия

Сложные условия

Рис. 9. Геологический разрез по оси Северо-Муйского тоннеля

РЕКОМЕНДАЦИИ

При изучении техногенного воздействия по оценке инженерно-геологических условий эксплуатации рудных месторождений рекомендуются по приведенной методике исследования следующих природных факторов:

— оценка природной и техногенной трещиноватости, ее учет при лабораторном изучении,

— оценка пликативной тектоники как фактора формирования напряженно-деформированного состояния, его учет при лабораторном изучении техногенного процесса,

— особенности влияния состава пород и руд на свойства при лабораторном изучении техногенного процесса,

— оценка изменения химического состава и кислотности подземных вод с целью изучения их влияния на интенсивность техногенного процесса,

— оценка величины водопритоков на изменения инженерно-геологических условий при техногенном воздействии.

Изучение техногенного воздействия на природные факторы как в массиве, так и в лабораторных условиях, позволяет провести прогнозную оценку влияния техногенного процесса на инженерно-геологические условия эксплуатации сульфидных месторождений и объектов, не связанных с добычей полезных ископаемых.

Интенсивность протекания техногенного процесса зависит от способа эксплуатации рудного месторождения, что и рекомендуется учитывать в первую очередь.

I вариант, открытый + подземный способ. При комбинированном способе вскрытия рекомендуется изучение техногенного воздействия на природные факторы (тектонические нарушения, их водопроводимость, состав и свойства пород и руд, изменение состава pH вод) проводить поочередно, с использованием опыта эксплуатации на месторождениях-аналогах. Основная рекомендация изучения техногенного воздействия при комбинированном способе вскрытия — начинать отработку месторождения открытым и подземным способом одновременно, что позволит свести к минимуму активность протекания техногенного процесса и его влияние на факторы, определяющие сложность инженерно-геологических условий эксплуатации или устойчивость массива пород месторождения.

II вариант, открытый способ эксплуатации. При эксплуатации месторождения карьером и оценке техногенного воздействия особое внимание следует уделить водопроводимости тектонических нарушений, изменению состава и pH подземных вод во времени и пространстве, составу и свойствам непосредственно рудовмещающих пород и руд. При наличии месторождений-аналогов использование опыта эксплуатации обязательно.

III вариант, подземный способ эксплуатации. При отработке месторождения подземным способом и оценке техногенного воздействия особое внимание рекомендуется уделить изучению тектонических нарушений, их мощности и степени дробления пород и руд в пределах разломов. Именно мощность тектонических нарушений обусловливает мощность техногенных зон вокруг подземных горных выработок на участке их пересечения. Степень дробления пород и руд в пределах тектонического нарушения определяет его водопроводимость и активность протекания техногенного процесса. При наличии месторождения-аналога использование опыта эксплуатации обязательно.

Рекомендации использования метода аналогии при изучении техногенного воздействия на природные факторы рудного месторождения обусловливаются степенью схожести геолого-структурных особенностей изучаемого месторождения и месторождения-аналога.

В связи с этим рекомендуется использовать несколько вариантов аналогии.

I вариант. Изучаемое месторождение и месторождение-аналог приурочены к одной и той же структуре, т.е. структуре одного порядка и находятся в одном рудном поле. В этом варианте они характеризуются близостью состава пород и руд, разрывной и пликативной тектоникой, гидрогеологическими условиями.

II вариант. Изучаемое месторождение и месторождение-аналог относятся к структурам разного порядка, но характеризуется близостью состава пород и руд, разрывной тектоникой и гидрогеологическими условиями.

III вариант. Изучаемое месторождение и месторождение-аналог относятся к одной мегаструктуре или расположены в пределах одной региональной складчатой структуры. В этом случае рекомендуется в первую очередь искать аналог по составу пород и минерального сырья, а также по интенсивности и характеру разрывной тектоники и гидрогеологическим особенностям.

Использование указанных вариантов аналогии будет определяться различной достоверностью оценки техногенного воздействия, что предопределяет последовательное использование приведенных вариантов, обусловливающих схожесть природных факторов при инженерно-геологической оценке условий эксплуатации рудного месторождения.

Таким образом, приведенные рекомендации и методика изучения техногенного воздействия на природные факторы позволяют достаточно достоверно провести прогнозную оценку инженерно-геологических условий эксплуатации рудного месторождения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Глушко В.Т., Ямщиков В.О., Яланский А.А. Геофизический контроль в угольных шахтах/Наукова думка: Киев, 1978.

2. Кузькин В.И., Волков Г.А., Павлов А.В. Результаты лабораторного моделирования процесса техногенного выветривания на полиметаллических месторождениях//Известия ВУЗов. Геология и разведка, 1987, N 9.

3. Кузькин В.И., Волков Г.А., Щека В.А. К вопросу развития техногенного выветривания на сульфидных месторождениях по результатам экспериментальных исследований/Доклад на Всесоюзном симпозиуме по кинетике и динамике геохимических процессов. Тр. ИЭМ АН СССР. Черноголовка, 1988.

4. Кузькин В.И. Изучение влияния петрографических особенностей на прочность пород при разрыве//Известия ВУЗов. Геология и разведка, 1982, N 4.

5. Кузькин В.И. Оценка инженерно-геологических условий месторождений сульфидных руд горно-складчатых областей на основе анализа тектонических структур и техногенных изменений. Диссерт./ВИМС, 1998.

6. Кузькин В.И., Пантелеев В.М., Волков Г.А., Рубейкин В.З. Влияние гидрогеохимической обстановки на прочностные свойства горных пород некоторых месторождений Зыряновского рудного узла/Тр. ВСЕГИНГЕО и ВИЭМС. Инженерная геология и гидрогеология, 1983.

7. Соболев В.И., Кузькин В.И. Влияние химического состава трещинных вод на прочность скальных пород//Отечественная геология, 1998, N 5.

8. Кузькин В.И., Ярг Л.А., Кочетков М.В. Методическое руководство по изучению инженерно-геологических условий рудных месторождений при разведке/М.: ВИМС, 2001. 153 с.

9. Афанасиади Э.И., Грязнов О.Н., Туман О.М./Инженерная геология, УГГГА, Екатеринбург: 1996. 174 с.

10. Вайтекунас А.К., Кашковский Г.Н., Кузькин В.И., Дончук А.А., Ярг Л.А., Белянин В.И. Методические рекомендации по изучению и прогнозу инженерно-геологических и гидрогеологических условий при разведке месторождений Юго-Западного Алтая. М.: ВСЕГИНГЕО, 1989, 105 с.

11. Воронкевич С.Д. О техногенно-геохимических системах в инженерной геологии//Инженерная геология, 1980, N 5. С. 3 — 13.

12. Каган А.А. Инженерно-геологическое прогнозирование/М.: Недра, 1984. 196 с.

13. Кузькин В.И., Криканов В.Н. Комплексное использование ТФК, АК и кавернометрии для оценки нарушенности массива при инженерно-геологических исследованиях/Матер. техн. научн. совета АН СССР по геофизике. М.: 1989. С. 17 — 19.

14. Кузькин В.И., Кочетков М.В., Ярг Л.А. Техногенное выветривание на рудных месторождениях/М.: Геоинформмарк, 1993. 22 с.

15. Левин А.С. Охрана геологической среды в горно-добывающих районах. Тр. ИГД им. А.А. Скочинского. Кохтла-Ярве: 1991. 320 с.

16. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых/Л.: Недра, 1986.

17. Марков А.Б. Инженерно-геологические особенности тектонитов/Душанбе: изд-во «Дониш», 1977. 172 с.

18. Мойдолбеков Б.Д. Инженерно-геологические особенности дизъюнктивов Ак-Тюзского рудного поля/Диссерт. М.: 1989.

19. Смирнов Б.В. Теоретические основы и методы прогнозирования горно-геологических условий добычи полезных ископаемых по геологоразведочным данным/М.: Недра, 1976. 118 с.

20. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород/Л.: Недра, 1989. 488 с.

21. Шаумян Л.В. Природа физико-механических свойств массивов горных пород/М.: изд-во МГУ, 1988. 192 с.

22. Ярг Л.А. Изменение физико-механических свойств пород при выветривании/М.: Недра, 1974. 140 с.

23. Методические указания к экономическому обоснованию проектов разведочных кондиций на минеральное сырье/МПР РФ, ГКЗ, М.: 1995.

24. Положение о порядке проведения геолого-разведочных работ по этапам и стадиям/МПР РФ, ВИЭМС, 1999.

25. Кузькин В.И., Криканов В.Н. Использование акустических исследований для оценки свойств массива горных пород вблизи подземных горных выработок/Тр. ВИОГЕМ, Белгород: 1985, N 6.

II. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

ПРИ РАЗВЕДКЕ

ГЛАВА 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Рекомендации относятся к гидрогеологической части геолого-разведочного процесса на рудных месторождениях твердых полезных ископаемых.

Предлагаемые рекомендации ориентированы на рудные месторождения, разведуемые с применением горных работ с водоотливом.

Цель гидрогеологических работ при разведке месторождений твердых полезных ископаемых с применением горных выработок — обеспечение предпроектных и проектных решений по способам осушения месторождений, способам и очередности компенсации или предупреждения ущерба от водоотлива. Перечень задач предпроектного гидрогеологического обеспечения следует из директивных документов ГКЗ РФ [2, 7]. Выделяются следующие основные задачи:

— предпроектный и оперативный прогноз притока подземных вод к системам горных выработок,

— прогноз последствий длительного водоотлива из горных выработок и дренажных систем,

— рекомендации по способам отвода и утилизации дренажных вод,

— рекомендации по путям решения водоснабжения будущего горно-рудного предприятия.

Задачи оперативного гидрогеологического обеспечения действующих систем горных выработок (разведочных и эксплуатационных) решаются по правилам, разрешающим специальное водопользование и в соответствии с Основами водного законодательства РФ.

ГЛАВА 2. ОПЫТНО-ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ПРИ ВОДООТЛИВЕ

Опытно-фильтрационные наблюдения при водоотливе (ОФН) рекомендуются как способ съема информации, необходимой для прогнозных расчетов водопритока. Следовательно, ОФН есть способ гидрогеологических опытно-фильтрационных исследований [1].

В комплекс ОФН входят два основных вида наблюдений:

— наблюдения за водопритоком в водоприемной системе,

— наблюдения за уровнем подземных вод за пределами водоприемной системы по сети наблюдательных скважин с поверхности.

Кроме этих основных видов наблюдений при необходимости производятся и другие, например, гидрогеологические — за поверхностными водотоками и водоемами, гидрохимические — за качеством сбросных вод, геокриологические и др. Что касается основных целей ОФН, то необходимой и достаточной является информация о характере и степени возмущения, а также информация о развитии депрессии, которая получается при указанных основных видах наблюдений.

Стационарные наблюдения в водоприемной системе

Наблюдения за режимом водопритока

При развитии водоприемной системы и при ее «сухой» консервации производятся непрерывные с принятой периодичностью наблюдения за общим водопритоком системы.

Цель этих наблюдений: а) получение информации о характере и степени возмущения, необходимой для последующей количественной интерпретации ОФН, б) служебная цель — контроль и оперативное регулирование производительности водоотливной системы (насосы, ставы и т.д.) по фактическому водопритоку.

Измерения общего водопритока чаще всего производятся:

— по производительности насосов,

— по заполнению емкости водоприемников,

— по сливу на поверхности с непрерывной ручной или автоматической регистрацией.

Наблюдения за режимом отдельных водопроявлений

Целью этих наблюдений является получение информации о состоянии осушения массива и источника водопритока. Такую информацию дают периодические измерения расхода, напора или положение уровня отдельных водопроявлений.

Стационарные наблюдения за уровнем подземных вод вне

водоприемной системы

Цель данных наблюдений — получение информации о пространственно-временных изменениях уровня подземных вод под влиянием водоотлива из подземных выработок. В целом эти наблюдения заключаются в прослеживании развития воронки депрессии. Это достигается регулярными с принятой периодичностью замерами уровня подземных вод в наблюдательных скважинах заданного расположения.

Организация, оборудование и поддержание сети

наблюдательных скважин

Общим принципом для определения количества наблюдательных скважин и их размещения в пределах полигона служит равномерный охват депрессионной воронки.

При определении местоположения наблюдательных скважин необходимо руководствоваться тем соображением, чтобы ближние к водоприемным системам наблюдательные скважины не подсекались горными выработками, не выходили из строя, а служили бы весь период действия водоприемной системы.

Количество наблюдательных скважин зависит от схемы их рационального размещения, выраженной в приведенных Рекомендациях.

Поскольку сеть наблюдательных скважин не создается заведомо по одному проекту, определение качества скважин до начала работ не имеет существенного значения. Оно определяется по результатам наблюдений, а необходимость пополнения наблюдательной сети обосновывается при ежегодном проектировании объемов работ геолого-разведочных партий (ГРП). По опыту общее количество наблюдательных скважин в зависимости от размеров и времени действия водоприемной системы изменяется от 10 до 30.

Наблюдения за уровнем подземных вод

Стационарные наблюдения за пределами водоприемной системы включают замеры уровня, температуры подземных вод, отбор проб на различные виды анализа, но основные задачи гидрогеологической разведки решаются на основе информации о возмущенном уровенном режиме обводненного массива.

Одним из существенных вопросов проекта стационарных наблюдений является периодичность замеров. Проектируемая еженедельная или декадная частота замеров уровня обеспечивает необходимую детальность временных графиков уровня. Однако в сложных климатических, ландшафтных условиях, при глубоком залегании уровня обслуживание сетей из десятков наблюдательных скважин становится серьезной работой, требующей оптимизации ее объемов [1].

ГЛАВА 3. ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ОПЫТНО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ РАБОТ

Схематизация водоприемных систем

Схематизация водоприемных систем есть упрощение реального контура горных выработок с приведением их к точечным, площадным и линейным формам, позволяющее воспользоваться математическими моделями фильтрации.

Начальным приемом схематизации является геометризация водоприемной системы. Исходным документом для этого служит план обводненности шахтного горизонта.

Если обводненность горных выработок ограничивается единичными струйными водопроявлениями, то независимо от конфигурации горных выработок водоприемная система представляется в виде точечных или группы точечных возмущений.

Групповыми точечными возмущениями представляются также системы скважин предварительного осушения — дренажные узлы.

При относительно равномерной обводненности горные выработки приводятся к площадным или линейным формам.

Изменения статического уровня по площади в пределах водоприемной системы игнорируются, если колебания отметок не превышают 10 — 15% глубины заложения водоприемной системы. В противном случае определяется усредненное положение статического уровня. При наличии гидравлической связи водоносного горизонта с водотоками вблизи контура водоприемной системы выше средней отметки статического уровня в расчет принимается отметка уреза водотока.

При затухании обводненности с глубиной так, что с глубиной не происходит возрастания водопритоков нижних горизонтов, предельное понижение принимается равным глубине заложения обводненного горизонта. В этом наиболее сложном случае требуется дополнительное обоснование величины предельного понижения.

Прослеживание водопритока

Прослеживание общего к водоприемной системе притока подземных вод производится для схематизации возмущения, для выявления зависимости предельного водопритока от понижения, для анализа баланса источников его формирования.

Схематизация возмущения

В большинстве случаев возмущения в виде реальных временных графиков водопритока можно представить ступенчатыми схемами. Схематизация в этих случаях включает выделение ступеней возмущения. Осреднение водопритока на каждой ступени, определение разности средних (расчетных) величин водопритока смежных ступеней, выбор расчетной ступени, определение времени соответствующих ступеней [4].

Анализ формы графика водопритока — источники

его формирования

На схеме приведены типовые формы графиков при воздействии различных источников формирования водопритока. Как видно, эти формы достаточно характерны для решения обратной задачи на качественном уровне, т.е. по форме графика Q + t можно судить об источниках формирования водопритока. Для такого суждения необходимы сведения о развитии водоприемной системы.

Прослеживание понижения уровня в пограничном

водоносном горизонте

Прослеживание понижения — это основной прием определения расчетных гидрогеологических параметров и квалификации расчетных фильтрационных схем, определяющих выбор методов прогнозных расчетов.

В основу этого приема положена простейшая модель фильтрации — модель точечных возмущений. Использование этой модели для обработки и интерпретации опытной информации регламентируется правилами, изложенными в работе [1].

Учет размеров и формы водоприемных систем

Влияние размеров и формы водоприемных систем проявляется в осложнении структуры радиального потока. Для учета этого факта используется известное положение о пределах влияния размеров и форм водоприемных систем при удалении от них наблюдательных скважин, которое исходит из допущения сохранения радиальности потока [2].

Обработка опытных данных ОФН при водоотливе с использованием дальних скважин производится известными способами временного, площадного и комбинированного прослеживания понижения в обычном исполнении [1]. В итоге определяются коэффициенты водопроводимости, фильтрации, пьезо- и уровнепроводности массива по угловым коэффициентам и начальным ординатам соответствующих графиков прослеживания понижения.

Переменность размеров и формы водоприемных систем

Влияние этого фактора исследовано в работе [8]. По результатам исследования установлено, что факт развития водоприемной системы, оказывающей влияние в пределах водоприемной системы на величину водопритока, практически не сказывается на закономерности изменения понижений в пласте за пределами системы. Следовательно, при обработке указанными способами этот факт игнорируется. Он принимается в расчет лишь при квалификации наблюдательных скважин на дальние и ближние.

Изменение местоположения очагов возмущения при развитии

водоприемных систем

В тех случаях, когда обводненность достигается посредством крупных рассредоточенных водопроявлений вследствие развития водоприемных систем, происходит перераспределение очагов возмущения относительно наблюдательных скважин: вскрываются новые водопроявления и угасают прежние, происходит как бы приближение или удаление таких очагов при относительно постоянном общем водопритоке.

Особенности обработки и интерпретации данных ОФН в условиях

безнапорных водоносных горизонтов

При возмущениях безнапорных водоносных горизонтов в неустановившемся режиме уменьшается действующая мощность водоносного горизонта. Приемы обработки в таких случаях, описанные в работе [1], основаны на прослеживании средней мощности и требуют знания полной мощности водоносного горизонта H.

Прослеживание восстановления уровня в пограничном

водоносном горизонте

ОФН за восстановлением уровня при затоплении (консервационном, аварийном) водоприемных систем можно использовать для определения основных гидрогеологических параметров и других показателей.

Использование способа прослеживания восстановления уровня при попутных возмущениях сопряжено с влиянием тех же осложняющих факторов, что и при прослеживании понижения, но имеются и специфические особенности.

Выбор способов обработки восстановления уровня, как и при прослеживании понижения, базируется на подразделении наблюдательных скважин на дальние и ближние от водоприемной системы.

Закономерности восстановления уровня в дальних скважинах на расстояниях, соизмеримых или превышающих размеры водоприемных систем, практически не зависят от их формы, размеров и развития.

Указанное критериальное соотношение реально почти всегда, поскольку длительность попутных возмущений даже при разведочном водоотливе достигает обычно 3 — 5 лет.

Эффект заполнения емкости водоприемной системы

при восстановлении уровня

В отличие от скважинных возмущений, когда при малой емкости водоприемной конструкции восстановление уровня начинается сразу вслед за прекращением откачки, с прекращением водоотлива восстановление уровня начинается лишь после заполнения определенного объема водоприемной системы. До этого момента эффект заполнения емкости проявляется в продолжающемся понижении уровня.

Эффект заполнения емкости — осложняющий фактор при обработке данных ОФН.

Сложность учета этого эффекта заключается в том, что в определенный период после прекращения водоотлива происходит и заполнение остаточной емкости водоприемной системы, например, так называемых «воздушных пузырей» на концевых участках выработок и заполнение пластовой поровой или трещинной емкости.

ГЛАВА 4. ПРОГНОЗНЫЕ РАСЧЕТЫ ВОДОПРИТОКА

Виды прогнозных расчетов

Практикуются два вида прогнозных расчетов — предпроектный и оперативный.

Предпроектный прогнозный расчет осуществляется на предпроектных стадиях разведки месторождений твердых полезных ископаемых по данным опытно-фильтрационных наблюдений (ОФН) или опытно-фильтрационных работ (ОФР). Приближенный вариант расчета подготавливается на предварительной стадии разведки основного полезного ископаемого и используется при составлении технико-экономического обоснования (ТЭО) для обоснования способа осушения массива. Окончательный вариант расчета производится на детальной стадии разведки.

Предпроектный прогнозный расчет производится применительно к условной водоприемной системе. Рекомендации по выбору расчетной водоприемной системы — необходимый элемент прогнозного расчета.

По своему назначению предпроектные прогнозные расчеты являются долгосрочными прогнозами. Предполагается, что прогнозные водопритоки не должны существенным образом отличаться от фактических до конца отработки месторождений в течение 20 — 40 лет.

Точность современного предпроектного расчета не отвечает этому требованию.

Оперативный прогнозный расчет осуществляется в условиях действующей водоприемной системы по данным ОФН на предпроектных стадиях разведки для прогноза водопритока к разведочным водоприемным системам, а также при отработке месторождений для коррекции результатов долгосрочного предпроектного прогнозного расчета.

Оперативный прогнозный расчет является относительно краткосрочным прогнозом.

По результатам оперативного прогнозного расчета производится уточнение проектных решений, а при необходимости — частичная или кардинальная реконструкция системы водоотлива.

Методы прогнозных расчетов

Для прогноза водопритока пригодны в разной степени приближения практически все методы, используемые для решения других задач динамики подземных вод. Это гидродинамический, гидравлический, балансовый метод и метод аналогии.

Расчеты водопритока гидродинамическим методом

Расчеты в условиях ограниченных и неоднородных

обводненных массивов

При длительных возмущениях по данным ОФН получают в этих условиях обобщенные параметры, характеризующие реальные ограниченные или неоднородные среды как условно однородные.

Признаками условно однородных фильтрующих сред с обобщенными параметрами, по данным ОФН, являются: неустановившийся режим фильтрации, однородная временная закономерность понижения в любых точках области фильтрации, сходимость основных параметров, определяемых способами временного и площадного прослеживания.

Прогнозные расчеты в условиях дополнительно привлекаемого

питания водоносного горизонта

В случаях развития водоприемных систем под руслами водотоков, под водоемами или в непосредственной близости от них при всевозможных граничных условиях питания прогнозы гидродинамическим методом затруднительны. В этих условиях рекомендуется сочетание гидродинамического и балансового методов.

Расчеты водопритока гидравлическим методом

Методы прогнозных расчетов, традиционно называемые гидравлическими, предполагают использование уравнений фильтрации, в которых некоторые показатели свойств массива и показатели водоприемных систем выражены через обобщенные коэффициенты. Поскольку такие уравнения и обобщенные коэффициенты находятся опытным путем, они являются по существу эмпирическими моделями фильтрации.

Прогноз водопритока гидравлическим методом рекомендуется как оперативный прогнозный расчет в условиях действующих водоприемных систем и как предпроектный прогнозный расчет.

В последнем случае расчет прогнозного водопритока возможен при следующих условиях:

— объектами прогноза могут быть подземные развивающиеся водоприемные системы,

— водоприток на прогнозных объектах будет формироваться за счет емкостных запасов основного и смежных, гидравлически связанных с основным, водоносных горизонтов,

— величина расчетного понижения не превышает реальной мощности обводненного массива.

Последнее условие относится к скальным трещиноватым массивам, где прямое определение мощности водоносного горизонта затруднительно.

Определение водопритока при аварийном затоплении

горных выработок

Водоприток при аварийном затоплении как важнейшая следственная величина позволяет установить геологическую либо техническую причину аварии и принимать решения по восстановительным работам.

При аварийном затоплении водоприток в водоприемную систему необходимо замерять непосредственно в системе водоотлива либо в водосборниках на затопляемом шахтном горизонте. Однако в чрезвычайных условиях аварийной ситуации сделать непосредственные замеры не всегда удается.

Определения водопритока по заполненному объему выработок ненадежны из-за наличия воздушных пузырей.

Для определения аварийного водопритока в момент затопления рекомендуется способ с использованием графиков временного прослеживания восстановления уровня.

Оценка водопритока балансовым методом

В случае формирования водопритока за счет емкостной и привлекаемой составляющей он может быть определен как сумма составляющих, оцениваемых раздельно.

Необходимость балансовой оценки возникает при сложных граничных условиях привлечения ресурсов, когда полный расчет гидродинамическим методом затруднителен. Основным при балансовой оценке является вопрос привлечения ресурсов от источников дополнительного питания к действующей водоприемной системе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Боревский Б.В., Самсонов Б.Г., Язвин Л.С. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек/М.: Недра, 1979.

2. Бочевер Ф.М. Теория и практические методы гидрогеологических расчетов эксплуатационных запасов подземных вод/М.: Недра, 1968.

3. Викентьев В.А., Карпенко И.А., Шумилин М.В. Экспертиза подсчетов запасов рудных месторождений/М.: Недра, 1968.

4. Методические рекомендации по проведению гидрогеологических исследований на стадии детальной разведки месторождений твердых полезных ископаемых/М.: ВИМС, 1981.

5. Самсонов Б.Г., Рогожина М.А. Влияние формы и скорости развития системы горных выработок на величину водопритока//Разведка и охрана недр, 1990, N 6. С. 43 — 47.

6. Сборник руководящих материалов по геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых. Т. 1/М.: 1985.

7. Требования к изучению и подсчету эксплуатационных запасов подземных вод, участвующих в обводнении месторождений твердых полезных ископаемых/М.: ГКЗ, 1986.

8. Минкин Е.Л. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод и ее значение при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач/М.: Стройиздат, 1973.

9. Hantush M. Flow to wells in aquifers separated by semipervious layers/Res., v. 72, N 26, 1967.

III. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ РАЗВЕДКЕ

И ЭКСПЛУАТАЦИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Цели и задачи работ

Сфера приложения настоящих Методических рекомендаций — геоэкологический аспект разведки и промышленного освоения рудных месторождений металлов.

Цель рекомендаций — методическая помощь геолого-разведочному, предпроектному и эксплуатационному производствам в части информационного обеспечения экологической экспертизы геоэкологических разделов ТЭО разведочных и эксплуатационных кондиций, отчета по подсчету запасов, рекомендаций и проектов по природоохранной деятельности, а также методическая помощь органам управления в части геоэкологического обеспечения лицензионных договоров.

Задачи информационного обеспечения состоят в оценке геоэкологических последствий в объектах окружающей среды (ОС) будущих, действующих и завершенных производств на основе сбора и обработки данных при геолого-разведочных, изыскательских работах и объектном мониторинге.

Достоверность информационного обеспечения возрастает от оценки экологических последствий будущих производств к оценке экологических последствий действующих и завершенных производств. При этом основную информацию об исходном состоянии ОС и геоэкологических последствиях геолого-разведочных работ получают при проведении предпроектных геолого-разведочных работ, а основную информацию о техногенных источниках, видах воздействия и геоэкологических последствиях освоения месторождения — при проектировании и эксплуатации месторождения.

В соответствии с вышесказанным при предпроектных геолого-разведочных работах для месторождения, предполагаемого к освоению, намечают главным образом превентивные природоохранные меры, а при составлении проекта освоения месторождения в процессе его эксплуатации и последующей реабилитации — меры по ограничению, компенсации ущерба и ликвидации геоэкологических последствий.

Правовой основой Методических рекомендаций являются Федеральные законы «Об охране окружающей природной среды» 2002 г. [30], «О недрах» 1995 г. [33], «Об экологической экспертизе» от 1995 г. [29], «Об охране атмосферного воздуха», «Об отходах производства и потребления» от 1998 г. [28], «Водный кодекс РФ» от 1995 г., «Положение о порядке лицензирования пользования недрами» от 1992 г. [39], Постановления Правительства РФ «О Единой государственной системе экологического мониторинга (ЕГСЭМ)», «О Федеральной целевой программе «Обращение с радиоактивными отходами и отработанными ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996 — 2005 гг.» [34], «Положение о проведении Государственной экологической экспертизы» [38] и вытекающие из Федеральных законов и постановлений Правительства подзаконные акты Министерства природных ресурсов, Госкомнедра, ГКЗ [31, 32 и др.].

ГЛАВА 2. ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ

И ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Согласно Федеральному закону «Об отходах производства и потребления» [28] обращение с отходами — деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию и размещению отходов.

Настоящая работа содержит основные понятия, которые приведены в Федеральном законе «Об отходах производства и потребления», 1998:

«отходы производства и потребления (далее — отходы) — остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства,

опасные отходы — отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами,

размещение отходов — хранение и захоронение отходов,

хранение отходов — содержание отходов в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования,

захоронение отходов — изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую природную среду,

использование отходов — применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии,

обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание и обеззараживание отходов на специализированных установках в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую природную среду,

объект размещения отходов — специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и другое)».

Геолого-разведочное, добычное и обогатительное производства сопровождаются образованием промышленных и бытовых отходов, которые являются одним из основных источников воздействия на объекты ОС.

Воздействие образуемых отходов на объекты ОС зависит от их агрегатного состояния (твердое, жидкое, газовое и аэрозольное — пылевое), концентрации компонентов, определяющих опасность отходов, количества отходов, особенностей их размещения и содержания, от вида транспортировки и некоторых других факторов.

Потенциальная опасность отходов определяется по методике, утвержденной в 2001 г. Приказом Министра МПР N 511, которая заключается в отнесении отходов к одному из пяти классов опасности [32].

Производственные отходы геолого-разведочного комплекса (горных работ, опытно-фильтрационных наблюдений (ОФН), геотехнологических опытов) аналогичны отходам соответствующих добычных производств, но характеризуются существенно меньшими объемами. Спецификой отходов геолого-разведочного производства являются отходы буровых и опытно-фильтрационных работ, а также брошенные поселки геолого-разведочных партий.

Рассматриваемые производства сопровождаются оставлением на рабочих площадях отработанного оборудования, строительного и бытового мусора, которые должны быть размещены на организованных свалках, хотя довольно часто это положение не соблюдается.

Геолого-разведочный комплекс

Буровые работы. Основные отходы характеризуются оставленными площадками буровых агрегатов, буровым шламом и промстоками промывочных вод.

Состав шлама и промстоков промывочных вод связан с составом руд и вмещающих пород разведуемых месторождений.

Опытно-фильтрационные работы (ОФР). Основным отходом служат откачки (выпуски) подземных вод из скважин. Откачки характеризуются небольшими объемами, которые существенно не нарушают гидродинамические параметры горизонтов подземных вод и экогеохимию природного ландшафта.

Геотехнологические опыты. Основные отходы — неубранное изношенное оборудование участков геотехнологического опробования и опытно-промышленных полигонов, производственный и бытовой мусор.

Основные жидкие отходы связаны с остаточными технологическими растворами в недрах.

Объем технологических растворов, используемых при геотехнологическом опробовании, составляет 40 — 200 т, при опытно-промышленных работах он достигает 10000 т. Состав технологических растворов определяется составом техногенных реагентов (например, серная кислота) и компонентов мобилизации из руд и вмещающих пород.

Добычной комплекс (горный способ добычи в вариантах

открытых и подземных работ, способы кучного, шахтного

и подземного скважинного выщелачивания, скважинная

гидродобыча, гидромеханизированная добыча)

Виды, количество и соотношение твердых, жидких и газопылевых отходов неодинаковы для разных способов добычи. Наибольшее количество отходов характерно для горной открытой добычи.

Горный способ добычи. Горный (открытый и подземный) способ добычи характеризуются твердыми, жидкими, газовыми и аэрозольными отходами. Часто он является градообразующим производством.

Твердые отходы производства представлены в основном породами вскрыши, вмещающими породами, забалансовыми рудами, рудами попутно извлекаемых полезных ископаемых, а также осадками в прудах-отстойниках, донными отложениями сбрасываемых дренажных вод, изношенным производственным оборудованием, строительным мусором.

Твердые отходы потребления связаны с селитебным комплексом и характеризуются бытовым и строительным мусором, а также осадками сточных вод.

Основное количество твердых производственных отходов составляют вскрышные и вмещающие породы. Их количество зависит от ряда факторов: мощности горного предприятия, технологии добычи, промышленного типа и крупности месторождения, длительности эксплуатации, содержания полезного компонента в рудах и их комплексности.

С увеличением содержания полезных компонентов в рудах падает доля твердых отходов на 1 т перерабатываемого сырья (табл. 1).

Таблица 1

Отходы при добыче и переработке минерального сырья

Промышленность

Вскрышные и отвальные породы на 1 т перерабатываемого сырья, т

Выход хвостов обогащения, %

Черная металлургия

2 — 5

20 — 30

Цветная металлургия

3 — 8

70 — 95

Количество твердых отходов связано с запасами руд месторождений.

Для месторождений разного вещественного состава, но одного ранга крупности, при прочих близких условиях количество твердых отходов соответствует следующему ряду: черные металлы > цветные металлы > радиоактивные металлы > редкие металлы > благородные металлы (рис. 1).

Рис. 1. Графики распределения запасов черных, цветных,

редких и благородных металлов в месторождениях различного

масштаба (по минимальному значению запасов в классах

крупности).

Исходные данные по краткому справочнику

«Минеральное сырье», М., 1999)

Количество твердых отходов при открытой добыче многократно выше, чем при подземной. Так, на урановых месторождениях при содержании урана в рудах 0,2% при карьерной добыче 1 т руды образуется 8 — 10 и более тонн твердых отходов с фоновой активностью, а при подземной добыче — порядка 0,2 — 0,7 т. На месторождениях цветных металлов при открытой добыче на 1 т металла приходится добывать 1 — 5 тыс. т вскрышных пород, а при углублении карьера на 100 м количество вскрышных пород, вывозимых в отвал, увеличивается в 1,8 раза.

Компонентный состав отходов отвечает составу руд и вмещающих пород. При этом основное значение для определения опасности отходов имеет сульфидность и радиоактивность руд и вмещающих пород, а также степень концентрации в них основных рудообразующих элементов и примесей по отношению к фону (или к нормативам, если таковые имеются).

Размещение твердых отходов производят организованно во внешних или внутренних отвалах. Размещение твердых отходов в отвалах следует проводить селективно не только с организацией складов забалансовых руд, но и с выделением потенциальных техногенных месторождений. При размещении твердых отходов следует также учитывать возможность их использования в качестве закладки.

При оценке опасности твердых отходов существенное значение имеют следующие факторы:

— превышение валовых и особенно легкоподвижных форм компонентов-индикаторов над их нормативными содержаниями, что следует учитывать при прогнозе опасности гидрохимического воздействия подотвальных вод,

— масса тонких фракций пород в отвале, высота отвала и соотношение его конфигурации с основными направлениями розы ветров, что важно для прогноза пылевого загрязнения приземной атмосферы и земной поверхности,

— радиоактивность пород отвалов; отвалы урановых месторождений относятся к низкоактивным радиоактивным отходам, которые характеризуются выделением аномально-повышенных концентраций Rn.

Транспортировку твердых производственных отходов от мест их образования в отвал производят электровозовагонеточным или автомобильно-самосвальным транспортом.

Объем строительного мусора, скрапа и бытовых отходов определяется градообразующим значением производства.

Производственные и бытовые твердые отходы размещают на организованных свалках.

Жидкие отходы горной добычи характеризуются дренажными водами.

Объем дренажных вод определяется водопритоком в горные выработки; величина водопритока определяется на основе ОФР и ОФН.

Гидрохимическое качество дренажных вод определяется исходным качеством подземных вод и приобретенным качеством, обусловленным прохождением исходных подземных вод через систему горных выработок.

Возможно три варианта качества дренажных вод:

— качество исходных подземных вод не превышает нормы ПДК, НРБ, ГОСТа,

— качество исходных подземных превышает нормы ГОСТа, ПДК, НРБ по тем или иным компонентам,

— приобретенное качество дренажных вод превышает указанные нормы, хотя качество исходных вод этим качествам удовлетворяет.

В соответствии с этим применяют разные варианты природоохранных мер (см. гл. 6).

Газовые и аэрозольные отходы. Для горного способа добычи характерны газовые и аэрозольные организованные (вентиляционные) и неорганизованные выбросы, возникающие при взрывной отбойке и работе автотранспорта.

Взрывная отбойка. Состав газовых и аэрозольных компонентов определяется составом взрывчатых веществ (ВВ), руд и вмещающих пород.

Обычный состав газовой компоненты — оксид углерода, диоксид азота, оксид серы, а также органические соединения. Для пылевой компоненты характерны аномально высокие концентрации основных рудных компонентов при относительно повышенной концентрации элементов — примесей руд.

Для ртутных рудников характерны содержания ртути, превышающие 100 ПДК, для хромитовых и золотых месторождений — органических соединений (до 100 фонов). На урановых подземных рудниках, например, организованные вентиляционные выбросы шахт содержат рудничную пыль с , , , , и аэрозолями. Рудник средней производительности с рудами, содержащими десятые доли процента урана, характеризуется выбросами в атмосферу 80 Бк/сут с радиоактивными аэрозолями.

При открытых работах масса и концентрация пыли в аэрозольном облаке, образованном при взрывной отбойке, определяется величиной заряда ВВ в скважинах. Например, типичный взрыв в карьере Лебединский (КМА) при массе ВВ в скважинах до 1000 т характеризуется образованием аэрозольного облака с массой пыли 80 — 300 т при концентрации в центре облака 0,6 — 2,3 г/м3, что в 300 — 1100 раз выше ПДК, и высоте облака 700 м при его размере в плане 500 м.

При массе ВВ в скважинах около 1 т высота аэрозольного облака в 4 — 5 раз меньше.

Отвалы. Пыление отвалов определяется массой тонких фракций и рядом других факторов (см. выше). Состав пылей определяется составом пород вскрыши, вмещающих пород и руд.

Работа карьерного автотранспорта сопровождается неорганизованными газовыми выбросами и пылением. Для отработанных газов двигателей характерны оксиды углерода, азота, дополнительно для дизельных двигателей — акролеин, углеводороды, альдегиды, для бензиновых двигателей — углеводороды, альдегиды, свинец, бензопирен.

Состав пылевой компоненты соответствует составу пылевой компоненты аэрозольного выброса при взрывной отбойке.

Способы кучного (КВ) и шахтного (ШВ) выщелачивания предназначены для добычи золота, меди, урана из бедных, забалансовых руд и минерализованных вмещающих пород. Процесс выщелачивания происходит на специально подготовленных площадках, предотвращающих утечки рабочих растворов. Выщелачивание производят из штабелей (куч) вышеуказанного материала путем разбрызгивания по поверхности штабеля (магазинированного в подземном блоке материала) рабочего раствора: серной кислоты (уран, медь) или цианистого натрия (золото).

Процесс выщелачивания металла сопровождается формированием твердых и жидких отходов.

Твердые отходы. Основные производственные отходы представлены остаточными кучами (штабелями) выщелоченных бедных, забалансовых руд и вмещающих пород, обогащенных рудными компонентами как на поверхности (КВ), так и в подземных камерах (ШВ).

Остаточные кучи (штабеля) после завершения процесса выщелачивания полезного компонента промывают и нейтрализуют, после чего они не должны представлять токсической опасности.

Высота остаточных куч (штабелей) колеблется от первых метров до первых десятков метров. При способе КВ их либо перемещают в отвалы, либо оставляют на завершенных рабочих площадках.

Прочие твердые отходы состоят из производственного мусора.

Жидкие отходы КВ и ШВ характеризуются остаточными объемами рабочих растворов, протечками продукционных растворов, сточными водами.

Способ подземного выщелачивания (ПВ). Способ ПВ реализуют на полигоне, расположенном в горном отводе. Он состоит из наземной и подземной частей, объединенных единой системой циркуляции рабочего раствора через систему закачных скважин. Происходит просачивание через рудное тело с выдачей продуктивного раствора через откачные скважины и трубопроводы к перерабатывающей установке с последующей регенерацией рабочего раствора и повторением цикла.

Скважинное подземное выщелачивание сопровождается главным образом жидкими отходами.

Жидкие отходы представлены остаточными объемами технологического раствора в недрах, разливами кислот и продуктивных растворов на земной поверхности полигона.

Остаточные объемы технологических растворов в недрах содержат компоненты рабочего раствора (в основном серную кислоту) и компоненты мобилизации из руд (основной рудообразующий элемент — уран) и вмещающих пород.

Объем используемых технологических растворов опытно-промышленного производства достигает максимум 10000 т, а промышленного — существенно больше.

Твердые отходы характеризуются производственным и бытовым мусором, размещаемым на полигонах, шламом буровых работ, изношенным оборудованием.

Скважинная гидродобыча (СГД). Скважинная гидродобыча ориентирована на добычу железных руд из перекрытых кор выветривания железистых кварцитов, титано-циркониевых и других руд из россыпей, нерентабельных для других способов добычи.

Скважинная гидродобыча организована на полигонах, находящихся в горном отводе. Полигон состоит из наземной и подземной частей. Подземная часть — система стволов скважин, погруженных окончаниями в рудное тело, которые сопровождаются рабочими камерами. Поверхностная часть — система трубопроводов, соединяющих стволы скважин с обогатительной фабрикой, хвостохранилищем, прудом-отстойником. Вода под давлением подается в рабочую камеру, находящуюся в рудном теле, образуется рудная пульпа, направляемая на обогатительную фабрику, находящуюся на площадке рудника (титан-циркониевые россыпи); хвосты обогащения поступают в хвостохранилище, жидкая фаза из хвостохранилища поступает в пруд-отстойник. На железорудных месторождениях концентратом служит выдаваемая пульпа, жидкая фаза которой сразу поступает в пруд-отстойник. Вода из пруда-отстойника вновь поступает в водооборот. Соотношение Т:Ж в пульпе 1:5 — 1:10.

Скважинная гидродобыча сопровождается твердыми и жидкими отходами.

Твердые отходы представлены главным образом хвостами обогащения, а также осадками прудов-отстойников, шламом буровых работ, производственным и бытовым мусором, вышедшим из строя оборудованием.

Хвосты по вещественному и фракционному составу отвечают вмещающим породам камер размыва. В хвостохранилища их доставляют с обогатительной фабрики по пульповодам. Объем хвостов во многие десятки раз превышает объем добытой руды (доля рудной компоненты в Ti-Zr россыпи составляет около 5%).

Жидкие отходы связаны с неорганизованными фильтрационными потерями хвостохранилища и прудов-отстойников.

Гидромеханизированная добыча. Гидромеханизированную добычу применяют для разработки россыпей золота и некоторых других металлов, расположенных в современных и погребенных долинах рек, прибрежных областях, болотистой местности.

Для добычи используют драги, гидромониторы, экскаваторы, скреперы в сочетании с гравитационными методами обогащения.

Для разработки россыпей характерны в основном твердые и жидкие отходы.

Твердые отходы в основном состоят из торфов и промытых песков, а также шлама прудов-отстойников. Промытые пески даже для богатых руд составляют более 99,99% объема перерабатываемой рудной массы.

Торфы и промытые пески размещают во внутренних или внешних отвалах.

Жидкие отходы характеризуются сточными водами после промывки песков. Сточные воды загрязнены взвесями частиц рыхлых отложений, определяющих потерю прозрачности технологической воды.

Объем технологической воды большой. Например, при разработке золотоносных россыпей в районах Крайнего Севера на 1 м3 песков расходуется до 18 м3 технологической воды.

Технологическая вода в пруды-отстойники отводится по трубопроводам, и после отстоя ее включают в водооборот, сбрасывают в водотоки или на рельеф.

Комплекс обогащения (методы и процессы обогащения, флотация,

магнитная и радиометрическая сепарация, гравитационные

процессы, дробление и измельчение, агломерация,

гидрометаллургия) [1, 8, 36]

По своему вещественному составу подавляющая часть (до 95%) руд черных, цветных и редких металлов, а также продуктивных песков по технологическим или экономическим соображениям непригодна для непосредственного получения из них металла без предварительного обогащения. Поэтому добытое минеральное сырье подвергают обогащению на обогатительной фабрике для получения соответствующих богатых концентратов (табл. 2).

Таблица 2

Основные черты методов обогащения руд

Методы

Флотация

Магнитная сепарация

Гравитация

Радиометрия

Агломерация

Характер методов

1

2

3

4

5

6

Физическая основа метода

Обработка тонкодробленой руды спец. реагентами для создания необходимого различия в смачиваемости минеральных частиц полезных и прочих минералов для последующего закрепления первых на воздушных пузырьках и их отделения с пенным продуктом от балластных черных руд

Для обогащения руд, полезные минералы которых значительно отличаются от прочих по магнитной восприимчивости. Процесс обогащения заключается в разделении в магнитном поле минеральных частиц на два или более классов

Основана на разной скорости падения в движущейся жидкости (иногда в струе воздуха) минеральных частиц, различающихся плотностью, размером и формой, под действием сил тяжести и сопротивления

Основана на избирательном воздействии различных видов излучения на свойства минералов и химические элементы.

Укрупнение частиц богатой руды или концентрата путем спекания (получение окатышей и брикетов)

РКС — в транспортных емкостях, автосамосвалах, вагонетках.

РО — на ленточных транспортерах покусковая сепарация

Применение метода на рудном месторождении Подготовительный

Иногда в комплексе с гравитацией в тяжелых жидкостях для создания необходимых сокращений объема руд при последующем дорогостоящем дроблении (полиметаллические и оловянные руды: Лениногорский, Текелийский ГОКи, Краснореченская фабрика)

Иногда проведение магнетизирующего обжига. Используется в комплексе с гравитацией

В комбинированных схемах переработки для выделения т.н. легкой фракции — щебня 5 — 70 мм, выход которой составляет до 30% исходной руды

Основное применение на месторождении: Sn; Sn-W; Sn — п.м. W; W-Mo; Mo; Cu; Cu-Ni; Co; Pb; Pb-Zn; P-M; Nb; Au; Ag; Zr; Sb; Fe; Cr; Mn; U.

Богатые руды Fe, Cr, тонкие концентраты цветных металлов подготовлены опер. к переработке

PAM — рентгенолюминесцентный, PPM — рентгенорадиометрический, ФМ — фотометрический, ИРМ — радиорезонансный, НАМ — нейтронно-абсорбционный

Основной

90% руд на предприятиях цветной металлургии

Fe и Mn руды

Продуктивные пески россыпных месторождений. Месторождения Sn и W при относительно крупных размерах продуктивных минеральных агрегатов

APM — радиометрический. Месторождения U

Доводочный

Доизвлечение из хвостов гравитации и магнитной сепарации

Концентраты Sn, W и некоторые другие

Выход хвостов (твердых отходов)

3 — 100 т на 1 т конц. для Cu, Cu-Ni, п.м. богатых руд — 77%.

Обычно 1,5 — 2 т на 1 т концентрата; 0,7 — 1 для богатых руд Fe; 5 т для бедных; 0,7 — 1,5 т -Mn руд

От 4 до 30 т на 1 т концентрата, или от 80 до 97%

20 — 35% исходной горной массы

не более 5% исходной руды

Для Sn, W, Mo и др. руд — 99%

Массы полезных компонентов, остающихся в хвостах

5 — 20% исходной. Пирит Cu-колчеданных и п.м. месторождений, содержащих до 30 — 50% исходного Au, Ag, Se, Te. Высокая концентрация S (10%)

20 — 25% исходной

2 — 10% исходной

Токсичность компонентов, определяющих загрязнение

Остаточные флотореагенты. Высокая концентрация основных компонентов: Pb, Zn, Cd, Hg, As.

Как правило, малосульфидные (на Fe-рудных месторождениях до 0,25%, в единичных случаях до 2% S); на месторождениях MnSO <= 0,15% S.

Не опасны

Хвосты

Высокая концентрация окислов сульфидов

Не опасны.

Сточные воды

Обычно подщелоч. pH 7 — 12; высокая концентрация токсичных компонентов для сульфидных руд — агрессивная 

Нейтральная реакция. Металлы и остатки растворов в незначительном количестве

12 — 16 м3/т руды, а с учетом водоворота — 4 м3/т руды

Отсосы

Аэрозоли взвешенных частиц (токсичного реагента и частично исходного сырья) (кон. > ПДК)

Дисперсность хвостов как основа их пиления и интенсивности химической реакции

Класс — 0,07 мм

При сухой сепарации 75% + 5 мм; 5% — 0,14 мм; при доводке концентрата флотацией; Fe-руды — 0,07 мм (80%); для Мп руды — 0,1 мм (до 90%)

Отвечает крупности исходного материала. Классы (-5 + 0,1 мм)

Экономика

Наиболее высокие затраты, обусловленные необходимостью многостадийного дробления руд и использования дорогостоящих компонентов

Низкие трудовые и финансовые затраты

Высокие затраты энергии

Обогащение руд — совокупность процессов первичной обработки минерального сырья с целью отделения полезных минералов от пород, представляющих балластную часть руды, которая является отходом производства (хвостом) и складируется в хвостохранилище. Транспортировка хвостов в хвостохранилище осуществляется в виде водной пульпы, в которой соотношение твердой и жидкой (водной) фаз колеблется от 1:10 до 1:30.

Методы и процессы обогащения. Основные методы обогащения — флотация, магнитная и электрическая сепарация и гравитация [51, 8, 41]. При обогащении железных руд — это сухая и мокрая магнитная сепарация, сульфидных и полиметаллических руд цветных металлов — флотация, руд россыпных месторождений Sn, Ti, Zr, Au и др. — гравитация, для урановых руд радиометрическая сепарация [23, 24]. Усредненные данные по количеству отходов в т/т руды и т/т концентрата для ряда рудных объектов представлены в табл. 3. В технологических схемах обогащения сложных комплексных руд часто используют два или три различных метода обогащения в той или иной комбинации.

Таблица 3

Усредненные показатели по выходу отходов обогащения

(по данным 6, 11, 48, 53, 54, 26)

Объект

Основные операции

Выход концентрата, %

Выход хвостов

Объем хвостов, млн. т/г

т/т руды

т/т концентрата

1. Fe-руды

Сухая и мокрая магнитная сепарация

18,0

0,069 (СМС) 0,71 (ММС)

0,4 (СМС) 4,2 (ММС)

6,7 — 7,0

(Fe — 15,8%)

V = 48 млн. т/г

2. Fe-руды

То же

48

0,64 — 0,7

1,34 — 1,4

2,9

(Fe — 35%)

V = 4,5 млн. т/г

Mn-руды (окисл.)

Рудомойка магн. сеп.

39,0

0,3 — 0,5

1,8 — 2

9,0

V = 3,0 млн. т/г

Mn — 22,0%

CuZn — колчед. руды

Флотация

3,83 Cu

0,397

10,35

V = 1650 млн. т/г

Об.Ф.

Си — 0,7%,

1,75 Zn

Zn — 0,7%

Об.Ф.

0,35

20,0

Au-руды 2 млн. м3/г

Гравитация

20,0 (на цианирование)

0,8

4,0

890 тыс. м3/г

V — объем перерабатываемой руды в год, млн. т/г,

Fe — содержание металла в руде, %

Применению основных методов [46] предшествуют подготовительные операции [47], цель которых подготовить руду к обогащению. Подготовка включает, прежде всего, операции уменьшения размеров кусков руды — дробление и измельчение для максимального раскрытия зерна ценных минералов.

Кроме того, в технологических схемах используют специальные методы обогащения. К ним относятся:

— рудоразборка, основанная на различии цвета и блеска отдельных минералов, их прозрачности или свечения,

— радиометрическая сортировка, основанная на различии радиоактивных свойств минералов или силе их излучения,

— обогащение по трению, основанное на различии коэффициентов трения минералов при движении их по плоскости,

— химическое и бактериальное обогащение.

Большинство процессов обогащения проводится в воде, и получаемые продукты содержат ее в большом количестве. Поэтому возникает необходимость во вспомогательных процессах. К ним относится обезвоживание, включающее сгущение, фильтрацию, сушку.

Флотация — основной метод обогащения [51]. Она применяется при обогащении более 90% добываемых руд цветных металлов и для большого количества руд редких, черных, благородных металлов и неметаллических полезных ископаемых.

Доля применения флотационных процессов постоянно расширяется как в связи с возрастанием добычи вкрапленных и бедных руд комплексного состава, так и для доводки концентратов гравитации, магнитной и электрической сепарации.

Основные отходы флотации — хвосты, сточные воды и газопылевые выбросы.

Хвосты характеризуются высокой дисперсностью частиц (как правило — 0,074 мм и менее, в том числе 80% составляет класс — 0,44 мм), высоким содержанием природных и технологических (флотореагентов) токсичных компонентов; с ними связана существенная доля исходных полезных ископаемых (от 5 до 20% и более). Так, при переработке сульфидных руд (медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллических) в хвосты уходит подавляющая часть пирита (содержание серы в хвостах достигает несколько десятков процентов), пирит содержит до 50% золота, селена, теллура, находящихся в исходной руде; с хвостами также связаны высокие концентрации цинка, кадмия, мышьяка, ртути, свинца и др. Подобные пиритовые хвосты являются потенциальными техногенными месторождениями (см. табл. 2).

Выход хвостов зависит от состава руд и концентрации в них полезных компонентов. Он колеблется от 3 т для богатых разновидностей медных, медно-никелевых и полиметаллических руд, до 100 т — для рядовых и бедных руд на 1 т концентрата (см. табл. 3, 4).

Таблица 4

Характеристика хвостов обогащения

(по данным 11, 53, 16, 12, 7, 50)

Тип руды объект

Объем перерабатываемой руды, млн. т/г

Выход хвостов флотации. тыс. т/г (%)

Содержание металла в хвостах, %

Cu-Ni

7,0

5854,0/(83,6)

Ni — 0,188

АО Печенганикель

Cu — 0,061

Co — 0,0099

Cu-Zn сульфидные

1,0

396,6/(39 — 40)

Cu — 0,23

Среднеуральский ГОК

Zn — 0,57

Tl, Ye, As

650/(65)

S-43,4

As, Sb, Au, Ag, Cu, Zn

Алмалыкский ГОК

4,5

Pb-Zn Об.Ф. —

Cu — 0,013

4000/(12)

Pb — 0,3

Zn — 0,3

S — 0,96

Au г/т — 0,033

Ag г/т — 3,0

Cu Об.Ф. —

Cu — 0,112

25000/55,5

Pb — 0,014

Zn — 0,02

S — 1,54

Au г/т — 0,24

Ag г/т — 1,1

Pb-Zn

82,9

Cu — 0,09

Красногорская фабрика

Pb — 0,26

Zn — 0,62

Sn — 0,09

Сточные воды обогатительных фабрик разнообразны по составу. Состав зависит от перерабатываемого сырья. Они характеризуются высоким содержанием токсичных компонентов: флотореагентов и тяжелых металлов (табл. 5). Переводу тяжелых металлов из твердых фаз в сточные воды способствует окисление сульфидов с образованием серной кислоты, повышающей агрессивность сточных вод.

Таблица 5

Состав сточных вод обогатительных фабрик <*>

(по данным 47, 58, 52)

Фабрики

Содержание примесей в стоках, мг/л

медь

свинец

цинк

мышьяк

цианиды

нефтепродукты

ксантогенат

молибден

никель

кобальт

фториды

ртуть

сурьма

Полиметаллические

0 — 10

0 — 1,5

0,1 — 12

0 — 0,6

0 — 20

0 — 25

0 — 3

Медные и медно-молибденовые

0,1 — 2,0

0 — 5

0 — 4

0 — 1,0

0 — 3

0 — 6

0,05 — 0,1

Никель-кобальтовые

0,1 — 0,5

0 — 0,1

0 — 1

0 — 8

0 — 1

0 — 1

Редкометалльные и ртутно-сурьмяные

0 — 0,05

0 — 1,0

0 — 0,2

0,02

0,1 — 0,8

0 — 100

0 — 10

0 — 3

———————————

<*> Максимальные концентрации токсичных компонентов могут достигать сотен ПДК.

Наиболее токсичные флотореагенты, их ПДК и частота использования приведены в табл. 6 [52, 19].

Таблица 6

Реагенты, оказывающие наибольшее влияние на загрязнение

сточных вод (по 52)

Реагенты

Максимальный расход, г/л

ПДК, мг/л

Число фабрик, применяющих реагент

Ксантогенаты

0,6

0,01

50

Цианиды

1,2

0,1

34

Крезолы

0,2

0,001

0

Флотомасла

0,2

12

Пиридины

0,2

0,02

0

Нефтепродукты (керосин. масла)

0,9

0,1 — 0,3

22

Медный купорос

1,8

0,1

18

Цинковый купорос

2,3

1,0

22

Известь

29

31

Сода

10,0

44

Основную массу сточной воды сбрасывают с твердыми хвостами в хвостохранилище в соотношении Т:Ж = 1:10 — 1:30.

После отстаивания и осветления их используют в качестве оборотной воды.

Газопылевые выбросы характерны для дробления, измельчения и классификации, являющихся основными подготовительными операциями при флотации. Выбросы организованные (см. ниже). Обеспыливание обеспечивается применением стандартных схем [47].

Магнитная сепарация — основной метод обогащения железных (иногда требующих предварительного магнетизирующего обжига) и марганцевых руд [48]. Ее применяют также при очистке от вредных примесей и доводке оловянных, вольфрамовых и некоторых других гравитационных концентратов.

Она основана на различной магнитной восприимчивости минералов и различии траекторий их движения в магнитном поле.

Основными отходами магнитной сепарации являются хвосты, сточные воды и газопылевые выбросы.

Хвосты. Технологическое загрязнение хвостов токсичными веществами практически отсутствует. Размер частиц больше, чем для хвостов флотации. Выход хвостов около 70%. Преобладающая масса частиц (75%) характеризуется размером +5 мм и около 5% представлена частицами -0,14 мм. В отходах фабрик обогащения руд марганца около 80% хвостов относится к классу частиц -0,1 мм, являющихся преимущественно отходами дешламации.

В случае применения методов флотации для доводки железорудных концентратов [4] подавляющая масса хвостов (80%) имеет размер частиц -0,07 мм. Требования к складированию и транспортировке хвостов сводятся к их фракционированию для возможного использования в качестве строительных и других материалов, а также к содержанию в них твердого компонента с получением плотных с минимальным содержанием воды хвостов.

Расход воды составляет ~ 9 т/т руды. Водооборот около 98%.

Сточные воды фабрик обогащения руд Fe и Mn несоизмеримо менее токсичны по сравнению со сточными водами флотационных фабрик (реакция нейтральная, тяжелые металлы и остаточные технологические компоненты присутствуют в малых количествах).

Специальных мероприятий для очистки сточных вод не требуется. Вместе с тем поступающая в хвостохранилища вода имеет несколько более высокую жесткость и содержит некоторое количество смазочных веществ от смывов внутреннего и внешнего гидротранспорта, что необходимо учитывать при выборе места хвостохранилища и его эксплуатации.

Гравитационные процессы являются основными и получили широкое распространение в практике обогащения руд и россыпей редких и благородных металлов — титановых, цирконовых, вольфрамовых, оловянных, золотых, а также железных и марганцевых руд [41, 42, 13].

Схемы гравитационного обогащения определяются свойствами обогащаемой руды и представляют собой совокупность подготовительных, основных и вспомогательных процессов. В большинстве своем они многостадиальны с использованием разнообразных аппаратов, в том числе в комплексе с флотацией и другими методами обогащения.

Разделение смеси минеральных зерен гравитационными методами основано на различии скорости и характера их движения в среде под действием силы тяжести и сил сопротивления, что обусловлено различием плотностей и крупности минеральных частиц. В качестве среды применяется вода, воздух, тяжелые суспензии и жидкости. Гравитационное обогащение руд цветных и редких металлов производится преимущественно в водной среде.

Плотность исходной пульпы оптимальна при Т:Ж = 1:(3 — 10). Количество смывной воды (Т:Ж) обычно составляет от 1:1 до 1:2.

Отвальные хвосты гравитации представлены легкими минералами пустой породы и незначительными количествами неизвлеченных в процессе обогащения ценных минералов с размерами частиц более крупными, чем при флотационном обогащении (преимущественно -5 + 0,1 мм). Доля мелких классов возрастает при использовании флотации. Крупность частиц хвостов песков соответствует, как правило, крупности исходного материала, дроблению подвергают лишь более крупные фракции (галя).

Выход хвостов составляет от 4 до 30 т на 1 т концентрата.

Хвосты гравитации менее токсичны, чем хвосты магнитной сепарации и тем более — флотации. Сливы гравитации аналогичны сливам магнитной сепарации.

При обогащении в тяжелых суспензиях необходимой операцией является также очистка сточных вод от частиц утяжелителя. В стоках гравитационного обогащения лимитирующим показателем является мутность пульпы.

Радиометрическая сепарация — процесс крупнокускового разделения руд по содержанию ценных компонентов, основанный на избирательном воздействии различных видов излучения на свойства минералов и химических элементов (естественная радиоактивность для радиоактивных руд, люминесценция руд для руд вольфрама, редких металлов и флюорита, характеристическое излучение для оловянных и полиметаллических руд, диффузное отражение света для золотосодержащих, марганцевых и полиметаллических руд, ядерная реакция (фотонейтронный метод) для руд бериллия и др). Радиометрическая сепарация особенно эффективна для предварительного обогащения, позволяющего на первой стадии обработки руды отделить значительную часть крупнокускового отвального продукта. Как основной метод используется при переработке урановых руд [23, 24].

Крупность руды, поступающей на радиометрическую сепарацию, ограничена пределами от 300 (150) до 25 (2) мм и обычно составляет 150 — 25 мм.

Выход хвостов ~ 30 — 35% от массы обогащаемой руды. Они представлены в основном крупнокусковой фракцией пустых пород с небольшими включениями ценных минералов, присутствующих в первичной руде, в том числе радиоактивных при переработке урановых руд.

Источниками негативного воздействия на ОС служат пылегазовые выбросы от операций дробления, грохочения, транспортировки и складирования, а также ионизирующие излучения от радиометрической аппаратуры, выбросов радона и радиоактивных частиц в атмосферу, на поверхность земли или в грунтовую воду вследствие утечки или выщелачивания из твердых отходов. Меры защиты — использование стандартных схем при дроблении, систем вентиляции с пыле- и газоочисткой и защитных экранов и приспособлений при работе с радиометрической аппаратурой и изолирование хвостов обогащения при работе с радиоактивными рудами [49].

Дробление и измельчение относятся к процессам подготовки руды к обогащению с целью максимального раскрытия зерен ценных минералов [46]. Конечная крупность руды, поступающей на обогащение, определяется размером их вкрапленности и избранным методом обогащения. Подготовка руды к обогащению включает операции дробления и измельчения и связанную с ними классификацию руды на грохотах, в классификаторах и гидроциклонах. Руда, поступающая на дробление, представляет собой материал, состоящий из кусков различной крупности, не превышающих 1500 мм [36].

Процесс дробления осуществляют обычно в три стадии: крупное дробление, например, от 1200 до 300 мм, среднее — от 300 до 75 мм и мелкое — от 75 до 15 мм. После дробления руда подвергается тонкому измельчению — до -2 мм или до -0,1 мм и мельче — в зависимости от метода обогащения.

Схему дробления выбирают с таким расчетом, чтобы на измельчение поступал наиболее мелкий продукт. В зависимости от крупности исходного дробленого продукта дробление может осуществляться в два или три приема с предварительным грохочением перед каждой стадией дробления. Это особенно важно, если полезные минералы руды склонны к переизмельчению и ошламованию, например, касситерит (SnO), шеелит (CaWO), вольфрамит (FeMnWO) и др.

Процессы дробления и измельчения связаны со значительным расходом воды (3 — 5 м3/т руды), сопровождаются образованием пыли; удельные объемы пылевыделения: при дроблении ~ 5 кг/т, иногда до 50 кг/т, при сухом измельчении ~ 150 кг/т, при мокром измельчении — 50 — 100 кг/т, в том числе и со шламами.

Отходы дробления и измельчения — пыли, содержащие частицы минеральных компонентов, шламы, имеющие несколько большую жесткость, загрязненные взвешенными твердыми частицами минеральных компонентов руды.

Специальных мероприятий для очистки сточных вод не требуется.

Снижение пылеобразования обеспечивается применением стандартных схем.

Агломерация — процесс спекания руд и концентратов в твердые пористые куски путем просасывания или продувания необходимого для горения воздуха или горячих газов через слой спекаемой шихты [49].

Агломерация сопровождается пылегазовыми выбросами: организованными, образующимися в процессе спекания шихты, охлаждения агломерата и возврата обжига окатышей, и неорганизованными, образующимися в процессе дробления шихтовых материалов, их грохочения и перегрузок при транспортировке. Пыль технологического происхождения представляет собой сочетание частиц различного химического, минералогического и гранулометрического состава, в то время как аспирационная пыль в каждом конкретном случае более однородна по химическому составу и дисперсия диаметров ее частиц меньше. Пылеобразование начинается с момента поступления сырых материалов на аглофабрику, при выгрузке их, перегрузках и транспортировке, подготовке шихты или окатышей к спеканию и обжигу. При спекании аглошихт образуется большое количество газов, в состав которых входят вредные вещества: сернистый ангидрид и оксид углерода, которые выбрасываются в атмосферу с технологическими газами.

Количество воздуха, необходимое для сжигания углерода шихты в и CO, составляет 480 — 650 м3 на тонну агломерата. В среднем на тонну агломерата в час выбрасывается в атмосферу 5,0 м3 агломерационного газа.

Гидрометаллургия. Гидрометаллургические методы применяют как при доводке некондиционных богатых концентратов обогащения перед их металлургическим переделом, так и непосредственно для их переработки на товарные соединения [57, 35, 25]. Наибольшее распространение при доводке концентратов получила кислотная технология, позволяющая практически полностью удалять из концентрата апатит, кальцит, сульфиды и гидроксиды железа.

При химической доводке с целью растворения содержащихся в концентратах вредных примесей концентраты лишь незначительно по основному минеральному компоненту изменяют свой состав, так как растворяется лишь небольшое количество сопутствующих минералов, содержащих вредные примеси (P, Si, S), или компоненты, затрудняющие дальнейший передел (например, снятие железистых пленок). В этом случае гидрометаллургические технологии просты и расход реагентов незначителен (V = 0,5 т/т), количество отходов (пылегазовые выбросы, рудная пыль от измельчения, загрузки и выгрузки, сточные воды) также невелико, и они направляются в пруды-отстойники и шламохранилища.

Своеобразие вещественного состава, вкрапленность и формы нахождения ценных минералов, их физико-химические свойства и в первую очередь — растворимость в тех или иных реагентах, масштаб месторождений и географо-экономические условия их расположения, экологические требования и др. обусловливают для каждой руды специфику в схеме и режиме обработки.

Как правило, при гидрометаллургической переработке применяются классические методы, например, цианистый процесс для руд Au и Ag и концентратов, кислотное (содовое) выщелачивание урановых руд, кислотные либо аммиачные методы для Cu и других руд. Для повышения эффективности передела и подготовки руды к выщелачиванию в технологических схемах в ряде случаев используют дополнительные операции и специальные приемы, такие как предварительное радиометрическое обогащение с выделением ~ 30% пустой породы и забалансовых руд, направляемых в отвал, хлорирующий обжиг для комплексных уранованадиевых руд, окислительный обжиг для сульфидных и смешанных окисленно-сульфидных медных руд, тонкое и сверхтонкое измельчение или бактериальное окисление для руд, в которых дисперсное золото ассоциировано с сульфидами железа и др.

Для всех типов руд и используемых технологий их гидрометаллургического передела основными видами загрязнителей окружающей среды являются твердые, жидкие и газообразные отходы. Виды и объемы отходов некоторых гидрометаллургических заводов (ГМЗ) представлены в табл. 7.

Таблица 7

Усредненные данные по видам и объемам отходов

от деятельности некоторых предприятий, работающих

по гидрометаллургическим технологиям

(по данным 35, 14, 4, 15)

Объект переработки

Основной метод передела

Виды и объемы отходов

объем твердых отходов, т/т руды, год

твердые отходы

объем жидких отходов, м3/т руды

жидкие отходы

объем пылегазовых отходов, т/т руды

пылегазообразные отходы

U-руды. Производительность по руде ~ 1,0 млн. т/г

Кислотное (содовое) выщелачивание

~ 1,0 — 0,3 0,92 м3/т руды 0,3 т/т

Пески гидроциклонов и классификаторов, кеки от выщелачивания, отвалы пустой породы PO

7 — 7,5

Сточные воды, сливы гидроциклонов и классификаторов, сливы сгущения пульпы, обезвоживание концентратов

~ 0,015

Рудная пыль, аэрозоли , продуктов распада урана, , , Rn, 

Au-руды. V перерабатываемых песков, 8,9 млн. м3/г

Цианирование

> 0,9 т/т песков

Кеки и шламы цианирования и обезвреживания сточных вод

8 — 9

Сливы от обезвоживания гравиконцентрата, сгущение хвостов гравитации и цианирования, обеззолоченные растворы

0,03

Рудная и известковая пыль, аэрозоли рабочих растворов (цианиды и роданиды), хлорсодержащие и щелочные аэрозоли и суспензии соед. As, синильной кислоты,

Cu-содержащие руды. Производительность по руде 2,250 млн. т/г

Кислотное выщелачивание

0,7 — 0,8

Пески гидроциклонов классификаторов, кек от выщелачивания

5 — 6

Сливы от сгущения хвостов выщелачивания, промывные растворы, от обезвоживания концентратов

0,02

Рудная пыль, аэрозоли , , соед. As, 

Степень воздействия тех или иных видов отходов на компоненты окружающей среды (атмосферный воздух, водные объекты и почвы) от деятельности ГМЗ различна и определяется специализацией промузла, типом выпускаемой продукции и используемых для этих целей сырья и технологий и как следствие — видом и объемами отходов и их составом.

Медно-сульфидные руды [35]. При гидрометаллургической переработке сульфидных руд, требующих предварительного обжига, доминирующим является загрязнение воздушного бассейна, в первую очередь — сернистым газом.

В то же время при непосредственном выщелачивании медных сульфидных руд растворами серной кислоты нагрузка на ОС от их переработки не столь значительна. Количество растворимых примесей на 1 кг извлекаемой меди составляет (кг): Al — 0,086, и содержание их в сточных водах и твердых отходах, сбрасываемых в виде пульпы в хвостохранилище, практически не превышает или незначительно превышает ПДК для санитарно-бытовых водоемов. Состав сточных вод (мг/л): Al — 4,13, Cu — 0,4, As — 0,10.

Хвосты обогащения близки по вещественному составу к исходной руде и в основном представлены -0,1 + 0,074 мм классами крупности и шламами -0,05 мм, загрязнены растворами серной кислоты и остатками неразложившейся сульфидной меди: извлечение сульфидной меди в раствор (при обмене извлечения ~ 91 — 92%) составляет 83%. Под влиянием внешних воздействий, в том числе атмосферных осадков и кислорода воздуха, они легко разрушаются, и их компоненты попадают в почву и грунтовые воды, загрязняя их.

Урановые руды. Значительное негативное воздействие как по объему, так и номенклатуре, в том числе и радиоактивных загрязняющих веществ, на все компоненты природной среды характерно для деятельности ГМЗ, перерабатывающих урановые руды (табл. 8, 9).

Таблица 8

Характеристика твердых и жидких отходов уранового ГМЗ

(по данным 14)

Вид отхода

Содержание, мг/л

сухой остаток

сульфат

Mn

нитраты

Mg

Ca

хлориды

Fe

F

Al

Жидкие сточные воды

30680

14100

3460

826

1486

247

346

436

162

29

145

98

Оборотные воды

33135

14200

3820

920

1626

389

342

389

51

27

116

99

Продолжение таблицы

Вид отхода

Zn

нитриты

Cu

Pb

As

U

Жидкие сточные воды

15,7

0,66

0,3

0,2

3,0

0,44

3,6

18,4

4,7

6,1

Оборотные воды

13,5

2,5

0,31

0,29

1,9

0,46

5,7

33,2

33,2

7,6

Вид отхода

Содержание, %

Mo

CaO

MgO

FeO

Твердые

0,027

2,97

2,33

2,17

0,64

65,8

0,16

14,14

0.036

Продолжение таблицы

Вид отхода

ППП

U

Твердые

3,84

0,14

0,11

2,8

0,04

Таблицы 9

Характеристика тел твердых отходов уранового ГОКа

(по данным 14)

Тип отхода

Занимаемая отходами площадь, га

Объем отходов, тыс. м3

Количество, млн. т

Содержание U, %

Хвосты ГМЗ

377

49430

42

0,009

Хвосты СКЗ

125

6180

6

< 0,001

Отвалы горных пород

340

153

0,002

Кучное выщелачивание

6

0,009

Хвосты ГМЗ по вещественному составу практически не отличаются от исходных руд. По грансоставу они представлены на 96,7% классом < 0,08 мм, из них 39,5% класс 0,005 мм. Около 70% радиоактивных веществ, включая почти все изотопы и , выводятся в твердые и жидкие отходы, представляя собой постоянный источник загрязнения поверхности и грунтовых вод вследствие выделения Rn и выщелачивания из хвостов как долгоживущих продуктов распада Ra ( и ), Th и Ra и др. токсичных компонентов отходов. Хвостовые шламы и сбросные растворы с содержанием 30% твердого после нейтрализации поступают в хвосто- и шламохранилище. Осветленный сбросный раствор через водослив сбрасывается в дренажную систему ближайшей реки. Для очистки от Ra добавляют (Ra удаляется на 97%), а при нейтрализации известью осаждаются также Fe, Al, As, Mn, Cu.

Золотосодержащие руды. К наиболее токсичным по составу относятся сточные воды, получаемые при переработке золотосодержащих руд с применением цианирования. В сточных водах содержатся цианиды, роданиды, сурьма, мышьяк, значительные количества взвешенных частиц, и перед сбросом в хвостохранилище они должны быть подвергнуты глубокой очистке, чтобы избежать загрязнения ими грунтовых вод и открытых водоемов за счет просачивания через ложе и дамбу хвостохранилища и в случае внезапного повреждения дамб. Из жидкой фазы должны быть выведены и взвешенные вещества в соответствии с требованиями использования сточных вод в обороте.

Средний состав сточных и оборотных вод, получаемых при цианировании золотосодержащих руд, приведен в табл. 10.

Таблица 10

Средний состав сточных и оборотных вод от цианирования

золотосодержащих руд

(по данным 9, 42, 56)

Метод цианирования

Определяемые компоненты, мг/л

Ca

Mg

Fe

As

Sb

Cu

Zn

Pb

сульфаты

хлориды

окисляемость

цианиды

роданид

pH

Сточные воды

Сорбционный

800

1,8

0,12

2,7

0,1

0,25

4,2

0,25

7,60

430,0

150,0

140,0

123,6

11,5

Иловый

983,2

2,4

0,47

1,8

0,15

0,48

13,3

0,07

10,66

82,0

18,5

136,0

15,0

11,75

Оборотные воды

Сорбционный (сод. шламовых частиц до 0,5 г/л)

800

1,8

18,0

2,7

0,1

до 0,25

4,2

0,25

2 — 3

до 10,0

1,50

не влияет

до 0,4 — 0,5

Иловый (сод. шламовых частиц > 0,5 г/л)

9832

2,4

до 0,3

1,8

0,15

до 0,03

до 1,2

0,07

до 1-3

до 10,0

18,5

«

до 0,5 — 0,7

ПДК в воде водоемов

Санитарно-бытовых

0,05

0,05

0,1

0,1

0,1

100

отсутствует

0,1

0,1

рыбо-хозяйственных

0,05

0,05

0,001

0,01

0,1

100

отсутствует

0,05

0,05

Для организации водооборота сливы от обезвоживания гравиконцентрата и сгущения хвостов гравитации и отделения сорбента (при сорбционном методе) проходят узел утилизации цианида или очистку от остаточных концентраций цианида, роданидов, As, Sb без утилизации. Осветленная часть очищенной пульпы используется для получения оборотной воды. Объем наиболее загрязненных сточных вод составляет 0,3 — 0,4 т/т руды.

Твердые хвосты золотоизвлекательных фабрик близки по вещественному составу к окисленным и частично окисленным рудам различных типов. Они содержат в значительных концентрациях водорастворимые соли щелочных и щелочно-земельных металлов, цветные металлы, представленные окисленными минералами, загрязнены цианидами и роданидами, органическими веществами — смазочные масла, флотореагенты, свободное золото имеет обычно покрытия из гидроксидов железа, в лежалых хвостах амальгамационных фабрик встречается золото в виде амальгамы. По грансоставу хвосты представлены главным образом песковой (класс -5 + 0,15 мм) и шламовой (класс 0,044 мм) фракциями.

Хвосты от цианирования руд, сливов от обезвоживания гравиконцентратов и сгущения хвостов, а также обеззолоченные маточные растворы по пульпопроводу направляются в хвостохранилище.

Общий расход воды составляет 8 — 9 м3/т руды.

ГЛАВА 3. ИСТОЧНИКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Данная глава ограничивается рассмотрением условий нормального функционирования объектов техносистемы и вероятными проявлениями природных явлений. Экстремальные и запроектные случаи не рассматриваются.

Воздействовать на окружающую среду могут природные и техногенные источники. Здесь уделяется внимание техногенным источникам разведочного, добычного и перерабатывающего комплексов при разведке и эксплуатации рудных месторождений. Основные виды воздействия на ОС продуцируют технологические процессы и отходы производств.

Технологические объекты указанных комплексов можно рассматривать только как потенциальные источники воздействия на окружающую среду. В зависимости от способов обращения с отходами указанные виды воздействия, особенно воздействия ущербного характера, могут проявиться, а могут и не проявиться. Поэтому наряду с технологическими потенциальными источниками следует определять источники, непосредственно инициирующие воздействия.

Например, хвостохранилище ГМЗ — потенциальный источник воздействия на природные воды, а фильтрационные потери его жидкой фазы есть непосредственный источник гидродинамического и гидрохимического воздействия. Далее рассматриваются потенциальные источники воздействия как технологические объекты и непосредственные источники, связанные с ними. В качестве потенциальных источников воздействия рассматриваются основные технологические комплексы действующих и остановленных производств разведки, добычи, переработки руд.

В связи с разведочным производственным комплексом рассматриваются следующие непосредственные источники:

— оставляемые отдельные стволы и системы поисково-разведочных скважин как источники нарушения целости геологического массива и косвенного воздействия на поверхность и подземную гидросферу (перетоки, самоизливы, газовые выбросы),

— оставляемое подземное пространство горно-разведочных выработок как источник нарушения целости геологического массива и косвенного воздействия на подземную гидросферу и поверхность,

— водоотлив при горно-разведочных работах как источник гидродинамического и гидрохимического воздействия на подземные воды, поверхностные водотоки и водоемы,

— вентиляционные выбросы при горно-разведочных работах как источник газово-аэрозольного воздействия на поверхность и воздушный бассейн,

— оставляемые базы геолого-разведочных партий, цеха техслужб, поселки, использованное оборудование как источники нарушения ландшафта.

Длительность геолого-разведочного процесса на одном объекте по опыту 5 — 7 лет, поэтому источники гидродинамического, гидрохимического и аэрозольного воздействия, связанные с ним, можно характеризовать как источники кратковременного воздействия. Долгосрочными являются последствия механического воздействия.

Добычной комплекс при эксплуатации месторождений состоит из объектов подземной, открытой и геотехнологической добычи.

С добычным комплексом подземной разработки связаны следующие источники воздействия:

— подземное пространство добычных горных выработок, оставляемое после выемки руд как источник нарушения целости геологического массива и косвенного гидродинамического, гидрохимического воздействия на поверхность и подземную гидросферу (перетоки, подземные резервуары, миграция вещества закладки, деформация поверхности),

— рудничный водоотлив как источник гидродинамического и гидрохимического воздействия на подземные воды, поверхностные водотоки и водоемы,

— отвалы пустых пород и забалансовых руд как источник деформации ландшафта и отчуждения земель,

— подотвальные воды как источник гидрохимического воздействия на поверхностные водотоки и подземные воды,

— вентиляционные организованные выбросы как источник аэрозольного воздействия на воздушный бассейн и земную поверхность.

С добычным комплексом открытой разработки связаны следующие источники воздействия:

— оставляемые чаши карьеров как источник нарушения целости геологического массива, косвенного гидродинамического воздействия на подземные воды (перетоки, искусственные очаги питания и испарительной разгрузки), источник глубокой деформации ландшафта и отчуждения земель,

— отвалы вскрышных пород и забалансовых руд как источник деформации ландшафта и отчуждения земель,

— карьерный водоотлив как источник гидродинамического воздействия на подземные воды, гидрохимического воздействия на поверхностные водотоки и водоемы,

— подотвальные воды как источник гидрохимического воздействия на поверхностные водотоки и подземные воды,

— неорганизованные газовые и пылевые выбросы при буровзрывной технологии отработки как источник газово-аэрозольного воздействия на воздушный бассейн и земную поверхность.

С добычным комплексом открытого выщелачивания (скважинное, блочное и кучное) связаны следующие непосредственные источники воздействия:

— оставляемый штабель КВ обработанных реагентами руд как источник деформации рельефа, отчуждения земель и гидрохимического воздействия,

— остаточные растворы открытого выщелачивания при скважинном, блочном и кучном процессах как источник гидрохимического воздействия на подземные воды,

— фильтрационные потери технологических растворов производственных установок как источник гидрохимического воздействия на подземные воды.

К комплексу переработки руд относятся обогатительные фабрики, извлекательные фабрики (ЗИФ), гидрометаллургические заводы (ГМЗ) с цехами рудоподготовки (дробление и измельчение, обжиг, агломерация).

Непосредственными источниками воздействия объектов перерабатывающего комплекса на окружающую среду являются:

— хвостохранилища как источник деформации рельефа, отчуждения земель и перемещения хвостового материала,

— фильтрационные потери жидкой фазы хвостохранилищ как источник гидрохимического и гидродинамического воздействия на подземные воды, поверхность земли и поверхностные водотоки,

— организованные вентиляционные выбросы как источник газово-аэрозольного воздействия на воздушный бассейн и земную поверхность.

Водозаборы подземных вод служат источником гидродинамического воздействия на водоносные горизонты.

К природным источникам физико-геологического воздействия относятся:

— оползни, оползни-обвалы, осыпи, сели как источники механического воздействия на геологический массив и разрушительного воздействия на объекты техносистемы и социальные объекты,

— снежные лавины как источники механического воздействия на поверхность и разрушительного воздействия на объекты техносистемы,

— землетрясения как процессы нарушения целости геологического массива, разрушений социальных объектов и объектов техносистемы на его поверхности и как фактор активизации склоновых явлений,

— извержения вулканов как источник механического и теплового воздействия на геологический массив и аэрозольного воздействия на воздушное пространство.

К природным источникам гидрометеорологического воздействия относится:

— ветровой перенос аэрозольного вещества как фактор формирования воздушных ореолов рассеяния,

— осадки как фактор осаждения аэрозольного вещества на поверхность земли и формирование наземных ореолов рассеяния,

— дожди и талые воды как источник селеобразования и фактор активизации оползней,

— снега как источник формирования лавин,

— паводки как источник затоплений и механического воздействия паводкового стока и ледохода на берега, социальные объекты и объекты техносистемы.

Оценка указанных видов воздействия начинается с их источников. Установление масштаба распространения и степени воздействия нуждается в конкретной информации об источниках. Так, например, для оценки гидродинамического воздействия требуется знание дебетов водоотбора из водоносных горизонтов и водопритока в него, нужны показатели фильтрационных и емкостных свойств фильтрующей среды.

Для оценки гидрохимического воздействия необходимы данные об исходных концентрациях индикаторов, дебите стока и режиме их поступления в водоносный горизонт или в поверхностный водоток-приемник, а также показатели массопереноса растворенного вещества.

Для оценки аэрозольного воздействия необходим состав газовых и аэрозольных выбросов, расход и режим воздушного потока, меры по очистке организованных источников.

Для оценки состояния склонов необходимы показатели прочностных и физико-механических свойств на ущербных участках.

ГЛАВА 4. ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Под воздействием на окружающую среду понимаются проявления природных и техногенных источников, изменяющие естественное состояние природной среды и проектное состояние объектов техносистемы.

Источники, связанные с деятельностью разведочных и добывающих производств, инициируют механическое, гидродинамическое, гидрохимическое и газово-аэрозольное воздействие на геологический массив, подземную гидросферу, поверхность геологического массива и воздушный бассейн. Природные источники инициируют метеорологическое и физико-геологическое воздействия.

Механическое воздействие на геологический массив

Под механическим воздействием понимаются проявления природных и технологических процессов, снижающие прочностные свойства горных пород и нарушающие целость геологического массива.

Механическое воздействие на геологический массив создают буровые и горно-разведочные работы поисково-разведочного комплекса, горные работы и строительство объектов разведочного и добычного комплексов. Последствия механического воздействия объектов поисково-разведочного и добычного комплекса: пустоты в недрах, нарушающие их целость, и горная масса в виде отвалов, изменяющая поверхность геологического массива (техногенные отложения) и деформирующая рельеф местности.

Механическое воздействие, деформирующее рельеф местности, создает хвостохранилища гидрометаллургических заводов, обогатительных и извлекательных фабрик комплекса передела. Хвостовой материал в водонасыщенном состоянии создает вероятность последующих инженерно-геологических явлений, подобных селям при разрушении ограничивающих дамб. Вероятность осыпей и оползней создают и отвалы.

Степень механического воздействия характеризуется количеством оставляемых буровых скважин, протяженностью или объемом оставляемого выработанного пространства, объемом горной массы в отвалах и хвостохранилищах (объем, площадь, высота).

Например, на разведанном месторождении урана Южное оставлено 2000 стволов скважин и 16 пог. км выработок. На отработанном урановом месторождении Кенигштайн было оставлено 900 скважин разведки и 112 пог. км эксплуатационных горных выработок под землей. Оценка механического воздействия предполагает учет и документацию всех его проявлений на местности с характеристикой геометрии оставляемого выработанного пространства и отвалов, а также состава горной массы. Некоторое представление об оставленном скважинном поле дает рис. 2.

1 — скважина затампонирована с проверкой качества,

2 — скважина затампонирована без проверки,

3 — незатампонировано

Рис. 2. Следы пересечений разведочными скважинами

вертикальной плоскости участка месторождения Южное (Алдан)

Гидродинамическое воздействие на подземные воды

Под гидродинамическим воздействием понимаются проявления природных и техногенных источников, изменяющие структуру потоков подземных вод.

Индикатором гидродинамического воздействия служит изменение напора подземных вод. Изменения напора выражаются абсолютными отметками уровня и разностью отметок возмущенного и исходного уровней, называемой понижением и повышением уровня. Этими величинами характеризуется степень гидродинамического воздействия.

Пространственной моделью гидродинамического воздействия при сосредоточенном водоотборе из водоносных горизонтов является воронка депрессии, а при сосредоточенном притоке в водоносный горизонт — конус репрессии.

Гидродинамическое воздействие на подземную гидросферу создают водоотбор из водоносного горизонта, приток в него различных стоков, а также фильтрационные потери различных технологических систем. Воронки депрессии и конуса репрессии — это модели последствий гидродинамического воздействия. Оценка гидродинамического воздействия заключается в прослеживании пространственно-временных изменений воронок депрессии и конусов репрессии. Для оценки гидродинамического воздействия используются математические модели движения подземных вод в виде прогнозных расчетов точечных или пространственных изменений уровенной поверхности.

Представление о прослеживании гидродинамического воздействия дает рис. 3, иллюстрирующий формирование депрессии от водоотлива из горных выработок уранового рудника.

Рис. 3. Карта гидроизопьез нижнего (сеноманского)

водоносного горизонта (Кенигштайн, январь 1968 г.)

Гидрохимическое воздействие на природные воды

и фильтрующие среды

Под гидрохимическим воздействием понимаются проявления природных и техногенных источников, вызывающие изменения состава природных вод и горных пород привносимыми компонентами растворенного вещества, несмешивающимися жидкостями и механической взвесью.

Гидрохимическое воздействие вызывают дренажные воды водоотлива при горной добыче, остаточные растворы открытого выщелачивания при геотехнологической добыче, фильтрационные потери жидкой фазы хвостохранилищ, подотвальные воды, хозяйственно-бытовые стоки.

В качестве индикаторов гидрохимического воздействия используются концентрации характерных для конкретного источника устойчивых в растворе нормируемых компонентов. При разведке, добыче и переработке урановых руд в качестве индикаторов используются природные радионуклиды. К природным радионуклидам относятся радиоактивные элементы природных рядов — урана-238 и тория-232, радия-226, полония-210, тория-230, свинца-210 и другие элементы. Гидрохимическое воздействие радионуклидов сопровождается ионизирующим (, , ) излучением. Мерой гидрохимического воздействия служат концентрации стабильных или радиоактивных индикаторов. По величине концентраций различают макро- и микрокомпоненты. Макрокомпоненты выражаются в г/л или мг/л, микрокомпоненты — в мг/л, мкг/л, ркг/л.

Для характеристики ионизирующего излучения радиоактивных индикаторов используются единицы активности. Активность радиоактивного вещества есть число спонтанных ядерных превращений в единицу времени. Единицей измерения активности является одно ядерное превращение в секунду, названное беккерелем (Бк). Наряду с этим используется ранее принятая единица активности — кюри (Ки), равная ядерных превращений в секунду. Показателем радиационного воздействия является удельная активность, т.е. активность единицы объема или массы (Бк/л, Ки/л, Бк/кг, Ки/кг).

Жидкие производственные среды считаются радиоактивными, если содержание в них радиоактивных элементов превышает предельно допустимые концентрации для воды. Источниками радиационного воздействия разведочного и добычного комплексов могут быть дренажные воды горной добычи и разведки, остаточные растворы открытого выщелачивания, фильтрационные потери жидкой фазы хвостохранилищ ГМЗ. Указанные жидкие отходы горнодобывающих производств относятся к низкоактивным (удельная активность менее ) либо к нерадиоактивным растворам.

Физическими моделями гидрохимического воздействия являются объемные формы распространения индикаторов в недрах и в поверхностных водотоках — ареалы растекания и ореолы рассеяния. Ареалы характеризуются относительно постоянными концентрациями индикаторов либо незакономерными их изменениями в направлении вектора скорости потока. Ореолы характеризуются концентрациями индикаторов, закономерно убывающими в направлении вектора скорости потока.

Оценка гидрохимического воздействия заключается в прослеживании пространственно-временных изменений концентраций индикаторов в пределах ареальных или ореольных форм. Прослеживание производится по концентрациям представительного индикатора. В качестве представительных индикаторов гидрохимического воздействия избираются характерные для конкретного источника, устойчивые в растворе стабильные или радиоактивные нормируемые компоненты, способные к дальней миграции. После выявления пространственной закономерности распространения представительного индикатора производится детализация ареала или ореола по совокупности других нормируемых компонентов.

Для оценки гидрохимического воздействия используются математические модели массопереноса растворенного вещества в виде прогнозных расчетов распространения индикаторов.

Распространение растворенного вещества в подземных водах влечет за собой распространение его и в фильтрующей среде горных пород. Накопление вещества в твердой фазе происходит при длительной миграции растворенного вещества в системе вода — порода. Это явление установлено для радиоактивных индикаторов в пористых и трещинных фильтрующих средах. Так формируются вторичные ореолы рассеяния в твердой фазе.

Последствия гидрохимического воздействия ведут к загрязнению подземных вод, поверхностных водотоков и водоемов, а также фильтрующей среды геологического массива.

Рис. 4, 5 иллюстрируют формирование ореола загрязнения подземных вод от хвостохранилища ГМЗ.

1 — скважина и содержание в ней элемента-индикатора, мкг/л; 2 — изолинии содержаний элемента-индикатора, мкг/л; границы: 3 — хвостохранилища, 4 — прудков.

Рис. 4. Ореол урана в жидкой фазе хвостохранилища

Ленинабадского ГМЗ

I — I

1

2

3

4

5

6

7

8

1, 2 — хвостохранилище; 3 — наблюдательные скважины и содержание в мкг/л, 4 — гидроизогипсы, 5 — изолинии содержания в мкг/л, 6 — линия разреза, 7 — уровень подземных вод, 8 — место отбора пробы воды в скважинах и содержание в мкг/л.

Рис. 5. Ореол рассеяния урана в подземных водах

от хвостохранилища Ленинабадского ГМЗ.

По данным В.А. Грабовникова.

Газово-аэрозольное воздействие

Под газово-аэрозольным воздействием понимаются проявления природных и техногенных источников, вызывающие изменение состава воздуха газами, дымами, жидкостями и пылью.

Газово-аэрозольное воздействие инициируют пожары, извержения вулканов, промышленные и военные взрывы, вентиляционные выбросы, промышленные дымы и газовые отходы, ветровой разнос мелкодисперсных материалов и газов от мест их хранения и транспортных магистралей. Различают организованные и неорганизованные газово-аэрозольные выбросы и выводы газовых и пылевидных отходов. Организованные выбросы и выводы осуществляются техническими средствами (вентиляция) и в этих случаях они поддаются измерению, регулированию и очистке.

Последствия газово-аэрозольного воздействия — загрязнение воздушного бассейна и поверхности земли.

Представительными индикаторами газово-аэрозольного воздействия могут быть характерные для конкретного источника стабильные или радиоактивные нормируемые компоненты, способные к дальней миграции. Мерой воздействия служат концентрации индикаторов в объемных единицах и единицах радиоактивности.

Физическими моделями газово-аэрозольного воздействия являются воздушные ореолы рассеяния индикаторов и вторичные ореолы на почвах. Характерным примером служит Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС), след от взрыва емкости с жидкими радиоактивными отходами, последующего ветрового переноса радиоактивного вещества в виде воздушного ореола рассеяния и отложения его на поверхности земли [40]. Площадь радиоактивного загрязнения поверхности земли 30 x 300 км представляет собой типичный ореол рассеяния. Стронций-90 — индикатор ореола. Оценка аэрозольного воздействия предполагает прослеживание воздушного ореола рассеяния индикаторов, что не всегда доступно. Основным, по-видимому, следует считать прослеживание вторичного ореола рассеяния (следа) на земной поверхности.

Иную ситуацию представляет пример последствий аэрозольного воздействия ГМК «Печенганикель» и предшествующей деятельности промкомплекса «Заполярный». Основным источником аэрозольного воздействия был цех обжига окатышей. Основные индикаторы загрязнения воздуха — , Ni, Co, Cu, Zn, но след воздушного ореола, т.е. физико-химический ореол рассеяния индикаторов на земной поверхности, так и не был выявлен. Выявленная по биоиндикаторам площадь в 250 — 350 км2 (в радиусе 6 — 10 км) квалифицируется как техногенная пустошь, т.е. зона полного разрушения экосистемы, характеризующаяся отмиранием растительности и органической составляющей почв [18]. Очевидно, биоиндикация как весьма приближенный способ выявляет последнюю стадию ущербного воздействия на указанной площади, в отношении которой невозможны уже никакие природоохранные меры. Но осуществленная реконструкция обогатительной фабрики (переход на брикетирование) и снижение основного индикатора замедляет дальнейшее развитие ореола в пространстве.

Физико-геологическое воздействие

Физико-геологическое воздействие обусловливает такие природные геологические явления как землетрясение, извержение, цунами, оползни, отвалы, сели, осыпи, лавины.

Землетрясения, извержения вулканов, цунами как явления с разрушительными последствиями, характеризуются эпизодическим проявлением в известных районах. Это труднопрогнозируемые явления. При разведке и эксплуатации месторождений оценка их вероятного воздействия осуществляется по справочным источникам информации.

Вероятность воздействия оползней, обвалов, селей, осыпей, лавин определяется характером рельефа и, в частности, состоянием склонов. Оценка состояния склонов доступна геологическим исследованиям.

Особенности оценки физико-геологического воздействия на объекты горнодобывающего комплекса можно показать на примере оползней-обвалов. Этот вид оползней преимущественно развит в предгорьях территорий Средней Азии, склоны которых покрыты лесами и лессовидными суглинками. Особенность этих оползней — длительный период формирования оползневого массива и быстротечный сход.

В 50-х гг. в верховьях Чаули-сая оползнем-обвалом был покрыт горняцкий поселок флюоритового рудника с катастрофическими последствиями. После этого в начале 60-х гг. Минсредмашем, горнодобывающие объекты которого (г. Красногорск) располагались на склонах Чаули-сая, выдал задание Второму гидрогеологическому управлению Мингео СССР на изучение состояния склонов. Работу выполняли Среднеазиатская экспедиция 2-го ГТУ с участием Ленинградской лаборатории аэрометодов. Работы по изучению состояния склонов состояли в аэрофотосъемке м-ба 1:10000 с целевой (оползневой) интерпретацией аэрофотоснимков. Были выявлены три категории склонов с выделением оползнеопасных участков. Последующими наземными работами на оползнеопасных участках были разбурены расчетные створы и произведены расчеты устойчивости. Конечный результат — рекомендации по противооползневым мерам (выполаживание или террасирование), которые были частично осуществлены.

На этом примере понятно, что оценка физико-геологического воздействия связана с необходимостью проведения серьезных, в данном случае инженерно-геологических работ. Однако на данном примере можно убедиться и в том, что эти работы следовало выполнять на предпроектных стадиях. Физико-геологическое воздействие тогда можно было бы минимизировать рациональным размещением технологических объектов рудника.

Метеорологическое воздействие

Под данным видом понимается проявление погодно-климатических условий. Метеорологическое воздействие как природный фактор формирования газово-аэрозольных ореолов и их следов на поверхности определяет направление и скорость ветрового переноса вещества, осадки способствуют его осаждению на земную поверхность.

Метеорологическое воздействие проявляется как фактор, интенсифицирующий такие физико-геологические явления как оползни, сели, обвалы, лавины, создавая сезонность их активизации.

Метеорологическое воздействие обусловливает прохождение и интенсивность паводков. К последствиям метеорологического воздействия относятся сезонные сходы лавин, возникновение селей, активизация оползней, подтопления и другие явления. Метеорологическое воздействие оценивается по справочным материалам. Таким образом, метеорологические условия следует рассматривать как самостоятельный фактор воздействия и как фактор активизации других видов воздействия аэрозольного, физико-геологического и других).

* * *

Последствия указанных видов воздействия могут быть ущербными и неущербными. Под физически ущербным понимается такое воздействие на объект, которое препятствует или существенно ограничивает его нормальное функционирование. Степень физического ущерба определяется сопоставлением значений фиксируемых индикаторов с нормами качества природной среды (ГОСТ, НРБ, ПДК).

При отсутствии подобных норм (не все качества среды охвачены нормированием) сопоставление производится с техническими или проектными нормами объектов техносистемы, а также расчетными показателями (например, коэффициент устойчивости склона). В задачу изучения указанных видов воздействия входит квалификация их последствий на ущербные и неущербные на конкретных объектах.

В задачу изучения видов воздействия входит также ранжирование последствий по времени их проявления на вероятных объектах ущерба как непосредственные, близкие и отдаленные. К непосредственным относятся последствия, проявления которых очевидны априори и не требуют доказательств. К отдаленным относятся последствия, которые по данным прогнозных оценок проявляются через годы, они нуждаются в подтверждении по факту проявления. Близкими можно определять последствия промежуточного характера, т.е. очевидные, но наступающие по истечении определенного времени и не требующие превентивных природоохранных мер.

ГЛАВА 5. ОБЪЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ВЕРОЯТНОГО УЩЕРБА

В качестве вероятных объектов воздействия рассматриваются природные, инженерные, социально-бытовые и культурно-исторические объекты, предположительно или реально подверженные воздействию указанных источников.

В качестве природных объектов воздействия рассматриваются окружающие среды, предположительно подверженные воздействию потенциальных источников. Природные объекты механического воздействия — геологический массив и ландшафты. Объекты гидродинамического воздействия — водоносные горизонты и поверхностные водотоки. Объекты гидрохимического воздействия — водоносные горизонты, поверхностные водотоки и проницаемые среды геологического массива. Объектами аэрозольного воздействия являются воздушный бассейн и почвы.

В качестве инженерных, социально-бытовых и культурно-исторических рассматриваются объекты техносистемы. Объектами гидродинамического и гидрохимического воздействия могут быть объекты эксплуатации подземных вод, объектами аэрозольного воздействия — города и поселки.

Заповедные территории, натурные экспонаты, здания и сооружения социально-бытового, культурного и исторического назначений могут стать объектами механического, гидродинамического, гидрохимического и аэрозольного воздействий.

Почти все из названных объектов техносистемы могут быть объектами физико-геологического воздействия. Любая природоохранная деятельность должна осуществляться в системе: источник — вид — объект воздействия. Объект воздействия как замыкающий элемент этого ряда, во-первых, должен быть выявлен и, во-вторых, исследован.

Выявление объектов вероятного воздействия известных источников достигается изучением хозяйственной обстановки района проектируемого или действующего предприятия, в данном случае предприятия по разведке и эксплуатации рудных месторождений. Результатом этого изучения является представление об экологической нагруженности района деятельности конкретного предприятия, в частности, в виде перечня объектов вероятного воздействия.

Исследование начального этапа каждого из объектов заключается в получении исходных данных, необходимых для перевода данного объекта из категории вероятных в категорию действительных объектов воздействия. Для этого производится площадная либо точечная оценка воздействия на каждый из объектов установленного перечня. В случае многих рассредоточенных на данной территории объектов вероятного воздействия производится площадная оценка. Примером может служить ситуация, представленная на рис. 3, на котором отображена картина последствий гидродинамического воздействия водоотлива на эксплуатируемый водоносный горизонт. В каждом пункте этой площади с помощью карты гидроизопьез можно определить понижение напора, для чего дополнительно требуется знание статического уровня в интересующей точке.

В случае одиночных объектов вероятного воздействия оценка может быть точечной. В данном случае для количественной оценки вероятного гидродинамического воздействия на конкретные объекты минимум необходимой исходной информации — положение объекта и статический уровень водоносного горизонта.

Воздействие на объект может быть ущербным и неущербным. Перевод объектов воздействия в категорию объектов ущерба осуществляется по степени воздействия. Как уже было сказано, для этой цели величина воздействия сопоставляется с нормами, а при отсутствии норм — с технологическими или проектными допусками.

Важная характеристика объекта воздействия — время проявления последствий воздействия. Оценка временной характеристики может быть качественной: по приближенным признакам (взаимное расположение источников и объектов воздействия, геологическая позиция объектов воздействия и др.) последствия воздействия ранжируются как непосредственные, близкие и отдаленные. В некоторых случаях требуется количественная временная оценка. Гидродинамическое, гидрохимическое, в значительной степени газово-аэрозольное воздействие проявляются, как правило, в неустановившемся режиме. Количественная оценка факта, степени и времени воздействия выполняется тогда с помощью прогнозных расчетов или непосредственно по факту проявления. Прогнозная оценка осуществляется с помощью математических моделей, в простейших условиях — элементарных, в иных условиях с помощью численных компьютерных моделей [7].

На рис. 6, 7 показан пример прослеживания гидродинамического воздействия эксплуатационного водоотлива (по факту проявления) на участке скв. 22 (см. рис. 3), удаленном от рудника на 2,85 км. Временной график понижения уровня представляет собой прямую в полулогарифмических координатах, т.е. в форме, удобной для экстраполяции понижения во времени. На период наблюдений 4000 суток от начала водоотлива понижение уровня возросло до 30 м, что ниже кровли водоносного горизонта и свидетельствует об ущербном гидродинамическом воздействии рудничного водоотлива на участок скв. 22 (объект воздействия).

Q, м3/сут

C

km, м2/сутки

r, м

lg r

2 lg r

A

A/C

lg a

a, м2/сут

II

12000

14,0

-11,8

25,8

1

25,8

85,1

2850

3,455

6,910

-63,4

-2,457

4,103

I

10000

10,5

-3,75

14,23

1

14,26

128,4

2850

3,455

6,910

-32,25

-2,263

4,297

Рис. 6. Графики временного прослеживания понижения уровня

по данным гидрогеологического мониторинга на руднике

Кенигштайн, скв. N 22

Рис. 7. График временного прослеживания водопритока в горные

выработки рудника Кенигштайн

Знание времени проявления гидродинамического и гидрохимического воздействий, а затем и воздействия ущербного определяет порядок финансирования и реализации природоохранных мер. В приведенном примере достаточное воздействие (при понижении 10 м) проявилось через 2 года, а ущербное воздействие (30 м) — через 10 лет. В этом случае нет необходимости в превентивных мерах до начала водоотлива. При необходимости здесь следует предусматривать меры с отложенной реализацией, т.е. в данном примере — через 2 — 5 лет после начала водоотлива.

Когда объектами гидрохимического воздействия являются природные водотоки, необходимо знание гидрографа (расход потока во времени) и промысловое значение водотоков. Знание расхода потока определяет степень разбавления стоков. Промысловое значение водотока определяет вид нормативов.

Таким образом, информация по объектам вероятного воздействия должна обеспечивать подтверждение факта, определение степени и времени проявления воздействия, которые оцениваются прогнозными расчетами или по факту проявления.

ГЛАВА 6. ПРИРОДООХРАННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РАЗВЕДОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Природоохранная деятельность разведочных производств — начальное звено единого ряда исследований по изучению воздействия разведочных и горнодобывающих предприятий на окружающую среду.

На предпроектных стадиях геолого-разведочного процесса природоохранная деятельность поисково-разведочных производств должна быть направлена на решение двух видов задач:

— оценку воздействия собственно разведочных работ на окружающую среду, проектирование и реализацию природоохранных мер,

— прогноз воздействия на окружающую среду будущих горнодобывающих производств для информационного обеспечения рекомендаций по природоохранным мерам эксплуатации.

Воздействие разведочных работ на окружающую среду

Этот вопрос должен рассматриваться в системе: производственные комплексы — потенциальные источники воздействия — виды воздействия — вероятные виды физического ущерба — природоохранные меры. Рассмотрение в этом плане иллюстрируется примерной схемой на рис. 8.

Рис. 8. Схема оценки последствий деятельности

геолого-разведочного комплекса

Механическое воздействие

Источниками механического воздействия являются буровые и горно-разведочные работы, а природными объектами воздействия и вероятного ущерба служат геологический массив и ландшафты. Непосредственные источники воздействия на геологический массив при буровых работах — стволы скважин, оставляемых без ликвидационного тампонажа. Нарушение целости геологического массива в этом случае обусловливают гидродинамическое и гидрохимическое воздействия на подземную гидросферу в областях этажно расположенных водоносных горизонтов и самоизлива. Последствия этого воздействия — перетоки между смежными водоносными горизонтами и самоизливы напорных вод на поверхность. Различия в качестве подземных вод смежных горизонтов могут служить причиной гидрохимического воздействия.

Нарушение целости геологического массива скважинами может наносить ущерб объектам техносистемы. Так, переток из верхних водоносных горизонтов массива в нижние приводит к ущербу эксплуатационным запасам подземных вод и непосредственному ущербу водозаборам (в верхнем горизонте). Переток из нижних водоносных горизонтов в верхние может сопровождаться ухудшением качества подземных вод. Самоизлив подземных вод хорошего качества из глубоких водоносных горизонтов также ведет к ущербу запасам подземных вод. На разведуемых месторождениях твердых полезных ископаемых нарушение целости геологического массива и оставление открытых отвалов скважин может осложнить из-за перетоков проблему осушения массива при освоении месторождений.

Степень гидродинамического и гидрохимического воздействий незатампонированных скважин определяется их количеством, которое зависит от практикуемой плотности разведочных сетей. Некоторое представление о степени нарушения целости геологического массива в условиях вероятного воздействия паводка на будущие эксплуатационные выработки дает рис. 2, который представляет собой фрагмент разведочного поля. Общее количество оставленных на этом месторождении скважин — 2000. Как видно, разведочные скважины участка речной долины затампонированы цементацией, хотя и не все — с проверкой качества тампонажа.

Нарушение целости геологического массива скважинами проявляется как нежелательное наследство разведки в период освоения месторождения. Проблема гидродинамического воздействия перетоков через оставляемые разведочные скважины известна на примере месторождений алмазов им. Ломоносова. Решение этой проблемы после завершения разведочных работ связано не только с существенными дополнительными затратами, но и со значительными техническими трудностями. Поэтому в необходимых случаях ликвидационный тампонаж должен производиться непосредственно по завершении бурения на каждой скважине, т.е. входить в состав буровых работ. Таким образом, природоохранной мерой в отношении нежелательного нарушения целости геологического массива скважинами является их ликвидационный тампонаж. Однако обязательной нормы ликвидационного тампонажа поисково-разведочных скважин не существует. Поэтому обоснование необходимости тампонажа или отсутствие таковой, т.е. доказательство возможности оставления открытых отвалов скважин должно стать предметом проекта разведки. Оставление открытых отвалов скважин возможно в условиях относительно однородных, умеренно обводненных геологических массивов, особенно при отсутствии объектов вероятного ущерба. Частичный ликвидационный тампонаж необходим на пойменных участках долин. Ликвидационный тампонаж в полном объеме необходим в условиях этажно расположенных водоносных горизонтов при наличии объектов вероятного ущерба в отдельных элементах геологического разреза и в областях самоизлива подземных вод. Объектом вероятного ущерба чаще всего становятся системы подземной отработки месторождений твердых полезных ископаемых.

Таким образом, возможные решения по природоохранным мерам ограничиваются вариантами: а) оставление открытых стволов скважин допустимо, б) необходим выборочный ликвидационный тампонаж, в) необходим ликвидационный тампонаж в полном объеме. Реализация ликвидационного тампонажа предполагает выбор наиболее эффективной технологии исполнения в каждом конкретном случае и выборочный контроль качества.

Механическое воздействие горно-разведочных работ, сопровождаемых обычно значительными объемами подземного бурения, приводит к аналогичным последствиям, связанным с нарушением целости геологического массива. Однако возможности ликвидационных природоохранных мер в этом случае ограниченны. В качестве примера решения природоохранных задач разведки можно назвать объект СГАО «Висмут» — рудник Кенигштайн, отработавший одноименное месторождение урана в 1965 — 1990 гг. Месторождение отрабатывалось в довольно жестких правовых условиях исторического и природного заповедника «Саксонская Швейцария». При наличии в геологическом разрезе четырех водоносных горизонтов реальной представлялась вероятность перетока подземных вод верхних водоносных горизонтов в более проницаемые нижние. Верхние водоносные горизонты широко использовались для местного водоснабжения. Среди многочисленных объектов вероятного ущерба был уникальный натурный экспонат — колодец европейски известного музейного комплекса в крепости Кенигштайн. Колодец с оригинальной системой водоподъема построен в XVI в. Природоохранной мерой было решение о полном ликвидационном тампонаже всех 900 разведочных и поисковых скважин. Тампонаж производился по усиленному варианту — цементаж под давлением. В результате были сохранены практически все заведомо выявленные объекты вероятного ущерба.

Механическое воздействие горно-разведочных работ связано также с проблемой размещения и содержания отвалов горной разведки. Последствиями данного вида механического воздействия являются деформации ландшафта и отчуждение земель. В отношении радиоактивных отвалов существует опасность растаскивания радиоактивного материала. Минимизация механического воздействия отвалов достигается превентивными и ликвидационными мерами. В качестве превентивной меры рассматриваются различные способы рекультивации отвалов. Эти природоохранные меры достигаются решениями типовых задач изысканий и рекультивации.

К механическому виду воздействия можно условно отнести воздействие техслужб, строительства и быта геолого-разведочных партий. Непосредственными источниками этого вида воздействия являются оставляемые здания, сооружения, целые поселки, а также использованное оборудование и материалы, превращающиеся со временем в руины, свалки, мусор. Последствия этого — загромождение, захламление территории, эстетический ущерб среде обитания. Минимизация ущерба от этого вида воздействия достигается ликвидационными мерами. Ликвидация поисково-разведочных производств — типовой вид и предмет проекта поисково-разведочных работ, но который редко исполняется в полном объеме. Придание ему статуса природоохранной меры с надлежащим контролем и оформлением в виде лицензионных соглашений — путь решения.

Гидродинамическое воздействие

Основной источник гидродинамического воздействия на подземные воды — водоотлив при горно-разведочных работах. В этом качестве также рассматривают опытные гидрогеологические и геотехнологические работы и описанное в предыдущем разделе механическое воздействие. Непосредственный источник гидродинамического воздействия — отбор подземных вод, в частности, водоотбор при попутном осушении геологического массива, равный притоку подземных вод к горно-разведочным водоприемным системам. По известному нам опыту водоприток к таким системам в водонасыщенных частях разреза составляет от 50 до 1500 м3/час. Воздействие такого водоотбора на водоносные горизонты и поверхностные водотоки приводит к ощутимому ущербу подземному и поверхностному стоку и объектам эксплуатации подземных вод. Ущерб выражается в изъятии ресурсов подземных вод в указанных пределах, отборе разгрузки подземных вод (сработки родников), дополнительных понижениях уровня подземных вод на объектах их эксплуатации, уменьшении расхода малых рек.

Принимая во внимание относительно малый срок действия водоотлива при горно-разведочных работах (5 — 7 лет), можно определить ущерб от гидродинамического воздействия как ограниченный и восполнимый. В связи с малым изъятием подземных вод при опытных работах вероятный ущерб от них можно оценить как несущественный. Основное внимание при гидродинамическом воздействии по указанным причинам следует уделять воздействию на объекты эксплуатации подземных вод. Поэтому выявление таковых есть начало природоохранной деятельности поисково-разведочных предприятий.

Решением задачи будет прослеживание распространения гидродинамического воздействия во времени и пространстве подземной гидросферы по величине понижения напора. Модель этого процесса — депрессия уровня подземных вод — предмет такого прослеживания. Решение этой задачи осуществляется постановкой мониторинга. Таким образом, предпроектная природоохранная задача совпадает со вторым прогнозным направлением и типовой производственной задачей разведки, названной опытно-фильтрационными наблюдениями (ОФН) [44]. По результатам ОФН определяются показатели фильтрационных и емкостных свойств фильтрующей среды и граничные условия фильтрации. По данным ОФН оценивается текущее гидродинамическое воздействие горно-разведочного водоотлива по факту проявления и осуществляются прогнозные расчеты водопритока и воздействия его на вероятные объекты ущерба при будущей эксплуатации разведуемого месторождения. Для прогнозных расчетов используются известные аналитические расчетные приемы [44] и числовые решения с помощью компьютерных моделей. Первичная обработка данных мониторинга и их интерпретация производятся по рекомендациям, изложенным в тех же работах.

Участок ОФН представляет собой опытно-фильтрационный полигон, который состоит из водоприемной системы (горно-разведочные выработки) и сети наблюдательных скважин. Наблюдения заключаются в систематических замерах водопритока в водоприемной системе и уровня подземных вод в наблюдательных скважинах. На рис. 6 показаны результаты обработки: коэффициент водопроводимости (km) и пьезопроводности(a), зная которые, можно прогнозировать водоприток при эксплуатации и понижение уровня на вероятных объектах воздействия.

Ущербными последствиями гидродинамического воздействия в подобных случаях считаются понижения уровня подземных вод на вероятных объектах ущерба (водозаборах) больше допустимого. В качестве природоохранных мер рассматриваются: реконструкция водозаборов или физическая компенсация при невозможности реконструкции. Физическая компенсация в данном случае — это поиски и разведка иного источника водоснабжения взамен утраченного. Поиски и разведка резервных источников водоснабжения входят в круг обязанностей разведочных партий.

Гидрохимическое воздействие

Основным источником гидрохимического воздействия разведочных работ служат дренажные воды горно-разведочного комплекса. Дренажные воды — продукт водоотлива при попутном осушении массива. При попутном способе осушения, который практикуется на горно-разведочных работах, подземные воды принимаются непосредственно в рабочие горные выработки. Состав дренажных вод формируется за счет исходного состава подземных вод, вовлекаемых в водоотлив, за счет компонентов мобилизации (из рудных и породообразующих минералов) и за счет технических компонентов-загрязнителей (горюче-смазочные материалы, остаточные компоненты ВВ и т.д.). С механической взвесью в дренажные воды поступают рудные и сопутствующие компоненты в виде твердых частиц. Дренажные воды характеризуются низким качеством как за счет низкого исходного качества подземных вод, так и за счет технического химического и механического загрязнения. При наличии урановых руд в дренажных водах могут быть природные радионуклиды: уран-238, радий-226, полоний-210, торий-230, свинец-210 и другие элементы. Таким образом, при любом исходном качестве подземных вод дренажные воды попутного осушения представляют собой загрязняющие растворы. Непосредственным источником гидрохимического воздействия является система водоотвода. Из практики горно-разведочных работ известно, что водоотвод может быть организованным и неорганизованным. Организованный водоотвод дренажных вод состоит из бассейнов-отстойников, трубопроводов для подачи дренажных вод к естественным водотокам (водоемам)-приемникам. Неорганизованный водоотвод — это слив «на рельеф» без водоподготовки и трубопровода.

Водоподготовка при организованном водоотводе простейшая — снижение содержания механической взвеси отстоем дренажных вод в бассейнах. Объектом воздействия дренажных вод и вероятного ущерба становятся речная сеть и природные водоемы. Последствия гидрохимического воздействия дренажных вод — загрязнение природных вод, особенно нежелательное в случае рыбохозяйственного значения водостоков-приемников. Последствия слива «на рельеф» — разливы, подтопление, загрязнение поверхности. Минимизация гидрохимического воздействия дренажных вод может быть достигнута организацией водоотвода. При этом возможны следующие примерные варианты:

— отвод в речную сеть разрешен при минимальной водоподготовке (осаждение механической взвеси) с прокладкой трубопровода,

— отвод в речную сеть исключается — сооружаются пруды-накопители,

— отвод в речную сеть исключается, сооружение прудов-накопителей затруднительно по условиям рельефа — рассматривается вариант возврата дренажных вод в геологический массив. Указанные варианты рассматриваются как природоохранные меры, требующие проектной проработки с изысканиями на местности. Организация водоотвода — это типовой вид горно-разведочных работ, придание ему статуса природоохранной меры повышает обязательность исполнения.

Гидрохимическое воздействие при опытных работах может иметь место при гидрогеологических и геотехнологических опытах. При гидрогеологических опытах источником гидрохимического воздействия могут быть извлекаемые подземные воды с повышенной минерализацией. Природоохранной мерой в таких случаях является организация водоотвода по изложенным выше соображениям. При опытных геотехнологических работах следует различать опытное и опытно-промышленное опробование. Опытное опробование производится без передела продуктивных растворов. В этом случае для проведения опыта необходимо в среднем около 30 т серной кислоты концентрации около 20 г/л. При двухскважинной схеме опыта с дебалансом откачки-закачки происходит пятикратное разбавление выходных растворов с последующим захоронением их через поглощающую скважину, предусмотренную в схеме опытного полигона. В каждом конкретном случае обосновывается пласт- приемник для захоронения остаточных растворов. Таким образом, природоохранные меры предусмотрены схемой опыта.

Опытно-промышленное опробование производится с переделом продуктивных растворов и оборотом технологических растворов в производственном цикле. Затраты серной кислоты в одном опыте составляют от 1000 до 10000 т при концентрации около 20 г/л. Источником гидрохимического воздействия служат остаточные растворы в рудоносном пласте. Объектом воздействия и вероятностного ущерба является подземная гидросфера и объекты эксплуатации подземных вод. В качестве природоохранных мер можно рассматривать превентивный вариант, т.е. вопрос о допустимости постановки опытно-промышленных испытаний на конкретном участке. В отдельных случаях задачи геотехнологических исследований могут быть ограничены постановкой опытного опробования с помощью двухскважинного, более щадящего метода. Более подробно проблема остаточных растворов ПВ будет охарактеризована при рассмотрении эксплуатационных полигонов в следующей главе настоящей работы.

Прецедентом нулевого варианта (отказ от дальнейших работ) может служить решение по Репьевскому месторождению в Жигулях.

Газово-аэрозольные воздействия

Источником газово-аэрозольного воздействия являются вентиляционные выбросы горно-разведочных выработок. Воздушная подземная среда по сравнению с иными источниками газово-аэрозольного воздействия на воздушный наземный бассейн не представляет существенной угрозы. Опасны выводимые газы периодической отпалки, а при разведке урановых руд — радоновыделение.

Природоохранной мерой по отношению к подземной атмосфере является обязательная вентиляция выработок, а на поверхности — естественное рассеяние вентиляционного потока. Параметры воздушного ореола должны учитываться при размещении объектов наземного комплекса и социальных объектов окружающей среды.

Вентиляция — это типовой вид горных работ, придание ему природоохранного статуса обязывает к более предметному проектированию и контролю.

Минимизация физического ущерба от разведочных работ

Минимизация физического ущерба от собственно разведочной деятельности достигается проектированием и последующей реализацией природоохранных мер. Это определяет содержание соответствующих разделов проекта поисково-разведочных работ. В рекомендациях по содержанию природоохранных задач в проектах мы придерживаемся схемы (см. рис. 8).

Буровые работы. Бурение — источник геохимического воздействия на геологический массив и косвенных гидродинамического и гидрохимического воздействий на подземную гидросферу. Непосредственным источником этих следов воздействия является совокупность поисковых и разведочных скважин, оставляемых после завершения работ без ликвидационного тампонажа. К последствиям прямого и косвенного воздействия на подземную гидросферу относятся вероятные скрытые перетоки подземных вод этажно расположенных водоносных горизонтов, самоизлив на участках превышения пьезометрического уровня поверхности земли, поглощение поверхностных вод на пойменных участках долин. В связи с этим возможны следующие виды физического ущерба: увеличение водопритоков в системы эксплуатационных горных выработок за счет водоносных горизонтов, изолированных от них в естественных условиях, изъятие ресурсов подземных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов или горизонтов, пригодных для этой цели, ухудшение качества эксплуатируемых подземных или дренажных вод за счет смешения с водами низкого качества. Указанные виды ущербного воздействия характерны для слоистых геологических массивов с этажно залегающими водоносными горизонтами, т.е. проявляются неповсеместно. Задачи прогноза проявления косвенных гидродинамического и гидрогеохимического воздействий при механическом воздействии бурения решаются анализом геолого-гидрогеологической ситуации. Природоохранной мерой при вероятности указанных проявлений является ликвидационный тампонаж разведочных и поисковых скважин. Результаты анализа с обоснованием ликвидационного тампонажа позволяют принимать решения по вариантам: а) ликвидационный тампонаж необходим в полном объеме (тампонируются все скважины), б) ликвидационный тампонаж необходим избирательно, в) ликвидационный тампонаж не обязателен. Кроме того, необходимо обоснование технологии ликвидационного тампонажа по вариантам: закладка глинистыми шариками, заливка твердеющим раствором, нагнетание твердеющего раствора под давлением. Необходимость усиленного ликвидационного тампонажа возникает при наличии реальных объектов ущерба.

Горно-разведочные работы. Проходка разведочных горных выработок является источником механического воздействия на геологический массив. Водоотлив из разведочных выработок — источник гидродинамического воздействия на подземную гидросферу. Водоотвод дренажных вод — источник гидрохимического воздействия на наземную гидросферу и поверхность земли. Непосредственным источником механического воздействия на геологический массив при горно-разведочных работах является оставляемое пространство горных выработок. Нарушение целости геологического массива за счет этого может приводить к косвенному гидродинамическому и гидрохимическому воздействиям, аналогичным описанным в предыдущем разделе. Однако разведочные горные выработки в основном горизонтального исполнения и несплошной выемки горной массы. Вертикальное нарушение целости геологического массива при этом ограничено. Искусственная связь этажно расположенных водоносных горизонтов возможна только за счет шахтных стволов и скважин подземного бурения. Минимизация ущерба от механического воздействия ограничивается закладкой или тампонажем шахтных стволов твердеющими растворами.

Непосредственным источником гидродинамического воздействия водоотлива является изъятие подземных вод, сопровождаемое понижением уровня подземных вод осушаемых и смежных водоносных горизонтов окрестных территорий. Вследствие относительно кратковременного изъятия подземных вод при горно-разведочных работах ущерб ресурсам подземных вод незначителен. Понижение уровня подземных вод и развитие воронки депрессии могут приводить к ущербу действующим объектам эксплуатации подземных вод. Природоохранной мерой в этом случае будет наблюдение за развитием депрессионной воронки. По результатам прослеживания своевременно устанавливается вероятность ущербного воздействия, и по его факту принимается решение о физической компенсации ущерба конкретным объектам. Объектами ущерба становятся, как правило, водозаборы подземных вод.

Наибольшим может быть ущерб от неорганизованного водоотвода — слива «на рельеф», часто практикуемого при горно-разведочных работах. Загрязнение поверхностных водотоков сопровождается разливами, подтоплениями, загрязнением рельефа шламами.

Природоохранная мера в отношении дренажных вод — организация нормального водоотвода по примерным вариантам: а) организованный водоотвод в природные водотоки и водоемы при наличии разрешения контролирующих органов, б) устройство бассейнов-накопителей в случаях высокоминерализованных и загрязненных дренажных вод, в) подземное захоронение подобных дренажных вод при небольших величинах водопритока. Создание организованного водоотвода — традиционный вид геолого-разведочных работ, предмет типового проектирования.

Мерами физической компенсации ущерба водозаборам подземных вод могут быть: а) реконструкция водозаборных сооружений, б) разведка и строительство новых водозаборов. Эти традиционные для геологоразведки виды работ должны быть предметом проектных проработок.

Ущерб речному стоку вследствие гидродинамического воздействия также устанавливается по данным наблюдений. Ущерб стоку малых рек выше норм, особенно рек нерестового значения, обязывает к проведению ихтиологической экспертизы. Результат этой экспертизы определяет дальнейшие рекомендации.

Непосредственным источником гидрохимического воздействия на поверхностную гидросферу являются дренажные воды шахтного водоотлива. Дренажные воды представляют собой загрязняющие растворы либо за счет исходного качества подземных вод, либо за счет технического загрязнения, свойственного попутному осушению. Последствие гидрохимического воздействия — загрязнение природных вод поверхностных водотоков и водоемов. Наиболее уязвимые объекты вероятного ущерба — малые, особенно нерестовые реки.

Опытные работы. Производство геотехнологических и гидрогеологических натурных опытов рассматривается в современной практике как источник гидродинамического и гидрохимического воздействий на подземную гидросферу. Непосредственным источником гидродинамического воздействия может быть изъятие подземных вод, однако вследствие малых величин опытного изъятия и кратковременности опытов (от нескольких суток до нескольких месяцев) воздействие гидрогеологических опытов следует считать безущербным для ресурсов подземных вод. Необходимая природоохранная мера при проведении гидрогеологических опытов — организация нормального водоотвода.

Источником гидрохимического воздействия на подземные воды могут быть геотехнологические опытно-промышленные полигоны. Непосредственным источником гидрохимического воздействия являются остаточные технологические растворы в недрах. Последствия этого — загрязнение подземных вод.

Минимизация гидрохимического воздействия геотехнологических опытно-промышленных испытаний может быть достигнута расширением сферы применения щадящих методов опытного опробования. Предпосылки для этого имеются.

Базы геолого-разведочных партий. В связи с ограниченными сроками геолого-разведочных производств базы геолого-разведочных партий рассматриваются как источники воздействия на ландшафты. Непосредственными источниками служат оставляемые жилые поселки, производственные здания и сооружения, использованные машины, оборудование и материалы. Последствия этого — загромождение, захламление поверхности — эстетический ущерб ландшафтам. В качестве природоохранных рассматриваются ликвидационные меры: утилизация, демонтаж, вывоз или складирование на месте отходов ликвидации и санации территории.

Таким образом, минимизация ущерба окружающей среде от поисково- разведочных работ достигается реализацией превентивных, сопутствующих и ликвидационных природоохранных мер. К ним относятся:

— ликвидационный тампонаж поисковых и разведочных скважин, закладки и тампонаж шахтных стволов, шурфов и других выработок,

— организация водоотвода дренажных вод шахтного водоотлива и подземных вод гидрогеологических опытов.

— физическая компенсация вероятного ущерба объектам эксплуатации подземных вод,

— опытно-фильтрационные наблюдения при шахтном водоотливе,

— выбор щадящих методов геотехнологического опробования,

— выбор подходящих площадок под отвалы горно-разведочных работ и их рекультивация,

— ликвидация баз геолого-разведочных партий по завершении работ.

Перечисленные природоохранные меры являются традиционными видами работ геолого-разведочного производства. Однако сложившаяся практика свидетельствует о низком, необязательном или поверхностном уровнях их исполнения. В данной работе обосновывается необходимость придания этим видам работ статуса природоохранных мер с отражением его в нормативных документах, лицензионных соглашениях, документах экологической экспертизы.

Рекомендации по природоохранным мерам будущих

горнодобывающих производств

В данном случае рассматриваются рекомендации к проектам природоохранных мер будущей эксплуатации месторождений.

Данные рекомендации рассматриваются как предмет природоохранных разделов ТЭО кондиций и отчетов с подсчетом запасов твердых полезных ископаемых, представляемых для геолого-экономической и предпроектной экологической экспертизы в ГКЗ РФ.

Данные рекомендации, возникающие на предпроектных стадиях разведки, носят прогнозный характер.

Природоохранная деятельность поисковых и разведочных производств — источник информационного обеспечения предполагаемых рекомендаций, а в дальнейшем — проектных решений по природоохранным мерам.

Обычно рассматриваются природоохранные меры трех видов: а) превентивные, б) сопутствующие (сопутствующие функционированию источники воздействия), в) ликвидационные (реализуемые после завершения функционирования источников воздействия).

Прерогативой предпроектных стадий разведки являются рекомендации по превентивным природоохранным мерам, которые проектируются, частично или полностью реализуются до начала функционирования потенциальных источников воздействия.

Предметом настоящего раздела в основном и являются рекомендации по превентивным природоохранным мерам.

Рекомендации по способам отработки месторождений

Решения по способам отработки месторождений рассматриваются уже при составлении и апробации в ГКЗ РФ ТЭО разведочных кондиций, т.е. на предпроектном уровне. Рассматриваются способы подземной, открытой, геотехнологической и комбинированной отработки. В природоохранном отношении эти способы неравноценны. Способ открытой разработки отличается наибольшим объемом извлекаемой горнорудной массы, большей площадью отчуждаемых земель, кардинальным нарушением ландшафта. В отдельных случаях требуется отведение природных водотоков и ликвидация природных водоемов. Выбор способов отработки месторождений осуществляется на основе геолого-экономических и горно-технических критериев. Действующие законы обязывают дополнять перечень используемых критериев природоохранными соображениями. Чаще всего рассматривается альтернатива: подземный способ — открытый способ отработки. Подземный способ оценивается как относительно щадящий по отношению к природной среде. Возможна также постановка вопроса об экологической допустимости разработки вообще, обсуждается нулевой вариант (отказ от разработки, перевод объекта в резерв или отнесение к забалансу).

Геотехнологические способы отработки месторождений практикуются по двум направлениям: а) организации самостоятельных производств с использованием скважинных систем добычи, б) организации комбинированных систем в основном для доработки месторождений способами открытого выщелачивания (кучное, блочное, отвальное).

Рекомендации по геотехнологическим способам на предпроектных стадиях возможны для первого направления. Превентивной мерой в этом случае является обсуждение нулевого варианта, т.е. допустимости способа подземного выщелачивания в конкретных условиях. Рекомендации по доработке разрабатываемых месторождений — прерогатива последующих стадий.

Природоохранный фактор в обоснование способа отработки месторождений приобретает решающее значение на особо охраняемых территориях, под которыми понимаются государственные заповедники, заказники, национальные парки, ботанические сады и иные особо охраняемые территории [30].

Рекомендации по способам осушения геологического массива

при разработке месторождений горным способом

Практикуются две схемы осушения массива: попутного и предварительного осушения. Попутное осушение достигается приемом подземных вод в выработки основного назначения с последующей откачкой их из водосборников одновременно с основными горными работами. Предварительное осушение осуществляется автономными системами скважин, дренажных горных выработок или их комбинацией до начала и в процессе добычных горных работ. Выбор способа осушения в каждом конкретном случае определяется горно-техническими условиями разработки. Основными критериями обоснования схем осушения являются величины прогнозного водопритока и прочностные свойства горных пород. Решения по способам осушения дополняются природоохранными критериями. Это особенно необходимо в отношении схемы сквозных фильтров, обеспечивающих осушение всех водоносных горизонтов, залегающих выше продуктивного пласта. Альтернативой схеме сквозных фильтров может служить схема с сохранением водоупоров, отделяющих эксплуатируемый пласт от вышележащих водоносных горизонтов, осушение которых нежелательно в природоохранном отношении.

Рекомендации по веществу закладки

При обосновании способа отработки месторождения с закладкой выработанного пространства необходимо обоснование вещества закладки. Рекомендация общего характера заключается в необходимости выбора нейтрального вещества. Практикуемые материалы закладки, такие как хвосты обогащения, шлаки и другие материалы не являются нейтральными, напротив, они создают источник последующего гидрохимического воздействия на подземные воды, особенно воды питьевого качества. В каждом конкретном случае желательны рекомендации по природным заполнителям, а при отсутствии таковых — допустимость иных вариантов.

Рекомендации по отводу дренажных вод

Проблема водоотвода связана с гидрохимическим воздействием дренажных вод на поверхностные водотоки и водоемы. В анализе ситуации исходным фактором является схема осушения массива. При автономных схемах техногенное загрязнение дренажных вод минимально, их качество определяется исходным качеством подземных вод. Оно может быть и хорошим, пригодным для многоцелевого использования, и плохим, непригодным для использования. При попутных схемах осушения техногенное загрязнение дренажных вод максимально, вследствие этого дренажные воды всегда низкого качества.

Качество дренажных вод определяет характер рекомендаций по водоотводу. По дренажным водам автономного осушения хорошего качества можно рекомендовать многоцелевую утилизацию, отвод в природные водотоки и водоемы при условии согласования с компетентными органами.

По дренажным водам попутного осушения можно рекомендовать сбор и содержание в бассейнах-накопителях, подземное захоронение и возврат в водоносный горизонт, отвод в речную сеть и природные емкости при условии согласования и водоподготовки.

Рекомендации по природоохранным мерам

при гидродинамическом воздействии

Неотъемлемая составная часть рекомендаций этого вида — перечень вероятных объектов воздействия. По данным прогнозных расчетов необходимо ранжировать последствия гидродинамического воздействия по срокам их проявления, т.е. подразделять вероятные объекты ущерба по этому признаку на объекты с непосредственными, близкими и отдаленными последствиями.

По непосредственным и частично близким последствиям рекомендуются превентивные меры. Они и являются предметами настоящих рекомендаций. По отдаленным и частично близким последствиям рекомендуются природоохранные меры с отложенной реализацией, требующей подтверждения данными мониторинга.

При ущербном гидродинамическом воздействии могут быть рекомендованы следующие природоохранные меры: обоснование способа добычи с учетом природоохранных соображений, обоснование схемы осушения, малая реконструкция объектов ущерба, физическая или финансовая компенсация ущерба.

В качестве превентивных рассматривается полный перечень названных мер.

Рекомендации по «мокрой» консервации

отработанного пространства

Помимо указанного гидрохимического воздействия, связанного с веществом закладки, аналогичное воздействие при затоплении отработанного пространства («мокрая» консервация) могут оказывать и другие явления. В частности, это возможно за счет остаточных растворов блочного выщелачивания, практикуемого при разработке месторождений урана [60].

В качестве природоохранной меры в таком случае можно предложить способ дозированного затопления, обеспечивающий постепенное разбавление загрязненных вод при сохранении депрессии уровня подземных вод.

В цитируемой работе опасность загрязнения вышележащего водоносного горизонта остаточной серной кислотой при удаленности вероятных объектов воздействия на многие километры преувеличена.

ГЛАВА 7. ПРИРОДООХРАННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХ

ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Природоохранная деятельность эксплуатирующих производств заключается в продолжении геоэкологических исследований, начатых на предпроектных стадиях, в обосновании и реализации превентивных, сопутствующих и ликвидационных природоохранных мер. Особенность геоэкологических исследований на этом этапе в отличие от предыдущего заключается в том, что она осуществляется при функционировании основных источников воздействия на окружающую среду. Оценка воздействия в этих условиях может проводиться по факту проявления или непроявления основных видов воздействия, что повышает достоверность оценок.

Основным видом геоэкологических исследований в этот период становится объектный мониторинг геологической среды.

Под объектным мониторингом геологической среды понимается прослеживание воздействия технологических и природных процессов на поверхность, недра и подземную гидросферу геологического массива по факту проявления в системе: потенциальный источник воздействия — объект вероятного ущерба.

В качестве потенциальных источников воздействия рассматриваются основные технологические комплексы действующих и остановленных предприятий по добыче, обогащению и переработке руд, оперирующие твердыми, жидкими и газообразными средами и продуцирующие твердые, жидкие и газово-аэрозольные отходы. К ним относятся комплексы горной добычи — карьеры и подземные рудники, объекты открытого выщелачивания — полигоны скважинного, штабели кучного, участки блочного выщелачивания, гидрометаллургические заводы, извлекательные и обогатительные фабрики.

Наряду с потенциальными источниками (технологическими комплексами) рассматриваются непосредственные источники воздействия. К ним относятся:

— пространства горной добычи, оставленные после выемки горнорудной массы как источник нарушения целости геологического массива, деформации ландшафта и воздействия на подземную гидросферу,

— отвалы пустых пород и склады забалансовых руд как источник деформации ландшафта, отчуждения земель, радиационного воздействия,

— хвостохранилища гидрометаллургических заводов, золотоизвлекательных и обогатительных фабрик как источники деформации ландшафта, отчуждения земель и радиационного воздействия,

— штабели кучного выщелачивания как источники деформации ландшафта, отчуждения земель и радиационного воздействия,

— шахтный и карьерный водоотливы как источники гидродинамического и гидрохимического воздействий на подземные воды и сток малых рек,

— дренажные воды горной добычи при водоотводе как источник гидрохимического и радиационного воздействий на поверхностные водотоки и водоемы,

— остаточные технологические растворы гидрометаллургических заводов, извлекательных и обогатительных фабрик как источник гидрохимического воздействия,

— остаточные растворы открытого (скважинного, блочного и кучного) выщелачивания как источник гидрохимического воздействия на подземные воды и среду обитания,

— подотвальные воды как источник гидрохимического воздействия на поверхностные водотоки, водоемы и поверхность геологического массива,

— фильтрационные потери жидкой фазы хвостохранилищ как источник гидродинамического, гидрохимического и радиационного воздействия на подземные воды и поверхность геологического массива,

— неорганизованные газовые выбросы и пыление как источник газово-аэрозольного воздействия на воздушный бассейн и почвы,

— организованные вентиляционные выбросы добычи и обогащения как источник газово-аэрозольного и радиационного воздействия на воздушный бассейн и поверхность геологического массива,

— природные физико-геологические явления,

— буровзрывные открытые и подземные разработки как источники сейсмического воздействия на геологический массив,

— промышленные шумы.

В качестве вероятных объектов воздействия и физического ущерба рассматриваются природные и техногенные объекты, предположительно подверженные воздействию указанных потенциальных источников.

Организация и ведение объектного мониторинга

Обоснование объекта мониторинга

Из данного выше определения мониторинга следует обоснование его объекта как участка геологического массива, заключающего потенциальный источник и вероятный объект воздействия.

В качестве потенциального источника избирается технологический объект, предположительно инициирующий тот или иной вид воздействия. В дальнейшем по мере проявления признаков воздействия объектом мониторинга становится непосредственный источник воздействия, а при отсутствии таких признаков наблюдения проводятся в контрольном варианте.

Объект воздействия и вероятного ущерба устанавливается на предпроектных стадиях. Обоснование объектов ущерба при мониторинге заключается в переводе объектов ущерба по факту проявления воздействия из категории вероятных в категорию действительных.

Предмет объектного мониторинга

Предметом мониторинга является физическая модель воздействия источника на геологический массив, подземную гидросферу и поверхностный сток. Для источников, связанных с отбором подземных вод, это депрессионные воронки, для источников, связанных с притоками в водоносные горизонты, это конусы репрессии. Для источников, связанных с привносом растворенного вещества в водоносные горизонты это ареалы растекания и ореолы рассеяния индикаторов. Для источников газово-аэрозольного воздействия это ореолы загрязнения почв и воздушные ореолы.

В задачу мониторинга входит воспроизведение в натуре физической модели последствий в объеме, достаточном для экстраполяции пространственно-временных закономерностей воздействия в конкретных геолого-гидрогеологических условиях участка.

Воспроизведенная физическая модель воздействия обеспечивает возможность прогнозных мониторинговых оценок.

Пример физической модели гидрохимического воздействия — ореол рассеяния — показан на рис. 5.

Стадийность ведения мониторинга

Рекомендуется трехстадийная схема ведения объектного мониторинга со стадиями: предварительной, производственной и ликвидационной.

Предварительная стадия относится к периоду времени, когда технологический источник существует, но признаков воздействия нет. В этом случае осуществляется контрольный вариант мониторинга. Цель его — обоснование необходимости полномасштабного мониторинга или отсутствия такой необходимости, т.е. предусматривается два варианта событий: а) по данным контрольных наблюдений признаки воздействия фиксируются, и мониторинг предварительной стадии переводится в следующую стадию более детальных наблюдений, б) признаки воздействия не фиксируются, и мониторинг ограничивается простейшими контрольными наблюдениями.

Продолжение контрольных наблюдений при действующем технологическом источнике воздействия вызывается необходимостью аргументированной реакции на претензии заинтересованных субъектов окружающей среды и контролирующих органов.

Производственная стадия относится к периоду нормального функционирования технологического источника с проявлением признаков непосредственного воздействия в окружающей среде. В этом случае осуществляется полномасштабный мониторинг. Основные задачи мониторинга на производственной стадии — прослеживание пространственно-временных закономерностей распространения воздействия в окружающей среде, т.е. воспроизведение физической модели воздействия в натурных условиях. На этой основе производится прогноз последствий воздействия или коррекция прогноза. Цель мониторинга на этой стадии — информационное обеспечение проектов сопутствующих и ликвидационных природоохранных мер.

Ликвидационная стадия мониторинга относится ко времени остановки технологического и затуханию непосредственного источника воздействия. Основные задачи мониторинга на этой стадии — прослеживание закономерностей релаксации (восстановления) и оценка эффективности ликвидационных природоохранных мер по факту их реализации. Цель мониторинга данной стадии — информационное обеспечение проектов ликвидационных природоохранных мер.

Объектный мониторинг предприятий по добыче и переработке руд представляет собой единый процесс исследования. Однако на различных этапах этого процесса изменяются цели и задачи наблюдений. Стадийность мониторинга обеспечивает своевременную коррекцию ведения наблюдений.

Наблюдательные сети, периодичность наблюдений,

индикаторы воздействия

Прослеживание различных видов воздействия достигается использованием совокупности стационарных пунктов наблюдения — скважин, гидрометрических постов, мест опробования различных сред (почв, воздуха, вод). Совокупность пунктов наблюдения представляет собой пространственную систему, обеспечивающую воспроизведение пространственно-временных закономерностей распространения воздействия, называемую наблюдательной сетью. На предварительной стадии мониторинга это одиночные пункты наблюдения, задаваемые вблизи технологических источников воздействия. Собственно наблюдательная сеть развивается по мере проявления признаков воздействия по результатам наблюдений в отдельных пунктах. Количество наблюдательных пунктов, их расположение и расстояние между ними и представляют собственно наблюдательную сеть.

Наблюдательные сети не создаются загодя в полном объеме, а развиваются постепенно от контрольных пунктов с учетом получаемых результатов, исходя из строения и направления развития физических моделей, которые в общих чертах известны априори. Например, распространение растворенного вещества происходит в направлении вектора скорости потока-носителя, в то время как гидродинамическое воздействие распространяется во всех направлениях от объекта возмущения, потока подземных вод. Общее требование к наблюдательным сетям — обеспечение представительного охвата физической модели воздействия.

Периодичность наблюдений также не задается раз и навсегда, а корректируется в зависимости от степени и характера воздействия и результатов наблюдений. Примеры периодичности замеров можно видеть на рис. 6, 7.

Прослеживание различных видов воздействия осуществляется с помощью определенных показателей воздействия или индикаторов. В каждом конкретном случае необходимо обоснование представительного индикатора. Под представительными индикаторами понимаются показатели, характерные для вещества источников воздействия или процессов, инициируемых ими. Это содержание компонентов загрязнения, способных к дальней миграции, показатели изменения напора подземных вод при гидродинамическом воздействии, это балльность при сейсмическом и шумовом воздействии, показатели устойчивости при изучении склоновых явлений и другие показатели.

Мониторинг водоотлива и водоотбора

Под водоотливом понимаются все виды извлечения подземных вод, практикуемые для осушения геологического массива.

Водоотбор — все виды использования подземных вод для водоснабжения горнорудного предприятия и других целей.

Объектами мониторинга при водоотливе являются водоприемная система, система водоотвода, эксплуатируемые и смежные водоносные горизонты, эксплуатируемые водотоки и водоемы-приемники дренажных вод. Непосредственным источником воздействия на подземную и поверхностную гидросферы являются дренажные воды. Собственно водоотлив обусловливает гидродинамическое воздействие на подземные и поверхностные воды. Водоотвод — гидрохимическое и радиационное воздействие на поверхностные водотоки и водоемы.

Предметом мониторинга при водоотливе служат депрессионные воронки в пределах эксплуатируемого и смежных водоносных горизонтов и ореолы рассеяния дренажных вод в гидрографических сетях.

Индикатор гидродинамического воздействия — это понижение уровня подземных вод и величина водопритока подземных вод к водоприемной системе. Индикаторами гидрохимического воздействия являются содержание механической взвеси в дренажных водах и водах водотока-приемника и содержание представительных компонентов химического состава. Ими могут быть компоненты исходного состава подземных вод, компоненты мобилизации, характерные для конкретного вещественного состава эксплуатируемого рудного месторождения, и технологические добавки системы водоподготовки.

Наблюдательные сети при водоотливе представляют собой систему наблюдательных скважин при прослеживании гидродинамического воздействия и систему гидропостов при прослеживании гидрохимического воздействия водоотвода. Состав работ при мониторинге водоотлива включает, таким образом, систематические замеры водопритока в водоприемных системах и замеры уровня подземных вод в сетях наблюдательных скважин. Наблюдение за составом дренажных вод заключаются в периодическом отборе проб и выполнении лабораторных анализов содержания представительных индикаторов.

По результатам мониторинга водоотлива определяются показатели фильтрационных и емкостных свойств эксплуатируемых и смежных водоносных горизонтов, полностью или фрагментарно воспроизводятся пространственно-временные закономерности формирования депрессионных воронок. По результатам мониторинга водоотвода воспроизводятся пространственно-временные закономерности распространения компонентов дренажных вод от мест их слива в пределах водотоков-приемников.

Обработка и интерпретация опытно-фильтрационных наблюдений подробно описывается в [44]. Обработка и интерпретация результатов гидрохимических исследований излагается в [45]. Методика наблюдений на водозаборах аналогична описанной методике мониторинга водоотлива. Различия заключаются в системах водоотвода. Собственно водоотлив и водоотвод представляют собой единый процесс. При водоотборе подземных вод для водоснабжения системы водоотвода (хозбытовые стоки) функционально обособлены и превращены в более сложную систему канализации. Однако при сливе хозбытовых стоков в гидрографические сети дальнейшая методика мониторинга водоотвода практически та же. По результатам мониторинга водоотлива и водоотбора производится оценка гидродинамического и гидрохимического воздействий на подземную гидросферу и гидрографическую сеть.

При гидродинамическом воздействии оценивается его степень. На этой основе определяются объекты ущерба, затем оцениваются ущербные последствия по времени их проявления: непосредственные, близкие и отдаленные. В зависимости от этого оценивается способ реализации природоохранных мер по альтернативе: неотложные меры и меры с отложенной реализацией.

Заключительный шаг оценки — предложения по сопутствующим природоохранным мерам: меры по реконструкции объектов ущерба (водозаборов) и меры по физической компенсации (восполнению) ущерба.

По данным о гидрохимическом воздействии производится оценка водоотвода. Логика этой оценки иллюстрируется схемой (рис. 9). Как видно, в зависимости от качества дренажных вод предлагаются сопутствующие меры по ограничению гидрохимического ущерба по вариантам: накопление в бассейнах, водоподготовка, отвод в гидрографическую сеть при условии согласования, возврат в водоносный горизонт, подземное захоронение.

Рис. 9. Схема отработки рекомендаций по водоотводу

дренажных вод

Мониторинг на объектах открытого выщелачивания

В технологическом отношении объектами данного вида мониторинга являются: полигоны подземного скважинного выщелачивания, блоки подземного шахтного выщелачивания, полигоны кучного выщелачивания на поверхности.

Основные непосредственные источники воздействия этих объектов на геологический массив — остаточные сернокислотные растворы в недрах (при скважинном ПВ), в горных выработках (при блочном ПВ), в штабелях (при кучном выщелачивании). Основные при этом гидрохимические и радиационные виды воздействия.

Остаточные растворы в своем составе содержат три группы компонентов: компоненты рабочих растворов, компоненты мобилизации и компоненты передела продуктивных растворов. Все они — компоненты загрязнения природных вод и фильтрующих пород геологического массива. Компонентами радиоактивного загрязнения являются природные радионуклиды уранового и ториевого радиоактивных рядов.

Предметом мониторинга в этих условиях служат ареалы растекания остаточных растворов в недрах при скважинном ПВ, в горных выработках и геологическом массиве — при блочном ПВ, в штабелях и на поверхности — при КВ. Наибольшие по объему ареалы остаточных растворов скважинного ПВ.

Представительными индикаторами гидрохимического воздействия при ПВ урана служат сульфат- и нитрат-ионы. При детализации ареала, установленного по представительным индикаторам, используются и другие индикаторы, например, радиоактивные ионий, полоний, уран и другие нормируемые элементы.

Возможности минимизации ущерба от гидрохимического воздействия остаточных растворов заключаются в их нейтрализации перед выводом в места хранения либо в качестве ликвидационной меры. Способы нейтрализации зависят от состава остаточных растворов, который определяется технологией открытого выщелачивания. Наибольшие возможности подготовки остаточных растворов существуют при кучном выщелачивании, наименьшие — при подземном скважинном способе. Так, при переработке содовых остаточных растворов на установках обратного осмоса, практикуемой в США, конечный продукт в виде рапы составляет треть объема растворов и накапливается на поверхности [61]. Это создает дополнительные проблемы хранения или утилизации. Прецедентов переработки сернокислотных растворов при скважинном ПВ пока нет.

Основная стадия ведения объектного мониторинга на объектах открытого выщелачивания — стадия ликвидационная.

Для общей оценки воздействия источников, связанных с объектами открытого выщелачивания на геологическую среду, предлагается примерная схема (рис. 10).

Рис. 10. Схема отработки рекомендаций по предупреждению

и ограничению ущерба от остаточных растворов ПВ

По этой схеме все случаи добычи открытым выщелачиванием разделяются на две группы:

— с условиями, допускающими оставление остаточных растворов в недрах,

— с условиями, не допускающими оставление остаточных растворов в недрах после прекращения добычи.

Оставление остаточных растворов в недрах можно считать возможным при следующих допущениях:

— рудовмещающие водоносные пласты непригодны для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения,

— последствия миграции остаточных растворов в обозримом будущем не приводят к необратимому ущербу действующим, проектируемым и вероятным источникам централизованного водоснабжения,

— нахождение остаточных растворов в недрах исключает проявление их на поверхности земли и не угрожает среде обитания.

Наличие таких условий — признак, разрешающий оставление растворов в недрах, отсутствие их — признак, запрещающий оставление. При этом под оставляемыми растворами помимо растворов скважинного ПВ подразумеваются фильтрационные потери КВ и раствора блочного выщелачивания, оставляемые при затоплении горных выработок.

По схеме (см. рис. 10) разрешение этой альтернативы в пользу первой группы условий предполагает меры по ограничению воздействия: выбор щадящей технологии, ограничение производительности предприятия, утилизация растворов в технологическом цикле. Разрешение альтернативы в пользу второй группы условий обязывает к мерам по предупреждению и ликвидации ущерба: отказ от эксплуатации, рекультивация водоносного горизонта с извлечением и переработкой растворов, подземное захоронение в пригодные для этой цели водоносные горизонты.

Требования к наблюдательным сетям и периодичности гидрохимического опробования зависят от способа открытого выщелачивания и оценок по указанной схеме. Так, при скважинном подземном выщелачивании предметом мониторинга на ликвидационной стадии является ареал растекания остаточных растворов. Основная задача наблюдений — контроль положения ареала в пространстве. Для этого требуется относительно равномерная сеть наблюдательных скважин. В их качестве используются подготовленные для этой цели технологические скважины добычных полигонов. Изменение положения оставленного ареала — процесс медленный, поэтому начальную периодичность опробования можно принять ежеквартальной.

При блочном подземном выщелачивании предмет мониторинга — растворы смешения при ликвидационном затоплении добычных горных выработок. Для опробования можно использовать имеющиеся наблюдательные сети гидродинамического мониторинга. Периодичность опробования в начальный период ежемесячная с последующей коррекцией.

При кучном выщелачивании предмет мониторинга — фильтрационные потери технологических растворов, которые по техническим условиям не должны быть большими. Мониторинг в этом случае ограничивается контрольным вариантом. После завершения процесса КВ предметом мониторинга становятся остаточные растворы, их нейтрализация и водоотвод.

Мониторинг фильтрационных потерь из хвостохранилищ

Объектом мониторинга данного вида является участок геологического массива с хвостохранилищем. Хвостохранилища как инженерные сооружения, предназначенные для складирования и хранения отходов гидрометаллургических заводов, извлекательных и обогатительных фабрик, состоят из емкостей, ограничивающих дамб с дренажами, оснований из водоупорных материалов. По условиям поверхности различают хвостохранилища равнинного и овражного типов, по способам укладки хвостового материала — хвостохранилища наливного и намывного типов. В хвостохранилища складируются твердые отходы дробления и измельчения, насыщенные растворами технологических реагентов. Гранулометрический состав твердой фазы — от пылеватых до грубопесчаных фракций. Укладка осуществляется в виде кека или пульпы с Ж:Т = 8 — 10 (гидравлический способ). В качестве жидкостей для гидротранспорта используются и остаточные технологические растворы.

Поверхность хвостохранилища занимает пруд-отстойник, окруженный пляжами. При гидравлическом способе складирования (намыва) достигается необходимая дифференциация хвостового материала: илы в центре, грубозернистые пески на периферии, что обеспечивает устойчивость тела хвостохранилища. Тело хвостохранилища в течение всего периода складирования находится в водонасыщенном состоянии. При наличии оттока формируется поток хвостовых вод — фильтрационные потери жидкой фазы. Величина фильтрационных потерь в известных нам примерах достигает 1200 — 8000 м3/сут.

Фильтрационные потери жидкой фазы хвостохранилищ — непосредственный источник воздействия на геологический массив. Жидкая фаза хвостохранилищ имеет сложный состав, состоящий из компонентов технологических растворов и компонентов мобилизации — элементов рудного вещества и сопутствующих элементов. По многим показателям имеет место превышение норм. Индикатор гидрохимического воздействия обосновывается в каждом конкретном случае в зависимости от состава жидкой фазы. В качестве индикаторов используются сульфат- и нитрат-ионы гидрохимического воздействия хвостохранилищ ГМЗ урана. Фильтрационные потери служат источником гидрохимического, радиационного и гидродинамического воздействия на подземные воды.

Предметом гидродинамического мониторинга является конус репрессии, формирующийся в водоносном горизонте, подверженном гидродинамическому воздействию. Ущербным следует считать подъем уровня подземных вод до близповерхностных интервалов. Степень ущерба от подъема уровня определяется в зависимости от особенностей конкретных объектов ущерба.

Предмет гидрохимического и радиационного воздействия — ореолы рассеяния или ареалы растекания в водоносных горизонтах. Проявления ореолов или ареалов зависят от соотношения расходов фильтрационных потерь и расходов потоков подземных вод на участках хвостохранилищ. Ущербным является гидрохимическое и радиоактивное загрязнение водоносных горизонтов питьевого качества выше норм. Объекты ущерба — собственно водоносные горизонты и водозаборы подземных вод.

Основная задача мониторинга фильтрационных потерь хвостохранилища состоит в воспроизведении конусов репрессии, ореолов или ареалов растекания жидкой фазы. Примеры воспроизведения ореола рассеяния урана в хвостохранилище ГМЗ и в водоносном горизонте показаны на рис. 4, 5. На рис. 4 показан ореол рассеяния урана в теле хвостохранилища, а на рис. 5 — ореол в водоносном горизонте. В данном случае расход фильтрационных потерь был существенно меньше расхода потока подземных вод, поэтому гидродинамическое воздействие было незначительным и конус репрессии не проявлен. Рис. 5 дает представление о наблюдательной сети, позволившей полностью воспроизвести ореол в пространстве и показать его стабильное состояние во времени.

При общей оценке воздействия хвостохранилищ следует придерживаться схемы, представленной на рис. 11.

Рис. 11. Схема оценки гидродинамического и гидрохимического

воздействий фильтрационных потерь из хвостохранилищ

Фильтрационные потери могут быть и могут быть сведены к минимуму за счет конструкции основания и выбора площадки.

Удачный выбор площадки и современные конструкции основания (слоистые основания, дренажи и непроницаемые пленки) могут практически исключить фильтрационные потери. В этом случае ни гидродинамическое, ни гидрохимическое воздействие не предполагаются, а мониторинг ограничивается контрольным вариантом (по единичным скважинам).

В других случаях на хвостохранилищах наливного и намывного типов при гидравлическом способе укладки и транспортировки фильтрационных потерь не избежать. В этих условиях определяющая роль принадлежит грунтам под основанием хвостохранилища. При размещении хвостохранилищ на водоупорных грунтах фильтрационные потери образуют поверхностные потоки — подотвальные воды. В результате происходит загрязнение поверхности и гидрографической сети.

При наличии фильтрующих грунтов под основанием хвостохранилища фильтрационные потери становятся непосредственным источником загрязнения подземных вод и гидродинамического воздействия.

В зависимости от соотношения расходов фильтрационных потерь и потоков подземных вод гидрохимическое воздействие проявляются либо по ореольной схеме при незначительном гидродинамическом воздействии , либо по ареальной схеме, когда загрязнение происходит без рассеяния, а гидродинамическое воздействие на поток подземных вод значительно . При последнем условии формируется конус репрессии. Возможны промежуточные схемы.

Фильтрационные потери хвостохранилища урановых ГМЗ загрязняют подземные воды природными радионуклидами (уран, ионий, полоний и другие элементы).

Полномасштабный мониторинг фильтрационных потерь хвостохранилищ при наличии объектов ущерба осуществляется в три стадии. В ликвидационную стадию отслеживаются закономерности деградации объемных форм распространения загрязнения и эффективность мер по консервации хвостохранилища.

* * *

Помимо фильтрационных потерь жидкой фазы на хвостохранилищах возможны и другие источники воздействия. Так, наличие в гранулометрическом составе значительного содержания тонкой фракции обуславливает вероятность пыления. В производственную стадию опасность ветрового разноса невелика, поскольку тело хвостохранилища находится в водонасыщенном состоянии, а тонкие фракции сосредоточиваются под прудком.

Вероятность пылевого воздействия возрастает по мере обезвоживания хвостохранилища, что обязывает к консервации в виде покрытия тела хвостохранилища подходящими грунтами и созданием дернового слоя.

При эксплуатации хвостохранилищ возникает необходимость оценки устойчивости бортов во избежание аварийных разрушений с последующим образованием явлений, подобных селям. Расчет устойчивости требует обеспечения исходными данными (угол внутреннего трения и сцепления), которые определяются методом сдвиговых лабораторных испытаний образцов хвостового материала. Для отбора образцов бурят скважины в теле хвостохранилища. Для оценки указанных видов воздействия мониторинг не обязателен, работы по обеспечению такой оценки носят разовый характер.

По результатам мониторинговых и разовых оценок хвостохранилищ принимаются следующие решения по природоохранным мерам:

— продолжение безопасной эксплуатации,

— решение о досрочном прекращении ущербной эксплуатации хвостохранилища,

— решение по мерам физической компенсации ущерба,

— решения по досрочным или проектным мерам консервации хвостохранилища,

— решение о прекращении или продолжении мониторинга.

* * *

В целом при оценке воздействия эксплуатирующего объекта на геологическую среду удобно пользоваться схемой (рис. 12).

Рис. 12. Схема оценки последствий деятельности добычного

и перерабатывающего комплексов

По результатам описанных мониторинговых и разовых оценок по всем источникам и видам воздействия принимаются решения о необходимости, последовательности реализации и содержании природоохранных мер. Наряду с изложенными необходимы дополнительно следующие итоговые оценки:

— квалификация последствий по степени воздействия в качестве ущербных и неущербных,

— ранжирование ущербных последствий по времени проявления как непосредственные, близкие и отдаленные,

— квалификация природоохранных мер как мер неотложных, мер с отложенной реализацией и мер ликвидационных,

— решение на продолжение мониторинга в контрольном или полномасштабном варианте.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамов А.А. Технология окисленных и смешанных руд цветных металлов/М.: Недра, 1986. 206 с.

2. Бондаренко Е.Е., Пахомов О.В. Комплексное исследование свойств железной руды//Комплексная разработка железорудных месторождений КМА. Сб. научн. тр. ЛебГОК, 1982.

3. Волков В.И., Епифанцева В.Д., Гусаров М.Н. Проблемы охраны окружающей среды на предприятиях РАО «Норильский никель»//Цветные металлы, 1996, N 5. С. 84 — 89.

4. Горный журнал, 2002, N 2. С. 30.

5. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды РФ в 1994 г.» М.: 1995. С. 191 — 192.

6. Додин Д.А., Неручев С.С., Чернышов Н.М. Проблемы комплексного использования платиносодержащих руд России//Горный журнал, 1997, N 2. С. 8 — 11.

7. Дрожко Е.Г., Самсонов Б.Г., Самсонова Л.М., Зинин А.И., Зинина Г.А. и др. Математическая модель распространения загрязнений в системе мониторинга подземных вод. Г. Озерск, ПО «Маяк»//Вопросы радиационной безопасности, 1990, N 2. С. 31 — 42.

8. Егоров В.Л. Основы обогащения руд/М.:, Недра, 1980.

9. Зеленов В.И. Методика исследования золото- и серебросодержащих руд/ М.: Недра, 1989. С. 300.

10. Изв. высших уч. заведений. Горный журнал. Уральское горное обозрение. 1996, N 10 — 11. С. 106.

11. Изоитко В.И., Шумская Е.Н. Лежалые хвосты обогатительных фабрик как источник минерального сырья//Обогащение руд, 2000, N 3. С. 37 — 39.

12. Ильковский К.К. Горно-обогатительное предприятие изменяет структуру добычи: экологический аспект//Обогащение руд, 1998, N 1. С. 38 — 44.

13. Плаксин И.Н., Юхтанов Д.М. Гидрометаллургия/ М.:, Металлургиздат, 1949. С. 730.

14. Казаков В.А. Тезисы доклада на Совещании во ВНИИХТе, с. 27 — 29 2001 г.

15. Казимиров М.П. Технология и оборудование для повторной обработки золотоносных песков//Горный журнал, 2002, N 2. С. 50 — 51.

16. Калинников В.Т. Комплексное освоение месторождений Кольского полуострова//Журнал прикладной химии, 1997, т. 80, N 5. С. 705 — 712.

17. Карамазин В.В., Карамазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения/ М.: Недра, 1988.

18. Крючков В.В. Предельные антропогенные нагрузки и состояние экосистем Севера//Экология, 1991, N 3. С. 28 — 40.

19. Кузькин А.С. Флотационные реагенты. Состояние и перспективы развития технологических режимов флотации//Обогащение руд, 1994, N 4. С. 27 — 30.

20. Магнитно-флотационное обогащение окисленных железных руд//Горный журнал, 1978, N 11. С. 69 — 71.

21. Методические указания. Применение водооборота при цианировании золотосодержащих руд и концентратов/ М.:, ВИМС, 1991. С. 36.

22. Минеральное сырье. Краткий справочник/ М.:, ЗАО «Геоинформмарк». 1999, 302 с.

23. Мокроусов В.А., Гольбек Г.Р., Архипов О.А. Теоретические основы радиометрического обогащения руд/ М.: Недра, 1968.

24. Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд/ М.: Недра, 1979.

25. Овсейчук В.А. Технология производства урана из руд Стрельцовского рудного поля//Горный журнал, 1998, N 1.

26. Обогащение руд, 1998, N 1. С. 38 — 44. — Баранов В.Ф., Сазонов Г.Т., Ярошенко В.И. Проектирование рудообогатительных комплексов для освоения небольших месторождений.

27. Обогащение руд черных металлов. Сб./ М.: Недра, 1976. С. 17 — 24. — Карпов В.В., Фидель Г.А., Герасимов М.А. Промышленные испытания сухой магнитной сепарации на обогатительной фабрике Лебединского ГОКа.

28. «Об отходах производства и потребления». Федеральный закон. Сб. Собрание Законодательства РФ от 29 июня 1998 г., N 26, ст. 3009, С. 5527 — 5536.

29. «Об экологической экспертизе». Федеральный закон N 174-ФЗ от 23.11.95.

30. «Об охране окружающей природной среды». Федеральный закон, 10 января 2002 г. N 7-ФЗ. Еженедельная экологическая газета «Спасение», N 1 — 2 (259 — 260), январь 2002 г.

31. Об оценке воздействия на окружающую среду в Российской Федерации. Положение. Утв. приказом Минприроды России N 222 от 18.07.94.

32. Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды. Приказ Министерства природных ресурсов N 511 от 15.06.2001.

33. «О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации «О недрах» (сб. Законодательства РФ, 1995, N 10, ст. 823, С. 1592 — 1622).

34. О федеральной целевой программе «Обращение с радиоактивными отходами и отработавшими материалами, их утилизация и захоронение на 1996 — 2005 годы». Постановление Правительства РФ//Сб. Законодательства РФ, 1995, N 44, ст. 4184, С. 7812 — 7848.

35. Плаксин И.Н., Юхтанов Д.М. Гидрометаллургия/ М.:, Металлургиздат, 1949, С. 730.

36. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов/ М.: Недра, 1987.

37. Полькин С.Н., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов/ М.:, Недра, 1982.

38. Положение о проведении Государственной экологической экспертизы. Утверждено Постановлением Совета Министров — Правительства Российской Федерации от 11.06.1996, N 698.

39. Положение о порядке лицензирования пользования недрами. Утверждено Постановлением Верховного Совета РФ от 15 июля 1992 (ВСНД РФ и ВС РФ, 1992, N 33, ст. 1917).

40. Радиационные аварии. Алексахин Р.М., Булдаков Л.А., Губанов В.А. и др. Изд. АТ, 2001. С. 752.

41. Развитие гравитационного обогащения в комбинированных схемах переработки минерального сырья. — Лопатин А.Г., Базилевский А.М., Райвич М.Д. и др. В кн. Комплексная переработка минерального сырья. М.:, Наука, 1992. С. 102 — 106.

42. Рашкин А.В. Повышение экологической безопасности разработки россыпных месторождений Забайкалья//Горный журнал, 1996, N 9 — 10.

43. Россман Г.И., Петрова Н.В., Самсонов Б.Г. Экологическая оценка рудных месторождений//Минеральное сырье, 2000, N 9. 150 с.

44. Самсонов Б.Г. Приток подземных вод к разведочным горным выработкам/ М.: Недра, 1991. 160 с.

45. Самсонов Б.Г., Самсонова Л.М. Миграция вещества и решение гидрогеологических задач/ М.: Недра, 1987. 117 с.

46. Справочник по обогащению руд. Основные процессы/ М.: Недра, 1983.

47. Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы/М.: Недра, 1983.

48. Справочник по обогащению руд черных металлов. Т.3. Обогатительные фабрики, М.: Недра, 1982.

49. Справочник по обогащению и агломерации руд черных металлов/М.: Недра, 1964. С. 10 — 38, 392 — 452, 454 — 458.

50. Сулаквилидзе Н.В., Ткаченко М.И. Об извлечении металлов из лежалых хвостов обогатительных фабрик Нерчинского полиметаллического комбината//Цветные металлы, 1990, N 3. С. 102 — 103.

51. Теория и технология флотации руд — Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек А.К. и др. М.: Недра, 1980. С. 36 — 38.

52. Технологическая оценка минерального сырья. Опытные установки. Справочник (под ред. П.Е. Остапенко)/ М.: Недра, 1991. С. 271 — 278.

53. Усачев П.А. Эколого-технологические проблемы комплексной переработки минерального сырья. Сб. Комплексная переработка минерального сырья/ М.: Наука, 1992. С. 154 — 164.

54. Фильшин Ю.И., Самосий А.П. К разработке экологически чистой технологии обогащения полиметаллических руд на Зыряновской обогатительной фабрике//Цветные металлы, 1989, N 12. С. 96 — 97.

55. Ходжаев О.Ф., Хасанов Т.Т., Каландаров К.С. Химическая переработка металлосодержащих отходов//Цветные металлы, 1992, N 12. С. 41 — 44.

56. Чикин Ю.М., Перфильев О.Г., Лебедева В.Г. Оборотное водоснабжение на золотоизвлекательных фабриках/ М.: Цветметинформация, 1978.

57. Черняк А.С. Химическое обогащение руд/ М.: Недра, 1976. С. 295.

58. Шеховцов А.А., Звонов В.И. Приоритетные города Российской Федерации по уровню антропогенной нагрузки//Ресурсосберегающие технологии экспресс-информации. 1993, N 21. С. 12 — 28.

59. Юров П.П., Ветрова Е.Ф., Арматова З.П. Разработка и освоение технологии обогащения окисленных железных руд. — В кн. Обогащение руд черных металлов/ М.: Недра, 1978, вып. 7. С. 74.

60. Progress in Decommissioning and Rehabilitation. Wismut. Hemnitz BMWJ — Documentation N 370, 1995, p. 14 — 16.

61. Uogt T.C. In-Situ Leaching of Crownpoint New-Mexico Uranium Ore: Pilot-Test. J. Petz. Techn., Dec., 1994, p. 2243 — 54.

производственный и научно-исследовательский институт

по инженерным изысканиям в строительстве

(пнииис госстроя ссср)

РУКОВОДСТВО
ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ
НА ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНАХ ЮЖНОГО БЕРЕГА
КРЫМА

Москва Стройиздат 1978

Рекомендовано отделом инженерно-геологических
процессов ПНИИИС.

Руководство по инженерно-геологическим изысканиям
на оползневых склонах Южного берега Крыма. М., Стройиздат, 1978. 74 с. (Произв.
и науч.-исслед. ин-т по инж. изысканиям в стр-ве ПНИИИС Госстроя СССР).

В основу Руководства
положены результаты исследований ПНИИИС по теме «Инженерно-геологический анализ
и оценка эффективности противооползневых мероприятий в типичных оползневых
районах ЮБК», вскрывшие существенные недостатки в проведении изыскательских
работ в данном регионе и позволивших выявить специфические особенности
развивающихся здесь оползневых процессов.

Руководство содержит
краткие сведения о природных условиях Южного берега Крыма, анализ основных
недостатков изыскательских работ, основные вопросы, на которые рекомендуется
обращать особое внимание при проведении изысканий, рекомендации по общей
постановке изысканий, способствующие их усовершенствованию, рекомендации по
проведению отдельных видов изыскательских работ.

Предназначено для
инженерно-технических работников проектных и инженерно-изыскательских
организаций.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

1. Общие положения

A. Специфика природных условий
развития оползней на ЮБК

Б. Основные вопросы изысканий н a оползневых склонах ЮБК

B. Рекомендации по общей:
постановке изысканий на ЮБК

Г. Требования к составлению
программы изысканий

2. Рекомендации по проведению
изыскательских работ

A. Инженерно-геологическая съемка

Б. Проходка горных выработок и
буровых скважин

B. Геофизические исследования

Г. Исследования свойств грунтов
лабораторными и полевыми методами

Д. Опытно-фильтрационные работы

Е. Стационарные наблюдения за
режимом подземных вод на оползневых склонах

Ж. Стационарные наблюдения за
оползневыми подвижками

3. Гидрометеорологические работы

И.
Статистические методы исследования оползневых процессов

К. Лабораторное моделирование

Л. Расчеты устойчивости
оползневых склонов

М. Камеральная обработка
материалов изысканий

Приложение
1. Алгоритмы расчетов устойчивости оползневых склонов

Приложение
2. Схема тектонических условий развития оползневой системы и формула ее общей
структуры

Приложение
3. Полная структурная формула оползневой системы

Приложение
4. Карта и таблица основных характеристик смещенных блоков флишевых пород

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство
разработано институтом ПНИИИС Госстроя СССР как дополнение к «Рекомендациям по
инженерно-геологическим изысканиям в районах развития оползней» (ПНИИИС,
Фундаментпроект, М., 1969).

Необходимость разработки
Руководства возникла в связи с большими объемами инженерных изысканий,
вызванных расширяющимся интенсивным освоением чрезвычайно сложных в
инженерно-геологическом отношении, нередко считавшихся малопригодными для
строительства оползневых склонов Южного берега Крыма (ЮБК), наличием серьезных
недостатков в проведении изыскательских работ и отсутствием
нормативно-методических документов, регламентирующих изыскания в специфических
природных условиях данного региона.

Задачей Руководства
является повышение уровня инженерно-геологических изысканий с целью обеспечения
качественных исходных данных, необходимых для принятия технически правильных и
экономически наиболее целесообразных решений при проектировании. При проведении
изысканий в данном регионе необходимо пользоваться в качестве основных
документов «Рекомендациями по инженерно-геологическим изысканиям в районах
развития оползней» (ПНИИИС, Фундаментпроект, 1969), «Руководством по
инженерно-геологическим изысканиям в оползневых районах» (Фундаментпроект,
Стройиздат, 1966), главой СНиП II -А.13-69
«Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», а также
соответствующими инструкциями, руководствами и методическими пособиями по
проведению отдельных видов изыскательских работ.

Настоящее Руководство
представляет собой дополнение к указанным документам, отражая особенности
отдельных видов работ применительно к специфике природных условий ЮБК.

Большинство положений
настоящего Руководства могут быть использованы при проведении изысканий и в
других горных регионах с широким развитием оползней.

В разработке Руководства
принимали участие канд. геолого-минерал. наук М.К. Рзаева (разд. 1, 2А, Б, Ж,
Л, М, а также уточнения и добавления к разделам 2В-Е, Л), д-р геолого-минерал,
наук И.Я. Пантелеев и канд. геолого-минерал, наук В.Н. Кожевникова (разд. 2Д,
Е), канд. геолого-минерал. наук И.Г. Коробанова и инж. З.И. Эппель (разд. 2Г),
кандидаты геолого-минерал. наук А.Н. Бого любов,
Ю.И. Баулин, инженеры Д.В. Квятковский (Фундаментпроект), В. A . Шемшурин и канд. геолого-минерал. наук А.Д.
Жигалин (разд. 2В), М.Н. Костяницын (разд. 23), канд. геолого-минерал, наук
Г.З. Блохман (разд. 2И), инженеры О.Н. Ларичев (разд. 2Л), Р.И. Цибина (разд.
2М).

Общее руководство
работами и общее научное редактирование Руководства выполнено канд.
геолого-минерал, наук М.К. Рзаевой.

1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

А. СПЕЦИФИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЗВИТИЯ ОПОЛЗНЕЙ НА ЮБК

1.1. ЮБК характеризуется
широким развитием пород мезозойского терригенного флиша (таврической серии и
средней юры), представленных переслаиванием аргиллитов, алевролитов и
песчаников, обычно слагающих среднюю и нижнюю части южнобережного склона, и
пород терригенно-карбонатного комплекса верхней юры, слагающих верхнюю часть
склона. Кроме того, терригенно-карбонатные отложения спорного возраста и
генезиса (массандровские ? или верхнеюрские ?) протягиваются от подножья
яйлинского обрыва к морю в виде полос шириной до 2
км.

1.2.
Структурно-тектонический фон развития оползней на ЮБК характеризуется наличием
большого количества складчато-блоковых структур разных порядков, а также
разновозрастных и разнонаправленных разрывных тектонических нарушений.

1.3. Флишевые породы
таврической серии характеризуются весьма интенсивной дислоцированностыо, а в
пределах зон разрывных тектонических нарушений — интенсивной трещиноватостыо,
раздробленностью, иногда милонитизацией, наличием многочисленных крутопадающих
плоских поверхностей скольжения, нередко покрытых тонкой пленкой
мягкопластичных глин.

Для отложений средней юры
характерна меньшая степень дислоцированности и чередование участков дробления и
интенсивного перемятия пород (вдоль зон разрывных тектонических нарушений) с
участками довольно спокойного залегания слоев сравнительно мало нарушенных
пород.

1.4. Породы флишевой
толщи, особенно таврической серии, испытавшие ранее огромное тектоническое и
гравитационное давление, подвергаются на склоне энергичным процессам разгрузки
и выветривания (на глубину до 50
м и более). Выветриванию наиболее подвержены аргиллиты,
среди которых прослеживается целый ряд различных по степени выветрелости
литологических типов с весьма сложным, зависящим от многих факторов,
распределением в склоне.

1.5. В результате
выветривания в флишевой толще образуются прослои очень слабых пород — сильно
выветрелых и разуплотненных тонкочешуйчатых, «глинизированных» аргиллитов (и
даже глин), прочность которых в водонасыщенном состоянии еще более снижается
при вибрации.

В случае падения прослоев
таких пород в сторону ската склона (а при характерной для ЮБК сложной системе
пликативных и разрывных дислокаций разных порядков и направлений, переменном по
отношению к осям складок направлении береговой линии и различно ориентированных
эрозионных врезах нередки такие сочетания этих условий, когда направление
падения слоев слабых пород совпадает со скатом склона) они являются
фактическими и потенциально возможными зонами оползневого скольжения,
отчленяющими подготовленный к смещению массив горных пород от коренного склона.

1.6. Неотектоническая
обстановка на ЮБК характеризуется сложными дифференцированными вертикальными
движениями земной коры при общем поднятии Главной гряды Крымских гор и
опускании материковой отмели и нижней части склона (скорость опускания у
берегов Ялты составляет 1,1 мм/год, у Алушты — 1,4 мм/год), что обусловливает
большую крутизну южнобережного склона и высокую интенсивность протекающих на
нем экзогеодинамических (в частности, оползневых) процессов. Помимо того, вдоль
береговой линии происходят дифференцированные движения поперечных (относительно
простирания Главной гряды) тектонических блоков. Поскольку для участков
относительных поднятий и относительных опусканий интенсивность и направленность
склоновых процессов различны, то при инженерно-геологическом анализе природных
условий развития оползневых процессов учет особенностей вертикальных движений
земной коры на исследуемом участке побережья является обязательным.

1.7. ЮБК характеризуется
высокой сейсмической активностью, которая составляет в среднем 8 баллов, но
местами может быть повышена или понижена на 1-2 балла. Землетрясения,
приводящие к разрушению структурных связей в породах и к возникновению в склоне
дополнительных сдвигающих усилий, являются одним из факторов
оползнеобразования. Причем сейсмическое воздействие на оползневый склон носит
кумулятивный характер и зависит от степени подготовки склона к смещению
воздействием других факторов. Особенно сильно сказываются землетрясения на
устойчивости склонов, в строении которых участвуют выветрелые тонкочешуйчатые
аргиллиты, в связи с резким снижением их прочности при вибрации.

1.8. Морская абразия
является одним из существенных факторов оползнеобразования на ЮБК, вызывая
ухудшение напряженного состояния на береговых склонах и формирование на них
оползневых процессов. Но значение ее различно для оползней разных типов,
размеров (длины), формы, разного строения оползневой толщи и т. д. Она является
основным фактором развития небольших прибрежных «абразионных» оползней, но для
крупных оползневых систем существенное значение имеет лишь для их нижних,
приморских ступеней (структурно-тектонических элементов), находящихся в зоне
непосредственного воздействия волноприбоя. На развитие оползней — «потоков» и
сплывов она практически не влияет.

1.9. На склонах ЮБК выше
уреза моря практически отсутствуют морские террасы четвертичного возраста, что
чрезвычайно затрудняет стратиграфо-генетическое расчленение толщи склоновых
отложений. В то же время ниже уреза моря прослеживаются залегающие на разных
уровнях горизонты погребенных пляжевых накоплений, изучение которых может дать
ключ к такому расчленению.

1.10. В рельефе дневной
поверхности склона и поверхности коренных флишевых пород прослеживаются крупные
вытянутые сверху вниз по склону депрессии — ложбины со ступенчатым продольным
профилем (чередование довольно широких, полого наклоненных к морю ступеней и
высоких крутых уступов).

Эти ложбины приурочены к
поперечным разрывным нарушениям, сформированы комплексным воздействием на склон
тектонических, эрозионных в оползневых процессов и представляют собой сложные
оползневые системы. Ступенчатость профиля дневной поверхности склона и
поверхности коренных пород обусловлена наличием продольных разрывных нарушений.

1.11. Депрессии в
поверхности коренных пород заполнены мощной толщей рыхлых склоновых
глинисто-суглинистых накоплений сложного (комплексного) генезиса, формирование
которых тесно связано с характером неотектонических движений, изменениями
климата и положения уровня Черного моря в четвертичное время. В нижней части
склона в пределах структур погружения мощность этих пород достигает многих
десятков метров (50-100 м),
причем в их толще прослеживается несколько перекрывающих друг друга возрастных
генераций оползневых накоплений.

Строение толщи оползневых
накоплений обычно очень сложное. Для средней части склона нередко характерен
двух — или трехслойный разрез оползневой толщи, в составе которой сверху вниз
выделяются: желто-бурые известковистые суглинки с включением обломков
карбонатных и флишевых пород; на участках, где оползневой склон изолирован от
яйлинского плато глубокими эрозионными врезами, этот слой отсутствует и верхняя
часть разреза представлена бурыми (за счет ожелезнения) глинами и суглинками с
включениями обломков лишь флишевых пород;

темно-серые суглинки и
глины с включением обломков флишевых пород;

смещенные блоки, пакеты и
пачки флишевых пород с заполнением промежутков между блоками неотсортированным
суглинисто-щебнистым материалом, образовавшимся за счет разрушения и
перетирания этих же пород.

В толще суглинков и глин
на разных уровнях прослеживаются прослои и линзы грубообломочного материала. На
контакте с этими прослоями, в пределах которых породы, как правило,
водонасыщены. вмещающие их глинисто-суглинистые породы обычно имеют мягко- и
текучепластичную консистенцию и представляют собой зоны ослабления склона —
фактические и потенциально возможные зоны оползневого смещения. Одна из таких
зон ослабления обычно приурочена к контакту слоя рыхлых суглинистых накоплений
с нижележащим слоем смещенных блоков флишевых пород.

Встречаются случаи, когда
оползневая толща содержит несколько горизонтов смещенных блоков флишевых пород,
когда она состоит только из смещенных блоков или же только из «рыхлых»
глинисто-суглинистых образований.

1.12. Гидрогеологические
условия оползневых склонов ЮБК характеризуются наличием трещинных вод в
флишевой толще (в пределах зоны выветривания и зон тектонического дробления) и
вод в «рыхлых» склоновых накоплениях.

Пестрый литологический
состав толщи склоновых накоплений и, в частности, наличие в них обогащенных
грубообломочным материалом прослоев обусловливает неоднородность фильтрационных,
свойств и своеобразный характер обводнения этой толщи, когда основное
количество воды движется по прослоям грубообломочных пород. Но поскольку эти
прослои, как правило, связаны между собой, то фильтрующиеся сквозь оползневую
толщу подземные воды нередко образуют единую гидравлически связанную систему и
оказывают на оползневую толщу гидродинамическое и гидростатическое давление,
существенно снижающее коэффициент устойчивости оползневых склонов.

В питании оползней водой
огромную роль играют прослеживаемые в верхней части склона древние эрозионные
ложбины, обычно выполненные хорошо фильтрующим материалом (древние
пролювиальные конусы выноса), по которым в оползневое тело поступают
трещинно-карстовые воды верхнеюрских известняков и воды из гравитационных
накоплений, прослеживаемых у подножья Явлинского обрыва.

Местоположение ложбин
подземного стока из-за характерного для ЮБК явления инверсии рельефа может не
соответствовать современным понижениям в дневной поверхности склона.

Оползневые процессы на
ЮБК тесно связаны с зонами разрывных тектонических нарушений — поперечных или
продольных к общему простиранию Главной гряды. Приуроченность к зонам разрывных
нарушений обусловливает значительную обводненность оползневых накоплений и
коренных пород и особенности распределения подземных вод в склоне.

Для толщи оползневых
накоплений характерны приуроченность путей движения подземных вод к прослоям
щебнисто-глыбового материала и прослоям, слагающим смещенные блоки трещиноватых
песчаников и алевролитов, а также наличие участков подземных вод с затрудненным
стоком.

Химический состав
подземных вод оползневых склонов ЮБК весьма пестрый и изменяется по площади и
по глубине. Вблизи зон разрывных тектонических нарушений нередко наблюдается
повышенная минерализация (до 8 г/л), резкое преобладание (до 90-99 %) в составе
катионов щелочей и содовый характер вод, что приводит к снижению прочности
водовмещающих пород.

1.13. Оползни ЮБК при
всем их многообразии можно разделить на две основные группы: сравнительно
простые «моногенные» оползни относительно небольших размеров и весьма сложные
полигенные многофакторные оползни огромных размеров (протяженностью до 2-2,5
км, площадью до 1 км2), представляющие собой
целые оползневые системы.

«Моногенные» оползни
развиваются в результате резко выраженного превалирующего воздействия
какого-нибудь одного фактора — абразии, эрозии, искусственной подсечки склона,
его обводнения и др. при подчиненной роли других факторов.

Полигенные оползни
развиваются в результате комплексного воздействия па склон многих факторов,
сложно переплетающихся между собой в пространстве и во времени.

1.14. Основными
природными факторами оползнеобразования на ЮБК являются: деятельность подземных
вод (они оказывают на породы склона гидростатическое и гидродинамическое
давление, а также приводят к уменьшению прочности пород вследствие увлажнения и
выщелачивания); воздействие моря (абразия, динамическое воздействие на склон
штормового волнения); речная и овражная эрозия; землетрясения; интенсивно
протекающие на склоне процессы разгрузки и выветривания флишевых пород,
приводящие к образованию в склоне (в том числе на больших глубинах) весьма
слабых пород — мелкочешуйчатых аргиллитов, способных при вибрации
(сейсмического происхождения или же искусственной) переходить в текучее
состояние.

Оползневым процессам
благоприятствуют современные тектонические движения, поддерживающие общую
большую крутизну склона, создающие в нем участки ослабленных, раздробленных
пород и участки повышенных напряжений и обусловливающие интенсивное протекание
на склоне различных экзогеодинамических процессов.

Для многих факторов
оползнеобразования характерны: одновременность воздействия с другими факторами,
кумулятивный эффект воздействия, запаздывание реализации воздействия во времени
и различие относительной роли каждого фактора в зависимости от того, на какой
стадии развития находится оползень и какое значение приобретают другие
одновременно с ним воздействующие факторы.

Роль отдельных факторов
(как, например, воздействия подземных вод) при этом завуалирована и проявляется
нечетко.

1.15. Развитию оползней также способствует
инженерно-хозяйственная деятельность человека, а именно: искусственное
обводнение пород; искусственные пригрузки или подсечки склонов, приводящие к
локальным перенапряжениям на склонах, находящихся в состоянии предельного
равновесия; обнажение коренных пород при подсечках склонов, приводящее к
усилению выветривания пород; сотрясения, создаваемые движущимся транспортом,
работой механизмов и взрывами.

1.16. Для полигенных
оползней, представляющих собой сложные оползневые системы, характерны:

тесная их связь с зонами
разрывных тектонических нарушений и с характером неогектонических движений;

крупная в плане,
своеобразная, порой причудливая конфигурация;

большая мощность и
чрезвычайно сложное (но закономерное) строение толщи оползневых накоплений;

приуроченность к огромным
депрессиям в кровле коренных флишевых пород;

унаследованность
оползневого процесса;

цикличность оползневого
процесса и пребывание в настоящее время отдельных оползней на разных стадиях
развития оползневого цикла;

трудная распознаваемость
на застроенных территориях оползней, находящихся в стадии подготовки основного
смещения (в связи с чем оползневые территории нередко принимаются за
неоползневые);

многослойность смещения,
обусловленная наличием в разрезе оползневой толщи нескольких зон ослабления;

наличие в пределах
оползней первого порядка смещений второго и более высоких порядков (в
частности, оползней срезания и скольжения с местным базисом, оползней течения и
сплывов на участках переувлажнения и др.).

1.17. Механизм смещения
на отдельных участках крупных оползней ЮБК в значительной степени
предопределяется структурно-тектоническими особенностями пород таврического и
среднеюрского флиша, степенью их выветрелости, стадией развития современного
оползневого цикла, положением смещающегося массива относительно границ оползня
первого порядка, пространственным сочетанием поверхности склона с зонами
ослабления и с поверхностями напластования пород и целым рядом других факторов.

Чаще всего на ЮБК
встречаются оползни следующих инженерно-геологических типов: срезания,
скольжения, течения, глубинной ползучести оплывины, причем «чистые» типы
характерны в основном для сравнительно небольших «моногенных» оползней, для
крупных же и сложных оползневых систем характерна комбинация различных типов
смещения.

1.18. На стадии
подготовки основного смещения в пределах каждого крупного оползня выделяются
чередующиеся по падению склона две группы участков, отличающиеся по степени
активности:

а) пассивные — с пологим
(2-6°) уклоном поверхности подстилающих пород и незначительными (до 1-5 см/год)
скоростями смещения. Это участки крупных оползневых ступеней, обычно
совпадающие со структурно-тектоническими блоками;

б) активные — с крутым
(15-25°) уклоном оползневого ложа и значительно более высокими скоростями
смещения, достигающими несколько десятков см/год. Это участки сочленения
отдельных тектонических блоков (крупных оползневых ступеней), характеризующиеся
наличием уступа также в рельефе поверхности коренных пород.

Наибольшие деформации
зданий и сооружений приурочены к участкам перегибов рельефа оползневого ложа,
где возникают деформации сжатия или растяжения, а также к участкам сочленения отдельных
тектонических блоков. На участках со сравнительно выдержанными уклонами
оползневого ложа деформации незначительны или же вовсе отсутствуют.

Б. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ИЗЫСКАНИй НА ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНАХ ЮБК

1.19. Главной задачей
инженерно-геологических изысканий на оползневых склонах ЮБК, как и в других
оползневых районах, является определение степени устойчивости склона (общей и
локальной) и прогноз его дальнейшего поведения (определение стадии и фазы
развития действующих активных оползней, возможности активизации старых или же
возникновения новых оползней и др.), определение необходимости
противооползневой защиты склона и ее основных направлений*.

* Общие задачи изысканий в
оползневых районах изложены в «Рекомендациях по инженерно-геологическим
изысканиям в районах развития оползней» (ПНИИИС, Фундаментпроект, М., 1969).

1.20. Изыскания должны вестись максимально
целенаправленно, с учетом специфики природных условий ЮБК. Особое внимание
должно быть уделено решению следующих задач:

установлению
структурно-тектонических особенностей изучаемого склона: принадлежность участка
к тектоническим структурам разных типов, порядков и ориентировки, наличие на
склоне зон разрывных нарушений, их тип, степень активности и др. Этому вопросу
необходимо уделять очень большое внимание, так как без учета
структурно-тектонических особенностей невозможно разобраться в сложном
геологическом строении склона;

установлению (по
косвенным геологическим признакам и литературным источникам) знака современных
вертикальных тектонических движений, которые испытывает земная кора на
изучаемом участке склона: приуроченность участка к структурам поднятия или же
опускания; наличие в пределах участка структур, испытывающих
дифференцированные, разнонаправленные, вертикальные движения, выявление наличия
признаков вертикальных движений в толще молодых склоновых отложений.

Ввиду того, что
вертикальные движения являются существенным фактором формирования рельефа
оползневых склонов ЮБК и влияют на развитие оползневых процессов, игнорирование
этого вопроса может привести к неправильному толкованию геологического строения
склона и развивающихся на нем оползневых процессов;

установлению генезиса и
относительного возраста всех элементов рельефа, прослеживающихся как на участке
изысканий, так и на смежных с ним территориях. Задача эта, ввиду характерного
для ЮБК наложения друг на друга форм разного возраста и генезиса, весьма
трудная, однако решение ее необходимо, так как без этого невозможно разобраться
в сложной оползневой обстановке на склоне;

определению степени и
характера тектонической нарушенности пород флишевой толщи: наличие в ней мелких
пережатых складок или же относительно выдержанных уклонов поверхностей
напластования (слои падают в склон, в направлении ската склона или же под углом
к нему), наличие в флишевой толще зон дробления и тектонической трещиноватости,
их характер, ширина, местоположение в плане и разрезе и др.;

определению степени
выветрелости пород флишевой толщи, мощности коры выветривания (как суммарной,
так и отдельных зон), количества и последовательности зон выветривания в
коренных породах вблизи зон разрывных нарушений и на удалении от них, а также в
смещенных блоках, выявлению наличия в флишевой толще зон и прослоев
тонкочешуйчатых «глинизированных» аргиллитов и глин и определению соотношения
направления падения этих зон (прослоев) с направлением ската склона.

При недостаточном
внимании к особенностям выветривания флишевых пород и выделению в их толще зон
выветривания, к распределению этих зон в плане и разрезе возникнут затруднения
в геологической интерпретации данных бурения и в построении детальных
инженерно-геологических разрезов;

изучению геологического
строения подводной части склона; установлению наличия или отсутствия в нижней
части склона пляжевых отложений, погребенных под толщей оползневых накоплений
или же слагающих морское дно на разных уровнях, и определению их геологического
возраста.

Ограничение изучения
подводной части склона лишь промерами глубин морского дна и литологическим
описанием верхнего слоя донных отложений (в то время как геологическое строение
в целом остается неизученным) недопустимо;

восстановлению истории
развития изучаемого склона и стратиграфо-генетическому расчленению толщи
склоновых накоплений (на основе данных о геологическом возрасте пляжевых
отложений, об основных этапах развития Черноморской впадины, а также
геоморфологического и структурно-тектонического анализа). Установлению
стратиграфо-генетической принадлежности (массандровские или верхнеюрские в
коренном залегании) отложении, слагающих полосы терригенно-карбонатных пород,
спускающихся сверху вниз по южнобережному склону (в случае, если они находятся
вблизи участка изысканий). Неправильная трактовка этих вопросов может привести
к неверному представлению о геологическом строении участка изысканий и развивающихся
на нем оползневых процессах;

выявлению наличия в
изучаемом склоне как в склоновых накоплениях, так и в коренных флишевых породах
зон и поверхностей ослабления — фактических и потенциально возможных зон
оползневого смещения — и возможности и условий формирования в последующем новых
зон ослабления.

Во избежание пропусков
зон ослабления необходимо большое внимание уделять выбору режимов бурения. При
режимах, не обеспечивающих сохранности керна, некоторые из имеющихся в склоне
зон ослабления могут оказаться незафиксированными, пропущенными;

выявлению мощности и
внутренней структуры оползневого тела: приуроченности основных крупных
оползневых ступеней к тектоническим блокам, наличия в оползневой толще
смещенных блоков флишевых пород и «внутрисистемных» зон смещения (с
определением степени их выдержанности по площади оползня, направления уклона
этих зон и его соотношения с генеральным уклоном оползневого склона), наличия в
тыловых частях запрокинутых блоков флишевых пород «карманов» относительно хорошо
водопроницаемого материала и др.

При недостаточной глубине
разведочных выработок могут быть случаи, когда смещенные блоки флишевых пород
могут быть приняты за коренные породы в несмещенном залегании. Большое внимание
должно быть уделено качеству первичной полевой документации, в противном случае
при описании керна могут оказаться упущенными многие существенные особенности
пород, что приведет к невозможности обоснованного стратиграфо-генетического и
инженерно-геологического расчленения толщи;

определению вещественного
состава, физического состояния, прочностных свойств и особенностей
деформационного поведения пород различных стратиграфо-генетико-литологических
разностей, особенно в пределах зон ослабления (фактических и потенциально
возможных зон оползневого смещения), и выявлению условий, способствующих
снижению прочности пород в последующем (воздействие обводнения, выщелачивания,
вибрации и др.). Необходимо учитывать, что формальный подход к изучению
инженерно-геологических свойств пород и применение стандартных методик не
позволят выявить особенности поведения грунта в различных условиях его работы в
склоне (при замачивании, вибрации, сотрясениях, выветривании и т. п.),
правильно оценить роль содержащихся в породах грубообломочных включений и др.
Следует избегать формального применения приемов математической статистики при
обработке данных о свойствах пород, не допускать осреднения данных для толщи
пород в целом, поскольку она состоит из нескольких инженерно-геологических
элементов, то осреднение значений показателей является грубой ошибкой.

Осреднение значений
показателей свойств пород при недостаточно обоснованном (а порой и явно
ошибочном) стратиграфо-генетическом расчленении склоновых отложений теряет
вообще всякий смысл, так как полученные таким образом значения использовать
нельзя;

выявлению особенностей
рельефа поверхности коренных пород и местоположения участков ее перегибов,
расчленению оползневого тела на активные (с крутым уклоном оползневого ложа) и
пассивные участки с определением коэффициента устойчивости каждого из таких
участков; определению местоположения «швов» отдельных частиц оползня,
характеризующихся разной скоростью смещения, и особенно бортовых «швов», что
позволит избежать расположения в пределах этих участков зданий и сооружений или
же предусмотреть необходимые меры по предотвращению их деформаций (разрушений);

выявлению участков
оползня, где его ложе: а) совпадает с поверхностыо коренных флишевых пород; б)
проходит в толще склоновых накоплений; в) проходит в толще флишевых пород;

выявлению
гидрогеологических особенностей оползневого склона — характера обводнения
оползневой толщи и степени гидравлической связи подземных вод, движущихся
сквозь толщу рыхлых склоновых накоплений (в основном по прослоям, обогащенные
крупнообломочным материалом) и трещиноватых флишевых пород; решению вопроса о
«гидрогеологической роли» (водопроницаемые или водоупорные ?) зон оползневого
скольжения современных, старых и древних оползней;

определению основных
составляющих водного баланса склона (в частности, выявлению возможности и
условий питания оползня за счет карстовых вод яйлы или же развитых у подножья
яйлинского обрыва гравитационных накоплений), местоположения в плане, размеров
и глубин ложбин подземного стока и расхода поступающих по ним подземных вод.

Отсутствие работ по
изучению водного баланса оползневых склонов и недостаточный объем опытных
гидрогеологических работ и стационарных наблюдений за оползневыми подвижками и
оползнеобразующими факторами (в частности, за режимом уровней подземных вод и
влажности пород) следует рассматривать как большой недостаток проведенных
изысканий.

При включении этих работ
в программу изысканий необходимо предусматривать также соответствующие средства
и сроки изысканий (не менее 2-3 лет);

установлению стадии
развития современного оползневого цикла, который переживают крупные
многофакторные оползни, и в частности выявлению наличия на склоне оползней,
находящихся в стадии подготовки основного смещения, но в связи с медленными
подвижками трудно распознаваемых на незастроенных территориях, выявлению их
размеров, мощности вовлекаемых в смещение пород, скорости смещения на разных
участках склона и др.;

прогнозу возможных
изменений природной обстановки на склоне при строительно-хозяйственном освоении
его территории;

выявлению количественной
роли отдельных природных и антропогенных факторов оползнеобразования в снижении
устойчивости склона (на основе установления зависимости между активностью
оползневых подвижек и интенсивностью проявления факторов оползнеобразования и
определения снижения коэффициента устойчивости склона в результате воздействия
различных факторов).

В. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЩЕЙ ПОСТАНОВКЕ ИЗЫСКАНИй НА ЮБК

1.21. Для повышения
эффективности изыскательских работ на ЮБК необходимо устранить существующие в
настоящее время недостатки в постановке и организации этих работ.

К таким недостаткам
относятся:

а) узковедомственный
подход к изучению оползневых склонов и локальный характер изысканий, что не
позволяет вскрыть закономерности развития оползневого процесса на склоне в
целом и правильно оценить оползневую обстановку на том или ином его участке, в
устойчивости которого заинтересованы отдельные ведомства.

Распыленность средств по
ведомствам является причиной того, что на одном и том же едином, оползневом
склоне почти одновременно ведутся изыскания несколькими, обычно мелкими и
неспециализированными, организациями, без взаимной увязки, изолированно друг от
друга, нередко с дублированием работ. Все это препятствует изучению всего
оползневого склона на котором расположены исследуемые локальные площадки. В
результате проведения таких изысканий оползневой склон в целом остается
неизученным, что не позволяет дать оценку его устойчивости;

б) неправильное
распределение объемов изыскательских работ по стадиям проектирования: нередко
основной объем изысканий выполняется на второй стадии проектирования (рабочие
чертежи), в то время как на первой стадии проводятся облегченные изыскания, не
позволяющие получить достаточный материал для достоверной оценки устойчивости
склона и принятия обоснованных проектных решений по его стабилизации и по
размещению на нем проектируемых объектов (эти вопросы должны решаться именно на
первой стадии проектирования, когда принимаются принципиальные решения о
целесообразности защиты данного склона и определяется ее стоимость).

1.22. Для устранения
существующего узковедомственного подхода к изучению оползневых склонов ЮБК и
обеспечения проведения исследований, необходимых для понимания всего
оползневого склона в целом, необходимо учредить единого, генерального заказчика
на все ведущиеся на ЮБК проектно-изыскательские работы, который объединял бы
средства отдельных ведомств, координировал бы ведущиеся на отдельных локальных
участках склона изыскания (не допуская их дублирования), осуществлял контроль над
изысканиями и требовал бы высокого качества последних.

1.23. Для повышения
уровня проектирования целесообразно создание единой специализированной
проектной организации по проектированию нулевого цикла всех строящихся на ЮБК
зданий и сооружений, а также инженерной подготовки территории и комплекса
противооползневых мероприятий. Эта организация должна обеспечивать разработку
квалифицированных заданий на изыскания, обеспечивать целенаправленность и
экономичность изысканий и отвечать за их качество.

1.24. Рекомендуется не
допускать к проведению изысканий на ЮБК мелкие неспециализированные
организации, которые, в силу краткосрочности работ, их малых объемов,
отсутствия опыта и недостатка квалифицированных кадров, а также с учетом
чрезвычайной сложности и специфичности природных условий данного региона, не
способны правильно оценить инженерно-геологические условия участка
строительства.

1.25. Генеральному заказчику необходимо добиться
такого распределения средств на изыскания, которое позволяло бы решать все
основные вопросы проектирования (и в частности, вопрос об устойчивости склона)
на первой стадии проектирования, с тем чтобы на второй стадии производилось
лишь уточнение инженерно-геологической обстановки непосредственно на площадках
и трассах запроектированных зданий и сооружений (в частности,
противооползневых). Программы изысканий, не отвечающие этому условию, не должны
согласовываться, а изыскания — финансироваться.

1.26. Изыскания на
отдельных локальных участках склона (под отдельные объекты) в случаях, когда
неясна общая оценка устойчивости всего склона в целом, должны быть запрещены
(при необходимости для получения общей оценки устойчивости склона могут
привлекаться имеющие опыт работ на ЮБК специализированные
проектно-изыскательские и научно-исследовательские организации).

1.27. Необходимо
обеспечить комплексность проводимых на ЮБК изыскательских работ (в комплекс
должны входить ннженерно-геологические, инженерно-геодезические и
ннженерно-гидрометеорологическне изыскания).

1.28. Изыскательские
организации должны работать в тесном контакте с организацией, занимающейся
проектированием инженерной подготовки территории, ее противооползневой защиты и
нулевого цикла, а также с оползневой станцией и научно-исследовательскими
организациями, занимающимися инженерно-геологическими проблемами Крыма.

1.29. При Крымском
противооползневом управлении рекомендуется образовать научно-технический совет
с привлечением к его работе высококвалифицированных специалистов, знающих
специфику природных условий региона. На этом совете следует обсуждать
программы, отчеты о результатах изысканий и проекты по сложным, ответственным
объектам.

1.30. Для обеспечения
правильной геологической интерпретации материалов изысканий и устранения
существующих пробелов в изученности природной обстановки ЮБК рекомендуется
осуществить научную разработку следующих проблем:

а) детальное изучение
структурно-тектонических особенностей и неотектонического режима территории
ЮБК;

б) уточнение стратиграфии
склоновых отложений ЮБК;

в) сейсмическое
микрорайонирование территории ЮБК;

г)
инженерно-геологические принципы рационального строительно-хозяйственного
использования оползневых и оползнеопасных территорий ЮБК;

д) методические пособия
по инженерно-геологическому анализу материалов изысканий на оползневых склонах
ЮБК;

е) глава СНиП на
изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию зданий и сооружений на
оползневых и оползнеопасных территориях.

1.31. Для получения более
полной информации о современных вертикальных движениях земной коры в пределах
ЮБК необходимо поставить вопрос перед соответствующими организациями о
необходимости расширения Крымского геодинамического полигона.

1.32. Во избежание
дублирования работ и для обеспечения наиболее полного использования материалов
ранее выполненных исследований целесообразно создать в Ялте единый
территориальный фонд материалов всех ведущихся на ЮБК изыскательских и
исследовательских работ, с составлением для этой цели специального (помимо
требуемых соответствующими ГОСТами) экземпляра отчета.

1.33. Для обеспечения
возможности максимальной увязки данных изысканий, проводимых на отдельных
участках склона, и возможности повторного узкоцеленаправленного изучения керна
рекомендуется создать на ЮБК региональное кернохранилище.

Г. ТРЕБОВАНИЯ К СОСТАВЛЕНИЮ ПРОГРАММЫ ИЗЫСКАНИй

1.34. При составлении
программ изысканий на оползневых склонах ЮБК состав и объем изыскательских
работ следует намечать с учетом:

1) сложности природных
условий участка (в то время как для участков со сложными условиями требуется
проведение полного комплекса и значительных объемов изыскательских работ, в
относительно простых случаях при хорошей изученности склона можно ограничиться
упрощенным комплексом);

2) народнохозяйственной значимости
защищаемого объекта (имеющегося на склоне или же проектируемого);

3) стадии проектирования
(основной объем работ должен выполняться на первой стадии проектирования, когда
принимаются принципиальные решения по целесообразности защиты склона и определяется
ее стоимость; на стадии же рабочих чертежей производится лишь уточнение
оползневой обстановки непосредственно на площадках и трассах запроектированных
зданий и сооружений);

4) степени изученности
участка исследованиями прежних лет.

В программах изысканий в
обязательном порядке должны разрабатываться (на основе изучения материалов
ранее выполненных работ) рабочие гипотезы об условиях формирования оползневого
склона, причинах оползневой деятельности (факторах оползнеобразования),
механизме смещения, типах оползней, их порядке, стадии развития оползневого
цикла.

В процессе проведения
полевых работ программа подлежит уточнению.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

А. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

2.1. Проведение инженерно-геологической съемки на
склонах ЮБК из-за плохой распознаваемости на незастроенных территориях
оползней, находящихся в стадии медленных подвижек, недостаточной изученности
структурно-тектонических особенностей территории, чрезвычайно сложного рельефа
(характеризующегося наложением друг на друга различных генетических форм), а
также в связи со значительными его изменениями в процессе
строительно-хозяйственного освоения территорий (подсечки и подсыпки на склонах,
возведение дамб, насыпей, водоемов, террасирование, плантажи и др.), связано с
большими трудностями и требует своевременного (непосредственно в поле) и
всестороннего глубокого анализа всего получаемого при изысканиях материала.

Примечание . Без выполнения такого полевого
анализа и увязки данных съемки с материалами других видов изыскательских работ
(бурения, геофизики и др.) ценность съемки (информативность ее материалов)
значительно снижается .

2.2. Большая
протяженность по склону крупных оползней ЮБК, нередко доходящих своими
головными частями до подножья яйлинского обрыва, диктует необходимость
проведения съемки на всем оползневом склоне — от уреза моря и до самого
подножья указанного обрыва, без чего не может быть правильно понят оползень в
целом, а следовательно, и участок расположения конкретного строительного объекта.

2.3. При проведении
детальной инженерно-геологической съемки особое внимание следует уделять
фиксированию перегибов (даже слабо выраженных) профиля поверхности оползневого
склона и межоползневых гребней, резких сужений последних в плане, перепадов в дне
эрозионных врезов (рек, балок, оврагов), изменений направления русел рек, что
позволит выявить зоны разрывных тектонических нарушений на склоне, установить
связь с ними оползневых процессов и определить особенности структуры оползневых
систем (например, приуроченность крупных оползневых ступеней к тектоническим
блокам).

2.4. Предварительное
структурно-тектоническое микрорайонирование территории оползня и прилегающей к
нему территории следует производить еще в полевых условиях, что позволит
уточнить местоположение разведочных выработок и геодезических реперов на
завершающем этапе изысканий.

2.5. При проведении
съемки особое внимание следует уделять трещинам на поверхности грунта и на
зданиях и сооружениях, деформациям зданий и сооружений, а также деформациям
стволов деревьев, смещению рядов деревьев и виноградных лоз.

Эти данные помогут (в
сочетании с данными разведочных работ) определить характер напряженного
состояния и деформаций на различных участках склона и подойти к выявлению
механизма и природы оползня, возраста смещений разных порядков, конфигурации
поверхности оползневого скольжения, мощности смещающихся пород и др.

2.6. При описании и
анализе трещин в грунте рекомендуется выделять: оползневые (с детальной их
классификацией по Тер-Степаняну), основные (отдельности), тектонические (в
частности, в зонах разрывных нарушений), напластования, усыхания, выветривания.

2.7. Описание трещин в
грунте на поверхности оползня рекомендуется производить по следующей схеме:
одиночная ли трещина или принадлежит к системе аналогичных трещин, форма в
плане, ширина, видимая глубина и наклон трещины, характер стенок трещины,
характер бровок трещины и их взаимное положение; наличие горизонтального
перемещения по трещине и его величина, приуроченность трещины к определенной
породе, заполнитель трещины, гидрогеологическое значение трещины, соображения о
генезисе трещины и характере вызвавшей ее появление деформации. Необходимо
также указывать, к какому элементу оползневого микрорельефа приурочена трещина.

2.8. Описание деформаций
зданий (сооружений) рекомендуется производить по схеме:

а) наименование и адрес
здания (сооружения);

б) фундамент здания
(сооружения), материал и конструкция, глубина заложения;

в) наземная часть
сооружения — материал и конструкция (особенно важно наличие строительных швов и
их положение, жесткость отдельных частей);

г) год постройки,
сведения о ранее наблюдавшихся деформациях и производившихся ремонтах,
перестройках, их причинах;

д) характеристика
деформации здания (сооружения): наклон, направление и угол наклона, прогибание
пли выпучивание (выпор пола в зданиях, образование «домиков» на отмостке),
смещение части сооружения, его величина, выход балок из гнезд, обрушение
отдельных частей, перекос оконных и дверных проемов и рам, лопнувшие стекла, прихватывание
окон и дверей, работа дверных замков, печей, наклон здания и т. п.;

е) трещины на сооружении
— время появления и их общая характеристика (есть ли закономерность или система
в расположении трещин, количество, расстояние между ними);

ж) характеристика
отдельных трещин:

длина и форма трещины, ее
положение на сооружении (с зарисовкой),

ширина трещины, характер
ее стенок, направление ее раскрытия и затухания вдоль фасада,

глубина трещины в разных
местах, затухание или расширение трещины в глубину, поверхностная, трещина или
сквозная (пересекает стену на всю ее толщину),

наличие горизонтального и
вертикального смещения по трещине и его величина,

связь между характером
трещин, материалом и конструкцией сооружения (идут ли трещины по швам кирпичной
кладки или секут кирпич),

распространение трещины
на фундамент и отмостку,

наличие на трещинах
маяков и их состояние (на наиболее характерных трещинах в процессе съемки
следует закладывать дополнительные маяки),

разрывы в сетях подземных
коммуникаций,

наличие деформаций линий
связи и электропередачи (наклон опор, их смещение в плане).

2.9. При описании
деформаций растительности необходимо фиксировать:

характер деформации
стволов деревьев (обозначая их специальными знаками на карте): саблевидные
стволы (с указанием высоты саблевидного изгиба над поверхностью земли и высоты
выпрямленной вертикальной верхней части ствола), запрокинутые стволы (единичных
или всех деревьев на участке) в одну сторону, незакономерный наклон стволов в
разные стороны («пьяный лес»), расщепленные стволы и др.;

наличие вывернутых и
опрокинутых, поваленных деревьев;

участки чахлой,
угнетенной растительности, пожелтевшей кроны, засохших деревьев;

наличие деформаций
растительности, посажанной правильными рядами (аллея деревьев, ряды лоз виноградника
и др.);

отсутствие или наличие
растительности на стенках оползневых срывов и возраст деревьев, нарушение
дернового покрова и др.

2.10. При проведении
съемки важно непосредственно в поле, с учетом данных проводимого одновременно
со съемкой комплекса исследовательских работ, выделить (предварительно) оползни
разных инженерно-геологических типов, установить базис их смещения, степень
активности, природные и антропогенные факторы оползнеобразования и другие
особенности.

2.11. В случае, если к
изучаемому оползневому склону прилегает прослеживаемая сверху вниз по склону
полоса терригенно-карбонатных пород, относимых ранее однозначно к
массандровским образованиям, для получения возможности восстановления истории
развития оползневого склона и правильного стратиграфо-генетического расчленения
слагающих его пород следует выполнить соответствующий инженерно-геологический
анализ, который позволит определить генезис и относительный возраст этих
терригенно-карбонатных образований: относятся ли они к массандровским или же
представляют собой опущенные по разрывным тектоническим нарушениям верхнеюрские
отложения. Это требует детального исследования многих особенностей пород
терригенно-карбонатного комплекса и, в частности, получения данных об элементах
залегания их напластования и изучения их соотношения с прилегающими
отложениями, а также изучения характера контактов обломков массивных
карбонатных пород с рыхлым терригенно-карбонатным материалом.

2.12. Для выявления
морфологических особенностей подводной части склона, имеющих большое значение
для установления контуров оползня, его механизма, положения базиса, а также для
решения вопроса о характере неотектоническнх движений, необходимо проведение
водолазной съемки подводного склона (с детальным геологическим описанием
слагающих дно пород) и батиметрических работ.

2.13. В случае, если в
период, прошедший между временем проведения изысканий и временем проведения
последней топографической съемки, на изучаемом склоне произошли существенные
изменения, должна быть выполнена новая топографическая съемка. В остальных
случаях производится лишь корректировка имеющихся топографических планов,
нивелировка склона по поперечникам и привязка разведочных выработок,
геофизических точек и других пунктов.

Б. ПРОХОДКА ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И БУРОВЫХ СКВАЖИН

2.14. Проходкой горных
выработок и буровых скважин должен быть охвачен весь оползневый склон на всей
его длине, колеблющейся в пределах от 200-300
м (приморские склоны в западной части ЮБК, склоны
эрозионных врезов) до 3-5 км
(приморские склоны в центральной и восточной частях ЮБК).

На приморских склонах
разведочные работы производятся также на подводном продолжении склона. Крайняя
морская скважина должна быть расположена за пределами первого (от уреза)
прослеженного в рельефе морского дна уступа.

Без этого невозможно решить вопрос о том, является
ли указанный уступ языком оползня, имеет тектоническую природу или же
представляет собой древнюю абразионную ступень (в пределах структур опускания).

Примечание . В случае, если материалы
изысканий, проведенных на приморском оползневом склоне и связанных с
расположением на нем ответственных объектов, не освещает геологического
строения склона в пределах прибрежной части моря, они не могут считаться
удовлетворительными .

2.15. Разведочные выработки следует размещать как
по продольному (по направлению движения оползня), так и по поперечным створам,
вдоль осей оползней второго и более высоких порядков, а также вне этих створов,
что необходимо для решения ряда таких задач, как, например, уточнение строения
оползневой толщи на отдельных участках, возраст и генезис
терригенно-карбонатных пород на смежных с оползневым склоном межоползневых
гребнях и др.

2.16. Глубину скважин
следует назначать такой, чтобы исключить возможность принятия за кровлю
коренных пород поверхности смещенных блоков флишевых пород. Глубина опорных
скважин обычно должна быть не менее 40-50
м (а нередко возникает необходимость и в 100-метровых и
даже более глубоких скважинах), с проходкой по флишевым породам до 20-25
м. В береговой зоне крупных оползней (захватывающей до
100-150 м
от береговой линии как в сторону моря, так и в сторону склона), в пределах
которой нередко (в структурах погружения) развиты погребенные пляжевые
накопления, последние должны быть пройдены скважинами на полную их мощность, с
углублением в подстилающие несмещенные флишевые породы не менее чем на 15-20
м.

Все встреченные в
погребенных пляжевых накоплениях остатки макрофауны должны быть подвергнуты
палеонтологическим исследованиям, а специально отбираемые пробы пород — микрофаунистическим
определениям, что имеет для данного района чрезвычайно важное значение в связи
со сложностью стратиграфо-генетического расчленения развитых здесь склоновых
образований.

2.17. Расстояние между
выработками по основному продольному (параллельному направлению движения
оползня) створу следует принимать таким, чтобы обеспечить выявление всех
перегибов профиля подземного рельефа и расчленение тела оползня на
структурно-петрологические и инженерно-геологические элементы. На участках
основных перегибов рельефа поверхности оползня (обычно приуроченных к стыку
тектонических блоков) следует производить сгущение разведочных выработок, что
позволит: уточнить механизм смещения (деляпсивный или детрузивный характер),
характер сопряжения отдельных ступеней оползня — наползание оползневых
накоплений вышележащих ступеней на нижележащие, или наоборот — срез вышележащих
ступеней нижележащими, выявить участки перегибов рельефа (изменения уклонов)
поверхности коренных пород, установить происхождение указанных перегибов.

2.18. При бурении следует
применять режимы, обеспечивающие 100 %-ный выход керна с максимальной
сохранностью структуры и плотности — влажности пород.

2.19. Для выявления
элементов залегания флишевых пород (что необходимо для уточнения структурно-тектонических
особенностей участка и для более обоснованного проведения границы между
горизонтом смещенных блоков флишевых пород и несмещенными коренными породами)
следует добиваться извлечения из скважин ориентированного керна.

2.20. Во избежание
попадания на забой скважин грубообломочных включений из вышележащих слоев
пройденной толщи бурение должно вестись с обязательной обсадкой скважины
трубами.

Примечание . Несоблюдение этого требования может привести к серьезным осложнениям при
геологической интерпретации данных бурения и к искаженному представлению о
геологическом разрезе (например, к отнесению фактически неоползневых пород к
оползневым по обнаруженному в керне обломку известняка, который фактически
вывалился из стенки необсаженной скважины с вышележащей толщи).

2.21. Во избежание
попадания в керн инородных включений уже на поверхности земли извлечение его из
колонковой трубы должно производиться на специальные щиты (каждый раз тщательно
очищенные от остатков грунта предыдущего рейса). Керн обязательно следует
укладывать в специальные керновые ящики с крышками и хранить после его описания
геологом до выпуска отчета. Укладка керна на землю, асфальт и другое
недопустима.

Примечание Для ЮБК это имеет особое значение, так как имелись случаи попадания в
керн разбросанных в большом количестве на поверхности земли обломков
известняка, что приводило к искаженному толкованию геологического строения
склона.

2.22. Для получения
возможности построения обоснованных инженерно-геологических разрезов и карт с
выделением в изучаемом склоне зон разрывных тектонических нарушений и
расчленением оползневых толщ на структурно-петрологические и
инженерно-геологические элементы описание керна должно производиться с
исчерпывающей детальностью при непосредственном участии (контрольное описание)
высококвалифицированных специалистов — оползневиков.

При описании «рыхлых»
склоновых накоплений большое внимание следует уделять: цвету пород, наличию
признаков ожелезнения, карбонатности (вскипание с Н Cl ), степени перемятости пород, их слоистости,
наличию и характеру обломочных включений и их петрографическому составу
(обломки только флишевых пород, только карбонатных, или изверженных, или же
смешанных пород), размеру обломков, степени их окатанности (отлаженности) и
характеру распределения во вмещающей толще, наличию вторичных минералов,
наличию и характеру «зеркал» скольжения (с определением угла их падения,
наличия «зеркал» разных систем, соотношения последних друг с другом и др.).

При описании флишевых
пород необходимо детальное описание каждого поднятого керна с характеристикой:
соотношения в толще прослоев аргиллитов, алевролитов и песчаников, элементов
залегания слоев (при неориентированном керне — хотя бы углов наклона), степени
и характера тектонической раздробленности пород (раздробленность до состояния
оскольчатой щебенки, перетертость до состояния спрессованного порошка —
милонита или же наличие трещин выдержанных — одного или нескольких —
направлений), степени выветрелости пород с выделением зон выветривания,
вторичных минералов (гипса, диккита, тенардита) и зеркальных поверхностей
скольжения (единичные или серия), особенностей последних (плоские, волнистые, с
бороздками и штрихами движения, угол наклона, а при ориентированном керне —
направление падения, наличие пленок глинистого вещества с указанием его
консистенции и др.).

Особое внимание
необходимо уделять породам из ослабленных зон, которые на ЮБК чаще всего
представлены: тонкочешуйчатыми аргиллитами и глинами в толще выветрелого флиша
(особенно в случае падения их напластования в направлении, согласном со скатом
склона), породами зон тектонического дробления и тектоническими сместителями,
мягко- и текучепластичными суглинками и глинами в приконтактных с обводненными
прослоями зонах, темно-серыми суглинками и глинами с небольшим (до 10 %)
содержанием грубообломочных включений, а также суглинками и глинами с серией
ориентированных субпараллельно поверхности склона «зеркал» скольжения,
сформировавшихся в процессе оползневого смещения.

Для получения возможности
правильного определения генезиса обнаруженных в керне «зеркал» скольжения
(тектонические или оползневые) и их относительного возраста (древние, свежие)
необходимо фиксировать частоту «зеркал», их ориентировку (угол наклона),
характер поверхности (плоские или волнистые), наличие и направление (по
отношению к падению самой поверхности) на зеркальных поверхностях бороздок и
штрихов движения, сплошность или прерывистость «зеркал», наличие на их
поверхности пленок глины мягко- и текучепластичной консистенции, налетов солей
и минералов гидротермального происхождения, остатков корней растений и степень
их сохранности и др.

2.23. Для получения
возможности наиболее правильной геологической интерпретации материалов бурения
на каждом крупном оползне рекомендуется проходить по 2-5 глубоких (до 30-40
м) шурфа (шахты).

2.24. При проходке выработок образцы пород для
лабораторных исследований следует отбирать целенаправленно, для чего уже в поле
необходимо производить предварительное инженерно-геологическое расчленение
слагающей склон толщи пород, с выделением в ней инженерно-геологических
элементов и обеспечение отбора необходимого для статистической обработки данных
о показателях свойств пород количества образцов из каждого элемента. Основное
количество образцов должно отбираться из ослабленных зон.

2.25. Часть пройденных
разведочных выработок используется для заложения пунктов стационарных
наблюдений за оползневыми подвижками (глубинные геологические реперы), за
режимом подземных вод и др. Выработки, подлежащие ликвидации, тампонируются
(скважины) или засыпаются с послойной трамбовкой (шурфы).

Примечание. Случаи оставления скважин незатампонированными, а шурфов незасыпанными следует
рассматривать как грубое нарушение правил изысканий на оползневых склонах.

В. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.26. Геофизические
методы исследования должны быть неотъемлемой составной частью комплекса
методов, используемых при изучении оползней ЮБК.

2.27. Возможность
применения геофизических методов на ЮБК основана на различии физических свойств
горных пород в зависимости от их состава и состояния. Для основных
разновидностей горных пород ЮБК установлены следующие закономерности изменения
удельного электрического сопротивления и скоростей упругих волн (табл. 1).

2.28.
Комплекс электроразведки и сейсморазведки в условиях ЮБК рекомендуется
применять для:

а) определения глубин
залегания и рельефа поверхности коренных (несмещенных) флишевых пород;

б) определения элементов
залегания слоев флишевых пород и зон разрывных тектонических нарушений;

в) расчленения толщи
четвертичных отложений на зоны, отличающиеся по составу, увлажненности и
содержанию грубообломочного материала;

г) выделения в толще
оползневых накоплений зон ослабленных пород — фактических и потенциально
возможных зон оползневого скольжения;

д) обнаружения и
оконтуривания на поверхности оползней крутопадающих участков поверхностей (зон)
оползневого скольжения;

е) изучения
гидрогеологических особенностей толщи оползневых накоплений и примыкающих к
оползню участков коренных склонов (в частности, оконтуривание в плане и разрезе
обводненных зон), выявления областей питания оползневых накоплений подземными
водами и путей движения последних в оползневой толще;

Таблица 1

Состав
и состояние пород

Скорости
продольных волн, м/с

Удельное
электрическое сопротивление (УЭС), Ом·м

от

до

от

до

1.
Элювий флишевых пород:

сильно
выветрелых слабовлажных

800-1000

2200-2500

90

400

обводненных

2800

3500

5-7

40

сильно
раздробленных с высокоминерализованными водами

1-3

10

2.
Глины и суглинки с небольшим (до 20-30 %) содержанием обломочного материала:

слабо
влажные

400

800

20

40

сильно
влажные и обводненные

5

10

3.
Глины и суглинки с большим (более 30-40 %) содержанием обломочного материала:

слабо
влажные

1400

1600

90

400

сильно
влажные и обводненные

20

40

4.
Валунно-галечниковые и глыбовые накопления

1200

2200
и более

100

150

5. Насыпные грунты

100

300 и
более

100

ж)
изучения динамики влажности оползневых накоплений и кинематики оползневого
процесса;

з) определения приращения
сейсмической интенсивности (в баллах) при сейсмическом микрорайонировании
оползнеопасных территорий.

2.29. При проведении геофизических
исследований необходимо учитывать, что для однозначного решения большинства
перечисленных в п. 2.28
задач необходимо комплексное использование нескольких наземных
(электропрофилирование, вертикальные электрические зондирования, сейсморазведка
и т. д.) и скважинных (электрических, сейсмических, термометрических, ядерных и
др.) методов.

2.30. Многоразносное электропрофилирование
рекомендуется применять для обнаружения и прослеживания наклонных и
крутопадающих контактов толщ (слоев) горных пород и зон разрывных тектонических
нарушении. С помощью этого вида исследований решаются задачи «б», «д — ж» (см.
п. 2.28).

2.31.
В зависимости от сложности
геоэлектрических условий и решаемых задач, электропрофилирование постоянным
током может проводиться по обычным схемам или же их модификациям, по способам
двух составляющих и вычитания полей. Электропрофилирование постоянным током
применяется при изучении отдельных объектов (например, обводненных зон)
сравнительно простых форм и достаточно удаленных друг от друга.

В более сложных
геоэлектрических условиях, а также для получения более полной и точной
информации о структурных особенностях коренных пород (в частности, для
выявления элементов залегания напластования флишевой толщи), о внутренней
структуре оползневого тела (с расчленением его на структурно-петрологические
элементы) рекомендуется применять сочетание электропрофилирования и ВЭЗ по
методу двух составляющих (МДС), что обеспечит определение элементов залегания
геоэлектрическнх границ с достаточно высокой точностью.

2.32. При наличии
возможности электропрофилированпе следует выполнять в виде площадной съемки по
сети, определяемой масштабом инженерно-геологической съемки и решаемыми
задачами.

При применении способа двух составляющих сеть
иногда может быть разрежена без ущерба для точности получаемой информации. При
предположении о наличии крутопадающих границ (разрывных тектонических
нарушений) рекомендуется применять несимметричные установки
электропрофилирования: дипольные и комбинированные (трехэлектродные двусторонние).

2.33. Результаты
электропрофилирования представляются в виде графиков ЭП и иногда карт рк в изолиниях, на которых
выделяются и прослеживаются контуры образований, различающихся по
геоэлектрическим свойствам (зоны разрывных нарушений и др.). Критерием для
выделения таких образований является сходство аномалий на графиках рк на соседних профилях. В
отдельных случаях при сложном строении разреза хорошие результаты дают графики
и карты градиентов рк
частности, при выделении зон дизъюнктивных тектонических нарушений и карста).

Результаты
электропрофилирования по способу двух составляющих представляются в виде
геоэлектрических разрезов по каждому профилю и корреляционных схем для всей
площади в целом.

2.34. Вертикальные электрические
зондирования используются в основном для расчленения изучаемого разреза и
выявления в нем отдельных слоев и прослоев, отличающихся по составу, структуре
или обводненности. Этот вид исследования применяется для решения задач «а — в»,
«е», «ж» (п. 2.28).

2.35. Вертикальные
электрические зондирования рекомендуется применять для изучения строения
оползневых толщ, в которых отсутствуют крутопадающие геоэлектрические границы.
В этом случае глубины залегания кровли или подошвы слоев определяются с ошибкой
в 8-10 %.

При применении крестовых или круговых зондирований
(КВЗ), а также парных ВЭЗ со смещенными центрами ошибка уменьшается.

2.36. Для изучения
сложного строения склонов ЮБК рекомендуется применять вертикальные зондирования
по способу двух составляющих, что позволяет выделять в разрезе (без крестовых
или круговых) как крутопадающие, так и горизонтально залегающие (параллельные
дневной поверхности) границы.

2.37. Интерпретация
кривых ВЭЗ проводится по общеизвестной методике. Результаты интерпретации
представляются в виде геоэлектрических разрезов (по створам). На разрезах
выделяют границы слоев, различающихся по величине УЭС, и дается их
геологическая интерпретация (состав, структура, увлажненность, фильтрационные
свойства). Дополнительно показываются крутопадающие границы (зоны разрывных
тектонических нарушений и др.). В отдельных случаях составляются карты глубин
кровли или подошвы интересующего горизонта (толщи).

2.38. Для решения таких
задач, как выявление постоянных и временных фильтрационных потоков, участков
грунта повышенной влажности и участков интенсивной инфильтрации, могут быть
применены методы естественного электрического поля (ПС) и термометрии.

Примечание. При использовании метода естественного
электрического поля необходимо учитывать влияние таких характерных для ЮБК
неблагоприятных факторов, как большие перепады высот, наличие крутых склонов и
естественных токов, не связанных с полями фильтрации, а также наличие
теллурических токов и промышленных помех. Термометрический метод следует
проводить только при тщательном учете гидрогеологической обстановки .

2.39. Комплексный электрический
каротаж скважин
должен состоять из измерений сопротивления пород (КС или
БКЗ) и повторной резистивиметрии искусственно засолоняемых (или опресняемых)
скважин.

Примечание . При применении повторных резистивиметрических измерений искусственно
засолоняемых скважин одновременно необходимо проводить также термометрию до
начала засоления (или опреснения) скважин.

2.40. Результаты
комплексного электрического каротажа скважин представляются в виде графиков
изменения изучаемых параметров с глубиной, по которым определяют: местоположение
в скважине литологических границ, местоположение и мощность трещиноватых,
ослабленных или обводненных зон, места водопритоков, изменение физических
свойств (удельного сопротивления, скоростей упругих волн, плотности и
влажности) пород с глубиной.

В комплексе каротажных
работ рекомендуется применять кавернометрию в качестве дополнительного метода,
уточняющего литологическое расчленение разреза, а также режимную (повторяемую)
инклинометрию для решения частной задачи определения глубин смещения активных оползней
(по искривлению стволов скважин во времени).

2.41. Применению
повторной резистивиметрии искусственно засолоняемых (или опресняемых) скважин
при изысканиях на оползневых склонах ЮБК рекомендуется придавать большое
значение, поскольку эти опыты позволяют определить мощность обводненных зон и
скорости подземных потоков, а следовательно, и получить величину коэффициента
фильтрации как для каждого слоя в отдельности, так и для толщи в целом.

При необходимости
выявления скоростей подземных водотоков струйного типа и определения
коэффициентов фильтрации рекомендуется применять метод заряженного тела
(гидрогеологический вариант) либо электролитический метод, при котором
производится засоление воды в скважине, а регистрация изменения удельного
сопротивления воды (бурового раствора) производится в другой скважине — ниже по
склепу, в пределах того же струйного водотока.

Поскольку при постановке
резистивиметрии зачастую неясно, чему соответствует скорость рассоления —
скоростям потока (при наличии одной-двух трещин, обеспечивающих водоприток) или
же скоростям фильтрации (при наличии множества каналов водопритока в толще
водоносного горизонта), — рекомендуется комплексное проведение электрического
каротажа двумя микрозондами (градиент-зондом и потенциал-зондом). Пересечение
двух получаемых кривых КС соответствует максимальным каналам водопритока.

2.4,2. Сейсморазведка может
проводиться на дневной поверхности (наземные методы) и в горных выработках.

При наземных наблюдениях
преимущественно используется метод преломленных волн (МПВ) или корреляционный
метод преломленных волн (КМПВ).

2.43. С помощью наземных
сейсмических методов, включающих продольное и непродольное профилирование,
профилирование с постоянным шагом, сейсмические зондирования в отдельных
точках, решаются задачи «а-в», «д-з», перечисленные в п. 2.28.

2.44. Сейсморазведка
выполняется в виде площадной съемки по сети профилей, густота которой
определяется строением разреза и решаемыми задачами. Направления профилей
выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальный контраст упругих
свойств на границах раздела. Для границ, находящихся на различной глубине, эти
направления могут не совпадать друг с другом. В таких случаях система профилей
должна обеспечивать опт шальные условия для выделения опорной границы. Системы
наблюдений должны обеспечивать получение встречных (а иногда и нагоняющих)
годографов и иметь общие точки для увязки границ, выделенных по отдельным
профилям. Для одновременной регистрации продольных и поперечных (обменных) волн
рекомендуется проводить наблюдения при горизонтальном и вертикальном положении
сейсмоприемников и при различном направлении ударов.

2.45. Продольное
сейсмическое профилирование рекомендуется применять для выделения в разрезе
горизонтальных и слабонаклонных границ (поверхности коренных пород, поверхности
оползневого ложа) и для прослеживания зон тектонических нарушений и других
крутопадающих границ.

2.46. Непродольное
профилирование применяется преимущественно для прослеживания крутопадающих
границ зон разрывных тектонических нарушений, бортов погребенных эрозионных
ложбин и др.

2.47. Для изучения
изменения с глубиной состояния пород, анизотропии и преобладающего направления
трещиноватости рекомендуется в характерных точках проводить сейсмические
зондирования при расположении пунктов удара на 6-8 радиальных профилях длиной
50-100 м.
Работы эти целесообразно проводить в комплексе с КВЗ (круговые вертикальные
зондирования) или ВЭЗ МДС (вертикальные электрические зондирования в
модификации метода двух составляющих).

2.48. Для увязки
отдельных точек зондирования в ряде случаев рекомендуется проводить
профилирование при постоянном расстоянии между сейсмоприемником и пунктом
удара.

2.49. Результаты наземных
сейсмических наблюдений представляются в виде геосейсмических разрезов (для
каждого профиля) и индикатрис распределения скоростей на разных глубинах (для
сейсмических зондирований).

На разрезах проводят скоростные
границы и величины скоростей, выделяют участки перерывов в прослеживании
отдельных границ, показывают (условными знаками) динамические и кинематические
особенности волнового поля.

После увязки глубин
залегания границ по отдельным профилям составляется карта кровли опорного
сейсмического горизонта, на которую наносятся оси выделенных аномалий волнового
поля. При наличии достаточного количества данных такие карты могут быть
составлены для всех границ, выделенных в разрезе.

Особое значение имеет
получение значений скоростей продольных и поперечных упругих колебаний,
позволяющих определить коэффициент Пуассона, модуль Юнга и др.

2.50. Наблюдения в горных
выработках, которые следует проводить для получения наиболее достоверных данных
о скоростях распространения продольных и поперечных волн в толще пород склона и
характеристик их поглощения в грунтах, а также для детального расчленения
разреза, подразделяются на вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП),
сейсмокаротаж, акустический каротаж и сейсмическое просвечивание блоков грунтов
между горными выработками.

2.51. При ВСП и
сейсмокаротаже сейсмоприемиики следует располагать вдоль ствола скважины или
закреплять в стенке шурфа, а пункты возбуждения — оборудовать на дневной
поверхности. Количество пунктов возбуждения, расстояния между ними, глубина
погружения и расстояние между сейсмоприемниками определяются необходимой
детальностью исследований и поглощающими свойствами среды.

2.52. Системы наблюдений
при ВСП должны обеспечивать непрерывное прослеживание изменения сейсмических
характеристик в зависимости от направления наблюдений и охвата различного
объема исследуемых грунтов.

2.53. При сейсмическом
просвечивании источники возбуждения колебаний располагаются в шурфе или
скважине, а сейсмоприемники — в скважине на одном уровне.

2.54. Результаты
наблюдений в горных выработках представляются в виде диаграмм изохрон, графиков
пластовых и средних скоростей и коэффициентов затухания, являющихся исходным
материалом для построения геосейсмических разрезов и оценки физико-механических
свойств грунтов.

2.55. В зависимости от
сложности геосейсмического разреза и решаемых геологических задач применяются
различные модификации сейсморазведки, но наиболее полное и точное решение может
быть получено при сочетании наблюдений на дневной поверхности и в горных
выработках.

2.56. Режимные
геофизические наблюдения рекомендуется применять при изучении кинематики
оползней. Для этого используются магнитные репера и режимные ВЭЗ.

2.57. Для сценки степени
плотности и увлажненности пород зоны аэрации можно использовать скважинные
исследования ядерными методами ГГК, НТК и ННК с соблюдением соответствующих
ограничений и мер предосторожности.

Для выявления ослабленных
зон, по которым происходит скольжение (смещение) активных оползней, эти
исследования также следует проводить в виде режимных, многократно повторяемых
наблюдений (для регистрации сезонных разуплотнений и переувлажнений указанных
зон).

2.58. Все геофизические
материалы используются при составлении инженерно-геологических и
гидрогеологических карт и разрезов.

Для определения
сейсмичности грунтов, т. е. локальной балльности территории объектов изысканий,
следует применять микросейсморайонирование методом инструментальных измерений
амплитуд смещений частиц грунта, амплитуд скоростей и ускорений этих смещений
от дозированных (стандартных) возбуждений. Измерения ведутся с помощью
сейсмографов и регистрирующей сейсмической аппаратуры (шлейфовые осциллографы,
типовые сейсмостанции). Стандартное возбуждение производится грузом, падающим с
дозированной высоты. Помимо перечисленных величин по сейсмограммам, могут быть
определены преобладающие периоды указанных смещений (колебаний) грунтов, а
также получен полный спектр частот, что является одним из исходных данных для проектирования
сооружений.

2.59. Метод применяется
обязательно в комплексе с изучением скоростного разреза, т. е. получением
значений скоростей распространения упругих колебаний стандартными
сейсморазведочными методами. Это требование необходимо для получения исходной
балльности (сейсмичности) грунтов в нескольких точках участка. Последующее
микросейсморайонирование дает приращения балльности (относительно исходной) в
точках наблюдений.

Сеть наблюдений
варьируется в зависимости от конкретных условий участка изысканий и масштаба
изыскательских работ; обычно она не отличается от сети электро- и
сейсморазведочных работ.

Подробно методика этих
исследований приведена в «Инструкции по микросейсморайонированию» Института
физики Земли.

2.60. Для выявления и
трассирования линейных нарушений сплошности грунтов (например, границ активных
оползней, разрывных тектонических нарушений, контуров насыпных грунтов и т. п.)
применяется метод комплексной эманационной и газовой съемки, который
заключается в корреляции повышенных значений радона, торона, метана,
углекислого газа, кислорода, сероводорода в пробах почвенного воздуха по
профилям наблюдений. Работы проводятся с помощью стандартных эманометров типа
«Радон» и интерферометров ШИ-1, ШИ-2, ШИ-3 (шахтные интерферометры) либо ИГА-1
(индикатор газовой активности) по методике, соответствующей «Инструкции по
проведению радиометрических работ».

2.61. Для выявления
динамики оползневых процессов могут быть применены тензометрические наблюдения
за распределением напряжений (и изменением этих напряжений во времени) в
обсадных трубах в скважинах, в сваях и буронабивных противооползневых шахтных
столбах.

Для регистрации малых
величин оползневых смещений грунта полезно использовать метод наклонометрии,
разработанный Институтом физики Земли.

Для выявления
корреляционных зависимостей параметров, получаемых полевыми геофизическими
методами и механическими свойствами грунтов, определяемыми лабораторными
способами либо полевыми испытаниями грунтов, рекомендуется комплексировать
такие методы исследования, как пенетрация, сейсмоакустический каротаж, метод
акустической жесткости (получение скоростей поверхностных волн сейсморазведкой
и значений плотности гамма-плотномерами) на участках, где проведено достаточное
количество полевых испытаний грунтов и лабораторных физико-механических
анализов. Сравнение модулей, полученных пересчетом из данных упомянутых
геофизических исследований, с непосредственно измеренными позволит получить
(при достаточно представительной статистике) искомые корреляционные зависимости.

Г. ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ЛАБОРАТОРНЫМИ И ПОЛЕВЫМИ МЕТОДАМИ

2.62. При изучении
инженерно-геологических свойств грунтов очень важно правильно выбрать схему
испытаний и применить наиболее рациональную, целенаправленную методику с учетом
задач исследований, вытекающих из необходимости оценки устойчивости оползневых
склонов и литологических особенностей элювиальных образований и
делювиально-оползневых накоплений, содержащих крупнообломочные включения и
ослабленные зоны.

2.63. Для
инженерно-геологической оценки грунтов рекомендуется избегать использования
стандартных методик, так как они мало применимы для элювиальных образований и
склоновых накоплений, содержащих крупнообломочные включения и ослабленные зоны.

2.64. Для оценки
литологических особенностей пород необходимо проводить детальное
геолого-литологическое изучение пород с выделением:

ослабленных зон
(фактических и потенциально возможных зон оползневого смещения);

характерных для ЮБК
литологических комплексов пород.

При выделении ослабленных
зон необходимо учитывать, что они, как правило, приурочены:

в коренных породах, слабо
затронутых выветриванием, — к тектоническим трещинам, обычно выполненным
«глинкой трения»;

в элювиальных
образованиях — к увлажненным глинизированным продуктам выветривания аргиллитов,
обладающих характерной чешуйчато-листоватой текстурой, и к трещинам,
выполненным глинистым материалом;

в «рыхлых» склоновых
накоплениях — к участкам пород с небольшим (до 20-30 %) содержанием обломочного
материала и с высокой влажностью дисперсной составляющей, отвечающей
пластичному состоянию пород. Такие участки обычно приурочены к существующим
поверхностям смещения, к зонам локального увлажнения, к приконтактной зоне этих
накоплений с элювием коренных пород и к обводненным щебнистым прослоям.

К основным литологическим
комплексам пород на ЮБК, отличающимся инженерно-геологическими особенностями и
характером поведения на склоне, относятся:

глины и суглинки
темно-серого цвета с различным соотношением крупнообломочных включений и дисперсной
составляющей (эти отложения стабилизованы органическими и органо-минеральными
коллоидами и наиболее легко вовлекаются в смещение);

известковистые суглинки и
глины коричневато-бурого или желтовато-серого цвета с различным соотношением
крупнообломочных включений (обломков флишевых и карбонатных пород) и дисперсной
составляющей (эти отложения обладают цементационно-конденсационным характером
структурных связей и более устойчивы на склоне);

смещенные пачки флишевых
пород.

2.65. На сложных
оползневых склонах, на которых проектируется строительство ответственных
объектов, необходимо изучать вещественный состав пород, который, определяя
характер структурных связей, физико-химическую и коллоидную активность,
обусловливает степень выраженности характерных глинистых свойств,
гидрофильность, характер взаимодействия с водой, прочностные свойства в
деформационное поведение пород, а следовательно, и склонность их к оползневым
деформациям.

Изучение вещественного
состава пород следует проводить для каждого выделенного в пределах изучаемого
участка литологического типа пород.

Для оценки вещественного
состава пород необходимо изучать:

а)
химико-минералогический состав дисперсной составляющей, а именно: состав
глинистых минералов с помощью комплекса методов (термический,
электронно-микроскопический, дифрактометрический), емкость поглощения и состав
поглощенных катионов, химический состав — содержание органического вещества,
карбонатов, гипса, водно-растворимых солей, аморфного кремнезема;

б)
минералого-петрографический состав шлифов (для коренных флишевых пород,
элювиальных образований и обломочных включений);

в) состав и минерализацию поровых растворов. Эти
исследования позволят судить о процессах диффузионного выщелачивания, которые
приводят к снижению прочности пород и к формированию ослабленных зон. Изучение
поровых растворов следует проводить для образцов, залегающих в условиях,
способствующих выщелачиванию пород, — на контакте с обводненными прослоями, в
приконтактной зоне с элювием коренных пород, на участках, примыкающих к старым
поверхностям скольжения.

2.66. При определении
дисперсности пород, слагающих оползневые склоны ЮБК, следует учитывать наличие
в них крупнообломочных включений. Определение гранулометрического состава таких
пород необходимо проводить следующим образом: при помощи накидной сетки в
обнажениях или стенках выработок анализируются грубые обломки пород (100
мм). Затем грохочением определяется состав крупных
обломков пород (20-100 мм).
Ситовым анализом разделяется песчано-дресвяный материал. Масса проб для
грохочения должна составлять 200-300
кг. Из пробы, которая прошла через сито с диаметром
отверстий в 20 мм,
берется навеска в 2-3 кг.
При помощи набора сит эти навески разделяются на фракции 10; 10-5; 5-2; 2-1;
1-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,1 мм.
Ситовый анализ проводится мокрым методом. Пылевато-глинистые фракции отмываются
водой от обломочных включений. Анализ пылевато-глинистых частиц осуществляется
одним из существующих методов. В зависимости от цели исследования применяются
различные способы подготовки грунта к анализу. Гранулометрический анализ
пылевато-глинистых частиц наиболее целесообразно проводить обычным пипеточным
методом или ареометром с предварительной диспергацией грунта пирофосфатом
натрия.

Во избежание разрушения
обломочных включений ослабленных выветриванием аргиллитов следует соблюдать
осторожность при их гранулометрическом анализе. Ситовой анализ пород,
содержащих в своем составе обломки сильно выветрелых аргиллитов, осуществляется
путем осторожного промывания обломочных включений на ситах. Анализ
пылевато-глинистых частиц таких пород осуществляется после предварительного
двухчасового замачивания в воде, без растирания. Для характеристики степени
агрегированности пылевато-глинистых фракций рекомендуется проводить
микроагрегатный анализ.

2.67. Методика изучения
физических свойств пород, слагающих оползневые склоны ЮБК, назначается исходя
из литологических особенностей пород.

Для пород из трещиноватых
зон в коре выветривания лабораторными методами следует изучать глинистый
заполнитель трещин (по обычной методике инженерно-геологического изучения
дисперсных грунтов).

Для склоновых накоплений
и пород коры выветривания методику изучения следует, подбирать исходя из
соотношения в породе крупнообломочного материала (щебень, дресва) и дисперсной
составляющей.

При содержании
крупнообломочного материала менее 10-115 % следует применять обычную методику,
используемую для дисперсных грунтов, так как их физико-механические свойства
практически не отличаются от свойств дисперсных грунтов, не содержащих
крупнообломочных включений.

При содержании
крупнообломочных включений свыше 10-16 % следует применять специальную методику
лабораторных исследований, сочетая их с полевыми методами. Для таких пород
показатели физико-механических свойств следует определять отдельно для
крупнообломочных включений, для дисперсной составляющей и для породы в целом.
При содержании обломочных включений от 10-15 до 20-30 % особое внимание следует
обращать на изучение состава и состояния дисперсной составляющей пород,
определяющей их физико-механические свойства. При содержании обломочных
включений свыше 20-30 % следует уделять внимание также изучению обломочных
включений, оказывающих значительное влияние на физико-механические свойства
таких пород.

2.68. При определении
влажности пород можно пользоваться любым методом. Следует определять отдельно
влажность валовую, крупнообломочных включений, песчано-глинистой составляющей.
Особое внимание следует уделять определению влажности песчано-глинистой
составляющей, так как именно эта влажность обусловливает консистенцию пород и
определяет их устойчивость на склоне. Рекомендуется применять наиболее простой
метод определения влажности песчано-глинистого заполнителя (определение
влажности после отделения крупнообломочных включений путем протирания породы
через сито с диаметром отверстий в 2
мм).

Результаты определений
влажности пересчитываются по формуле Wm = Wc + K , где
Wm — влажность глинистого заполнителя, Wc — влажность частиц породы, прошедших через 2-мм сито, К — поправка,
зависящая от температуры, влажности и давления воздуха в лаборатории (при
обычных условиях она равна 1-2 %).

Для параллельных
определений следует отбирать по 8-10 навесок грунта, так как влажность
песчано-глинистой составляющей имеет большую амплитуду колебаний в близких
пространственных точках. Можно применять также бороздовой способ отбора проб.

2.69. Определение
объемного веса следует проводить для пород в массиве, используя следующие
методы:

метод взвешивания больших
объемов породы, извлеченной из шурфа с определением ее объема либо прямым
обмером шурфа, либо путем замера заливаемой в шурф воды (с предварительной
изоляцией стенок шурфа парафинированием, быстротвердеющими полимерами или
полиэтиленовой пленкой);

метод взвешивания больших
монолитов (1-3 кг)
с замером их объема.

метод режущего кольца
больших размеров ( d = 50-60
см, h = 20-50
см).

2.70. Определение удельного веса крупнообломочных
включений и дисперсной составляющей производится по стандартной методике лишь
для контрольных проб.

2.71. Для характеристики
прочностных и деформационных свойств пород можно пользоваться методами
одноплоскостного сдвига, одноосного и трехосного сжатия, а также компрессии.

2.72. При изучении
прочностных и деформационных свойств пород необходимо учитывать количество и
размер содержащихся в них крупнообломочных включений (см. пп. 2.74-2.87).

2.73. При проведении испытаний пород на прочность
необходимо учитывать, что трехосные испытания в стабилометрах (позволяющие
получать сдвиговые характеристики пород в условиях более равномерного распределения
напряжений в образце, где направление плоскости сдвига определяется свойствами
испытуемого образца и приурочено к плоскости наименьшего сопротивления) в
условиях ЮБК могут быть применены главным образом для изучения дисперсной
составляющей грунтов.

2.74. При оценке
прочности пород, содержащих более 20-30 % крупнообломочных включений, испытания
рекомендуется проводить на образцах больших размеров, используя
крупногабаритные лабораторные приборы или полевые методы.

2.75. Для изучения
сопротивления сдвигу пород, слагающих оползневые накопления в полевых условиях,
рекомендуется применять метод прямого сдвига грунтов в заданной плоскости.

Примечание . Методы обрушения, выпирания, вращательного среза, а также метод ВНИМИ не
соответствуют характеру смещения пород при оползневых процессах: методы
выпирания и обрушения дают завышенные значения показателей прочности, что
объясняется в первом случае малыми нормальными напряжениями, во втором —
несовершенством методики; метод вращательного среза не применим к оползневым
накоплениям, ввиду наличия в них грубообломочных включений; метод ВНИМИ не
позволяет определять значения угла внутреннего трения.

2.76. Прямой сдвиг в
заданной плоскости рекомендуется выполнять по методике, позволяющей
моделировать условия сдвига, аналогичные тем, которые наблюдаются при
оползневых явлениях.

2.77. В зависимости от
целей исследования испытание на сдвиг рекомендуется производить по одной из
следующих схем:

а) сдвиг целиков грунта
природной влажности по заданной плоскости;

б) сдвиг по имеющимся в
склоне готовым поверхностям ослабления (оползневого скольжения, тектоническим
трещинам и др.) без предварительного увлажнения;

в) сдвиг по имеющимся в
склоне готовым поверхностям ослабления с их предварительным замачиванием;

г) сдвиг целиков
предварительно увлажненного грунта по искусственно подготовленной поверхности.

Результаты, полученные в
опыте по схеме «а», рекомендуется использовать при расчете устойчивости
склонов, в которых не зафиксировано зон ослабления, по остальным схемам — для
склонов с имеющимися поверхностями ослабления (схемы «в» и «г» — для
увлажненных).

Полученные показатели
следует корректировать в зависимости от влияния различных неблагоприятных
условий и факторов, например трещиноватость, диффузионное выщелачивание,
динамические нагрузки.

2.78. В случае выполнения
испытаний на предварительно замоченном грунте (схемы «в» и «г», п. 2.77.),
время замачивания следует определять в зависимости от пород. Для темно-серых
плотных глин и суглинков с небольшим количеством крупнообломочных включений оно
составляет 11,5-2 сут, для желто-бурых и желто-серых суглинков с большим (20-50
%) количеством крупнообломочных включений- 2-3 сут, для элювия флишевых пород
(выветрелых аргиллитов) — 3-4 сут.

2.79. Количество полевых
испытаний зависит от целей и задач исследований, но должно быть не менее трех
для каждой испытываемой литологической разности.

2.80. Для определения
величины модуля деформации (Е) изучаются деформативные свойства грунтов.

Величина модуля деформации
определяется при испытаниях грунтов вертикальными статическими нагрузками на
штампы, устанавливаемые в шахтах сечением 4
м2.

Для испытаний
используется жесткий круглый штамп площадью 2500-5000 см2,
устанавливаемый в шахтах методом «упора в стенки».

Примечание . Монтаж штампа с применением анкерных
свай не рекомендуется, так как зачастую при больших нагрузках сваи могут быть
вырваны и установка самих свай затруднена: завинчивание в крупнообломочные
грунты невозможно, бетонирование не всегда эффективно .

При испытании грунтов вертикальными статическими
нагрузками нагрузки на штамп передаются 100-тонным гидравлическим домкратом
ДГ-100. Осадка штампа фиксируется прогибомерами ПМ-30 или 6ПА0.

2.81. Установку штампа
производят, как правило, на отметке заложения фундамента в активной зоне
основания (через интервал, равный 1,5-2 величинам диаметра штампа), а также в
пределах тех разностей грунтов, знание величины модуля деформации которых
необходимо для моделирования напряженного состояния массива.

2.82. Величины ступеней
удельных нагрузок, зависящие от состояния, плотности и гранулометрического
состава грунтов, рекомендуется принимать в соответствии с табл. 2.

В случае, если предел
пропорциональности не достигнут, испытания проводят до конечной нагрузки,
соответствующей величине нагрузки от сооружения (с запасом 1-2 кг/см2).
При достижении предела пропорциональности необходимо дать дополнительную
ступень для уточнения характера кривой «осадка — удельная нагрузка».

2.83. Испытания грунтов
штампами в скважинах, прессиометрия, статическое и динамическое зондирования, а
также сдвиговые испытания методом вращательного среза для условий ЮБК не
рекомендуются по следующим соображениям:

Таблица 2

Грунты

Величины
ступеней удельных нагрузок, кг/см2

для грунтов
природной влажности

для
грунтов искусственно увлажненных

Темно-серые глины и суглинки

0,5

0,25

Желтовато-бурые суглинки и
глины

1

0,5

Элювий флишевых пород
(выветрелые аргиллиты)

1

0,5

при
установке штампов в скважинах невозможно осуществлять контроль за качеством
зачистки грунта на забое и учитывать деформацию колонны труб;

при прессиометрических
исследованиях не изучен вопрос о влиянии на величину модуля деформации пород
наличия в них крупнообломочных включений и прослоев крепких песчаников и
алевролитов;

применение статического
зондирования и вращательного среза ограничено из-за наличия в породах
грубообломочных включений.

2.84. Методика
лабораторного определения прочностных свойств крупнообломочных грунтов ЮБК.
должна назначаться по различным схемам в зависимости от состояния грунта,
условий строительства и целей испытаний и принципиально не должна отличаться от
соответствующих методик испытаний, разработанных для дисперсных грунтов.

2.85. Помимо стандартных
схем лабораторных испытаний пород на сдвиг рекомендуются также специальные
схемы сдвиговых испытаний, позволяющие моделировать состояние и условия работы
грунта па склоне и, в частности, в зоне оползневого смещения;

а) испытания при
различном физическом состоянии дисперсной составляющей грунтов — при природной
влажности, при влажности набухания, при влажности на границе текучести и на
границе раскатывания (учитывая, что прочность дресвяных и щебнистых грунтов в
значительной степени определяется влажностью и состоянием дисперсного
заполнителя, которые на оползневых склонах ЮБК в значительной степени зависят
от климатических условий и изменяются в течение года);

б) испытания после
предварительного свободного набухания;

в) испытания по схеме
повторного сдвига по подготовленной смоченной поверхности («плашка по плашке»).
Эта схема испытаний позволяет моделировать оползневые подвижки при сильном
увлажнении грунта по имеющимся в склоне поверхностям скольжения.

Расчетные характеристики сопротивления
пород сдвигу, полученные по таким схемам, наиболее отвечают задачам, вытекающим
из необходимости оценки устойчивости оползневых склонов, так как они
характеризуют прочность грунта в пределах наиболее ослабленных зон.

2.86. При содержании в грунте
крупнообломочных включений более 20-30 % испытание на сдвиг в лабораторных
условиях следует проводить на образцах больших размеров на стендовых
установках:

а) при испытании на
одноосное и трехосное сжатие следует проводить раздавливание больших монолитов
(диаметром 20-30 см
и высотой 30-45 см)
в специальных стендах одноосного и трехосного сжатия;

б) одноплоскостной сдвиг
больших монолитов следует проводить в сдвиговых стендовых установках.

При испытании грунта с
включением дресвяного обломочного материала можно пользоваться стендовой
установкой с диаметром рабочей камеры порядка 20
см. При испытании грунта с включением щебнистого
обломочного материала крупногабаритные стенды должны иметь диаметр сдвигового
кольца 50 см.

Стендовые установки
должны обеспечивать величину зазора между обоймами не менее 0,8 диаметра
наиболее крупных обломков в грунте.

Испытания щебнистых
грунтов с глыбовыми включениями можно осуществлять на модельных образцах после исключения из образцов глыбового
материала ( d >10-20
см);

в) компрессионные
испытания — в крупногабаритных стендовых одометрах диаметром порядка 20
см для дресвяных разновидностей и 50
см и более — для щебнистых.

2.87. При содержании в
грунте крупнообломочных включений до 20-30 %, а также для характеристики
прочности дисперсной составляющей можно пользоваться лабораторными приборами
одноосного сжатия, одноплоскостного сдвига и стабилометрами. При проведении
испытаний необходимо следить за тем, чтобы не было заклинивания обломочных
включений между обоймами колец.

2.88. Величины сцепления
по ослабленным зонам и контактам, приуроченным к тектоническим трещинам и
трещинам выветривания в толще флишевых пород, могут быть рассчитаны по формуле:

С = а W ,

где С — величина сцепления,

W — влажность материала, выполняющего трещины,

а и в — коэффициенты, зависящие от
гранулометрического состава материала, выполняющего трещины.

Примечание . Если содержание частиц
диаметром менее 0,005 мм
превышает 50 %, коэффициенты а и в соответственно равны 2231 и
2,81 При содержании частиц диаметром 0,005-2
мм свыше 50 % эти коэффициенты соответственно составляют
127 и 2,14, а при содержании частиц диаметром более 2
мм свыше 50 % они соответственно равны 66 и 1,92 .

2.89. Для контрольных
образцов, отобранных из ослабленных зон, следует проводить реологические
испытания, которые дадут возможность оценить деформационное поведение пород в
различном состоянии при различных напряжениях (меньших, чем разрушающие), что
имеет важное значение для понимания процессов на стадии медленных подвижек. Эти
исследования следует проводить для грунтов, содержащих крупнообломочный
материал менее 20-30 % и если размер отдельных обломков не превышает 1,5-2
см в поперечнике. Для таких грунтов реологические
испытания можно проводить на приборах стандартного размера.

При проведении испытаний
необходимо учитывать, что:

а) испытания можно
проводить с помощью одноосного сжатия цилиндрических образцов высотой не менее 40
см и диаметром около 6
см по методу получения «семейства кривых»;

б) для характеристики
деформационного поведения пород по образцам, отобранным из слабых зон коры
выветривания флишевых пород (увлажненные, глинизированные, тонкочешуйчатые
аргиллиты), реологические испытания лучше проводить в сдвиговом приборе,
модернизированном для проведения опыта в условиях чистого сдвига, без
вертикальных нагрузок. Опыты проводятся по методу получения семейства кривых
кинетики развития деформаций при постоянных, возрастающих от опыта к опыту
напряжениях сдвига.

Д. ОПЫТНО-ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАБОТЫ

2.90. При организации опытно-фильтрационных
работ, необходимых для гидрогеологических расчетов и прогнозов, следует
учитывать, что в сложных гидрогеологических условиях оползневых склонов ЮБК,
когда фильтрационные свойства водовмещающих пород меняются на незначительных
расстояниях по площади и в разрезе, определение таких параметров, как
коэффициент фильтрации К, проводимость Т, пьезо- или
уровнепроводность а, водоотдача или недостаток насыщения μ, коэффициент взаимодействия
пластов (фактор перетекания) В, весьма трудоемко.

2.91. Учитывая сложность и пестроту литологического
строения водоносного комплекса в оползневых накоплениях ЮБК (наличие линз и
невыдержанных прослоев крупнообломочных включений в толще связных
глинисто-суглинистых пород), постановку опытных работ рекомендуется
осуществлять после расчленения разреза на зоны и участки по
литолого-петрографическим признакам.

2.92. Для детализации
строения выделенных в составе водоносного комплекса зон в процессе изыскании
рекомендуется проводить кратковременные откачки из всех проходимых разведочных
скважин (с последующим обязательным наблюдением за восстановлением уровня
подземных вод), на основании которых произвести расчленение разреза по
фильтрационным свойствам и наметить участки для проведения опытных откачек.

2.93. Для получения
приближенных значений фильтрационных характеристик рекомендуется проведение
одиночных откачек для каждой литологической разновидности пород. При
производстве одиночных опытных откачек в слабопроницаемых суглинистых склоновых
накоплениях для определения величины скачка наряду с опытной скважиной
рекомендуется бурить и оборудовать фильтром затрубную скважину.

2.94. Кустовые опытные
откачки выполняются для более точного определения гидрогеологических параметров
водовмещающих пород, выявления взаимосвязи между отдельными обводненными зонами
и прослоями, определения радиуса влияния откачки и степени неоднородности
водоносной толщи.

2.95. Опытные кусты
рекомендуется располагать на типовых участках после того, как будут изучены
геологические и гидрогеологические условия. Начальный диаметр центральной
скважины должен обеспечивать установку в ней фильтра диаметром не менее 100
мм и наличие пространства для обсыпки его рабочей части
песком или гравием толщиной слоя не менее 50
мм. Наблюдательные скважины оборудуют фильтрами диаметром
50-80 мм,
которые обсыпают хорошо фильтрующим материалом.

2.96. В условиях
оползневых склонов ЮБК, характеризующихся большой неоднородностью водовмещающих
пород в горизонтальном и в вертикальном направлениях, рекомендуется закладывать
не менее 2-3 лучей.

2.97. Для выяснения
характера взаимодействия отдельных зафиксированных на оползневом склоне
водоносных прослоев и зон, расположенных на различных глубинах и разделенных
слабопроницаемыми породами, наблюдательные скважины рекомендуется располагать
поэтажно.

2.98. В сравнительно
однородных породах достаточно одной-двух наблюдательных скважин в луче, в
неоднородных — до четырех-пяти и более. В качестве наблюдательных рекомендуется
также использовать разведочные скважины, расположенные поблизости от опытной
скважины.

2.99. Расстояния от
центральной скважины до наблюдательных определяются расчетным путем по
ориентировочным значениям коэффициента фильтрации, мощности водоносного
горизонта и необходимой (заданной) величине понижения. Ориентировочные
расстояния от центральной скважины до наблюдательных при откачках из
водоносного горизонта в оползневых накоплениях приведены в табл. 3.

Таблица 3

Водовмещающие
породы

Расстояния
от центральной скважины до наблюдательных, м

п е рв ой

второй

третьей

Суглинки
тяжелые с небольшим количеством крупнообломочных включений (К = 0,0001-0,05
м/сут)

1

2-3

5-8

Дресва,
щебень и обломки коренных пород с суглинистым заполнителем (К = 0,05-1 м/сут)

2-4

5-8

8-10

2.100.
После проходки и оборудования центральной скважины перед бурением
наблюдательных скважин куста (для уточнения расстояний) рекомендуется
производить прокачку центральной скважины (длительность ее 1 станко-смена).

2.101. Кустовые откачки из
водоносного горизонта в крупнообломочных оползневых накоплениях рекомендуется
проводить с двумя-тремя понижениями. В слабопроницаемых разностях, при удельном
дебите скважин, не превышающем 0,05 л/сек, одиночные и кустовые откачки
проводятся с одним понижением величиной не менее 2
м. При этом разность между понижениями в соседних
наблюдательных скважинах луча должна составлять не менее 0,2-0,3
м, а в наиболее удаленной скважине 0,1-0,2
м. В щебнисто-суглинистых породах разность понижений в
наблюдательных скважинах должна быть 0,1-0,15
м.

2.102. Продолжительность
откачки зависит от водопроницаемости пород, мощности водоносного горизонта,
величины понижения, положения наблюдательных скважин, а также от поставленных
задач, которые должны быть решены с помощью откачки. Для определения
необходимой продолжительности откачки с неустановившимся режимом рекомендуется
пользоваться уравнением

,

где r — радиус скважины (если определение производится по центральной скважине)
или расстояние от центральной скважины до наблюдательной (если определение
производится по наблюдательной скважине), м; а — коэффициент
пьезопроводности (уровнепроводности), м2/сут; t — время, исчисляемое от начала откачки, сут.

При проведении опытной
откачки из водоносного горизонта, заключенного в оползневых накоплениях ЮБК,
ориентировочно можно рекомендовать следующую ее продолжительность, которая
уточняется в процессе откачки (табл. 4).

Таблица 4

Водовмещающие
породы

Продолжительности
откачки, смена

пробной

одиночной

кустовой

Слабопроницаемые
породы ( K =
0,0001-0,05 м/сут)

1-2

7-8

10-12

Обломочные
породы с суглинистым заполнителем (К
= 0,05-1,0 м/сут)

0,5-1

3-4

4-6

Примечание. В случае, если в запроектированное время не достигнуто
указанного понижения в наблюдательных скважинах, продолжительность откачки
необходимо увеличить настолько, чтобы убедиться в наличии или отсутствии связи
между отдельными водоносными прослоями (зонами), для чего в смете следует
предусматривать резервные средства.

2.103. После прекращения откачки необходимо
проводить наблюдения за восстановлением уровня воды в опытной скважине,
результаты которых используются для расчета коэффициента фильтрации,
проводимости и уровне или пьезопроводности пластов.

2.104. Для определения
коэффициента фильтрации пород зоны аэрации и слабопроницаемых пород зоны
насыщения рекомендуется также проводить опытные наливы в скважины или в шурфы.

2.105. Поскольку одним из
основных параметров при гидрогеологических расчетах является водоотдача пли
недостаток насыщения пород зоны аэрации μ.,
то при проведении кустовых откачек рекомендуется определять этот параметр с
помощью запуска индикатора (красящее вещество или поваренная соль) в
наблюдательную скважину и установления времени его появления в центральной.

2.106. Для выявления
источников питания оползня водой и воздействия подземных вод на изменение
свойств клоновых отложений (на формирование в их толще зон ослабления)
необходимо изучать химический состав подземных вод и его изменение во времени.
Гидрохимические наблюдения рекомендуется вести по тем же скважинам, по которым
производятся наблюдения за уровнем и температурой воды, размещая наблюдательные
точки таким образом, чтобы охарактеризовать всю толщу оползневых пород по площади
и по глубине.

При проведении
гидрохимических наблюдений необходимо особое внимание обращать на:

а) установление типов
подземных вод, которые указывают на интенсивность и относительные скорости
фильтрации (например, гидрокарбонатные кальциево-магниевые воды характерны для
участков интенсивной инфильтрации, сульфатные воды распространены в
слабопроницаемых грунтах и свидетельствуют о меньших скоростях и т. д.);

б) аномально повышенную
минерализацию, которая может контролировать наличие зон тектонических нарушений
или очагов загрязнения;

в) специфический
химический состав (например, наличие содовых вод), влияющий на процессы
оползнеобразования.

Е. СТАЦИОНАРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РЕЖИМОМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНАХ

2.107. Стационарные
гидрогеологические наблюдения при изысканиях на оползневых склонах ЮБК
проводятся в целях:

а) выявления общей
картины обводненности склонов, направления и характера движения подземных вод в
толще слагающих склон пород;

б) изучения режима уровней
подземных вод — для учета их наиболее неблагоприятного положения при расчетах
устойчивости склонов;

в) изучения режима и
баланса подземных вод на оползневых склонах — для выявления источников
обводнения тела оползня с их количественной оценкой;

г) получения
фильтрационных характеристик пород, необходимых для гидрогеологических
расчетов;

д) изучения роли
подземных вод в формировании зон ослабления в толще пород склона.

2.108. Сеть
наблюдательных скважин располагается с учетом условий залегания подземных вод в
плане и в разрезе.

При одномерном движении
подземных вод достаточно одного расположенного по потоку створа из трех
скважин. При двухмерном движении требуется как минимум конверт из пяти скважин.

Число и направление
створов зависит также от характера неоднородности водовмещающих пород. При
неоднородном строении в плане закладывается 2-3 створа скважин поперек
основного направления движения потока подземных вод. При двух-трехслойном
строении гидрогеологического разреза (характерного для многих склонов ЮБК)
наблюдательные скважины в створе рекомендуется располагать «поэтажно» (т. е.
оборудовать куст скважин, из которых по одной располагать в каждом горизонте).

2.109. Основная цель
изучения баланса подземных вод па оползневых склонах сводится к определению
количественной характеристики их роли в процессе оползнеобразования. Изучение
баланса подземных вод обычно проводится силами научно-исследовательских и
режимных территориальных организаций Министерства геологии. Изыскательской же
организацией эти исследования следует выполнять лишь в случае, если оползневой
склон характеризуется большой протяженностью и сложными гидрогеологическими
условиями, а подобные исследования на нем ранее не проводились. Они могут
выполняться как силами самой изыскательской организации, так и
специализированной организацией по субподрядному договору, на что в смете и
программе изыскательских работ должны быть предусмотрены соответствующие
средства и время.

2.110. Изучению баланса
подземных вод должны предшествовать детальные геологические и
гидрогеологические исследования территории, а также постановка комплексных
наблюдений за режимом подземных вод (колебаниями уровня, температуры,
химического состава), что позволит решить вопрос о необходимости изучения
баланса. Поскольку роль подземных вод, воздействующих на оползневый процесс, на
различных участках ЮБК различна (в пределах огромных оползней, протягивающихся
через весь склон от уреза моря и до подножия яйлинского обрыва, подземные воды
могут являться одним из ведущих оползнеобразующих факторов, в то время как для
коротких «абразионных» или «эрозионных» оползней роль подземных вод в
оползневом процессе может оказаться второстепенной или незначительной), то
балансовые наблюдения следует предусматривать не во всех случаях, а в основном
при выявившейся большой роли подземных вод.

2.111. При исследованиях
должны быть изучены основные элементы баланса подземных вод:

инфильтрация атмосферных
осадков, конденсация водяных паров, просачивание поливных вод, утечки из
коммуникаций, водохранилищ и др., расход подземных вод на испарение и
транспирацию растениями;

приток на данный участок
подземных вод, поступающих из соседних территорий;

подземный отток из
пределов выделенного участка.

Алгебраическая сумма
элементов баланса подземных вод за расчетный промежуток времени или за год дает
баланс этих вод за соответствующий период.

2.112. Баланс подземных
вод рекомендуется составлять как для отдельных характерных участков, так и для
оползневого склона в целом. Для этого необходимо для каждого расчетного
балансового участка оборудовать сеть наблюдательных скважин, отображающих
условия залегания, питания и движения подземных вод в плане и в разрезе. В
условиях одномерного движения подземных вод для применения метода конечных
разностей на каждом участке необходимо иметь один створ из трех скважин,
расположенных по направлению потока. При двухмерном движении необходим конверт
из пяти наблюдательных скважин.

2.113. На ЮБК можно
выделить следующие участки склона, отличающиеся по условиям питания,
распространения и характеру движения подземных вод, на которых рекомендуется
проводить изучение баланса:

а) осыпи и глыбовые
навалы у подножия яйлинского обрыва — область аккумуляции атмосферных осадков и
карстовых вод верхней юры;

б) погребенные ложбины
стока, служащие путями перемещения подземных вод от яйлы в сторону моря, к
которым в большинстве случаев приурочены крупные оползни.

В пределах оползневого
склона необходимо выделить:

а) зоны, покрытые лесом,
где основными элементами баланса являются боковой приток, отток, инфильтрация,
эвапотранспирация;

б) участки, занятые
виноградниками, где элементы баланса те же, но добавляются поливные воды и
периодический сток в дрены;

в) участки, занятые
жилыми и курортными массивами, в пределах которых основные элементы баланса те
же, но естественный режим подземных вод нарушен.

2.114. Для изучения
баланса подземных вод на оползневых склонах ЮБК рекомендуется использовать
комплекс методов:

а)
опытно-экспериментальные определения отдельных элементов баланса на типичных
балансовых участках (испарение с дневной поверхности и с зеркала грунтовых вод,
изменение влагосодержания в зоне аэрации, наблюдения над инфильтрацией
атмосферных осадков и поверхностных вод с помощью лизиметров и т. п.);

б) стационарные
наблюдения за режимом и гидродинамический анализ колебаний уровня с помощью
уравнений неустановившегося движения грунтовых вод в конечных разностях.

2.115. При организации
балансовых наблюдений на оползневых склонах ЮБК рекомендуется широко
использовать геофизические методы исследований для определения сезонных
изменений влажности пород зоны аэрации, выявления фильтрационной неоднородности
оползневых накоплений в плане и разрезе, картирования поверхности подстилающего
водоупора, выявления зон разрывных тектонических нарушений, влияющих на
гидрогеологические условия.

2.116.
Опытно-экспериментальные наблюдения на типичных балансовых участках должны
включать изучение следующих элементов баланса подземных вод:

а) атмосферные осадки
(осадкомер Третьякова, почвенный дождемер, суммарные осадкомеры);

б) испарение с
поверхности почвы (почвенные испарители ГГИ-500-50, ГГИ-500-100);

в) приток и отток
поверхностных вод (водосливы, лотки, трубы и т. д., стоковые площадки);

г) запасы влаги в зоне аэрации
(весовой метод — термостатный, омический, гамма-метод, нейтронный,
теплоемкостный, тензиметрический и др.) с учетом влияния на этот элемент
микрорельефа местных природных и искусственных факторов (наличие или отсутствие
леса, виноградника, различная крутизна склона, наличие замкнутых понижений
рельефа, застроек территории, дренажных сооружений и т. д.);

д) дебит источников, дрен
(вертикальных и горизонтальных);

е) испарение грунтовых
вод с характерных глубин (лизиметрическим методом).

2.117. Изучение баланса
подземных вод в сложных гидрогеологических условиях на оползневых склонах ЮБК
рекомендуется проводить также с помощью гидродинамического анализа их режима.
Для этого на каждом расчетном балансовом участке следует оборудовать сеть
наблюдательных скважин по определенной системе.

Имея годовой цикл
наблюдений за колебаниями уровня подземных вод, составляется баланс подземных
вод для каждого расчетного промежутка времени и годовой баланс.

2.118. Ввиду того, что
определение гидрогеологических параметров в оползневых накоплениях ЮБК
встречает трудности из-за большой неоднородности водовмещающих пород в плане и
в разрезе, при определении средних значений Кср, Km , а и
др. необходимо сочетать различные методы, среди которых ведущими, наряду с
опытными работами, должны быть расчеты по уравнениям неустановившегося движения
а конечных разностях, с помощью решения обратных задач (математическое
моделирование на аналоговых машинах, моделирование на гидроинтеграторе,
электроинтеграторе и др.).

Параметр μ (коэффициент водоотдачи пород при
понижении уровня подземных вод или коэффициент недостатка насыщения при их
подъеме) рекомендуется определять различными способами. При отсутствии питания
подземных вод сверху этот параметр можно найти расчетным способом по данным о колебаниях
уровня. Наиболее надежно он находится по величине изменения запасов влаги в
нижней части зоны аэрации. Можно рассчитать его и по данным о физических и
водных свойствах пород зоны аэрации, для чего необходимо знать
гранулометрический состав, объемный и удельный вес и влажность пород.

В сложных
гидрогеологических условиях оползневых склонов ЮБК для определения величины
питания грунтовых вод сверху ( W ), чтобы получить наиболее надежные его
характеристики, необходимо сочетать различные методы: экспериментальный,
конечных разностей, аналитических решений дифференциальных уравнений
неустановившегося движения подземных вод.

2.119. Для решения
вопроса о возможности питания или расходования подземных вод за счет
вертикального перетока через гидрогеологические окна из нижележащего
водоносного горизонта или по зонам разрывных нарушений необходимо оборудовать
куст наблюдательных скважин для изучения характера изменения пьезометрических
уровней с глубиной и для расчета величины перетока.

2.120. Если стационарная
метеорологическая станция Гидрометеослужбы расположена далеко от изучаемого
оползневого склона или в иных микроклиматических условиях (изменение количества
и режима атмосферных осадков, величины испарения и др.), то в связи с
неоднородностью микроклиматических условий ЮБК необходимо организовать
непосредственно на изучаемом склоне временный метеорологический пост со
специальным режимом наблюдений. Наблюдения на них рекомендуется выполнять по
методике гидрометеослужбы с необходимыми отступлениями от нее, вызванными
специфическими условиями изучения оползней.

Ж. СТАЦИОНАРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ОПОЛЗНЕВЫМИ ПОДВИЖКАМИ

2.121. В связи с
трудностью распознавания на незастроенных территориях ЮБК оползней, находящихся
в стадии медленных подвижек (из-за чего участки развития активных оползней
здесь нередко принимаются за неоползневые), большое внимание при изысканиях на
оползневых склонах ЮБК следует уделять организации инструментальных
геодезических наблюдений за горизонтальными и вертикальными перемещениями
специально установленных геодезических знаков (реперов, марок).

2.122. На застроенных
склонах помимо инструментальных наблюдений за перемещением грунтовых и стенных
реперов (марок) рекомендуется вести также полуинструментальные наблюдения за
деформациями маяков, как установленных ранее на зданиях и сооружениях, так и
устанавливаемых в процессе изысканий.

2.123. Инструментальные
геодезические наблюдения за планово-высотным положением реперов (марок) и
полуинструментальные наблюдения за деформациями маяков проводятся для решения
следующих задач:

а) установления наличия
(или отсутствия) смещения на склоне (что особенно важно на стадии медленных,
визуально незаметных подвижек, обычно предшествующих катастрофическим
подвижкам);

б) установления границ
активных оползней, а также выявления на склоне оползней второго и более высоких
порядков, развивающихся на теле крупных оползней первого порядка;

в) установления
количественных характеристик смещения для решения вопроса о том, развивается
или затухает оползневой процесс на изучаемом склоне;

г) определения
направления смещения (следует учитывать, что на ЮБК имеются случаи, когда
направление смещения совпадает не с направлением ската склона, а с направлением
имеющихся на склоне, но не выявленных при изысканиях погребенных ложбин подземного
стока, с направлением зон разрывных тектонических нарушений и др.);

д) уточнения механизма
оползня, дифференциальных смещений его отдельных частей, конфигурации
поверхностей оползневого смещения;

е) микрорайонирования
территории оползня по интенсивности подвижек и уточнения местоположения границ
отдельных структурных элементов сложных оползневых систем;

ж) изучения распределения
напряжений на поверхности оползня в процессе его смещения с выявлением зон
сжатия и растяжения;

з) установления закономерностей
развития оползневого процесса во времени (с выявлением наличия или отсутствия
моментов периодической остановки оползня) и выявления зависимости интенсивности
подвижек от различных факторов оползнеобразования;

и) прогнозирования
дальнейшего поведения оползня;

к) выбора конструкций
проектируемых противооползневых сооружений и определения эффективности
осуществленных противооползневых мероприятий.

2.124. Створы
геодезических реперов (марок) следует располагать по направлению
предполагаемого смещения (продольные створы) и по направлениям,
перпендикулярным ему (поперечные). Крайние по створу реперы следует располагать
за пределами оползня. На оползнях, базисом которых служит дно моря и на которых
осуществлены морские берегоукрепительные сооружения, продольные створы следует
продолжать и на подводную часть склона, располагая последний репер на головной
части берегоукрепительных бун.

2.125. Количество створов
зависит от размеров и типа оползня. На небольших «моногенных» оползнях нередко
можно ограничиться одним продольным и одним-двумя поперечными створами. На
крупных полигенных оползнях первого порядка, и особенно в случае сложных
оползневых систем, необходимо не менее 3 створов продольных и 5-8 (а иногда и
10-12)-поперечных (по 1-2 створа в пределах каждой крупной оползневой ступени),
а также створы по осям выявленных оползней второго и более высоких порядков.

2.126. Количество реперов
(марок) в пределах каждого створа зависит от размеров и сложности оползня,
особенностей рельефа его поверхности и поставленных перед инструментальными
наблюдениями частных задач (см. п. 2.123).

Для изучения механизма
оползневого процесса и распределения напряжений в оползневом теле необходимо
обеспечивать соответствующую густоту расположения реперов в продольных створах.
На каждой крупной оползневой ступени должно быть расположено не менее 2-3
реперов (марок). На участках перегибов рельефа дневной поверхности реперы
(марки) рекомендуется располагать на близком расстоянии друг от друга (через 10-20
м и чаще).

2.127. Реперные створы
при изысканиях необходимо закладывать не только на оползнях, но и на
неоползневых, но потенциально оползнеопасных территориях, особенно на
застроенных или перспективных для застройки, чтобы в последующем при
эксплуатации этих территорий была возможность зафиксировать начало подвижки и
своевременно принять меры.

2.128. При изысканиях
должно быть уделено внимание вопросу выявления на склоне старых, заброшенных
реперных створов. При обнаружении старых реперов должна быть произведена их
инструментальная привязка.

2.129. Опорные реперы
должны закладываться на заведомо неподвижных участках склона, что в условиях
ЮБК представляет весьма трудную задачу. Наиболее надежными участками являются участки
развития верхнеюрских терригенно-карбонатных пород (образующих мысы Кошка,
Ай-Тодор, Никитский и др.) и изверженных пород (гора Медведь и др.), а также
межоползневые гребни, сложенные среднеюрскими флишевыми породами.

Опорные реперы должны
быть нанесены на планы, составленные в общегосударственной системе координат.
Целью такой привязки является контроль за их неподвижностью. В случаях, когда
возникают сомнения в неподвижности опорных-реперов, их привязку необходимо
повторить.

2.130. Количество циклов
измерения планово-высотного положения реперов (марок) необходимо назначать в
зависимости от степени активности оползня. В то время как на стабильных
неоползневых (но потенциально оползнеопасных) склонах вполне достаточным можно
считать измерения один раз в год, то на активных действующих оползнях измерения
следует производить не менее трех раз в год: ранней весной (февраль — начало
марта), после периода обычной весенней активизации оползней (конец мая — июнь)
и осенью (октябрь — ноябрь).

Примечание. Следует учитывать, что более редкие измерения на активных оползнях не
позволяют выявить особенностей кинематики оползня на его отдельных участках,
понять закономерности развития оползневого процесса и увязать его с факторами
оползнеобразования, — выделить в теле крупного оползня первого порядка более
мелкие оползни второго и третьего порядков и др.

2.131. Для получения
более полной информации об оползневом процессе рекомендуется ежемесячно
проводить полуинструментальные наблюдения за деформациями установленных на
зданиях и сооружениях маяков.

2.132. В связи с наличием
в толще оползневых накоплений многочисленных зон и поверхностей ослабления для
выявления, какие из них являются активными (т. е. тех, по которым происходит
фактическое оползневое смещение), рекомендуется применять глубинные
геологические реперы различных конструкций (струнные, тензометрические,
магнитные, электромагнитные и другие). При этом следует иметь в виду, что
преимуществом магнитных реперов по сравнению с реперами других конструкций
является возможность получения информации о смещениях, происходящих на разных
глубинах на протяжении длительного времени, а также возможность получения
информации о режиме разнонаправленных оползневых смещений разных порядков.

2.133. Наблюдения за
реперами в течение, как минимум, одного гидрологического года или же в период
времени от закладки реперной сети на первой стадии проектно-изыскательских
работ и до окончания изысканий на второй стадии (рабочие чертежи) должна
выполнять изыскательская (проектно-изыскательская) организация, а в последующем
— оползневая станция или же противооползневое управление, которым
изыскательская (проектно-изыскательская) организация должна передать реперную
сеть по акту.

3. ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

2.134.
Гидрометеорологические и промерные работы должны быть обязательной частью
комплексных изысканий, проводимых на всех крупных многофакторных оползнях ЮБК.
Виды и объемы этих работ определяются в зависимости от местоположения и
характера оползня, поставленных задач и наличия архивных материалов.

2.135. Задача этих
изысканий состоит в том, чтобы оценить местные гидрометеорологические условия и
на основе использования материалов длительных наблюдений гидрометеорологических
станций (или используя имеющиеся расчетные методы) получить режим
гидрометеорологических факторов на изучаемом склоне ЮБК и их влияние на
оползневые процессы.

2.136. Основной задачей
специалистов-гидрологов при определении влияния гидрометеорологических факторов
на оползневые процессы ЮБК является поиск имеющихся материалов многолетних
наблюдений и исследований и решение вопроса о способах их использования.

При необходимости в случае, когда материалы
стационарных наблюдений не могут характеризовать участок изысканий (станции
значительно удалены от объекта изысканий или местные условия сильно отличаются
от общего гидрометеорологического режима ЮБК), должны быть выполнены
специальные гидрометеорологические наблюдения силами изыскательской
организации. Методика и организация гидрометеорологических работ изложены в
соответствующих наставлениях Гидрометеослужбы и ряде других источников.

Примечание. Если изыскательская организация не
может выполнить необходимые гидрометеорологические и промерные работы своими
силами, она может привлечь для этой цели специализированные организации (в
частности, близрасположенные станции Гидрометеослужбы) на договорных началах .

2.137. Целью проведения гидрометеорологических
работ на оползневых склонах ЮБК является получение данных об абразионной
деятельности моря, вдольбереговой миграции наносов, эрозионной деятельности
рек, твердом стоке рек, атмосферных осадках (их количестве, режиме, характере),
испаряемости (и испарении с поверхности почвы и грунтовых вод с характерных
глубин), конденсации и др.

2.138.
Абразионная деятельность моря
изучается на подмываемых морем оползневых склонах с целью получения данных,
необходимых для прогнозирования возможности активизации существующих и
возникновения новых оползней.

При этих исследованиях
должны быть получены следующие данные:

наличие и пределы
распространения морской абразии на исследуемом участке;

качественные
характеристики процесса абразии (формы и размеры ниш и других форм подмыва,
характер обрушения и др.);

количественные
характеристики процесса абразии (количество грунта, унесенного с метра за единицу
времени, отступание бровки берегового обрыва за единицу времени);

зависимость интенсивности
абразии от гидрометеорологических, геологических и гидрогеологических условий.

2.139. Наблюдения за
абразионной деятельностью моря, как правило, должны сопровождаться: изучением
вдольберегового движения наносов, изучением морского волнения, наблюдениями за
колебанием уровня моря при нагонах, специальными наблюдениями за прибоем и
накатом, размывными течениями, волновыми скоростями и др.

2.140. Эрозионная
деятельность рек (ручьев), стекающих по оползневому склону, изучается для
выяснения влияния водотоков на оползневой процесс и получения необходимых
данных для проектирования (в частности, водоотводных сооружений).

В результате этих
исследований должны быть получены:

качественные
характеристики процесса речной (овражной) эрозии;

характеристики зон
размыва (подмыва склона при разных уровнях и расходах водотока;

количественные
характеристики интенсивности процессов размыва;

зависимости интенсивности размыва от гидрометеорологических
(уровни, сток, осадки), геологических и гидрогеологических условий.

2. 14 1. Наблюдения
за деятельностью водотоков (если она недостаточно охарактеризована имеющимися
материалами) следует вести по методике Гидрометеослужбы.

2. 14 2. Данные
изучения гидрометеорологических факторов, воздействующих на оползневой процесс
(например, атмосферных осадков, деятельности рек и ручьев, подмыва склона морем
и др.), проводившегося специализированными организациями (системы
Гидрометеослужбы и др), должны быть собраны, проанализированы и соответствующим
образом обработаны.

В отдельных случаях для получения необходимых
характеристик следует использовать, кроме данных фактических наблюдений, также
расчетные методы.

2. 14 3. При
изучении водного баланса оползневого склона, в связи с характерными для ЮБК
резкими изменениями микроклиматических условий, необходимо организовывать
временные гидрометеорологические посты. Методика работ на этих постах должна
выполняться по рекомендациям Гидрометеослужбы.

2. 144 . Большое
внимание при проведении изысканий следует уделять промерным работам на море, в
результате которых должны быть получены данные об особенностях рельефа
подводного склона (его крутизна, наличие ступеней, дугообразный контур
подводного языка оползня и др.).

2.145. Ширина полосы
промеров определяется гидрологом совместно с инженером-геологом в зависимости
от предполагаемого местоположения языка оползня и уточняется в процессе
выполнения работ. Акватория промеров должна превышать площадь языка оползня.

2.146. После установления
контуров подводного языка оползня назначаются повторные промеры по покрывающим
всю его площадь профилям (через 60-100
м), которые следует производить три-четыре раза в год и
каждый раз после сильных и продолжительных штормов.

Промеры рекомендуется
производить по створам с инструментальной фиксацией точек промеров и эхолотом
по створам или компасным курсам (галсам).

2.147. Совмещая планы
повторных промеров за разные сроки, можно получить качественную и
количественную характеристики деформации подводного языка, а анализируя
гидрометеорологические условия за период между промерами (режим волнения,
сгонно-нагонные колебания уровня и др.), можно объяснить причины этой
деформации. Необходимо также использовать имеющиеся гидрографические карты и планы
промеров дна участка за разные годы и путем их сравнения попытаться оценить
причины и величину деформации подводного языка оползня за многолетний период.

2.148. При помощи
подводных работ (например, с использованием автономной дыхательной аппаратуры на
сжатом воздухе) рекомендуется производить:

а) обследование состояния
подводного берегового склона и выявление характерных участков с признаками
локальных деформаций;

б) периодические наблюдения за рельефом языка оползня
(с целью выявления его изменений в зависимости от воздействия различных
факторов).

Примечание . При обнаружении в районе языка
оползня крупных глыб или валунов (которые не могут перекатываться волной) можно
зафиксировать их местоположение (путем, например, вывода на поверхность воды
прикрепленной к валуну рейки или штыря) и систематически следить геодезическими
методами за смещениями валунов. Вместо валунов с той же целью можно
устанавливать на языке оползня, специальные предметы (якоря, бетонные плиты и
т. п.);

в) инструментальные
исследования уровня поверхности донных осадков, исследования режима локальных
перемещений под воздействием волнения, течения и др.;

г) отбор проб грунтов для
лабораторных исследований и другие работы.

2.149. В результате подводных
исследований должны быть получены следующие материалы:

карта изолиний
поверхности морского дна с элементами морфологии подводной части оползневого
склона и геологическим описанием слагающих дно поверхностных отложений;

таблица и схема
распределения донных осадков с их физико-механическими характеристиками;

схемы перемещения
закрепленных предметов (якорей, штырей и т. д.) в увязке с причинами,
вызывающими эти перемещения — записи, зарисовки, материалы кинофотосъемки
отдельных участков дна и т. д.

2.150. Метеорологические
исследования на оползневых склонах ЮБК, выполняются для:

установления влияния на
режим оползневых процессов региональных метеорологических условий;

установления влияния на
устойчивость оползневых склонов микроклиматических условий;

изучения
метеорологических факторов как составляющих водного баланса оползневых склонов;

получения необходимых
данных для проектирования системы поверхностного водоотвода.

2.151. Для выявления зависимости оползневой
активности от метеорологических факторов (например, от количества и режима
атмосферных осадков) и для получения метеорологических данных для составления
представления о водном балансе оползневого склона, необходимо получение
количественных характеристик метеорологических условий. С учетом большой пестроты
микроклиматических условий ЮБК, при большом отдалении стационарных станций
Гидрометеослужбы от участка изысканий рекомендуется организовывать на изучаемом
склоне метеорологические станции и посты силами изыскательской организации,
которая может передать эту работу по субподрядному договору специализированной
организации.

2.152. В связи с тем, что
в условиях большого перепада высот южнобережного склона Крымских гор (500
м и более) количество атмосферных осадков резко изменяется
даже на небольшом расстоянии в направлении сверху вниз по склону, то возникает
необходимость расположения наблюдательных постов на различных по высоте
участках склона.

2.153. Основными
метеорологическими элементами при изучении оползневых процессов на ЮБК должны
быть:

характер и количественное
распределение атмосферных осадков (причем особое внимание следует уделять
осадкам в виде моросящих затяжных дождей), время, условия, характер и
распределение снегового покрова;

испарение с поверхности
почвы и водной поверхности;

температурный режим.

2. 154. Обработка метеорологических данных должна
производиться, как правило, с соблюдением требований соответствующих пособий
Гидрометеослужбы, но в зависимости от поставленных задач могут применяться и
другие методы обработки.

2. 1 55. Кроме
непосредственного влияния режима метеорологических факторов на устойчивость
оползневых склонов следует оценивать также влияние климатических изменений,
проявляющееся через другие факторы. Например, климат определяет тип и интенсивность
выветривания, характер растительности, количество и режим поверхностных и
подземных вод, определяет время проявления и интенсивность процессов эрозии и
абразии. Определение таких климатических влияний на оползневые процессы должно
базироваться на изучении климатических факторов в историческом разрезе.

2. 1 56. В
отчете об изысканиях должно быть оценено влияние климатических факторов, в
частности атмосферных осадков, в качестве факторов оползнеобразования:

а) определено их влияние на сезонные колебания
величины коэффициента устойчивости склонов и на интенсивность оползневого
процесса;

б) определена зависимость
оползневых процессов от многолетних влажных периодов, от годовых сумм осадков и
особенно от их месячных сумм;

в) установлено влияние на
оползневой процесс ливневых единоразовых осадков редкой повторяемости
(например, таких, когда за сутки выпадает до 25 % среднегодовой нормы).

2.157. После окончания
изыскательских работ все оборудованные в процессе изысканий
гидрометеорологические пункты для продолжения начатых при изысканиях наблюдений
передаются (если в этом окажется необходимость) по акту оползневой станции,
противооползневому управлению или же гидрометеорологическим станциям ГУГМС.

И. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ

2.158. Из статистических
методов исследования оползневых процессов рекомендуется применять
корреляционный и регрессионный анализы, которые позволят выявить связь между
смещением оползня и интенсивностью основных природных факторов и дать оценку
роли последних в оползневом процессе.

Применение этих методов
особенно полезно для познания закономерностей развития крупных многофакторных
оползней ЮБК. Для этого необходимо иметь данные длительных стационарных
наблюдений за скоростью смещения оползня и интенсивностью природных процессов.

2.159. Поскольку развитие
большинства оползней ЮБК (особенно крупных) происходит под влиянием многих
природных факторов, то следует: выявить наиболее результативный фактор, дать
оценку статистической связи отдельных факторов с интенсивностью оползневого
процесса, а также установить роль в оползневом процессе каждого фактора.

2.160. Поскольку
результаты наблюдений за смещением оползня, равно как и результаты наблюдений
за природными факторами, — величины случайные, то зависимость между ними носит
вероятностный характер и изучается с применением корреляционного анализа,
основная задача которого состоит в определении с заранее заданной надежностью
пределов величины оползневого смещения, которые оно может иметь, если известны
пределы изменения влияющего на него фактора.

Для определения тесноты
связи между двумя величинами применяется парная корреляция, для изучения
зависимостей между несколькими величинами — множественная корреляция.

2.161. Для выявления
тесноты связи между двумя величинами (парная корреляция) следует определить
коэффициент корреляции r как эффективную меру связи в условиях линейной
корреляции или корреляционное отношение ή
как меру тесноты связи между величинами, распределение которых может отличаться
от нормального, а связь аппроксимироваться нелинейными функциями.

Примечание . Коэффициент корреляции и
корреляционное отношение могут принимать значения от 0 до 1. Чем ближе значение
r и ή к 1, тем
теснее связь между оцениваемыми величинами .

2.162. Анализ
зависимостей двух величин X и Y
начинается с построения точечной диаграммы, которая позволяет приближенно
установить наличие связи между этими величинами. Если по точечной диаграмме или
по другим соображениям (теоретическим предпосылкам) предполагается линейная
зависимость между величинами, то задача дальнейших исследований состоит в
определении коэффициентов уравнения линейной регрессии типа Y
= аХ +
b .

Максимально приближающее
искомую зависимость к теоретической является такое уравнение регрессии, при
котором сумма квадратов отклонений эмпирических значений Y от
его теоретических, вычисленных по уравнению регрессии, минимальна. Это
положение лежит в основе метода наименьших квадратов, используя который можно
найти такие коэффициенты (уравнения), при которых уравнение соответствует
приведенным условиям. Уравнение регрессии может быть и более высоких степеней.
При большом объеме выборок для расчета коэффициентов регрессий следует
использовать существующие программы статистической обработки данных на ЭВМ.

2.163. Парный
корреляционный анализ следует применять для получения предварительных сведений
о связи оползневого процесса с тем или иным фактором, т. е. для предварительной
оценки относительного значения отдельных факторов в изменении оцениваемой
величины на первом этапе этих исследований.

Поскольку парный
корреляционный анализ не дает возможности достаточно точно прогнозировать
изменение характеристик оползневого процесса, то для этой цели следует
использовать метод множественной корреляции, когда учитывается влияние
нескольких природных факторов. Показателями тесноты связи между
характеристиками оползневого процесса и характеристиками природных факторов
является коэффициент множественной корреляции. ( R ), также
принимающий значения от 0 до 1. Значение R 2 можно истолковывать как математически
установленную долю вариаций характеристик оползневого процесса, появление
которой обязано влиянию изучаемых факторов, а 1 — R 2 как долю, которая не может
быть объяснена влиянием этих факторов.

2.164. Методы
регрессивного анализа рекомендуется применять для оценки не только связи
характеристики с определенной совокупностью факторов, но и тесноты ее связи с
отдельными, входящими в анализ факторами. Частные коэффициенты корреляции,
рассчитанные при статистической обработке материалов, определяют связь
характеристики процесса с каждым из рассматриваемых факторов при исключении
влияния других факторов, искажающих эту связь. Методами математической
статистики оцениваются точность и достоверность полученных показателей тесноты
связи.

2.165. Используя различные
сочетания факторов, влияющих на ход оползневого процесса по вычисленным и
откорректированным коэффициентам множественной корреляции, можно получить
представление о наиболее результативном сочетании природных факторов, а по
частным коэффициентам корреляции — об относительной роли каждого из них в
развитии оползневого процесса.

2.166. Основным
показателем оползневой активности в условиях ЮБК являются данные
инструментальных наблюдений за смещением геодезических реперов, установленных
на оползневых склонах (проводимых три раза в год). Дополнительной информацией
об оползневом процессе могут служить данные наблюдений за маяками,
установленными на деформируемых оползнями зданиях и сооружениях (замер
деформаций маяков следует проводить ежемесячно). Данные инструментальных
наблюдений за оползневыми подвижками используются для выявления (при помощи
корреляционного и регрессионного анализов) тесноты и характера связи
интенсивности оползневого процесса с такими природными факторами, как
количество выпавших на оползневой склон атмосферных осадков, колебание уровня
грунтовых вод (или расхода источников), интенсивность сейсмических явлений,
интенсивность волнения, скорость размыва берегов, аккумуляция и размыв
береговых накоплений.

2.167. Хотя оползни (как
и большинство других геологических систем) представляют собой нелинейные
системы, тем не менее в случаях, когда выборка наблюдений за оползневым
процессом мала, при анализе можно применять линейные модели зависимостей. Если
же выборка представительна и позволяет получить надежные оценки тесноты связи,
рекомендуется исследовать нелинейные аппроксимации зависимостей характеристик
оползневого процесса и оползнеобразующих факторов (расчет уравнений второй,
третьей и т. д. степеней).

2.168. Для выявления изменения
влияния природных факторов на оползневой процесс во времени величины смещения
реперов необходимо сопоставить с воздействием факторов в различные сроки: в год
наблюдений за смещением, за два, три года и т. д., а деформации маяков на
зданиях — с воздействием факторов в тот же месяц, предыдущий, за два, три и т.
д. предыдущих. С методической точки зрения, получение системы уравнений как
нельзя лучше способствует решению поставленной задачи в случае, когда заранее
неизвестны характер и теснота связи процесса как с каждым фактором в
отдельности, так и со всеми, вместе взятыми, но требуется их оценить. Такой
подход дает возможность выявить взаимоотношения изучаемых процессов во времени
и значение каждого фактора в развитии оползневого процесса.

К. ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

2.169. Лабораторное моделирование следует проводить
в целях изучения напряженного состояния массивов горных пород, слагающих
оползневые склоны ЮБК, выявления в толще пород склона зон дефицита прочности
(фактических и потенциальных зон оползневого скольжения), оценки устойчивости
склона и уточнения механизма оползневого смещения. Решение всех задач требует
применения комплекса методов моделирования.

2.170. С учетом большой
сложности геологического строения склонов ЮБК (неоднородность литологического
состава коренных и четвертичных склоновых отложений, невыдержанные условия
залегания слоев коренных пород и сложное распределение в склоне зон
выветривания, неоднородность прочностных и деформативных свойств пород, большая
высота и крутизна склонов и др.) проведение моделирования в рассматриваемом
регионе отличается большой трудоемкостью, сложностью моделей и требует
построения детальных инженерно-геологических разрезов (с отражением на них
местоположения и зон разрывных тектонических нарушений, характера и степени
нарушенности коренных флишевых пород, строения толщи оползневых накоплений,
всех зафиксированных в склоне зон ослабления, а также гидрогеологических
условий), а также получения данных о прочностных и деформационных
характеристиках пород в пределах всех выделенных в склоне
инженерно-геологических элементов.

2.171. Для получения
картины распределения напряжений в склоне следует применять методы
фотоупругости и тензометрической сетки, позволяющие строить модели
неоднородного строения, имитирующие весьма сложные по строению склоны ЮБК, в
которых принимают участие породы с различными деформационными свойствами.

2.172. Полученные на
моделях данные о напряженном состоянии, а лабораторными и полевыми методами —
данные о сопротивлении сдвигу могут быть использованы для расчета величины
прочности пород в различных точках массива в нескольких сечениях, т. е. для
получения картины распределения прочности в пределах исследуемого склона.

2.173. Сопоставляя распределение напряжений с
распределением прочности пород, следует определять степень устойчивости
различных участков склона и выявлять зоны дефицита прочности (зоны, где
величины скалывающих напряжений близки к величинам прочности пород или же ниже
их), которые и являются фактическими и потенциально возможными зонами
оползневого смещения в изучаемом склоне.

2. 1 74. Модель
оползневого склона ЮБК должна учитывать по возможности точно
структурно-тектонические особенности склона (и, в частности, наличие разрывных
тектонических нарушений), наличие оползней разных порядков, многослойность
оползневых смещений, наличие в толще пород склона нескольких локальных или же
выдержанных на большом протяжении зон ослабления (фактических и потенциально
возможных зон оползневого скольжения).

2.175. Для проверки
рабочей гипотезы о механизме оползневого смещения, определения роли отдельных
факторов оползнеобразования (абразии, эрозии, искусственной подсечки и
пригрузки склонов) и роли намечаемых для стабилизации оползня противооползневых
мероприятий (пригрузка в языке оползня, срезка его головной части и др.)
рекомендуется использовать модели из эквивалентных материалов.

2. 1 76. При
больших объемах изыскательских работ на первой стадии проектирования и при
наличии возможности моделирование целесообразно выполнить до окончания
изысканий с тем, чтобы на завершающем этапе изысканий особое внимание уделить
выявленным при моделировании участкам максимальной концентрации напряжений и
участкам неблагоприятного соотношения между скалывающими усилиями и прочностью
пород. Из всех таких участков должны быть отобраны дополнительные образцы пород
для изучения их прочностных, деформативных и реологических свойств, а также
особенностей микротекстуры и характера структурных связей.

2. 1 77. Для
более достоверной оценки степени устойчивости склона и всестороннего учета его
состояния данные моделирования следует сопоставлять с данными расчетов
устойчивости склона (в соответствующих заданных состояниях).

Л. РАСЧЕТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ

2.178.
Для оценки устойчивости оползневых
склонов ЮБК, наряду с другими принятыми в инженерной геологии методами,
рекомендуется применять также расчетные методы.

2.179.
Расчеты, как правило, следует
применять при изысканиях, ведущихся для первой стадии проектирования.

2.180. Расчеты
рекомендуется использовать для: сравнительной количественной оценки роли
отдельных факторов оползнеобразования в снижении коэффициента устойчивости
склона; оценки устойчивости склона на момент изысканий (с учетом ранее
осуществленных на склоне противооползневых мероприятий) и для прогнозирования
наиболее неблагоприятных условий устойчивости склона;

обоснования рекомендуемых
в отчете противооползневых мероприятий.

2.181. Рекомендуется
применять методы, позволяющие вести расчет устойчивости склона относительно
поверхности смещения любой формы (установленной или предполагаемой на основе
изучения условий залегания и свойств пород):

метод многоугольников сил
(Шахунянц);

метод горизонтальных сил
(Маслов);

метод последовательного
суммирования по отсекам (Петрова-Ясюнас).

Для получения ориентировочных
значений Ку при массовых
расчетах целесообразно применять методы Маслова и Петровой-Ясюнас как наиболее
простые, а для более строгих расчетов — метод Шахунянца.

Примечание. На отдельных крутых участках
склонов (абразионных, эрозионных, оползневых уступах, сложенных сравнительно
однородными породами), где обычно возникают относительно небольшие оползни
срезания, целесообразен метод расчета устойчивости по круглоцилиндрической
поверхности смещения .

2.182. Расчеты
рекомендуется проводить для оценки как общей устойчивости склона, т. е.
возможности образования (или повторной подвижки) оползня первого порядка, так и
локальной его устойчивости, т. е. возможности возникновения на теле оползня
первого порядка локальных оползней второго и более высоких порядков (за
исключением оползней-потоков и оползней-сплывов, для прогноза образования и
развития которых рекомендуется пользоваться методами, учитывающими
реологические свойства пород). Так как в пределах сложных оползневых систем
отдельные их части могут иметь разную степень устойчивости, рекомендуется также
выполнять расчеты для разных частей системы с учетом особенностей их строения.

2.183. Расчеты
устойчивости оползневых склонов следует производить по всем выявленным или
потенциально возможным поверхностям скольжения. В частности, рекомендуется
проверять расчетом возможность смещения по поверхности, выходящей в подводную
часть склона, или возможность локального среза оползневой толщи в месте
наиболее слабого ее сечения.

2.184.
Инженерно-геологические разрезы масштаба 1:1000 и крупнее, являющиеся
геологической основой расчетов, должны содержать следующие данные, необходимые
для расчетов:

границы структурных
элементов оползневого склона (кровли коренных пород, оползневых ступеней,
отчленившихся блоков флишевых и верхнеюрских пород, чехла перекрывающих
смещенные блоки «рыхлых» накоплений и п p .);

очертания всех
прослеженных в склоне ослабленных зон — фактических и потенциальных зон
оползневого смещения: трещин различного происхождения (оползневых,
тектонических, бортового отпора и др.), старых поверхностей оползневого
скольжения, поверхностей раздела (коренных пород и склоновых отложений и др.),
пластичных глинистых прослоев на контактах с обводненными зонами, зон
тектонических нарушений (выделяя особо плоскости сместителей с «зеркалами»
скольжения и зоны интенсивного дробления);

участки различного
механизма смещения (скольжение, срезание, течение);

расчетные значения
показателей физических и прочностных свойств пород (γ, φ, С) для каждого
выделенного инженерно-геологического элемента;

положение депрессионной
поверхности потока подземных вод (как свободного, так и напорного горизонта), а
также наиболее низкое и наиболее высокое положение уровня последних
(наблюдаемое или прогнозируемое), мощность обводненной зоны;

очертание поверхности
склона (желательно до и после оползневого смещения);

данные об интенсивности
абразии (эрозии) за определенный промежуток времени (объем размытых пород,
величина отступания подошвы или бровки берегового уступа);

данные о сейсмичности
территории в пределах участка (по результатам сейсмического
микрорайонирования);

контуры, трассы, сечения
пересекаемых разрезом существующих или запроектированных зданий и сооружений (в
том числе противооползневых) с указанием их веса и глубины заложения подошвы
фундамента.

2.185. Если за период,
истекший со времени проведения топографической съемки до проведения изысканий,
произошли ощутимые изменения в рельефе поверхности склона, возникает
необходимость в проведении специальных топографических работ и, в частности,
нивелировки по створам, по которым построены геологические разрезы.

2.186. Разбивку на отсеки
при расчетах следует производить с учетом типичного для оползневых склонов ЮБК
ступенчатого характера дневной поверхности склона и поверхности оползневого
ложа, что дает возможность: выделить активные и относительно пассивные участки
(зоны) оползня, оценить устойчивость отдельных участков оползневого склона,
обосновать место расположения на склоне противооползневых сооружений.

2.187. Ввиду трудности
установления абсолютного (истинного) значения коэффициента устойчивости
оползневых склонов (из-за неточности значений входящих в расчет показателей
прочности пород, полученных при лабораторных испытаниях) при сравнительной
количественной оценке роли отдельных факторов или отдельных противооползневых
мероприятий рекомендуется пользоваться методом обратных расчетов. Найденная
обратным расчетом, при значении коэффициента устойчивости, равном единице,
средняя величина сопротивления сдвигу по поверхности скольжения используется в
последующих прямых расчетах для сравнительной оценки роли оползнеобразующих
факторов и противооползневых мероприятий.

2.188. Расчетами
рекомендуется определять влияние на устойчивость склона следующих факторов:

природных — абразии,
эрозии, фильтрационного и гидростатического давления подземных вод (с учетом
колебания их уровня во времени), сейсмических колебаний, разупрочнения или
упрочнения пород во времени;

антропогенных —
искусственных подсечек и пригрузок склона (отвалами, зданиями, сооружениями,
насыпями и др.), искусственного обводнения склона, взрывов (через сейсмический
эффект) и др.

2.189. Оценку влияния на
устойчивость склона гидрогеологического фактора рекомендуется давать исходя из:

наличия подземных вод
(часто напорного характера), содержащихся в трещиноватых и раздробленных
флишевых породах в пределах оползневых депрессий и оказывающих взвешивающее
воздействие на оползневую толщу;

наличия подземных вод,
заключенных в отдельных прослоях и линзах водопроницаемого грунта, содержащихся
в самой толще оползневых накоплений (несмотря на затрудненные условия
фильтрации этих вод, их следует рассматривать при расчетах как единую
гидравлически связанную систему, оказывающую гидростатическое и фильтрационное
давления на оползневую толщу);

периодически резкого
повышения (в дождливый сезон) уровня подземных вод в толще оползневых
накоплений, что выражается в увеличении гидростатического и фильтрационного
давления, снижении прочности пород в зоне сезонного обводнения;

обводнения оползневого
тела на всю его мощность при необходимости учета максимального (реально
возможного) воздействия гидрогеологического фактора на величину коэффициента
устойчивости склона.

2.190. Для оценки
длительной устойчивости склона и проверки вероятности снижения коэффициента его
устойчивости до предельного значения, а также для оценки эффективности
проектируемого комплекса противооползневых мероприятий следует проводить
расчеты для случаев наиболее неблагоприятных (но реально возможных) условий
работы склона с учетом изменений соотношения сдвигающих и удерживающих сил на
склоне при:

а) подрезках склона,
подмывах, нагружении в верхних частях;

б) неблагоприятных для
устойчивости склона воздействиях сезонных (периодических) и эпизодических
колебаний влияния отдельных факторов (например, высокого обводнения склона в
годы с большим, намного превышающим норму количеством атмосферных осадков,
сильных землетрясений);

в) дальнейшем снижении
(вплоть до минимальных значений) прочности пород в формирующихся в склоне зонах
ослабления;

г) возможном
одновременном наложении ряда неблагоприятных для устойчивости склона факторов
(например, сильного землетрясения и высокой степени обводненности склона).

2.191. Для ускорения
расчетов (связанных с многочисленными громоздкими вычислительными операциями)
рекомендуется применение ЭВМ, что позволит: быстро провести большее число
расчетов для различных вариантов условий на склоне, повысить точность расчетов
за счет исключения возможных механических ошибок при выполнении большого объема
и громоздкости математических вычислений, оценить одновременно большое число
факторов различными методами.

2.192. Для составления
машинной программы расчетов оползневых склонов ЮБК на ЭВМ рекомендуется
использовать разработанные в ПНИИИСе алгоритмы (прил. 1).

2.193. Для оценки
устойчивости сложных оползневых систем в целом, отдельные участки которых могут
значительно отличаться по степени устойчивости, целесообразно пользоваться
методом пространственного решения задачи Панюкова.

М. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИЗЫСКАНИЙ

2.194. Характерная для
оползневых склонов ЮБК сложность инженерно-геологических условий (для выяснения
которых необходимо выполнение большого объема и сложного комплекса
изыскательских работ) требует проведения всестороннего углубленного анализа
большого количества полученной при изысканиях информации об оползнях и
выражения этой информации в предельно лаконичной и в то же время максимально
емкой форме.

2.195. Способы выражения
информации об оползнях ЮБК различны в зависимости от степени сложности условий,
по которым все оползни ЮБК можно разделить на относительно простые оползни
сравнительно небольших размеров и сложные крупные оползневые системы со
сложными условиями развития и сложным строением оползневой толщи.

2.196. Для относительно
простых оползней комплект графических материалов рекомендуется составлять в
соответствии с требованиями «Рекомендаций по инженерно-геологическим изысканиям
в районах развития оползней», но с применением специальных индексов оползневых
накоплений.

Применение специальных
индексов позволит:

повысить информативность
индексов (показать основные этапы истории формирования оползневой толщи,
выделить в ней оползни разных порядков и оползни с разными базисами смещения,
показать фации оползневых накоплений);

повысить точность
стратиграфо-генетического расчленения оползневой толщи и показать
взаимоотношения вовлеченных в оползневую подвижку образований;

показать степень
активности оползневого процесса, стадию и фазу развития оползневого цикла.

2.197. Основная
информация о простом оползне сводится в формулу

где Т
инженерно-геологический тип оползня;

п
порядок оползня;

б
базис смещения;

ф
фаза развития современного оползневого цикла;

S — стратиграфический индекс оползневых накоплений, отражающий историю
развития оползневого склона;

V -объем оползневого тела,
м3; выражается через а
10п;

h — высота склона, на котором возник оползень, м;

а с — крутизна поверхности
склона, град, (генеральный угол);

L — длина оползня, км;

b — ширина оползня (в головной, средней, языковой
частях соответственно), м;

m — мощность оползневых накоплений (в головной,
средней, языковой частях соответственно), м;

fl — форма поверхности
оползневого скольжения (обозначается начальной буквой названия поверхности
соответствующей формы);

  — генеральный угол наклона поверхности скольжения,
град.;

Ф
факторы оползнеобразования (обозначаются начальными буквами названий
действующих факторов);

v — скорость (средняя) смещения оползня (в головной,
средней, языковой частях соответственно), см/год.

2.198. Для сложных
оползневых систем, какими являются многие крупные оползни ЮБК, рекомендуется
составление специального комплекта графических материалов и структурных формул.

Для сложных оползневых
систем составляются структурные формулы: общей структуры (каркаса) системы и
полные.

2.199. В формуле общей
структуры (каркаса) дается расчленение системы на структурно-тектонические
элементы разных порядков. Формулу рекомендуется приводить при составлении
тектонической схемы или карты общей структуры (прил. 2).

2.200. Полные структурные
формулы (прил. 3) содержат значения основных
параметров, характеризующих отдельные элементы и всю систему в целом, а также
сведения о тектонических факторах, о литологическом составе оползневых
накоплений и исходных пород, о физико-механических свойствах грунтов (путем
введения данных по инженерно-геологическим элементам).

Формула дает возможность
характеризовать: древнюю и современную оползневую толщу, ее активную и
стабилизировавшуюся части, оползневые смещения первого и более высоких
порядков, многослойное смещение.

2.201. Комплект
графических материалов (карты, разрезы) для сложных оползневых систем должен
включать: материалы общего характера, специальные (частные и обобщающие) и
вспомогательные.

Материалы общего характера дают общее представление
о районе расположения оползневой системы. Наиболее важными из них являются:
карты — геологическая, гидрогеологическая, инженерно-геологического
районирования, геоморфологическая; детальные инженерно-геологические колонки
выработок; сводная инженерно-геологическая колонка участка изысканий.

Специальные материалы
относятся непосредственно к оползневой системе и дают представление об
инженерно-геологических условиях ее развития в разных аспектах.

Специальные материалы
разделяются на частные и обобщающие.

Частные специальные
материалы несут информацию по какому-либо одному аспекту развития оползневой
системы. К ним относятся: схема тектонических условий развития системы; карты:
внутренней структуры оползневой системы, гипсометрии кровли и литологического
состава коренных пород, совмещенная с картой зон выветривания, смещенных блоков
флишевых пород и зон выветривания в них, зон ослабления, развитых в пределах
оползневой системы, микрорайонирования системы по составу факторов
оползнеобразования, оползнепроявлений и микрорайонирования системы по механизму
оползневого смещения; схематические инженерно-геологические разрезы,
иллюстрирующие вышеупомянутые карты и отображающие внутреннюю структуру тела
оползня, распределение в разрезе склона зон ослабления, механизм смещения,
гидрогеологические условия и др.

Обобщающие специальные
материалы составляются на основе отбора с частных специальных материалов
основной информации, необходимой для решения тех или иных инженерных вопросов.
К ним относятся: карты — сводная инженерно-геологическая (оползневая),
микрорайонирования системы по устойчивости, гидрогеологического
микрорайонирования системы, прогноза развития оползневой системы; сводные
инженерно-геологические разрезы.

Вспомогательные материалы
несут дополнительную информацию, которая может быть необходима для построения
специальных (частных и обобщающих) материалов. К ним относятся карты:
минерализации, химсостава и температуры подземных вод, распространения
отдельных структурно-петрологических элементов (характеристика которых
необходима для понимания тех или иных особенностей развития оползневой системы,
например, карта распространения щебнистых прослоев, используемая для выяснения
гидрогеологических условий), проявления отдельных факторов оползнеобразования,
распространения отдельных видов зон ослабления (как внутри оползневой системы,
так и для территории склона, прилегающей к контуру системы).

2.202. В первую очередь
рекомендуется составлять материалы общего характера, во вторую —
вспомогательные и специальные частные материалы и в третью — специальные
обобщающие.

2.203. На схему
тектонических условий развития оползневой системы (см. прил. 2) наносятся:

а) зоны разрывных
нарушений и особенности их проявления; участки: с зеркалами скольжения
тектонического происхождения, интенсивно раздробленных и милонитизированных
пород, повышенного содержания солей (примазки, присыпки) и минералов
гидротермального происхождения, поступления подземных вод из коренных пород (в
зонах разрывных нарушений) в оползневую толщу и наоборот, пониженного
электросопротивления;

б) элементы залегания
слоев флишевой толщи и плоскостей сместителей тектонических разрывов;

в)
структурно-тектонические блоки разных порядков (по площади им соответствуют
структурно-тектонические элементы оползневой системы);

г) знак и направление
вертикальных перемещений тектонических блоков;

д) выходы коренных пород
на дневную поверхность.

Схема тектонических
условий дополняется формулой общей структуры оползневой системы.

2.204. На карте (схеме)
внутренней структуры оползневой системы следует показывать:

а) зоны разрывных
тектонических нарушений;

б) составные
структурно-тектонические элементы оползневой системы;

в) участки с разными
типами внутренней структуры тела оползня;

г) сводную таблицу
основных структурно-петрологических и инженерно-геологических элементов
системы;

д) сводную таблицу
основных типов внутренней структуры оползневого тела.

Карта (схема) внутренней
структуры дополняется структурной формулой оползневой системы, отражающей состав,
количество, взаиморасположение, взаимосвязь составных элементов и их внутреннюю
структуру (прил. 3).

2.205. Карта гипсометрии
кровли и литологического состава коренных пород, совмещенная с картой зон
выветривания, включает:

зоны разрывных
тектонических нарушений;

литологические типы
коренных пород;

тип и мощность верхней
зоны выветривания в пределах каждого тектонического блока (показывается цветом
или штриховкой, цифрами); то же, остальных зон выветривания, (показывается
цифрами);

участки обводнения
(показываются штриховкой);

участки флишевой толщи с
прослоями песчаников и алевролитов (показываются штриховкой).

2.206. На карту смещенных
(оползневых) блоков флишевых пород, совмещенную с картой зон выветривания в
блоках (прил. 4), наносятся:

зоны разрывных
тектонических нарушений и тектонические блоки (переносятся с тектонической
схемы);

контуры и номера
смещенных блоков флишевых пород (как обнаженных, так и погребенных под толщей «рыхлых»
накоплений);

стенки срыва (ниши
отрыва) оползневых блоков;

направление
первоначального и современного смещения оползневых блоков (показывается
стрелками);

тип верхней зоны
выветривания в блоках (показывается цветом);

основные характеристики
смещенных блоков (приводятся в таблице);

участки обводнения блока;

участки блока с прослоями
песчаников и алевролитов.

2.207. На карту (схему)
зон ослабления наносятся:

зоны разрывных
тектонических нарушений;

площади развития зон
ослабления разных типов (при необходимости составляются дополнительно карты
распространения отдельных видов зон ослабления);

параметры зон ослабления
(отметки кровли и подошвы зон ослабления, их мощность, элементы залегания по
всем разведочным точкам;

участки повышенного
напряжения пород массива и факторы его обусловливающие.

2.208. На карте (схеме)
микрорайонирования оползневой системы по факторам оползнеобразования
выделяются:

участки, подвергающиеся
воздействию разных факторов или их сочетаний; основной фактор
оползнеобразования для каждого из структурных элементов оползневой системы.

2.209. Карта
оползнепроявлений и микрорайонирования оползневой системы по механизму смещения
составляется с учетом карты внутренней структуры оползневой системы и карты зон
ослабления и включает:

зоны разрывных нарушений
и тектонические блоки разных порядков;

участки наибольшей
концентрации напряжений;

геодезические реперы
(марки), направления и углы наклонов векторов их смещения, величины
горизонтальной и вертикальной составляющих смещения;

оползневые формы рельефа
и оползневые трещины на дневной поверхности (с выделением их типов по
Тер-Степаняну); деформации зданий, сооружений, растительности; участки системы
с разным механизмом смещения; микрорайонирование оползня по сочетанию типов
смещения.

2.210. Сводная
инженерно-геологическая карта составляется на основе выбора с частных
специальных (реже вспомогательных) карт наиболее важной информации, необходимой
для решения конкретных инженерных задач.

2.211. На карте
микрорайонирования оползневой системы по устойчивости показывается степень
устойчивости различных ее структурных элементов, выраженная через коэффициент
устойчивости.

2.21,2. На карте
гидрогеологического микрорайонирования оползневой системы показываются:

зоны разрывных нарушений;

контуры смещенных блоков
коренных пород с выделением обводненных блоков и блоков, содержащих прослои
трещиноватых алевролитов и песчаников;

участки поглощения
подземных вод, заключенных в оползневых накоплениях, коренными породами в зонах
разрывных нарушений;

участки подпитывания
подземных вод, заключенных в оползневых накоплениях, водами коренных пород в
зонах разрывных нарушений;

участки искусственного
питания подземных вод;

участки интенсивного
движения подземных вод, сложенные породами с относительно высокой фильтрационной
способностью;

участки локального
скопления подземных вод с затрудненным водообменом, а также западины в тыловых
частях оползневых блоков флишевых пород;

участки сообщения
отдельных обводненных зон;

места разгрузки
обводненных зон;

безводные участки системы;

гидроизогипсы
(гидроизопьезы) поверхности подземных вод различных водоносных горизонтов
(обводненных зон), построенные с учетом структуры оползневой системы;

данные специальных работ
(электроразведки, комплексного каротажа, опытно-фильтрационных работ,
индикаторных опытов и др.)

2.213. На карте прогноза
развития оползневых процессов выделяются участки;

возможного развития
оползневой системы вширь за счет вовлечения прилегающих территорий;

возможного увеличения
глубины захвата существующего оползня;

возможного формирования
новых зон ослабления (в коренных породах и в теле оползня), за счет которых
может произойти объединение уже существующих локальных зон ослабления в единую,
создающую возможность крупного смещения;

возможного возникновения
оползней второго и третьего порядка, факторы их вызывающие, типы смещений;

предполагаемого развития
наибольших деформаций зданий и сооружений и предполагаемый характер деформаций;

наиболее устойчивые (с
наименьшей вероятностью оползневых смещений в пределах заданного интервала
времени) и наиболее пригодные для строительного использования.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

АЛГОРИТМЫ РАСЧЕ ТОВ УСТОЙЧИВОСТИ

ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ

(К СРАВНИ ТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ

РОЛИ О ТДЕЛЬНЫХ ОПОЛЗНЕВЫХ ФАКТОРОВ

И ПРО ТИВООПОЛЗНЕВЫХ МЕРОПРИЯТИЙ)

Метод сравнений условно предельного
угла φ по Петровой-Ясюнас при Ку=1, С = 0.

1. При отсутствии
воздействия подземных вод

1) В i
= Li cos αi

2) Si
= Bi Hi,

3) Pi
= Si γi,

4) Тi
= Pi sin αi;

5) Ni
= Pi cos αi

6) ∑Тi
= [T1 cos (α1 — α2) + T2]
cos (α2, — α3) + T3 . . .;

7) ∑Ni
= [Ni cos (α1 — α2) + N2]
cos (α2, — α3) + N3 . . .;

8) .

2. При наличии
взвешивающего воздействия подземных вод, но без учета фильтрационного давления

1)

2) ;

3)

4) ;

5) ;

6)

7)

8)

3. При наличии
фильтрационного давления, но без учета взвешивания

1) ;

2)

3)

4)

4. При наличии
фильтрационного давления и взвешивания

1)

2)

По формуле ДИИТа:

1)

2)

3)

4)

5. При наличии
фильтрационного давления

а) с учетом нормальной составляющей
фильтрационного давления (при увеличении или уменьшении сил трения)

1)

2)

3)

4)

б) с учетом повышения
(понижения) уровня подземных вод на п
метров

1) ;

2) далее аналогично
последовательности 2, 3, 4, 5.

6. При наличии абразии

а) с учетом убыли
(размыва) пород в нижней пассивной части оползня за n лет

1) N P разм cos a разм ;

2)

3)

б) с учетом отчленения
блока пород в пассивной части оползня

1) N — Рбл cos a бл ;

2) ;

3)

7. При наличии
сейсмических колебаний а) с учетом сотрясения 7 баллов ( m сотр = 0,02)

1) Тсейс = ∑Т i · 0,02;

2) Nce й c = ∑ Ni ·0,02;

3) ;

4)

б) с учетом сотрясения 8
баллов ( m сотр = 0,05)

1) Тсейс = ∑Т i ·0,05;

2) Nce й c = ∑ Ni ·0,05;

3)

в) с учетом сотрясения 7
и 8 баллов и обводнения пород

8. При наличии
берегоукрепительных сооружений

а) с учетом пригрузки
нижней пассивной части оползня и увеличения удерживающих сил

1)

2) ;

б) с учетом увеличения
удерживающих сил (за счет зацепления)

1) Рконтр f cos a контр ;

2)

3)

в) с учетом структурного
упрочнения грунта в зоне сдвига

1) LC средн .;

2) tg  =

3)

Метод горизонтальных сил
Маслова

1. При отсутствии
воздействия подземных вод

1) Qi
= Pi tg
a i ;

2) ;

3)

4) Ei
= Pi tg(
a i — ψi);

5) Ri
= Qi — Ei;

6)

2. При наличии
взвешивающего воздействия подземных вод, но без учета фильтрационного давления

l ) ;

2)

3)

4)

5)

3. При наличии
фильтрационного давления, но без учета взвешивания

1)

2)

4. С учетом
фильтрационного давления и взвешивания

1)

5. С учетом повышения (понижения)
уровня подземных вод на n метров

1)

2) далее аналогично
последовательности,

2, 3, 4, 5.

6. При наличии абразии с
учетом убыли (размыва) пород в нижней пассивной части оползня за n
лет

1)

2) Qa б p = P абр tg a абр ;

3)

4) Ea б p = P абр tg ( a абр ψ абр );

5) R абр = Qa б p Ea б p ;

6)

7. При наличии абразии с
учетом отчленения блока пород в пассивной части оползня

1)

2) Q бл = P бл tg a бл ;

3)

4) E бл = P бл tg ( a бл ψ бл );

5) R бл = Q бл E бл ;

6)

8. При наличии
сейсмических колебаний:

а) с учетом сотрясения 7
баллов ( m сотр = 0,02)

1) Qce й c = ∑ Qi 0,02;

2) Rce й c = ∑ Ri 0,02;

3)

б) с учетом сотрясения 8
баллов ( m сотр = 0,05)

1) Qce й c = ∑ Qi 0,05;

2) Rce й c = ∑ Ri 0,05;

3)

в) с учетом сейсмических
колебаний и обводнения пород

1) при сотрясении 7
баллов

2) при сотрясении 8
баллов

9. При наличии берегоукрепительных мероприятий с
учетом пригрузки нижней пассивной части оползня

1) ;

2)

3)

4)

5)

6)

10. При наличии
берегоукрепительных мероприятий с учетом увеличения удерживающих сил

1)

2)

3)

4)

5)

6)

11. При наличии берегоукрепительных мероприятий с
учетом структурного упрочнения грунта в зоне сдвига

1) Ссредн = + Δ С = С ¢ ;

2) аналогично поз. 9, 10.

Обозначения к формулам

a i — угол наклона следа поверхности смещения, град.;

L i — длина следа поверхности смещения в пределах отсека, м;

B i — ширина отсека, м;

S i — площадь отсека, м2;

γ i гр
— средний объемный вес грунта, т/м3;

Pi — вес отсека, т;

Ti — тангенциальная составляющая веса пород в пределах отсека, т;

Ni — нормальная составляющая веса отсека, т;

hi в
средняя высота водонасыщенной части отсека, м;

Si в
-площадь водонасыщенной части отсека, м2;

Pi в
-вес отсека с учетом взвешивания, т; .

Ti в -тангенциальная
составляющая веса пород в пределах от:сека с учетом взвешивания, т;

Ni в
-нормальная составляющая веса отсека с учетом взвешивания, т;

βi — угол наклона
равнодействующей гидродинамического давления, град.;

li — гидравлический градиент потока подземных вод в пределах отсека;

γв
объемный вес воды;

Wi ф
— гидродинамическое давление в пределах отсека, т;

Ni ф
— нормальная составляющая фильтрационного давления, т;

P разм — вес размытых пород за n
лет, т;

Р бл — вес отчленившегося
блока в пассивной части оползня, т;

Р контр — вес контрбанкета,
т;

Т i восх — тангенциальная составляющая веса пород в пределах отсека на восходящих
участках поверхности

скольжения, т;

N восх — нормальная составляющая веса пород в пределах отсека на восходящих
участках поверхности скольжения, т;

f — коэффициент трения материала по грунту;

С c ред — среднее сцепление по поверхности скольжения при учете восстановления
сил связности, т/м;

Ti сейс — тангенциальная составляющая действия сейсмических сил в пределах
отсека, т;

Ni сейс — нормальная составляющая действия сейсмических сил в пределах отсека, т;

φ пр.усл
условно-предельный угол трения для всей поверхности скольжения, град.;

К
относительный коэффициент устойчивости (по отношению к К = 1) как доля уменьшения или увеличения его от влияния
оползнеобразующего фактора или мероприятия;

Qi — распор в пределах
отсека (давление на стенку) при отсутствии в грунте трения и сцепления, т;

σ i — напряжение от веса грунта в пределах отсека, т/м2;

ψ — угол сопротивления сдвигу, град.;

С
сцепление грунта, т/м2;

φ — угол внутреннего трения грунта, град.;

Ei — непогашенная часть давления грунта в пределах отсека (активное
давление), т;

Ri — часть распора в пределах отсека (давление на стенку), воспринимаемая
трением и сцеплением в грунте, т;

К нач — исходный коэффициент
устойчивости;.

Qi в
— распор в пределах отсека с учетом взвешивания, т;

Ci в
— напряжение от веса грунта в пределах отсека с учетом взвешивания, т;

Ei в
-непогашенная часть давления грунта в пределах отсека с учетом взвешивания, т;

R в
часть распора грунта в пределах отсека с учетом взвешивания, т;

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

СХЕМА ТЕКТОНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЗВИТИЯ
ОПОЛЗНЕВОЙ СИСТЕМЫ И ФОРМУЛА ЕЕ ОБЩЕЙ СТРУКТУРЫ

Условные обозначения

1 — зона дробления поперечного разрыва второго порядка; 2- линии
продольных разрывов третьего порядка: а) достоверные; б) предполагаемые; 3 —
линии продольных и поперечных разрывов четвертого порядка; 4 — структурно-тектонические
блоки: арабская цифра- номер блока, римская цифра — порядок блока; 5 — граница
раздела опускающейся и поднимающейся территорий; 6- знак относительного
перемещения смежных тектонических блоков; 7 — цифры (слева направо): максимальная
амплитуда относительного перемещения смежных тектонических блоков, угол наклона
видимой поверхности сместителя; 8 — участки повышенной тектонической
раздробленности коренных пород таврической серии; 9 — участки зон дробления
разрыва с повышенным содержанием белых порошкообразных солей (гипс, тенардит);
10 — участки поглощения зонами тектонических разрывов (в породах таврической
серии) подземных вод из оползневых накоплений; 11- участки подпитывания
подземных вод оползневых накоплений водами повышенной минерализации,
поступающими из зон дробления и трещиноватости тектонических разрывов; 12 — а)
буровые скважины, б) точки вертикального электрозондирования, зафиксировавшие
зоны дробления тектонических разрывов; 13 — изолинии равных величин
минерализации подземных вод, вскрытых в коренных породах и смещенных блоках
таврической серии; в кружочке величина минерализации, г/л; 14 — индекс
оползневой системы: буква-группа системы, цифра — тип системы (в соответствии с
типизацией оползневых систем ЮБК по тектоническим факторам оползнеобразования).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПОЛНАЯ СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА ОПОЛЗНЕВОЙ
СИСТЕМЫ

Обозначения к формуле

ТСт.ф — тип оползневой
системы в зависимости от тектонических факторов оползнеобразования;

Ст.ОС — стадия оползневого
цикла для оползневой системы а целом;

Н
высота склона, на котором заложена оползневая система, м;

L — длина оползневой системы, км;

В (а, в, с)- ширина оползневой системы в основных сечениях (в головной, средней и
языковой частях), м;

а — крутизна
(генеральный угол) поверхности склона в пределах оползневой системы, град.;

V — общий объем смещающихся масс, м3;

п о Гп1 (СПЭ1СПЭ2СПЭ3)-сокращенный индекс типа
структуры оползневого тела;

п о — общее количество
структурно-петрологических элементов в составе оползневого тела (арабская цифра
впереди индекса);

Г — группа
структуры оползневого тела (группа Р
— оползневое тело представлено рыхлыми накоплениями, группа Б — оползневое тело состоит из смещенных
блоков коренных пород; группа РБ
оползневое тело представлено как рыхлыми грунтами, так и смещенными блоками
коренных пород);

п i — количество структурно-петрологических элементов, представляющих рыхлые
накопления или смещенные блоки;

(СПЭ1СПЭ2…)
— индексы структурно-петрологических элементов, которыми сформировано
оползневое тело (в соответствии со сводной таблицей структурно-петрологических
элементов);

Ст-ф — стадия или фаза
оползневого процесса в пределах отдельного структурно-тектонического элемента
системы;

Ф
факторы оползнеобразования;

М
механизм смещения;

v — скорость смещения;

№ СМЭ — номер
структурно-морфологического элемента;

ГС —
генетико-стратиграфический индекс характеризуемых отложений;

( гс )-первоначальный
генезис и возраст пород, вовлеченных в оползневое смещение;

f — фация оползневых накоплений;

п
порядок оползневых смещений;

m — мощность пород, составляющих СПЭ;

β — угол наклона поверхности скольжения, град .;

Ф п.с -форма поверхности
скольжения;

ИГЭ — индекс инженерно-геологического элемента (в
соответствии со свободной таблицей для оползневых систем ЮБК);

m — мощность инженерно-геологического элемента.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

КАРТА И ТАБЛИЦА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
СМЕЩЕННЫХ БЛОКОВ ФЛИШЕВЫХ ПОРОД

Условные обозначения

1- контур
оползневого блока и его номер; 2- стенка срыва (ниша отрыва) блока; 3 — тип
зоны выветривания, развитой в кровле блока (показывается разным цветом): а)
первая зона выветривания — глина с полностью разрушенной текстурой материнских
пород, б) вторая зона выветривания — мелкочешуйчатые аргиллиты с прослоями глин
(с реликтами текстуры материнских пород), в) третья зона выветривания —
мелкочешуйчатые аргиллиты, г) четвертая зона выветривания — мелкочешуйчатые
аргиллиты с прослоями тонко-плитчатых; 4 — прослои в блоке: а) песчаника, б)
алевролита; 5 — обводненные блоки; 6 — направление смещения блока: верхняя
стрелка — первоначального, нижняя — современного; 7 — изогипсы кровли коренных
пород; 8 — контур оползня; 9 — зоны тектонических нарушений; 10- буровые
скважины; 11- индекс зоны оползневого смещения.

Номер блока

Абсолютная ометка кровли, м

Мощность блока максимальная, м

Мощность рыхлых накоплений, м

Типы зон выветривания — (римские цифры) и их мощность,
м

1

-1,19

32

12,9

1-4,1; IV -12,5
(ядро); III -5; II -5; 1-5 ( dpr ,)

2

-32,5

23

44,21

III-4; IV-4; II-8,5;
1-6,5 (dpr)

ТАБЛИЦА СООТНОШЕНИЙ МЕЖДУ НЕКОТОРЫМИ ЕДИНИЦАМИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.
ПОДЛЕЖАЩИМИ ИЗЪЯТИЮ, И ЕДИНИЦАМИ СИ

Наименование
величины

Единица

Соотношение
единиц

подлежащая
изъятию

СИ

наименование

обозначение

наименование

обозначение

Сила;
нагрузка; вес

килограмм-сила

кгс

} ньютон

Н

1 кгс
~ 9,8 Н ~ 10 Н

тонна-сила

тс

1 тс ~
9,8·103 Н ~ 10 кН

грамм-сила

гс

1 гс ~
9,8·10-3 Н ~ 10 мН

Линейная нагрузка

килограмм-сила
на метр

кгс/м

ньютон
на метр

Н/м

1
кгс/м ~ 10 Н/м

Поверхностная
нагрузка

килограмм-сила
на квадратный метр

кгс/м2

ньютон
на квадратный метр

Н/м2

1
кгс/м2 ~ 10 Н/м2

Давление

килограмм-сила
на квадратный сантиметр

кгс/см2

} паскаль

Па

1
кгс/см2 ~ 9,8·104 Па ~ 105 Па ~ 0,1 МПа

миллиметр
водяного столба

мм
вод. ст.

1 мм
вод. ст. ~ 9,8 Па ~ 10 Па

миллиметр
ртутного столба

мм
рт. ст.

1 мм
рт. ст. ~ 133,3 Па

Механическое
напряжение

килограмм-сила
на квадратный миллиметр

кгс/мм2

} паскаль

Па

1
кгс/см2 ~ 9,8·106 Па ~ 107 Па ~ 10 МПа

Модуль
продольной упругости; модуль сдвига; модуль объемного сжатия

килограмм-сила
на квадратный сантиметр

кгс/см2

1
кгс/см2 ~ 9,8·104 Па ~ 105 Па ~ 0,1 МПа

Момент
силы; момент пары сил

килограмм-сила-метр

кгс м

ньютон-метр

Н·м

1 кгс·м
~ 9,8 Н·м ~ 10 Н·м

Работа
(энергия)

килограмм-сила-метр

кгс м

джоуль

Дж

1 кгс
м. ~ 9,8 Дж ~ 10Дж.

Количество
теплоты

калория
килокалория

кал

ккал

джоуль

Дж

1 кал
~ 4,2 Дж

1
ккал ~ 4, 2 кД ж

Мощность

килограмм-сила-метр
в секунду

кгс·м/с

} ватт

Вт

1
кгс·м/с ~ 9,8 Вт ~ 10Вт

лошадиная
сила

л. с.

1 л.
с. ~ 735,5 Вт

калория
в секунду

кал/с

1
кал/с ~ 4 ,2 Вт

килокалория
в час

ккал/ч

1
ккал/ч ~ 1,16 Вт

Удельная
теплоемкость

калория
на грамм — градус Цельсия

кал/(г·°С)

джоуль
на килограмм-кельвин

Дж/(кг
×К)

1
кал/(г·°С) ~ 4,2·103 Дж/(кг·К)

килокалория
на килограмм-градус Цельсия

ккал/(кг·°С)

1
ккал/(кг °С) ~ 4,2 кДж/(кг·К)

Теплопроводность

калория
в секунду на сантиметр-градус Цельсия

кал/(с·см·°С)

} ватт
на метр-кельвин

Вт/(м·К)

1
кал/(с·см·°С) ~ 420 Вт/(м К)

килокалория
в час на метр-градус Цельсия

ккал/(ч·м·°С)

1
ккал/(ч·м·°С) ~ 1,16 B т/(м K )

Коэффициент
теплообмена (теплоотдачи); коэффициент теплопередачи

калория
а секунду на квадратный сантиметр-градус Цельсия

кал/(с·см2×°С)

} ватт
на квадратный метр-кельвин

Вт/(м2× К)

1
кал/(с·см2·°С) ~ 42 к B т/(м K )

килокалория
в час на квадратный метр-градус Цельсия

ккал(ч
× м2·°С)

1
ккал/(ч·м2·°С) ~ 1,16 кВт/(м2 К)

РУКОВОДСТВО

ПО ИНЖЕНЕРНЫМ ИЗЫСКАНИЯМ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Рекомендовано к изданию решением секции технологии, техники и математических методов в инженерных изысканиях НТС ПНИИИС Госстроя СССР.

Составлено к главе СНиП II-9-78 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».

Содержит сведения по организации инженерных изысканий, новые требования к техническому заданию и программе работ, общие требования по рациональному использованию природных ресурсов и охране природы. Приведены методики прогноза изменения инженерно-геологических условий на застраиваемых территориях.

Для инженерно-технических работников изыскательских организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Руководство по инженерным изысканиям для строительства издается к главе СНиП II-9-78 и содержит рекомендации и разъяснения по вопросам, изложенным в этой главе.

Руководство подготовлено Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР и Производственным объединением «Стройизыскания» Госстроя РСФСР при участии НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР.

Руководство составлено: разд. 1 — канд. техн. наук Т.А. Лариной (ПНИИИС), кандидатами геолог.-минерал. наук С.П. Абрамовым («Стройизыскания») и О.В. Слинко (ПНИИИС); разд. 2 — канд. техн. наук Т.А. Лариной, инж. Г.Г. Кальбергеновым (ПНИИИС), инж. И.Е. Субботиным (Укргипрониинефть); разд. 3 — кандидатами геолог.-минерал. наук С.П. Абрамовым («Стройизыскания»), О.В. Слинко, А.В. Васильевым, Е.С. Суходольским, канд. техн. наук Ю.Д. Зыковым, инженерами А.С. Спиридоновым, И.Г. Гуськовой, Е.А. Боровиковой (ПНИИИС), канд. геолог.-минерал. наук Т.И. Пантелеевой (МГУ), канд. техн. наук Л.Г. Мариупольским (НИИОСП), инж. В.В. Почуевой («Стройизыскания»); канд. геолог.-минерал. наук Ф.И. Тютюновой (Институт литосферы АН СССР); разд. 4 — канд. техн. наук Ф.В. Залесским (ПНИИИС).

Руководство разработано под общей редакцией канд. техн. наук Т.А. Лариной и канд. геолог.-минерал. наук С.П. Абрамова.

Приведенный в Руководстве текст главы СНиП II-9-78 набран полужирным шрифтом. Пункты, формулы, таблицы и приложения имеют двойную нумерацию: без скобок — Руководства, в скобках — главы СНиП.

Если внутри цитированного текста главы СНиП есть ссылка на пункты СНиП, то их нумерация сохранена, а для удобства пользования в скобках приведена нумерация пунктов Руководства.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 (1.1). Настоящая глава СНиП устанавливает общие требования к проведению инженерных изысканий (инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических) для строительства новых, расширения и реконструкции действующих предприятий, зданий и сооружений.

Изыскания источников водоснабжения на базе подземных и поверхностных вод, местных строительных материалов, почвенно-мелиоративные, геоботанические, санитарно-гигиенические и другие проводятся в соответствии с требованиями специальных нормативных документов по инженерным изысканиям для строительства.

1.2. Каждый вид строительства предъявляет к инженерным изысканиям в отношении их состава, объема, детальности, содержания отчетных материалов и т.п. свои требования, однако, многие из них являются общими. Настоящая глава СНиП включает и определяет основные и принципиальные требования к инженерно-геодезическим, инженерно-геологическим и инженерно-гидрометеорологическим изысканиям.

1.3. Основные требования к изысканиям источников водоснабжения (на базе подземных вод) определены нормативными документами Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР (ГКЗ) и «Инструкцией по инженерным изысканиям для промышленного строительства» (СН 225-79), а правила выбора источника и оценка качества воды — ГОСТ 17.1.3.03-77* «Охрана природы. Гидросфера. Правила выбора и оценка качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».

1.4. Основные требования к изысканиям местных строительных материалов отражены в документах ГКЗ, а особенности изысканий и требования к качеству строительных материалов для отдельных видов строительства — в документах соответствующих министерств и ведомств, в частности в документах Министерства энергетики и электрификации СССР, Министерства транспортного строительства и др., например в «Руководстве по поискам, разведке и опробованию естественных строительных материалов для гидротехнического строительства». М., «Энергия», 1978.

1.5 (1.2). Инженерные изыскания для строительства следует выполнять в порядке, установленном законодательством Союза ССР и союзных республик, и в соответствии с требованиями государственных стандартов, Строительных норм и правил, а также других нормативных документов по изысканиям, проектированию и строительству, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.

1.6. В соответствии с действующим законодательством инженерные изыскания должны проводиться по утвержденным планам на основе хозяйственного расчета с соблюдением законов о труде, правил и норм охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии. Правовые вопросы проведения инженерных изысканий регламентированы «Положением о государственной проектной и изыскательской организациях, выполняющих работы для капитального строительства» и «Правилами о договорах на выполнение проектных и изыскательских работ», утвержденными Госстроем СССР и Государственным комитетом по вопросам труда и заработной платы.

1.7. При проведении изысканий необходимо соблюдать требования государственных стандартов и общесоюзных нормативных документов, приведенных в «Перечне действующих общесоюзных нормативных документов по строительству и государственных стандартов, утвержденных Госстроем СССР». При работе с этим перечнем следует иметь в виду, что ряд требований к проведению изысканий, норм и правил их выполнения содержится не только в документах, посвященных самим изысканиям, но и в документах по строительному проектированию, а иногда и по производству строительных работ. При проведении изысканий допускается использовать не только документы Госстроя СССР, но и ведомственные и республиканские нормативные документы, согласованные с Госстроем СССР, содержание которых не противоречит основным принципам проведения изысканий, изложенных в соответствующих главах СНиП и строительных норм. Наблюдения за метеорологическими и гидрологическими элементами на открываемых станциях и постах, если таковые соответствуют по своему составу и содержанию наблюдениям, проводимым станциями и постами Госкомгидромета, осуществляются в соответствии с требованиями общесоюзных нормативных документов этого ведомства.

При некоторых видах геодезических, гидрогеологических, буровых и горнопроходческих работ, а также при выполнении средне- и мелкомасштабных гидрогеологических и инженерно-геологических съемок допускается руководствоваться соответствующими общесоюзными нормативными документами Министерства геологии СССР и Министерства водного хозяйства СССР: «Методическим руководством по геологической съемке масштаба 1:50 000», ВСЕГИНГЕО, М., «Недра», 1974; «Методическими указаниями по составлению инженерно-геологических карт масштабов 1:25 000 и 1:50 000 (для наземного строительства с неглубоким заложением сооружений)», ВСЕГИНГЕО, М., 1966; «Методическим руководством по комплексному изучению селей», ВСЕГИНГЕО, М., 1971 и др.

1.8 (1.3). Инженерные изыскания должны обеспечивать комплексное изучение природных условий района (участка) строительства и получение необходимых материалов для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании и строительстве объектов, а также данных для составления прогноза изменений окружающей природной среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

1.9. Для составления полноценного проекта здания или сооружения необходимо одновременно располагать данными инженерно-геодезических изысканий (рельеф, гидрография, растительный покров, дорожная сеть и т.п.) инженерно-геологических изысканий (геолого-литологические и тектонические условия, физико-механические свойства грунтов основания, гидрогеологические условия, физико-геологические процессы и явления и т.п.) и данными инженерно-гидрометеорологических изысканий (возможность затопления паводковыми водами, ветровые и снеговые нагрузки, температура окружающего воздуха и т.д.). Получение параметров, характеризующих тот или иной фактор или группу факторов природных условий с учетом их изменчивости во времени, возможно только при инженерных изысканиях в полном их комплексе. Недооценка необходимости комплексных инженерных изысканий отрицательно сказывается на технико-экономическом обосновании проектных решений и увеличивает продолжительность и стоимость строительных работ.

1.10. В связи с проблемой защиты окружающей среды при освоении территорий нового промышленного и гражданского строительства, а также при интенсификации использования освоенных ранее территорий возникает задача прогнозирования и предупреждения неблагоприятных последствий воздействия строительной практики человека на окружающую среду.

Особое значение имеет прогноз изменения гидрогеологических условий.

Под изменением гидрогеологических условий следует понимать: изменение уровенного режима грунтовых (подземных) вод (подъем или снижение уровня); формирование нового техногенного водоносного горизонта в результате строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений; изменение химического состава подземных вод.

При подъеме уровня грунтовых вод, обусловленного направленным изменением водного баланса при соответствующих природных условиях, а также при строительстве и эксплуатации застроенной территории наблюдается развитие сплошного подтопления на территориях городов или локальное подтопление отдельных участков. Следует различать две стадии развития подтопления: при строительстве и при эксплуатации застроенной территории.

Кратковременное повышение уровня грунтовых вод или образование верховодки, обусловленное атмосферными осадками (превышающими среднегодовую норму) или экстремальными паводками, могут вызвать сезонное подтопление застроенных и незастроенных территорий. В этих случаях такие территории не считаются потенциально подтопляемыми, хотя возможность возникновения кратковременных подъемов уровней грунтовых вод следует учитывать при проектировании предупредительных и защитных мероприятий.

Эксплуатационные водопонизительные работы по осушению карьерных полей месторождений полезных ископаемых, осушение сельскохозяйственных земель, интенсивная эксплуатация подземных вод для водоснабжения, а также строительное водопонижение приводят к формированию депрессионных воронок на значительную глубину с радиусом от нескольких сотен метров до десятков километров, что следует учитывать при прогнозе уровенного режима грунтовых вод.

Под формированием нового техногенного водоносного горизонта следует понимать формирование подземных вод на местном или региональном водоупоре в результате изменения естественного водного баланса на застраиваемой территории под влиянием техногенных факторов, когда до освоения территории подземные воды вообще отсутствовали.

Изменение химического состава подземных вод происходит в результате непосредственных утечек хозяйственно-питьевой и технической воды из водонесущих коммуникаций в зоне селитебной застройки, сырья и готовой продукции на промышленных предприятиях, инфильтрации сточных вод из бассейнов, их накопления и транзита; прямого сброса промстоков в открытые водоемы, инфильтрации загрязненных атмосферных осадков и пр. Фильтрация вод в водоносные горизонты, а также продвижение сточных вод в водоносных горизонтах приводят к появлению площадей загрязнений, а в случае подтопления застроенных территорий — к увеличению коррозионной активности загрязненных грунтовых вод.

Ликвидация последствий загрязнений подземных вод представляет собой исключительно сложную задачу, решение которой требует весьма значительных затрат и длительного времени. Меры по защите и охране подземных вод от загрязнения должны носить, в основном, профилактический характер. Однако на современном этапе развития водного хозяйства в городах указанные меры осуществляются далеко не всегда или, во всяком случае, не в таких масштабах, которые можно было бы считать достаточными. В связи с этим существует необходимость прогнозирования развития процессов загрязнения подземных вод там, где они уже имеют место или могут возникнуть при хозяйственном освоении.

В простых гидрогеологических условиях или в районах, хорошо изученных в гидрогеологическом отношении, с многолетним опытом эксплуатации зданий и сооружений, для прогноза применяют метод аналогий или метод аналитических расчетов.

Прогноз в сложных природных условиях, на застроенных территориях, существенно измененных техногенными факторами, обусловливает широкое применение методов математического моделирования, реализуемых на АВМ и ЭВМ.

1.11 (1.4). К инженерным изысканиям не относятся работы по отводу земельных участков (земель) для строительства, проведению согласований (не связанных с производством изысканий) при выборе площадок и трасс линейных сооружений, техническому обследованию и обмеру существующих зданий и сооружений, созданию геодезической разбивочной основы для строительства, выносу проектов в натуру, производству исполнительных съемок, наблюдению за деформациями (осадками, сдвигами, кренами) зданий и сооружений в процессе их строительства и эксплуатации. Выполнение этих работ изыскательскими организациями допускается по отдельным договорам (соглашениям) с заказчиками.

В необходимых случаях, связанных с изучением и характеристикой природных условий, специалисты изыскательских организаций могут привлекаться для участия в комиссии по выбору площадок (трасс) для строительства и в авторском надзоре за строительством.

1.12. Перечень работ, не входящих в состав изысканий, приведен по той причине, что в некоторых проектно-изыскательских организациях практикуется поручать их выполнение изыскателям, хотя в большинстве случаев они не являются специалистами в этих областях. Это приводит, с одной стороны, к загрузке изыскателей посторонними работами за счет специальных, а, с другой — к принятию необоснованных решений и выпуску некачественных материалов. Работы, не относящиеся к компетенции изыскателей, не должны им поручаться. Геологические, геодезические и другие виды работ, не относящиеся к изысканиям и не финансируемые по статье «Изыскания», могут поручаться изыскателям при условии выделения им соответствующих средств и лимитов по труду.

1.13 (1.5). Состав, объем и технические требования к производству инженерных изысканий для отдельных видов строительства регламентируются соответствующими инструкциями, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

1.14. Инженерные изыскания для различных видов строительства имеют свои специфические особенности, которые находят отражение в соответствующих инструкциях. Для массовых видов строительства (промышленного, жилищно-гражданского, сельскохозяйственного) инструкции по инженерным изысканиям утверждаются Госстроем СССР, для других — соответствующими министерствами по согласованию с Госстроем СССР.

1.15 (1.6). Инженерные изыскания для строительства должны проводиться территориальными изыскательскими и специализированными изыскательскими и проектно-изыскательскими организациями. Допускается выполнение изысканий проектными организациями, которым в установленном порядке предоставлено такое право.

1.16. Постановление Совета Министров СССР от 21 сентября 1964 г. N 793 указало, что инженерные изыскания для различных видов строительства должны осуществляться, как правило, только территориальными организациями Госстроя СССР: ПНИИИС, Союзводоканалпроект, Промтрансниипроект. Другим организациям, кроме специализированных проектных и изыскательских организаций (выполняющих инженерные изыскания для строительства, сооружений электроэнергетики, водного хозяйства и транспорта, для строительства магистральных трубопроводов, линий связи, оборонных объектов, объектов специализированного назначения, предприятий по разработке и добыче горно-рудного и горно-химического сырья для производства минеральных удобрений, предприятий угольной промышленности, лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства и для обустройства нефтепромыслов), а также организациям, осуществляющим инженерные изыскания для строительства в Москве, Ленинграде и Киеве, с 1 января 1965 г. было запрещено проводить инженерные изыскания для промышленного сельскохозяйственного и жилищно-гражданского строительства. Исключения из этого правила могут быть допущены только с разрешения Госстроя СССР.

1.17. Министерства и ведомства СССР и советы министров союзных республик могут разрешать проектным организациям осуществлять инженерные изыскания в комплексе с выполняемыми проектными работами по расширению и реконструкции действующих предприятий и сооружений, по привязке к участкам строительства типовых проектов зданий и сооружений, а также изыскания, необходимые при разработке рабочих чертежей для уточнения имеющихся изыскательских материалов.

1.18. В системе Госстроя СССР и госстроев союзных республик, а также в системе главных архитектурно-планировочных управлений главных архитектурно-планировочных управлений Москвы, Ленинграда, Ташкента и Московской обл. функционируют 49 территориальных изыскательских организаций. Всего же в перечне Госстроя СССР насчитывается более 900 изыскательских, проектно-изыскательских и проектных организаций, их отделений и филиалов, 60 различных союзных и союзно-республиканских министерств и ведомств, которым предоставлено право на проведение инженерных изысканий. Аналогичные перечни имеются в госстроях союзных республик.

Например, в перечне Госстроя РСФСР насчитывается свыше 250 организаций, отделений и филиалов, подведомственных республиканским министерствам, советам министров автономных республик, исполкомам краевых и областных Советов народных депутатов, которым также предоставлено право на проведение инженерных изысканий главным образом для сельскохозяйственного и жилищно-гражданского строительства.

1.19 (1.7). Для выполнения инженерных изысканий на объекте должны быть в установленном порядке получены от заказчика техническое задание и оформленные разрешения на проведение изысканий, составлены программа изысканий и соответствующая сметно-договорная документация, а также в необходимых случаях осуществлена регистрация работ.

1.20. Техническое задание на проведение инженерных изысканий должно составляться организацией — заказчиком изыскательских работ. При составлении технического задания заказчику необходимо точно определить, какие материалы, характеризующие природные условия строительства, потребуются для разработки проекта и на основе этого получить разрешение у соответствующих органов на проведение изысканий по данному объекту.

1.21. Организация-заказчик, не имеющая в своем составе изыскательского подразделения, по договору с изыскательской организацией за счет включения в смету на изыскательские работы дополнительных затрат на оформление разрешений может поручить указанные работы организации, выполняющей инженерные изыскания.

При оформлении разрешения орган, его выдавший, может указать на необходимость использования в целях исключения дублирования имеющихся в его распоряжении материалов ранее выполненных работ на территории размещения проектируемого объекта. В этом случае в техническом задании должны быть указаны материалы ранее выполненных работ, способы их использования и перечень организаций, в которых можно получить указанные материалы.

1.22. Техническое задание служит основой для составления программы изысканий, т.е. для определения состава и объема изыскательских работ, очередности их выполнения, состава и содержания отчетной документации, а программа, в свою очередь, — для составления сметно-договорной документации. Когда установлены состав и объем изыскательских работ, а также определена их сметная стоимость, изыскательская организация в соответствии с действующими инструкциями Мингео СССР и Госкомгидромета СССР в случае необходимости осуществляет регистрацию изыскательских работ во Всесоюзном или территориальных фондах Министерства геологии СССР и в органах Госкомгидромета.

1.23 (1.8). Техническое задание должно выдаваться заказчиком, как правило, на проведение комплекса инженерных изысканий.

Примечание. При выдаче технического задания заказчик должен передавать изыскательской организации имеющиеся у него материалы ранее выполненных изысканий и другие данные о природных условиях района (участка) строительства.

1.24. При определении организацией-заказчиком необходимости разработки проекта комплексной характеристики природных условий техническое задание должно составляться на проведение комплексных инженерных изысканий (инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и др.). В случае невозможности выполнения изыскательской организацией каких-либо видов изысканий по договору эта организация может привлекать по договору другие изыскательские организации. При этом составляется отдельное техническое задание на выполняемый вид изысканий. Техническое задание по объекту должно быть одно и выдаваться одной организации.

1.25. В случае, если организация-заказчик уже выполняла по данному объекту соответствующие проектные проработки на материалах ранее выполненных изысканий или другого целевого назначения, эти материалы она должна передавать изыскательской организации как приложение к выдаваемому техническому заданию. Передаче подлежат также материалы, характеризующие природные условия района (участка) проектируемого строительства и находящиеся в распоряжении проектной организации — заказчика изыскательских работ.

1.26 (1.9). Техническое задание должно содержать:

указания о целевом назначении и намечаемых видах изысканий;

наименование объекта;

данные о местоположении и границах района (участка) строительства;

сведения о стадии проектирования;

данные о назначении и видах зданий и сооружений;

характеристики конструктивных особенностей и основные параметры проектируемых зданий и сооружений (включая подземные части) с указанием возможных вариантов их расположения;

данные о предполагаемых видах воздействий и величинах нагрузок на фундаменты;

сведения о намечаемых типах фундаментов, размерах и глубине их заложения;

допускаемые величины деформаций (осадки, сдвиги, крены) оснований зданий и сооружений;

данные об особенности строительства и эксплуатации объекта, которые могут вызвать изменение природных условий, включая сведения о режимообразующих техногенных факторах, источниках подтопления, составе и количестве сбросов предприятия;

особые требования к точности проведения инженерных изысканий и обеспеченности получаемых данных;

сроки и порядок представления отчетных материалов.

К техническому заданию следует прилагать необходимую графическую документацию (планы, схемы).

Примечание. В необходимых случаях в техническом задании должны предусматриваться требования к изысканиям местных строительных материалов и сведения об их потребности для строительства.

1.27. Техническое задание следует составлять по формам прил. 1. В указанных формах должны быть заполнены все имеющиеся графы. При невозможности заполнения отдельных граф без соответствующих проектных проработок, основанных на материалах изысканий, в техническом задании должно быть указано, какая проектная задача решается первой, какие материалы изысканий необходимы для ее решения и когда будет выдано дополнение к техническому заданию, содержащее недостающие сведения. Это исключит встречающиеся в практике случаи, когда изыскания выполняются в полном объеме без знания конструктивных особенностей сооружений и привязки их к конкретным системам расположения.

Кроме того, в задании должны быть оговорены особые или дополнительные требования к проведению изысканий или к отчетным материалам, а также дополнительные исходные данные, необходимые для проведения инженерных изысканий для отдельных видов строительства.

В случае, когда объем выдаваемой заказчиком информации превышает возможности типовой формы технического задания, целесообразно прибегать к соответствующим приложениям и примечаниям к техническому заданию.

1.28 (1.10). В подготовительный период изысканий должны производиться: сбор, анализ и обобщение материалов о природных условиях района (участка) изысканий; работы по составлению программы, графика и сметы, оформлению договора на изыскания, организации полевых изыскательских подразделений (экспедиций, партий, отрядов), а в необходимых случаях — полевое обследование района изысканий.

1.29. При выполнении инженерных изысканий для реконструкции техническое задание должно дополнительно содержать следующие сведения по видам строительства.

1. При изысканиях для гражданского строительства:

мощность отсыпки и химический состав оснований фундаментов;

дренажные системы, их тип, заглубление;

сведения об агрессивности грунтовых вод;

сведения о наличии искусственных водоемов (наличии водохранилищ, каналов) и их химическом и уровенном режиме.

2. При изысканиях для промышленного строительства:

сведения о сроках эксплуатации проектируемого предприятия;

сведения о материалах оснований фундаментов и глубине их отсыпки;

сведения о дренажных сооружениях, видах дренажа, глубине закладки;

сведения об экранированности накопителей промышленных отходов;

сведения о наличии дамб обвалования и способе отсыпки;

состав пород дамбы обвалования, их фильтрационные свойства;

зерновой, гранулометрический, минеральный составы, коэффициенты неоднородности шламов;

сведения о сточных водах, в случае двухфазных промышленных отходов — их состав и соотношение твердой и жидкой фаз;

состав твердых отходов;

состав пылегазовыбросов.

1.30. Всесторонняя проработка литературных источников, в том числе периодических изданий, а также архивных и фондовых материалов необходима во всех случаях, но особенно полезна при планировании инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий в районах распространения неблагоприятных для строительства грунтов, развития физико-геологических процессов и явлений, в сложных гидрогеологических и гидрометеорологических условиях.

1.31. При составлении программы работ намечаются и обосновываются необходимые объемы и методы изысканий. Если по результатам сбора и обобщения данных о природных условиях района (участка) строительства невозможно правильно наметить и обосновать в программе необходимые объемы и методы изысканий из-за отсутствия материалов, характеризующих природные и экономические условия района, или из-за противоречивости имеющихся материалов, особенно для крупных объектов изысканий в сложных природных условиях, в подготовительный период производится полевое обследование района изысканий. Необходимость полевого обследования определяется изыскательской организацией.

1.32. При составлении сметы и календарного графика должно учитываться влияние природных и экономических условий района на хозяйственно-техническое оснащение работ, так как эти условия будут влиять на выбор соответствующего оборудования, аппаратуры, методики проведения инженерных изысканий, возможность и сроки выполнения работ.

1.33 (1.11). Сбор материалов инженерных изысканий следует осуществлять в исполнительных комитетах Советов народных депутатов, изыскательских и проектно-изыскательских организациях, а также:

по топографо-геодезическим, аэрофотосъемочным и картографическим работам — в Центральном картгеофонде и территориальных инспекциях Государственного геодезического надзора (Госгеонадзора) Главного управления геодезии и картографии при Совете Министров СССР (ГУГК);

по инженерно-геологическим работам — во Всесоюзном и территориальных геологических фондах Министерства геологии СССР (Мингео СССР);

по инженерно-гидрометеорологическим работам — в органах Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (Госкомгидромет).

1.34. Перечисленные организации являются основными хранителями материалов изученности природных условий и фондовых материалов инженерных изысканий. Однако в некоторых случаях эти материалы бывают недостаточно полны для обоснования новых объектов строительства, тогда дополнительные материалы необходимо собирать в следующих организациях:

отраслевых проектных институтах;

управлениях водного хозяйства при советах министров автономных республик, областных и краевых исполкомов Советов народных депутатов;

санитарно-эпидемиологических станциях Министерства здравоохранения СССР;

бассейновых инспекциях Минводхоза СССР;

технических отделах и ОКСах предприятий.

1.35 (1.12). При составлении программы изысканий необходимо максимально использовать материалы ранее выполненных изысканий и другие данные о природных условиях района (участка) изысканий.

1.36. Использование материалов изысканий прошлых лет и других данных о природных условиях является важным источником понижения эффективности изысканий. Их изучение и анализ позволят сформировать правильные представления об условиях производства работ, выявить вопросы, подлежащие разрешению при проведении изысканий, обосновать состав, объемы и методику изыскательских работ.

1.37. При достаточной изученности отдельных компонентов природных условий их описание и оценка могут быть проведены без изыскательских работ, что приведет к сокращению их объемов по сравнению с регламентированными в нормативных документах, а также к сокращению сроков изысканий. В отдельных случаях изыскательские работы не проводятся вообще, поскольку собранные и обобщенные материалы изысканий прошлых лет обеспечивают решение всех проектных задач.

1.38 (1.13). Программа изысканий составляется изыскательской организацией на основе технического задания, выданного заказчиком, и требований соответствующих нормативных документов с учетом результатов анализа собранных материалов и полевого обследования района изысканий, если оно проводилось.

Программа изысканий утверждается изыскательской организацией по согласованию с заказчиком.

Примечание. При небольших объемах изысканий, а также при изысканиях для строительства отдельных зданий и сооружений допускается выполнение изысканий по заданию на производство работ (предписанию) взамен программы без согласования с заказчиком.

1.39. Поскольку в техническом задании заказчика должны быть указаны изыскательские материалы, необходимые и достаточные для обоснования решения определенных проектных задач, программа должна дать исчерпывающий ответ на то, с помощью каких методов и какими средствами эти материалы могут быть получены. Состав и объемы изыскательских работ, которые необходимы для обоснования той или иной проектной задачи, приведены в инструкциях по инженерным изысканиям для основных видов строительства. Однако в этих инструкциях они даны применительно к определенным категориям сложности природных условий, поэтому, прежде чем определить состав и объемы работ, необходимо установить категорию сложности природных условий района (участка) проектируемого строительства. Это можно сделать на основе анализа собранных перед составлением программы материалов или, при их недостаточности, по результатам полевого обследования района (участка).

После установления категории сложности природных условий, выявления вопросов, подлежащих решению в процессе проведения инженерных изысканий, по соответствующей инструкции определяются состав и объемы изыскательских работ. При определении отдельных видов работ необходимо учитывать наличие материалов ранее выполненных изысканий. Все отступления от требований инструкции подлежат подробному обоснованию в программе изысканий.

1.40. Составленная программа должна быть утверждена руководителем (главным инженером) изыскательской организации и после утверждения согласована с организацией-заказчиком в части ее соответствия техническому заданию (прил. 1). Если в соответствии с техническим заданием изыскательской организации предстоит выполнение небольших объемов изыскательских работ, то программу изысканий можно не составлять. В этом случае работы выполняются по заданию на их производство, выдаваемому руководством организации соответствующему подразделению. Данное задание на производство работ не согласовывается с проектной организацией-заказчиком. Конкретные объемы работ по их видам в натуральном и стоимостном выражениях в этом случае должны устанавливаться по согласованию между проектной и изыскательской организациями.

1.41 (1.14). Программа инженерных изысканий должна содержать:

наименование и местоположение объекта с указанием административной принадлежности района (участка) изысканий;

краткую физико-географическую характеристику района и местных природных условий (особенности рельефа, климата, режима водотоков и водоемов, неблагоприятные природные процессы и явления), влияющих на организацию и проведение изысканий;

сведения об изученности района изысканий, результаты анализа имеющихся материалов и рекомендации по их использованию;

обоснование категорий сложности природных условий, состава, объемов, методов и последовательности выполнения изысканий;

обоснование площадей и мест проведения отдельных видов изысканий;

требования, связанные с охраной окружающей природной среды при выполнении изысканий;

особые требования к организации, технологии производства и безопасности ведения работ.

К программе изысканий должны быть приложены: копия технического задания, выданного заказчиком, график сроков выполнения изысканий и представления заказчику отчетных материалов, смета на изыскания и необходимая графическая документация.

Примечания: 1. Состав, объемы, методы и последовательность выполнения изысканий должны обосновываться в программе на основе требований инструкций по инженерным изысканиям для соответствующих видов строительства с учетом назначения и видов зданий, сооружений и установленной стадийности их проектирования, площади исследуемой территории (акватории), степени изученности и сложности природных условий.

2. В зависимости от предварительных результатов полевых работ изыскательской организацией могут вноситься в программу изысканий необходимые уточнения и дополнения, направленные на повышение качества и сокращение продолжительности изысканий (без согласования с заказчиком этих уточнений и дополнений, если они не приводят к увеличению общей сметной стоимости изысканий).

1.42. Наиболее значительные источники загрязнения грунтовых толщ и подземных вод приурочены к территориям промышленных предприятий, особенно к участкам, занятым различного вида поверхностными хранилищами, мест утилизации отходов производств. В связи с этим особое значение имеет правильный выбор мест заложения накопителей промышленных отходов на основе сбора материалов.

1.43. Программа (проект) работ является организационно-методическим документом, регламентирующим производственную деятельность изыскательской организации и устанавливающим: оптимальный состав, объем и методику изысканий, обеспечивающих изучение природных условий района (участка) строительства и разработку прогноза их изменений под влиянием строительства и эксплуатации зданий и сооружений; общую технологическую схему и рациональную организацию проведения основных и вспомогательных работ на всех этапах изысканий, особые условия договорных взаимоотношений между изыскательской организацией и заказчиком; мероприятия по охране труда и окружающей среды при изысканиях.

1.44. Основой для составления программы (для ее состава и содержания) служит техническое задание заказчика.

Если техническое задание выдано на весь комплекс инженерных изысканий по объекту в целом, то и программу целесообразно составлять на проведение комплексных изысканий в целом по объекту. Если задание выдано на проведение одного из видов инженерных изысканий, то и программа должна составляться на этот вид и т.д. При составлении программы на комплексные изыскания ее общие разделы должны быть изложены применительно ко всем видам изысканий, тогда как специальные разделы — с учетом специфики каждого их вида. По этой причине данную программу следует подразделять на части: общую и специальные. Число специальных частей полностью определяется числом видов изысканий, которые необходимо провести для обоснования проекта.

1.45. Состав, содержание разделов и приложений программы инженерных изысканий должны отвечать требованиям инструкции по инженерным изысканиям для соответствующего вида строительства, которые устанавливаются в зависимости от характера изысканий (комплексные, инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические и др.), сложности природных условий, их изученности, задач проектирования, сложности и ответственности проектируемого объекта, стадии проектирования.

1.46. При составлении программы на инженерные изыскания должны быть учтены экономические и природные условия района (участка) изысканий для строительства, в частности пригодность намечаемых под строительство земель для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства, наличие неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений (распространение, условия возникновения, закономерности проявления и развития). Учет экономических и природных условий района позволит правильно выбрать методы производства работ, определить необходимые объемы их выполнения, сроки и стоимость. Экономические условия определяются наличием или отсутствием путей сообщения, энергетической базы, воды, рабочей силы и т.п. Важен учет природных условий района: климата, рельефа, заболоченности, геологического строения и т.д.

Природные факторы также определяют оптимальное время проведения и необходимые объемы изысканий и т.д.

1.47. При сборе и обработке материалов, характеризующих природные условия района предполагаемого строительства, и при составлении программы изысканий рекомендуется обращать внимание проектировщиков на необходимость соблюдения Основ земельного и водного законодательства СССР в отношении разумного и бережного использования земельных и водных ресурсов.

1.48. На основании программ в соответствии с требованиями нормативных документов составляется смета на проведение инженерных изысканий. Смета на производство работ составляется для отдельных их видов по расценкам «Сборника цен на проектные и изыскательские работы для строительства. Часть I. Цены на изыскательские работы» с учетом поправочных коэффициентов, а по видам работ, не отраженным в сборнике, — прямым расчетом или по аналогии. Смета, как и программа работ, должна быть согласована с заказчиком.

1.49. Так как при составлении программ используются, как правило, гипотетические представления о природных условиях района (участка) изысканий, то в процессе выполнения полевых работ эти представления будут уточняться и детализироваться, а иногда и изменяться. Поэтому в зависимости от результатов полевых работ возникает необходимость уточнения или изменения программы. Если уточнение или изменение программы не приводит к увеличению объемов выполняемых работ или повышению категории сложности природных условий, а стоимость изысканий остается в пределах сметной их стоимости, такие изменения и уточнения с заказчиком не согласовываются. Согласовываться с заказчиком должны те изменения и дополнения программы изысканий, которые приводят к повышению их стоимости.

1.50 (1.15). Инженерно-геодезические и инженерно-геологические изыскания следует выполнять при наличии разрешений, выдаваемых органами по делам строительства и архитектуры исполнительных комитетов местных Советов народных депутатов.

На производство инженерно-геодезических изысканий, связанных с выполнением аэрофотосъемочных работ, а также с построением государственной геодезической сети и производством топографической съемки на площади более 1 км2 на незастроенных территориях, необходимо разрешение органов Государственного геодезического надзора ГУГК.

Разрешения на производство инженерных изысканий должны быть оформлены, как правило, заказчиком и переданы изыскательской организации до начала изысканий.

1.51 (1.16). Производство инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий подлежит регистрации в установленном порядке соответственно во Всесоюзном или территориальных геологических фондах Министерства геологии СССР и в органах Госкомгидромета.

1.52. Получение разрешений на проведение инженерных изысканий или регистрация изыскательских работ в соответствующих государственных органах, являющихся основными хранителями изыскательских материалов, преследует одну цель — упорядочение вопросов сбора и систематизации данных о природных условиях и, как следствие этого, исключение дублирования работ на одних и тех же участках.

В органах по делам строительства и архитектуры разрешения должны быть получены на проведение практически всех изыскательских работ, выполняемых на территориях городов и поселков, тогда как в органах Госгеонадзора ГУГК — только на инженерно-геодезические изыскания, выполняемые на незастроенных территориях и вносящие существенный вклад в построение или развитие государственных геодезических сетей или государственного картографирования страны.

1.53. Во всесоюзном или территориальных геологических фондах регистрации подлежат только те инженерно-геологические работы, которые вносят существенный вклад в геологическую, гидрогеологическую или инженерно-геологическую изученность отдельных регионов территории СССР. Порядок регистрации инженерно-геологических работ во Всесоюзном или территориальных геологических фондах Министерства геологии СССР регламентирует «Инструкция о государственной регистрации работ по геологическому изучению недр».

В соответствии с указанной инструкцией подлежат регистрации:

инженерно-геологические работы проектных, изыскательских и других организаций, связанных с проектированием и строительством промышленных, гидротехнических, гражданских, подземных и иных сооружений со сметной стоимостью изысканий 10 тыс. руб. и более для освоенных территорий (города, промышленные узлы, отдельные промышленные предприятия, поселки городского типа, крупные сельскохозяйственные объекты); 5 тыс. руб. и более — для слабоосвоенных территорий, т.е. за пределами городов, промышленных узлов, отдельных промышленных предприятий, поселков городского типа, специализированных сельскохозяйственных и аграрно-промышленных комплексов;

инженерно-геологические изыскания, связанные с проектированием и строительством метрополитенов, магистральных каналов, транспортных тоннелей, крупных и уникальных мостов независимо от их протяженности.

1.54. В органах Госкомгидромета инженерно-гидрометеорологические изыскания регистрируются в тех случаях, когда на открываемых изыскательскими и проектно-изыскательскими организациями станциях и постах предусматривается проведение гидрометеорологических наблюдений по перечню и методике, установленным соответствующими нормативными документами для станций и постов, и в Госкомгидромете.

1.55. Разрешения на проведение инженерных изысканий в органах строительства и архитектуры исполкомов местных Советов народных депутатов и Госгеонадзоре ГУГК могут быть получены проектной организацией на основе составленного ею технического задания по конкретному объекту с указанием перечня изыскательских материалов, необходимых для решения проектных задач.

Регистрацию же изыскательских работ в геологических фондах и органах Госкомгидромета можно осуществить только после составления программы и сметы на инженерные изыскания, тогда будет установлен состав выполняемых работ и определена их сметная стоимость. По этой причине регистрацию должна проводить изыскательская организация или отдел изысканий проектно-изыскательской организации.

1.56 (1.17). Инженерные изыскания должны выполняться с применением прогрессивных методов работ, современных приборов и оборудования, обеспечивающих повышение производительности труда, улучшение качества и сокращение продолжительности изысканий.

1.57. Внедрение новых технических средств и современных технологических процессов должно осуществляться на основе широкого применения комплексов различных методов с учетом их разрешающей способности и ограничений по условиям применения. Например, при выполнении топографических съемок хорошие результаты дает использование материалов аэрофотосъемки, при создании геодезических сетей — радио- и светодальномеров, при вычислительных операциях — счетных машин и т.д. Применение полевых методов исследования свойств грунтов и геофизических методов позволяет сократить объемы буровых работ и тем самым повысить качество и сократить продолжительность и стоимость изысканий. Повышение качества инженерно-гидрометеорологических работ достигается применением различного рода автоматических приборов (волнографов, анеморумбографов, самописцев уровня воды и др.).

1.58 (1.18). При производстве инженерных изысканий необходимо выполнять требования, предусмотренные соответствующими государственными стандартами, нормами, правилами и инструкциями по охране труда и технике безопасности.

1.59. Инженерные изыскания для строительства регламентируются государственными стандартами и общесоюзными нормативными документами, а также ведомственными и республиканскими нормативными документами (для отдельных видов строительства). К числу нормативных документов общесоюзного характера, устанавливающих нормы и правила проведения инженерных изысканий в целом или по отдельным их видам, относятся документы Госстроя СССР. Требования к проведению изысканий, нормы и правила их выполнения содержатся не только в документах, посвященных самим изысканиям, но и в документах по строительному проектированию. Так, например, классификация грунтов приводится в главе СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования», требования к изучению вечномерзлых грунтов — в главе СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования», к изысканиям для проектирования свайных фундаментов — в главе СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования» и т.д.

1.60. В состав инженерных изысканий иногда входят работы, выполняемые, как правило, организациями других министерств и ведомств. Их регламентация осуществляется общесоюзными нормативными документами соответствующих министерств и ведомств. По этой причине при проведении инженерных изысканий необходимо руководствоваться не только общесоюзными нормативными документами Госстроя СССР. Так, инженерно-геодезические изыскания, если в их состав входят основные геодезические работы и топографические съемки соответствующего масштаба, следует проводить в строгом соответствии с требованиями общесоюзных нормативных документов ГУГК. Наблюдения за метеорологическими и гидрологическими элементами на открываемых проектно-изыскательскими и изыскательскими организациями станциях и постах, если они соответствуют по своему составу и содержанию наблюдениям, проводимым станциями и постами Госкомгидромета, — в соответствии с требованиями общесоюзных нормативных документов этого комитета. При выполнении некоторых видов геодезических, гидрогеологических, буровых и горнопроходческих работ, а также средне- и мелкомасштабных гидрогеологических и инженерно-геологических съемок необходимо руководствоваться соответствующими общесоюзными нормативными документами Министерства геологии СССР.

1.61. Государственные стандарты, утверждаемые Госстроем СССР и предназначаемые для использования при инженерных изысканиях, устанавливают, как правило, лишь методы определения физико-механических свойств грунтов. При определении свойств торфов и скальных грунтов следует использовать государственные стандарты, утвержденные Госстандартом СССР. Перечень стандартов на методы определения свойств грунтов, торфов и горных пород (скальных грунтов) по состоянию на 1 января 1981 г. приведен в прил. 7.

1.62. При проведении инженерных изысканий должны соблюдаться требования техники безопасности, изложенные в системе стандартов по безопасности труда (см. ГОСТ 12.0.001-74), а также правила безопасности при топографо-геодезических, геологоразведочных и гидрометеорологических работах ГУГК, Мингео и Госкомгидромета.

1.63 (1.19). В полевой период изысканий следует выполнять предусмотренные программой изысканий полевые работы и часть камеральных и лабораторных работ, необходимых для обеспечения контроля качества, полноты и точности полевых работ.

1.64. Текущую камеральную обработку результатов измерений и наблюдений, выполняемых в процессе проведения полевых работ, следует рассматривать как разновидность операционного контроля, который осуществляет сам исполнитель работ с целью выявления возможных дефектов в проведении отдельных видов работ и устранения причин, их вызывающих. Эта обработка заключается в выполнении предварительных расчетов, построении графиков, колонок и разрезов, обобщении дневных наблюдений и описаний местности по маршрутам, систематизации отобранных образцов грунтов и проб воды и т.д. Текущая камеральная обработка результатов полевых работ позволяет своевременно и обоснованно вносить коррективы в программу изысканий, а в конечном итоге существенно сократить сроки окончательной камеральной обработки материалов и составления отчетной документации по объекту.

1.65. Требование о выполнении части лабораторных работ в полевой период обусловлено не только необходимостью контроля качества и корректировки по результатам лабораторных определений полевого описания грунтов при документации обнажений и горных выработок, но и сокращением общих сроков проведения изысканий по объекту в целом, поскольку продолжительность лабораторных работ, особенно компрессионных испытаний грунтов, может превосходить продолжительность инженерно-геологических изысканий на большинстве объектов жилищно-гражданского, сельскохозяйственного и других видов строительства. При изысканиях на крупных объектах свойства грунтов в полевой период определяются в лабораториях в соответствии с требованиями ГОСТ 12071-72 (в отношении допустимых сроков хранения монолитов грунта).

1.66 (1.20). Сроки и участки проведения изысканий изыскательская организация должна согласовывать с землепользователями, владельцами подземных инженерных коммуникаций (сетей) на застроенных территориях, органами по регулированию использования и охране вод и другими заинтересованными организациями.

Изыскательская организация должна согласовывать с дирекцией действующих предприятий (сооружений) возможные нарушения режима работы предприятий (сооружений) при производстве изысканий, а также решения по обеспечению нормального и безопасного производства инженерных изысканий.

1.67. Изыскательские организации и изыскательские отделы проектно-изыскательских организаций обязаны проводить только те согласования, которые необходимы для безопасного проведения изыскательских работ или связаны с возможными нарушениями при выполнении работ.

Все другие согласования, связанные с отводом земель для строительства, планировкой и застройкой строительной площадки, с сооружениями, примыкающими к существующим трассам, к действующим источникам электро-, газо- и водоснабжения, подключением к линиям связи и т.д., должны проводить проектировщики.

1.68 (1.21). Инженерные изыскания проводятся на всех землях без изъятия земельных участков у землепользователей.

Изыскательская организация имеет право устанавливать (закладывать) геодезические знаки и центры, осуществлять проходку горных выработок и выполнять различные подготовительные и сопутствующие работы на местности (расчистку и планировку площадок, прокладку визирок и временных дорог и др.), необходимые для производства изысканий.

Рубка леса, необходимая для выполнения изысканий, допускается только при наличии лесорубочного билета, получаемого заказчиком в установленном порядке.

1.69 (1.22). Организация, осуществляющая инженерные изыскания, должна рационально использовать природные ресурсы и строго соблюдать установленные правила охраны окружающей природной среды.

При производстве изысканий, вызывающих нарушение почвенного слоя, надлежит осуществлять необходимые восстановительные работы, обеспечивающие использование земельных участков (земель) по назначению.

1.70. В процессе подготовки изысканий следует придерживаться правил ограничительного характера, исключающих возможность необоснованных потрав сельскохозяйственных культур, вырубки леса, загрязнения поверхностных и подземных вод, возникновения пожаров и т.д. Необходимо, кроме того, следить за тем, чтобы при производстве работ не происходило нарушение естественного хода природных процессов (активизации или возникновения оползней, протаивания мерзлых грунтов, интенсивного замачивания просадочных и набухающих грунтов и т.п.). По завершении изысканий рекомендуется осуществлять ликвидационные работы (качественный тампонаж скважин, засыпку шурфов и других горных выработок, а также вспомогательных выработок и др.) и восстановительные мероприятия, обеспечивающие дальнейшее использование угодий в сельском, лесном или рыбном хозяйствах.

1.71. Материалы инженерных изысканий должны способствовать выбору такого местоположения здания или сооружения, где бы их строительство и эксплуатация в минимальной степени нарушали естественный ход природных процессов, пагубно влияющих на устойчивость сооружений, а также на окружающую природу. При этом необходимо учитывать, что под строительство зданий и сооружений без достаточных на то оснований нельзя занимать ценные сельскохозяйственные и лесные угодья.

Материалы инженерных изысканий должны служить основой для разработки прогнозов изменения природных условий под влиянием инженерно-строительной деятельности и осуществления эффективных предупредительных и защитных мероприятий, обеспечивающих соблюдение земельного и водного законодательства, а также закона об охране природы.

1.72 (1.23). В процессе инженерных изысканий изыскательской организацией должен осуществляться систематический контроль за работой полевых подразделений, а по завершении полевых работ — контроль за полнотой и качеством полученных материалов, необходимых для последующей камеральной обработки. По результатам контроля должен составляться акт, в котором следует приводить оценку полноты и качества материалов изысканий.

1.73. Виды технического контроля, которые надлежит использовать в изыскательских организациях и отделах изысканий проектно-изыскательских организаций, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Объект контроля

Контроль

Исполнители контроля

Цель контроля

вид

объем (полнота)

способ (средства)

Техническое задание заказчика

Входной

Сплошной

По контрольному образцу

Планово-производственный и производственный отделы

Повышение качества программы инженерных изысканий

Инспекционный

Выборочный

То же

Технический отдел

То же

Все виды работ и их результаты

Операционный

Сплошной

Измерительный, регистрационный, визуальный и другие способы контроля в зависимости от характера контролируемого объекта

Непосредственные исполнители работ

Повышение качества труда исполнителей

Выборочный

То же

Руководители работ

То же

Приемочный

Сплошной

«

То же

Оценка качества труда исполнителей

Инспекционный

Выборочный

«

Технический отдел

Руководители организации

Корректировка оценок качества труда исполнителей, оценка качества труда руководителей подразделений

Результаты работ, передаваемые из одного подразделения в другое

Входной

Сплошной

То же, но по альтернативному принципу: принято — не принято

Подразделение-исполнитель

Повышение качества работы подразделений

Приемочный

«

То же

Подразделение-заказчик

То же

1.74 (1.24). Заказчик и органы Государственного надзора осуществляют в установленном порядке контроль за ходом и качеством инженерных изысканий, не вмешиваясь в оперативную деятельность полевых подразделений изыскательской организации.

1.75. Заказчик обязан осуществлять входной контроль отчетной документации по инженерным изысканиям с оценкой ее качества. Основной критерий оценки — соответствие отчетной документации требованиям технического задания и нормативно-технической документации на инженерные изыскания. В качестве основных показателей, характеризующих свойства отчетной документации, следует использовать полноту содержащейся в отчетных материалах информации, ее достоверность и (или) точность, простоту и выразительность отражения в отчетных документах, внешний вид или оформление документации. Принципы оценки отчетной документации (по категориям качества) приведены в табл. 2.

Таблица 2

Категория качества

Показатели качества

оценка

балл

полнота

достоверность и (или) точность

простота

выразительность

внешний вид

Высшая (отличная)

3

+

+

+

+

+

Хорошая

2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Удовлетворительная

1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Неудовлетворительная

0

+

+

Документация аттестации не подлежит

+

+

+

+

+

+

+

+

Примечание. Знак «+» означает, что документация соответствует, а знак «-» — не соответствует требованиям технического задания и НТД.

1.76 (1.25). В камеральный период изысканий следует завершать лабораторные работы и обработку материалов изысканий, а также осуществлять составление, оформление и выпуск отчетных материалов.

1.77. Выполнению лабораторных работ должна предшествовать окончательная обработка материалов изысканий. По окончании лабораторных работ завершают составление окончательных карт, планов, разрезов и профилей, колонок, различных схем и графиков, изготавливают фотографии, прорабатывают дополнительную литературу. Затем составляют текст отчета об инженерных изысканиях.

1.78. В камеральный период к оформлению и выпуску отчетных материалов привлекаются, как правило, вспомогательные службы изыскательских и проектно-изыскательских организаций. Планомерная загрузка этих служб во многом определяется продуманной организацией камеральных работ, строгой последовательностью выполнения отдельных их видов и операций. В такой ситуации организация работ камерального периода выходит за рамки компетенции изыскательского подразделения. Она должна осуществляться службой диспетчеризации треста или института с применением сетевого планирования.

1.79 (1.26). Материалы по выполненным инженерным изысканиям надлежит оформлять в виде технических отчетов (заключений), которые должны содержать данные, необходимые для разработки проектно-сметной документации соответствующей стадии проектирования.

Технические отчеты (заключения) необходимо составлять и оформлять в соответствии с требованиями инструкций по инженерным изысканиям для основных и специальных видов строительства, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.

Технические отчеты (заключения) по инженерным изысканиям следует представлять заказчику, а также в установленном порядке органам, выдавшим разрешение на производство изысканий или проводившим их регистрацию.

Примечания: 1. По требованию заказчика составляется сводный технический отчет по отдельным видам или по завершенному комплексу изысканий для объекта.

2. Полевые и камеральные материалы изысканий, не входящие в состав технических отчетов, заказчику не передаются.

1.80. Технический отчет должен составляться по комплексным изысканиям или по отдельным их видам.

Отчет по комплексным изысканиям следует подразделять на части. Каждая часть соответствует одному виду изысканий. Если эти части выдаются заказчику раздельно, что должно быть оговорено в техническом задании, то инженерно-геодезическая часть оформляется в виде пояснительной записки, а все другие части — в виде самостоятельных заключений.

1.81. По крупным объектам технические отчеты, как правило, должны составляться по видам инженерных изысканий. Требования к составу и содержанию отчетных материалов по видам изысканий изложены в соответствующих разделах Руководства, а также в нормативных документах по инженерным изысканиям для основных видов строительства (промышленного, городского, поселкового и др.), в рекомендациях по производству изысканий в районах развития карста, оползней, распространения лессовых просадочных грунтов и т.д.

1.82. При проведении инженерных изысканий по этапам с этапной выдачей отчетных материалов по требованию заказчика может быть составлен сводный технический отчет по отдельным видам изысканий и по завершенному их комплексу. Поскольку составление сводных отчетов связано с дополнительными затратами времени и материалов, в сметах на изыскания должны предусматриваться соответствующие дополнительные ассигнования.

1.83. Заказчик в течение двух месяцев со дня получения технического отчета или по результатам проведенных инженерных изысканий имеет право в случае его несоответствия техническому заданию или программе изысканий, неполноты или низкого качества представленных материалов предъявить рекламацию изыскательской организации. Рекламация предъявляется тогда, когда в соответствии с табл. 2 изыскательская документация не подлежит аттестации по категориям качества.

1.84 (1.27). Разногласия по техническим вопросам между организацией-заказчиком и изыскательской организацией должны разрешаться министерствами (ведомствами), в ведении которых находятся эти организации.

1.85. При разногласиях по техническим вопросам между организацией-заказчиком и изыскательской организацией, связанным с толкованием нормативных документов по инженерным изысканиям, необходимо получить разъяснения в головной организации по инженерным изысканиям или непосредственно в Госстрое СССР.

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

2.1 (2.1). Инженерно-геодезические изыскания должны обеспечивать изучение топографических условий района (участка) строительства и получение топографо-геодезических материалов и данных, необходимых для проектирования объектов и выполнения других видов инженерных изысканий.

2.2. Инженерно-геодезические изыскания выполняются с целью получения комплекса необходимых материалов и данных, характеризующих рельеф, гидрографию, почвенный и растительный покров, населенные пункты, дорожную сеть, здания и сооружения и другие характерные топографические элементы изучаемой территории, которые представляются в виде топографических планов, фотопланов, ортофотопланов, фотосхем, продольных и поперечных профилей, каталогов координат и высот и других топографо-геодезических материалов. Материалы инженерно-геодезических изысканий для решения проектных задач представлены в табл. 3.

Таблица 3

Проектные задачи, решаемые по материалам изысканий

Материалы инженерно-геодезических изысканий, обеспечивающие решение проектных задач

Сравнение и оценка вариантов возможного размещения площадки (трассы) в пункте (районе) строительства. Выбор перспективных вариантов размещения площадки строительства или направления трассы линейного сооружения

Топографо-геодезические и аэрофотосъемочные материалы масштабов 1:100 000 — 1:5000. Материалы полевого обследования вариантов размещения площадки (направления трассы). Ситуационные планы (карты-схемы) масштаб 1:25 000 — 1:5000, обзорные планы (карты-схемы) масштабов 1:100 000 — 1:25 000

Составление схем генерального плана по каждому варианту, их технико-экономическое сравнение, выбор оптимального варианта

Топографические планы масштабов 1:5000 — 1:2000

Разработка генерального плана (компоновка зданий и сооружений) и расчленение трассы на участки типового и индивидуального проектирования

Топографические планы масштабов 1:5000 — 1:1000

Составление проектов отдельных зданий и сооружений или индивидуальных проектов трассы на сложных участках

Топографические планы масштабов 1:1000 — 1:500. Специализированные топографические планы. Абрисы и каталоги геодезических пунктов и другие материалы

Уточнение и детализация наиболее сложных и ответственных сооружений

Топографические планы масштаба 1:500 (при необходимости масштаба 1:200). Специализированные топографические планы. Абрисы и каталоги геодезических пунктов, технологические схемы, эскизы и другие материалы

2.3 (2.2). В состав инженерно-геодезических изысканий входят:

сбор и анализ имеющихся материалов топографо-геодезической изученности;

построение (развитие) государственной геодезической сети 3 и 4-го классов, геодезической сети сгущения 1 и 2-го разрядов и нивелирной сети II — IV классов;

создание планово-высотной съемочной геодезической сети;

топографическая съемка, включая в необходимых случаях аэрофотосъемку;

обновление топографических планов;

съемка подземных инженерных коммуникаций (сетей);

геодезическое трассирование линейных сооружений;

инженерно-геодезическое обеспечение инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и других видов изысканий, включая специальные геодезические наблюдения;

картографические работы.

2.4. Инженерно-геодезические изыскания представляют собой комплекс геодезических, топографических и картографических работ, выполняемых в определенной технологической последовательности с целью обеспечения решения соответствующих проектных задач (см. п. 2.2), причем в каждом конкретном случае состав, объем и последовательность выполнения работ уточняются в соответствии с требованиями технического задания заказчика, с учетом топографо-геодезической изученности исследуемой территории и других условий.

2.5. Комплекс работ, входящих в состав инженерно-геодезических изысканий, выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР и общесоюзных нормативных документов ГУГК по созданию государственной геодезической и нивелирной сетей СССР, а также ведомственных и республиканских нормативных документов.

2.6. Первые две задачи проектирования (табл. 3) решаются, как правило, с использованием государственных топографических карт масштабов 1:100 000 — 1:10 000, а также топографических планов масштабов 1:5000 — 1:2000. Полученные в результате сбора необходимые топографо-геодезические и аэрофотосъемочные материалы на район (участок) предполагаемого строительства анализируются с позиции их соответствия требованиям проектирования и современному состоянию рельефа и ситуации. Для обеспечения качественного анализа полученных материалов при необходимости проводится полевое обследование территории намеченных вариантов размещения площадки и предполагаемых направлений трасс.

2.7. Для решения первой из перечисленных задач проектирования, когда существенное значение имеют сравнение и оценка намеченных вариантов, обычно требуются топографические карты и планы более мелкого масштаба, но на гораздо большую по размерам территорию, чем для решения второй задачи, когда число сопоставляемых вариантов уменьшается и производится выбор из них оптимального. Необходимые материалы для решения первой и второй задач получают преимущественно камеральным путем без значительных затрат на полевые работы в период выбора площадки или трассы линейного сооружения. Таким образом, в период выбора площадки или трассы строительства инженерно-геодезические изыскания включают сбор, обобщение и анализ материалов топографо-геодезической изученности района (участка) проектируемого строительства и обеспечивают выбор оптимального варианта строительной площадки или трассы линейного сооружения.

2.8. На выбранной площадке или трассе линейного сооружения инженерно-геодезические изыскания помимо сбора и анализа топографо-геодезических материалов, имеющихся на участках расположения строительной площадки или на отдельных участках трассы линейных сооружений, включают выполнение основных геодезических работ, создание съемочной основы и выполнение топографических съемок (обновление планов), включая, при необходимости, аэрофотосъемку, аэрофототопографическую и наземную стереофотограмметрическую (фототеодолитную) съемки, а также съемки подземных коммуникаций в требуемых для проектирования масштабах. Указанные работы обеспечивают получение материалов, необходимых для решения последующих проектных задач.

2.9. Масштабы и высоты сечения рельефа топографических съемок и создаваемых на их основе топографических планов, требования к полноте, детальности и точности всех топографо-геодезических материалов, необходимых для проектирования, определяются нормативными документами по инженерным изысканиям для основных видов строительства с учетом требований п. 2.10 главы СНиП II-9-78.

2.10. При составлении проектов отдельных зданий и сооружений или индивидуальных проектов трассы на сложных участках, а также в случае технической необходимости (согласно прил. 1 к главе СНиП по инженерным изысканиям для строительства) выполняются топографо-геодезические работы на участках их расположения, которые включают развитие съемочной геодезической сети и производство топографических съемок, обеспечивающих составление топографических планов масштабов 1:1000 — 1:500. При составлении планов отдельных, сложных участков промышленных предприятий и улиц (проездов, переходов) городов с густой сетью подземных коммуникаций может выполняться топографическая съемка в масштабе 1:200.

2.11. Последовательность выполнения инженерно-геодезических изысканий обосновывается необходимостью решения соответствующих проектных задач в установленном порядке, а также постепенным уменьшением площади изысканий и повышением точности и детальности топографо-геодезических работ. Оптимальная технологическая схема инженерно-геодезических изысканий выбирается, исходя из полноты, точности и достоверности полученных топографо-геодезических и аэрофотосъемочных материалов, имеющегося оборудования, местоположения участка съемки, его площади и других факторов.

2.12 (2.3). Техническое задание на производство инженерно-геодезических изысканий составляется с учетом данных, указанных в п. 1.9 настоящей главы, и дополнительно должно содержать:

данные о системе координат и высот, согласованные в установленном порядке с органом, выдавшим разрешение на производство изысканий в соответствии с п. 1.15 настоящей главы;

данные о границах участков съемки с учетом проектируемых коммуникаций;

масштаб съемки и высоту сечения рельефа.

2.13. Основанием для проведения инженерно-геодезических изысканий служит техническое задание заказчика (проектной организации). Техническое задание направлено на получение комплекса необходимых топографо-геодезических материалов и данных, используемых для обоснования последовательного решения основных проектных задач.

Для технически правильной и научно обоснованной организации проведения инженерно-геодезических изысканий заказчик в техническом задании должен представить основные исходные данные, от выбора которых существенно зависят объем и стоимость инженерно-геодезических изысканий.

2.14. Система координат и высот, в которой создаются геодезическая сеть и топографические планы, устанавливаются по согласованию с органами по делам строительства и архитектуры исполнительных комитетов местных Советов народных депутатов при получении там разрешений на право проведения инженерных изысканий, или с органами Государственного геодезического надзора ГУГК при получении разрешений на проведение инженерно-геодезических изысканий для работ, предусмотренных п. 1.15 главы СНиП II-9-78. Для правильного определения состава и объема инженерно-геодезических изысканий к техническому заданию необходимо прилагать карты, планы, схемы и другую графическую документацию с указанием границ участков съемки площадки строительства (ее вариантов), площадок отдельных сооружений и полосы вдоль проектируемых внеплощадочных коммуникаций, административных границ городов, поселков и других населенных пунктов, прилегающих к границам съемки.

2.15. Масштаб съемки и высота сечения рельефа устанавливается заказчиком в соответствии с требованиями п. 2.10 главы СНиП II-9-78 и инструкций по инженерным изысканиям для основных видов строительства в зависимости от назначения топографических планов, с учетом масштабов ранее выполненных съемок, природных условий района (участка) строительства, характера застройки территории и степени ее благоустройства, густоты существующих инженерных коммуникаций и других условий.

2.16 (2.4). В зависимости от наличия и результатов анализа собранных материалов топографо-геодезической изученности должен быть решен вопрос о необходимости полевого обследования района (участка) изысканий.

Результаты анализа материалов изученности и полевого обследования должны использоваться при составлении программы инженерно-геодезических изысканий.

2.17. Анализ собранных на район (участок) предполагаемого строительства материалов, характеризующих его топографо-геодезическую изученность, необходим по той причине, что не все собранные материалы по своим масштабам, точности выполнения и другим техническим показателям могут удовлетворять требованиям проектирования конкретных объектов строительства. Кроме того, со времени выполнения тех или иных топографо-геодезических работ и составления по их результатам отчетных материалов под влиянием естественных и искусственных факторов на местности могут произойти существенные изменения в рельефе и ситуации. В зависимости от степени современности имеющихся материалов, их полноты и достоверности решается вопрос о необходимости полевого обследования района (участка) изысканий с целью сбора недостающих сведений и проверки имеющихся материалов.

2.18. В процессе полевого обследования выполняются рекогносцировка и анализ изменений местности по всем намеченным вариантам площадки или предполагаемым направлениям трасс, проверяется сохранность геодезических значков, центров.

По окончании полевого обследования решается вопрос об обновлении имеющихся топографических планов.

2.19. Результаты изучения и анализа собранных материалов и полевого обследования приводятся в пояснительной записке, если она составляется, которая должна содержать:

характеристику топографо-геодезической изученности участков размещения вариантов площадки и предполагаемых направлений трасс внеплощадочных коммуникаций, сохранность геодезических пунктов;

системы координат и высот, которые были приняты при производстве топографо-геодезических работ в данном районе;

анализ соответствия собранных материалов требованиям проектирования конкретного объекта строительства;

выводы о целесообразности использования материалов при решении основных проектных задач;

обоснование необходимости производства дополнительных работ по уточнению и корректировке собранных материалов;

обоснование необходимости развития опорной геодезической сети, создания съемочной основы и топографических съемок для обеспечения строительного проектирования.

2.20. Результаты выполненного анализа собранных материалов и полевого обследования района (участка) инженерно-геодезических изысканий должны быть отражены в программе инженерно-геодезических изысканий как обоснование к намеченному объему инженерно-геодезических изысканий.

2.21 (2.5). Программа инженерно-геодезических изысканий составляется в соответствии с п. 1.13 с учетом данных, указанных в п. 1.14 настоящей главы, и дополнительно должна содержать:

карту-схему с границами участков съемки и разграфкой листов плана;

сведения о системах координат и высот;

обоснование видов и классов (разрядов) геодезических и нивелирной сетей, проекты сетей и расчеты их точности;

обоснование масштабов съемок и высот сечения рельефа, если они не соответствуют установленным в техническом задании;

чертежи специальных геодезических центров, если намечена их закладка;

сведения о привязке горных выработок и других точек;

обоснование выполнения специальных топографо-геодезических работ, увязанное с требованиями программ других видов изысканий.

2.22. Программа инженерно-геодезических изысканий составляется на объекты площадью более 100 га <*> с разнообразным и сложным комплексом топографо-геодезических работ или при создании опорных геодезических сетей, материалы по которым в соответствии с «Инструкцией о Государственном геодезическом надзоре» (ГУГК) подлежат сдаче территориальным инспекциям Госгеонадзора ГУГК.

———————————

<*> В практике инженерно-геодезических изысканий иногда принимается критерий — стоимость объекта; на объекты стоимостью работ более 20 тыс. руб. составляется программа работ.

2.23. Инженерно-геодезические изыскания под строительство и реконструкцию небольших зданий и сооружений допускается производить по техническим предписаниям.

Требования к программам и предписаниям на проведение инженерных изысканий устанавливаются «Инструкцией по топографо-геодезическим работам при инженерных изысканиях для промышленного, сельскохозяйственного, городского и поселкового строительства» (СН 212-73), «Инструкцией по инженерным изысканиям для промышленного строительства» (СН 225-79).

2.24. Техническое предписание, выдаваемое руководством изыскательской организации (подразделения) исполнителю работ, должно содержать сведения о видах и объемах работ, методике их выполнения, категории сложности, а также об исходных геодезических данных, отчетных материалах и сроках выполнения работ; к техническому предписанию прикладываются копии задания заказчика и картограмма с указанием границ снимаемого участка.

2.25. При необходимости выполнения топографо-геодезических работ для обслуживания инженерно-геологических изысканий в районах развития неблагоприятных для строительства физико-геологических процессов и явлений составляется единая комплексная программа производства работ. Допускается составление отдельной программы на геодезическое обеспечение других видов инженерных изысканий.

2.26 (2.6). Геодезической основой топографических съемок служат пункты геодезических и нивелирной сетей и съемочной геодезической сети.

Пункты государственной геодезической сети 3-го и 4-го классов и геодезической сети сгущения 1-го и 2-го разрядов определяются методами триангуляции, полигонометрии и (или) их сочетаниями.

Пункты нивелирной сети II, III и IV классов определяются методом геометрического нивелирования.

Точки съемочной сети определяются методами теодолитных ходов, микротриангуляции, микротрилатерации, полигонометрии и (или) их сочетаниями, геодезических засечек, а также проложением ходов технического нивелирования.

2.27. Состав и объем работ по созданию геодезических и нивелирных сетей следует определять в зависимости от площади исследуемой территории, масштабов и точности создаваемых планов, а также местных природных условий в соответствии с требованиями действующих инструкций по изысканиям для основных видов строительства. Методы создания государственной геодезической сети (триангуляция, трилатерация, полигонометрия или их сочетание) применяются исходя из экономической целесообразности и условий местности. Детальная схема их разрабатывается и обосновывается при составлении программы в каждом конкретном случае с учетом физико-географических, технико-экономических и других условий в районе работ. Сети триангуляции 3-го и 4-го классов строятся в виде вставок жестких систем или отдельных пунктов в сети высших классов, они могут заменяться сетями трилатерации и ходами полигонометрии 3-го и 4-го классов, опирающимися на пункты высшего класса. Метод трилатерации целесообразно применять при наличии свето- и радиодальномеров. В настоящее время чаще применяют метод полигонометрии, что определяется наличием новых приборов для линейных измерений и экономической целесообразностью.

2.28. Геодезические сети сгущения 1-го и 2-го разрядов проектируются в развитие государственной геодезической сети или в виде самостоятельных локальных сетей.

2.29. Государственная нивелирная сеть II — IV классов строится в виде отдельных ходов (полигонов) или самостоятельной сети с привязкой к исходным государственным нивелирным знакам (маркам, реперам) высшего класса.

2.30. Съемочная геодезическая сеть (плановая и высотная) строится в развитие триангуляционной, трилатерационной, полигонометрической и нивелирной сетей или в качестве самостоятельной геодезической основы и состоит из теодолитных ходов, сетей микротриангуляции и микротрилатерации, геодезических засечек (прямых, обратных и комбинированных), а также ходов технического нивелирования.

2.31. Геодезическая основа топографических съемок застроенных и незастроенных территорий в зависимости от их площади строится в соответствии с табл. 2 СН 212-73.

При съемке территорий, вытянутых узкой полосой, могут быть допущены отклонения от требований, приведенных в табл. 2, в сторону повышения класса или разряда точности геодезических сетей.

Для съемки территорий действующих промышленных предприятий строятся опорные геодезические сети, класс и разряд которых обосновываются в программе работ.

2.32 (2.7). Для обеспечения выполнения в составе инженерно-геодезических изысканий работ, требующих особо высокой точности, создаются геодезические сети специального назначения в соответствии с программой инженерно-геодезических изысканий.

2.33. Геодезические сети специального назначения помимо выноса проектов ответственных, крупных инженерных и уникальных сооружений служат основой для контроля соблюдения их геометрических параметров, геодезических наблюдений за смещениями и деформациями инженерных сооружений в процессе их строительства и эксплуатации, а также для специальных наблюдений в районах с неблагоприятными процессами и явлениями (карст, оползни и др.).

Необходимость создания высокоточных сетей обосновывается в техническом задании на проведение инженерно-геодезических изысканий. Характер, методика производства работ и обоснование точности построения сети приводятся в программе инженерно-геодезических изысканий.

Сети специального назначения строятся, как правило, в виде свободных сетей, но при наличии вблизи площадки строительства (до 1 км) пунктов государственной геодезической сети или геодезической сети сгущения их целесообразно включать в создаваемую сеть.

2.34 (2.8). Закрепление геодезических пунктов на местности осуществляется в соответствии с требованиями утвержденного ГУГК документа «Центры геодезических пунктов для территорий городов, поселков и промышленных площадок».

По согласованию с территориальными инспекциями Госгеонадзора ГУГК закрепление геодезических пунктов может производиться другими центрами.

Геодезические пункты следует устанавливать в местах, обеспечивающих их длительную сохранность, учитывая при этом необходимость сохранения ценных угодий.

2.35. Закрепление геодезических пунктов на местности осуществляется с учетом их последующего использования при вынесении проектов строительства в натуру, при составлении и осуществлении проектов горизонтальной и вертикальной планировки, при исполнительных съемках и изысканиях последующих лет и т.д. Поэтому при закреплении геодезических пунктов на местности необходимо соблюдать ряд требований в части конструкции самих центров и в отношении выбора мест их заложения.

При проектировании опорных геодезических сетей на местности необходимо, по возможности, избегать размещения геодезических пунктов на пахотных землях, на участках предполагаемых земляных работ, а также на участках возможного развития физико-геологических процессов и явлений (карста, оползней, осыпей, обвалов и т.д.), на перерабатываемых берегах водоемов и водотоков, на участках, подвергающихся затоплению во время паводков и приливов, на подрабатываемых территориях, процесс оседания которых не завершился. При выборе мест расположения пунктов геодезических сетей в районах размещения сельскохозяйственных культур их следует располагать на границах угодий вдоль лесных полос, на обочинах дорог и т.д. На участках предполагаемого строительства местоположение запроектированных геодезических пунктов необходимо увязывать со схемой генплана строительной площадки, располагая их с учетом размещения проектируемых зданий и сооружений.

2.36. В зависимости от местных условий заложения знаков (наличие скальных пород, вечномерзлых грунтов, застройки и т.д.) используются различные типы центров, обеспечивающие надежность закрепления. При этом необходимо руководствоваться типами центров, разработанными ГУГК в соответствии с требованиями документа «Центры геодезических пунктов для территорий городов, поселков и промышленных площадок». В необходимых случаях закрепление пунктов геодезической сети может производиться другими центрами, но при согласовании с органами, выдавшими разрешение на производство работ; для территорий промышленных предприятий согласование типов центров может быть выполнено с заказчиком.

2.37 (2.9). Постоянные геодезические пункты (наружные знаки и центры триангуляции, трилатерации и полигонометрии, марки и реперы нивелирования), устанавливаемые при производстве инженерно-геодезических изысканий, подлежат сдаче на наблюдение за сохранностью органам по делам строительства и архитектуры исполнительных комитетов местных Советов народных депутатов или, по согласованию с ними, ответственному представителю заказчика (застройщика). Сдача оформляется актом установленного образца.

2.38. Прием и сдача геодезических знаков на наблюдение за сохранностью производятся по месту их заложения.

Акты о сдаче геодезических пунктов на наблюдение за сохранностью по форме установленного образца (прил. 3) составляются в трех экземплярах и скрепляются подписями и печатью. Один экземпляр акта остается в организации, принявшей на себя наблюдение за сохранностью геодезического знака, другой — у ответственного исполнителя работ (сдатчика), а третий направляется в территориальное управление Госгеонадзора.

2.39 (2.10). При инженерно-геодезических изысканиях устанавливаются следующие масштабы съемок и высоты сечения рельефа, м:

1:10 000 ………….. 5; 2; 1

1:5000 ……………. 5; 2; 1; 0,5

1:2000 ……………. 2; 1; 0,5

1:1000 ……………. 1; 0,5

1:500 …………….. 1; 0,5

Примечания: 1. Топографическая съемка в масштабе 1:200 с высотой сечения рельефа 0,5 и 0,25 м выполняется в исключительных случаях для составления планов отдельных участков промышленных предприятий и улиц (проездов, переходов) городов с густой сетью подземных коммуникаций.

2. При топографических съемках в масштабах 1:5000 — 1:500 допускается высота сечения рельефа через 0,25 м, необходимость которой должна быть обоснована в программе изысканий.

3. При необходимости разрешается топографические планы в масштабах 1:10 000, 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 увеличивать соответственно до планов в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 и 1:200.

Выбор масштаба топографической съемки и высоты сечения рельефа должен производиться с учетом требований утвержденных в установленном порядке инструкций по инженерным изысканиям для соответствующих видов строительства в зависимости от назначения планов, типов зданий (сооружений) и установленной стадийности их проектирования, густоты инженерных коммуникаций (сетей), характера застройки, степени благоустройства территории, природных условий района (участка) строительства и характеристики рельефа.

2.40. Масштаб съемки зависит от стадии проектирования, сложности решаемых на плане проектных задач, застроенности площадки, ее размеров и других факторов.

Масштаб съемки должен быть технически обоснован заказчиком.

В случаях, когда выбор масштаба съемки заказчиком не обоснован и не соответствует требованиям нормативных документов, изыскательская организация вправе внести изменения и обосновать их в программе изысканий.

2.41. В практике инженерно-геодезических изысканий топографические планы составляются в следующих масштабах:

а) 1:10 000 с высотой сечений рельефа через 1 — 2 м в равнинной и через 5 м в горной местностях для выбора направления магистральных трасс и местоположения строительных площадок, составления ситуационных планов и проектов организации строительства и предварительного проектирования линейных сооружений;

б) 1:5000 с высотой сечения рельефа через 0,5 — 1 м — в равнинной и через 2 — 5 м в горной местностях для составления опорных планов, генеральных планов городов, разработки проектов первоочередной застройки, детального проектирования линейных сооружений;

в) 1:2000 с высотой сечения рельефа через 0,5 — 2 м — для разработки технических проектов промышленных предприятий, транспортных переходов, проектов инженерных сетей, детальной планировки городов;

г) 1:1000 с высотой сечения 0,5 — 1 м — для составления рабочих чертежей на незастроенных и малозастроенных строительных площадках, разработки детальных проектов подземных коммуникаций;

д) 1:500 с высотой сечения через 0,5 — 1 м — для составления рабочих чертежей на городских и промышленных территориях с капитальной застройкой и густой сетью коммуникаций при наличии сложных инженерно-геологических условий: оползней, селей, карста и т.д.;

е) 1:200 — в исключительных случаях для отражения точного планового положения подземных коммуникаций с высотами заложения сооружений и наиболее полными их характеристиками на промышленных и городских территориях с густой сетью подземных коммуникаций.

2.42 (2.11). Топографическая съемка местности выполняется стереотопографическим, комбинированным, мензульным, тахеометрическим, фототеодолитным, горизонтальным и вертикальным (высотным) и другими методами (включая сочетание различных методов), позволяющими обеспечить требования нормативных документов по инженерным изысканиям для строительства.

Основные условия применения методов топографической съемки даны в прил. 1 (2).

2.43. Наиболее детальную и полную информацию об изучаемой местности дают материалы аэрофототопографической и фототеодолитной съемок. При стереотопографическом способе съемки контурная часть плана может создаваться графически на универсальных приборах или составлением фото- или ортофотопланов, а рельеф рисуется на стереофотограмметрических приборах.

2.44. Для составления крупномасштабных карт равнинной слабоконтурной местности, пойм рек, когда требуется подробное изображение рельефа, применяется комбинированный (контурно-комбинированный) способ, при котором съемка выполняется с помощью мензулы или нивелира.

2.45. Мензульная съемка, в основном, применяется для составления планов в масштабах 1:5000 — 1:1000 на незастроенной и на застроенных территориях в масштабах 1:5000 — 1:500 при небольшой насыщенности контурами и в случаях, когда аэрофотосъемка нецелесообразна или невозможна.

2.46. Тахеометрическая съемка выполняется на небольших площадях или в сложных климатических условиях в масштабах 1:5000 — 1:500 для выявления рельефа и ситуации на застроенных и незастроенных территориях, а также на узких полосах местности при изысканиях для линейного строительства.

2.47. Съемка застроенных территорий при большой насыщенности контурами должна производиться, в основном, методами горизонтальной и вертикальной (высотной) съемок.

Горизонтальная съемка застроенных территорий в масштабах 1:2000 — 1:500 включает съемку фасадов и ситуации проездов, а также съемку внутриквартальной застройки и ситуации.

Высотная съемка застроенных территорий необходима для составления поперечных и продольных профилей улиц и проездов, для отображения рельефа на планах, а также для составления проектов вертикальной планировки и подземных сетей и сооружений.

2.48 (2.12). Ситуация и рельеф изображаются на топографических планах условными знаками, утвержденными ГУГК для указанных планов соответствующего масштаба.

2.49. На топографических планах изображаются опознаваемые на местности объекты ситуации и рельефа с подробностью, зависящей, главным образом, от масштаба плана.

Для изображения ситуации служат контурные, внемасштабные и пояснительные условные знаки установленного образца. Контурными знаками изображаются объекты ситуации, выражающиеся в масштабе плана; внемасштабными — местные предметы и пункты (дороги, мосты, колодцы подземных коммуникаций и т.п.), которые не могут быть изображены в масштабе; пояснительными — местные предметы (сочетание контурных знаков с внемасштабными знаками для дополнительной характеристики).

2.50. Рельеф местности на топографических планах изображается горизонталями в сочетании с условными знаками и высотами.

Для изображения характерных особенностей рельефа (вершин, котловин, седловин, пойм рек, террас и др.) проводятся полугоризонтали и вспомогательные горизонтали.

Горизонтали на планах могут проводиться пунктиром по изображениям строений, шоссейных и грунтовых дорог.

На планах в масштабах 1:1000 — 1:500 с плотной застройкой и на участках с разными уровнями на планах всех масштабов рельеф характеризуется только высотами. Изрытые участки, свалки, карьеры и места, на которых осуществляются земляные работы, при съемке оконтуриваются и характеризуются высотами по их контуру и в отдельных местах внутри контура. Горизонтали на планах таких участков не проводятся.

2.51 (2.13). Обновление имеющихся топографических планов выполняется в целях приведения их содержания в соответствие с современным состоянием ситуации и рельефа местности.

На участках местности, где общее изменение ситуации и рельефа более 35% по сравнению с их изображением на плане или где ранее выполненная съемка не отвечает требованиям действующих нормативных документов, съемка производится заново. Обновление планов следует выполнять, используя материалы съемки текущих изменений (корректуры), исполнительной съемки и аэрофотосъемки.

2.52. Обновление планов может выполняться камеральным исправлением содержания с последующим полевым обследованием или без него, а также исправлением в поле приемами мензульной и тахеометрической съемок.

Поддержание планов на уровне современности заключается в систематическом и периодическом их обновлении наземными съемками и аэрофотосъемкой.

Обновление топографических планов в масштабах 1:5000 и 1:2000 рекомендуется осуществлять по материалам аэрофотосъемки, для чего составляется проект полевых работ, в котором учитывают все имеющиеся плановые материалы и намечают территории для аэрозалетов.

2.53. При наличии фотопланов и уточненных фотосхем удаление с планов отсутствующих элементов ситуации, а также выявление вновь появившихся контуров зданий и сооружений и других предметов местности выполняется камеральным дешифрированием; нанесение же на план вновь появившейся ситуации производится полевым дешифрированием с необходимыми измерениями в натуре.

2.54. В случаях, когда аэрофотосъемочные работы произвести не представляется возможным, планы обновляют по данным полевых обследований и съемок текущих изменений с использованием имеющихся материалов исполнительных съемок в масштабах 1:1000 — 1:500. При обследовании в натуре определяют места и объекты, подлежащие съемке, для чего все изменения, происшедшие в ситуации и рельефе, систематически наносят на копию плана, а места с явно выраженными изменениями в рельефе оконтуривают.

2.55. Съемка изменения ситуации и рельефа на застроенных территориях, а также вновь выстроенных объектов производится методами горизонтальной и вертикальной съемок с соблюдением требований, предусмотренных нормативными документами для данного масштаба съемки. При небольших изменениях ситуации съемка текущих изменений производится промерами от твердых точек ситуации, снятых с теодолитных ходов.

2.56. После камеральной обработки материалов съемки текущих изменений их накладывают на оригиналы планшетов, при этом места, где имеются изменения, с оригиналов планшетов тщательно счищают. В случаях, когда изменения в ситуации и рельефе значительны, целесообразно изготовить новый оригинал планшета.

2.57. Текущие изменения в ситуации и рельефе на планшетах в масштабе 1:1000 — 1:500 снимают с помощью мензулы от существующей ситуации, с обмером зданий и сооружений по габаритам и составлением плана непосредственно в поле.

2.58. В качестве топографической основы для обновления планов используются:

копии составительских и издательских оригиналов, изготовленные на чертежной бумаге высокого качества, наклеенной на жесткую основу, или на прозрачном пластике;

фотокопии (репродукции) с фотопланов, составленных по материалам новой аэрофотосъемки. Для небольших исправлений отдельных элементов планов допускается использовать составительские оригиналы.

2.59 (2.14). Съемка существующих подземных инженерных коммуникаций производится в случаях отсутствия недостаточной полноты или точности планов (исполнительных чертежей) и включает: сбор и анализ имеющихся материалов; рекогносцировку; планово-высотную съемку имеющихся выходов на поверхность; вскрытие в необходимых случаях подземных коммуникаций и съемку их в траншеях и шурфах; обследование подземных коммуникаций в колодцах, траншеях и шурфах; съемку и обследование подземных коммуникаций, не имеющих выходов на поверхность, с применением индукционных приборов.

2.60. С ростом благоустройства городских и сельских населенных пунктов и технического уровня современных промышленных предприятий растет насыщенность их территорий различными инженерными коммуникациями. Для строительства, проектирования и эксплуатации городских и промышленных объектов требуются точные сведения о размещении в плане и по высоте всего комплекса инженерных коммуникаций с указанием их технических характеристик. Это приводит к необходимости проведения большого объема инженерно-геодезических работ по съемке и составлению планов инженерных коммуникаций. Технологическая последовательность выполнения работ по съемке существующих подземных коммуникаций зависит от специфики объекта, качества ранее составленных топографических планов и уровня картографического учета на местах, а также от принятой методики проведения работ.

2.61. На застроенных территориях применяется следующая технологическая схема съемки и составления планов подземных коммуникаций:

сбор и анализ имеющихся материалов по картографической изученности подземных коммуникаций в районе работ;

создание (или использование существующей) планово-высотной съемочной сети;

топографическая съемка (или использование материалов имеющейся), рекогносцировка и обследование подземных коммуникаций, включая отыскание скрытых точек подземных коммуникаций;

топографическая съемка элементов подземных коммуникаций;

составление планов подземных коммуникаций, каталогов колодцев и технологических схем коммуникаций по результатам рекогносцировки, обследования и съемки.

2.62. Объектами съемки являются центры люков колодцев и камер, выходы на поверхность труб и кабелей, коверы, водоразборные колонки, распределительные шкафы, трансформаторные будки и подстанции, станции перекачки и другие сооружения, технологически связанные с существующими подземными коммуникациями.

2.63. Сбор материалов о подземных коммуникациях производится:

в отделах (управлениях) по делам строительства и архитектуры местных Советов народных депутатов;

в отделах главного механика, главного энергетика и капитального строительства промышленных предприятий;

в жилищно-эксплуатационных конторах;

в отделах генплана ведущих проектных организациях города или предприятия.

2.64. К материалам изученности подземных коммуникаций относятся:

исполнительные чертежи;

ранее составленные топографические планы (или их дубликаты) с нанесенными подземными коммуникациями;

данные инвентаризации сетей;

сведения представителей эксплуатирующих организаций.

2.65. Рекогносцировка подземных коммуникаций производится с целью установления на местности их местоположения и назначения, а также определения участков трубопроводов и кабелей, подлежащих отысканию с помощью трубокабелеискателей.

2.66. В состав рекогносцировки входят:

осмотр участка работ;

отыскание на местности колодцев, камер, вводов в здания, разрытий и следов засыпанных траншей;

поиск подземных коммуникаций.

2.67. Обследование подземных коммуникаций имеет целью определить:

назначение коммуникации;

диаметр и материал труб, число труб и кабелей, места их присоединений, вводов и выпусков;

направление стока самотечных коммуникаций.

2.68. Топографической основой планов подземных коммуникаций в зависимости от густоты городских подземных сетей могут быть топографические планы, выполненные на территории городов при негустой сети подземных коммуникаций, а также дубликаты планов, разгруженные от второстепенных деталей местности и элементов рельефа.

2.69. Технологические схемы составляются на отдельные виды подземных коммуникаций или группы однородных коммуникаций. Например, водосточную и дренажную сеть, разновидности промышленного водоснабжения или канализации часто наносят на соответствующие технологические схемы с разделением условными знаками видов коммуникаций.

2.70 (2.15). При геодезическом трассировании линейных сооружений выполняются:

камеральное трассирование на основе имеющихся материалов топографо-геодезической изученности, а также материалов специально выполненной аэрофотосъемки;

полевое обследование (рекогносцировка) направлений трасс и предварительные трассировочные работы;

окончательные трассировочные работы на местности;

топографическая съемка полос местности вдоль трасс (или съемка текущих изменений для обновления планов);

топографическая съемка отдельных участков (съемка переходов, пересечений и сближений трасс и др.);

закрепление на местности углов поворота и створных точек трасс.

2.71. Нормативными документами установлено, что согласование проектных решений (пунктов, точек), примыкания трасс, технических условий пересечений подземных и наземных инженерных коммуникаций, окончательный выбор варианта трассы, согласование трассы с землепользователем и т.п. не относятся к компетенции изыскателей.

2.72. При выполнении инженерных изысканий и проектировании линейных сооружений обычно принимается следующий порядок производства работ:

проектная организация (проектировщики) обязана на имеющихся топографических материалах запроектировать трассу и согласовать проектное решение с соответствующими организациями;

изыскательская организация (изыскатели) выполняет съемку проездов в городах и необходимой полосы местности на незастроенной территории с нанесением всех существующих инженерных сетей;

на составленном топографическом плане проектная организация (проектировщики) проектирует или уточняет положение оси линейного сооружения с учетом существующих коммуникаций;

запроектированную ось линейного сооружения при необходимости изыскательская организация (изыскатели) выносит в натуру с привязкой к постоянным контурам и составляет продольный профиль по оси трассы.

2.73. К инженерным изысканиям не относятся работы по отводу земель для строительства, выбору направлений трасс по картам, рекогносцировочным обследованиям вариантов трасс, согласованию трасс линейных сооружений и получению технических условий с заинтересованными организациями.

При выполнении указанных работ изыскатели только принимают участие для выяснения возможностей и условий проложения проектируемого линейного сооружения и одновременно производят согласование намеченных решений по выполнению собственно изыскательских работ.

Если работа по согласованию трасс линейных сооружений поручается изыскателям, то она должна оплачиваться за счет проектных работ, поскольку стоимость согласования трасс с заинтересованными организациями учтена ценами на проектные, а не на изыскательские работы.

После окончания полевых работ изыскательские подразделения передают по акту заказчику геодезические знаки и реперы, установленные на изысканных трассах линейных сооружений.

К инженерным изысканиям не относятся работы по разбивке и закреплению на местности осей сооружения, строительных сеток, переносу в натуру трасс внеплощадочных коммуникаций.

За пять дней изыскательская организация извещает заказчика о месте и времени встречи для сдачи и приемки закрепительных знаков на трассе магистральных трубопроводов и знаков геодезического обоснования на площадках.

В случае, если представитель заказчика не прибыл для приемки работ в течение пяти дней после срока, указанного в извещении изыскательской организации, составляется односторонний акт и работа по закреплению трасс и площадок на местности считается принятой.

2.74 (2.16). В целях геодезического обеспечения инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и других видов изысканий выполняются перенесение в натуру и планово-высотная привязка горных выработок (скважин, шурфов и др.) и различных точек полевых измерений и наблюдений (геофизических, гидрогеологических, гидрологических и др.).

На участках развития физико-геологических процессов и явлений (карст, оползни, сели и др.), а также в районах ведения горных разработок выполняются специальные геодезические наблюдения и в необходимых случаях специальные съемки.

2.75. Инженерно-геологические выработки, гидрогеологические, гидрологические, геофизические и другие точки, необходимые при проведении различных видов инженерных изысканий, должны иметь координаты и высоты, для чего производятся перенесение в натуру и привязка их геодезическими способами.

Перенесение в натуру и геодезическая привязка выработок производятся на основании технического задания, содержащего текстовую часть и графический проект расположения выработок (точек), и состоят из:

проложений теодолитных и нивелирных ходов между пунктами геодезических сетей сгущения 1-го и 2-го разрядов и точками съемочной геодезической сети;

линейных промеров расстояний при наличии планов в масштабах 1:5000 — 1:500;

съемок с точек съемочного обоснования;

засечек с использованием пунктов геодезической основы для топографических съемок в масштабах 1:5000 — 1:500.

2.76. Работы по перенесению в натуру проектного положения геологических выработок на незастроенной территории следует, как правило, осуществлять одновременно с их привязкой. Если перенесение в натуру выполнено с недостаточной точностью (по карте мелкого масштаба или при отсутствии четко выраженных контуров) или выработки отнесены при проходке в сторону от проектного местоположения, привязка производится дополнительно (от ближайших точек съемочного обоснования).

2.77. На застроенных территориях вынос в натуру геологических выработок осуществляют линейными промерами от капитальных зданий и сооружений.

На территориях с наличием сетей инженерных коммуникаций местоположение и глубину выработок изыскатели должны согласовывать с ответственными представителями организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.

До начала полевых работ по разбивке и привязке инженерно-геологических выработок должны быть составлены общий схематический план их размещения и проект приложения основных привязочных ходов.

2.78 (2.17). В зависимости от назначения и дальнейшего использования топографические планы оформляются в виде составительских (съемочных) или издательских оригиналов.

При необходимости в составе картографических работ предусматривается составление обзорных топографических планов и карт в масштабах 1:25 000 — 1:2000.

При съемке небольших изолированных участков планы-оригиналы могут быть по согласованию с заказчиком и органом, выдавшим разрешение на производство инженерно-геодезических изысканий, оформлены в карандаше. Ситуацию на таких планах разрешается характеризовать пояснительными надписями взамен условных знаков.

2.79. Составление оригиналов, как правило, выполняется в четырех цветах в соответствии с действующими условными знаками. Для планов, имеющих небольшую графическую нагрузку и не предназначенных для издания, допускается составлять оригиналы в одном цвете.

Одновременно с составлением планов по каждому составительскому оригиналу ведется формуляр, в котором указываются качество используемых материалов, способы составления и все отклонения от технических указаний.

Планы размножают фотомеханическим способом.

2.80. Издательские оригиналы по содержанию являются точными копиями составительских оригиналов и отличаются от них более высоким качеством вычерчивания.

Издательские оригиналы планов вычерчиваются черной тушью на голубых копиях, изготовленных с составительских оригиналов на жесткой основе в натуральную величину или с увеличением в 1,25 раза для планов в масштабе 1:10 000 и мельче.

2.81. Для планов в масштабе 1:5000 и крупнее допускается издание планов с составительских или полевых оригиналов при условии высокого качества их вычерчивания и оформления.

2.82. Для решения различных инженерных задач, связанных со строительством и эксплуатацией городского хозяйства, планировкой и благоустройством, на всю или часть территории объекта составляются обзорные планы в масштабах 1:25 000 — 1:2000.

2.83. Планы составляются, как правило, по материалам съемов тех же или более крупных масштабов.

При составлении планов применяются следующие способы нанесения изображения на составительские оригиналы:

аналитический — составление по материалам полевых измерений;

фотомеханический — монтаж, генерализация и вычерчивание планов по фотокопиям, изготовленных с планов в натуральную величину или с уменьшением до требуемого масштаба;

механический — нанесение изображения на оригиналы с помощью пантографа, устанавливаемого по координатной сетке и опорным пунктам;

оптический — нанесение изображений на оригиналы с помощью проекторов и других оптических приборов;

графический — перерисовка изображений с исходного планового материала на оригинал с помощью прозрачных основ (кальки, целлофан и др.) или светового стола.

2.84 (2.18). Технические отчеты (пояснительные записки) о результатах инженерно-геодезических изысканий составляются в соответствии с требованиями п. 1.26 настоящей главы.

2.85. Технические отчеты по инженерно-геодезическим изысканиям имеют целью систематизацию результатов выполненных работ, полное освещение их качественной и количественной характеристик, обеспечение сохранности материалов и достижение удобств при их использовании.

Технический отчет составляется на весь комплекс завершенных инженерно-геодезических изысканий.

В техническом отчете содержатся сведения о методе, объеме, стоимости выполненных работ, исходных геодезических данных, использовании материалов изысканий прошлых лет и проведенном контроле работ.

Технический отчет должен содержать оценку точности геодезических и топографических работ, характеристику геодезической и топографической изученности района работ и необходимые документы, прилагаемые к нему.

2.86. При незначительном объеме работ (до 100 га) вместо технического отчета составляется пояснительная записка (прил. 7 СН 212-73).

В техническом отчете должны быть освещены и обоснованы допущенные отступления от требований нормативных документов и программы проведения инженерно-геодезических изысканий.

Требования к содержанию и оформлению технического отчета изложены в СН 212-73.

3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

3.1 (3.1). Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать изучение инженерно-геологических условий района (участка) строительства, включая геоморфологическое и геологическое строение, литологический состав, состояние и физико-механические свойства грунтов, гидрогеологические условия, неблагоприятные физико-геологические процессы и явления, а также составление прогноза изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

3.2 (3.2). В состав инженерно-геологических изысканий входят:

сбор, анализ и обобщение данных о природных условиях района (участка) строительства, включая материалы изысканий прошлых лет;

инженерно-геологическая рекогносцировка;

инженерно-геологическая съемка;

инженерно-геологическая разведка.

3.3. Успешное решение вопросов, связанных с проектированием и строительством различных зданий и сооружений, во многом зависит от того, насколько полно и исчерпывающе результаты инженерно-геологических изысканий освещают геологическое строение, литологический состав, состояние и физико-механические свойства грунтов, гидрогеологические условия, оценивают возможность развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений и позволяют в итоге обоснованно составить прогноз изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий района (участка) строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений.

3.4. Необходимость проведения инженерно-геологических изысканий для обоснования проектов зданий и сооружений предопределяется тем обстоятельством, что перечисленные в п. 3.1 факторы инженерно-геологических условий на территории предполагаемого строительства обычно неизвестны или известны с недостаточной детальностью для принятия технически и экономически обоснованных проектных решений. По этой причине в основу составления программы или проекта инженерно-геологических изысканий закладываются субъективные представления о геологическом строении района (участка) строительства и тех факторах, которые определяют инженерно-геологические условия этой территории в целом. Эти субъективные представления обобщаются термином «рабочая гипотеза».

3.5. Рабочая гипотеза формируется в результате изучения, обобщения и анализа собранных по району (участку) строительства материалов, характеризующих его природные условия в общем комплексе или по отдельным элементам, а также материалы изысканий, выполненных ранее для обоснования проектирования других строительных объемов.

В процессе проведения инженерно-геологических изысканий и обработки получаемых сведений рабочая гипотеза постоянно уточняется и видоизменяется: одни положения, ее составляющие, подтверждаются и детализируются, другие отвергаются и заменяются новыми, соответствующими полученным результатами или, по крайней мере, им не противоречащими.

Уточнение рабочей гипотезы, особенно в процессе инженерно-геологической съемки, может коренным образом повлиять на объемы и методику геологического строения разреза, механизма смещения пород на склоне; могут быть выявлены такие особенности, которые либо докажут целесообразность иного, более рационального размещения выработок, либо изменят порядок их проходки и глубину, либо исключат необходимость проходки отдельных из них.

3.6. Все геологические работы, в целях экономии времени и средств на их выполнение, производятся с соблюдением следующего основополагающего принципа, проверенного многолетней практикой геологоразведочного дела и инженерно-геологических изысканий: работы начинаются на больших площадях и производятся ускоренными, дешевыми методами, характеризующимися, как правило, низкой и малой точностью; в дальнейшем площади производства работ уменьшаются, а их точность и детальность увеличиваются, что, естественно, требует применения более дорогих методов. Может быть и такая ситуация, что независимо от площади производства работ применяется один и тот же метод, но тогда перед ним ставятся совершенно различные задачи, решение которых потребует постепенного увеличения плотности исследований, проводимых данным методом.

Сформулированный принцип предопределяет необходимость производства всех работ геологического характера по этапам. В геологоразведочном деле этапность производства работ узаконена соответствующими нормативными документами Министерства геологии СССР и Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР. В области инженерных изысканий возможность разделения изыскательских работ на этапы предусмотрена постановлением Правительства только в отношении платежей за выполненные изыскательские работы. Противопоставлять производственную и финансовую деятельность организаций, видимо, нельзя, поэтому в общей схеме технологические этапы проведения инженерно-геологических изысканий должны соответствовать этапам финансирования работ. Под этапом инженерно-геологических изысканий следует понимать часть единого технологического процесса, обеспечивающую решение одной из основных задач проектирования на той или иной стадии разработки проекта и завершающуюся составлением отчетных материалов.

3.7. Проект любого здания и сооружения должен разрабатываться с учетом природных условий того участка, где оно будет расположено. От возникновения замысла до его осуществления в окончательном проекте проектировщику необходимо последовательно решить ряд задач, базируясь на тех сведениях, которые поставляют ему изыскатели. К таким задачам следует, прежде всего, отнести выбор строительной площадки, который производится обычно сравнением отобранных ранее перспективных вариантов. Затем следуют задачи компоновки зданий и сооружений в пределах выбранной строительной площадки или составление генерального плана строительного объекта и только после этого — задача составления расчетной схемы основания каждого здания и сооружения. Такая последовательность решения проектных задач не только не противоречит основному принципу проведения инженерно-геологических работ, но подтверждает и обосновывает его. В самом деле, для выбора строительной площадки необходимы сведения общего характера по территории. Для обоснования компоновки зданий и сооружений таких сведений уже недостаточно, необходимы более глубокие знания об инженерно-геологических условиях, но только в пределах строительной площадки, а для составления расчетных схем оснований зданий и сооружений нужны детальные разрезы геологического строения непосредственно под проектируемыми сооружениями. Таким образом, последовательное решение проектных задач предопределяет необходимость и возможность проведения инженерно-геологических изысканий в поэтапной технологической схеме, когда от этапа к этапу уменьшается площадь, на которой производятся работы, но увеличиваются требования к их точности и детальности.

3.8. Инженерно-геологические изыскания проводятся для обоснования проектирования объектов различных отраслей народного хозяйства, отличающихся друг от друга своим назначением, объемно-планировочными и конструктивными решениями. Требования, которые необходимы для обоснования проектов различных объектов, столь же различны. Это значит, что для обоснования одной и той же проектной задачи в одних случаях мы можем ограничиться одним из основных видов инженерно-геологических работ, перечисленных в п. 3.2, например, рекогносцировкой, в других случаях мы должны выбрать более детальный вид работ, например мелкомасштабную или даже среднемасштабную съемку. Важно отметить, что сбор, изучение и обобщение данных о природных условиях района (участка) строительства и материалов изысканий прошлых лет предшествуют обычно составлению программы инженерно-геологических изысканий. Однако на основе собранных материалов, иногда с дополнением их результатами инженерно-геологического дешифрирования аэрофотоснимков, без проведения дополнительных полевых работ могут быть решены определенные проектные задачи: сравнение перспективных вариантов расположения объекта строительства и выбор оптимального варианта. В отдельных случаях собранный и обобщенный материал позволяет обоснованно проектировать объект без выполнения полевых работ. Обычно же порядок сбора, изучения и обобщения материалов, характеризующих инженерно-геологические условия района (участка) строительства, позволяет более продуманно и обоснованно планировать проведение инженерно-геологических изысканий и существенно сократить в хорошо изученных районах объемы полевых работ. Для достижения указанной цели, учитывая необходимость поэтапного проведения инженерно-геологических изысканий с соблюдением основополагающего принципа (сокращения площади и увеличения детальности работ), сбор, изучение и обобщение материалов должны предшествовать каждому этапу изысканий, т.е. эти работы тоже должны быть подчинены решению вполне определенной задачи. В противном случае, учитывая многообразие и обилие материалов, подлежащих сбору, они не облегчат, а усложнят проведение изысканий.

3.9. Все отмеченные обстоятельства и приведенные примеры свидетельствуют о том, что технологическая схема проведения инженерно-геологических изысканий в ее обобщенном виде должна быть гибкой, позволяющей учесть разнообразие практических запросов, отображающей принципиально важные положения, присущие инженерно-геологическим изысканиям в целом. Этому требованию удовлетворяет приводимая в табл. 4 технологическая схема проведения инженерно-геологических изысканий по этапам, которая рекомендуется к использованию в изыскательских и проектно-изыскательских организациях. В этой схеме отражены возможные этапы изысканий, проектные задачи, решаемые на каждом этапе, основные виды работ, обычно производимые на этапе. Выбор числа этапов, их привязка к стадиям проектирования должны осуществляться индивидуально для каждого объекта изыскательской и проектной организацией в зависимости от конкретных условий, определяемых процессом проектирования, природными и организационно-техническими факторами. Одним из них является категория сложности инженерно-геологических условий.

Таблица 4

Задачи проектирования, решаемые с использованием материалов изысканий при строительстве

Этапы инженерно-геологических изысканий

Целевое назначение работ на этапе

Основные виды работ на этапе при строительстве

площадном

линейном

площадном

линейном

Хозяйственная необходимость и экономическая целесообразность строительства

Изучение природных условий района предполагаемого строительства

Установление возможных вариантов расположения объекта строительства и выбор перспективных вариантов

Сбор и обобщение материалов ранее выполненных геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических работ

Районирование территории для предполагаемого строительства

Камеральное трассирование

Инженерно-геологическая рекогносцировка

Возможно аэровизуальное обследование

Технико-экономическое сравнение вариантов. Выбор оптимального варианта

Работы на перспективных вариантах

Изучение и сравнение вариантов с целью выбора оптимального из них

Инженерно-геологическая рекогносцировка

Аэрофотосъемка и инженерно-геологическое дешифрирование ее материалов по вариантам трассы

Мелкомасштабные и среднемасштабные съемки всего района

Мелкомасштабная инженерно-геологическая съемка всего района

Компоновка зданий и сооружений. Предварительные расчеты оснований. Выбор типа фундаментов

Проложение трассы. Выделение участков индивидуального проектирования. Подбор или разработка типовых проектов

Работы на выбранном варианте

Изучение и оценка инженерно-геологических условий на выбранном варианте

Крупномасштабная инженерно-геологическая съемка строительной площадки

Трассирование на местности. Крупномасштабная инженерно-геологическая съемка на участках индивидуального проектирования

Разработка проектов защитных мероприятий

Инженерно-геологическая разведка на участках расположения защитных сооружений

Окончательные расчеты оснований зданий и сооружений

Разработка индивидуальных проектов

Работы в сфере влияния зданий и сооружений на грунты и в сфере производства строительных работ

Изучение условий фундирования зданий и сооружений, составление расчетных схем оснований

Инженерно-геологическая разведка в сфере влияния зданий и сооружений на грунты и в сфере производства строительных работ

Разработка проектов организации строительства

Уточнение проектов зданий и сооружений и проектов организации строительства

Работы в период строительства

Корректировка выданных заключений и прогнозов

Документация строительных выемок и котлованов. Контрольные инженерно-геологические работы

Примечания: 1. При соответствующем обосновании отдельные этапы инженерно-геологических изысканий могут быть опущены или совмещены с другими этапами.

2. Привязка этапов к стадиям проектирования осуществляется индивидуально для каждого объекта изыскательской организацией по согласованию с проектной организацией.

3. Детальность работ на каждом этапе устанавливается нормативными документами по инженерным изысканиям для основных видов строительства.

3.10. Гидрохимические исследования являются составной частью комплексных инженерно-геологических изысканий на застроенных и застраиваемых территориях, поскольку на стадии изысканий необходимо оценить влияние химического состава вод на основания фундаментов сооружений. На различных стадиях проектирования в задачи гидрохимических исследований могут входить:

изучение качественного состава подземных вод для выявления закономерности его формирования в условиях естественного и нарушенного гидродинамического режима;

оценка агрессивности поверхностных и подземных вод по отношению к различным строительным материалам и оборудованию;

изучение химического состава инфильтрационных вод при их взаимодействии с различными почвами и горными породами, изменяющими агрессивные свойства этих пород;

составление прогноза при нарушении естественного водного режима;

изучение влияния химического состава природных вод на современные геологические процессы (карст, суффозия, оползни и т.д.);

изучение влияния антропогенного воздействия (промстоки, рудничные отвалы, подземная газификация углей и горючих сланцев и т.д.) на химический состав подземных и поверхностных вод.

Оценка интенсивности загрязнения подземных вод определяется соотношением техногенных и природных факторов. Доминирующими техногенными факторами являются: большие объемы сброса жидких и твердых отходов производства; высокая инфильтрация сточных вод; значительные утечки производственных растворов; потери сырья и готовой продукции; большие содержания ингредиентов в промышленных отходах; высокая загазованность атмосферы газовыбросами промпредприятий и транспорта; большие испаряющие площади зеркала сточных вод в накопителях и коллекторах; наличие в сточных водах летучих соединений.

Основными природными факторами, усиливающими загрязнение подземных вод, являются: слабая естественная защищенность водоносного горизонта; совпадение областей питания, распространения и разгрузки; высокие фильтрационные свойства пород зоны аэрации и водоносного пласта; благоприятные климатические факторы (большие годовые суммы атмосферных осадков, их значительная интенсивность, скорость и направление преобладающих ветров). Естественная защищенность водоносного горизонта определяется: мощностью слабопроницаемых отложений, залегающих с поверхности и экранирующих поступление загрязненных атмосферных осадков; наличием или отсутствием «окон» в его кровле и подошве; мощностью разделяющих водоупоров; наличием или отсутствием гидравлической связи между водоносными горизонтами.

Загрязненные подземные воды представляют собой сложные неустойчивые системы, производные от природных вод, загрязненных атмосферных осадков и сточных вод. Степень загрязнения подземных вод определяется соотношением природных и техногенных факторов и интенсивностью гидродинамических и физико-химических процессов, протекающих в водоносном пласте. К ведущим гидродинамическим процессам относятся процессы разбавления и гидродисперсии. Физико-химические процессы массопереноса представлены процессами комплексообразования осаждения — растворения, окисления — восстановления, сорбции.

3.11. Обычно в практике инженерно-геологических изысканий используется геологическая классификация категорий сложности, приведенная в табл. 5. Использование этой классификации оправдано в тех случаях, когда инженерно-геологические изыскания, а точнее инженерно-геологическая съемка в мелком или среднем масштабе проводятся на больших площадях, где действительно имеют место и значение все перечисленные в классификации характеристики. Когда же инженерно-геологические изыскания (крупномасштабная инженерно-геологическая съемка и инженерно-геологическая разведка) проводятся на небольших площадях, измеряемых сотнями квадратных метров или несколькими гектарами, некоторые приведенные в классификации характеристики утрачивают свое значение. По этой причине в ряде организаций были разработаны свои классификации сложности инженерно-геологических условий, в той или иной мере учитывающие специфику проведения инженерно-геологических изысканий на ограниченных по размерам площадях. Однако в целях унификации вопроса о классификации категорий сложности инженерно-геологических условий при обосновании объемов и методов производства крупномасштабной инженерно-геологической съемки и разведки рекомендуется пользоваться классификацией, приведенной в табл. 6.

Таблица 5

Характеристика категорий сложности инженерно-геологических и гидрогеологических условий

I

II

III

Однообразные осадочные породы. Стратиграфия простая. Маркирующие горизонты выражены ясно. Залегание пластов горизонтальное или очень пологое, моноклинальное. Формы рельефа несложные, хорошо прослеживаемые. Подземные воды однородного химического состава приурочены к пластам однородных пород. Резкие проявления физико-геологических процессов отсутствуют

а) Однообразные осадочные породы со слабовыраженными маркирующими горизонтами. Эффузивные и интрузивные породы ограниченного распространения. Взаимоотношения между осадочными и изверженными породами простые. Залегание пластов горизонтальное, моноклинальное или в виде простых пологих складчатых структур. Формы рельефа эрозионно-аккумулятивные с многочисленными или неясно выраженными террасами. Резкие проявления физико-геологических процессов отсутствуют. Преобладают пластовые водоносные горизонты, не выдержанные по простиранию и мощности, с неоднородным химическим составом;

а) Комплекс разнообразных пород сложного литологического состава. Метаморфические, эффузивные, интрузивные породы. Развиты складчатые и разрывные нарушения. Преобладают горные или предгорные формы рельефа. Различные типы подземных вод со сложными условиями залегания;

б) Районы I категории сложности со значительным развитием физико-геологических явлений, влияющих на инженерно-геологические условия местности, или со значительным развитием пород, отличающихся низкой несущей способностью или с не выдержанными ни по простиранию, ни по мощности водоносными горизонтами с неоднородным химическим составом воды

б) Районы II категории со сложной, трудно картируемой тектоникой или со значительным развитием физико-геологических явлений, влияющих на инженерно-геологические условия местности;

в) Застроенные территории подтопленные и потенциально подтопляемые

Таблица 6

Факторы

Категории сложности инженерно-геологических условий и их характеристика

I (простая)

II (средняя)

III (сложная)

Геоморфологические

Площадка (участок трассы) в пределах одного геоморфологического элемента. Поверхность горизонтальная, не расчлененная

Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность наклонная, слабо расчлененная

Площадка (участок трассы) в пределах нескольких геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильно расчлененная

Геологические — в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой

Не более двух различных по литологии слоев, залегающих горизонтально или слабо наклонно (уклон не более 0,1). Мощность выдержана по простиранию. Незначительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов незакономерно изменяющихся в плане и по глубине. Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем

Не более четырех различных по литологии слоев, залегающих наклонно или с выклиниванием. Мощность изменяется по простиранию закономерно. Закономерное изменение характеристик грунтов в плане или по глубине. Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами

Более четырех различных по литологии слоев. Мощность резко изменяется по простиранию. Линзовидное залегание слоев. Значительная степень неоднородности слоев по показателям свойств грунтов незакономерно и (или) закономерно изменяющихся в плане или по глубине. Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты нескальными грунтами

Гидрогеологические — в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой

Подземные воды отсутствуют или имеются, выдержанный горизонт грунтовых вод с однородным химическим составом

Два и более выдержанных горизонта подземных вод, местами с неоднородным химическим составом или обладающие напором

Горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и по мощности с неоднородным химическим составом. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород. Напоры подземных вод изменяются по простиранию

Физико-геологические процессы и явления, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений

Отсутствуют

Имеют ограниченное распространение

Имеют широкое распространение

Примечание. Категории сложности инженерно-геологических условий следует, как правило, устанавливать по совокупности факторов, указанных в таблице.

Если какой-либо отдельный фактор относится к более высокой категории сложности и является определяющим при принятии основных строительных решений зданий и сооружений, то категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по данному фактору. В этом случае должны быть увеличены объемы или дополнительно предусмотрены только те виды работ, которые необходимы для обеспечения выяснения влияния на проектируемые здания и сооружения именно данного фактора.

3.12 (3.3). Программа инженерно-геологических изысканий, составляемая в соответствии с требованиями пп. 1.13 и 1.14 настоящей главы, дополнительно должна содержать:

сведения о геоморфологическом и геологическом строении, гидрогеологических условиях, о неблагоприятных физико-геологических процессах и явлениях, о составе, состоянии и свойствах грунтов района (участка) строительства;

обоснование масштабов инженерно-геологической съемки и систем опробования грунтов и подземных вод с учетом сложности инженерно-геологических условий и типа проектируемых сооружений, сроков и частоты проведения стационарных наблюдений;

особые требования к составу, объему и методам работ на участках развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений (карста, оползней, селей и др.), а также распространения специфических по составу и состоянию грунтов (просадочных, заторфованных, набухающих, засоленных, вечномерзлых и др.).

3.13. В пп. 1.13 и 1.14 главы СНиП II-9-78 приведены основные требования к содержанию программ инженерных изысканий. Однако при составлении программ по инженерно-геологическим изысканиям, особенно на участках развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений, а также распространения специфических по составу и состоянию грунтов необходимо учитывать ряд дополнительных требований к обоснованию объемов работ и методам их проведения. С этой целью должна быть тщательно проанализирована степень инженерно-геологической изученности с построением инженерно-геологической модели участка проектируемого сооружения, оценены сложность инженерно-геологических условий, взаимодействие проектируемого сооружения и геологической среды, исходя из его назначения, конструкции и режима эксплуатации. На этой основе в программе определяются границы сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой и формулируются задачи инженерно-геологических работ. Границы выделенной сферы взаимодействия объективно определяют площадь и глубину проведения разведочных работ, а сформулированные задачи позволяют наметить систему инженерно-геологической разведки и ее параметры, т.е. определить, где и в каких местах необходимо вскрыть геологический разрез, произвести отбор проб грунтов для лабораторных испытаний, изучения свойств грунтов полевыми методами и т.д.

3.14. При проектировании гидрогеологических работ в программе следует учитывать задачи и специфику прогноза уровенного режима, исходя из предварительной оценки гидрогеологических условий, методологию исследования формирования уровенного режима, а также сложность природных условий и степень освоения (застройки) территории.

Основные задачи прогноза формулируются следующим образом:

оценка максимального подъема (снижения) уровня грунтовых вод с учетом его сезонных и многолетних колебаний на период строительства;

оценка максимального подъема (снижения) уровня грунтовых вод под действием техногенных факторов при эксплуатации зданий, сооружений с учетом сезонных и многолетних колебаний уровня грунтовых вод.

Под максимальным уровнем следует понимать прогнозный уровень на заданный момент времени и с определенной степенью вероятности.

Методология исследования формирования уровенного режима на застроенных территориях включает:

выявление источников возмущения, их количественную оценку по данным стационарных режимных наблюдений и прогнозирование изменения уровенного режима грунтовых вод во времени;

по известным источникам возмущения прогнозирование изменения уровенного режима грунтовых вод во времени;

составление карт прогнозных уровней грунтовых вод.

На потенциально подтапливаемых и подтопляемых территориях или в сложных гидрогеологических условиях определение расчетных фильтрационных параметров водонасыщенных пород и пород зоны аэрации, получение необходимых данных по взаимосвязи между водоносными горизонтами и поверхностными водами, оценка дополнительного инфильтрационного питания под действием техногенных факторов часто вызывают серьезные затруднения. Иногда необходимые данные могут быть получены лишь после выполнения как минимум годового цикла стационарных наблюдений и большого объема опытно-фильтрационных (иногда опытно-производственных) работ, требующих значительных затрат времени и средств. В таких случаях в программе следует предусматривать, с учетом установленной стадийности проектирования объекта, поэтапное выполнение гидрогеологических работ, когда результаты каждого предыдущего этапа являются основанием для проектирования последующего. Поэтапное выполнение работ позволяет свести затраты к минимуму.

3.15 (3.4). Сбор, анализ и обобщение данных о природных условиях производятся в целях разработки рабочей гипотезы об инженерно-геологических условиях района (участка), определения категорий сложности этих условий, обоснования направленности изысканий, необходимого состава работ, оптимальных объемов и рациональных методов их производства.

Особое внимание следует обращать на сбор материалов, характеризующих распространение, условия залегания и физико-механические свойства специфических по составу и состоянию грунтов, а также условия возникновения и причины развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений.

3.16. Сбор, изучение и обобщение данных о природных условиях района (участка) строительства и материалов изысканий прошлых лет должны производиться в такой технологической последовательности.

Для составления рабочей гипотезы об инженерно-геологических условиях района в целом, сравнительной оценки участков возможного расположения проектируемого объекта, определения категории сложности инженерно-геологических условий и условий производства работ подлежат сбору материалы регионального характера: общие сведения о климате и экономике района, физико-географические очерки, отчеты о выполненных геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических мелкомасштабных съемках всего района, а также участков возможного расположения проектируемого объекта.

Одновременно со сбором материалов регионального характера по каждому возможному варианту расположения проектируемого объекта составляется картотека материалов изысканий прошлых лет. В картотеке необходимо указывать границы территории, в пределах которой выполнялись работы, характер работы, объемы по отдельным видам (например, расположение, число и глубина скважин, способы их проходки, места отбора и число образцов и т.д.), основные результаты, выводы по инженерно-геологическим условиям строительства, места хранения отчетных материалов.

3.17. Для характеристики инженерно-геологических условий строительства по каждому перспективному варианту расположения проектируемого объекта сбору подлежат материалы изысканий прошлых лет, выполнявшихся на площадях в пределах каждого варианта или примыкающих к нему (отчеты о геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических съемках среднего и крупного масштабов, отчеты об инженерно-геологической разведке под крупные строительные объекты и т.д.). Особое внимание следует обращать на сбор материалов, характеризующих распространение, условия залегания и физико-механические свойства специфических грунтов (просадочных, набухающих, засоленных, заторфованных, вечномерзлых и пр.), а также условия возникновения и причины развития неблагоприятных физико-геологических процессов (оползней, селей, карста, термокарста, подземных льдов и др.).

Изучение и обобщение собранных в данном случае материалов направлено на уточнение рабочей гипотезы об инженерно-геологических условиях на каждом перспективном варианте, сравнение перспективных вариантов между собой по сложности инженерно-геологических условий и условий производства работ, установление достаточности собранных материалов для обоснования разработки основных объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений проектируемого объекта по каждому варианту или сокращения объемов работ, выполнение которых необходимо для обоснования разработки основных проектных решений по каждому перспективному варианту.

Для обоснования производства геофизических работ оценивается геофизическая изученность территории (района, участка), используются материалы, характеризующие геологическое строение и литологические особенности разреза.

3.18. Для характеристики гидрохимических условий строительства по каждому перспективному варианту расположения проектируемого сооружения следует собрать следующие материалы и сведения:

о технологии предприятия;

об общезаводском водопотреблении и водоотведении;

о наличии водопотребляющих и горячих цехов, расположении этих цехов и водных коммуникаций на территории предприятия, необходимых для оценки влияния сооружений на естественные природные условия;

о системах подачи воды, ее качестве и суточном водопотреблении и водоотведении;

о проектируемых системах дренажа, системах ливнестока и т.д.;

о видах накопителей отходов производства (твердые, жидкие, двухфазные, однофазные — соотношение твердой и жидкой фаз);

о местах сброса промстоков, их числе, химическом составе, агрессивности, температуре и т.д.;

о местах сброса твердых промышленных отходов, их составе, объеме;

о составе пылегазовыбросов.

Работа по сбору материалов позволит вести направленно изыскания с учетом мероприятий по предотвращению отрицательного воздействия техногенных факторов на геологическую среду (прил. 4).

3.19. При последующих работах осуществляются сбор, изучение и обобщение только тех материалов изысканий прошлых лет, которые необходимы для обоснования решения поставленной задачи или сокращения объемов полевых работ, обеспечивающих ее решение.

3.20. При необходимости разработки прогноза изменения уровенного режима грунтовых вод и гидрогеологического обоснования защитных мероприятий должны быть произведены сбор, изучение и обобщение материалов, характеризующих:

распространение и условия залегания водоносных горизонтов, их взаимосвязь;

взаимосвязь грунтовых и поверхностных вод;

фильтрационные свойства водонасыщенных грунтов и грунтов зоны аэрации;

закономерности колебания уровня подземных вод (сезонные и многолетние);

степень нарушенности естественного уровенного режима и факторы, вызвавшие эти нарушения, в том числе техногенные;

условия питания и разгрузки водоносных горизонтов;

плотность и тип застройки (на застроенных территориях);

водопотребление и густоту водонесущих коммуникаций, величину нормативных и фактических утечек;

системы существующих дренажей и эффективность их работы.

3.21. При необходимости разработки прогноза загрязнения подземных вод необходимо произвести сбор, изучение и обобщение материалов, характеризующих гидрогеологические условия района в целом, существующие и возможные источники загрязнения, состав и концентрацию загрязняющих компонентов, а также геологическое строение и гидрогеологические условия участков расположения источников загрязнения.

3.22 (3.5). Инженерно-геологическая рекогносцировка выполняется с целью:

оценки качества и уточнения собранных материалов, освещающих инженерно-геологические условия района (участка) строительства, и намеченных вариантов размещения площадки и трасс инженерных коммуникаций;

сравнительной оценки инженерно-геологических условий по намеченным вариантам площадки и трасс коммуникаций;

получения данных, необходимых для предварительной оценки возможного естественного развития физико-геологических процессов и изменений геологической среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

3.23. Инженерно-геологическую рекогносцировку следует проводить на начальных этапах инженерно-геологических изысканий после сбора, анализа и обобщения материалов ранее выполненных работ и выявления задач, подлежащих разрешению при ее проведении.

3.24. Границы территорий или ширина полосы вдоль камерально намеченной трассы линейного сооружения, в пределах которых необходимо проводить рекогносцировку, должны определяться, как правило, в зависимости от положения основных орогидрографических элементов (естественных рубежей). При этом следует учитывать необходимость выявления всех природных факторов, определяющих инженерно-геологические условия территории или полосы проложения трассы.

3.25 (3.6). При рекогносцировке производятся маршрутные наблюдения, при необходимости — проходка отдельных горных выработок, зондирование, геофизические работы, опробование грунтов и подземных вод.

3.26. Маршруты следует назначать, как правило, по нормали к границам основных геологических структур и геоморфологических элементов на расстоянии 200 — 500 м друг от друга (в зависимости от категории сложности инженерно-геологических условий местности), а в полосе проложения трассы — вдоль ее оси и по поперечникам.

3.27. При выполнении маршрутов необходимо проводить наблюдения и описание местности в целом по маршруту и на отдельных точках, характеризующих наблюдаемые объекты. К числу таких точек относятся естественные обнажения грунтов и искусственные их вскрытия карьерами, котлованами, выемками, естественные водопроявления и колодцы, геоморфологические элементы и осложняющие их формы рельефа, проявления физико-геологических процессов, деформированные здания и сооружения и т.п. Число точек наблюдений при проведении рекогносцировки не нормируется и определяется исполнителем рекогносцировки в процессе ее проведения.

3.28. Глубину вскрытия геологического разреза горными выработками и его изучения зондированием или геофизическими методами следует установить, исходя из предполагаемых размеров сферы взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой и необходимости поставленных перед рекогносцировкой геологических задач (определения мощности слабых водонасыщенных грунтов, положения кровли скальных или вечномерзлых грунтов, положения уровня грунтовых вод и т.д.).

3.29. Места заложения горных выработок, точек проведения зондировочных работ, размещение геофизических профилей определяются по результатам маршрутных наблюдений и описания местности, исходя из необходимости решения возникших у исполнителя рекогносцировки вопросов.

Все сопутствующие маршрутным наблюдениям виды работ необходимо выполнять с применением портативного мобильного оборудования.

3.30. 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, а также к карстующимся породам в районах развития карстово-суффозионных процессов, оказывающих влияние на устойчивость сооружений.

Под загрязнением подземных вод понимается изменение их химического состава, физических свойств и бактериологических показателей по сравнению с естественным состоянием под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности человека. Различают четыре вида загрязнения подземных вод: химическое, бактериальное, тепловое и радиоактивное. Химическое загрязнение обусловлено поступлением в воды химических соединений главным образом из промышленных отходов, сельскохозяйственных удобрений и средств защиты растений. Бактериальное загрязнение связано с поступлением патогенных микроорганизмов из хозяйственно-бытовых отходов, тепловое — с изменением теплового режима подземных вод в результате инфильтрации горячих промстоков. Радиоактивное загрязнение выражается в повышении содержания в подземных водах радиоактивных элементов, источником которых в основном являются отходы добывающей и горнообогатительной промышленности. Наибольшую опасность имеет химическое загрязнение ввиду широких масштабов его развития. В подземные воды поступает большое количество загрязняющих компонентов. Наиболее распространенные из них приведены в табл. 7. По степени влияния на химический состав природных вод ведущее место занимают отходы химической, металлургической, целлюлозно-бумажной, теплоэнергетической, добывающей, горнообогатительной, нефтехимической, машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности. Существующие источники химического загрязнения подземных вод делятся: на постоянно действующие, периодически действующие и случайные. Их типизация приведена в табл. 8.

Таблица 7

Отрасль промышленности

Ингредиенты

Химическая

Сульфиды, цианиды, непредельные углеводороды, пиридин, фенолы, анилин, амины, бензол, толуол, метанол, формальдегид

Рудообогатительная (обогащение железных руд и руд цветных металлов)

Сульфиды, цианиды, фенолы, нефтепродукты, дитиофосфаты, ксантогенаты

Машиностроительная и металлообрабатывающая

Цианиды, нефтепродукты

Металлургическая

Цианиды, роданиды, нефтепродукты

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая

Нефтепродукты, ароматические углеводороды, фенолы, формальдегид, фурфурол, сульфиды

Целлюлозно-бумажная

Различные органические соединения

Добывающая

Нефтепродукты

Теплоэнергетическая

«

Таблица 8

Источники загрязнения подземных вод по характеру их воздействия

постоянно действующие

периодически действующие

случайные

Пруды-накопители

Хвостохранилища «Белые моря»

Каналы для переброски сточных вод

Утечки сырья и готовой продукции в местах их хранения и транспортирования

Аварийные прорывы сети промышленной и хозяйственно-бытовой канализации

Золоотстойники

Поля орошения

Солеотвалы горно-химической промышленности

Атмосферные осадки, содержащие продукты выщелачивания твердых отходов, сырья или готовой продукции

Аварийные прорывы трубопроводов и скважин, используемых для захоронения токсичных промстоков

Установки для закачки сточных вод в нефтепродуктивные горизонты

Атмосферные осадки, загрязненные газовыбросами промпредприятий и транспорта

Атмосферные осадки, загрязненные пестицидами и компонентами удобрений

Самоизлив вод и нефти из незатампонированных буровых скважин в нефтедобывающих районах

Спуск промывочных сточных вод

Сброс отработанных продуктов эксплуатации транспорта

Утечки горюче-смазочных материалов в местах их хранения

Утечки сточных вод добывающей промышленности в результате нарушения правил оборудования и ликвидации разведочных, эксплуатационных и наблюдательных скважин

Наиболее глубокие изменения химического состава и физических свойств подземных вод происходят в результате инфильтрации промышленных стоков. По содержанию загрязняющих компонентов жидкие промышленные отходы делятся на четыре группы.

В первую группу входят сточные воды химической промышленности, перерабатывающей неорганическое сырье (содовые, сернокислые, азотнотуковые заводы), предприятия черной и цветной металлургии, машиностроения и металлообработки, фабрик обогащения черных и цветных металлов.

Вторую группу составляют стоки горнодобывающих, углеобогатительных, некоторых рудообогатительных предприятий (обогащение кварцевых и марганцевых руд).

Третью группу составляют сточные воды химических (органический синтез), коксохимических, газосланцевых, нефтеперерабатывающих, целлюлозно-бумажных предприятий. Токсичными в них являются красители, смолы, фенолы, тетраэтилсвинец, дихлорэтан, синтетические жирные кислоты и спирты.

В четвертую группу входят сточные воды дрожжевых, картофеле-крахмальных, сахарных, пивоваренных заводов. Они, проникая в водоносный горизонт, способны существенно ухудшить качество воды, не делая ее токсичной.

Особую группу составляют бытовые сточные воды, содержащие наряду с минеральными веществами всевозможные органические примеси.

3.31 (3.7). Инженерно-геологическое опробование в процессе рекогносцировки следует осуществлять с целью установления литологических видов грунтов и предварительной оценки возможности использования их в качестве оснований зданий и сооружений. Для этого необходимо проводить выборочное определение классификационных показателей свойств грунтов, типизацию их по литологическим видам и оценку прочностных и деформационных свойств с использованием таблиц нормативных значений показателей свойств грунтов, уравнений корреляционных зависимостей и аналогов.

3.32. Инженерно-геологическое опробование грунтов в процессе рекогносцировки осуществляется в тех случаях, когда анализ фондовых и литературных материалов по району (участку) строительства свидетельствует о недостаточной изученности грунтовых условий, не позволяющей установить литологические (петрографические) типы грунтов, намечаемых к использованию в качестве оснований зданий и сооружений.

3.33. Размещение на территории рекогносцировки пунктов опробования грунтов определяется, в первую очередь, геологическими (инженерно-геологическими) соображениями и не обязательно должно увязываться с предполагаемым расположением сооружений. Искусственное вскрытие разреза отложений производится в минимально возможном объеме при необходимости более дробного подразделения выделенных литолого-петрографических типов грунтов, а также для оценки классификационных показателей их свойств при решении задач зонирования территории по видам использования и инженерной подготовки территории.

3.34. При проведении инженерно-геологической рекогносцировки в хорошо обнаженных и глубоко расчлененных районах наибольший объем информации может быть получен за счет опробования грунтов в обнажениях. На выбранных в процессе маршрутных наблюдений опорных обнажениях вскрывается расчистками разрез, испытываются грунты с помощью тарированных полевых приборов, а также отбираются и испытываются контрольные образцы в полевых лабораториях.

3.35. 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.

Особое внимание следует обратить на выявление и характеристику грунтов, обладающих специфическим составом или свойствами (засоленных, заторфованных, просадочных, набухающих, вечномерзлых и т.п.), на наличие ослабленных прослоев, элементы залегания, текстурные особенности, величину льдистости, характер криогенной текстуры, реакцию грунтов на вскрытие их горной выработкой, слабо выраженные признаки физико-геологических процессов и явлений и др.

Результаты испытаний грунтов скоростными полевыми экспресс-методами позволяют оценить неоднородность состава и состояния грунтов, установить границы различающихся по физико-механическим свойствам песчаных и глинистых грунтов и определить показатели некоторых их свойств.

3.36. При инженерно-геологической рекогносцировке исследуются те свойства, знание которых необходимо, во-первых, для отнесения грунтов к тому или иному номенклатурному виду и, во-вторых, для обеспечения возможности предварительной оценки прочностных и деформационных свойств выделяемых грунтов по таблицам и корреляционным зависимостям, рекомендуемым в нормативных и справочных документах, или по материалам исследований грунтов на объекте-аналоге с близкими инженерно-геологическими условиями.

3.37. В процессе опробования выборочно определяются классификационные и косвенные показатели свойств грунтов. К числу классификационных показателей относятся:

для скальных грунтов — петрографический состав, временное сопротивление одноосному сжатию в насыщенном водой состоянии, растворимость и размягчаемость в воде;

для крупнообломочных грунтов — размер крупнообломочного материала, его соотношение с заполнителем, состав и состояние заполнителя;

для песчаных грунтов — зерновой (гранулометрический) состав, плотность сложения, степень водонасыщения;

для глинистых грунтов — число пластичности, консистенция, просадочность, способность к набуханию, засоленность, содержание органического вещества;

для вечномерзлых — величина льдистости и криогенное строение.

При необходимости могут быть поставлены задачи получения в процессе рекогносцировки и других показателей свойств грунтов.

3.38. Выборочную оценку механических свойств грунтов следует производить с использованием:

таблиц нормативных значений прочностных и деформационных характеристик грунтов, приведенных в прил. 2 главы СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений», таблиц расчетных значений теплофизических и прочностных характеристик мерзлых грунтов, приведенных в прил. 1 и 3 главы СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» и таблиц прил. 4 и 6 «Указаний по зондированию грунтов для строительства» (СН 448-72);

региональных таблиц, составленных по определенному региону на основе исследования корреляционных связей между прочностными и деформационными характеристиками, с одной стороны, и физическими — с другой;

значений механических свойств грунтов, полученных в результате ранее выполненных изысканий на соседних территориях.

3.39 (3.8). При проведении рекогносцировки в районах развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений, включая районы влияния горных выработок на земную поверхность, необходимо:

установить ориентировочные контуры площадей распространения этих процессов и явлений;

выявить (по возможности) условия и причины их возникновения и развития, а также наличие деформированных зданий и защитных сооружений;

наметить участки проведения стационарных наблюдений и исследований.

3.40. Проведение инженерно-геологической рекогносцировки в районах развития физико-геологических процессов и явлений имеет ряд специфических особенностей, определяемых видом физико-геологического процесса, характером его проявления и интенсивностью развития.

3.41. В районах развития карста в процессе проведения рекогносцировки должны быть выявлены, описаны и типизированы все его проявления на земной поверхности, установлена их приуроченность к определенным геологическим структурам, литологическим типам пород и геоморфологическим элементам. В тех случаях, когда поверхностные проявления карста отсутствуют, основное внимание следует обращать на косвенные признаки его присутствия на глубине, в том числе на аномалии геофизических полей, деформации зданий и сооружений, гидрологический режим водотоков и водоемов и т.п.

3.42. В районах развития оползней с помощью рекогносцировки проверяются сложившиеся на основании проработки литературных и фондовых материалов представления о геоморфологии, генетическом типе склона, формах нарушения устойчивости, типах и времени образования оползней, стадии их развития и причинах образования, характере, размерах и времени образования деформаций зданий и сооружений, об эффективности осуществленных на склоне противооползневых мероприятий.

3.43. В районах развития процессов переработки берегов морей, озер и водохранилищ рекогносцировка направлена на выявление ориентировочных размеров и характера подтопления и переработки берегов, образования мелководий и т.д.

3.44. В районах с вечномерзлыми грунтами уточняются полученные при сборе и анализе литературных и фондовых материалов представления о зональных и местных закономерностях распространения, составе и льдистости вечномерзлых грунтов, физико-геологических криогенных и посткриогенных процессах и образованиях, связанных с сезонным и многолетним промерзанием-протаиванием горных пород (сезонные и многолетнемерзлые бугры пучения, термокарст, криогенное растрескивание, повторно-жильные льды, солифлюкция, термоэрозия и др.). Уточняются также границы выделенных при дешифрировании материалов аэрофотосъемки и аэровизуальных наблюдений (если они проводились) типов и видов ландшафтов. В границах наиболее типичных ландшафтов намечаются участки для организации стационарных наблюдений за динамикой слоя сезонного промерзания — протаивания, температурным режимом грунтов в границах зоны годовых колебаний температуры, а также ключевые участки для последующих съемочных работ. Одновременно в пределах выделенных ландшафтных типов уточняются закономерности распространения и интенсивность проявления физико-геологических процессов и образований, предварительно оценивается их возможное влияние на инженерные сооружения.

При обследованиях подвергшихся деформациям зданий и других инженерных сооружений собираются сведения об их основаниях (характере разреза, льдистости пород, температуре), принципе использования грунтов в качестве оснований, конструкциях фундаментов, особенностях эксплуатации здания, в первую очередь тех, которые могут нарушить температурный режим грунтов оснований (сброс воды в вентилируемые подполья, нарушения теплоизоляции в подводящих тепломагистралях и др.).

3.45. В районах развития селей инженерно-геологическую рекогносцировку следует проводить в очагах их возможного зарождения. Основная ее цель — выявление скоплений рыхлого материала, который может быть вовлечен в селевой поток, и предварительное определение их объемов.

3.46. При проведении рекогносцировки на застроенных территориях, в пределах которых отмечается процесс подтопления, должны быть выявлены и типизированы основные техногенные факторы, вызвавшие этот процесс, в том числе источники возмущения уровенного режима грунтовых вод или источники поступления воды во вновь формируемый техногенный водоносный горизонт.

3.47. Результаты рекогносцировки следует отражать в заключении, содержащем: сведения о составе, объемах, методах, сроках выполнения и исполнителях работ; краткую характеристику физико-географических условий района, его инженерно-геологической изученности и инженерно-геологических условий в целом, а также по вариантам размещения строительного объекта или приложения трасс линейных сооружений; предварительную оценку естественного развития физико-геологических процессов и возможных изменений геологической среды под воздействием строительства и эксплуатации зданий и сооружений; рекомендаций по проведению последующих инженерно-геологических изысканий.

К заключению необходимо прилагать обзорную карту-схему района с указанием вариантов размещения строительного объекта, карту фактического материала (направления маршрутов, точки и профили проведения всех видов работ, в том числе выполненных ранее), карту-схему инженерно-геологических условий и предварительного инженерно-геологического районирования по району в целом или по отдельным вариантам размещения строительного объекта, инженерно-геологические разрезы.

3.48 (3.9). Инженерно-геологическая съемка производится в целях комплексного изучения и оценки инженерно-геологических условий района (участка) строительства.

Границы проведения инженерно-геологической съемки в различных масштабах следует устанавливать, исходя из необходимости выявления и изучения компонентов природной среды, определяющих условия строительства объекта, и (или) намечаемых объемно-планировочных решений зданий и сооружений.

3.49 (3.10). В состав инженерно-геологической съемки входят:

дешифрирование аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения;

маршрутные наблюдения;

проходка горных выработок (скважин, шурфов и др.);

геофизические исследования;

полевые исследования свойств грунтов, включая статическое и динамическое зондирование;

лабораторные исследования состава и свойств грунтов и химического состава подземных вод;

опытно-фильтрационные работы;

стационарные наблюдения;

специальные виды инженерно-геологических исследований, предусмотренные программой изысканий, включая при необходимости обследование оснований деформированных зданий и сооружений;

камеральная обработка материалов.

3.50. Инженерно-геологическая съемка представляет собой основной комплекс инженерно-геологических работ, направленный на общую оценку инженерно-геологических условий территории предполагаемого строительства, строительной площадки или трассы линейных сооружений.

На этом этапе работ осуществляется обстоятельное изучение инженерно-геологических условий для обоснования основной стадии проектирования, при которой окончательно разрабатывается генеральный план размещения проектируемых зданий и сооружений, принимаются их объемно-планировочные и конструктивные решения, определяется окончательная стоимость строительства, разрабатываются мероприятия по охране природы и др.

3.51. При проведении инженерно-геологической съемки изучаются рельеф и история его формирования, факторы, определяющие развитие физико-геологических процессов, состав и генезис грунтов, их физико-механические свойства, основные закономерности пространственной изменчивости этих свойств и т.д.

3.52. Однозначно определить состав работ, выполняемых при инженерно-геологической съемке, нельзя. Из всех перечисленных в п. 3.49 (3.10) видов работ всегда выполняются лишь описание местности по маршрутам и проходка горных выработок. Даже полевые и лабораторные исследования грунтов, особенно в районах сплошного распространения скальных массивов, при производстве инженерно-геологической съемки для обоснования проектов массового строительства (промышленного и поселкового, городского и сельскохозяйственного) практически не выполняются. Совершенно не перспективно в этих же условиях использовать методы динамического и статического зондирования, тогда как в районах распространения песчаных и глинистых грунтов эти методы позволяют не только сократить объемы буровых работ, но и получить дополнительные сведения о физико-механических свойствах грунтов и их изменчивости по вертикальному разрезу и простиранию.

3.53. Местными условиями определяется и общая методика проведения инженерно-геологической съемки. На больших площадях и протяженных трассах при плохой проходимости местности (залесенности, заболоченности) проводить съемочные работы по отдельным маршрутам нецелесообразно. В таких условиях съемка проводится методом «ключевых» участков, на которых сосредотачиваются все работы, входящие в состав съемки. Методика выбора «ключевых» участков проведения работ в их пределах, интерпретация полученных материалов и интерполяция результатов на всю площадь съемки подробно описаны в работах ВСЕГИНГЕО и МГУ [например, «Методическое руководство по инженерно-геологической съемке масштаба 1:200 000 (1:100 000 — 1:500 000)». М., Недра, 1978]. Принципы выбора ключевых участков на примере районов распространения вечномерзлых грунтов приведены в пп. 3.54, 3.55 настоящего Руководства.

3.54. Ключевые участки должны характеризовать типичные и локально-распространенные мерзлотные условия. При мелкомасштабной съемке ключевые участки целесообразно выделять не для каждого ландшафтного типа, а для нескольких ландшафтных типов, при крупномасштабной съемке — преимущественно для каждого типа. В зависимости от задач, решаемых на ключевых участках, последние могут быть двух типов — общего и специального назначения. На общих участках изучаются мерзлотные условия, характерные для выделенных ландшафтных типов, на специальных решаются отдельные специальные вопросы (организация стационарных наблюдений, изучение опыта строительства и др.).

3.55. Ключевые участки должны охватывать:

основные геолого-генетические комплексы грунтов;

характерные типы рельефа;

наиболее распространенные типы сезонно- и многолетнемерзлых грунтов;

основные физико-геологические процессы и образования;

основные типы и виды таликов.

3.56 (3.11). Дешифрирование аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения, как правило, должны предшествовать выполнению других видов изыскательских работ, а их результаты — использоваться для составления предварительных карт инженерно-геологических условий и инженерно-геологического районирования.

3.57. Сбор и дешифрирование аэрофотоматериалов следует производить в тех случаях, когда площадь проведения съемочных работ составляет не менее 2 км2. Специальные аэрофотосъемочные работы и аэровизуальные наблюдения допускаются при площади съемки более 75 км2.

3.58. Аэровизуальные наблюдения начинаются с выбора соответствующих аэромаршрутов, затем осуществляются полеты с одновременными фотографированием местности, ландшафтно-геологическим изучением района или исследованием изменения электромагнитного поля. После полетов производится инженерно-геологическое дешифрирование аэрофотоматериалов, выделение компонентов инженерно-геологических условий района и интерпретация результатов геофизических исследований. Обработка результатов аэронаблюдений заключается в установлении степени соответствия априорной информации реальным условиям, оценке естественно-географических условий местности, выделении на снимках мелкого масштаба участков с одинаковыми ландшафтами, детальном дешифрировании выделенных ландшафтов на снимках более крупного масштаба, составлении предварительных аналитических карт по результатам дешифрирования аэрофотоснимков, уточнении геологических границ на ранее составленных геологических и инженерно-геологических картах, выделении проявлений физико-геологических процессов и т.д. Материалы аэронаблюдений служат надежной основой для постановки дальнейших работ, определения методики и объектов наземных исследований.

По результатам дешифрирования аэрофотоматериалов и аэровизуальным наблюдениям должны составляться предварительные карты инженерно-геологических условий и инженерно-геологического районирования.

3.59 (3.12). Выбор направлений маршрутов при инженерно-геологической съемке следует осуществлять с учетом результатов дешифрирования аэрофотоматериалов и аэровизуальных наблюдений.

3.60. Направление маршрутов при описании местности должно обеспечить пересечение основных геоморфологических и геологических границ и их прослеживание на местности. Для этого маршруты необходимо назначать перпендикулярно направлению границ.

Расстояние между маршрутами и протяженность прослеживания границ от линии маршрута следует принимать по табл. 9 с учетом местных условий производства съемочных работ.

Таблица 9

Категория сложности инженерно-геологических условий

Расстояние, м

между маршрутами

прослеживание границ в одну сторону

I

250/150

30 — 40/25 — 30

II

200/120

20 — 30/20 — 25

III

150/100

15 — 20/15 — 20

Примечания: 1. Величины в числителе относятся к масштабу съемки 1:25 000, в знаменателе — к 1:10 000.

2. Расстояния между маршрутами и прослеживание границ для съемки масштаба 1:5000 и крупнее следует устанавливать в соответствии с требованиями инструкции по инженерным изысканиям для основных видов строительства.

3.61. Число точек наблюдений и их соотношение для обоснования кондиционности инженерно-геологической съемки того или иного масштаба обычно не нормируется, а определяется для каждого конкретного района в зависимости от следующих факторов:

категории сложности инженерно-геологических условий;

степени обнаженности местности;

информативности различных методов исследования;

изученности территории съемки в геологическом и инженерно-геологическом отношении.

Ориентировочное число точек наблюдений и горных выработок допускается принимать по табл. 2 СН 225-79.

3.62. Равномерное распределение точек наблюдения на площади съемки не допускается. Для равномерного по детальности освещения инженерно-геологических условий в пределах всей площади съемки число точек наблюдения должно быть относительно большим на участках со сложным геологическим строением, на участках проявления физико-геологических, криогенных и посткриогенных процессов, на участках со сложными взаимоотношениями различных элементов и форм рельефа и т.п. Сгущение точек наблюдения производится также в направлениях наибольшей изменчивости физико-механических свойств грунтов.

3.63 (3.13). Горные выработки при инженерно-геологической съемке проходятся в целях:

установления геологического разреза и условий залегания грунтов;

отбора образцов грунтов и проб воды для лабораторного изучения их состава и свойств;

полевых исследований свойств грунтов;

исследования водного и температурного режимов грунтов;

определения условий залегания и распространения, режима и химического состава подземных вод, гидрогеологических параметров, водоносных горизонтов, а также взаимосвязи подземных вод с поверхностными;

выявления и оконтуривания зон проявления физико-геологических процессов и явлений и установления закономерностей их развития;

интерпретации результатов геофизических, зондировочных и зондировочно-каротажных работ.

3.64 (3.14). Выбор вида горных выработок и способов бурения скважин при рекогносцировке и инженерно-геологической съемке следует производить в зависимости от задач изысканий с учетом условий залегания и литологического состава грунтов, их состояния и необходимой глубины вскрытия в соответствии с прил. 2 (5) и 3 (6).

3.65. При инженерно-геологической съемке проходка горных выработок осуществляется для изучения инженерно-геологических условий территории в целом. В это время еще не известны ни места расположения зданий и сооружений, ни их конструкции. Поэтому число выработок, их глубина и места заложения определяются главным образом соображениями геологического характера: необходимостью выяснения условий залегания грунтов и построения типичных геологических разрезов, указывающих на соотношение грунтов различного литологического состава, состояния и физико-механических свойств; необходимостью выявления и оконтуривания грунтов, характеризующихся особыми в строительном отношении свойствами, и т.д. Таким образом, горные выработки, проходка которых осуществляется в процессе проведения инженерно-геологической съемки, должны обеспечить высокую точность изучения геологического строения. Это основные требования к ним.

3.66. При инженерно-геологической съемке осуществляется, как правило, проходка закопушек, канав, расчисток, шурфов и скважин. Способы бурения, не обеспечивающие качественной геологической документации, такие, как ударно-канатный сплошным забоем, роторный, шнековый (винтовой поточный) применять при производстве инженерно-геологических изысканий не рекомендуется.

3.67. При инженерно-геологической съемке, поскольку в ее задачи входит определение прямых показателей физико-механических свойств грунтов, может быть широко использовано вибрационное (в песчаных и глинистых грунтах) и колонковое бурение минимально допустимыми диаметрами (в скальных и полускальных грунтах). В целях экономии времени и средств в процессе проведения съемочных работ бывает целесообразно применять различные виды и способы бурения: более дешевые, ускоренные — для массового бурения; более дорогие, трудоемкие, но обеспечивающие высокое качество геологической документации, — для бурения опорных и контрольных скважин.

3.68. Шурфы и буровые скважины рекомендуется, как правило, располагать по створам, ориентированным по направлениям съемочных маршрутов (вкрест простирания основных геоморфологических и геологических границ), а также по предполагаемым главным направлениям изменчивости состава и физико-механических свойств грунтов. Расстояния между створами и между скважинами по створам должны устанавливаться в зависимости от масштаба съемки, категории сложности инженерно-геологических условий и характера проектируемых зданий и сооружений в соответствии с требованиями инструкций по инженерным изысканиям для основных видов строительства.

3.69. Характеристика различных условий производства работ и типы рекомендуемых буровых станков (по Б.М. Ребрику <1>) приведены в табл. 10. При выборе станка или установки для бурения инженерно-геологических скважин в зависимости от глубины скважины, проходимых грунтов и условий производства работ следует руководствоваться табл. 11, составленной Б.М. Ребриком.

———————————

<1> Ребрик Б.М. Бурение скважин при инженерно-геологических изысканиях. М., Недра, 1979.

Таблица 10

Условия проведения работ

Краткое описание природных, климатических и экономических особенностей района работ

Условия подъезда транспортом

Типы рекомендуемых буровых станков по транспортабельности

Легкие

Равнинные, почти безлесные районы, слабо пересеченная местность, городские и сельские районы с густой дорожной сетью, умеренный климат

Возможен подъезд автотранспортом любой проходимости без сложных подготовительных дорожных работ

Самоходные (на базе автомобиля, реже на базе трактора), перевозимые, реже стационарные и переносные

Средние

Местность пересеченная, небольшие лесные массивы и кустарники, большая удаленность от автомобильных и железных дорог и населенных пунктов; климат суровый, резко континентальный

Возможен подъезд автотранспортом с высокой проходимостью при устройстве временных подъездных дорог или транспортом на гусеничном ходу

Самоходные (на базе трактора), перевозимые, стационарные и переносные буровые

Тяжелые

Таежные и горные районы, районы Крайнего Севера, отдаленные области при сильно пересеченной местности и суровом климате

Подъезд обычными видами транспорта (за исключением вьючного, вертолета, аэросаней и т.д.) практически невозможен. Местность доступная пешеходам

Переносные стационарные, разбирающиеся на отдельные транспортабельные блоки массой не более 50 — 120 кг

Особые

Акватории портов, русла рек, сильно заболоченные районы, подземные горные выработки, места с воздействием высоких и низких температур, пониженных и повышенных давлений

Необходимо использовать особые виды транспорта (плавучие средства, подъемники, барокамеры и т.д.). Пешеходам район работ недоступен

Стационарные, реже самоходные специальной конструкции либо имеющие специальную комплектацию

Таблица 11

Назначение и глубина скважин, м

Рекомендуемые станки и установки для бурения инженерно-геологических скважин при условиях проведения работ

легких

средних

тяжелых

Преобладающие грунты в районе работ

скальные

нескальные

скальные

нескальные

скальные

нескальные

1

2

3

4

5

6

7

Зондировочные от 1 до 5

УКБ-12/25

УКБ-12/25Е

Д-10М, КМ-10

УКБ-12/25

УКБ-12/25С (ПБУ-10, ПВБСМ-15)

УКБ-12/25

Д-10М, КМ-10

УКБ-12/25 (ПБУ-10, ПВБСМ-15)

УКБ-12/25

Д-10М, КМ-10

УКБ-12/25 (ПБУ-10)

Зондировочные и разведочные от 5 до 30

УКБ-12/25

УКБ-12/25С

БСК-2М-100

УГБ-50М

СБУДМ-150-ЗИВ

УБП-15М

БУКС-ЛГТ

БУЛИЗ-15

УРБ-2, АВБ-2М

АВБ-3, УГБ-50М

ЛБУ-50 (УРБ-2А, Д-5-25)

УБК-12/25

БСК-2М1-100

БУКС-ЛГТ

УРБ-1В2 (УРБ-1, МБУ-1)

УКБ-12/25

БСК-2М1-100

БУКС-ЛГТ (УРБ)

Разведочные:

от 30 до 100

БСК-2М1-100

СБУДМ-150-ЗИВ

УКБ-200/300 (СБУЭМ-150-ЗИВ, ЗИФ-300М)

УГБ-50М

ЛБУ-50, АВБ-3

СБУДМ-150-ЗИВ

АСУУБ-75

УРБ-2А2 (БУГ-100, УРБ-2А, СБУЭМ-150-ЗИВ)

БСК-2М1-100

АВБТМ

БСК-2М1-100

БСК-2М1-100

св. 100

УБК-200/300

СБА-500 (ЗИФ-300М)

СБУДМ-150-ЗИВ

УРБ-2А2

УКБ-200/300

СБА-500

УКБ-200/300

СБА-500

УКБ-200/300

СБА-500

СБА-500

СБА-500

Примечания: 1. В скобках указаны станки и установки, хорошо зарекомендовавшие себя при бурении инженерно-геологических скважин на изысканиях, но в настоящее время не выпускаемые серийно либо выпускаемые малыми сериями.

2. В тяжелых условиях доставка станков к месту работ должна производиться вьючным транспортом или вертолетом.

3.70. В случаях, когда необходимо изучить условия залегания пород с замерами элементов залегания, зоны трещиноватых и выветрелых пород, скорость и характер выветривания и т.п., должны проходиться горные выработки, обеспечивающие свободный доступ человека к объекту наблюдения (шурфы, дудки, канавы). Во всех других случаях предпочтение должно быть отдано буровым скважинам.

3.71 (3.15). При выборе глубины горных выработок следует учитывать необходимость всестороннего изучения геологического разреза и гидрогеологических условий района (участка) строительства в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с окружающей средой. Слабые и структурно-неустойчивые грунты следует проходить, как правило, на полную мощность или до глубины, где наличие таких грунтов не может оказать влияние на устойчивость проектируемых зданий и сооружений.

В районах развития неблагоприятных процессов и явлений глубина горных выработок должна обеспечивать вскрытие и изучение всех зон их интенсивного проявления, а также возможного их развития при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

3.72. Глубина изучения инженерно-геологических условий территории съемки должна быть достаточной для оценки ожидаемого взаимодействия проектируемых инженерных сооружений и геологической среды.

В районах развития специфических по составу и состоянию грунтов, а также неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений, при проходке скважин рекомендуется соблюдать следующие требования:

в районах распространения лессовых, засоленных, слабых водонасыщенных грунтов опорные горные выработки должны вскрывать их разрез на полную мощность;

в районах распространения вечномерзлых нескальных грунтов выработки проходятся до глубины подошвы слоя с годовыми колебаниями температуры и глубже, если предполагается, что тепловое и механическое воздействия проектируемых сооружений превысят мощность слоя с годовыми колебаниями температуры;

в районах развития физико-геологических, криогенных и посткриогенных процессов горные выработки углубляются ниже зоны их активного развития;

при близком от поверхности залегании кровли некарстующихся скальных пород горные выработки проходятся с заглублением в монолитную скалу на 1 — 2 м.

Во всех других случаях горные выработки, как правило, проходятся на глубину сферы воздействия сооружений на грунты, если проходка этих выработок не преследует чисто геологических целей (установление условий залегания пород, вскрытие и прослеживание зон тектонических разрывов, выяснение рельефа кровли скальных грунтов и т.д.).

3.73. Первоочередные (опорные) горные выработки и буровые скважины проходятся на каждом геоморфологическом элементе, а в его пределах — на каждой крупной форме рельефа с целью установления и изучения геологического разреза и обеспечения качественной и количественной интерпретации геофизических, зондировочных и пенетрационно-каротажных работ.

В последующем местоположение горных выработок и буровых скважин определяется результатами работ съемочных, геофизических, зондировочных и пенетрационно-каротажных групп, исходя из необходимости решения той или иной задачи.

Вскрытие разреза, сложенного высокольдистыми мерзлыми грунтами, содержащими крупные ледяные образования, в целях исключения возможного развития термокарста, рекомендуется осуществлять буровыми скважинами.

3.74 (3.16). Инженерно-геологическое опробование при выполнении съемки надлежит осуществлять в целях изучения физико-механических свойств грунтов и выявления основных закономерностей пространственной изменчивости этих свойств, а также изучения химического состава подземных вод. Для этого необходимо проводить планомерный отбор образцов из грунтов основных литологических видов и определение показателей их свойств лабораторными методами [см. прил. 7 (7)], а также отбор и анализ проб воды из вскрытых водоносных горизонтов.

3.75. При инженерно-геологической съемке опробование имеет своей целью изучение пространственной изменчивости состава, состояния и физико-механических свойств грунтов, распространенных на территории изысканий. Для этого широко используются определения в полевых и стационарных лабораториях классификационных и косвенных показателей, а также результаты геофизических, зондировочных и пенетрационно-каротажных работ, выполняемых в процессе инженерно-геологической съемки.

3.76. Состав и объем исследований грунтов при выполнении съемки должны назначаться таким образом, чтобы обеспечить получение данных о грунтах, позволяющих проектной организации выбрать оптимальные типы фундаментов для проектируемых зданий и сооружений, а изыскательской организации осуществить планирование оптимального комплекса исследований грунтов при проведении разведки.

3.77. Лабораторные исследования грунтов должны проводиться в составе, обеспечивающем их классификацию (в соответствии с главой СНиП II-15-74), а также проведение предварительных расчетов оснований зданий и сооружений с целью выбора типа фундаментов по рекомендуемым в действующих нормах проектирования методам.

Состав необходимых лабораторных определений показателей свойств грунтов основных классификационных групп приведен в табл. 12.

Таблица 12

Виды лабораторных определений свойств грунтов

Грунты

скальные

крупнообломочные (для заполнителя)

песчаные

глинистые

Влажность

+

+

++

++

Гигроскопическая влажность

+

+

++

+

Объемная масса

+

++

++

Плотность

+

+

++

Гранулометрический состав

++

++

+

Пластичность

+

++

Сопротивление грунтов сдвигающим усилиям

(++)

++

Сопротивление грунтов сжимающим усилиям

++

(+)

(+)

Временное сопротивление грунтов сжатию

++

+

Относительная просадочность

+

Относительное набухание

+

Содержание растительных остатков

+

+

Химический анализ водной вытяжки

+

+

+

Примечания: 1. Знаки «++» обозначают необходимые, а знак «+» — возможные определения (при комплексной оценке грунтовых условий на строительной площадке). Знак «-» — определения не выполняются вообще или их выполнение возможно только полевыми методами.

2. В скобках даны определения, которые должны корректироваться полевыми методами.

Для специфических по составу и состоянию грунтов необходимо предусматривать проведение дополнительных лабораторных определений специфических свойств грунтов.

3.78. Объем исследований грунтов различными лабораторными методами и местоположение точек отбора образцов рекомендуется устанавливать с учетом данных о свойствах грунтов, полученных в результате рекогносцировки и (или) анализа фондовых и литературных материалов, произведенной по ним предварительной оценки сложности грунтовых условий, а также в зависимости от вида строительства и характера проектируемых зданий и сооружений в соответствии с требованиями инструкций по инженерным изысканиям по отдельным видам строительства.

Лабораторные определения свойств грунтов должны проводиться методами, предусмотренными государственными стандартами, перечень которых приведен в прил. 7.

3.79. Система пространственного размещения точек отбора образцов и пунктов проведения геофизических, зондировочных и пенетрационно-каротажных работ определяется необходимостью выявления основных закономерностей изменчивости физико-механических свойств грунтов по простиранию (в этом случае необходимо выявить также основные направления изменчивости) и по глубине предварительного выделения инженерно-геологических элементов.

3.80. В районах развития физико-геологических процессов и явлений задачи опробования при инженерно-геологической съемке усложняются и расширяются, так как по его результатам должна быть произведена оценка или выполнены расчеты устойчивости территорий или склонов. Для этого при разработке системы опробования необходимо предусматривать определение прямых показателей физико-механических свойств грунтов, главным образом, в ослабленных зонах или породах, определяющих устойчивость территорий в целом.

3.81. Гидрохимическое опробование является неотъемлемой частью инженерных изысканий под строительство промышленных предприятий с большими объемами отходов производства.

Под гидрохимическим опробованием понимается изучение химического состава (прил. 8) подземных вод района изысканий, направленное на решение задач рационального выбора участка расположения будущих накопителей промышленных отходов, разработки проектов и осуществления мероприятий, надежно обеспечивающих сохранение качества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения.

3.82. Гидрохимическое опробование включает в себя отбор проб воды (прил. 9) из естественных источников (родников), колодцев, скважин, ранее пробуренных в районе изысканий, разведочных горных выработок, которые в особых условиях, предусмотренных программой, должны быть углублены до вскрытия горизонта, подлежащего опробованию, скважин водозаборных сооружений, поверхностных водотоков, мест сброса и утилизации промышленных отходов. Кроме того, предусматривается проходка отдельных скважин для выполнения поинтервального опробования с отбором проб воды и пород на последующий анализ.

3.83. Объемы гидрохимического опробования определяются площадью изысканий, геолого-гидрогеологическими условиями района, типом и размером проектируемого сооружения.

Ниже приводятся рекомендуемые соотношения между размерами изучаемой площади и числом точек отбора проб воды на химический анализ (горные выработки, источники, колодцы) с соответствующими расстояниями между ними:

Изучаемая площадь, км2 ….

1

5

10

25

50

75

100

Число точек …..

9

15

20

25

30

40

50

Расстояние между точками, км ……

0,25 — 0,3

0,3 — 0,4

0,4 — 0,5

0,6 — 0,7

0,8 — 1

1 — 1,2

1,2 — 1,5

3.84. Скважины или другие горные выработки, предназначенные для гидрохимического опробования, рекомендуется располагать створами с достижением естественных или условных гидрогеологических границ водоносного горизонта, а также в направлениях возможного растекания сточных вод в водоносном горизонте. Число выработок на разведочных створах и расстояние между ними определяется длиной створа, принятой исходя из морфологических, геолого-литологических и гидрогеологических условий местности. В общем случае рекомендуются следующие расстояния, км, между выработками на этих створах: при длине створа до 1 км — 0,25 — 0,3; до 10 км — 0,5; св. 10 км — 1 — 2.

Скважины, предназначенные специально для изучения химического состава вод, бурятся всухую, без промывки. Отбор проб воды производится после прекращения бурения, установления уровня и осветления воды в скважине.

3.85. Отбор проб воды из скважины производится поинтервально с предварительной изоляцией опробуемого интервала от других. При небольшой мощности интервала пробы воды целесообразно отбирать из верхней ее части. Водоносные горизонты большой мощности и однородного литологического состава опробуются в верхней и нижней частях, при наличии в горизонте литологически неоднородных прослоев рекомендуется отбирать пробы из каждого водоносного прослоя.

В каждом створе разведочных скважин необходимо отбирать не менее трех проб на полный анализ с тем, чтобы результаты его могли охарактеризовать состав воды в верхней, средней и нижней частях горизонта.

3.86. Отбор проб из несамоизливающихся скважин необходимо производить, как правило, с помощью специальных пробоотборников, изготовленных из инертных материалов (синтетических полимеров). При наличии в изучаемой воде агрессивных компонентов по отношению к металлу и при повышенных ее кислотности (pH > 5) или щелочности (pH > 9) не рекомендуется использовать металлические пробоотборники. В этих случаях при неглубоком залегании и небольшой мощности (3 — 5 м) водоносного горизонта допускается отбор проб воды стеклянной бутылкой или полиэтиленовой колбой, спущенной с инертным грузом в скважину на шнуре из синтетического волокна.

Перечень компонентов и применяемых реагентов для консервации проб воды приведен в прил. 9.

В скважинах, предназначенных для проведения гидрохимического опробования, предусматривается поинтервальный отбор образцов пород на гранулометрический, спектрохимический и химический анализы. Образцы породы нарушенной структуры отбираются в полиэтиленовые мешочки. Отбор производится в соответствии с ГОСТ 9.015-74*. Интервалы отбора проб на расстоянии 0 — 0,5; 1 м и далее каждый метр, границы литологических разностей отбиваются соответствующей пробой.

3.87. Материалы гидрохимического опробования представляются в виде таблиц, графиков, а также в виде статистических расчетов, позволяющих более четко выявить тенденцию к изменению химического режима наблюдаемых водоносных горизонтов. Отчетным документом гидрохимического опробования должны быть:

заключение о рациональном выборе места строительства накопителя отходов производств;

заключение о необходимости экранирования его;

программа наблюдений за химическим режимом подземных вод в процессе эксплуатации сооружений с обоснованием числа наблюдательных точек и их размещения на исследуемой площади.

3.88 (3.17). Отбор образцов грунтов из горных выработок и естественных обнажений, а также их упаковку и доставку в лаборатории следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 12071-72 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование, хранение образцов».

Таблица 13

Задачи исследований

Геофизические методы

основные

вспомогательные

Определение строения массива

Определение рельефа поверхности скальных оснований и мерзлых грунтов (установление мощности рыхлых и талых перекрывающих пород)

Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) <1>; метод преломленных волн (МПВ); электропрофилирование (ЭП) методом кажущегося сопротивления (ЭП КС) и методом двух составляющих (ЭП МДС)

ВЭЗ по методу двух составляющих (ВЭЗ МДС); по методу вызванной поляризации; частотное электромагнитное зондирование (ЧЭМЗ); дипольно-электромагнитное профилирование (ДЭМП); метод отраженных волн (МОВ); гравиразведка

Расчленение разреза. Установление достаточно протяженных границ и глубины их залегания в скальных, песчаных, глинистых и мерзлых грунтах:

мощность коры выветривания

МПВ; ВЭЗ

ВЭЗ МДС; ЭП; ЧЭМЗ

положение литологических границ

ВЭЗ; МПВ, акустический каротаж (АК); каротаж сопротивления (КС); гамма-каротаж (ГК); гамма-гамма-каротаж (ГГК)

вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП); нейтронный каротаж (НК); геозвуколокация (на акваториях) (ЗГЛ);

уровень грунтовых вод

МПВ; ВЭЗ

ВЭЗ ВП

Определение местоположения, глубины залегания и формы локальных неоднородностей:

ЭП; ВЭЗ ВП

зоны трещиноватости и тектонических нарушений

ЭП КС; ЭП МДС; МПВ; расходометрия; резистивиметрия; КС; АК

Метод естественного электрического поля (ПС); метод вызванной поляризации (ВП); ВЭЗ МДС; эманационная съемка; магниторазведка; акустическое и радиоволновое просвечивание; радиокип; ДЭМП; терморазведка; метод вычитания полей (МВП)

карстовые полости и подземные выработки

ЭП КС; ЭП МДС; расходометрия; резистивиметрия

МВП; ВСП; акустическо-радиоволновое просвечивание, гравиразведка; ДЭМП, сейсмопросвечивание

погребенные останцы и локальные переуглубления в скальном основании

ЭП КС; ЭП МДС; ВЭЗ МДС; гравиразведка; магниторазведка

льдов и сильнольдистых пород

ЭП КС; ЭП МДС; ВЭЗ МДС; МПВ; НК; ГГК; КС

ВП; ДЭМП; термометрия; микромагнитная съемка; АК

линзы соленых и пресных вод

ЭП КС; ЭП МДС; ВЭЗ; МПВ; резистивиметрия

ВЭЗ МДС; ВЭЗ ВП; расходометрия; ЧЭМЗ

межмерзлотных вод и таликов

ЭП КС; ЭП МДС; МПВ; термометрия

ПС; ВП

Изучение физико-механических свойств грунтов

Изучение физико-механических свойств скальных грунтов:

пористости и трещиноватости, статического модуля упругости, модуля деформации, временного сопротивления одноосному сжатию, коэффициента отпора, напряженного состояния

ГГК; НК; сейсмоакустические (МПВ, сейсмическое и акустическое просвечивание, ВСП, АК, лабораторные измерения)

ВЭЗ; ВЭЗ МДС; боковое каротажное зондирование (БКЗ)

Изучение физико-механических свойств песчаных и глинистых грунтов:

влажности, объемной массы, пористости

ГГК; НК; ВЭЗ; БКЗ

МПВ; АК; КС; лабораторные измерения удельных электрических сопротивлений (УЭС) и акустические измерения удельных электрических сопротивлений (УЭС) и акустические измерения

коэффициента сцепления, угла внутреннего трения, модуля деформации

Сейсмоакустические методы

коррозионной активности

ВЭЗ; ЭП; резистивиметрия

ПС; лабораторные измерения УЭС

Изучение физико-механических свойств песчаных и глинистых мерзлых грунтов:

литологического состава, влажности, льдистости, пористости, объемной массы, временного сопротивления одноосному сжатию

Сейсмоакустические; ВЭЗ; ГГК; НК; термометрия

Изучение современных геологических и инженерно-геологических процессов:

динамики уровня грунтовых вод

Стационарные наблюдения: ВЭЗ; МПВ

направления, скорости течения и места разгрузки подземных вод

Резистивиметрия; расходометрия; метод заряженного тела (МЗТ); ПС; ВЭЗ

Термометрия

изменения влажности глинистых и лессовых грунтов

ВЭЗ; НК; ВП

ПС; термометрия

загрязнения подземных вод

ВЭЗ; резистивиметрия; ВП

ПС

изменения напряженного состояния и уплотнения грунтов

Сейсмоакустические; ГГК; НК; ЭП; ВЭЗ; БКЗ

изменения мощности слоя протаивания, температуры и свойств мерзлых грунтов

Сейсмоакустические;

ПС; ЧЭМЗ

ВЭЗ; ЭП МДС; термометрия; ГГК; НК

Сейсмическое районирование территорий

Сейсмоакустические; ГГК; регистрация слабых землетрясений и взрывов

Регистрация сильных землетрясений

———————————

<1> Вертикальное электрическое зондирование симметричной установкой рекомендуется применять, если границы выдержаны по простиранию и имеют углы падения относительно дневной поверхности не более 10°. Во всех остальных случаях рекомендуется применять вертикальное электрическое зондирование методом двух составляющих двусторонними трехэлектродными или дипольными установками.

3.89. В ГОСТ 12071-72 сформулированы основные требования, выполнение которых исключает возможность отбора недоброкачественных образцов грунтов.

Однако в ГОСТе не изложены все те технические приемы, способы и методы, которые позволяют осуществить отбор высококачественных образцов и монолитов из горных выработок и главным образом буровых скважин. По этой причине изыскательским организациям в своей практической деятельности кроме указанного стандарта полезно руководствоваться «Рекомендациями по отбору, упаковке, транспортированию и хранению образцов грунтов при инженерно-геологических изысканиях для строительства». М., «Стройиздат», 1970.

3.90 (3.18). Для определения агрессивного воздействия и коррозийной активности подземных вод — среды по отношению к материалам строительных конструкций — пробы воды на химический анализ необходимо отбирать в соответствии с требованиями ГОСТ 9.015-74* «Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования» и главы СНиП по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии.

3.91. При наличии грунтовых и поверхностных вод, агрессивных по отношению к материалам фундаментов или других заглубленных конструкций, обязательна оценка агрессивности этих вод (прил. 10).

Под материалами строительных конструкций следует понимать бетон, сталь, алюминиевые и свинцовые оболочки кабелей, по отношению к которым определяется агрессивность и коррозионная активность грунтовых вод.

3.92. Требования к отбору, хранению и транспортированию проб воды хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения приведены в ГОСТ 4979-49.

3.93 (3.19). Геофизические исследования при съемке должны выполняться в целях выявления неоднородности строения толщи грунтов, их состава, состояния и условий залегания, выявления тектонических нарушений и закарстованных зон, а также условий залегания подземных вод. Выбор метода (комплекса методов) геофизических исследований следует производить согласно прил. 4 (11).

3.94. При планировании геофизических работ необходимо ставить задачи, решение которых в определенных конкретных условиях возможно одним или комплексом методов.

Выбор метода или комплекса методов осуществляется в соответствии с требованиями прил. 4 к главе СНиП II-9-78 и табл. 13 (см. стр. 73 — 76), являющейся модификацией прил. 11 (4).

3.95. Геофизические работы следует начинать с выполнения параметрических замеров удельных электросопротивлений и скоростей прохождения упругих волн по характерным для площадки съемки образцам пород, а также выполнения исследований у опорных скважин и обнажений, что необходимо для правильной и однозначной геологической интерпретации результатов последующих работ.

Перед началом работ методом электропрофилирования (ЭП) на отдельных точках должно быть поставлено вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ).

3.96. Обработка материалов геофизических исследований и их геологическая интерпретация должны вестись оперативно с целью своевременного использования полученных результатов в работе съемочных групп. При затруднениях в интерпретации по заданию геофизика на характерных участках должны быть пройдены горные выработки или буровые скважины.

По результатам выполненных работ строятся:

карты электросопротивлений;

геоэлектрические разрезы;

карты типов кривых ВЭЗ;

сейсмогеологические разрезы;

карты граничных скоростей;

другие карты и разрезы, соответствующие решению поставленной задачи.

3.97. В практике исследования мерзлых грунтов применение геофизических методов особенно целесообразно в районах со сложными мерзлотными условиями: широким распространением таликов, резкими колебаниями мощности мерзлых грунтов, наличием подземных льдов и др. Среди геофизических методов наибольшее значение имеет термометрия. С ее помощью определяются температура и характер распределения грунтов по разрезу, а также мощность вечномерзлых грунтов. Для измерения температуры применяются ртутные срочные заленивленные термометры и термометры сопротивления. Термозамеры должны производиться в выстоявшихся скважинах, время выстойки которых зависит от глубины скважины, способа ее проходки (с промывкой или всухую), температуры грунтов. Рекомендуемые интервалы между точками измерений в скважинах, м, следующие:

При глубине от устья скважины 0 — 5 м ……… 0,5

» » » » » 5 — 10 м ……… 1

При глубине от устья скважины 10 — 25 м ……… 2

» » » » » 25 — 50 м ……… 5

3.98 (3.20). Выбор методов полевых исследований свойств грунтов при инженерно-геологической съемке необходимо производить согласно прил. 5 (13). При этом для уточнения геологического разреза песчано-глинистых грунтов, выявления и оконтуривания линз и прослоев слабых грунтов и установления закономерностей изменчивости физико-механических свойств грунтов по площади и глубине следует широко использовать статическое и динамическое зондирование.

3.99. При инженерно-геологической съемке предпочтение следует отдавать менее трудоемким полевым методам исследования грунтов, позволяющим помимо определения их свойств решать и другие задачи, стоящие перед изыскателями. Этому условию в наибольшей степени отвечают методы статического, динамического, ударно-вибрационного зондирования, а также пенетрационно-каротажные методы, характеризующиеся простотой производства работ, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью.

3.100. По результатам статического зондирования и работ, выполненных пенетрационно-каротажными методами, решаются следующие задачи:

устанавливаются закономерности изменчивости физико-механических свойств грунтов по площади и глубине;

уточняется геологический разрез и выделяются инженерно-геологические элементы;

определяется глубина залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;

выявляются и оконтуриваются линзы и прослои слабых грунтов;

производится количественная оценка ряда свойств грунтов (плотности, показателей сопротивления срезу, модуля деформации);

определяются глубина залегания кровли несущего слоя для свай и их несущая способность;

выбираются места расположения опытных («ключевых») площадок для детального изучения физико-механических свойств грунтов при инженерно-геологической разведке.

С помощью динамического и ударно-вибрационного зондирования может быть проведена лишь качественная оценка физико-механических свойств грунтов.

3.101. Для обеспечения достоверного решения всех перечисленных задач зондировочные и пенетрационно-каротажные работы следует производить в комплексе с другими методами изучения геологического разреза и определения физико-механических свойств грунтов по следующей технологической схеме:

первые точки зондирования следует располагать на расстоянии 1,5 — 2 м от ранее пробуренных опорных скважин, что обеспечит сопоставление результатов зондирования с изученным геологическим разрезом и достоверную геологическую интерпретацию результатов последующих зондировочных работ;

все другие точки зондирования размещаются по створам, ориентированным по направлениям выполненных маршрутов с учетом результатов проведенных наблюдений; после выполнения зондировочных работ проводится предварительная интерпретация полученных результатов и ориентировочно выделяются инженерно-геологические элементы; в местах, где интерпретация результатов зондирования затруднена или невозможна, назначаются дополнительные буровые скважины;

для наиболее характерных инженерно-геологических элементов, выделенных по результатам зондирования, назначаются точки определения физико-механических свойств грунтов прямыми полевыми методами (статические нагрузки на штамп, прессиометрия, сдвиги целиков грунта и т.д.);

по завершении буровых работ и единичных определений свойств грунтов указанными методами производится окончательная интерпретация результатов зондирования.

3.102. В районах распространения слабых глинистых грунтов, отбор монолитов которых для лабораторных определений их физико-механических свойств практически невозможен, статическое зондирование грунтов следует производить в комплексе с методом вращательного среза и статическими нагрузками на штамп площадью 10 000 см2.

3.103. Основные характеристики физико-механических свойств крупнообломочных грунтов (гранулометрического состава, объемной массы, модуля деформации, показателей сопротивления сдвигу) необходимо определять только полевыми методами.

3.104. Для определения фильтрационных характеристик грунтов зоны аэрации следует использовать метод налива воды в шурфы, а водонасыщенных грунтов — помимо экспресс-методов применять метод откачки воды из одиночных скважин. Фильтрационные характеристики должны определяться для наиболее характерных разностей грунтов в единичных случаях.

3.105. Опытное замачивание котлованов, испытания свай, а также определение напряженного состояния массива грунтов или порового давления в состав инженерно-геологической съемки включать не следует.

3.106 (3.21). В процессе инженерно-геологической съемки следует при необходимости оборудовать сеть постов, станций, пунктов и др. для стационарных наблюдений за динамикой развития физико-геологических процессов и явлений, режимом уровня и химического состава подземных вод, температурой грунтов и подземных вод.

3.107. В процессе инженерно-геологической съемки следует установить или уточнить места, выбранные при проведении рекогносцировочных работ, для постановки стационарных наблюдений за геологическими компонентами природной среды (режимом уровня и химического состава подземных вод, температурой грунтов и воды, динамикой развития физико-геологических процессов и т.п.) и организовать их регулярное проведение на соответствующим образом оборудованных постах, станциях или сетях.

3.108. Стационарные наблюдения должны проводиться в течение всего времени производства съемочных работ, а при необходимости продолжаться на последующих этапах изысканий, в процессе строительства и при эксплуатации зданий и сооружений.

3.109. Срочность наблюдений за каждым компонентом природной среды необходимо обосновывать в программе изысканий в зависимости от его режима или динамики с учетом требований соответствующих общесоюзных нормативных документов Госстроя СССР, Минводхоза СССР, Мингеологии СССР.

3.110. Стационарные наблюдения за оползнями проводятся при необходимости изучения динамики и механизма процесса с целью последующего прогнозирования оползневой деятельности. В их составе проводятся инструментальные геодезические наблюдения за планово-высотным положением реперов (марок); полуинструментальные наблюдения за деформациями маяков; наблюдения за режимом подземных вод на оползневых склонах и т.д. Полный состав и методика проведения наблюдений изложены в специальных методических руководствах (например, «Методическое руководство по стационарному изучению оползней». М., Госгеолтехиздат, 1956).

3.111. Стационарные мерзлотные наблюдения проводятся при необходимости изучения динамики процессов, происходящих при сезонном и многолетнем промерзании-оттаивании грунтов в естественных и нарушенных условиях. Стационарные наблюдения являются составной частью работ по инженерно-геологической съемке и организуются для решения практических задач, связанных, главным образом, с прогнозом изменения мерзлотных условий при строительстве и воздействием физико-геологических процессов на инженерные сооружения. Объектами стационарных наблюдений, в первую очередь, являются:

термический режим грунтов;

динамика слоев сезонного промерзания-протаивания;

пучение и осадка грунтов;

водный режим грунтов;

динамика снежного покрова;

динамика физико-геологических криогенных и посткриогенных процессов (термокарста, солифлюкции, термоэрозии, сезонных и многолетних бугров пучения).

3.112. Наблюдения проводятся на наблюдательных площадках, выбор которых определяется их назначением. Часть площадок выбирается на участках, в пределах которых сохранены естественные условия с характерными для данного ландшафтного типа рельефом, литологическим составом пород, растительностью. Для определения изменения процессов промерзания-протаивания в нарушенных условиях на части площадок нарушают естественные условия теплообмена удалением растительного покрова, уплотнением или очисткой снега, устройством искусственных покрытий и др.

Поскольку с глубиной амплитуда колебания температуры затухает, частота наблюдений, точность замеров и величина интервалов, через которые рационально измерять температуру, могут быть различны (см. п. 3.97).

3.113. Для прогноза изменения уровня грунтовых вод на застраиваемых территориях в процессе стационарных гидрогеологических наблюдений должны быть изучены:

естественный и нарушенный режим грунтовых вод и подземных вод второго от поверхности (под местным или региональным водоупором) водоносного горизонта в случае, если между ними установлена или предполагается взаимосвязь;

взаимосвязь между поверхностными и подземными водами.

3.114. Наблюдательные пункты стационарной сети для незастроенной территории размещаются по створам от водораздела к дренам на всех геоморфологических элементах.

При однородном строении первого от поверхности водоносного горизонта на каждом геоморфологическом элементе предусматривается заложение как минимум двух-трех наблюдательных скважин. При неоднородном (в плане) строении водоносного горизонта число скважин увеличивается с учетом изучения основных литологических разностей водовмещающих пород, отличающихся фильтрационными свойствами.

При наличии верховодки или слоистом строении водоносного горизонта закладываются кусты скважин с фильтрами, установленными в каждом водоносном прослое. Для изучения движения влаги в зоне аэрации организуются балансовые площадки. Места расположения наблюдательных пунктов желательно приближать к существующим или проектируемым гидрометеорологическим постам.

3.115. При размещении наблюдательных пунктов стационарной сети на застроенных территориях следует руководствоваться принципами размещения пунктов для незастроенных территорий, а также учитывать характер застроенности территории и степень ее инженерной подготовки, организацию строительных работ, установленный или предполагаемый характер изменения гидрогеологических условий.

В условиях действующего подтапливаемого промышленного предприятия размещение наблюдательной сети и балансовых площадок должно осуществляться в соответствии с «Рекомендациями по изучению режима и баланса грунтовых вод на подтапливаемых промышленных площадках» ВОДГЕО и ПНИИИС Госстроя СССР, изд. 1973.

3.116. Стационарная сеть на застроенных территориях должна включать:

одиночные скважины, расположенные по створам от водоразделов к дренам;

сеть скважин на расстоянии 150 — 500 м друг от друга, которая сгущается вблизи водонесущих коммуникаций и сооружений;

кусты скважин с фильтрами, расположенными на разных водоносных горизонтах или по глубине потока при неоднородном строении водоносного пласта;

расчетные балансовые створы скважин для расчета гидрогеологических параметров и составления баланса грунтовых вод;

балансовые участки для изучения движения влаги в зоне аэрации.

3.117. Изучение режима химического состава подземных вод производится с целью:

оценки изменений во времени агрессивности подземных вод;

составления прогноза возможного засоления земель в результате их мелиорации;

определения возможного ухудшения качества подземных вод, используемых для водоснабжения, в результате их искусственного загрязнения или подсоса соленых вод из других водоносных горизонтов или из моря;

изучения условий формирования подземных вод (их питания, разгрузки) и, в частности, для оценки влияния строительства на изменение водного солевого баланса подземных вод освоенных и осваиваемых территорий и т.д.

В зависимости от целей исследований и гидрогеологических условий состав и методика наблюдений за режимом химического состава подземных вод могут быть весьма различны.

Основным видом химического анализа при таких исследованиях является сокращенный анализ, предусматривающий определение следующих ионов: Cl, , , , Mg2+, Na+ + K+, Fe2+ + Fe3+, , , , а также pH, жесткости, физических свойств и сухого остатка.

3.118. Наблюдения за режимом подземных вод лучше всего производить на оборудованных для этой цели скважинах или источниках. Конструкция скважин определяется гидрогеологическими условиями изучаемой территории. Скважины могут быть пробурены любым способом. При бурении с глинистым раствором их рекомендуется тщательно очистить и промыть путем прокачек или откачек. При бурении и рыхлых осадочных породах скважины обсаживаются. Диаметр скважины должен быть не менее 75 мм, что позволит производить замеры переносными и стационарными приборами и осуществлять периодическую чистку от заиливания. При оборудовании наблюдательных скважин рекомендуется соблюдать следующие условия:

для предотвращения попадания атмосферных осадков в водоносный горизонт по затрубному пространству площадка вокруг устья скважины должна быть зацементирована или утрамбована глиной;

при организации наблюдений за режимом межпластовых вод все вышележащие водоносные горизонты должны быть надежно изолированы, а качество этой изоляции проверено откачкой;

фильтры устанавливаются в зависимости от гранулометрического состава и степени трещиноватости пород водоносного горизонта;

фильтр следует устанавливать на такую глубину, чтобы он не осушался даже при самом низком положении уровня грунтовых вод. С целью послойного изучения химического состава грунтовых вод, а также для изучения закономерностей изменений режима уровня, температуры и химического состава грунтовых вод с глубиной в тех случаях, когда это необходимо, организуются кусты наблюдательных скважин с ярусно расположенными фильтрами (на различных глубинах);

устье скважины и верх обсадной трубы (или патрубка), выступающей над поверхностью земли, от которой производятся замеры, должны быть занивелированы. Должны быть определены абсолютная отметка устья скважины и ее координаты. Все эти данные заносятся в паспорт наблюдательной скважины.

3.119. Особенности наблюдений за режимом температуры подземных вод определяются их целевым назначением. Наблюдения за температурой производятся с целью изучения:

изменения во времени качества воды, используемой для питьевых и технических целей, так как температура является одним из параметров, определяющих возможность использования воды;

степени взаимосвязи поверхностных и подземных вод и вод различных водоносных горизонтов;

неоднородности строения толщи путем термокаротажа и т.д.

Наблюдения за режимом температуры подземных вод с помощью термометрии необходимо производить по всему створу скважин через определенные интервалы.

Учитывая то, что с глубиной амплитуды колебания температур затухают, частота наблюдений, точность замеров и величины интервалов, через которые рационально производить измерения температур, могут быть различны. Для измерения температур используются приборы согласно прил. 12.

3.120 (3.22). При проведении инженерно-геологической съемки в районах распространения специфических по составу и состоянию грунтов следует выявить особенности их состава и состояния, а также свойства, осложняющие строительство проектируемых зданий и сооружений.

3.121 (3.23). При проведении инженерно-геологической съемки в районах развития неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений необходимо устанавливать площади их проявления и зоны интенсивного развития, приуроченность к геоморфологическим элементам, формам рельефа и литологическим видам грунтов, условия и причины возникновения, формы проявления и развития.

3.122. В районах распространения особых по своим свойствам или состоянию грунтов, в районах интенсивного развития физико-геологических процессов и явлений задачей инженерно-геологической съемки является выяснение и изучение основных закономерностей их распространения и развития.

Выявление закономерности — это основа разработки прогноза взаимодействия зданий и сооружений с грунтами, влияния физико-геологических процессов и явлений на устойчивость проектируемых зданий и сооружений, а зданий и сооружений — на развитие физико-геологических процессов и явлений.

3.123. При невозможности расположения проектируемых зданий и сооружений вне зоны распространения грунтов, характеризующихся особыми свойствами, или вне зоны развития физико-геологических процессов и явлений результаты инженерно-геологической съемки должны быть достаточными для обоснования необходимости осуществления профилактических мероприятий или строительства защитных сооружений. При этом необходимо иметь в виду, что эффективность защитных сооружений и стоимость их строительства будут во многом определяться правильным выбором мест расположения зданий и сооружений основного комплекса. В практике строительства в оползневых, карстовых и других районах встречаются случаи, когда непродуманное и необоснованное расположение здания или сооружения впоследствии вызывало необходимость строительства защитных сооружений, стоимость которых существенно превышала стоимость защищаемого объекта, причем защитные сооружения зачастую не приводили к ожидаемым результатам, т.е. не устраняли причин деформаций зданий и сооружений основного комплекса.

Подобные случаи свидетельствуют о том, что инженерно-геологическую съемку в районах распространения особых по свойствам и состоянию грунтов и в районах развития физико-геологических процессов и явлений необходимо проводить с соблюдением особых требований, сформулированных в пп. 3.124 — 3.138, учитывая возможность взаимосвязи и взаимообусловленности физико-геологических процессов и явлений между собой и с грунтами, характеризующимися особыми свойствами и состоянием. В процессе проведения инженерно-геологической съемки в указанных районах между ее основными исполнителями и проектировщиками должен поддерживаться постоянный контакт, исключающий возможность недоучета материалов, характеризующих природную обстановку района (участка) строительства при решении проектных задач.

3.124. В районах распространения засоленных грунтов для инженерно-геологической оценки возможности и способа их использования в качестве основания зданий и сооружений и для разработки рекомендаций по осуществлению защитных мероприятий определяются: площади их распространения, мощность, условия залегания, характер распределения солей в грунтовой толще по глубине, качественный и количественный состав солей в грунте, величина суффозионной осадки грунта при выщелачивании солей, в отдельных случаях — изменение физико-механических свойств грунтов при повышении их засоленности, текстурные особенности грунтов и гидрогеологические условия территории. Эти данные служат также основой для разработки прогноза взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с природной средой.

3.125. В районах распространения заторфованных грунтов и торфов необходимо установить: вид торфяной залежи (верховая, низинная, переходная), видовой состав и степень разложения растительных остатков, рельеф кровли подстилающих грунтов, их состав и свойства, источники питания торфяной залежи (атмосферные, грунтовые, поверхностные воды или воды смешанного типа). Определение вида торфяной залежи (верховая, низинная, переходная) или заторфованных грунтов, условий их залегания (открытое или погребенное) является непременным условием для оценки поведения этих грунтов при использовании их в качестве основания сооружений, прогноза поведения под различными видами нагрузок и для разработки мероприятий по повышению несущей способности грунтов основания (уплотнение, выторфовывание).

С этой целью выявляются особенности формирования грунтов, режима водного и минерального питания, фиксируются в толще грунтов слои, резко выделяющиеся по сжимаемости, степени разложения, влажности, определяются физико-механические свойства грунтов.

3.126. В районах распространения вечномерзлых грунтов должны быть установлены:

закономерности формирования и распространения сезонно-мерзлых грунтов (условия распространения, состав, влажность, криогенное строение и динамика промерзания-протаивания в зависимости от характера рельефа, состава промерзающих-протаивающих грунтов, их влажности, растительного и снежного покровов);

закономерности температурного режима грунтов на основе анализа связей между природными факторами — рельефом, составом пород, растительностью, снегом и мерзлотными условиями в пределах выделенных ландшафтных типов;

условия распространения вечномерзлых грунтов и расчленяющих их таликов;

особенности состава и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих грунтов;

криогенное строение мерзлых грунтов, их влажность и льдистость;

особенности распространения и формирования таликов различных типов;

закономерности развития и распространения криогенных и посткриогенных процессов и образований в зависимости от геолого-геоморфологических и мерзлотных условий;

опыт строительства на вечномерзлых грунтах;

мерзлотно-инженерно-геологические (инженерно-геокриологические) условия строительства в границах, выделенных в процессе съемки литолого-генетических комплексов.

3.127. В районах распространения просадочных грунтов следует установить формы рельефа, присущие просадочным грунтам (просадочные блюдца, поды, суффозионно-просадочные воронки и т.п.) и их параметры, приуроченность этих форм к определенным геоморфологическим элементам или формам рельефа, формы просадок, вызванных хозяйственной деятельностью человека, наличие и распространение ископаемых почв, карбонатных и гипсовых образований кротовин, их стратиграфическое и инженерно-геологическое значение, величину относительной просадочности при замачивании от действия собственной массы грунта для каждого характерного слоя.

При оценке и прогнозе просадочных свойств грунта придается особое значение вопросам генезиса, условиям формирования лессовых толщ, расчленению разреза на горизонты и слои, отличающиеся литологически, выявлению наличия и глубины распространения ходов землероев и червей, а в районах, примыкающих к границам распространения вечной мерзлоты и к обрывам склонов речных долин, — наличию и глубине распространения термо- и псевдокарста. Это связано с тем, что, несмотря на однородность морфологических признаков, определяемых визуально, инженерные свойства мощных лессовых толщ (просадочность, сжимаемость, сопротивление сдвигу) изменяются по глубине и по площади.

Для частично застроенных площадок предприятий и микрорайонов гражданского строительства составляются описания состояния вертикальной планировки, систем канализации, бассейнов, резервуаров и отстойников с указанием степени их герметичности.

Особое внимание уделяется состоянию конструкций зданий и наличию в них деформаций просадочного происхождения. В этом случае представляют большой интерес материалы, характеризующие опыт строительства на исследуемой площади (предусмотренные в проекте выстроенных объектов строительные методы подготовки основания и все другие данные, описывающие условия строительства и эксплуатации возведенных сооружений).

В случае, если на данной площадке происходили просадочные деформации, указанные материалы дополняют сведениями, характеризующими источник замачивания (размеры просадочного блюдца, расстояние от него до здания или сооружения, фотодокументы и записи деформаций конструкций, акты обследования и т.п.).

3.128. В районах распространения набухающих грунтов устанавливаются их текстура и природная трещиноватость, ширина и глубина трещин, тепловой и влажностный режим набухающих грунтов, относительное набухание при различном давлении, давление набухания и его влажность.

Давление набухания Pн нижней границы зоны набухания Hн и зависимость относительного набухания от давления в интервале от 0,5 кгс/см2 до Pн определяются для оценки грунтовых условий, установления необходимых строительных мероприятий, обеспечивающих прочность и надежность сооружений в эксплуатации, выбора и внедрения более экономичных решений в практику проектирования зданий и сооружений. Наряду с этим выявляются распространение, мощность, условия залегания вышележащих и подстилающих грунтов.

Процесс набухания может иметь обратимый многолетнеповторяющийся характер (усадка при высыхании грунтов и набухание при последующем их увлажнении), поэтому при исследованиях особое внимание уделяется выявлению особенностей климатических условий, режима верховодки и грунтовых вод, возможности просачивания в грунт атмосферных, производственных и хозяйственных вод, температурному режиму грунтов и пр.

Исследования текстурно-структурных особенностей и природной трещиноватости набухающих грунтов обусловлены большим влиянием этих факторов на величину свободного набухания, границу текучести, объемную массу и др.

Определение максимального расстояния от места проявления набухания грунтов до источника замачивания связано с имеющимися случаями, когда при благоприятных условиях движения воды в толще грунтов набухание грунта в основании зданий и сооружений наблюдается на значительном расстоянии от источника замачивания.

Натурные наблюдения за характером и интенсивностью деформаций зданий и сооружений, основанием которых являются набухающие грунты, помимо решения чисто эксплуатационных задач способствуют совершенствованию теоретических методов расчета деформаций.

3.129. В районах распространения элювиальных грунтов необходимо установить структуру (площадная, линейная, карманы, гнезда), возраст коры выветривания, состав, текстуру, трещиноватость, тектоническую нарушенность материнских пород, специфические свойства грунтов, в том числе просадочность, склонность к набуханию, морозному пучению, суффозионному выщелачиванию.

Особое внимание должно быть уделено оценке устойчивости массива грунтов под нагрузкой от сооружения по системам трещин, плоскостям скола, контактам и ослабленным участкам наиболее интенсивного выветривания.

Недостаточное знание или игнорирование строительных свойств и специфики исследования элювиальных грунтов приводит к неправильной оценке их при использовании в качестве оснований сооружений: в одних случаях природная несущая способность грунтов недоиспользуется, в других вследствие переоценки свойств принимаются неверные решения, влекущие за собой непредвиденные деформации сооружений.

3.130. В районах распространения скальных трещиноватых грунтов надлежит выяснить возраст, генезис, состав, условия залегания, сохранность скальных грунтов, тектоническое строение участка, региональные закономерности развития трещиноватости, параметры (ориентировку, ширину, густоту, длину), морфологию и генезис трещин, состав заполнителя трещин.

3.131. В районах развития карста устанавливаются условия залегания карстующихся грунтов, их петрографический состав и трещиноватость, места поглощения и выхода водотоков, дебит и химизм карстовых вод, состав и состояние заполнителя карстовых пустот.

Поскольку специальных методов изучения карста не имеется, при изысканиях применяется комбинация известных методов, позволяющих достаточно уверенно и обоснованно определять степень закарстованности района строительства и скорости развития карстового процесса.

Подлежат выявлению и оконтуриванию все скрытые крупные формы проявления карстового процесса (пещеры, поноры), а также зоны развития мелких карстовых форм, наличие которых может сказаться на устойчивости проектируемых сооружений.

Производится качественная оценка растворимости карстующихся пород и возможности суффозионного выноса заполнителя карстовых пустот при изменении гидродинамического режима подземных вод в связи со строительством проектируемых сооружений.

3.132. В районах развития оползней необходимо выяснить условия залегания грунтов, слагающих оползневой склон, состав и состояние грунтов в коренном залегании и участвующих в оползневых смещениях, формы и характер оползневых смещений и поверхностей скольжения, общие контуры оползневых тел и мощность оползневых накоплений, гидрогеологические условия склона.

При изучении оползневого склона выявляются естественные и искусственные факторы, способствующие возникновению оползней (подмыв склона, его подрезка при производстве строительных работ, пригрузка, неупорядоченный поверхностный сток, наличие источников обводнения и т.д.), а также условия, способствующие его стабилизации (выполаживание склона, образование контрфорсов, наличие растительности и т.д.). Все оползневые тела на склоне должны быть подразделены по возрасту и степени активности.

Особенности изысканий в оползневых районах вытекают из необходимости:

выполнения (помимо общепринятого и обязательного в обычных условиях комплекса исследований) дополнительных работ для установления истории формирования рельефа оползневого склона, типизации оползней, оценки устойчивости оползневого склона, выявления возможности дальнейшего развития оползней;

охвата при проведении изысканий территории всего оползневого склона независимо от того, в какой его части намечается строительство проектируемого здания и сооружения;

выполнения изыскательских работ в кратчайшие сроки на действующих оползнях и в то же время непосредственно перед проектированием;

проведения стационарных наблюдений за протекающими на склоне экзогенными геологическими процессами.

Изучение истории формирования рельефа оползневого склона помогает выявить и установить исторически сложившиеся закономерности появления и дальнейшего развития древних и современных оползневых процессов, увязать их происхождение с имевшими место особенностями тектонического развития территории, геологического строения, гидрогеологическими условиями, деятельностью человека и др., создать рабочую гипотезу о механизме и динамике смещения пород, обосновать объемы работ, методы исследования, расположение выработок, систему опробования и т.п.

Инженерно-геологическая типизация оползней наряду с определением их возраста, фазы развития, степени стабилизации, размеров и формы в плане необходима для методически правильного ведения изыскательских работ и оценки устойчивости оползневых склонов. Типизация оползней производится с учетом механизма смещения, состояния смещающихся пород и т.п. Поскольку в настоящее время не существует какой-либо определенной, удовлетворяющей всем требованиям инженерно-геологической типизации оползней, то в каждом конкретном случае может использоваться наиболее подходящая в практическом отношении классификация. В этом случае предпочтение можно отдать той, которая без проведения предварительных буровых и горнопроходческих работ по морфологическим признакам, характеру смещения пород, особенностям физико-геологической среды позволяет судить о механизме и динамике процесса, мощности и состоянии смещающих пород, стадии активности процесса.

Наличие на площади распространения оползней (современных и древних инженерных сооружений, в том числе противооползневых) обязывает к обследованию их состояния, установлению характера, времени и причин появления деформации с целью уяснения механизма оползневого процесса и границ, наиболее опасных оползневых очагов. Обследование состояния водопроводной и канализационной сетей на оползневых участках позволяет судить о наличии и масштабе оползневых деформаций, утечках воды, размерах деформируемых участков. Эффективность применения противооползневых сооружений оценивается по тому, насколько повысилась общая устойчивость склона после возведения сооружения.

3.133. В селеопасных бассейнах инженерно-геологическую съемку масштаба 1:50 000 и крупнее следует проводить на территории всего бассейна в комплексе с гидрологическими работами. В процессе съемки в пределах бассейна должны быть выявлены очаги зарождения селей, транзитные зоны и зоны разгрузки обломочного материала.

В очагах зарождения селей изучению подлежат состав коренных пород и условия их залегания, трещиноватость и склонность к выветриванию, состав и объем обломочного материала, условия его залегания, возможность вовлечения в селевый поток; в транзитных зонах — продольные и поперечные профили временных и постоянных водотоков, участки возможных заторов, признаки ранее прошедших селей; в зонах разгрузки — объемы обломочного материала, выносимого за один сель. Выполнение инженерно-геологической съемки (регионального характера) масштаба 1:50 000 для районирования значительной по площади территории по степени селеопасности с выделением путей движения селевых потоков и мест основного сноса грунтового материала не исключает инженерно-геологической съемки более крупных масштабов (1:25 000 — 1:5 000) на отдельных участках для обоснования компоновки проектируемых зданий и сооружений, а также инженерно-геологической разведки в сфере их взаимодействия с грунтами.

3.134. В районах развития каменных осыпей подлежат изучению условия залегания и петрографический состав коренных пород в области питания осыпей; способность пород к выветриванию; форма и крутизна коренного склона; крутизна поверхности осыпи, ее мощность, взаимное соотношение областей питания, перемещения и накопления; положение относительно морфологических элементов долины; форма в плане; механический состав, причины и признаки подвижек материала.

3.135. На обвалоопасных склонах должны быть изучены высота, форма склона и его общая крутизна, условия залегания и петрографический состав пород, слагающих склон; приуроченность склона к зонам тектонических разломов и тектоническим структурам; трещиноватости пород, их выветрелость и способность к выветриванию; форма скоплений и объем скопившихся глыб пород на склоне и у его подножия; предельная и средняя дальность отлета глыб от склона; условия устойчивости склона; состояние и эффективность работы противообвальных сооружений.

3.136. В районах с повышенной сейсмической активностью изучению подлежат грунтовые условия с целью установления границ участков, в пределах которых необходимы инструментальные исследования для определения приращения сейсмической балльности.

3.137. В районах развития подтопления застраиваемых территорий следует выяснить искусственные и естественные факторы и источники подтопления, закономерности проявления и развития влияния подтопления на существующие и проектируемые здания и сооружения.

3.138. В районах развития криогенных и посткриогенных процессов необходимо выяснить условия их развития на период строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Физико-геологические криогенные и посткриогенные процессы и явления в силу динамичности развития могут оказать неблагоприятное воздействие на инженерные сооружения в процессе их строительства и эксплуатации. Поэтому их изучение является одной из важнейших задач при инженерно-геологической съемке. Среди процессов наибольшее инженерно-геологическое значение имеют:

сезонное и многолетнее пучения грунтов, приводящие к выпучиванию столбов, малонагруженных фундаментов, формированию сезонных и многолетних бугров пучения;

морозобойное растрескивание, приводящее к формированию полигонально-жильных структур, полигонального рельефа поверхности, ледяных и грунтовых клиньев;

процесс вытаивания подземных льдов, сопровождающийся просадками поверхности земли, образованием заболоченных котловин и озер (термокарст);

процессы перемещения по склонам сезонно-протаивающих-промерзающих грунтов пылеватого состава (солифлюкция);

процессы наледеобразования.

Перечисленные процессы и связанные с ними образования имеют достаточно выраженные дешифровочные признаки, что позволяет уже в процессе дешифрирования аэрофотоматериалов и аэровизуальных наблюдений оконтуривать участки интенсивного распространения физико-геологических мерзлотных образований. При маршрутных наблюдениях и работах на ключевых участках на специально оборудованных наблюдательных площадках изучаются интенсивность процессов, морфологии и строения связанных с ними образований.

3.139 (3.24). Инженерно-геологическая разведка выполняется в целях получения инженерно-геологических характеристик грунтов в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой.

3.140. Инженерно-геологическая разведка представляет собой комплекс инженерно-геологических работ, проводимых в пределах сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой, т.е. тогда, когда точно установлено местоположение сооружения и определены его основные конструктивные особенности, а также режим эксплуатации.

3.141. Под сферой взаимодействия сооружения с геологической средой следует понимать массив грунтов, определяющий устойчивость сооружения и воспринимающий от него различного рода воздействия, приводящие к изменению напряженного состояния грунтов, их температурного и водного режимов.

3.142. Основной целью инженерно-геологической разведки является получение исходных количественных данных для оценки грунтов основания сооружения, расчета фундаментов сооружений и количественного прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации сооружений. В частности, осуществляется прогноз:

возникновения и хода развития инженерно-геологических процессов в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой;

развития выявленных физико-геологических процессов;

изменения напряженного состояния массива грунтов, его температурного и водного режимов.

3.143. В процессе инженерно-геологической разведки определяются величины или объемы сферы взаимодействия с учетом анализа имеющихся материалов, характеризующих природную обстановку мест расположения зданий и сооружений проектируемого комплекса, а также их конструктивных особенностей. В обычных условиях сфера влияния сооружений на грунты совпадает с контурами зданий и сооружений и захватывает глубину, в пределах которой происходит сжатие грунта основания под воздействием давления от сооружения. Если основание сооружения сложено просадочными грунтами, то при замачивании последних просадки могут развиваться не только в сжимаемой толще, но и во всей толще просадочного грунта. Это значит, что сфера влияния включает просадочные грунты на всю их мощность. При расположении здания или сооружения вблизи оползневого склона сфера влияния сооружения будет включать весь оползневой косогор от места расположения здания или сооружения до местного базиса эрозии или той глубины от поверхности земли, на которой отмечены поверхности скольжения оползней выдавливания или выпирания. Сфера влияния плотины будет включать всю зону, в пределах которой происходит фильтрация воды из водохранилища в нижний бьеф под плотину и в обход нее. По такому же принципу определяются сферы влияния зданий и сооружений, проектируемых в районах распространения заторфованных грунтов и торфов, набухающих, засоленных и элювиальных грунтов. Во всех случаях здесь принимаются во внимание характерные особенности грунтов основания, особенности строительства и эксплуатации зданий и сооружений, возможность изменения в режиме и положении уровня грунтовых вод, замачивания сточными и производственными водами и пр.

При строительстве на мерзлых льдистых грунтах просадки могут развиваться в границах формирующейся чаши протаивания вплоть до достижения ею размеров, отвечающих стационарному состоянию.

Приведенные примеры показывают, что сфера влияния сооружения, ее величина или объем зависят от самого сооружения и от тех условий, в которых оно будет расположено. Поэтому определение ее размеров является сугубо индивидуальной задачей для каждого сооружения в определенных природных условиях. Для того, чтобы геолог мог правильно определить размеры сферы влияния проектируемого здания или сооружения, он должен знать принятые проектировщиком решения в отношении места расположения каждого сооружения, его конструкции (тип фундамента, глубина его заложения, нагрузки, передаваемые фундаментом и т.д.), а в районах распространения вечномерзлых грунтов дополнительно — принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений.

3.144. В задачу инженерно-геологической разведки входят окончательное выделение в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой инженерно-геологических элементов, установление для них расчетных характеристик грунтов, уточнение прогноза изменений геологической среды, получение исходных данных для разработки мероприятий по защите строительных конструкций от агрессивного воздействия подземных вод и по защите окружающей среды.

Успешное решение перечисленных и других задач проектирования и строительства инженерных сооружений возможно лишь при постоянной и тесной увязке изысканий и проектирования, которые должны планироваться и осуществляться как единый технологический процесс, в ходе которого изыскатели, обеспечивая эффективное выполнение задач проектирования, своими рекомендациями активно влияют и способствуют выбору и обоснованию наиболее рациональных проектных решений.

3.145 (3.25). В состав инженерно-геологической разведки входят:

проходка горных выработок;

полевые исследования свойств грунтов;

геофизические исследования;

лабораторные исследования состава и свойств грунтов и химического состава подземных вод;

опытно-фильтрационные работы;

стационарные наблюдения;

специальные виды инженерно-геологических исследований, предусмотренные программой изысканий;

камеральная обработка материалов.

3.146. Состав работ, выполняемых при инженерно-геологической разведке, площадь, на которой они должны проводиться, глубина освещения инженерно-геологических условий при разведке могут быть установлены лишь после того, как будет определена сфера взаимодействия каждого сооружения с геологической средой.

3.147. Выбор методов проведения инженерно-геологической разведки должен осуществляться с учетом местных условий, так, как это имело место при инженерно-геологической съемке. Это связано с тем, что каждый метод имеет ограничения в отношении применимости и свою разрешающую способность, точность и стоимость. Поэтому методы проведения инженерно-геологической разведки также должны устанавливаться в каждом конкретном случае программой работ (на основе соответствующего технико-экономического обоснования).

3.148. В процессе проведения инженерно-геологической разведки могут быть вскрыты обстоятельства, вызывающие необходимость пересмотра проектных решений и изменения методики последующих изыскательских работ. Чтобы исключить непроизводительные затраты на осуществление программы, составленной ранее и уже не соответствующей в постановке задач полученным результатам, необходимо постоянно вести текущую камеральную обработку материалов инженерно-геологической разведки и на основе их анализа и обобщения корректировать программу последующих работ.

3.149. Общая методическая схема проведения инженерно-геологической разведки сводится к следующему:

анализ материалов, полученных на предыдущих этапах изысканий, применительно к назначению и конструктивным особенностям проектируемого сооружения или отдельных его частей;

установление границ сферы взаимодействия сооружения с геологической средой;

формулирование задач инженерно-геологической разведки;

установление системы инженерно-геологической разведки, в том числе системы опробования, и выбор параметров этих систем;

выбор методов проведения инженерно-геологической разведки, в том числе методов опробования;

проведение полевых и лабораторных работ;

текущая камеральная обработка полученных материалов;

уточнение границ сферы взаимодействия сооружения с геологической средой, корректировка принятой системы инженерно-геологической разведки, ее параметров, а также методов проведения работ;

окончательная камеральная обработка материалов, составление инженерно-геологической модели основания или среды сооружения, разработка рекомендаций проектировщикам и строителям;

составление общего заключения об инженерно-геологических условиях участка строительства.

3.150 (3.26). Границы проведения инженерно-геологической разведки в плане и по глубине следует определять с учетом размеров сферы взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой. Границы этой сферы надлежит устанавливать исходя из назначения, видов, габаритов и особенностей конструкций зданий и сооружений, а также сложности инженерно-геологических условий, распространения особых по составу, состоянию и свойствам грунтов и неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений.

3.151. Границы сферы взаимодействия обоснованно могут быть установлены в случаях, когда:

определено точное местоположение проектируемого сооружения;

разработаны его конструкция и режим эксплуатации;

выявлены и изучены основные черты геологического строения участка строительства и его гидрогеологических условий;

определено пространственное положение зон развития физико-геологических процессов, которые могут повлиять на устойчивость проектируемого сооружения;

выявлены и изучены причины возникновения физико-геологических процессов и предварительно разработан прогноз их развития.

Все перечисленные сведения позволяют составить схему воздействия физических полей, вызываемых сооружением, на геологическую среду, а также прогнозировать возможное влияние геологической среды на проектируемое сооружение.

3.152. Достоверность установления границ сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой зависит от:

полноты и качества материалов предыдущих изысканий, обосновывающих компоновку зданий и сооружений проектируемого комплекса (составление генерального плана объекта строительства, выбор местоположения отдельно стоящего здания, положение трассы линейного сооружения);

определенности принятых проектных решений, главным образом в отношении типов и конструкций фундаментов и подземных частей зданий и сооружений, а также их конструкции;

опыта и интуиции ответственных исполнителей инженерно-геологической разведки.

3.153. При определении сферы взаимодействия в условиях распространения специфических грунтов или физико-геологических процессов и явлений следует принимать во внимание следующее:

в районах распространения просадочных грунтов сфера взаимодействия сооружения с геологической средой включает весь разрез, сложенный просадочными грунтами. Нижняя граница этой сферы совпадает или с положением уровня грунтовых вод, или с кровлей непросадочных грунтов, подстилающих просадочные;

нижняя граница сферы взаимодействия в районах распространения вечномерзлых грунтов определяется расчетом (см. главу СНиП II-18-76). Однако ее положение не может быть выше подошвы слоя сезонных колебаний температуры грунтов;

в районах распространения набухающих и засоленных грунтов положение нижней границы сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой определяется положением в разрезе этих грунтов и водным режимом грунтовой толщи как существующим, так и прогнозируемым;

в районах развития карста положение нижней границы сферы взаимодействия определяется, как правило, глубиной залегания зоны активного развития карстового процесса;

при проектировании сооружения на оползневом склоне в сферу взаимодействия его с геологической средой практически должен включаться весь оползневой склон на глубину развития оползневого процесса. Если сооружение располагается вблизи оползневого склона, то границы сферы взаимодействия устанавливаются на основе прогноза;

на перерабатываемых берегах морей, озер и водохранилищ границы сферы взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой по площади устанавливаются расчетными методами;

если в геологическом разрезе участка проектируемого строительства вскрыты водоносные горизонты, обладающие напором, то нижняя граница сферы взаимодействия устанавливается расчетом в зависимости от величины напора и глубины заложения фундаментов или величины заглубления подземных частей проектируемого сооружения.

3.154 (3.27). Горные выработки при инженерно-геологической разведке следует проходить в целях уточнения геологического разреза в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с геологической средой, расчленения массива грунтов на инженерно-геологические элементы, изучения гидрогеологических условий, физико-геологических процессов и явлений, отбора образцов грунтов и проб подземных вод для лабораторных исследований, производства полевых исследований свойств грунтов и опытно-фильтрационных работ, а также стационарных наблюдений.

3.155 (3.28). Выбор вида горных выработок и способа проходки буровых скважин при инженерно-геологической разведке следует производить в соответствии с прил. 2 (5) и 3 (6) исходя из целей проходки их, а также инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

3.156. Основными типами горных выработок при инженерно-геологической разведке являются скважины и шурфы. В сложных геологических условиях при изысканиях для обоснования проектов особо ответственных и уникальных сооружений могут также использоваться шахты и штольни.

Особенно тщательно обосновываются способ проходки и размеры горных выработок, проходимых специально для уточнения геологического разреза и отбора образцов грунта на лабораторные определения их свойств. Опыт инженерно-геологических изысканий показывает, что минимальные диаметры скважин, мм, проходимых для этих целей, должны быть:

в песчано-глинистых грунтах — 108;

в скальных грунтах — 89.

3.157. Высокая точность установления границ слоев грунтов различного литологического состава достигается при описании геологического разреза в шурфах, проходимых горным или буровым способом. При бурении скважин малого диаметра, когда невозможно непосредственно осматривать стенки скважины, точность фиксирования границ слоев может существенно колебаться. В качестве примера в табл. 14 приведены величины колебания положения границ слоев, полученных при разных способах бурения.

Таблица 14

Способ бурения

Соотношение слоев по плотности <1>

Точность фиксации контактов слоев, м

Средняя мощность одного пропущенного слоя, м

Вибрационный

I

+/- 0,11

0,1

II

+/- 0,12

III

+/- 0,1

Ударно-канатный кольцевым забоем (забивной)

I

+/- 0,19

0,18

II

+/- 0,29

III

+/- 0,19

То же, клюющий

I

+/- 0,22

0,17

II

+/- 0,15

III

+/- 0,31

Колонковый «всухую»

I

+/- 0,22

0,22

II

+/- 0,24

III

+/- 0,24

То же, безнасосный

I

+/- 0,27

0,3

II

+/- 0,36

III

+/- 0,38

Шнековый поточный

I

+/- 0,45

0,38

II

+/- 0,66

III

+/- 0,47

То же, рейсовый

I

+/- 0,33

0,2

II

+/- 0,41

III

+/- 0,33

———————————

<1> I — верхний слой плотнее нижнего; II — плотность слоев примерно одинаковая; III — верхний слой менее плотный, чем нижний.

3.158 (3.29). Инженерно-геологическое опробование грунтов при выполнении разведки следует производить для получения нормативных и расчетных значений показателей физико-механических свойств грунтов применительно к расчетным схемам сооружений и их оснований. Для этого необходимо проводить отбор образцов грунтов из предварительно выделенных инженерно-геологических элементов, типизацию и обобщение результатов определения свойств грунтов и окончательное выделение инженерно-геологических элементов, вычисление нормативных и расчетных значений показателей по каждому инженерно-геологическому элементу.

3.159. Составной частью системы инженерно-геологической разведки является система инженерно-геологического опробования, под которой следует понимать расположение в пространстве точек отбора образцов для изучения свойств грунтов и точек непосредственного проведения полевых определений показателей свойств грунтов. Числовой характеристикой плотности расположения этих точек являются интервал и шаг опробования.

3.160. Система пространственного размещения точек отбора образцов грунтов при определении прямых показателей их свойств в стационарных лабораториях и пунктов проведения этих определений полевыми методами определяется необходимостью получения нормативных и расчетных характеристик каждого используемого в расчетах показателя по каждому инженерно-геологическому элементу, выделенному в расчетной схеме основания, а в районах развития физико-геологических процессов и явлений — в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с геологической средой.

Для составления прогноза изменений физико-механических свойств грунтов могут выполняться специальные, главным образом лабораторные, исследования.

3.161. Обработку, анализ и обобщение материалов опробования необходимо проводить по мере их получения с самого начала полевых работ, поскольку это позволит своевременно скорректировать или изменить системы опробования, составленные на основе рабочих гипотез.

При обработке материалов опробования, полученных в процессе проведения инженерно-геологической съемки и разведки, их анализа и обобщения, должны широко использоваться методы математической статистики (по ГОСТ 20522-75 и прил. 1 главы СНиП II-15-74).

3.162 (3.30). Полевые и лабораторные исследования свойств грунтов при инженерно-геологической разведке следует проводить с учетом условий работы грунтов в сфере их взаимодействия со зданием и сооружением. Выбор методов полевых и лабораторных исследований свойств грунтов необходимо проводить в соответствии с требованиями нормативных документов и государственных стандартов, указанных в прил. 7 (7) и 5 (13).

3.163. Выбор метода определения показателей свойств грунтов при инженерно-геологической разведке зависит от заданной (или установленной) точности этого определения, от инженерно-геологических условий участка проектируемого строительства, в первую очередь состава и состояния грунтов, от конструкции проектируемого сооружения, главным образом конструкции фундаментов и заглубляемой ниже поверхности земли части сооружения, а также режима его эксплуатации.

3.164. При выборе методов определения показателей свойств грунтов следует учитывать также следующее.

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.

Лабораторные методы наряду с возможностью изучения свойств грунтов естественного сложения (из монолитов) позволяют изучать эти свойства в заданном режиме давлений, влажности и температуры и создавать условия, в которых грунт может находиться как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации сооружения, т.е. существенно упростить инженерно-геологический прогноз. Низкие трудовые и материальные затраты на одно определение позволяют увеличивать их количество и путем статистической обработки частных значений показателей повысить точность конечного результата.

Поскольку полевые и лабораторные методы имеют свои преимущества и недостатки, их следует применять в комплексе.

3.165. Некоторые методы определения свойств грунтов стандартизированы, и технология их проведения регламентирована. В случаях расхождения природных условий и режима эксплуатации сооружений с требованиями государственных стандартов необходимо проводить опытно-экспериментальные работы с привлечением в качестве консультантов представителей научно-исследовательских организаций, а выбор метода или способа определения свойств грунтов обосновывать в программах работ.

3.166. В состав лабораторных исследований грунтов должны включаться те методы, которые позволяют непосредственно определять используемые в расчетах проектировщиков показатели физико-механических свойств грунтов, в том числе и опытные замачивания грунтов в котлованах, замеры порового давления, определение напряженного состояния массива грунтов и т.д., а также испытания свай, выполняемые в порядке, установленном Госстроем СССР.

3.167. В целях обеспечения разработки прогноза изменения физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений следует широко использовать методы инженерно-геологического моделирования.

3.168. При планировании состава исследований следует иметь в виду, что надежное определение деформационных свойств грунтов может быть осуществлено только полевыми методами. Применение лабораторных методов может быть оправдано для частичного сокращения объема более дорогих полевых испытаний, в случаях необходимости проведения специальных исследований с целью выявления характера изменений деформационных свойств грунтов во времени и т.п.

3.169. Объем исследований грунтов при выполнении разведки зависит от капитальности, объемно-планировочных и конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений, а также сложности грунтовых условий в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой, оцениваемой по результатам съемки.

3.170. Применительно к промышленному и гражданскому строительству планирование объема исследований грунтов рекомендуется осуществлять, используя следующую классификацию.

Выделяются три категории зданий или сооружений в зависимости от их капитальности и конструктивных особенностей.

К первой категории относятся гражданские здания до 9 этажей и промышленные сооружения с нагрузками на колонну каркаса не более 300 тс/см2, ко второй — гражданские здания до 16 этажей и промышленные сооружения с нагрузками на колонну не более 2000 тс/см2, к третьей — высокие здания и сооружения (более 16 этажей), промышленные сооружения с нагрузками на колонну каркаса более 2000 тс/см2, а также тяжелые сооружения со сравнительно небольшими габаритами в плане (дымовые трубы, доменные печи, силосные корпуса и т.п.).

Для зданий и сооружений I категории и при I категории сложности грунтовых условий (см. табл. 6) исследования грунтов следует проводить в минимальном объеме, но в то же время достаточном для получения статистически обоснованных показателей свойств грунтов. Так, при строительстве одиночных зданий или сооружений в пределах сферы взаимодействия с геологической средой каждого из них должны быть пройдены хотя бы две скважины с отбором образцов грунта для последующих лабораторных исследований и выполнено не менее чем в пяти точках зондирование (когда проведение его возможно по грунтовым условиям).

При возрастании той или иной категории на одну ступень объем исследований грунтов следует увеличивать примерно в 1,5 раза, а на две ступени — в 2 раза. Таким образом, применительно к одиночным зданиям и сооружениям третьей категории и при третьей категории сложности грунтовых условий требуемое число скважин возрастет до 8, а точек зондирования — до 20 (включая пройденные ранее, в том числе при рекогносцировке и съемке).

3.171. При назначении объема исследований следует иметь в виду, что с целью получения статистически обоснованных нормативных и расчетных значений тех или иных показателей физико-механических свойств грунтов, требующихся при проектировании, для каждого инженерно-геологического элемента, выделенного в сфере взаимодействия сооружения (или группы сооружений) с геологической средой, необходимо иметь данные о частных значениях этих показателей не менее чем в шести пунктах, достаточно равномерно расположенных в пределах инженерно-геологического элемента.

3.172. При проведении инженерно-геологической разведки в районах распространения специфических по составу, состоянию и свойствам грунтов, а также физико-геологических процессов следует учитывать дополнительные требования, связанные с особенностями указанных грунтов и процессов.

3.173. По каждому типу или виду специфических грунтов изучению подлежат следующие характеристики:

для лессовых просадочных грунтов — величина относительной просадочности грунтов с учетом дополнительного давления от сооружения, общее содержание и состав воднорастворимых солей, содержание гумуса и pH среды;

для вечномерзлых грунтов — температура, литологический состав, влажность (суммарная Wс, минеральных прослоев грунта Wг), льдистость (за счет ледяных включений Лс, за счет порового льда Лу), степень заполнения льдом и незамерзшей водой пор мерзлого грунта G1, объемная масса мерзлого грунта и скелета мерзлого грунта, засоленность (и состав солей), теплофизические свойства (объемная и удельная теплоемкости, коэффициент теплопроводности), величина относительной осадки при протаивании грунта, величина сцепления мерзлого грунта, сопротивление мерзлых грунтов сдвигу (значения отдельных показателей свойств мерзлых грунтов ввиду трудностей их определения в полевых условиях можно принимать по таблицам приложений к главе СНиП II-18-76);

для заторфованных грунтов и торфов — величина деформаций уплотнения поверхностных и погребенных грунтов и торфов во времени с учетом дополнительного давления от сооружения, количественное содержание органического вещества, степень заторфованности, зольность, степень разложения и волокнистости, величина pH, параллельные характеристики компрессионных и консолидационных испытаний, коэффициент консолидации, величины конечного сжатия и конечной осадки и длительности осадки с учетом нагрузки от сооружения, величина структурной прочности, изменение прочностных характеристик с учетом фактора времени по мере уплотнения грунтов;

для набухающих грунтов — величина относительного набухания или усадки с учетом дополнительного давления от сооружения, влажность и давление набухания, горизонтальное давление при набухании, нижняя зона набухания, микроагрегатный и дисперсный зерновой состав, минеральный состав, состав поглощенных оснований и емкость поглощения, свободное набухание, водопроницаемость набухающих грунтов;

для засоленных грунтов — величина суффозионной осадки для горизонтов засоленных грунтов, качественный состав и количественное содержание легко- и среднерастворимых, а по особому заданию — труднорастворимых солей;

для элювиальных грунтов — коэффициенты выветрелости и структурной прочности, стойкость к процессам выветривания, временные сопротивления сжатию, зерновой состав;

для скальных трещиноватых грунтов — ориентировка, густота, ширина, длина и заполнитель трещин с выделением блоков по параметрам трещиноватости.

3.174. В районах развития физико-геологических процессов должны быть изучены:

в районах развития карста — растворимость и скорость растворения карстующихся грунтов; содержание свободной углекислоты, агрессивной углекислоты и pH подземных и поверхностных вод;

в районах развития оползней — изменение величины сопротивления сдвигу от нагрузки для оползней, возникающих при изменении напряженного состояния; изменение величины сопротивления сдвигу от влажности для оползней, возникающих при увлажнении грунтов; изменение прочности при выщелачивании глинистых грунтов для оползней выдавливания; изменение величины сопротивления сдвигу при полном водонасыщении в стадии просадочных и послепросадочных деформаций для оползней в лессовых грунтах; изменение величины критического гидравлического градиента для оползней, возникающих при выплывании песчаных грунтов; изменение величины сопротивления сдвигу по плоскостям напластования, трещинам и другим поверхностям ослабления для оползней скольжения; реологические свойства грунтов для оползней типа «крип»;

в районах повышенной сейсмической активности — изменения свойств грунтов под воздействием динамических нагрузок;

в районах развития подтопления на застраиваемых территориях — прочностные и деформационные характеристики грунтов при естественной влажности и в состоянии полного влагонасыщения жидкостями, близкими по составу к стокам проектируемых предприятий.

3.175 (3.31). Геофизические методы при инженерно-геологической разведке следует применять в комплексе с лабораторными и полевыми исследованиями в целях уточнения геологического разреза и определения показателей свойств массива грунтов.

Выбор методов выполнения геофизических исследований следует производить в соответствии с прил. 4 (11).

3.176. Геофизические работы в составе инженерно-геологической разведки проводятся, как правило, для решения специфических задач, решение которых другими методами затруднено или невозможно. К таким задачам относятся:

поиск и оконтуривание естественных (карстовые пещеры и другие карстовые формы) и искусственных (подземные горные выработки) пустот в массиве грунтов;

прослеживание зон повышенной трещиноватости в скальных массивах;

определение упругих характеристик грунтов на отдельных образцах и в массиве;

наблюдения за движением оползневых масс на оползневых склонах;

определение коррозионной активности грунтов и измерения величин естественных и блуждающих токов и т.д.

3.177. Поиск и оконтуривание пустот в зависимости от предполагаемой глубины их расположения в массиве грунтов следует осуществлять комплексом геофизических методов (электропрофилирование и эманационная съемка, комбинация различных модификаций метода заряда в варианте скважинной электроразведки и т.п.) с последующим вскрытием выявленных аномалий физических полей буровыми скважинами.

3.178. Движение оползневых масс следует фиксировать положением магнитных реперов, коррозионную активность грунтов — комплексом методов в соответствии с требованиями ГОСТ 9.015-74*.

Другие задачи решаются комплексом геофизических методов, указанных в табл. 13.

3.179 (3.32). Гидрогеологические исследования следует выполнять с целью детализации гидрогеологических условий и обеспечения прогноза их изменения при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, в том числе возможного подтопления территории, загрязнения и изменения химического состава подземных вод.

Выбор методов гидрогеологических исследований следует производить в соответствии с прил. 6 (14).

3.180. Под детализацией гидрогеологических условий следует понимать составление фильтрационной схемы, включающей все гидрогеологические закономерности, характер протекания гидрогеологического процесса во времени, структуру потока, граничные условия, определяемые закономерностями изменения гидрогеологических параметров.

При составлении фильтрационной схемы по признаку напора следует выделять:

напорные подземные воды, изолированные от атмосферы водоупорными породами;

безнапорные подземные воды со свободной поверхностью, связанные с атмосферой;

напорно-безнапорные воды.

В общем случае при изменении уровня подземных вод режим фильтрации является неустановившимся (нестационарным). Для напорных водоносных горизонтов в соответствии с теорией упругого режима неустановившееся движение обусловливается происходящим при снижении напоров расширением воды и сжатием самого пласта. В безнапорных водоносных горизонтах причиной неустановившегося движения являются осушение части горизонта в процессе водоотбора и, кроме того, постоянные изменения в интенсивности питания и разгрузки. Если составляющие фильтрационного потока за рассматриваемый период времени изменяются незначительно, фильтрационный режим можно рассматривать как установившийся (стационарный).

При гидрогеологических расчетах и моделировании чаще всего используют две формы потока: плановый и профильный. В плановых потоках (плоские потоки в плане) деформации линий тока происходят, в основном, в плане, а в вертикальном сечении поток принимается плоскопараллельным. Такие условия характерны для потоков большой протяженности, длина которых значительно превышает их мощность, что, в свою очередь, позволяет пренебречь изменением напоров по глубине. При фильтрации в слоистой системе (при существующей разнице в проницаемости водоносных и слабопроницаемых слоев) структура потока должна рассматриваться на основе предпосылок перетекания: движение в водоносных слоях подчинено предпосылке Дюпюи о горизонтальном характере фильтрации, а в разделяющих слабопроницаемых слоях рассматривается в вертикальном направлении.

В профильных потоках (плоские потоки в вертикальном сечении) рассматриваются деформации линий тока в вертикальной плоскости, а в плане поток имеет плоскопараллельный характер, т.е. линии тока практически параллельны друг другу.

Далее схематизируется строение фильтрационного потока: оценивается фильтрационная неоднородность водоносных горизонтов в плане и вертикальном разрезе по геолого-литологическому строению, анализу данных опытно-фильтрационных работ и режиму подземных вод.

При инженерных изысканиях чаще всего объектом изучения являются породы четвертичного возраста различного генезиса, характеризующиеся структурной, фациальной, литологической неоднородностью, что соответственно обусловливает их фильтрационную неоднородность. Решающее влияние трещиноватости и степени закарстованности на характер распределения фильтрационных свойств пород общеизвестно.

Отражением такой неоднородности является вертикальная и плановая изменчивость гидрогеологических параметров. При этом необходимо иметь в виду, что изменчивость гидрогеологических параметров определяется не только геологической неоднородностью горных пород, но и масштабом опробования. Все это усложняет интерпретацию опытно-фильтрационных работ и выбор расчетных параметров для прогноза.

Возможность осреднения гидрогеологических параметров методами математической статистики должна оцениваться с учетом следующих требований: должна быть проверена и доказана случайность и независимость локальных определений; необходимо убедиться в выполнении условия равномасштабности и равноточности единичных определений (в противном случае необходимо дополнительное обоснование весовых коэффициентов), в которых должны также отсутствовать серьезные систематические ошибки; должна быть оценена представительность выборки.

Схематизация внешних и внутренних границ исследуемой области фильтрации осуществляется путем задания их геометрических контуров, рода граничного условия и закономерности изменения уровня и расхода на границе, интенсивности внутренних источников питания или разгрузки.

Требования достоверной количественной оценки природных и техногенных режимообразующих факторов обусловливают целесообразность применения методов математического моделирования в сложных природных условиях и для ответственных объектов не только для окончательного прогноза изменения уровня грунтовых вод, но и в процессе геофильтрационной схематизации для решения следующих задач:

уточнения схемы расположения наблюдательных пунктов при проектировании стационарной сети;

обоснования участков проведения опытно-фильтрационных работ;

предварительной оценки значений гидрогеологических параметров водонасыщенных пород и грунтов зоны аэрации;

выполнения предварительного прогноза подъема уровня грунтовых вод;

обоснования расчетных значений гидрогеологических параметров;

количественной оценки основных режимообразующих природных и техногенных факторов, внутренних и внешних граничных условий области фильтрации.

3.181. Для обоснования проектов строительства гидротехнических, промышленных, гражданских и других инженерных сооружений проводится сложный комплекс инженерных изысканий, включающий: изучение геологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологических условий района; специальную оценку условий намеченного строительства по всем возможным вариантам его осуществления и выбор на этой основе наиболее благоприятного по сумме всех показателей варианта; получение необходимой для оптимального проектирования объекта исходной гидрогеологической и инженерно-геологической информации; инженерный прогноз и оценку возможного влияния проектируемых инженерных сооружений и мероприятий на различные элементы природных условий и другие инженерные сооружения; получение всей необходимой информации для разработки системы мероприятий, обеспечивающих наиболее рациональные условия строительства и эксплуатации проектируемых объектов и предотвращения (или уменьшения) их неблагоприятного воздействия на природные условия и другие виды строительства.

Успешное решение перечисленных и других задач проектирования и строительства инженерных сооружений возможно лишь при постоянной и тесной увязке изысканий и проектирования, которые должны планироваться и осуществляться как единый технологический процесс, в ходе которого изыскатели, обеспечивая эффективное выполнение задач проектирования, своими рекомендациями активно влияют и способствуют выбору и обоснованию наиболее рациональных проектных решений.

3.182. Основным видом гидрогеологических исследований при инженерно-геологической разведке являются помимо стационарных наблюдений опытно-фильтрационные работы, производимые на участках размещения отдельных зданий и сооружений. При фильтрационном опробовании водоносных грунтов предпочтение следует отдавать кустовым откачкам из скважин, а грунтов зоны аэрации — наливам воды в шурфы.

3.183. При необходимости обоснования проектов дренажных сооружений, оценки возможного загрязнения подземных вод, оценки суффозионной устойчивости строительной площадки и т.п. необходимо производить опытные работы по определению направления и скорости движения подземных вод.

3.184. Прогноз загрязнения подземных вод на территории изысканий обязателен:

а) в условиях инфильтрации промышленных стоков в водоносный горизонт, воды которого используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения;

б) при наличии гидравлической связи загрязняемого водоносного горизонта с водоносным горизонтом, являющимся источником водоснабжения района;

в) при дренировании открытыми водоемами загрязняемого водоносного горизонта при использовании поверхностных вод для водоснабжения;

г) при отсутствии естественного экранирующего слоя пород зоны аэрации с низкими фильтрационными свойствами (глины, суглинки);

д) при наличии или возможности образования обратных уклонов зеркала подземных вод на участке изысканий в результате развития депрессионных воронок близко расположенными водозаборами;

е) при наличии в стоках высокотоксичных ингредиентов с низкими предельно допустимыми концентрациями (ПДК);

ж) при наличии в сточных водах компонентов, агрессивных к материалам оснований и фундаментов инженерных сооружений;

з) при химической «несовместимости» сточных и фоновых подземных вод.

Прогноз загрязнения подземных вод основывается на результатах полученных параметров массопереноса, применяя для этого методическое руководство ПНИИИС Госстроя СССР «Прогноз качества подземных вод и охрана их от загрязнения», изд. 1978 г. и «Методические рекомендации по прогнозу распространения промстоков в водоносных пластах» ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР, изд. 1974 г.

3.185 (3.33). При производстве инженерно-геологической разведки следует выполнять стационарные наблюдения за динамикой развития физико-геологических процессов и явлений, режимом уровня и химического состава подземных вод, температурой грунтов и подземных вод. Стационарные наблюдения при необходимости должны быть продолжены в течение строительства.

3.186. Если стационарные наблюдения при инженерно-геологической съемке направлены на выявление динамики и механизма процесса или явления с последующим прогнозом инженерно-геологических условий по исследуемой площадке (территории, трассе), то задача стационарных наблюдений в процессе инженерно-геологической разведки несколько иная. Во-первых, они целенаправленны — со знанием динамики и механизма процесса или явления, а также с учетом характера и расположения проектируемого сооружения; во-вторых, призваны, наряду с другими мероприятиями, обеспечивать эксплуатационную надежность сооружения.

3.187. При инженерно-геологической разведке стационарные наблюдения за режимом подземных вод, изменением температуры многолетнемерзлых пород, динамикой развития физико-геологических и инженерно-геологических процессов проводятся только в особо обоснованных случаях и, как правило, являются продолжением наблюдений, начатых на более ранних этапах изысканий. Каких-либо особенностей в методике их проведения не имеется, лишь в отдельных случаях не изменяется срочность наблюдений либо повышается их точность за счет использования более совершенной аппаратуры.

3.188. Стационарные наблюдения выполняются, как правило, в сфере взаимодействия проектируемых зданий и сооружений с геологической средой в соответствии с программой работ в районах развития неблагоприятных для строительства физико-геологических процессов и распространения грунтов, использование которых в качестве оснований сооружений требует предварительных инженерных мероприятий.

3.189. Пункты, сроки и длительность стационарных наблюдений устанавливаются в соответствии с требованиями п. 3.21 главы СНиП II-9-78. Цели и задачи наблюдений для каждого из районов, где развиты те или иные процессы или распространены специфические по составу и свойствам грунты, могут существенно различаться.

3.190. В случае необходимости при проведении инженерно-геологической разведки построенную ранее стационарную наблюдательную сеть допускается развивать или сокращать.

3.191 (3.34). Материалы инженерно-геологической съемки и разведки должны обеспечить составление прогноза возможных изменений при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений гидрогеологических условий застраиваемых территорий, состояния и свойств грунтов, развития физико-геологических процессов.

3.192. Материалы инженерно-геологической съемки направлены на получение общей оценки инженерно-геологических условий территории, предназначенной для строительства, строительной площадки или трассы линейных сооружений. Материалы инженерно-геологической разведки должны обеспечить получение исходных количественных данных для расчета оснований и фундаментов сооружений или их среды и для количественного прогноза изменения геологической среды в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

3.193. При изысканиях в области с вечномерзлыми грунтами оценка изменения мерзлотных условий под влиянием нарушения природных факторов при строительстве и эксплуатации инженерных сооружений — главная задача мерзлотного (инженерно-геокриологического) прогноза. Основой для прогноза служат установленные в процессе мерзлотно-инженерно-геологической (инженерно-геокриологической) съемки закономерности формирования мерзлотных процессов, вскрывающие качественные и количественные зависимости характеристик сезонно- и вечномерзлых пород от природных факторов. Прогноз содержит оценку результатов воздействия техногенных мероприятий на мерзлотные условия и определение принципов и приемов строительства на мерзлых грунтах, выбора площадок и трасс с оптимальными условиями, разработку методов рационального использования природной среды.

3.194. Основными техногенными воздействиями, влияние которых учитывается при прогнозе, являются:

удаление естественных покровов (снега, растительности);

осушение поверхности и дренаж;

планировка местности с удалением или заменой верхнего слоя грунта;

создание искусственных покрытий;

тепловое воздействие сооружений на грунты оснований.

Задачи мерзлотного прогноза конкретизируются в зависимости от региональных особенностей территории, детальности исследований, их целенаправленности.

3.195. Прогноз при мелкомасштабной инженерно-геологической съемке должен быть направлен, прежде всего, на оценку чувствительности выделенных типов (видов) ландшафтов к изменениям условий на поверхности.

3.196. Прогноз при крупномасштабной съемке составляется для проектирования конкретных инженерных сооружений, в частности, для обоснования принципа использования грунтов в качестве оснований, для получения результатов взаимодействия сооружений с мерзлыми, промерзающими и протаивающими грунтами и разработки мероприятий по направленному управлению мерзлотными процессами в зоне теплового и механического взаимодействия сооружений с грунтами оснований. При этом одним из методов прогноза целесообразно применять моделирование (на опытных площадках, аналоговых машинах).

3.197. Методика прогноза изложена в ряде Руководств, из которых можно рекомендовать:

«Пособие по проектированию оснований фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах». М., Стройиздат, 1969;

Порхаев Г.В. Тепловое взаимодействие зданий и сооружений с вечномерзлыми грунтами. М., «Наука», 1970;

«Методика комплексной мерзлотно-гидрогеологической и инженерно-геологической съемки масштабов 1:200 000 и 1:500 000». М., МГУ, 1970;

«Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях». М., МГУ, 1974.

3.198. Прогноз развития гидрогеологических процессов, связанных с повышением или понижением уровня грунтовых вод, в простых гидрогеологических условиях или в районах, хорошо изученных в гидрогеологическом отношении, следует составлять методом аналогий или методом аналитических расчетов. Прогноз в сложных гидрогеологических условиях, а также на застроенных территориях, существенно измененных техногенезом, следует выполнять методом математического моделирования, реализуемого на АВМ и ЭВМ.

3.199 (3.35). По завершении инженерно-геологических изысканий пункты и посты стационарных наблюдений в случае необходимости подлежат передаче по акту заказчику (дирекции предприятия) для продолжения наблюдений.

3.200 (3.36). Горные выработки, пройденные в процессе инженерно-геологических изысканий и не переданные заказчику для продолжения стационарных наблюдений, после выполнения в них опытных работ и наблюдений подлежат обязательной ликвидации тампонажем или засыпкой грунтом.

3.201. В районах распространения неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений и специфических грунтов следует учитывать дополнительные требования:

в районах распространения лессовых просадочных грунтов ликвидация горных выработок должна быть произведена засыпкой местным глинистым грунтом с послойным уплотнением; влажность трамбуемых грунтов не должна превышать влажности на границе раскатывания более чем на 3%;

в районах распространения набухающих грунтов ликвидация горных выработок должна быть произведена засыпкой глинистым грунтом с влажностью менее влажности набухания с послойным уплотнением;

в районах распространения карста и оползней все выработки, кроме наблюдательных, должны быть тщательно затампонированы.

3.202 (3.37). Технические отчеты (заключения) об инженерно-геологических изысканиях составляются в соответствии с требованиями п. 1.26 настоящей главы.

3.203. Отчет об инженерно-геологических изысканиях должен составляться по следующей схеме и иметь следующее содержание: введение, физико-географические условия, изученность природных условий, геологическое строение и гидрогеологические условия, физико-геологические процессы и явления, физико-механические свойства грунтов, инженерно-геологические условия, выводы, список использованных материалов и литературы, текстовые и графические приложения.

В зависимости от цели и задачи работ, имеющихся фондовых материалов и результатов выполненных исследований допускается объединение или исключение отдельных разделов текста отчета.

3.204. Во введении указываются цели и задачи инженерно-геологических изысканий, сведения о программе, краткая характеристика проектируемых зданий и сооружений и внеплощадочных коммуникаций; сведения о составе, объемах и методике работ, о системе контроля и приемке работ.

3.205. В разделе «Физико-географические условия» приводятся сведения о местоположении района (участка), рельефе, гидрографии, климатических условиях и других факторах (наличие подрабатываемых территорий, карьеров, шахт, заброшенных колодцев и т.п.), которые могут оказать влияние на выбор площадки (трассы) строительства и особенности проектирования сооружения.

3.206. В разделе «Изученность природных условий» должны приводиться сведения о назначении и границах участков ранее выполненных работ; наименование организаций, выполнявших изыскания; время их выполнения, места хранения материалов; основные результаты работ, имеющие значение для оценки инженерно-геологических условий территории; сведения о состоянии существующих зданий и сооружений, о наличии и возможных причинах их деформаций. Здесь же должны быть изложены результаты систематизации и оценка достоверности материалов изысканий прошлых лет.

3.207. В разделе «Геологическое строение и гидрогеологические условия» должны быть указаны последовательность напластования слоев грунтов (сверху вниз), стратиграфическое положение, генезис и литолого-петрографический состав грунтов, их распространение и условия залегания, включая углы и азимуты падения наклонно залегающих слоев, характер тектонической нарушенности и выветрелости грунтов.

Раздел должен содержать подробную характеристику всех водоносных горизонтов, находящихся в сфере возможного взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой, включая: тип подземных вод, состав водовмещающих пород и условия залегания водоносных горизонтов, сведения о гидрогеологических параметрах водоносных горизонтов, о химическом составе, условиях питания, движения и разгрузки подземных вод, связи с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами, о режиме подземных вод и данные для прогноза его изменения.

3.208. Раздел «Физико-геологические процессы и явления» должен составляться в соответствии с указаниями нормативных и методических документов, регламентирующих проведение изысканий в районах развития соответствующих физико-геологических процессов и явлений.

3.209. В разделе «Физико-механические свойства грунтов» должны быть охарактеризованы методы лабораторных и полевых исследований состава и физико-механических свойств грунтов, приведена характеристика состава, состояния и свойств грунтов и их пространственной изменчивости, проанализированы результаты определения показателей свойств грунтов, полученные различными методами, оценена возможность изменения свойств грунтов при строительном освоении территории.

3.210. В разделе «Инженерно-геологические условия» должны быть изложены принципы инженерно-геологического районирования территории, дана характеристика и сопоставительная оценка выделенных участков, приведены прогноз изменения инженерно-геологических условий под воздействием строительного освоения территории и рекомендации с инженерно-геологических позиций по возможному использованию участков, инженерной подготовки территории и борьбе с неблагоприятными факторами.

Характеристика инженерно-геологических условий должна приводиться раздельно по каждому выделенному участку в такой последовательности:

оценка особенностей рельефа, влияющих на условия строительства, условия залегания грунтов, состав и физико-механические свойства грунтов, гидрогеологические условия и физико-геологические процессы и явления.

3.211. В «Выводах» следует приводить в сжатой форме основные данные о природных условиях территории, оказывающих наиболее существенное влияние на принятие проектных решений, общую оценку условий строительства и рекомендации, с инженерно-геологических позиций, по наиболее рациональному зонированию территории, по видам использования или по размещению проектируемых зданий и сооружений, по выбору наиболее рациональных типов оснований, по целесообразной инженерной подготовке территории и осуществлению защитных мероприятий, по производству строительных работ.

3.212. В приложение к отчету следует включать текстовой и графический материал. В состав текстовых приложений включаются: копия технического задания заказчика; каталог координат горных выработок и точек опытных работ; сводная таблица результатов лабораторных определений свойств грунтов, содержащая частные значения характеристик грунтов; сводная таблица нормативных и расчетных значений характеристик грунтов основных инженерно-геологических элементов; паспорта определений деформационных свойств грунтов (сжимаемости, консолидации, просадочности, набухаемости и др.), паспорта испытаний грунтов на срез; сводные таблицы результатов химических анализов воды, водных и солянокислых вытяжек грунтов; таблица результатов определения коррозионной активности грунтов; сводные таблицы результатов петрографического описания грунтов, минералогических и других специальных анализов, расчеты гидрогеологических параметров.

3.213. В состав графических приложений должны включаться: схема расположения площадки; карта фактического материала, составляемая на топографическом плане с нанесением границ съемки, точек наблюдений, горных выработок, точек опытных работ, контуров проектируемых зданий и сооружений и линий инженерно-геологических разрезов; карта инженерно-геологических условий и районирования и вспомогательные карты, инженерно-геологические разрезы; инженерно-геологические и геолого-литологические колонки (описания) горных выработок; листы результатов обработки полевых опытных, опытно-фильтрационных и стационарных работ, геолого-геофизические карты и разрезы.

3.214. Вместо технических отчетов по результатам изысканий под отдельные здания и сооружения допускается составлять заключения по следующей схеме: введение, геологическое строение и гидрогеологические условия, инженерно-геологические условия с характеристикой физико-механических свойств грунтов, выводы и рекомендации. К заключению следует прилагать инженерно-геологические разрезы, таблицы нормативных и расчетных характеристик грунтов и другие материалы.

4. ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

4.1 (4.1). Инженерно-гидрометеорологические изыскания должны обеспечивать изучение инженерно-гидрометеорологических условий района (участка) строительства и получения материалов и данных по речной и морской гидрологии и климатологии, необходимых для проектирования объектов, а также для оценки возможных изменений гидрометеорологических условий территории и акватории под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

4.2. Основными гидрометеорологическими работами являются:

по гидрологии суши: обследование водотоков, определение режима уровней и расходов воды, взвешенных и влекомых наносов, термического и ледового режимов, гидрохимических и гидробиологических характеристик, процессов загрязнения, русловых процессов и др.;

по гидрологии морей и устьев рек: определение уровней, волнения, течений, ледового режима, физических и химических характеристик воды, процессов загрязнения, процессов деформации берегов и дна, движения наносов и др.;

по метеорологии: определение режима ветров, осадков, температуры и влажности воздуха, гололеда, загрязнения воздуха, атмосферных явлений.

4.3. В зависимости от задач, определяемых программой изысканий, могут выполняться и другие виды работ, как, например, изучение селевой опасности, изучение физико-механических свойств льда и шуги, образование внутриводного льда, изучение влияния тепловых сбросов на режим водохранилищ, исследование гидрологического режима в нижнем бьефе ГЭС, исследование проникновения соленых вод в устьях рек, исследование явлений сгонно-нагонных колебаний, прибоя и наката, агрессивных свойств воды, местных особенностей ветрового режима, исследование процессов снегозаносимости и снегонакопления, снеголавинной опасности, степени облучения прямой солнечной радиацией, микроклимата отдельных зон, режима гололедно-ветровых нагрузок и др.

Детализация и точность необходимых гидрометеорологических данных определяются в каждом конкретном случае техническим заданием.

Состав и объем гидрометеорологических изысканий определяются нормативными документами по инженерным изысканиям для соответствующих видов строительства.

4.4. При изысканиях на водных объектах следует предусматривать наиболее рациональное использование водных ресурсов, исходя из сохранения, по возможности, естественного режима с целью охраны окружающей среды и сложившихся природных условий.

Следует прогнозировать возможные нарушения природного режима при эксплуатации проектируемого сооружения.

4.5. При изысканиях сооружений высокого класса капитальности в слабо изученных районах необходимо предусматривать работы по уточнению параметров расчетных формул для определения гидрологических и метеорологических характеристик. Эти работы выполняются по специальным программам.

4.6 (4.2). В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:

сбор, анализ и обобщение данных о гидрологических и метеорологических условиях района строительства, включая материалы ранее выполненных изысканий;

рекогносцировка;

гидрологические и метеорологические наблюдения и исследования;

гидрографические работы;

определение требуемых для проектирования расчетных параметров.

Примечание. При соответствующем обосновании в программе инженерно-гидрометеорологических изысканий допускается ограничиваться сбором и обобщением имеющихся материалов и при необходимости рекогносцировочным обследованием района строительства.

4.7. Сбор, анализ и обобщение данных о гидрологических и метеорологических условиях района (участка) строительства являются первоочередным видом работ, дающим представление о природных условиях.

При сборе данных рекомендуется анализировать перерывы в наблюдениях (здесь имеется в виду отсутствие данных за отдельные дни, месяцы, годы). Если появится предположение, что перерыв был вызван экстремальными явлениями, помешавшими наблюдениям, следует предпринять тщательный анализ для восстановления величины экстремума, хотя бы с пониженной точностью. Основными приемами восстановления пропущенных экстремальных величин являются:

анализ наблюдений на станциях и постах, окружающих изучаемый участок строительства и находящихся в сходных условиях;

поиск следов на местности и опрос старожилов;

поиск архивных и литературных источников;

анализ метеорологических условий.

Приведем пример выполнения сбора и анализа данных для построения расчетной кривой обеспеченности максимальных расходов весеннего половодья на р. Пышме, с. Богандинское (близ г. Тюмени), используя следующую литературу: «Водный кадастр СССР. Основные гидрологические характеристики, т. II, вып. 2». М., Гидрометеоиздат, 1967;

«Водный кадастр СССР. Основные гидрологические характеристики», т. II, вып. 2. М., Гидрометеоиздат, 1975; «Материалы по максимальному стоку талых вод рек СССР». М., Гидрометеоиздат, 1967.

Наблюдения в рассматриваемом створе ведутся с 1895 г. по настоящее время с перерывами в 1917 — 1918 гг. и в 1922 — 1931 гг. Опубликованы данные по 1970 г.; таким образом, число лет наблюдений составляет 64 года. Казалось бы, ряд является достаточно продолжительным и, следовательно, надежным, однако рассмотрим его подробно.

Если расположить максимальные расходы в убывающем порядке, то будем иметь: 929 м3/с (1970 г.); 900 м3/с (1946 г.); 890 м3/с (1941 г.).

Как известно, ряды максимальных расходов характерны тем, что во главе ранжированного ряда должен находиться выделяющийся расход (или два-три таких расхода). Для понятия «выделяющийся» нет возможности дать определенный критерий. Величина выделяющегося расхода зависит от двух факторов: изменчивости (вариации), присущей рассматриваемому створу, и повторяемости (вероятности) первого расхода, который случайно проявился за рассматриваемый период наблюдений.

Вопрос о том, является ли расход выделяющимся, требует индивидуального анализа. В данном случае три расхода практически по 900 м3/с наблюдены за 64 года, т.е. расход, примерно равный 900 м3/с, наблюдается один раз в 21 год. Выходит, что ряд, наблюдаемый с 1895 г., не дает возможности определить параметры расчетной кривой обеспеченности максимальных расходов весеннего половодья, так как нет расхода, который «способен возглавить» этот ряд.

Таким образом приходим к выводу, что следует искать выделяющийся расход. Пути здесь следующие:

а) обращаем внимание на то, что в наблюдениях имеются перерывы. Если взять в качестве аналога створ на р. Туре (г. Тюмень), находящийся всего в 30 км от изучаемого створа и также имеющий продолжительный ряд наблюдений, то окажется, что здесь наибольшее половодье наблюдалось в 1927 г., т.е. как раз в том году, когда наблюдений на р. Пышме не было. Если построить график связи расходов г. Тура (г. Тюмень) — р. Пышма (с. Богандинское), то расход 1927 г. на р. Пышме окажется равным примерно 1300 м3/с. Такой расход может стоять во главе изучаемого ряда.

Подтверждением того, что половодье 1927 г. было весьма значительным, является сообщение в местных газетах за 1927 г.

Следует также определить величину расхода весеннего половодья за 1927 г. на месте. Для этого по опросу старожилов надо установить максимальный уровень 1927 г., составить поперечный профиль долины реки и по формулам гидравлики вычислить расход воды;

б) обратимся к «Материалам по максимальному стоку талых вод рек СССР. Здесь расход половодья 1941 г. 1220 м3/с, а не 890 м3/с, как указано в «Основных гидрологических характеристиках». Такой расход представляется вполне подходящим, чтобы находиться во главе ряда, так как он на 32% (1220 и 929) отличается от последующего;

в) помимо опубликованных материалов следует также получить в местных управлениях по гидрометеорологии данные за последние годы, вплоть до конца выполнения изысканий.

4.8. Гидрометеорологическая рекогносцировка должна предшествовать основным полевым работам и заключается в проверке и дополнении данных, полученных в результате анализа и обобщения материалов изученности.

В период рекогносцировки производится обследование района проектируемого объекта, оценка возможных вариантов строительства в зависимости от гидрометеорологических факторов, уточняется программа работ для последующих этапов изысканий.

На выбранном участке намечаются места устройства пунктов наблюдений (гидростворов, постов, вышек и т.д.), производятся облегченные промеры, выборочное измерение расходов, уровней, течений, химический анализ проб воды, выбираются пункты-аналоги и т.д.

4.9. При изысканиях, предполагаемых в непосредственной близости от действующей гидрометеорологической станции (поста), надлежит учитывать состав и объем проводимых на ней наблюдений и, по возможности, согласовать свои работы с работами этой станции (поста).

4.10. При полном или частичном отсутствии наблюдений и исследований для определения расчетных гидрометеорологических характеристик применяются формулы и карты, основанные на региональных (районных) обобщениях и общих природных закономерностях. Региональные (районные) обобщения дают возможность определить среднюю зональную величину, которая только частично отражает индивидуальные черты исследуемого объекта.

4.11. При обработке рядов многолетних данных рекомендуется анализировать методическую основу наблюдений за прежние годы и в настоящее время.

Необходимо также учитывать изменения гидрометеорологического режима, которые вызваны хозяйственной деятельностью человека.

В отдельных случаях (для наиболее ответственных сооружений, располагающихся в особо сложных условиях) в состав гидрометеорологических изысканий могут быть включены экспериментальные исследования.

4.12 (4.3). Инженерно-гидрометеорологические изыскания следует проводить на основе анализа и обработки материалов многолетних наблюдений, выполняемых органами Госкомгидромета, а также кратковременных наблюдений, проводимых изыскательскими и проектно-изыскательскими организациями, с учетом наличия и размещения сети станций и постов, состава и объема проводимых на них наблюдений.

При определении водного баланса изучаемой территории должны использоваться материалы гидрогеологических станций.

4.13. В п. 4.12 (4.3) имелось в виду подчеркнуть, что Госкомгидромет проводит многолетние наблюдения, материалы которых должны давать возможность оценить вероятность гидрометеорологических параметров. Срок наблюдений проектно-изыскательских организаций ограничен, такие наблюдения ведутся с целью увязки параметров проектируемого объекта с многолетними данными для получения вероятностных характеристик. Кроме того, в задачу этих изысканий входят выявление гидрометеорологических особенностей района (участка) строительства и некоторые специальные работы.

Однако материалы наблюдений Госкомгидромета в ряде случаев нуждаются в дополнении. Особенно это касается экстремальных гидрологических параметров, таких, как максимальные расходы и максимальные уровни рек, уровни штормовых нагонов и сгонов на побережьях мелководных морей и т.д. Поэтому в программу работ всех гидрологических и метеорологических станций и постов, независимо от ведомственной подчиненности, должен входить сбор сведений об экстремальных значениях гидрометеорологических характеристик, наблюдавшихся в прошлом, в том числе отдаленном («исторические» экстремумы).

Иногда в изучаемом районе не удается быстро обнаружить экстремальную величину. Несмотря на это, необходимо производить настойчивые поиски, так как нельзя доказать, что в данном пункте экстремум вообще невозможен (разумеется, величина экстремума будет зависеть от изменчивости, присущей данному пункту). Отсутствие экстремума в данном пункте означает только то, что на сегодня информация не обеспечивает требования проектирования.

Следует предусматривать разносторонние и инициативные поиски и изучение литературных и архивных источников. Описания экстремальных явлений обычно имеются в специальной литературе, в летописях и погодных записях, в городских и бывших монастырских архивах, краеведческих музеях, в старых журналах и газетах. Такие данные обнаруживаются на старинных зданиях, у местных старожилов, по следам на местности и т.д. Особенно большими возможностями по сбору и поискам таких данных располагают станции и посты Госкомгидромета, существующие много лет.

Собранные данные должны проверяться, анализироваться, сопоставляться с данными за период наблюдений и с данными других станций. Следует учитывать также изменения подстилающей поверхности водосбора в связи с хозяйственной деятельностью.

4.14. При определении водного баланса изучаемой территории, например при мелиоративных работах (орошение, осушение и т.д.), а также на подтопляемых территориях следует собирать не только данные наблюдений гидрологических станций Госкомгидромета, но и гидрогеологических станций Министерства геологии с целью получения всего комплекса составляющих водного баланса изучаемого района (участка) строительства.

4.15 (4.4). При выборе станций и постов, данные наблюдений которых могут быть положены в основу характеристик гидрометеорологических условий района (участка) строительства, следует выполнять анализ репрезентативности (представительности) этих пунктов для каждого из наблюдаемых элементов гидрологического и метеорологического режима.

Оценку репрезентативности надлежит производить с целью выбора станций (постов), наиболее точно отражающих гидрометеорологические условия района (участка) строительства.

По результатам выполненных изысканий следует выявлять степень репрезентативности действующих станций и постов и при необходимости вносить в органы Госкомгидромета предложения об изменениях в их размещении.

4.16. Целью анализа репрезентативности станций и постов является установление, насколько типично:

гидрологические посты на реках отражают половодные и паводочные расходы и уровни, насколько полно охвачена измерениями пойма, протоки и т.д.;

гидрологические посты на берегах морей и водохранилищ, а также в устьях рек отражают сгонно-нагонные условия, параметры волнения и т.д.;

метеорологические станции отражают наблюдаемые элементы и на какие расстояния можно переносить их данные.

При этом следует учитывать, что более отдаленная станция (пост) может быть более репрезентативной, чем станция, ближе расположенная, и что не все элементы, а только некоторые, могут рассматриваться как элементы-аналоги.

4.17. Полевые наблюдения и исследования выполняются с помощью создаваемых кратковременных станций (постов) и других устройств с сезонным или годовым циклом наблюдений и эпизодических наблюдений гидрометеорологического режима в наиболее характерные периоды: паводки, штормы, зимний период, сильные ветры определенных направлений, приливно-отливные и сгонно-нагонные явления и др.

Пункты наблюдений должны достоверно характеризовать район наблюдений, размещаться в местах проектируемых сооружений с расчетом максимального охвата всего района будущих и существующих сооружений с целью выявления изменений гидрометеорологических условий после строительства сооружений и во время их эксплуатации.

Пункты наблюдений открываются:

для увязки с многолетней станцией (постом) Госкомгидромета при условии, что оба пункта находятся в идентичных условиях;

для изучения местных азональных условий.

Для установления идентичности условий краткосрочного и многолетнего пункта следует отдельно сопоставить:

наблюденные максимальные и минимальные значения характеристик, учитывая сходство и различие основных влияющих факторов;

срединные значения характеристик, связь между которыми выявляется более отчетливо.

Для установления связи между элементами в исследуемом пункте и пункте-аналоге необходимо, чтобы наблюдения в районе изысканий охватывали все сезоны.

При недостаточности данных гидрометеорологических наблюдений на станциях и постах общей сети Госкомгидромета, а также при наличии специального задания следует обрабатывать и анализировать материалы наблюдений специальных исследовательских станций — воднобалансовых, устьевых, болотных, авиационных, снеголавинных и др., если эти станции репрезентативны для района изысканий.

4.18. Проектно-изыскательским организациям и территориальным трестам инженерных изысканий на основании обобщения выполняемых изыскательских работ при необходимости следует вносить в Госкомгидромет предложения о желательных изменениях в размещении станций и постов или об открытии новых.

4.19 (4.5). При производстве основных гидрологических и метеорологических наблюдений, предусмотренных номенклатурой работ для станций и постов Госкомгидромета, должны соблюдаться технические требования, установленные для этих видов работ.

Особое внимание следует обращать на выявление экстремальных значений гидрометеорологических характеристик (уровней рек, морей и озер, расходов воды рек, параметров ветра, осадков, гололеда, селевых потоков, снежных лавин и т.д.) за наибольший возможный период времени.

Примечание. В отдельных случаях, когда это обосновано программой изысканий, допускается изменять состав, объем и сроки наблюдений, сохраняя установленные методы их выполнения.

4.20. Экстремальные значения гидрометеорологических характеристик следует определять:

при инженерных изысканиях для строительства, выполняемых проектно-изыскательскими организациями;

при стационарных наблюдениях на станциях и постах Госкомгидромета и других ведомств.

Все проектно-изыскательские организации и стационарные станции и посты должны рассматривать задачу выявления и определения экстремальных характеристик как одну из главнейших.

Выполнение наблюдений и особенно измерений в период экстремальных явлений сопряжено с большими трудностями. Часто непосредственные измерения невозможны как по гидрологическим (затопление территории, штормовое волнение), так и по метеорологическим (ураганный ветер, ливневые осадки) условиям.

Поэтому экстремальные явления иногда являются «неизмеряемыми» или, во всяком случае, измеряемыми с низкой точностью. В Наставлениях Госкомгидромета должно быть подчеркнуто, что такие наблюдения, несмотря на низкую точность, представляют большую ценность.

На гидрологических и метеорологических станциях и постах при наблюдении экстремальных явлений должны использоваться любые возможности для получения прямых или косвенных данных. Если нельзя приблизиться к водомерному посту, надо иметь заранее приготовленный знак на ближайшем возвышении или в любом доступном при наводнении месте. Если нельзя применить поплавки для измерения скорости течения в реке, рекомендуется измерять скорость по льдинам, карчам или другим плывущим предметам и т.д. Основная роль принадлежит здесь визуальным наблюдениям.

Организации Госкомгидромета публикуют в ежегодниках, ежемесячниках, Ресурсах поверхностных вод, климатических справочниках и других подобных изданиях экстремальные характеристики. Необходимо запрашивать в этих организациях подробный ход вычисления или восстановления этих характеристик. Имея такие данные, проектно-изыскательские организации, использующие материалы, будут иметь возможность оценить степень точности экстремальных величин.

4.21 (4.6). Основные гидрологические и метеорологические наблюдения следует проводить непрерывно, включая период проектирования зданий и сооружений независимо от стадийности проектирования.

Продолжительность и сроки наблюдений за гидрометеорологическими элементами в период проявления их экстремальных значений (дождевые паводки, сгонно-нагонные уровни и др.) должны обеспечивать регистрацию величины экстремума, а также ход нарастания и падения величины наблюдаемого элемента.

4.22. Продолжительность гидрометеорологических изысканий определяется необходимостью получения требуемых для проектирования расчетных характеристик и их изменения во времени и пространстве. Она зависит от степени изученности района изысканий, сложности физико-географических условий, класса и назначения сооружения, стадии проектирования и от возможности определения необходимых для проектирования параметров расчетом. Как правило, полевые гидрометеорологические работы должны производиться непрерывно в течение определенных циклов (год, сезон) и охватывать наиболее характерные явления: половодье, паводки, зимний режим, штормы определенной силы и направления, приливно-отливные циклы, сгонно-нагонные явления, периоды характерных осадков и т.п.

В отдельных случаях гидрометеорологические наблюдения должны продолжаться и во время строительства и эксплуатации сооружений для выявления влияния сооружения на изменения окружающей среды. В случаях когда продолжительность изысканий выходит за пределы общих сроков комплексных изысканий, продолжение гидрометеорологических работ может быть передано другим организациям.

Для определения экстремальных гидрометеорологических характеристик следует собирать данные за максимально возможный период времени.

4.23. При формировании рядов наблюдений в различных пунктах в некоторых случаях стремятся сохранять единый календарный период (этот прием широко применяется в метеорологии). Надо учесть, что экстремальные явления проявляются в каждом пункте индивидуально, в какое-то свое время, поэтому стремиться к единому календарному периоду необязательно.

4.24. Частота наблюдений над экстремальными явлениями должна быть максимально возможной; такие явления, как внезапные паводки, катастрофические нагоны, ливни должны наблюдаться непрерывно. Наблюдения экстремальных значений — это аврал на станции или посту, когда мобилизуются все силы и средства.

При выполнении перечисленных рекомендаций необходимо соблюдать технику безопасности.

4.25 (4.7). В дополнение к основным наблюдениям при необходимости выполняются по специальным программам:

обследование малых водосборов, на которых возможно образование селевых потоков, а также лавиноопасных склонов;

определение максимальных скоростей и направлений ветров на высотах более 10 м;

изучение русловых процессов и переработки берегов водотоков и водоемов;

гидрологические исследования в устьях рек, включая изучение распределения и влияния приливных явлений на реки, впадающие в море (режим рек, химический состав вод);

детальное изучение зимнего режима рек (включая в необходимых случаях физико-механические свойства льда и температуру воды с повышенной точностью);

исследование агрессивных свойств воды;

изучение элементов волнения и течения в пределах берегового подводного склона (от зоны глубокой воды до прибойной зоны включительно);

изучение морфологии и динамики прибрежной зоны и берегов и движения наносов;

измерения температур по площади и глубине акватории.

Для сооружений, размещаемых в особо сложных природных условиях, при инженерно-гидрометеорологических изысканиях следует выполнять экспериментальные исследования (физическое моделирование).

4.26. Районы формирования и развития селевых потоков изучаются в комплексе с атмосферными осадками и возможностью образования потоков воды большой мощности. Необходимо получить исходные данные для проектирования противоселевых защитных мероприятий.

В местах интенсивной переработки морских берегов изучаются процессы волновой абразии, а также движение береговых наносов и прибрежных течений.

В устьевых участках дельтовых рек (Волга, Днепр, Амур) изучение переработки берегов должно проводиться в комплексе с исследованиями твердого стока рек, течений, ледовых перемещений.

При изысканиях следует учитывать, что на деформацию берегов водохранилищ оказывают влияние ветро-волновой и ледовый режим, а также судовые волны.

4.27 (4.8). В необходимых случаях (расчлененный рельеф, прибрежные участки крупных акваторий и др.) в пределах района строительства следует проводить изучение микроклимата отдельных зон с учетом данных существующих метеостанций и материалов специально выполняемых наблюдений в отдельных, наиболее характерных пунктах.

При специальных наблюдениях выполняются: определение мест скопления холодного воздуха и степени облучения прямой солнечной радиацией отдельных участков, изучение местных ветров и повторяемости различных атмосферных явлений.

4.28. Для учета микроклиматических особенностей района изысканий используются закономерности изменения метеорологических элементов в пространстве под влиянием земной поверхности с учетом особенностей исследуемой территории и уточняется пространственное изменение отдельных, наиболее важных для данного строительства, элементов микроклимата.

В результате ознакомления с физико-географическими и климатическими условиями района строительства следует выбрать те метеостанции, наблюдения которых наиболее представительны для изучаемого района. В результате обработки наблюдений этих станций выявляется необходимость в организации специальных полевых наблюдений, которые проводятся в условиях, максимально сходных с проектируемыми объектами. Наблюдения могут проводиться только в характерные для изучаемых метеорологических элементов сезоны года.

При обработке данных прежних многолетних наблюдений следует учитывать влияние микроклиматических особенностей на метеорологические элементы как за счет природных условий (рельеф местности, наличие больших озер и водохранилищ, степень залесенности, заболоченности, распаханности и т.п.), так и за счет проектируемых сооружений (застройка, пруды-охладители и т.п.).

Необходимо проводить маршрутные обследования, позволяющие обеспечить территориальную увязку метеоэлементов между станциями и постами и уточнить особенности распределения метеоэлементов в период экстремальных условий погоды. Особое внимание следует уделять местным условиям формирования больших скоростей ветра (более 20 м/с), количества осадков (более 30 мм), а также гололедно-изморозевым образованиям.

Количественные характеристики микроклимата изменяются под влиянием различных условий: при застройке городов и поселков, вблизи искусственных водохранилищ. Ветер в приземном слое зависит по скорости и направлению не столько от общей циркуляции атмосферы, сколько от направления хребтов, долин, планировки и застройки населенных мест. При проектировании населенных пунктов в горной местности необходимо учитывать термический режим, особенно инверсионное распределение температуры воздуха.

4.29 (4.9). В случае необходимости оценки возможных изменений природной среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений при проведении инженерно-гидрометеорологических изысканий должны дополнительно выполняться:

сбор данных о существующих источниках загрязнения атмосферы и гидросферы;

сбор данных о санитарно-гигиенических условиях;

наблюдения за изменением уровня загрязнения атмосферы и гидросферы в районе работ в характерные периоды путем отбора проб воздуха и воды и проведения полного химического и бактериологического анализов;

наблюдения за воздушными потоками на высоте существующих и проектируемых источников выброса веществ, загрязняющих атмосферу;

наблюдения за течениями, уровнями и расходами воды и изменениями ее химического и бактериологического состава в различные фазы гидрологического режима в местах выброса загрязняющих веществ;

наблюдения за другими компонентами гидрометеорологических условий, которые могут изменяться при строительстве и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений (переработка берегов водотоков и водоемов, изменение русловых процессов, водного баланса, водообмена, льдообразования и др.).

Для всех указанных характеристик следует по возможности определять их экстремальные значения.

Перечисленные работы следует выполнять по специальным программам.

4.30. Техническое задание на гидрометеорологические изыскания должно содержать следующие данные, касающиеся охраны окружающей среды:

количество и состав выбросов в гидросферу и атмосферу, доставляемых строящимся объектом;

распределение выбросов во времени;

предположительные места выбросов;

предполагаемые характеристики проектируемых отводящих русел, каналов, водохранилищ и др.

В дополнение к ранее собранным материалам следует собрать данные о загрязнении водных объектов, указанных в техническом задании заказчика.

Вода считается загрязненной, если ее химический состав или свойства изменились в результате поступления в водоем хозяйственно-бытовых, промышленных стоков и стоков сельскохозяйственного производства настолько, что она стала непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

Уровень загрязнения определяется путем отбора проб воды и воздуха с последующим проведением полного химического и бактериологического анализа для выявления всех типов загрязнений. При этом должны учитываться все резкие изменения уровня загрязнения. Наблюдения производятся:

за воздушными потоками на высоте источника выброса загрязняющих веществ;

за скоростью и направлением водных потоков;

за концентрацией загрязняющих веществ в характерные периоды.

При изысканиях следует:

в пределах изучаемой территории выявить заповедные участки, выделенные для охраны животного и растительного мира;

в пределах изучаемых водных объектов выявить места нереста рыбы.

При выполнении специальных исследований по взаимной договоренности возможно привлечение к этим работам специализированных подразделений Госкомгидромета (станций, обсерваторий, научно-исследовательских институтов и др.), который является общегосударственной службой наблюдений и контроля за уровнем загрязнения атмосферы и водных объектов по физическим, химическим и гидробиологическим показателям.

4.31 (4.10). Технические отчеты (заключения, записки) об инженерно-гидрометеорологических изысканиях составляются в соответствии с требованиями п. 1.26 настоящей главы.

4.32. В результате проведения комплекса инженерно-гидрометеорологических работ должны быть получены необходимые для проектирования данные:

по гидрологии суши:

средние максимальные и минимальные уровни за отдельные периоды, характерные уровни, их обеспеченность;

кривые обеспеченности среднегодовых расходов;

внутригодовое распределение стока;

кривые обеспеченности максимальных и минимальных расходов половодий и дождевых паводков;

расчетные характеристики селевых паводков;

данные о береговых и русловых деформациях;

данные о ледовом режиме (толщина льда требуемой вероятности, размеры ледяных полей, физико-механические свойства льда);

характеристики колебаний уровня на водохранилищах;

характеристики ветровых волн и течений и их влияние на деформацию берегов водохранилищ;

гидрохимические и гидробиологические характеристики воды водохранилища (ее агрессивные воздействия на бетон, пригодность для питьевых и технических целей и т.д.);

по гидрологии морей и устьев рек:

средние максимальные и минимальные уровни за отдельные периоды, их обеспеченность и продолжительность;

статистические характеристики и параметры ветрового волнения (высоты, длины, периода, скорости распространения, крутизны, направления распространения);

характеристики течений (скорость и направление, эпюры вертикального распределения течений, критические размывающие скорости);

ледовые характеристики (фазы ледовых явлений, толщина льда и ширина припая, скорость дрейфа льда, характеристика физико-механических свойств);

гидрохимические и гидрофизические характеристики;

расходы воды и взвешенных наносов, русловые деформации;

оценка рельефа пляжей, подводного склона, аккумулятивных подводных и надводных форм, грунтов;

зоны питания, транзита и отложения наносов, заносимость;

количественная оценка деформации берегов и дна;

оценка влияния сооружения на процессы движения наносов и деформацию берегов и дна;

по метеорологии:

повторяемость ветров разных скоростей по румбам, характеристики и скорости максимальных ветров разной продолжительности, равнодействующие ветров;

характеристики температуры и влажности воздуха;

интенсивность осадков, их количество и продолжительность;

характеристики снегового покрова, туманов, облачности, других атмосферных явлений;

максимальные глубины промерзания и оттаивания почвы.

Кроме перечисленных данных могут оказаться необходимыми и некоторые другие характеристики, определяемые программой работ.

4.33. В процессе проведения гидрометеорологических изысканий могут представляться следующие отчетные материалы:

предварительный отчет, в котором на основании первоначального обобщения и анализа материалов изученности и рекогносцировочных обследований дается оценка гидрометеорологических условий;

отчет о полевых работах, в котором описываются методика и способы выполнения работ (полевых, лабораторных, камеральных), полученные результаты по каждому пункту программы, приводятся необходимые табличные и графические приложения;

технический отчет, в котором на основании представленного отчета о полевых работах дается окончательная гидрометеорологическая характеристика района изысканий с необходимыми для проектирования расчетными данными и, по возможности, с прогнозом возможных изменений гидрометеорологических условий после строительства сооружений с учетом воздействия их на окружающую среду.

Расчетные данные должны соответствовать требованиям нормативных документов (СНиП, норм технологического проектирования и др.). Приложения в виде графиков и таблиц должны быть удобны для пользования при проектировании.

В зависимости от конкретных задач, определенных программой работ, состав и содержание отчетных документов могут изменяться.

Для особо ответственных объектов, располагающихся в сложных физико-географических условиях, может проводиться экспертиза выполненных изыскательских работ с привлечением специализированных институтов соответствующего профиля.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Форма 1

УТВЕРЖДАЮ

_________________________

«____» __________ 198__ г.

Техническое задание

на производство _____________________________________________ изысканий

тресту (институту) ________________________________________________________

1. Наименование объекта ___________________________________________________

___________________________________________________________________________

2. Местоположение и границы района (участка) строительства ________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3. Заказчик (застройщик) и его ведомственная принадлежность _______________

___________________________________________________________________________

4. Проектная организация, выдавшая задание ________________________________

___________________________________________________________________________

5. Фамилия, инициалы и номер телефона главного инженера проекта ___________

___________________________________________________________________________

6. Номера и даты получения разрешений на производство инженерных изысканий

___________________________________________________________________________

7. Сведения о наличии материалов ранее выполненных изысканий ______________

___________________________________________________________________________

8. Техническая характеристика проектируемого объекта ______________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

9. Предполагаемая площадь строительной площадки, направление,

протяженность, начальные и конечные пункты трасс инженерных коммуникаций

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

10. Стадия (этап) проектирования __________________________________________

11. Проектные задачи, для решения которых необходимы материалы изысканий

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

12. Перечень отчетных материалов __________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

13. Сроки и порядок представления отчетных материалов _____________________

___________________________________________________________________________

14. Требования к точности изысканий, надежности или обеспеченности

характеристики_____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

15. Особые или дополнительные требования к производству изысканий или

отчетным материалам _______________________________________________________

___________________________________________________________________________

Приложения:

1. ________________________________________________________________________

2. ________________________________________________________________________

3. ________________________________________________________________________

4. ________________________________________________________________________

Главный инженер проекта ______________________________________________

/подпись/

«_____» ________________ 19__ г.

Форма 2

Техническая характеристика проектируемых зданий и сооружений

N п.п.

N по экспликации

Вид и назначение проектируемого сооружения

Конструктивные особенности

Габариты (длина, ширина, высота)

Намечаемый тип фундамента (свайный, плита, ленточный), его размеры, отметка ростверка свайного фундамента

Этажность

Нагрузка на фундамент

Предполагаемая глубина заложения фундамента или погружение свай

Мокрые технологические процессы

Подвалы, приямки, их глубина и назначение

Динамические нагрузки

Предполагаемые нагрузки на грунты, кгс/см2

Чувствительность к неравномерным осадкам (допускаемые величины деформации)

Прочие сведения

на одну опору (куст свай)

на 1 м длины (свайное поле)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Примечание. В гр. 16 следует приводить удельный расход воды, м3/сут, на 1 га территории предприятия (жилого массива) и плотность застройки, %, — при необходимости разработки прогноза подтопления; объем и количественный состав промышленных сбросов (при наличии очистных сооружений — на входе и выходе из них) — при необходимости разработки прогноза загрязнения и т.п.

Главный инженер проекта ____________________

(подпись)

Форма 3

Топографические съемки площадок

N п.п.

Наименование площадок

Масштаб съемки

Сечение рельефа, м

Площадь съемки, га

Дополнительные или особые требования

1

2

3

Форма 4

Топографические съемки внешнеплощадочных трасс

инженерных коммуникаций

N п.п.

Наименование трасс

Начальный и конечный пункты трассы

Протяженность трассы, км

Ширина полосы съемки, м

Масштаб съемки

Сечение рельефа, м

Дополнительные или особые требования

1

2

3

4

5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (1)

МЕТОДЫ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ И ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ

ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Характер территории

Метод съемки

Масштабы съемки

Условия применения

Незастроенные

Аэрофототопографический

Стереотопографический

1:10 000 — 1:2000

На больших площадях при крупных формах рельефа и на трассах большой протяженности

Комбинированный

1:10 000 — 1:2000

На больших площадях при равнинном рельефе или в залесенной местности и на трассах большой протяженности

Наземный

Мензульный

1:10 000 — 1:1000

На участках, где затруднено применение аэрофотосъемки

Тахеометрический

1:5000 — 1:1000

На трассах и небольших площадках, а также в сложных метеорологических условиях

Фототеодолитный

1:10 000 — 1:1000

В горных или всхолмленных районах

Застроенные

Аэрофототопографический

Стереотопографический

1:5000 — 1:500

На небольших территориях с одноэтажной или многоэтажной рассредоточенной застройкой

Комбинированный

1:5000 — 1:500

На больших территориях с плотной многоэтажной застройкой, со значительным количеством подземных коммуникаций, спланированным рельефом

Наземный

Мензульный

1:5000 — 1:500

На территориях городов и поселков

Тахеометрический

1:5000 — 1:500

На трассах, небольших площадках, в сложных метеорологических условиях

Горизонтальная и вертикальная съемка

1:2000 — 1:500

На территориях с многоэтажной и (или) плотной застройкой

1:200

На отдельных участках промышленных предприятий и улиц (проездов, переходов) городов с густой сетью подземных коммуникаций

Примечание. На незастроенной территории со сложными инженерно-геологическими и геоморфологическими условиями допускается при соответствующем обосновании для стадии рабочих чертежей выполнять съемку отдельных участков в масштабе 1:500.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

АКТ

О СДАЧЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗНАКОВ НА НАБЛЮДЕНИЕ

ЗА СОХРАННОСТЬЮ И ИХ СПИСОК

Форма 1

Акт N __________

о сдаче геодезических знаков на наблюдение за сохранностью

Я, нижеподписавшийся ______________________________________________________

(фамилия, имя и отчество сдатчика)

___________________________________________________________________________

(должность, название учреждения и адрес)

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

в установленном порядке сдал наблюдение за сохранностью

и я, нижеподписавшийся, ___________________________________________________

___________________________________________________________________________

(фамилия, имя и отчество принявшего)

___________________________________________________________________________

(должность, название учреждения, адрес)

принял на наблюдение за сохранностью геодезические знаки, расположенные на

территории ________________________________________________________________

(указать название

__________________________________________________________________________

административного или местного органа)

В случае порчи или уничтожения знаков принявший на сохранность обязан

немедленно сообщить в отдел Госгеонадзора _________________________________

по адресу: ________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Список геодезических знаков приведен в форме 2 ____________________________

_______________________________

Акт составлен _________________ «_____» ________________ 198__ г. в двух

экземплярах, из которых один хранится _____________________________________

___________________________________________________________________________

(название учреждения, принявшего знаки на хранение, и адрес)

Другой вручен _____________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество

___________________________________________________________________________

сдавшего знаки на хранение)

Форма 2

Список геодезических знаков, принятых по акту N _____

N

п.п.

Тип знака

Название или N знака

Высота знака, м

Местоположение знака

1

2

3

и т.д.

Сдал _____________________________ Принял _______________________________

(подпись) (подпись)

М.П.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

СБОР И ОБОБЩЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПО ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

СТОЧНЫХ ВОД, ПОДЗЕМНЫХ ВОД И АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ

Сбор и обобщение материалов по химическому составу сточных вод, подземных вод и атмосферных осадков, в ходе которого выявляются типичные ассоциации компонентов, которые определяют господствующий химический тип, возможный в данном районе при определенном характере промышленного предприятия. Сбор фактического материала производится составлением каталогов химических анализов, включающих ориентировочный перечень наименований:

Форма 1

N

п.п.

Место отбора пробы

Дата отбора пробы

Глубина отбора пробы, м

Условия отбора

t, °C, воды

Возраст водовмещающих пород

Минерализация, мг/л

Eh

pH

HCO3

CO2

SO4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Продолжение

Cl

F

H2S

S2+

(pH > 9)

NO3

NO2

Ортофосфаты

Полифосфаты 

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Продолжение

Фосфорорганическое соединение

H4SiO4

Свободный водород

(ан.)

Na

K

NH4

Ca

Mg

Sr

Ba

Fe2+

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

Продолжение

Fe3+

Al

Mn

Ti

Cu

Zn

Pb

As

(кат.)

Фенолы

Ксантогенаты

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Систематизация фактического материала осуществляется составлением схемы типизации источников загрязнения подземных вод с характеристикой производственных циклов, основных загрязняющих компонентов, количества сбросов, способов утилизации, степени очистки и пр. В общем виде схема типизации представляет собой следующую форму:

Форма 2

Местоположение промышленного узла

Название предприятия, отрасль промышленности, дата начала эксплуатации

Технологическая схема предприятия и вид отходов предприятия

Количество отходов

Водопотребление, м3/сут

Водоотведение, м3/сут

твердых, т/сут

жидких, м3/сут

1

2

3

4

5

6

7

Продолжение

Виды очистки стоков

Способ утилизации промотходов

Химический состав

Тип сточных вод

твердых отходов

сточных вод, мг/л

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Продолжение

Основные загрязняющие компоненты отходов производства

Эксплуатируемый горизонт, глубина залегания

Организация, осуществляющая контроль за изменением качества подземных вод

Загрязняющие компоненты в подземных водах

19

20

21

22

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 (2)

ВИДЫ, ГЛУБИНЫ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Вид горных выработок

Максимальная глубина, м

Условия применения

Закопушки

0,6

Для вскрытия грунтов при мощности перекрывающих отложений не более 0,5 м

Расчистки

1,5

Для вскрытия грунтов на склонах при мощности перекрывающих отложений осыпями не более 1 м

Канавы

2

Для вскрытия крутопадающих слоев грунтов при мощности перекрывающих отложений не более 1,5 м

Шурфы и дудки

20

Для вскрытия грунтов, залегающих горизонтально или моноклинально

Шахты

Определяется программой

В сложных инженерно-геологических условиях

Штольни

То же

То же

Скважины

«

Определяются прил. 6 (3)

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 (3)

СПОСОБЫ БУРЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН

Способ бурения

Разновидность способа бурения

Глубина бурения, м

Диаметр бурения (по диаметру обсадных труб), мм

Условия применения (виды и характеристика грунтов)

Колонковый

С промывкой водой

Определяется задачами изысканий, геологическими и гидрогеологическими условиями

34 — 146

Скальные невыветрелые (монолитные) и слабовыветрелые (трещиноватые)

С промывкой глинистым раствором

То же

73 — 146

Скальные слабовыветрелые (трещиноватые), выветрелые и сильновыветрелые (рухляки); крупнообломочные; песчаные; глинистые

С продувкой воздухом (охлажденным при проходке мерзлых грунтов)

«

73 — 146

Скальные невыветрелые (монолитные) и слабовыветрелые (трещиноватые) необводненные, а также в мерзлом состоянии; нескальные, твердомерзлые и пластично-мерзлые

С промывкой солевыми охлажденными растворами

«

73 — 146

Скальные мерзлые

С призабойной циркуляцией промывочной жидкости

Определяется задачами изысканий, геологическими и гидрогеологическими условиями

89 — 146

Скальные выветрелые и сильновыветрелые (рухляки), обводненные, глинистые

Всухую

До 30

108 — 219

Скальные выветрелые и сильновыветрелые (рухляки); песчаные и глинистые необводненные и слабообводненные, а также твердомерзлые и пластично-мерзлые

Ударно-канатный кольцевым забоем

Забивной

Определяется задачами изысканий, геологическими и гидрогеологическими условиями

108 — 325

Песчаные и глинистые необводненные и слабообводненные, пластично-мерзлые

Ударно-канатный сплошным забоем

Клюющий

До 30

89 — 168

Глинистые слабообводненные

С применением долот и желонок

Определяется задачами изысканий, геологическими и гидрогеологическими условиями

127 — 325

Крупнообломочные; песчаные обводненные и слабообводненные

Вибрационный

До 20

89 — 168

Песчаные и глинистые обводненные и слабообводненные

Примечания: 1. Применение способов бурения, не указанных в таблице, допускается при соответствующем обосновании в программе изысканий.

2. Ручной ударно-вращательный способ бурения допускается применять для проходки скважин в труднодоступных районах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

ПЕРЕЧЕНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ НА МЕТОДЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТОВ, ТОРФОВ И ГОРНЫХ ПОРОД

(ПО СОСТОЯНИЮ НА 1 ЯНВАРЯ 1981 Г.)

Обозначение стандарта

Наименование стандарта

а) Лабораторные методы

5180-75

Грунты. Метод лабораторного определения влажности

5181-78

Грунты. Метод лабораторного определения удельного веса

5182-78

Грунты. Метод лабораторного определения объемного веса

5183-77

Грунты. Методы лабораторного определения границ текучести и раскатывания

7302-73

Торф. Методы ускоренного определения содержания влаги и зольности

10650-72

Торф. Метод определения степени разложения

11130-75

Торф. Метод определения содержания мелочи и засоренности

11303-75

Торф. Метод приготовления аналитических проб

11305-65*

Торф. Метод определения содержания влаги

11306-65*

Торф. Метод определения зольности

12071-72

Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

12248-78

Грунты. Методы лабораторного определения сопротивления срезу

12288-66

Горные породы. Метод определения механических свойств вдавливанием пуансона

12536-79

Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава

17245-79

Грунты. Метод лабораторного определения предела прочности (временного сопротивления) при одноосном сжатии

19706-74

Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента оттаивания и сжимаемости при оттаивании мерзлых грунтов

19707-74

Грунты. Метод лабораторного определения коэффициента сжимаемости пластично-мерзлых грунтов

20522-75

Грунты. Метод статистической обработки результатов определения характеристик

20885-75

Грунты. Подготовка к лабораторным испытаниям образцов мерзлых грунтов

21048-75

Грунты. Метод лабораторного испытания мерзлых грунтов шариковым штампом

21153.0-75

Горные породы. Отбор проб и общие требования к методам физических испытаний

21153.1-75

Горные породы. Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову

21153.2-75

Горные породы. Метод определения предела прочности при одноосном сжатии

21153.3-75

Горные породы. Метод определения предела прочности при одноосном растяжении

21153.4-75

Горные породы. Метод комплексного определения пределов прочности при многократном раскалывании и сжатии

21153.5-75

Горные породы. Метод определения предела прочности при срезе

21153.6-75

Горные породы. Метод определения предела прочности при изгибе

21153.7-75

Горные породы. Метод определения скоростей распространения упругих продольных и поперечных волн

22733-77

Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

23161-78

Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

23740-79

Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ

23908-79

Грунты. Методы лабораторного определения сжимаемости

24143-80

Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки

б) Полевые методы

12374-77

Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками

19912-81

Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием

20069-81

Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием

20276-74

Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами

21719-80

Грунты. Метод полевого испытания на срез в скважине и в массиве

23061-78

Грунты. Методы радиоизотопного определения объемного веса

23253-78

Грунты. Метод полевых испытаний мерзлых грунтов

23278-78

Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

23741-79

Грунты. Методы полевого испытания на срез в горных выработках

24181-80

Грунты. Нейтронный метод измерения влажности

5686-78

Сваи. Методы полевых испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ ВОДЫ И ИЗУЧЕНИЕ

ЕЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Различают три типа общего химического анализа: полевой, сокращенный и полный (табл. 2 настоящего приложения).

Температура воды (в колодцах, источниках, водоемах, речках и т.д.) определяется родниковыми или так называемыми ленивыми термометрами с точностью до 0,1 °C. В тех случаях, когда температура воды выше температуры воздуха, измерения производятся максимальными электрическими термометрами.

Запах определяется после нагревания до 50 — 60 °C в закрытой пробирке, заполненной на 3/4 водой. После кратковременного взбалтывания пробирку открывают, устанавливают запах и описывают его: сероводородный, гнилостный, болотный, плесневый, без запаха и т.д., а интенсивность запаха определяют по шкале, приведенной в табл. 1.

Таблица 1

Шкала запахов воды

Балл

Интенсивность

Описательное определение

0

Нет запаха

Отсутствие ощутимого запаха

1

Очень слабый

Запах обычно не замечаемый, но обнаруживаемый опытным наблюдателем

2

Слабый

Запах обнаруживаемый, если обратить внимание потребителя

3

Заметный

Запах, который обнаруживается и может вызвать неодобрительную оценку воды

4

Отчетливый

Запах обращает на себя внимание

5

Очень сильный

Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

Таблица 2

Типы химического анализа

Тип анализа

Состав анализа

Характеристика и область применения анализа

Полевой <1> (стандартный)

Физические свойства, pH, Cl, , , , , , общая жесткость Ca2+ (или Mg2+), Fe2+, Fe3+, , CO2, H2S, O2. Вычисляются Na+ + K+ (по разности), карбонатная жесткость, Mg2+ (или Ca2+), общая минерализация

Наиболее простой. Применяется при массовых определениях для предварительной характеристики вод района. Производится в полевых условиях с помощью портативной гидрохимической лаборатории марки ПЛАВ конструкции А.А. Резникова и И.Ю. Соколова в ряде случаев упрощенными методами

Сокращенный

Физические свойства, pH, Cl, , , , Ca2+, Mg2+, сухой остаток, вычисляются Na+ + K+ (по разности), жесткость общая, карбонатная, некарбонатная

Более точный применяется при массовых определениях для характеристики вод района. Производится более точными методами в стационарных лабораториях. Позволяет производить контроль определений по сухому остатку

Стандартный (с дополнительными определениями компонентов)

Физические свойства, pH, Cl, , , , , , Na +, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, , CO2, H2S, H2SiO3, окисляемость, сухой остаток. Вычисляются жесткость общая, карбонатная, агрессивная CO2

Применяется для подробной характеристики окончательно установленных типичных вод района. Производится наиболее точными методами в стационарных условиях. Позволяет производить контроль определений по сухому остатку и по суммам мг-экв катионов и анионов

———————————

<1> При рекогносцировочных гидрогеологических исследованиях в ряде случаев можно ограничиться определениями физических свойств, pH, общей жесткости, , Cl, , Fe2+, Fe3+.

Цветность воды устанавливают в профильтрованной, отстоявшейся от мути или естественно прозрачной воде. Пробирку, наполненную исследуемой водой, устанавливают на белую бумагу и, глядя сквозь нее, определяют цвет: зеленоватая, желтая, бурая, бесцветная и т.д.

Количественные показатели цветности воды устанавливаются по шкале, состоящей из набора окрашенных стекол, имитирующих цвета раствора, с помощью которых определяются градусы цветности.

Вкус воды выражают описательно: соленая, горькая, кислая, не обладающая вкусом — пресная, с привкусом и т.д.

Концентрация водородных ионов pH в полевых условиях определяется колориметрически — универсальным индикатором. Наиболее употребительными являются индикаторы, приведенные в табл. 3.

Таблица 3

Область перехода индикаторов

Индикатор

Область перехода, pH

Метиловый красный

4,4 — 6

Бромтимоловый синий

6 — 7,6

Феноловый красный

6 — 8,4

Тимоловый синий

8 — 9,6

Определение pH производится следующим образом: в пробирку наливают исследуемую воду до метки, соответствующей 5 мл, и прибавляют 2 — 3 капли универсального индикатора. Пробирку взбалтывают и помещают в компаратор. В другую пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и также помещают в компаратор. Исследуемую воду в пробирках сравнивают с окраской стекол стандартной шкалы, подбирая цвет, соответствующий воде в пробирке с индикатором.

Определять pH в полевых условиях непосредственно у водоисточников можно на портативном pH-метре, снабженном собственным источником тока.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

ПРАВИЛА ОТБОРА И КОНСЕРВАЦИИ ПРОБ

ПРИ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Качество химического анализа загрязненных подземных вод в значительной степени зависит от соблюдения правил отбора, консервации и хранения проб.

Нарушение температурного режима ведет к изменению pH, окислительно-восстановительного потенциала Eh и газового состава. В результате жизнедеятельности микроорганизмов может существенно измениться содержание ионов аммония, нитрат-, нитрит-, фосфат- и сульфат-ионов, фенолов и других органических соединений, что, в свою очередь, влечет за собой изменение окисляемости.

При длительном хранении проб возможно также значительное обогащение вод кремниевой кислотой, бором, хромом вследствие интенсивного выщелачивания материала посуды. В то же время может произойти резкое снижение концентрации других компонентов: фтора, свинца, меди, никеля, кобальта, кадмия и т.д. в результате их адсорбции материалом посуды и осаждающимися гидроокисями элементов с переменной валентностью.

Отбор проб

Пробы загрязненных подземных вод отбирают из колодцев, наблюдательных и водозаборных скважин. Перед отбором проб из самоизливающихся скважин, находящихся на крановом режиме, спускают застоявшуюся воду. Из колодцев и несамоизливающихся скважин перед отбором проб проводят кратковременную откачку (для скважин не менее двух объемов водяного столба).

Из колодцев и самоизливающихся скважин пробы отбирают небольшим ведром из полиэтилена. Для отбора проб из несамоизливающихся скважин применяют пробоотборники различных типов.

Сосуды для отбора и хранения проб

Пробы на определенные компоненты должны быть отобраны в сосуды из материала, относительно индифферентного к данному компоненту. В гидрогеологической практике для отбора и хранения проб широко используются бутыли из полиэтилена и обычного белого стекла, снабженные специально подготовленными полиэтиленовыми, корковыми и резиновыми пробками.

В емкости из полиэтилена отбираются пробы на ионы фтора, бора, цинка, свинца, ртути, меди, мышьяка, марганца, никеля, кобальта, кадмия, титана, хрома, молибдена, кремниевой кислоты. Можно отбирать как в полиэтиленовые, так и в стеклянные емкости пробы на следующие компоненты: сухой остаток, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, , Fe2+, Fe3+, , , Cl, , , , фосфор, H2S, и сульфиды, роданиды, цианиды. В стеклянные бутылки отбираются пробы на определение окисляемости, фенолов, ароматических углеводородов, нефтепродуктов, формальдегида, пиридина. Пробы на определение физических свойств также отбирают в стеклянные емкости.

Пробы воды на свободную двуокись углерода отбирают в специальные колбы емкостью 300 или 500 мл с меткой на 150 мл и с хорошо пригнанными резиновыми пробками. Колбы должны подходить к прибору для определения CO2 свободным газометрическим методом.

Посуда, предназначенная для отбора проб, должна быть тщательно очищена. Стеклянные и полиэтиленовые емкости промывают ершом, затем кислотами (содой или синтетическими моющими средствами; для очистки стеклянных бутылок можно использовать хромовую смесь) и, наконец, водопроводной и дистиллированной водой. Если посуда была загрязнена органическими соединениями (например, нефтепродуктами), ее предварительно необходимо очистить органическим растворителем. Посуду для проб на тяжелые металлы дополнительно очищают раствором дитизона в четыреххлористом углероде или хлороформе и промывают растворителем и очищенной водой.

Резиновые пробки кипятят в 5%-ной соляной кислоте, затем в 5%-ном растворе соды в течение 20 — 30 мин и промывают водопроводной и дистиллированной водой. Корковые пробки целесообразно промыть синтетическими моющими средствами.

Объем пробы, необходимый для анализа

Пробу на любой компонент следует отбирать с некоторым избытком из расчета, что 20 — 30% общего объема воды может быть израсходовано на повторение анализа. Объемы пробы для определения Ca2+, Mg2+, Na+, OH, Cl, , , , B, F, жесткости, щелочности обычно составляет 1 — 2 л. Для определения кремниевой кислоты, фосфора, нитрат- и нитрит-ионов, а также ионов аммония отбирают 0,5 — 1 л воды.

В зависимости от концентрации микрокомпонентов объем отбираемой воды колеблется в пределах 1 — 2 л.

Объем проб на органические компоненты составляет 1 — 1,5 л для фенолов, 0,5 — 1 л для формальдегида, пиридина и ароматических углеводородов и 3 — 4 л для нефтепродуктов.

Объем проб на свободную двуокись углерода составляет 150 мл. Проба отбирается в двух повторностях.

Консервация проб

Пробы для определения физических свойств вод, сухого остатка, перманганатной окисляемости, Ca2+, Mg2+, Na+, OH, , , Cl, , B, F, жесткости, щелочности, формальдегида, ароматических углеводородов не консервируют. Пробы для определения других компонентов необходимо консервировать.

Консервация проб производится следующим образом:

1) на аммиак и ионы аммония, нитраты, нитриты — добавлением концентрированной серной кислоты из расчета 1 мл на 1 л воды или 2 — 4 мл хлороформа на 1 л воды;

2) на железо — добавлением 3 — 5 мл ацетатного буферного раствора к 100 мл воды. Буферный раствор готовят следующим образом: смешивают равные объемы 1 н. раствора уксуснокислого натрия (68 г CH3COONa·3H2O ч.д.а. растворяют в 0,5 л дистиллированной воды) и 5,5 н. раствора уксусной кислоты (310 мл ледяной уксусной кислоты ч.д.а. доводят водой до 1 л);

3) на общее содержание железа — добавлением 2 мл 25%-ной (1:3) серной кислоты к 1 л пробы;

4) на кремниевую кислоту — добавлением 1 мл разбавленной (1:3) серной кислоты к 1 л пробы;

5) на мышьяк — добавлением очищенной соляной кислоты из расчета 5 мл HCl на 1 л воды; для прекращения биологических процессов на 1 л пробы вводят 2 мл хлороформа;

6) на бихроматную окисляемость — добавлением 1 мл концентрированной серной кислоты (плотность 1,84) ч.д.а. к 1 л пробы;

7) на роданиды — добавлением к 500 мл пробы нескольких капель 1%-ного раствора NaCl и 15 мл 1 н. раствора AgNO3 (объем пробы должен быть точно зафиксирован);

8) на ртуть — введением 5 мл очищенной азотной кислоты на 1 л воды;

9) на ионы свинца, цинка, меди, марганца, кадмия, кобальта, никеля, хрома, титана, молибдена — добавлением 5 мл очищенной соляной кислоты (1:1) к 1 л пробы;

10) на свободную CO2 — введением 50 мл насыщенного раствора гидроокиси бария на 150 мл воды. Консервант предварительно наливают в колбу, предназначенную для отбора пробы, и взвешивают ее. Раствор гидроокиси бария готовят следующим образом: 60 — 70 г Ba(OH)2 ч.д.а. и 15 — 20 г BaCl2·2H2O растворяют в 3 л дистиллированной воды;

11) на сероводород и сульфиды — добавлением 10 мл 10%-ного раствора Ca(CH3COO)2·2H2O к 1 л пробы;

12) на фенолы — добавлением 4 г NaOH ч.д.а. к 1 л воды. При отборе пробы на фенолы бутылки следует закрывать корковыми или резиновыми пробками, обернутыми в алюминиевую фольгу;

13) на цианиды — добавлением щелочи pH — 11 по универсальной индикаторной бумаге.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

НОРМЫ АГРЕССИВНОСТИ

Агрессивность воды по отношению к бетонным и железобетонным сооружениям.

В зависимости от соотношения суммы связанной и агрессивной углекислоты S0, мг/л, и количества агрессивной CO2y, мг/л, определяется интенсивность карбонатной агрессии:

— вода слабо агрессивная;

— вода агрессивная;

— вода не агрессивная.

Вода с высоким значением pH (8,5 — 9 и выше) является агрессивной по отношению к щелочному цементу с заполнителем из реакционно-способного кремнезема.

Корродирующая способность воды по отношению к железу (по Штаблеру) определяется коэффициентом коррозии Kк. Эта величина находится из следующих уравнений:

1. Для щелочных вод (pH > 7); Kк = 1,008 (Mg2+ — HCO3);

2. Для кислых вод (pH < 7); Kк = 1,008[H+ + Al3 + Fе2+ + Mg2+ — ( + )].

Если Kк величина положительная, вода корродирующая. При отрицательном значении Кк степень коррозионности определяется значением величины Ca2+; чем она меньше, тем меньше корродирующая способность воды. Если имеет отрицательное значение, вода не корродирующая.

Оценка воды по степени общей жесткости производится по следующей таблице:

Оценка воды

Общая жесткость (Ca, Mg), мг-экв/л

Оценка воды

Общая жесткость (Ca, Mg), мг-экв/л

Очень мягкая

До 1,5

Жесткая

6 — 9

Мягкая

1,5 — 3

Очень жесткая

Св. 9

Умеренно жесткая

3 — 6

Оценка воды для питания паровых котлов производится по следующим ее свойствам: накипеобразование, разъедание стенок котла, вспенивание и разбрызгивание воды в котле.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11 (4)

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ

Задачи изысканий

Комплекс основных методов

Изучение строения массива грунтов (расчленение разреза, определение рельефа кровли скальных грунтов, установление мощности коры выветривания и т.п.) и определение положения уровня грунтовых вод

Вертикальное электрическое зондирование <1>, электропрофилирование, корреляционный метод преломленных волн, метод преломленных волн

Установление и прослеживание зон тектонических нарушений и трещиноватости

Электропрофилирование по различным схемам, вертикальное электрическое зондирование методом двух составляющих, круговое вертикальное электрическое зондирование, стандартный каротаж, сейсмоакустические методы, эманационная съемка

Выявление и оконтуривание полостей естественного и искусственного происхождения

Электропрофилирование (преимущественно по схеме «вычитания полей» и методом двух составляющих), вертикальное электрическое зондирование методом двух составляющих, стандартный каротаж, резистивиметрия

Определение направления, скорости течения и мест разгрузки подземных вод

Метод заряженного тела, резистивиметрия, расходометрия, термометрия

Определение физико-механических свойств грунтов

Сейсмоакустические методы (наземные и в горных выработках), ультразвуковой каротаж, радиоизотопные методы (гамма-гамма-каротаж, нейтрон-нейтронный каротаж), термокаротаж

Определение коррозионной активности грунтов и интенсивности блуждающих токов

Вертикальное электрическое зондирование, вертикальное электрическое зондирование по методу вызванной поляризации, электропрофилирование, метод естественного поля

Сейсмическое микрорайонирование территорий

Сейсмоакустические методы, радиоизотопный метод, сейсмологические методы (запись слабых землетрясений микросейсм и др.)

———————————

<1> Вертикальное электрическое зондирование симметричной установкой рекомендуется применять, если границы выдержаны по простиранию и имеют углы падения относительно дневной поверхности не более 10°. Во всех остальных случаях рекомендуется применять вертикальное электрическое зондирование методом двух составляющих двусторонними трехэлектродными или дипольными установками.

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ

Измерение температуры подземных вод производится ленивыми и максимальными термометрами, заключенными в металлическую гильзу. Ленивый термометр представляет собой специальный ртутный термометр, вмонтированный в металлическую оправу. Для измерения температуры воды термометр выдерживают в скважине на нужной глубине 10 — 15 мин. При извлечении термометра из скважины вода, заполнившая баллончик, сохраняет показания термометра неизменным на некоторое время, необходимое для подъема его и отсчета.

Ленивый термометр в оправе конструкции ЦНИГРИ предназначен для замера температуры и уровня воды, в связи с этим дно баллончика имеет полусферическую выточку. Инертность термометров в оправах разных конструкций, а также продолжительность выдерживания их в воде устанавливаются опытным путем при разных температурных перепадах с интервалом 5 или 10 °C. Для увеличения инертности в баллончик закладываются вата, пробковые опилки, войлок и другие теплоизолирующие материалы.

Максимальный термометр, заключенный в металлическую гильзу, предназначен для измерения температуры воды в скважине на значительной глубине.

Обычно в металлическую гильзу закладываются два максимальных термометра. Перед опусканием в скважину гильза и термометры охлаждаются до температуры, несколько ниже предполагаемой на заданной глубине замера.

ПРИЛОЖЕНИЕ 13 (5)

ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОВ

ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ

Характеристика

Вид исследований

Глубина исследования, м

Условия применения

Неоднородность состава, состояния и свойства грунтов

Статическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 20069-74 «Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием» и СН 448-72 «Указания по зондированию грунтов для строительства»)

Динамическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 19912-81 «Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием» и СН 448-72)

Ударно-вибрационное зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты с крупнообломочным материалом до 40%

Пенетрационно-каротажные исследования

До 30

То же, до 25%

Искиметрия

На поверхности обнажений и стенках горных выработок

Песчаные и глинистые грунты

Микропенетрация

То же

То же

Деформационные свойства грунтов

Испытания статическими нагрузками на штампы

До 20

Крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 12374-77 «Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками»)

Испытания прессиометрами

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 20276-74 «Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами»)

Статическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 20069-81 и СН 448-72)

Динамическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 19912-81 и СН 448-72)

Опытное замачивание грунтов в котлованах

Определяется программой

Набухающие и просадочные грунты

Прочностные свойства грунтов

Сдвиги целиков грунта

То же

Грунты всех видов, кроме водонасыщенных песчаных и глинистых текучей консистенции

Выпирание призм грунта

«

Крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции

Обрушение призм грунта

«

То же

Вращательный срез

«

Глинистые, заторфованные грунты, торф, илы (ГОСТ 21719-80 «Грунты. Метод полевого испытания вращательным срезом»)

Прочностные свойства грунтов

Вращательный срез под давлением

До 20

Глинистые грунты от полутвердой до мягкопластичной консистенции

Статическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 20069-81 и СН 448-72)

Динамическое зондирование

До 20

Песчаные и глинистые грунты (ГОСТ 19912-81 и СН 448-72)

Напряженное состояние массива грунтов

Испытания методами разгрузки и компенсации

Определяется программой

Скальные грунты

Поровое давление

Замеры с помощью датчиков

То же

Глинистые водонасыщенные и заторфованные грунты

Сопротивление грунтов сваям

Статическое и динамические испытания грунтов сваями <1>

До 20

Песчаные и глинистые грунты

———————————

<1> Осуществляются в период проектно-изыскательских работ изыскательскими, проектными и строительными организациями в порядке, установленном Госстроем СССР.

ПРИЛОЖЕНИЕ 14 (6)

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЯХ

Гидрогеологические параметры

Вид гидрогеологических исследований

Условия применения

Коэффициент фильтрации (водопроводимости)

Одиночные и кустовые откачки из скважин

Водоносные грунты

Откачки воды из шурфов

То же

Одиночные и кустовые наливы воды в скважины

Водоносные слабопроницаемые и сухие грунты

Наливы воды в шурфы

Сухие грунты

Одиночные и кустовые нагнетания воздуха в скважины

Сухие и мерзлые крупнообломочные и скальные грунты

Нагнетания воды в скважины

Водоносные и сухие скальные трещиноватые грунты

Стационарные наблюдения за уровнем подземных и поверхностных вод

Водоносные грунты

Коэффициенты недостатка насыщения и водоотдачи

Кустовые откачки из скважин

То же

Наливы воды в шурфы

Сухие грунты

Стационарные наблюдения за уровнем подземных вод

Водоносные грунты

Коэффициент упругой водоотдачи

Кустовые откачки из скважин

То же

Стационарные наблюдения за уровнем (напором) подземных вод

«

Активная пористость

Индикаторные методы

Водоносные грунты

Кустовые нагнетания и наливы воды в скважины

Сухие грунты

Коэффициент уровнепроводности (пьезопроводности)

Кустовые откачки из скважин

Водоносные грунты

Кустовые нагнетания воды в скважины

Водоносные и сухие грунты

Кустовые нагнетания воздуха в скважины

Сухие мерзлые рыхлообломочные и сухие грунты скальные

Стационарные наблюдения за уровнем воды в скважинах

Водоносные грунты

Коэффициент перетекания

Кустовые откачки воды из скважины

Водоносные грунты, разделенные пластом слабопроницаемых грунтов

ГЛАВТРАНСПРОЕКТ
«СОЮЗДОРПРОЕКТ»

УТВЕРЖДАЮ
для пользования в системе
Союздорпроекта
ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР ГПИ
«СОЮЗДОРПРОЕКТ»
(ЗАВАДСКИЙ)
«4» 10 1971 г.

УКАЗАНИЯ
по полевой документации инженерно-геологических
и поисково-разведочных работ
при изысканиях автомобильных дорог

Москва 1971 г.

В настоящих указаниях приводятся сведения, касающиеся
документации полевых инженерно-геологических и поисково-разведочных
работ, выполняемых при изысканиях автомобильных дорог.

Указания предназначены для работников геологической службы
Союздорпроекта, занятых на изысканиях автомобильных дорог и
разработаны коллективом сотрудников отдела геологических изысканий
(Березкина Л. М., Горбунов И. Н., Ковалевский Н. С., Соколов П. А.,
Чугунов Б. К.) под общей редакцией главного специалиста
технического отдела Смирнова В. С.

Все замечания по указаниям для учета их при следующих изданиях
«Указаний» просьба направлять в отдел геологических изысканий
Союздорпроекта.

I. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ

Полевая документация служит основанием для составления исходных
геологических документов, а также для последующих обобщений и
выводов, необходимых для проектирования автомобильных дорог и
сооружений на них.

Поскольку качество окончательных инженерно-геологических
материалов зависит от качества первичных документов, полевой
документации должно быть уделено самое серьезное внимание.

К исходным полевым материалам, получаемым при выполнении
инженерно-геологических и поисково-разведочных работ относятся
полевые журналы (бурения, шурфования, инженерно-геологического
обследования трассы, поисков и разведки месторождений, обследования
болот, обследования существующей дорожной одежды, полевых испытаний
грунтов и др.), отобранные образцы грунтов, полевые геологические
колонки, разрезы.

Первичная документация может быть признана полноценной только в
том случае, если она осуществлена одновременно с проходкой
выработок, достаточно подробно и по определенно принятой
системе.

Геолого-разведочные выработки (буровые скважины, шурфы,
расчистки, канавы), при заложении их в притрассовой полосе, а также
точки геофизических измерений должны быть обязательно привязаны к
трассе в плановом и высотном отношении.

Полевые работы производятся инженерно-техническими работниками в
соответствии с выданным заданием, при ясном понимании цели проходки
каждой задаваемой выработки.

На стадии изысканий для технического проекта рабочих чертежей
разведочные работы выполняются при наличии окончательного профиля
трассы, мест заложения искусственных сооружений, линейных зданий и
др.

При проходке разведочных выработок геолог, инженер, техник
(коллектор) должны вести необходимые записи в буровом или
шурфовочном журналах, отбирать образцы грунтов совместно с буровым
мастером и выполнять вместе с ним сменный рапорт.

Работой техника и коллектора, как правило, руководит инженер,
который обязательно должен присутствовать при проходке первых
выработок на объекте и периодически контролировать документацию.
При проходке последующих выработок, технику выдается письменное или
устное задание с указанием интервалов и характера опробования.

Техник (коллектор) в соответствии с заданием назначает
необходимый режим и скорость проходки выработок с тем расчетом,
чтобы успеть обстоятельно задокументировать грунты и отобрать
пробы. Для наблюдения за водоносными горизонтами геолог должен
приостановить проходку выработок. Продолжительность перерыва в
проходке отмечается в журнале.

Полевые записи в журнале следует выполнять простым карандашом
средней твердости. Стирать и подчищать записи воспрещается.
Неправильная запись зачеркивается (так, чтобы можно было прочесть
зачеркнутое).

Работники, выполняющие геолого-разведочные работы должны строго
соблюдать правила по безопасному ведению работ. Все они должны
пройти проверку знаний по технике безопасности.

За безопасное ведение работ при проходке буровых скважин
отвечает буровой мастер. За безопасную проходку шурфов отвечает
геолог. По окончании проходки скважины должны быть тщательно
затампонированы, а шурфы плотно затрамбованы вынутым грунтом.

Вся полевая документация сохраняется проектной организацией в
течение сроков, предусмотренных действующим положением.

Инженеры, техники и буровые мастера обязаны не реже одного раза
в два года сдать зачет по настоящим «Указаниям».

ГЛАВА I.
ГРУНТЫ

Грунты при дорожном строительстве используют в качестве:

— материала для возведения насыпей и других элементов земляного
полотна;

— основания земляного полотна, его защитных и укрепительных
устройств, фундаментов труб, мостов, гражданских зданий и других
сооружений;

— строительного материала для устройства различных
конструктивных слоев дорожных одежд.

В первом случае наибольший интерес представляют физические
свойства грунтов; гранулометрический состав, пластичность,
естественная влажность, объемный вес, фильтрация, а также ряд
данных по искусственному уплотнению и размокаемости грунтов,
получаемых в лабораторных условиях

Во втором случае наряду с показателями физических свойств
грунтов, при определении их несущей способности, большую роль
играют механические свойства, в основном сопротивление сдвигу и
сжимаемость.

Показатели по сопротивлению сдвигу и сжимаемости могут быть
получены как в лабораторных условиях (при испытании монолитов
грунта с ненарушенной структурой), так и в полевых условиях, при
испытаниях грунтов в естественном массиве, с применением различных
приборов (крыльчаток, штампов, пенетрометров).

В третьем случае основными факторами, влияющими на устойчивость
материала, являются динамические воздействия транспортных средств,
длительное влияние ряда климатических факторов, а также некоторые
технологические свойства материала, влияющие на прочность
получаемых изделий.

Основными критериями при оценке песчаных грунтов с точки зрения
их пригодности в качестве дорожно-строительного материала являются:
гранулометрический состав, содержание пылевато-глинистых фракций и
скорость фильтрации.

Для крупнообломочных грунтов, помимо вышеперечисленных
показателей, производят оценку механической прочности фракций
крупнее 5 мм (износ в полочном барабане, дробимость и
морозостойкость), а также сцепление с органическим вяжущим.

Пригодность скальных пород определяют предварительно по
прочности исходной породы (сопротивление одноосному сжатию в
водонасыщенном состоянии). Окончательную оценку пород для различных
видов дорожного строительства производят с учетом механических
свойств готовой продукции, представленной фракционированных щебнем,
с применением видов испытаний предусмотренных для фракций > 5
мм.

Многообразие возможностей использования грунтов ставят перед
исполнителями, производящими геологическую документацию,
обязательное условие — отдавать себе ясный отчет для каких целей
производится эта документация.

Ясное понимание этих целей позволяет подчеркнуть те или иные
особенности грунтов, поведения подземных вод, которые могут
оказаться весьма ценными для проектирования.

Помимо всего перечисленного, это даст возможность произвести
отбор образцов и проб в нужных местах и в необходимых объемах.

При описании обязательно показывают генезис и возраст
(геологический индекс) породы. Возраст и генезис имеют большое
значение для правильной оценки несущей способности и строительных
свойств грунтов.

При затруднениях в правильной возрастной характеристике можно
ограничиться грубым подразделением (четвертичные, коренные,
аллювиальные), оставив более дробное расчленение на стадию
окончательной камеральной обработки.

Классификация грунтов

При документации разведочных выработок применяют следующую
номенклатуру грунтов:

1. Глинистые — связные грунты, для которых число пластичности
(интервал влажности между границей текучести и границей
раскатывания) > 1.

2. Песчаные — в сухом состоянии сыпучие грунты, не обладающие
свойством пластичности (число пластичности < 1) и содержащие
менее 50 % зерен диаметром > 2 мм.

3. Крупнообломочные — рыхлые и слабосцементированные грунты,
содержащие более 50 % обломков скальных пород диаметром > 2
мм.

4. Скальные — изверженные, осадочные и метаморфические породы с
жесткой связью между зернами (связные и сцементированные),
залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя,
оценивают по механический прочности и устойчивости при
водонасыщении.

В рамках этого класса выделяют так называемые полускальные
породы, обладающие невысокой механической прочностью (до 50
кг/см2) и теряющие прочность при водонасыщении.

В зависимости от содержания растительных остатков грунтам, кроме
скальных, присваивают дополнительные наименования:

а) при содержании растительных остатков до 10 % — грунт с
примесью органических веществ;

б) при содержании растительных остатков 10-60 % — заторфованный
грунт;

в) при содержании растительных остатков > 60 % — торфы.

Глинистые грунты в начальной стадии своего формирования,
образовавшиеся как структурный осадок в воде при наличии
микробиологических процессов и обладающие в природном сложении
влажностью, превышающей влажность на границе текучести и
коэффициентом пористости E > 1 для супесей и суглинков и Е >
1,5 для глин, называются илами.

Поверхностные слои грунтов на глубине до 2,0 м обычно затронуты
процессами почвообразования.

Выделяет ряд типов почвообразования (подзолистый, черноземный,
болотный, солонцеватый, солончаковый и пр.), в соответствии с
существующей классификацией.

Генетический тип почв отражается на некоторых физических
свойствах грунтов, которые при одинаковом гранулометрическом
составе могут обладать различными свойствами (размокание, липкость
и др.).

Грунты всех видов называются:

мерзлыми, если они имеют в своем составе лед при отрицательной
или нулевой температуре;

вечномерзлыми, если они в продолжении многих лет (сотен, тысяч)
не подвергались сезонному оттаиванию.

При выделении различных классов грунтов и дробного подразделения
этих классов на разновидности в основу положены ведущие параметры,
определяющие их физико-механические свойства.

Так например, ведущим критерием для класса глинистых грунтов
является число пластичности. Для песчаных и крупнообломочных
грунтов — гранулометрический состав. Для скальных пород — их
генезис, петрографический состав и механическая прочность.

На основе числа пластичности в классе глинистых грунтов выделяют
три основных типа:

супеси, характеризующиеся числом пластичности
1-7

суглинки -»- -»-
7-17

глины -»- -»-
> 17

Определение номенклатурных разновидностей в границах каждого
типа производят с учетом гранулометрического состава грунта.

Пески подразделяют с учетом суммарного содержания фракций > 2
мм, 0,5 мм, 0,25 мм и > 0,1 мм на: гравелистые, крупные,
средние, мелкие и пылеватые.

Крупнообломочные грунты в зависимости от преобладания фракции от
2 до 10 мм или > 10 мм и степени окатанности разделяют на
дресвяные (гравийные) и щебенистые (галечниковые).

При оценке строительных свойств скальных грунтов пользуются
общепринятой классификацией с подразделением их на изверженные,
метаморфические и осадочные и делением на петрографические
разности.

При оценке той или другой петрографической разности особое
внимание уделяется структурным особенностям, степени выветривания,
характеру и степени трещиноватости.

Номенклатурные наименования мерзлых грунтов принимают после
оттаивания в соответствии с классификацией.

При изучении вечномерзлых грунтов в естественном залегании
основными показателями являются: состояние грунта (твердомерзлый,
пластичномерзлый, сыпучемерзлый), текстурные особенности (форма,
величина и расположение ледяных включений), степень льдистости и
влажности, а также его температура.

Таблица 1

Классификация грунтов для проектирования и
сооружения земляного полотна

А. Глинистые грунты

Наименование
глинистых грунтов

Показатели

Наименование разновидностей глинистых грунтов

Число пластичности

Содержание песчаных частиц в % от веса сухого
грунта

Супесь

1-7

> 50

Супесь легкая крупная

1-7

> 50

Супесь легкая

1-7

20-50

Супесь пылеватая

1-7

< 20

Супесь тяжелая пылеватая

Суглинок

7-12

> 40

Суглинок легкий

7-12

< 40

Суглинок легкий пылеватый

12-17

> 40

Суглинок тяжелый

12-17

< 40

Суглинок тяжелый пылеватый

Глина

17-27

> 40

Глина песчанистая

17-27

Не нормируют

Глина пылеватая (полужирная)

> 27

То же

Глина жирная

Примечания:

1. При содержании частиц крупнее 2 мм в количестве 20-50 %
наименование грунта дополняют словом «гравелистый» при окатанных
частицах и «щебенистый» при острореберных, неокатанных
частицах.

2. В табл. 1 указана для супесей легких крупных содержание
песчаных частиц размером 2 — 0,25 мм, для остальных грунтов —
размером 2 — 0,05 мм.

Продолжение табл. 1

Б. Несцементированные обломочные
грунты

Наименование видов несцементированных обломочных
грунтов

Распределение частиц по крупности в % от веса
сухого грунта

Крупнообломочные

Грунт щебенистый (при преобладании окатанных частиц —
галечниковый)

Вес частиц крупнее 10 мм составляет более 50 %

Грунт дресвяный (при преобладании окатанных частиц —
гравийный)

Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50 %

Песчаные

Песок гравелистый

Вес частиц крупнее 2 мм менее 50 %, но более 25 %

Песок крупный

Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %

Песок средней крупности

Вес частиц крупнее 0,25 составляет более 50 %

Песок мелкий

Вес частиц более 0,1 мм составляет более 75 %

Песок пылеватый

То же, менее 75 %

Примечание:

Для установления наименования грунта крупнообломочного или
песчаного по табл. 1 последовательно суммируют проценты содержания
частиц наследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2
мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимают по
первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения
наименований в табл. 1.

Основные особенности грунтов различных групп,
методы полевого определения их свойств и система описания

Описание грунтов различных групп должно производится с учетом
всех особенностей и свойств, влияющих на способы их разработки,
несущую способность, потенциальную способность и различным
деформациям и другие строительным свойства.

Глинистые грунты

Основной особенностью, объединяющей глинистые грунты является
пластичность, а также способность к потере устойчивости и
возникновению различного рода деформаций, в зависимости от
изменения влажности грунта и действующих на него нагрузок.

Глинистые грунты подразделяют на три основных разновидности:
глины, суглинки и супеси.

Наименования разновидностей глинистых грунтов определяются
содержанием фракций размером 2 — 0,05; 2 — 0,25 мм и числом
пластичности (см. табл. № 1).

Состояние их в зависимости от влажности определяется понятием
«консистенция». Консистенция выражается отвлеченными цифровыми
показателями в долях единицы.

Определение консистенции производится тремя различными
способами: визуальным; расчетным и с применением специального
портативного прибора — микропенетрометра.

Визуальный способ дает возможность непосредственного определения
консистенции без числовых значений. Расчетное определение
коэффициента консистенции «B» в числовом выражении производится по
данным лабораторных испытаний, включающим естественную влажность
грунта и влажность на границах текучести и раскатывания.

Определение коэффициента консистенции B производится по
формуле:

где: Wр — влажность на границе раскатывания;

Wт — влажность на границе текучести и

W — естественная влажность.

В зависимости от числового значения B для глин и суглинков,
устанавливается следующая консистенция: твердая, полутвердая,
тугопластичная, мягкопластичная, текучепластичная и текучая. Для
супесей — твердая, пластичная и текучая.

При определении консистенции прибором — микропенетрометром
числовое значение коэффициента консистенции «B» получают путем
несложных расчетов, с использованием показаний этого прибора.
Правила пользования прибором и способ расчета коэффициента
консистенции по его показаниям приведены в Приложении № 25.

Помимо пластичности и консистенции глинистых грунтов, для
проведения ряда расчетов в полевой обстановке, необходимо знание их
объемного веса.

Определение этих показателей методически несложно и требует
наличия простейшего лабораторного оборудования (режущее кольцо,
технические весы с разновесами и сушильный шкаф).

Выполнение этих испытаний в стационарных лабораториях связано с
большими потерями времени на транспортировку образцов и проб,
поэтому определение объемного веса и естественной влажности следует
производить на месте, в процессе полевых работ.

Методика этих определений в полевых условиях изложена ниже.

Косвенными показателями характера и степени возможных деформаций
глинистых грунтов (усадка, набухание, просадочность) являются также
структурные особенности и минералогический состав последних.

В полевых условиях определение всех перечисленных показателей
производят визуально с применением соляной кислоты и простейших
лабораторных испытаний (определение объемного веса, естественной
влажности и пластичности способом микропенетрации). Визуальный
метод определения заключается в фиксировании зрительных впечатлений
(о цвете, структуре и характере залегания грунта) и ощущений,
возникающих при растирании грунта на ладонях рук, а также
наблюдений за деформациями, возникающими при скатывании шнуров,
сжатии и раскалывании кусков породы.

Вспомогательным оборудованием при визуальных наблюдениях служат:
молоток, нож, рулетка, 2-5 кратная лупа, полоски миллиметровой
бумаги и капельница с 10 % раствором соляной кислоты.

Пластичность глинистых грунтов в полевых условиях определяется
по способности их во влажном состоянии раскрываться на шнуры,
различной длины и диаметров.

При этом сухие грунты обязательно смачивают водой. Выделение
основных типов грунтов производят при наличии следующих
признаков:

Глина — при растирании в ладонях рук окатывается в шнур
диаметром до 0,5 мм, песчинок не ощущается, остатки глинистой массы
втираются в кожу. Прилипший к ладоням грунт, после высыхания, при
встряхивании не осыпается.

Суглинок — при растирании на ладонях скатывается в шнур
диаметром не менее 1-2 мм; ощущается присутствие песчинок, которые
при рассматривании в лупу не всегда заметны. Прилипший к ладоням
грунт после высыхания, при встряхивании частично осыпается.

Супесь — при растирании на ладонях рук образует короткие,
толстые катыши или рассыпается, ощущается большое количество
песчинок, которые явно различимы в лупу. Прилипший к ладоням грунт
посла высыхания, почти полностью осыпается.

Консистенция определяется по деформациям, происходящим в грунте
при ударах молотком, сжатии ладонями рук, вдавливании пальцев и
ногтей, а также скорости растекания грунта в водонасыщенном
состоянии по наклонной плоскости.

При этом для определения консистенции глин и суглинков
руководствуются следующими признаками:

Твердая консистенция — порода по ощущениям сухая, при ударе
молотком разбивается на куски, которые при сжатии рассыпаются, при
растирании грунт выделяет пыль. Ноготь большого пальца вдавливается
в породу с трудом.

Полутвердая консистенция — порода по ощущению слабо влажная, при
ударах молотком и растирании кусков рассыпается. Ноготь большого
пальца вдавливается в породу без особого труда.

Тугопластичная — порода влажная, большие куски разминаются с
трудом, вырезанный из нее брусочек до излома заметно изгибается,
палец при легком усилии оставляет заметный отпечаток, но
вдавливается лишь при сильном нажатии.

Мягкопластичная — порода сильно влажная, куски разминаются
легко; при лепке принимает любые формы, но сохраняет их
непродолжительное время; палец вдавливается легко на глубину
нескольких сантиметров.

Текучепластичная — порода мокрая, разминается от легкого
прикосновения пальцев, при лепке не держит приданную ей форму,
сильно прилипает к рукам, не раскатывается в шнур без подсыпки.

Текучая — порода водонасыщенная, способна течь по наклонной
поверхности толстым слоем (языком).

Для супесей существует три формы консистенции, при которых грунт
рассыпается, не образуя катышей (твердая), сминается, образует
катыши (пластичная) и растекается по наклонной плоскости
(текучая).

Так как консистенция грунтов зависит от их влажности, то эти две
характеристики должны быть увязаны при описании грунтов.

Нельзя давать противоречивые характеристики, например,
«маловлажный» и «мягкопластичный».

Под включениями понимаются встречающиеся в грунте инородные
тела, генетически не связанные с процессом его формирования.

К включениям относятся обломки скальных пород, растительные и
животные остатки, продукты деятельности человека (в культурном
слое).

При описании включений обломков скальных грунтов (щебня, гравия
и валунов) нужно указать их петрографический состав, размеры
обломков (от и до), процентное содержание.

Ископаемые остатки животных и растений позволяют судить о
возрасте пород, поэтому при установлении их наличия, в буровом
журнале записывают глубину, на которой они обнаружены, а само
ископаемое осторожно упаковывают и кладут в ячейку ящика или хранят
отдельно.

Наличие современных растительных остатков также отмечают при
описании грунтов, при этом указывают их содержание (большое
количество или незначительное).

Новообразованиями называются скопления и выделения различных
веществ в порах и полостях грунта, образовавшиеся в результате
физико-химических процессов.

Наличие тех или иных новообразований в грунте позволяет
вскрывать идущие в нем процессы, а также судить о
физико-механических свойствах и степени устойчивости грунта.

По химическому составу наиболее широко распространены следующие
виды новообразований:

1. Новообразования из углекислой извести (CaCO3)
имеют белый и грязно-белый цвет; часто встречаются в лессовых
грунтах и черноземах в виде:

а) налетов,

б) кристаллов,

в) сети переплетающихся жилок, носящих название
«лжегрибницы»,

г) «белоглазки», представляющие собой бесформенные пятна
размерами 1-3 кв. см,

д) «журавчиков» или «дутиков», представляющих собой конкреции
или стяжения углекислой извести различной прочности, формы и
величины («дутики», в отличие от «журавчиков», пустотелые).

Наличие карбонатных солей в грунтах распознается по вскипанию от
соляной кислоты (HCl), при этом пользуются 10 % раствором
последней.

После опробования образца грунта соляной кислотой, в буровом
журнале отмечают степень вскипания (слабо вскипает, бурно
вскипает). Если грунт не вскипает, то в журнале отмечают: не
вскипает.

2. Скопления легкорастворимых хлоридов и сульфатов натрия,
кальция и магния (NaCl, CaCl, MgCl2,
Na2SO4 · 10H2O и др.) в виде белых
налетов, крапинок; прожилок.

3. Новообразования из гипса (CaSO4 · 2H2O)
в виде белых налетов, пятен, прожилок, кристаллов. Гипс, в
противоположность извести, не вскипает от соляной кислоты. При
проведении ногтем на поверхности кристалла гипса остается глубокая
черта. Эти новообразования так же как и легкорастворимые соли
характерны для засоленных почв.

4. Новообразования из водной окиси железа
(Fe2O3 · nH2O) бурого, ржавого и
красного цвета встречаются в виде налетов, пленок, языков,
прожилок, ортштейновых зерен, бобовин и прочих стяжений, а также
ортзандовых прослоек.

Иногда конкреции водной окиси железа накапливаются в большом
количестве, образуя прослойки болотной руды.

5. Соединения закиси железа (FeO) наблюдаются в виде сизых
пленок, зеленовато-серых или синевато-серых пятен и разводов,
буреющих на воздухе. Наличие новообразований как из водной окиси
железа, так и из закиси железа свидетельствуют о близости грунтовой
воды и о циркуляции ее в тех слоях, где наблюдаются указанные
новообразования. Верхняя граница этих слоев должна в первом случае
отмечаться, как горизонт ожелезнения, во второй — как горизонт
оглеения.

6. Выделения и скопления органических веществ имеют обычно вид
темно-бурых или черных пятен, примазок, корочек, карманов и языков,
заполняющих промежутки между структурными агрегатами или
покрывающие их грани в виде темных, глянцевых налетов.

Цвет мелкоземистых пород зависит, в основном, от присутствия в
них трех групп химических веществ:

а) перегнойных веществ, придающих грунту черные и серые
цвета;

б) соединения водной окиси железа (Fe2O3 ·
nH2O), придающих грунту красную, желтую и оранжевую
окраску;

в) кремнекислоты (SiO2), углекислой извести
(CaCO3), каолина (Al2O3 ·
2SiO2 · 2H2O) и гидратов алюминия, имеющих
белый цвет.

Различное сочетание этих трех групп химических веществ
обуславливает большое разнообразие цветов и оттенков грунта.

Основными цветами являются: красный, черный и белый;
промежуточными: а) оранжевый, желтый, светло-желтый; б) коричневый,
светло-каштановый, каштановый, темно-каштановый; в) белесый,
светло-серый, серый, темно-серый; г) светло-бурый, бурый,
темно-бурый; красно-бурый, палевый.

Для определения цвета образца грунта рекомендуется пользоваться
треугольником цветов, приведенным на рис. 1.

В углах равностороннего треугольника помещены основные цвета
(красный, черный, белый).

По сторонам треугольника нанесены цвета, получаемые от сочетания
двух основных цветов. Внутри треугольника обозначены более сложные
окраски, получаемые от смешения трех основных цветов.

При описании грунтов нужно тщательно следить за изменением
окраски, так как оно свидетельствует о нарушении однородности
грунтов, при этом следует иметь в виду, что цвет грунта зависит от
степени влажности — при большей влажности он кажется более темным,
при меньшей влажности более светлым. Поэтому цвет породы должен
определяться одновременно с определением степени влажности.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 1. Треугольник цветов:

1 — серый; 2 — темно-каштановый; 3 — темно-бурый;
4 — темно-серый; 5 — каштановый; 6 — бурый; 7 — серый; 8 —
светло-каштановый; 9 — светло-серый; 10 — светло-бурый; 11 —
палевый; 12 — белесоватый; 13 — коричневый; 14 — красный; 15 —
оранжевый; 16 — желтый; 17 — светло-желтый; 18 — белый

Структурные особенности характеризуются сложением грунта,
наличием слоистости, формой отдельности в естественном и
разрыхленном состоянии, при описании фиксируют следы деятельности
организмов, растений и циркулирующих водных растворов
(новообразования).

По характеру сложения обычно выделяют 4 типа: очень плотное,
плотное, средней плотности, рыхлое (см. табл. № 4).

Для определения характера и размеров пор прибегают к терминам:
микропористый с диаметром пор менее 1 мм и макропористый с порами
более 1 мм. При макропористом строении указывают приблизительные
размеры пор в мм и прибегают к термину «лессовидный грунт» и
«лёсс».

Слоистость глинистых грунтов не отличается разнообразием форм,
поэтому обычно фиксируют наличие ее или отсутствие (слоистый,
неслоистый). В сомнительных случаях прибегают к термину
неяснослоистый.

Формы структурных отдельностей глинистых грунтов также
немногочисленны. Характерными в естественном залегании является
глыбовая, комковатая, ореховатая, зернистая, столбчатая
призматическая, плитчатая, пластинчатая и чешуйчатая формы.

Является обязательным фиксирование количества, формы и размеров
ходов землероев, а также твердых, мягких и порошкообразных
новообразований.

Минералогический состав глинистых грунтов, в первую очередь
устанавливают по степени карбонатности породы, путем воздействия на
нее 10 % раствора соляной кислоты. При вскипании, в зависимости от
интенсивности последнего, добавляют термин слабо карбонатная,
карбонатная или сильно карбонатная.

В зависимости от присутствия солей, цементирующего вещества или
каких-либо минералов (слюда, каолин) при описании применяют
термины: засоленный, загипсованный, окремнелый, слюдистый,
каолинизированный. При этом отмечают степень засоления или
цементации и количество минеральных примесей. Например, слабо
засоленный, засоленный, сильно засоленный или слабо слюдистый,
слюдистый, сильно слюдистый. Определение минерального состава глин
производят и по косвенным признакам, цвету, степени набухания и
характеру суспензии.

Светлые тона окраски, сильное разбухание образцов, а также
студенистая суспензия свидетельствуют о наличии большого количества
монтмориллонита и склонности грунтов к сложным деформациям.

Основные признаки для визуального определения различных
номенклатурных разновидностей глинистых грунтов в полевых условиях
приведены в приложении № 2.

Описание глинистых грунтов производят сжато, с указанием
основных особенностей породы и соблюдением следующей системы
изложения:

а) наименование породы,

б) консистенция,

в) цвет,

г) сложение,

д) структурные особенности, слоистость,

е) включения крупнообломочного материала,

ж) новообразования.

Например:

1. 0,00 — 0,60 м — Супесь пылеватая, щебенистая, твердая,
светло-бурая, сильно карбонатная, слюдистая, с гнездами гумуса
(0,5-3 см), плотная, мелкокомковатая, слабо засоленная. В южной и
западной стенках наблюдаются ходы землероев эллипсовидной
формы.

2. 0,60 — 1,30 м — Суглинок лессовидный, легкий пылеватый,
полутвердый, желтовато-серый, карбонатный с мелкими кристаллами
гипса, макропористый (преобладают поры 3-4 мм), имеет столбчатую
отдельность с включением мелкого щебня до 15 %. Наблюдаются мелкие
журавчики извести и редкие пятна ожелезнения.

3. 1,80 — 2,20 — Глина пылеватая до глуб. 1,6
тугопластичная, ниже мягкопластичная, темно-бурая, слабо слюдистая,
плотная, крупнокомковатая, с редким крупным щебнем до 10 %. До
глуб. 1,6 с пятнами ожелезнения и мелкими железистыми конкрециями,
ниже слабо оглеенная.

Песчаные грунты.

Песчаные грунты состоят из несвязанных или слабо связанных между
собой зерен, основная масса которых имеет размеры от 2 до 0,1
мм.

Основной особенностью песков является изменение их свойств, в
зависимости от зернового состава и степени влажности. Важнейшими
показателями при оценке их строительных свойств являются:
крупность, однородность и водопроницаемость. Номенклатурные
наименования отдельных разностей и вместе с тем крупность песчаных
грунтов определяют в зависимости от суммарного содержания фракций
>2 мм, 2-0,5 мм, 2-0,25 и 2-0,1 мм (см. таб. № 1).

Состояние песчаных грунтов зависит от степени их влажности.
Определение этого показателя производят двумя способами: визуальным
и расчетным.

Всего при визуальной оценке выделяют пять состояний грунта:
сухой, маловлажный, влажный, очень влажный и водонасыщенный
(Приложение № 7).

1. сухие песчаные грунты — обладают влажностью до 3 %, не
уплотняются, нуждаются в сильном увлажнении, несущая способность
максимальная.

2. маловлажные — обладают влажностью 3-8 %, плохо уплотняются,
нуждаются в доувлажнении, несущая способность близка к
максимальной.

3. влажные — обладают влажностью 8-15 %, хорошо уплотняются,
несущая способность близка к максимальной.

4. сильно влажные — обладают влажностью более 15 %; плохо
уплотняются, нуждаются в просушке, степень влажности проверяется
расчетным методом.

5. водонасыщенные — при легком сжатии выделяют воду, при
рыхлении переходят в текучее состояние.

Расчетное определение степени влажности в числовом выражении
производят с учетом насыщения пор грунта водой. При этом используют
данные лабораторных испытаний, включающие: естественную влажность,
удельный вес и пористость или коэффициент пористости грунтов.

Определение степени влажности производят по формулам:


или

где W — естественная влажность, ? — удельный вес, ? —
коэффициент пористости, n — пористость грунта

Степень влажности выражается в долях единицы и составляет:

для маловлажных песков от 0,0 до 0,5

для очень влажных от 0,5 до 0,8

для водонасыщенных от 0,8 до 1,0

Расчетное определение степени влажности производят в основном
для определения несущей способности песков. Для определения этого
показателя в полевых условиях достаточно иметь данные о
естественной влажности и объемном весе грунта. Удельный вес, как
мало изменяющуюся величину, принимают по табличным данным.

Естественную влажность и объемный вес определяют в полевых
условиях согласно методике, изложенной ниже, и в приложении №
19.

Водопроницаемость грунтов характеризуется коэффициентом
фильтрации, выражающимся в метрах в сутки и сантиметров в
секунду.

Определение коэффициента фильтрации производится как в полевых,
так и в лабораторных условиях. При значительном дебите воды для
определения этой величины в полевых условиях, требуется
производство специальных работ (откачки или нагнетания). Методы
производства этих работ изложены в приложении № 23.

Характерные значения коэффициента
фильтрации, м/сутки

тяжелый суглинок — < 0,05

легкий суглинок — 0,05-0,01

супесь — 0,10-0,50

песок пылеватый — 0,5-1,0

песок мелкозернистый — 1,0-5,0

песок среднезернистый — 2,0-5,0

песок крупнозернистый — 5,0-20,0

гравий — > 20

Важными показателями для определения свойств песчаных грунтов
является минералогический состав. Косвенным показателем величины
угла внутреннего трения служит угол естественного откоса.

В полевых условиях определение основных свойств песчаных грунтов
производят визуально, с применением простейших вспомогательных
средств (нож, лупа, миллиметровая и фильтровальная бумага,
капельница с 10 % раствором соляной кислоты).

Зерновой состав песков, в смысле отнесения их к существующим
номенклатурным разностям, при достаточном опыте легко
устанавливается по зрительным впечатлениям и осязанию на ощупь.

Лица, начинающие производственную деятельность, а также в
сомнительных случаях, используют обычную миллиметровую бумагу или
шаблон для определения крупности зерна (см. рис. № 2).

Степень влажности песков в градациях, приведенных выше,
устанавливают по осязанию, зрительным впечатлениям и следам
оставленным на фильтровальной бумаге. Основные признаки степени
влажности грунтов при визуальном определении указаны в приложении №
7.

Шаблоны для определения крупности зерна

А Темных пород Б Светлых пород

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 2

Водопроницаемость песков, в большинстве случаев определяют по
косвенным признакам в зависимости от крупности и одномерности
зерна, а также содержания пылевато-глинистых фракций. Чем крупнее и
однороднее зерна, и меньше содержание пылевато-глинистых фракций,
тем выше коэффициент фильтрации.

Цвет песчаных грунтов устанавливают по зрительным ощущениям и с
применением сравнительного эталона.

Плотность песчаного грунта устанавливают по усилиям,
затрачиваемым на его разрыхление шанцевым инструментом или буровыми
наконечниками. По плотности грунты делятся: на рыхлые, средней
плотности, плотные и очень плотные. Основные признаки по
определению плотности грунта приведены в таб. № 4.

Повышенная плотность грунта иногда может явиться следствием
цементации песков аморфными цементами (глинистым, известковистым)
или легко растворимыми солями. В этих случаях помимо плотности
указывают степень цементации (слабая, сильная) и состав
цемента.

Степень окатанности определяют при помощи лупы, по форме зерен.
Наиболее распространенными являются: угловатая, полуокатанная и
хорошо окатанная формы.

Типами слоистости, наиболее характерными для песков, являются:
горизонтальная, косая и волнистая. При наличии горизонтальной
слоистости прибегают к терминам слоистый и тонкослоистый.

Крупные включения характеризуют по форме, крупности, процентному
содержанию их в песчаной массе и петрографическому составу. Форму и
размер обломков определяют одним термином: гравий (дресва, мелкий
щебень), галька (щебень), валуны (глыбы). Процентное содержание и
петрографический состав указывают по глазомерному определению.
Определение состава обломков дают обобщенно, с указанием
господствующей петрографической разности.

Остатки флоры и фауны фиксируют путем описания их общего вида,
без подробных палеонтологических определений.

Определение состава новообразований производят согласно
методике, изложенной в разделе «глинистые грунты».

Минералогический состав песчаных грунтов определяют
ориентировочно при помощи лупы и воздействия 10 % раствора соляной
кислоты. При этом указывают степень карбонатности, преобладающий
петрографический состав зерен и характер минеральных примесей, в
основном слюды. В зависимости от преобладающего минералогического
состава различают следующие разновидности песков: кварцевые,
кварцево-полевошпатовые, кварцево-слюдистые, глауконитовые и
карбонатные.

Описание песчаных грунтов рекомендуется производить,
придерживаясь следующей системы:

а) наименование грунта

б) влажность

в) цвет

г) минералогический состав

д) степень загрязнения

ж) плотность

и) слоистость

к) включения крупнообломочного материала

л) фауна (флора)

м) новообразования

Например: 0,20 — 1,50 м Песок средней крупности, влажный,
светло-серый, кварцево-полевошпатовый, слабо загрязненный, рыхлый,
хорошо окатанный, тонкослоистый, с включением гравий и гальки
известняков до 20 %. Встречаются редкие мелкие раковины. С глубины
0,9 м сильно ожелезнен.

Крупнообломочные грунты.

Крупнообломочные грунты состоят из обломков скальных пород,
пространство между которыми заполнено глинистым, суглинистым,
супесчаным и песчаным грунтом, либо не заполнено вовсе. Виды
крупнообломочных грунтов определяют по признакам согласно табл.
1.

По размерам и форме обломков, а также их петрографическому
составу крупнообломочные грунты в большинстве своем
неоднородны.

При сильном уплотнении и наличии цементирующего вещества,
обеспечивающего жесткую связь между обломками, они именуются:
гравелитами, конгломератами, брекчиями, агломератами и приобретают
свойства скальных грунтов.

Основной особенностью крупнообломочных грунтов является
изменение их свойств в зависимости от размера и петрографического
состава слагающего их материала, а также состава и пластичности
заполнителя.

В существующей дорожной классификации, предусмотренной СНиП II
Д.5-62 выделено два вида крупнообломочных грунтов: дресвяные
(гравийные) с преобладающими размерами фракций 2 — 10 мм и
щебенистые (галечниковые), содержащие более 50% фракций крупнее 10
мм.

Подробная классификация крупнообломочного материала используемая
при полевой геологической документации, приведена в приложении №
3.

Учитывая, что содержание фракций различных размеров в составе
обломочного материала может быть примерно одинаковым, допускаются
смешанные наименования грунтов, например: гравий и галька, щебень,
дресва и т.п.

Наиболее важными показателями для определений состояния
крупнообломочного материала являются: петрографический состав
слагающих его обломков, тип и консистенция заполнителя, а также
плотность породы в целом. Для гравия, гальки и валунов играет роль
степень окатанности и форма обломков.

По степени окатанности обычно различают:

а) неокатанный угловатый материал

б) слабоокатанный материал неправильной формы, с притупленными
углами и ребрами

в) полуокатанный материал незавершенной формы, с сильно
сглаженными углами и ребрами, а также неясно очерченными гранями с
плоской поверхностью.

г) хорошо окатанный материал, правильной формы, с гладкой, часто
отшлифованной поверхностью.

Хорошо окатанные обломки имеют чаще всего сферическую
(эллипсовидную) форму.

Перечисленные определения в полевой обстановке выполняют
визуально.

Содержание преобладающих по размеру фракций устанавливают
глазомерно с предварительным обмером наиболее характерных
«эталонных» обломков складным метром или рулеткой.

При определении пластичности и консистенции заполнителя
применяют методы, изложенные в разделе «глинистые грунты». При этом
достаточно установления типа заполнителя (песок, супесь, суглинок,
глина), без детализации разновидности грунта.

Определение петрографического состава отдельных обломков
производят с применением методов используемых для определения
состава скальных пород.

При затруднениях в определении петрографических разностей
обломочного материала обязательно указывают группу скальных пород,
к которой они относятся (изверженные, метаморфические, осадочные).
Содержание господствующих петрографических разностей устанавливают
после определения состава обломков, глазомерно.

Плотность грунта определяют по усилиям, затрачиваемым на его
разрушение с выделением: рыхлых слабослежавшихся и
плотнослежавшихся разностей.

В случаях предполагаемого применения крупнообломочных пород как
строительного материала для изготовления дорожных изделий и смесей,
визуальное определение дополняется полным или частично полевым
грохочением, а также петрографической разборкой, специально
отобранных проб.

Описание крупнообломочных грунтов рекомендуется производить в
следующем порядке:

Щебень крупный и средний, с тугопластичным суглинистым
заполнителем до 85 %, слабослежавшийся. Преобладают неокатанные
обломки известняков и песчаников, до 10 % обломков сильно
разрушены.

Или

Галька и гравий с валунами (100-150 мм) до 10 %, заполнитель
супесь твердая до 40 %, плотно слежавшиеся. Преобладают хорошо
окатанные обломки изверженных и метаморфических пород (граниты,
кварциты), зерен лещадной формы до 5 %.

Скальные породы.

В практике инженерно-геологических работ из состава скальных
пород выделяют полускальные породы, представляющие собой сильно
уплотненные и отвердевшие осадочные образования, не подвергавшиеся
процессам перекристаллизации. К полускальным породам относятся:
аргиллиты, мергели, опоки, мел, песчаники с глинистым цементом и
т.п.

Основными критериями для оценки скальных пород при дорожном
строительстве являются: степень устойчивости их при механическом
разрушении (давлении, дроблении, истирании, сверлении),
морозостойкость, а также способность к размоканию или потере
прочности при водонасыщении.

Для полускальных пород основными критериями является их
механическая прочность в состоянии естественной влажности и после
водонасыщения.

Все эти свойства в конкретном выражении устанавливают лишь в
результате лабораторных испытаний отобранных проб.

При полевых работах помимо визуального описания скальной
(полускальной) породы определяют элементы её залегания, глубину и
строение зоны выветривания, характер отдельностей, степень
трещиноватости и основные направления трещин.

Перед началом полевых инженерно-геологических работ геолог
обязан изучить картографические и литературные источники,
содержащие сведения об основных группах и разновидностях скальных
пород и грунтов, распространенных в данном районе. Поэтому работа
инженера-геолога в большинстве случаев сводится не к определению
видов скальных пород как таковых, а скорее к изучению особенностей
строения и состояния их заранее известных или предполагаемых
разновидностей.

При визуальном определении разновидности скальной породы
основное внимание обращают на: строение породы, твердость, окраску,
состав основных породообразующих минералов, взаимодействие с
раствором соляной кислоты, растворимость в воде и объемный вес.

Важным критерием является также форма залегания. В качестве
вспомогательных средств используют лупу, геологический молоток,
напильник, стальной нож или иглу, кусни стекла и кварца, а также 10
% раствор соляной кислоты.

Перечисленные средства помогают ориентировочно установить
минеральный состав породы, определить ее строение и твердость в
целом, а также выделить карбонатные и не карбонатные разности
пород.

После установления разновидности скальной породы, т.е. ее
наименования, производят описание ее окраски, структурных и
текстурных особенностей, прочности и степени выветривания,
характера отдельности и трещиноватости.

Окраска скальных пород обусловлена цветом минералов, входящих в
состав породы и в какой-то мере определяет состав слагающих ее
компонентов. Различают породы, имеющие светлую окраску и породы
темной окраски. К светлым окраскам относятся: белая, светлосерая,
желтая, розовая и красноватая.

К темным: серая, темно-серая, зеленовато-серая, темно-зеленая,
черная.

Структурные и текстурные особенности, определяющие в
совокупности сложение горной породы, являются неодинаковыми для
различных групп скальных пород и зависят в основном от условий их
образования. При этом под структурой понимают особенности горной
породы, зависящие от формы и величины ее составных частей (зерен,
кристаллов), а под текстурой особенности, зависящие от их взаимного
расположения.

При описании магматических пород различают следующие виды
структур:

а) зернистую — подразделяющуюся по крупности зерна на:

крупнозернистую — диаметр зерен >5 мм

среднезернистую — -»- -»- 1-5 мм

мелкозернистую — -»- -»- < 1 мм

б) порфировую, отличающуюся наличием крупных зерен на фоне
однородной массы более мелких зерен.

в) стекловатую или скрытокристаллическую — где состав минералов
и зернистость визуально неразличимы, излом породы гладкий,
блестящий.

По текстурным признакам для магматических пород выделяют
однородную (массивную), неоднородную (полосчатую) и пористую
текстуры.

Массивная текстура характеризуется равномерным распределением
составных частей в массе породы. Полосчатая текстура — отличается
неравномерным распределением составных частей в массе породы, в
связи с чем порода состоит как бы из слоев различного
минералогического состава или различной зернистости. Пористая
текстура присуща некоторым видам излившихся магматических пород
(кислого состава) и характеризуется наличием многочисленных
микропор и пустот.

Присущей изверженным и в то же время метаморфическим
образованиям является гнейсовидная (сланцеватая) текстура,
характеризующаяся параллельным расположением призматических и
чешуйчатых минералов.

Структуры осадочных образований различны для пород обломочного и
органогенно-химического происхождения (понятие структуры для
обломочных пород довольно расплывчато).

Например, структура крупнообломочных скальных пород обычно
определяется их наименованием: конгломерат или брекчия. Для
песчаников основным критерием является зернистость:
крупнозернистый, среднезернистый, мелкозернистый. Для полускальных
пород глинистого состава, как-то аргиллит и мергель, это понятие не
имеет существенного значения.

Для пород органогенного или химического происхождения существует
ряд типично выраженных структур, из которых наиболее
распространенными являются: зернистая, органогенная, обломочная, и
солитовая (шарики > 1 мм).

Понятие текстура для комплекса осадочных пород является единым и
имеет прямую связь с понятием слоистость.

Основными текстурами являются:

а) Беспорядочная — характеризующаяся полным отсутствием
ориентировки частиц слагающих породу;

б) слоистая — определяемая по ориентированному в одном
направлении расположению частиц с выделением следующих ее
разновидностей: микрослоистая, плойчатая и чешуйчатая и т.д.

в) флюидальная — характеризующаяся правильным потокообразным
расположением кристаллов породы, напоминающая как бы застывшую
текучую массу.

Крепость или прочность скальных пород зависит с одной стороны от
их минералогического состава и сложения, а с другой стороны от
степени выветривания, в связи с чем однотипные разности пород могут
быть различными по прочности. Поэтому при документации, наряду с
прочностью указывают степень выветривания породы.

В полевых условиях крепость скальных пород определяют путем
раскалывания их геологическим молотком, а также нанесением штрихов
(царапин) ногтем, стеклом, стальным ножом или иглой. В первом
случае критериями для определения крепости являются усилия,
затрачиваемые на раскалывание, звук при ударе, а также количество и
размеры обломков, образующихся от разрушающих усилий. Во втором —
наличие и глубина штриха, а также усилия, затрачиваемые на его
нанесение.

По крепости выделяют:

а) очень крепкие скальные породы; при ударах раздается звонкий
звук, молоток отскакивает, скол происходит в виде мелкого каменного
отщепа, порода оставляет штрихи на стекле и стали;

б) крепкие скальные породы, при ударах звук несколько
приглушенный, откол одиночных кусков происходит после нескольких
сильных ударов, штрихи остаются после царапания ножом, куски породы
оставляют штрих на стекле;

в) скальные породы средней крепости, при ударах звук глухой,
раскол происходит при одиночных сильных ударах, с образованием
нескольких крупных кусков и небольшого количества мелкой крошки,
царапаются ножом, но не царапаются ногтем;

г) слабые скальные породы, при легких одиночных ударах порода
раскалывается на мелкие куски, с образованием больших количеств
каменной крошки, царапается ногтем.

Степень выветривания скальных пород определяют:

а) по состоянию наиболее легко разрушающихся минералов,
составляющих породу (полевых шпатов) и изменению естественной
окраски;

б) по характеру и интенсивности разрушения породы в естественном
залегании или состоянию и выходу керна при буровых работах;

в) по крепости кусков породы или керна.

По степени разрушения горной породы при натурных наблюдениях
выделяют следующие зоны:

а) монолитная или слабо выветрелая — где порода почти полностью
сохранила свою естественную структуру окраску и трещиноватость.
Характер отдельности не всегда ясен. Скол происходит по скрытым
плоскостям. На изломах полевые шпаты характеризуются светлыми
тонами окраски и матовым блеском. Количество помутневших зерен
незначительно. Керн имеет правильную цилиндрическую форму,
значительную длину и раскалывается с трудом. Выход керна 80-100
%;

б) глыбовая или выветрелая, где порода сохраняет естественную
структуру и четко выраженную систему трещин отдельности,
осложненную трещинами выветривания, разбивающими массив на крупные
неразобщенные глыбы. Отмечается резкое изменение окраски за счет
окисления железистых минералов и частичного разложения полевых
шпатов. На изломах зерна полевых шпатов неоднородны по степени
помутнения. По трещинам отмечаются продукты разложения минералов.
Столбики керна укорочены, часто с косым сколом чередующиеся с
обломками неправильной формы. Выход керна 60-80 %. Керн и куски
породы раскалываются по микротрещинам с образованием нескольких
кусков;

в) мелкообломочная или сильновыветрелая, где порода либо
разрушена до состояния, неоднородных по крепости, разобщенных глыб,
щебня и дресвы, либо представлена слабыми разностями, сохраняющими
следы первичной структуры, но легко рассыпающимися при ударах в
дресву, мучнистую массу и щебень. Имеется примесь продуктов полного
разложения минералов в виде гнезд и примазок глины. Керн получается
в виде коротких цилиндров обломков неправильной формы, а также
комков и рыхлой массы, состоящей из щебня, каменной крошки и глины.
Выход керна 30-50 %;

г) полного разрушения или тонкого дробления, где первичные
структурные связи полностью нарушены. Порода состоит либо из
дресвы, мучнистой массы (карбонаты), либо из глинистого или
песчаного грунта с примесью каменной крошки и мелкими кусочками
слабого камня. Керна правильной формы получить не удается, при
ударах по колонковой трубе, поступают либо деформированные куски
грунта, либо рассыпчатая масса.

Характер отдельности и трещиноватость имеет большое значение как
для инженерно-геологической оценки горной породы, так и для выбора
наиболее эффективных приемов применения буровзрывных работ. Трещины
возникают как при формировании горной породы, так и в процессе ее
дальнейших изменений, связанных с метаморфизмом и выветриванием.
Поэтому при описании выделяют две основные группы трещин.

Первая из них, возникающая при охлаждении магматических пород
или диагенезе осадочных отложений, имеет определенную систему и
образует ряд крупных характерных отдельностей типичных для
различных групп скальных пород.

В зависимости от формы выделяются:

1. Пластовая или плитчатая отдельность, разновидностью которой
является матрацевидная. Эта форма присуща в основном глубинным
магматическим и осадочным породам.

2. Столбчатая отдельность, характеризуемая наличием вертикальных
столбов-многогранников от шестиугольной до трехугольной
конфигурации. Присуща в основном излившимся магматическим
породам.

3. Шаровая отдельность, имеющая как бы ярусное строение и
состоящая из глыб сферической конфигурации, иногда приближающихся
по форме к шару. Присуща излившимся магматическим породам.

Отдельности создают как бы общий основной фон, подчеркивающий
генетические особенности породы. Трещины, связанные с изменениями
условий залегания скальных и полускальных пород после их
формирования обычно расположены бессистемно и не образуют четко
выраженных форм. При их изучении основными задачами является
выявление преобладающих направлений трещин и системы
трещиноватости.

Наиболее достоверные данные для получения обоих показателей
трещиноватости могут быть получены при изучении естественных
обнажений. Для документации трещиноватости выбирают наиболее
характерные обнажения в зонах предполагаемого вскрытия скальных
пород или по соседству с последними. На выбранных обнажениях,
расчистках, обозначают площадку прямоугольного сечения и
зарисовывают все трещины на миллиметровке в определенном масштабе.
Величина площадки зависит от густоты трещин и может колебаться от 1
м2 до 4 м2. Замеряют элементы залегания
скальной породы, азимуты и углы падения трещин. Трещины
распределяют на несколько групп, например: до 5 мм, от 5 до 10 мм,
от 10 до 30 мм и т.д. После этого замеряют, записывают и вычисляют
среднюю мощность, среднюю длину каждой группы трещин. Определяют
площадь каждой группы трещин в мм2, которые суммируют.
Сумму площадей трещин переводят в м2. Коэффициент
трещинной пустотности (КПТ) определяют как частное от деления суммы
площадей трещин на площадь участков (в) на котором проводились
замеры. Азимуты и углы падения трещин замеряют горным компасом.
Результаты измерения заносят в таблицы. Измеряют все видимые
невооруженным глазом трещины. Так как стенки трещин не всегда
бывают достаточно раздвинутыми, при измерении элементов залегания
удобно пользоваться тонкой пластинкой, которая легко вставляется в
узкие щели трещин. Для этой цели может быть использован
целлулоидный треугольник, транспортир и т.п. При измерении
элементов залегания трещин, особенно большой протяженности, следует
учитывать их извилистость. В этом случае измеряют преобладающие
значения азимутов ориентировок и углов падения трещин.

При описании трещиноватости устанавливают:

1. Происхождение трещин (тектонические, трещины выветривания и
т.п.).

2. Направление трещин и угол их падения.

3. Ширина трещин.

4. Характер поверхности стенок трещин, (гладкие и ровные,
шероховатые, бугристые, ступенчатые, со следами скольжения и
т.д.)

5. Характер трещин — открытые или заполненные.

6. Состав породы заполняющей трещины. Характер заполнителя.

7. Форма, (прямые, извилистые, ломаные, ветвистые и т.п.).

8. Густота сети трещин (количество на единицу площади).

Запись наблюдений за трещинами следует непосредственно в поле
сводить в таблицу, в которой отмечают следующие сведения:

Табл. № 2

№№ точек
наблюдений

Состав и элементы залегания пород

Элементы ориентировки трещин

Описание поверхности трещин

Минерализация

Генезис трещин

Дополнительная характеристика

азимут падения

азимут простирания

угол падения

Примеры описания отдельных видов
скальных грантов.

Гранит — розоватой окраски среднезернистый (диаметр зерен 2-3
мм) с массивной текстурой, крепкий (обломки разбиваются молотком с
большим трудом). Состав: кварц, ортоклаз, темноцветные минералы не
опознаны. Порода трещинами отдельности и выветривания разбита на
глыбы. Коэффициент трещинной пустотности 0,05. Система главных
трещин имеет ширину 4-6 мм, длину 600 мм. Замеры пространственного
положения трещин приводятся в табл. № 2.

Порфирит — темно-зеленой окраски с порфировыми выделениями
плагиоклаза (размером до 3 мм) и темноцветного минерала (очевидно
роговой обманки) с однородной текстурой, средней крепости (легко
разбивается молотком). Порода трещинами отдельности и выветривания
разбита на неправильные многоугольные обломки размером от 5 до 15
см. Размер трещин: ширина 4 мм, длина 50-150 мм. Коэффициент
трещинной пустотности 0,1.

Гнейс — серой и красноватой окраски. Состав: полевой шпат, кварц
и биотит. Порода имеет среднезернистую структуру и гнейсовидную
текстуру (линейное расположение чешуек биотита). Порода очень
крепкая, с большим трудом разбивается молотком. Отдельность —
крупноглыбовая. Ширина трещин до 2 мм, длина до 600 мм, коэффициент
трещинной пустотности — 0,05.

Сланец хлоритовый — темно-зеленого цвета, состоящий из хлорита и
кварца. Порода имеет мелкозернистую структуру и сланцеватую
текстуру, непрочная, легко разбивается молотком. Отдельность —
плитообразная. Ширина трещин до 3-4 мм, длина 200-300 мм,
коэффициент трещинной пустотности 0,2.

Аргиллит — желто-коричневого цвета тонкослоистый. Слои светлой
окраски чередуются с более темными. Порода имеет специфический
запах глины. На поверхности излома блестят кристаллики кубической
формы пирита. Порода не крепкая — легко разбивается молотком.
Трещинами разделена на плитки толщиной 2 см. Размер плиток 10?5 см.
Легко и быстро выветривается с образованием еще более мелких
плиточек.

Описание песчаника производят по двум его составляющим частям:
зерну и цементу. Крупность зерен в песчанике определяют аналогично
пескам, пользуясь измерительной лупой или прозрачной пластмассовой
линейкой с нанесенной на ней миллиметровой сеткой. Цемент
характеризуют составом и количественным соотношением с зернами
породы. Состав основных видов цемента описывают по результатам
следующих простейших определений:

а) известковый цемент — вскипает под действием соляной
кислоты;

б) кварцевый цемент — очень твердый, стальной нож не царапает
его поверхность;

в) глинистый цемент — размягчается в воде;

г) железистый цемент — имеет ржаво-бурую окраску.

По количественному соотношению с зернами песчаника цемент
описывают как:

а) базальный — сцементированные зерна не соприкасаются друг с
другом, как бы «плавают» в цементе;

б) контактовый — имеется только в местах соприкосновения
зерен;

в) цемент пор — образуется при заполнении цементирующим
веществом пор.

Пример описания: Песчаник среднезернистый, крепкий (разбивается
молотком с большим трудом), на свежем изломе — светло-серый, зерна
от 1 до 2 мм — кварцевые, более мелкие — полевошпатовые. Цемент
кварцевый, плотный, не царапается ножом, текстура беспорядочная.
Форма излома — раковистая. В обнажении у песчаника нечетко выражена
столбчатая отдельность.

Грунты с растительными остатками и
торфом

Описание заторфованных грунтов и грунтов с примесью органических
веществ выполняют в установленном порядке для песчаных и глинистых
отложений с дополнительными сведениями о растительных остатках и
перегное.

При описании болотных грунтов выделяют:

— Лесной торф — цвет коричневый или черный, плотный,
маловлажный, буровой наконечник погружается усилием двух человек,
сильно пачкает руку, остатки трав и мхов отсутствуют или
встречаются в небольшом количестве. Встречаются пни.

— Лесотопяной торф — цвет темный или серо-коричневый, средней
плотности, влажности и степени разложения. Буровой наконечник
погружается усилием одного человека. Встречаются остатки древесины,
трав, мхов.

Топяной торф — моховые торфы светлые, травяные более темные,
очень влажные. Буровой наконечник погружается под действием
собственного веса. Древесные остатки либо отсутствуют, либо
попадают единично.

Сапропель — цвет от черного до зеленоватого. Пластичная, жирная
масса незначительной плотности, имеются включения неразложившихся
остатков растений, в сухом состоянии приобретает значительную
твердость.

Вода с остатками растений и жидкие образования. Неразложившиеся
остатки трав и мхов находятся в воде во взвешенном состоянии.
Жидкие образования имеют темную окраску, на горизонтальной
поверхности растекаются подобно вязкой жидкости.

По степени влажности различают торф:

а) сухой — при растирании в руках пылит, нет ощущения
сырости;

б) влажный — образец при сжимании в руке выделяет только
несколько капель воды;

в) сырой — при сжимании вода стекает каплями;

г) мокрый — при сжимании вода стекает струями;

д) разжиженный — текучая масса.

Степень разложения торфа определяют согласно табл. № 3.

Табл. № 3

Характеристика
торфов по внешним признакам

Классификация торфов по степени разложения

Растительные остатки легко различимы на глаз, гумусового
вещества до 20 %. Вода выделяется в большом количестве и почти не
окрашена. Торфяная масса не продавливается между пальцами.

Не разложившийся

Остатки растений заметны, гумусового вещества до 40 %. Вода
желтая и выделяется в большом количестве. Торфяная масса очень
легко продавливается

Малоразложившийся

Остатки растений заметны, гумусового вещества до 60 %. Вода
коричневая или светло-коричневая и ее выделяется немного. Торфяная
масса мало продавливается. После сжатия поверхность торфа
шероховатая от остатков растений, руки не пачкаются, как и в выше
приведенных группах.

Среднеразложившийся

Заметны лишь некоторые растительные остатки, гумусового вещества
до 80 %. Вода не выделяется или выделяется очень немного,
темно-коричневого цвета. Торфяная масса продавливается, немного
пачкая руки.

Хорошоразложившийся

Растительные остатки не различимы простым глазом, гумусового
вещества до 100 %. Вода при сдавливании торфа в руке не выделяется.
Торфяная масса при сжимании хорошо продавливается через пальцы,
пачкая руку.

Сильноразложившийся

Пример описания:

Торф лесной, черного цвета, плотный, маловлажный (при сжимании в
руке выделяется несколько капель воды темно-коричневого цвета).
Растительные остатки незаметны. Степень разложения большая, масса
продавливается через пальцы, на глубине 1,5 метра встречены остатки
древесины.

ГЛАВА II.
ДОКУМЕНТАЦИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.

Горные выработки предназначаются для непосредственного изучения
проходимых пород, точного определения мощности слоев, элементов
залегания скальных пород, их трещиноватости, тщательного
опробования.

При инженерно-геологических обследованиях отдельных мест (осыпи,
оползни, места устройства искусственных сооружений, строительные
площадки, глубокие выемки и др.) применяют шурфы круглого сечения
(«дудки») диаметром 0,8-1,0 м или прямоугольного сечения
минимальными размерами 1,0 м ? 1,2 м, а также канавы и
расчистки.

Открытые горные выработки имеют преимущество перед скважинами, в
том отношении, что в них можно видеть породы в естественном
залегании, точно определять мощность проходимых слоев, угол падения
и простирание пластов, изучать трещиноватость и структуру пород,
описывать контакты пород и т.д.

Однако, в связи с тем, что проходка шурфов сильно усложняется в
условиях водонасыщенных грунтов, применение их при
инженерно-геологических обследованиях ограничивают.

Описание шурфов.

Описание шурфов ведут в полевом журнале, форма которого
приведена ниже.

Описание и зарисовку шурфа производят по мере его проходки.

Шурф крепят после того, как произведено описание пород, сделана
их зарисовка и отобраны пробы грунта для лабораторных испытаний.
Величина описываемого интервала глубин не должна превышать 2-х
м.

Перед описанием стенки шурфы должны быть очищены от налипшей
породы и отпрепарированы ножом так, чтобы отчетливо выделялись
контакты слоев и структура грунта.

Среднюю мощность слоя и глубину его залегания определяют как
среднее арифметическое из замеров, произведенных в 3-х и 4-х
характерных точках перегиба.

Определение плотности связных грунтов производят по таблице №
4.

При описании шурфов кроме описания пород отмечают ходы
землероев, червей, трещиноватость.

Зарисовку шурфа производят, как правило, по одной стенке. Четыре
стенки зарисовывают в том случае, если породы залегают наклонно или
линзообразно, при этом делают замеры до подошвы пласта по углам
шурфа, а если нужно, то и посредине стенки. При зарисовке по
четырем стенкам, стенки шурфа должны быть ориентированы по странам
света.

Зарисовку делают в принятых условных обозначениях (см. рис. 3) в
масштабе 1:20, 1:50, 1:100.

При документации дудок в отличие от шурфов дают развертку ее
цилиндрической поверхности.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 3. Зарисовка шурфа

А. По одной стенке Б. По четырем стенкам

Отбор проб грунта из шурфов для
лабораторных испытаний.

При отборе проб грунта следует учитывать требования ГОСТа
12071-60.

Отбор проб грунта из шурфов производят послойно. В случае
мощности слоя более 1-го метра, он может быть охарактеризован
несколькими образцами.

Пробы с нарушенной структурой отбирают в интервале по глубине 10
см.

Например, образец взят с глубины 1,10-1,20 м.

Вас образца должен быть около 500 грамм, в случае мелкоземистых
грунтов, а при необходимости отбора проб на стандартное уплотнение
(например для грунтов выемок) — 3-3,5 кг.

Отбор образцов крупнообломочных грунтов осуществляется
бороздовым методом. Отобранные образцы подвергают грохочению для
разделения на фракции. Куски размером более 100 мм следует отбирать
вручную. Из мелких фракций грунтов, прошедших через сито, 20 мм
отбирают квартованием среднюю пробу весом 3 кг для испытания в
лаборатории.

Отбор проб грунтов с ненарушенной структурой (монолитов)
производят двумя способами:

1. При помощи режущих колец. Этот способ применяют в тех
случаях, когда не нужно определять компрессионные свойства грунта,
а требуется определить только коэффициент пористости грунта.
Режущие кольца сделаны из металла и имеют стенки толщиной не более
2 мм.

С одного конца кольцо заострено за счет внешнего диаметра, на
другой надевается крышка с небольшим отверстием для выхода
воздуха.

Внутренний диаметр режущих колец должен быть не менее 10 мм.
Высота кольца должна быть не более диаметра.

Кольца меньшего диаметра применяются при взятии монолитов
глинистых и суглинистых грунтов, большего — супесчаных и песчаных
грунтов.

Перед взятием монолита стенку шурфа выравнивают и зачищают;
кольцо на заданной глубине прислоняют вплотную острым концом к
стенке шурфа и вдавливают в грунт до тех пор, пока крышка немного
погрузится в грунт.

После этого кольцо с грунтом осторожно извлекают при помощи
почвенного ножа, крышку снимают, срезают лишний грунт заподлицо с
краями кольца, и взвешивают кольцо с грунтом, предварительно
обтерев его снаружи от приставшего грунта, на технических или
аптекарских весах с точностью до 0,1 грамма. Вычтя из веса кольца с
грунтом вес кольца, определяют вес грунта; разделив вес грунта на
объем кольца, получают объемный вес грунта.

Взвешивание производят троекратно.

Данные записывают в журнал в табличку следующей формы:

Глубина взятия пробы

Вес

Средний

I

II

III

Вес кольца

Вес кольца с грунтом

Вес грунта

Табличку помещают на той же странице внизу, на которой
производят описание шурфа, опробуемого на предмет определения
объемного веса. Одновременно с этой же глубины отбирают пробу
грунта для определения естественной влажности и пробу грунта
нарушенной структуры весом 0,5 кг для определения удельного веса
грунта, гранулометрического состава, пластичности.

2. В тех случаях, когда необходимо определить компрессионные
свойства грунта, угол внутреннего трения, сцепление, временное
сопротивление раздавливанию и др. в образце с ненарушенной
структурой монолит отбирают в виде куба или параллелепипеда с
размерами сторон для скальных грунтов не менее — 100?100?100 мм,
для крупнообломочных сцементированных мерзлотой, дресвяных и
гравийных 200?200?200 мм щебенистых и галечниковых — 300?300?300
мм, песчаных сцементированных мерзлотой и глинистых 200?200?200
мм.

При возникающих затруднениях допускается производить отбор
образцов произвольной формы с сохранением указанных размеров сторон
как минимальных.

Стенку шурфа выравнивают, зачищают и на заданной глубине
почвенным ножом намечают квадрат несколько больше требуемого
размера. По мере углубления в стенку шурфа образцу постепенно
придают правильную форму и необходимый размер.

Во избежание высыхания взятый монолит здесь же у шурфа,
парафинируют и тщательно упаковывают по правилам, изложенным в
ГОСТе 12071-66.

Образцы, отобранные для лабораторных испытаний, оформляют так,
как это указано в ГОСТ 12071-66.

Наблюдение за уровнем грунтовой воды в
шурфах.

При появлении в забое шурфа свободной капельно-жидкой воды
должна быть отмечена глубина ее появления и характер притока, т.е.
отдает ли воду вся поверхность шурфа или же вода сочится из трещин,
плоскостей сланцеватости и т.п. Если вода притекает из одной стенки
или из одного угла шурфа, это должно быть зафиксировано в
журнале.

Для определения установившегося уровня грунтовой воды шурф по
возможности несколько углубляют (на 0,20 — 0,50 м) и производят
замеры уровня воды через каждые 10 минут. Уровень считается
установившимся, если два соседние замера дадут одинаковые
результаты. В журнале фиксируют установившийся уровень и время его
установления.

При проходке шурфов в лессовидных или других плохо отдающих воду
породах, следует проверять забой в отношении наличия воды спустя 2
— 3 суток после окончания работы.

Расчистки

Расчистки относятся к числу простейших горных выработок. Обычно
расчистки проходят на склонах. При расчистках производят свал
делювия или осыпей со склона с целью обнажения залегающих под ними
пород. Часто расчистками снимают и выветрелый слой коренных
пород.

Расчистки делают ступенчатыми так, чтобы одна ступень
перекрывала другую. Ширина расчистки делается обычно 0,6-0,8 м,
глубина не должна превышать 1,5 м.

Геологическую документацию ведут аналогично описанию шурфа.

Канавы

Канавой называется открытая горная выработка для вскрытия
коренных пород, залегающих близко к поверхности. Канавы обычно
закладывают по направлению падения пород. Геологическую
документацию ведут также как при описании шурфов. Однако при
зарисовке канав, необходимо наряду со стенками отобразить и
забой.

Документация выработок при
инженерно-геологических обследованиях трассы.

Инженерно-геологическое обследование трассы автомобильной дороги
включает в себя обследование собственно трассы, резервов грунта для
возведения земляного полотна автомобильной дороги и мест устройства
малых искусственных сооружений.

Описание грунтов при инженерно-геологическом обследовании трассы
производят согласно указаниям, изложенным выше.

При изучении почв следует руководствоваться литературными
данными, картографическими материалами и сведениями, полученными в
местных сельскохозяйственных организациях.

Описание шурфов при инженерно-геологическом обследовании трассы
производят в журнале установленной формы. Заполнение всех граф
журнала обязательно.

На первой странице, в первую очередь, указывают дату
производства работ, номер шурфа и привязку шурфа к трассе (км, пк,
право или лево м).

Затем на этой же странице в горизонтальных графах указывают:

1. Рельеф окружающей местности — «равнинный», «холмистый» и
т.д.

2. Элемент рельефа, на котором заложен шурф, например «средняя
часть пологого склона северной экспозиции».

3. Вид угодья и растительность, например: «молодой еловый лес»
или «луг» и т.д.

4. Тип почво-грунта и название подстилающей породы, например:
«слабо оподзоленная на пылеватом покровном суглинке».

5. Гидрогеологические условия (условия естественного водоотвода,
возможность устройства искусственного водоотвода, направление
стока, заливаемость при паводках и т.д.).

6. Уровень подземных вод, появившийся и установившийся характер
притока воды (сочится, течет струйками, поступает из водоносного
слоя равномерно и т.д.), горизонт оглеения и характер его
(отдельные пятна, прерывистые прослойки, сплошной горизонт, пятна
ожелезнения), а также предполагаемый наивысший (расчетный) уровень
подземных вод.

Предполагаемый наивысший расчетный уровень грунтовых вод
определяют по косвенным признакам — оглеению, растительности, типу
почвы и т.д.

Описание шурфов ведут на развернутом листе в вертикальных
графах.

В графе 1 отмечают №№ взятых образцов и глубину их взятия.

В графе 2 в масштабе 1:10 и 1:20 зарисовывают колонку шурфа
цветными карандашами или, что более желательно, непосредственно
грунтом.

В графе 3 указывают индексы генетических почвенных горизонтов
«A0», «A1», «A2», «B», «C».

Индексом «A» обозначают верхний горизонт почвы, в котором, в
основном, происходит накопление и разрушение органического
вещества.

Этот горизонт обычно окрашен в более темный цвет, чем
нижележащие, благодаря наличию в нем перегноя. Легко растворимые
соли чаще всего бывают вымыты из этого горизонта.

Горизонт «A» в некоторых почвах подразделяется на три
подгоризонта: «A0», «A1»,
«A2».

Индексом «A0» обозначают дернину, пахотный горизонт и
лесную подстилку.

В подгоризонте A1 происходит накопление гумусовых
веществ, благодаря чему он окрашен в темные цвета — черный, бурый,
темно-серый.

Подгоризонт А2 наиболее характерен для подзолистых
почв. Отличается от подгоризонта А1 меньшим содержанием
органических веществ, а в связи с этим и более светлой
окраской.

Ниже залегает горизонт, обозначаемый буквой «B» и называемый
горизонтом вымывания. Обычно он более плотный. В нем накапливаются
различные соли, часто в виде выцветов, налетов, вкраплений
конкреций и т.д.

Горизонт B постепенно переходит в горизонт C, мало затронутый
процессом почвообразования и называемой материнской породой.

В заболоченных почвах выделяется горизонт оглеения.

В графе 4 и 5 указывают глубину подошвы и мощность описываемого
слоя.

В графе 6 отмечают цвет грунта (см. рис. 1).

В графе 7 дают наименование грунта по дорожной классификации
(таблица № 1) на основании визуальных признаков, указанных в
приложении.

В графе 8 отмечают категорию грунта по Е.Н.В. (по трудности
проходки) и по СНиПу.

В графе 9 по визуальным признакам отмечают влажность грунта
(приложение №).

В графе 10 отмечают плотность грунтов.

В поле плотность связных грунтов можно определить по трудности
проходки, пользуясь следующей таблицей:

Таблица полевого определения плотности связных
грунтов

Табл. № 4

Степень
плотности

Трудность проходки

Рыхлый

Лопата свободно входит в грунт. При выбрасывании куски грунта
распадаются на мелкие отдельности

Средней плотности

Лопата при нажиме ногой погружается в грунт на штык. Вынутые
куски распадаются на отдельности разной величины

Плотный

Лопата погружается в грунт с трудом. Куски грунта разламываются
руками с усилием.

Очень плотный

Лопата в грунт не погружается. Разработка производится с
применением кирки и лома. Куски руками не разламываются.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 4

В графе 11 фиксируют структуру почвенных горизонтов и ее
прочность, что является весьма важным показателем свойств грунта
при использовании его в качестве материала для возведения земляного
полотна. Основные типы структуры почв приведены на рисунке № 4.

В графе 12 отмечают новообразования и включения, а также
глубины, на которых происходит вскипание под действием 10 %
раствора соляной кислоты и интенсивность вскипания.

В графе 13 дают оценку пройденных пород с точки зрения
возможности использования их для возведения земляного полотна. В
случае неблагоприятных грунтов указывают, по какой причине их
нельзя использовать для этих целей (повышенная влажность, излишнее
содержание пылеватых фракций, заторфованность и т.д.).

При обследовании резервов описание шурфов производят в «Журнале
разведки притрассовых месторождений стройматериалов».

При обследовании шурфами мест устройства малых искусственных
сооружений описание производят в соответствующем журнале (см.
приложение № 20).

Отбор проб грунта для лабораторных
испытаний.

Отбор проб грунта для лабораторных испытаний производят в
характерных шурфах из середины каждого генетического почвенного
горизонта.

При описании шурфов, из которых не отбирают пробы грунтов для
лабораторных испытаний, необходимо указать, каким из ранее взятых
проб аналогичны грунты из данного шурфа. Это даст возможность после
производства лабораторных испытаний правильно откорректировать
грунтовый профиль.

Для определения гранулометрического состава и пластичности
отбирают пробы весом около 0,5 кг при мелкоземистых грунтах и 3 кг
при скелетных грунтах.

Пробы упаковывают в плотные мешочки, на которых указывают номер
пробы. До отправки в лабораторию пробы следует высушивать.

С типичных участков трассы протяжением 3-5 км отбирают пробы для
определения объемного веса, естественной влажности и стандартного
уплотнения.

Глубина отбора этих проб не должна выходить за пределы глубины
заложения притрассовых резервов.

Отбор проб для определения объемного веса и естественной
влажности производят так, как указано выше.

Для определения стандартного уплотнения отбирают пробу с
нарушенной структурой весом около 3-х кг.

При обследовании внетрассовых резервов производят послойное
опробование с целью определения гранулометрического состава,
пластичности, объемного веса и стандартного уплотнения в пределах
глубины разработки резерва.

Если грунт резерва предполагается использовать для возведения
высоких насыпей, то кроме этого необходимо произвести определение
угла внутреннего трения грунта с нарушенной структурой и сцепление,
для чего можно использовать пробу, взятую для определения
стандартного уплотнения.

При обследовании мест устройства малых искусственных сооружений
отбирают послойно пробы для определения естественной влажности и
пластичности.

Кроме того, на 2-3 однотипных местах отбирают монолит для
определения коэффициента пористости.

Образец

Журнал

описания шурфов при инженерно-геологических
обследованиях отдельных мест.

Шурф (дудка) № 10

Наименование объекта: Тамбов — Борисоглебск

Километр 10 ПК 92 плюс 60 (вправо, влево) 30 м

Элемент рельефа, на котором расположен шурф (дудка) — покатый
склон надпойменной террасы р…


отметка устья шурфа (дудки) 1026,2

Сечение шурфа (дудки) 1,0

Глубина шурфа (дудки) 5,0 Глубина крепления 4,5

Род крепления — цилиндрическая крепь

Шурф (дудка) начат 5/IX-70 г. Окончен 7/IX-70 г.

Из шурфа (дудки) взято образцов грунта:

а) для геологической документации

б) для лабораторных анализов

Из шурфа (Дудки) взято проб воды —

Геолог
(Петров)

Руководитель работ
(Иванов)

Местоположение шурфа (дудки)

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Объем выполненных работ в метрах

При глубине шурфа (м)

Категория грунтов по Е. Н. В.

I

II

III

IV

V

Всего

0-2,5

2,5-5,0

Зарисовка шурфа в развернутом виде или по одной
стенке

№№ слоев по порядку

Средняя глубина подошвы слоя (м)

Средняя мощность слоя (м)

Описание пород: (наименование грунта по принятой
классификации, цвет при естественной влажности, степень оглеения,
зернистость сыпучих грунтов, прослои, включения, вскипаемость от
соляной кислоты, структура, крепость, трещиноватость

Консистенция (для глинистых грунтов)

Влажность и плотность

Появление грунтовой воды и характер ее истечения
из грунта: установившийся уровень и время его установления

Категория грунта по

СНиПу

Ед. норм.

Глубина отбора проб грунта и воды для
анализов

Примечание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Масштаб 1:50

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

1

0,20

0,20

Почвенно-растительный слой — перегной темно-серой окраски с
редкой сетью корешков травяной растительности

II

II

2

3,05

2,85

Суглинок желто-бурый, в верхней части интервала окрашен в более
темный цвет, косослоистый с соляной кислотой не вскипает
(делювий)

Мягкопластичный

Появившийся уровень воды — 3,05 м

Установившийся уровень воды — 2,60 м

II

III

Обр. № 1

1,30-1,4

Проба № 1

глубина взятия воды 2,6-2,8 м

Обр. № 2

2,0-2,10

3

5,0

1,95

Песок зеленовато-серого цвета, мелкозернистый,
кварцево-полевошпатовый, с редким включением мелкого гравия
осадочных пород (древний аллювий)

Водонасыщенный, средней плотности

I

II

Образец

Союздорпроект

Трасса Уфа — Челябинск

Участок км 155 — км 248

Партия № 1

ЖУРНАЛ № 2

инженерно-геологического обследования трассы

Начат 15/VII-68 г.

Окончен 24/VII-68 г.

Заполнено страниц…

Геолог

(Иванов)

Начальник изыскательской партии
(Петров)

Нашедшего журнал, прошу отослать его по следующему адресу:
Москва, Ж-89, Набережная Мориса Тореза д. 34 ГПИ «Союздорпроект».
Отдел геологических изысканий.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Пикеты

Наименования работ (описание шурфов или
попикетное описание трассы)

№ шурфов

Страницы

от

до

от

до

101+00

160+70

Описание шурфов по основному ходу

147

175

5-84

Образец

ЖУРНАЛ

описания шурфов

Заполнено 84 стр.

Образец

«15» июля 1968 г.

ШУРФ № 147

км 11 пк 101 плюс
00 вправо

влево ось м

1. Рельеф местности Горный

2. Элемент рельефа, на котором заложен шурф — пологий склон
юго-восточной экспозиции, средняя часть.

3. Вид угодья и растительность: смешанный лес средней крупности,
средней густоты: сосна, береза, липа.

4. Тип почвы и название материнской породы.

Темно-серые суглинистые оподзоленные почвы на делювиальных
тяжелых суглинках.

5. Гидрологические условия (условия поверхностного стока,
направление стока, заливаемость и т.д.).

Поверхностный сток — хороший.

6. Горизонт подземных вод:

Появившийся 0,30 м. Установившийся 0,30 м.

Характер притока воды — слабо сочится по стенке шурфа

Оглеение — см Предполагаемый наивысший (расчетный)
горизонт подземных вод 0,2 м

ПРИКОПКИ

№№ прикопки

км, пк+ (влево, вправо)

№ слоя

Глубина подошвы слоя (см)

Мощность слоя (см)

Наименование грунта по дорожной классификации,
цвет, включения

Влажность или консистенция

Плотность

Группа (категория грунта) по

по СНиП

по Е. Н. В.

148

11, пк 103+50

1

5

5

1. Слабый дерн (лесная подстилка)

2

20

15

Суглинок легкий темно-серый мягкопластичный с корнями

мягкопластичный

I

II

3

70

50

Суглинок пылеватый, бурый

тугопластичный

I

II

4

80 и глубже

Суглинок тяжелый желтовато-бурый

-«-

№№ образца, глубина взятия (м)

Колонка в масштабе 1:

Генетический горизонт (A, B, C)

Глубина подошвы слоя (см)

Мощность слоя (см)

Цвет

Наименование грунта по дорожной классификации

Группа (категория) грунта

по СНиП

по Е. Н. В.

Влажность грунта или консистенция

Плотность грунта

Структура и ее прочность

Новообразования и включения, вскипание

Визуальная оценка пригодности грунта для
сооружения земл. полотна

по визуальному определению

по лабораторным данным

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

№ 115

0,0-0,30

и бюкс № 1

A

30

30

темно-серый

Мох, слабый дерн. Суглинок легкий
гумусированный

Тугопластичный близок к мягкопластичному

Комковатая

Корни растений

Не пригоден

№ 116

0,30-0,80

и бюкс № 2

B

80

50

коричневато-бурый

Суглинок тяжелый пылеватый

Тугопластичный

Ореховатая

Редкие корни растений, хода землероев, подтеки
гумуса

Пригоден

№ 117

0,80-1,80

и бюкс № 3

C

1,80

1,0

желтовато-бурый

Суглинок тяжелый

Тугопластичный

Плитчатая, заметна косая слоистость

Включения единичного щебня, углистые примазки
гнезда и пятна ожелезнения

-«-

№ 118

1,80-2,50

2,50

70

Светло-желтый

Песок мелкий с включением щебня песчаников

Влажный

Средней плотности

Бесструктурный

Щебень песчаников размер 2-5 см

10-15 %

Пригоден для отсыпки земляного полотна и
устройства морозозащитного слоя.

Описание произвел ст. техник

(Иванов)

(должность)

(фамилия)

зарисовка шурфа в разнернутом виде или по одной
стенке

№№ слоев по порядку

Средняя глубина подошвы слоя (м)

Средняя мощность слоя (м)

Описание пород: (наименование грунта по принятой
классификации, цвет при естественной влажности, степень оглеения,
зернистость сыпучих грунтов, прослои, включения, вскипаемость от
соляной кислоты, структура, крепость, трещиноватость

Консистенция (для глинистых грунтов)

Влажность и плотность

Появление грунтовой воды и характер ее истечения
из грунта; установившийся уровень и время его установления

Категория грунта по

СНиПу

Ед. норм

Глубина отбора проб грунта и воды для
анализов

Примечание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

1

0,20

0,20

Почвенно-растительный слой -перегной темно-серой окраски с
редкой сетью корешков травяной растительности

II

II

2

3,05

2,85

Суглинок желтобурый, в верхней части интервала окрашен в более
темный цвет, косослоистый с соляной кислотой не вскипает
(делювий)

Мягко-пластичный

Появившийся уровень воды -3,05 м

Установившийся уровень воды -2,60 м

II

III

Обр. № 1

1,80-1,4

Проба №1

глубина взятия воды 2,6 — 2,8 м

Обр. № 2

2,0 — 2,10

3

5,0

1,95

Песок зеленовато-серого цвета, мелкозернистый,
кварцево-полевошпатовый, с редким включением мелкого гравия
осадочных пород (древний аллювий)

Водонасыщенный, средней плотности

I

II

ГЛАВА III.
ДОКУМЕНТАЦИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН

Основным первичным геологическим и техническим документом при
производстве буровых работ является буровой журнал, содержащий
всесторонние исходные данные, необходимые для разработки проектной
документации.

Форма бурового журнала должна быть единой. Журнал ведут
одновременно с производством бурения инженер или техник-геолог при
участии бурового мастера.

Записи в журнале проверяет ежедневно старший инженер или
начальник геологической партии (отряда).

За устье скважины следует считать:

а) при бурении с поверхности земли — поверхность земли;

б) при бурении с забоя шурфа — устье шурфа;

в) при бурении в русле реки — уровень воды в реке или
поверхность льда.

При бурении в русле реки вблизи берега устанавливают рейку с
метрическими делениями. По рейке ежедневно перед началом работ
ведут наблюдения и в специальном журнале записывают колебания
уровня воды в реке.

Описание пород в буровом журнале производят послойно по
извлечении образцов из скважины, не допуская высыхания, так как при
этом изменяется цвет, влажность, консистенция грунтов.

При производстве бурения необходимо внимательно следить за
всякой переменой породы не только при извлечении ее из скважины, но
и в процессе бурения, как по ощущению оправления инструмента при
вращательном бурении, так и по звуку. При всякой замеченной в
процессе бурения перемене, следует останавливать бурение, замерять
глубину выработки и извлекать инструмент из скважины для того,
чтобы правильно определить границу слоев, состояние влажности,
плотности, консистенции.

Техник-геолог, инженер-геолог совместно с буровым мастером
выполняют документацию технологии бурения.

Техническая документация заключается в записях всех
обстоятельств бурения и времени, израсходованного на каждую
операцию.

Кроме указания рабочего инструмента и основных элементов работы
фиксируют промежуточные операции: чистка скважин, расходка труб,
провалы инструмента, остановки бурения для замеров уровня воды,
прокачки, аварии и т.п.

Заполнение бурового журнала

Описание скважин производят в буровом журнале. Буровой журнал
должен все время находиться на скважине и заполняться в процессе
бурения.

Ведение записей на листках и заполнение бурового журнала по
окончании смены категорически запрещается. Записи в журнале
производят четко и разборчиво. Все графы журнала подлежат
обязательному заполнению. Прочерки в графах не допускаются. Если в
скважине, например, грунтовая вода не обнаружена, то в
соответствующей графе вместо прочерков следует писать: — «скважина
сухая», или «вода не встречена».

Запрещается подчищать неправильно занесенные сведения.
Неправильные записи надо зачеркнуть, а сверху написать правильные.
Зачеркивать надо так, чтобы без труда можно было прочесть
зачеркнутое.

За правильность, полноту и своевременность заполнения журнала
отвечает техник-геолог.

Журнал, в котором ведется описание скважины хранится у
геолога.

Записи в буровом журнале должны быть подписаны буровым мастером
и геологом.

Прежде чем приступить к бурению, необходимо заполнить первую
страницу журнала, на которой указывают наименование объекта,
горизонтальную и вертикальную привязку скважины (пикет+, вправо,
влево, м), отметку устья скважины, диаметр бурового комплекта, а
также дату начала бурения скважины.

При описании образцов грунта, в первую очередь, дают
наименование грунта по номенклатуре, принятой в дорожной
классификации грунтов (таблица № 1).

Наименование мелкоземистых грунтов определяют на основании
внешних признаков, приведенных в приложении № 2.

Скальные и полускальные грунты опознают в поле простым осмотром,
причем их всегда следует рассматривать только в свежем изломе.

При обследовании насыпных грунтов, которыми могут быть самые
разнообразные породы, перед основным наименованием породы пишут
слово «насыпной», например: «насыпной суглинок», «насыпная супесь»
и т.д.

При описании песков после наименования указывают крупность песка
(крупный, мелкий и т.д.), причем следует помнить, что при
инженерно-геологических обследованиях (обследовании мостовых
переходов, площадок и т.д.) крупность песка определяют по дорожной
классификации (таблица № 1), при разведке стройматериалов — по
классификации ГОСТ 8736-67, а при обследовании резервов грунта — по
обеим классификациям.

Крупность песка в поле определяют на глаз и на ощупь по опыту
(визуально).

Для определения в поле крупности песка и мелкого гравия удобно
пользоваться шаблоном, приведением на рис. 2.

В буровом журнале при описании грунтов необходимо отмечать
червоточины (ходы червей) и наличие макропористости.

Макропористость — это видимая невооруженным глазом пористость,
обусловленная наличием тонких канальцев, иногда с остатками
растений.

Макропористость характерна для лессовидных грунтов, которые при
замачивании под нагрузкой дают дополнительные осадки.

При наличии макропор к наименованию породы должны быть добавлены
слова «лессовидный» или «макропористый» (лессовидные грунты имеют
палевый и светло-желтый цвет).

При наличии сцементированности пород указывают степень
сцементированности и характер цемента.

Так как некоторые свойства грунта (плотность, трещиноватость и
т.д.) в известной степени определяются в процессе проходки скважин,
одновременно с описанием грунтов в буровом журнале необходимо
отмечать технику проходки скважин. При этом должно быть
указано:

а) род наконечника, посредством которого производится бурение.
Если в процессе бурения переходят с одного наконечника на другой,
то указывают причину перехода;

б) при вращательном бурении указывают величину проходки при
одной забурке;

в) при ударно-канатном бурении указывают характер удара и звука,
издаваемого при ударе снаряда о забой, равномерность скорости
проходки, а также сведения о степени трудности обсадки труб;

г) высота напорной пробки, если таковая наблюдается.

д) случаи провала гарнитуры, что имеет место при проходке
закарстованных пород.

Рис. 5. Виды слоистости

При этом следует указать на какой глубине и насколько
провалилась гарнитура, а также все остальные особенности
проходки.

Помимо всех указанных данных в журнале отмечают категорию грунта
по буримости (по ЕНВ) и по трудности разработки (по СНиПу).

Классификация горных пород по буримости при ручном
ударно-вращательном бурении, а также при бурении колонковыми
снарядами и механическом ударно-канатном бурении приведены в
приложении № 13.

Документация при ударно-вращательном и
ударно-канатном бурении

В инженерно-геологической практике при бурении неглубоких
скважин наиболее эффективным видом разведки является
ударно-канатное.

В последние годы в практике инженерно-геологических изысканий
нашли применение малогабаритные станки типа БУКС-ЛГТ, БУЛИЗ-15.

При извлечении инструмента из скважины на поверхность техник, не
удаляя грунт из бурового наконечника, очищает его от шлама. Затем
осторожно не нарушая, по возможности, естественного строения,
удаляет породу с бурового наконечника.

Если в пределах одного и того же подъема порода отличается по
литологическим признакам или цвету, техник обязан описать эти слои
отдельно. При мощности слоя менее 10 см, его не выделяют, а
отмечают как «прослой».

Всю извлеченную из скважины породу выкладывают на доски или
фанеру, в той последовательности, в какой она отобрана из скважины,
в месте укрытом от дождя.

При водоносных породах следует желонку опоражнивать в ведро с
тем, чтобы после отстоя слить воду и отложить породу на доски
(фанеру).

После того как грунты осмотрены и разложены на досках приступают
к подробному описанию и отбору образцов.

Отбор образцов грунтов для
геологической документации

Образцы грунтов из буровых скважин отбирают для геологической
документации и для лабораторных исследований. При отборе образцов
учитывают требования ГОСТ 12071-60.

Отбор грунтов для геологической документации производят при
каждой смене слоя, но не реже чем через 0,5 м.

Отобранные образцы укладывают в ящик с ячейками размером 100 мм
? 100 мм (см. рис. 6).

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 6. Ящик для геологической документации

Ячейки ящика заполняют грунтом вровень с краями. При укладке в
ящик образцов связных грунтов не следует их мять, придавая им
какую-либо форму или утрамбовывать их в ячейке.

На ребре поперечной стенки ящика пишут № скважины, а на ребрах
перегородок ящика под каждой ячейкой — интервал глубин залегания
грунтов, характеризуемый данным образцом. Так если при бурении
скважины до глубины 1,30 м наблюдается одна грунтовая разность, а
ниже другая, то интервалы опробования для геологической
документации будут такие 0,0-0,5; 0,5-1,0; 1,0-1,3; 1,30-1,80 и
т.д.

По заполнении образцами пород, ящик закрывают плотно пригнанной
крышкой, привинчиваемый шурупами. На крышке и на передней торцовой
стенке ящика должно быть написано: наименование объекта, № ящика и
№№ буровых скважин.

Отбор образцов грунта с нарушенной
структурой для лабораторных анализов

Отбор образцов грунта с нарушенной структурой для лабораторных
анализов производят из каждого характерного слоя. В случае
значительной мощности слоя (более 1,0 м) из него может быть
отобрано несколько образцов.

Образцы для лабораторных анализов из данного слоя отбирают с
характерной для него глубины после того, как отобраны образцы для
геологической документации из этого слоя.

Взятый образец упаковывается в мешочек из плотной ткани. В
мешочек вкладывается этикетка с указанием наименования трассы,
участка, объекта, № скважины, глубины взятия образца, даты взятия и
фамилии лица, взявшего образец.

В буровом журнале записывается № образца и глубина взятия его, а
на мешочке одновременно проставляется № образца.

Нумерация образцов устанавливается порядковая для каждого
объекта или для группы мелких объектов.

Под глубиной взятия образца для лабораторных анализов следует
понимать интервал глубин, в пределах которых взят образец.

Так если опробуют слой, залегающий на глубине 1,20 — 2,10 м, и
из какой-то части его, например, с глубины 1,50 — 1,70 м, берут
образец грунта, то глубиной взятия образца считается интервал 1,50
— 1,70 м.

Записи, в которых не отмечен интервал взятия образца, следует
считать неправильными. Например, если указывается, что образец взят
с глубины 1,50 м, то эта глубина указывает только одну точку, с
которой практически отобрать образец нельзя.

Пробы грунта для определения естественной влажности помещают в
металлические бюксы.

Бюкс представляет собой металлический стаканчик цилиндрической
формы с плотно пригнанной крышкой (см. рис. 7). Рекомендуемые
размеры бюкса: диаметр 4 см, высота — 4 см. И в крышке и на дне
стаканчика должен быть проставлен номер бюкса.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 7. Металлический бюкс

Пробу на влажность отбирают немедленно по извлечении грунта из
скважины, из середины взятого образца, для чего поверхность его
зачищают. Пробу весом 30-50 граммов помещают в бюкс и здесь же, у
скважины взвешивают на аптекарских весах.

Для большей точности, взвешивание производят троекратно, и затем
вычисляют среднее из трех взвешиваний. Вес пробы с бюксом и номер
бюкса записывают в буровой журнал в графе 15 против того слоя, из
которого взята проба. Для определения влажности, пробы направляют в
полевую или стационарную лабораторию.

В случае, если по каким-либо причинам взвешивание у скважины
произвести невозможно, на бюкс с помещенной в него пробой грунта
надевают резиновое кольцо, чтобы закрыть щель между крышкой и
бюксом и предохранить, так образом, на некоторое время пробу грунта
от высыхания. Затем бюкс кладут в полевую сумку или грунтовый
мешочек и убирают в место, укрытое от дождя и солнца.

По возвращении с работы бюксы взвешивают в камеральном помещении
или в полевой лаборатории.

Если взвешивание невозможно произвести в тот день, когда
отобрана проба грунта для определения влажности, бюкс с пробой
необходимо запарафинировать.

Для этого кромку крышки и прилегающую к ней часть бюкса
обматывают в два слоя узкой полоской марли или бинта, и бюкс
погружают в расплавленный парафин вверх дном так, чтобы щель между
крышкой и бюксом была полностью закрыта парафином. После этого бюкс
до конца работы убирают в место, укрытое от дождя и солнца, а по
возвращении с работы помещают в ящик, где хранят до отправления в
лабораторию.

Мастика, используемая для парафинирования проб грунтов, т.е. для
предохранения их от потери влажности, представляет собой смесь,
состоящую из парафина — 60 %, воска — 25 %, канифоли — 10 % и
минерального масла — 5 %.

Использовать только один парафин для этой цели не рекомендуется,
так как он при высыхании растрескивается.

В ряде случаев целесообразно отбирать общий образец и для
определения естественной влажности и для определения пластичности.
В этом случае берут образец грунта весом около 200 граммов и
помещают в большой металлический бюкс, который затем парафинируют
так, как указано выше.

Для сохранения влажности проб грунта, помещенных в бюксы, кроме
мастики можно пользоваться широкой изоляционной лентой или
лейкопластырем, которыми край крышки плотно обматывают в 3-4 ряда,
так чтобы они взаимно перекрывались.

Отбор образцов грунта ненарушенной
структуры

Одной из важнейших задач при проходке буровых скважин является
отбор образцов грунта с ненарушенной структурой. Для этой цели
применяют грунтоносы. При ударном бурении отбор монолитов
производят при помощи забивных грунтоносов.

При вращательном бурении применяют обуривающие грунтоносы
Тыльчевского, забивные Копачева и др.

Чаще всего при инженерно-геологических обследованиях применяют
грунтоносы диаметром 100 мм (при диаметре обсадных труб 127/115
мм).

На рис. 8 показаны в разрезе грунтоносы обоих типов.

Для отбора проб из слабых водонасыщенных глинистых грунтов
трестом ГРИИ предложен грунтонос, в котором отделение и удержание
образца осуществляется подрезающим устройством и вакуумом, который
образуется при подъеме грунтоноса.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Грунтонос Колачева (работающий по принципу
вдавливания).

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Б. Обуривающий грунтонос.

1. Коронка цилиндра. 2. Наружный цилиндр. 3.
Внутренний цилиндр 4. Головка наружного цилиндра. 5. Головка
внутреннего цилиндра. 6. Замковое соединение со штангой. 7.
Центрирующий винт. 8. Клапан. 9. Подстаканник.

Рис. 8.

При колонковом бурении в крепких породах образцом ненарушенной
структуры является керн.

Отбор образцов грунта производят согласно ГОСТ 12071-66 «Грунты.
Отбор. Упаковка, хранение и транспортирование образцов».

Грунтоносы, работающие по принципу вдавливания в грунт, состоят
из цилиндра (сплошного или разъемного), внутри которого вставлена
разъемная гильза. При надавливании на штангу, внешний цилиндр давит
на заплечики гильзы, вгоняя ее в грунт.

Во избежании сжатия отбираемого грунта, грунтонос не следует
вдавливать на полную длину, для чего перед вдавливанием грунтоноса
на штанге снаряда делают метку, до которой нужно погрузить
снаряд.

После подъема грунтоноса на поверхность, снаряд разбирают,
извлекают из него внутренний цилиндр, а из цилиндра вынимают
монолит, нарушенные концы монолита срезают и монолит парафинируют
для предохранения его от потери влажности.

Для этого монолит обертывают пропитанной мастикой марлей,
перевязывают шпагатом и опять опускают в мастику. К верхней грани
монолита мастикой прикрепляют этикетку с указанием номера монолита
и места отбора его. На этикетке обязательно пишется слово
«верх».

Парафинирование рекомендуется производить при температуре не
выше 70°, так как при более высокой температуре мастика может
глубоко проникнуть в поры грунта.

С образцами связных грунтов мягко и текучепластичной
консистенции, а также несвязных (песчаных) грунтов, отобранных
грунтоносом треста ГРИИ, поступают следующим образом: грунт,
выступающий из гильзы, срезают ножом, на торцы образца надевают
алюминиевые крылья, а на контакты крышек с гильзой — резиновые
бандажи, затем все это парафинируют.

Обуривающие грунтоносы отличаются от вышеописанных тем, что
вдавливание их в грунт сопровождается одновременно обуриванием
стенок монолита.

Внешний цилиндр, снабженный на конце винтовой коронкой,
вращаясь, постепенно и равномерно врезается в грунт, вытачивая
столбик грунта.

После погружения на определенную глубину, грунтонос осторожно,
без встряхивания и ударов, отрывают от забоя и поднимают на
поверхность, где его развинчивают, и из него извлекают внутренний
цилиндр. Дальнейшую обработку монолита производят так, как указано
выше.

Перед взятием монолита забой скважины должен быть тщательно
очищен от шлама.

В случае обильного поступления подземных вод в скважину,
необходимо отбор монолита производить немедленно вслед за снятием с
забоя сильно размокшего грунта.

Монолиты, до их отправки в лабораторию, хранят в прохладном
помещении с температурой не ниже 0°. Срок хранения монолитов с
момента их отбора до производства лабораторных испытаний не должен
превышать 1,5 месяца. Удлинение этого срока допускается при условии
хранения монолитов в специальных помещениях или шкафах при
постоянной положительной температуре и насыщенности воздуха
водяными парами.

Монолиты, отправляемые в лабораторию, упаковывают в деревянные
ящики, вмещающие не более 20 кг грунта и имеющие деревянные ручки с
двух сторон. Образцы необходимо укладывать плотно, заполняя пустоты
между ними древесными опилками, стружками или соломой.

На ящиках делаются надписи «верх» и «не кантовать». Крышка ящика
должна укрепляться на шурупах, а не забиваться гвоздями.

Все пробы, как с нарушенной, так и с ненарушенной структурой,
отобранные для лабораторных испытаний заносят в ведомость по форме,
приведенной в приложении 17 для грунтов и в приложении 18 для
стройматериалов.

Ведомость составляют в 3-х экземплярах. Один экземпляр кладут в
ящик с пробами, отправляемыми в лабораторию, второй экземпляр
отправляют в лабораторию по почте, и третий экземпляр оставляет у
себя геолог, как копию ведомости.

Наблюдения за уровнем грунтовых вод в
скважинах

При бурении скважин в целях инженерно-геологического
обследования подливать воду в скважину категорически
запрещается.

При проходке скважины необходимо тщательно следить за изменением
степени влажности грунтов.

В случае появления грунтовой воды, немедленно замеряют уровень
ее зеркала, который фиксируют в буровом журнале, в соответствующей
графе, как «Уровень появления грунтовой воды». Одновременно
отмечают дату и время замера.

После того, как появившийся уровень грунтовой воды зафиксирован,
скважину углубляют на 1,0-1,5 м, затем бурение приостанавливают и
через каждые 5-10 минут производят замеры уровня воды в скважине до
тех пор, пока два последние замера дадут одинаковые результаты (с
точностью ±1 см).

Этот уровень фиксируют в журнале как «Установившийся
(статический) уровень грунтовой воды».

При дальнейшем бурении уровень воды в скважине замеряют
ежедневно перед началом работ и в конце смены.

Данные наблюдений записывают в буровом журнале в таблице,
озаглавленной «Замеры уровня грунтовых вод в скважине».

Если после перекрытия водоносного горизонта из-под фрезера в
скважину подтекает вода, необходимо произвести надбашмачный
тампонаж.

Это делают следующим образом: в водоупоре делают подработку на
40-50 см, затем в скважину забрасывают слегка подсушенные шарики из
суглинка или глины и утрамбовывают их желонкой, отверстие которой
закрывают пробкой.

После этого откачивают из скважины воду и продолжают
бурение.

При вскрытии нового горизонта грунтовых вод производят те же
наблюдения и операции, что и над ранее пройденным водоносным
горизонтом.

В процессе бурения необходимо следить за изменениями стояния
воды в скважине и особенно при смене одних пород другими, например,
рыхлых аллювиальных отложений — коренными скальными породами;
глинистых пород — песчаными и т.п.

В периоды резкого колебания уровня подземных вод (при весеннем
снеготаянии, в половодье, при выпадении дождей) замеры уровня воды
производят после каждого подъема бурового снаряда.

Если при проходке скважины вода не была обнаружена, но были
вскрыты переувлажненные или трещиноватые грунты, необходимо в
течение суток проверить, не появилась ли в скважине вода.

Наиболее распространенным и простым прибором для замера уровня
грунтовой воды является «хлопушка». «Хлопушка» представляет собой
металлический колпачок, внутри которого имеется канал, соединенный
с пищиком. В верхней части «хлопушки» имеется кольцо для
привязывания шнура. При соприкосновении колпачка с поверхностью
воды, воздух через канал попадает в пищик и раздается характерный
звук. После этого «хлопушку» извлекают из скважины и при помощи
рулетки замеряют глубину ее погружения. Замеры уровня грунтовых вод
производят с точностью ±1 см.

На рис. 9 показана хлопушка в натуральную величину.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 9. Хлопушка

При самоизливе воды из скважины определяют глубину появления
фонтанирующего водоносного горизонта и после углубки скважины на
1-2 м замеряют расход воды и приступают к наблюдению за
установлением статического уровня.

Для этой цели наращивают обсадные трубы и производят наблюдения
за повышением уровня через 5-10 минут.

Дебит самоизливающейся скважины определяют объемным способом или
по высоте фонтана.

Для замера дебита объемным способом на обсадную трубу одевают
лист железа или резины, по которому направляют воду в мерный
сосуд.

Дебит скважины по высоте фонтана можно определить по формуле Ю.
В. Мухина:

,
где:

Q — дебит скважины в л/сек;

d — внутренний диаметр трубы, фонтанирующей скважины в
дециметрах,

f — высота фонтана от верхнего края обсадной трубы в
дециметрах.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 10.

Все замеры уровня производят от одной точки, от поверхности
земли. Превышение труб над поверхностью земли определяют
одновременно с замером уровня воды.

Определение притока грунтовых вод в скважинах производят путем
постановки опытных работ (откачки, нагнетания и т.п.) по особой
инструкции*). При небольшом притоке откачку можно
производить желонкой.

*) см. также приложение № 23.

В случае безнапорных или малонапорных вод для определения
притока воды можно пользоваться методом, предложенным
«Промтранспроект». При наблюдении за установлением уровня грунтовых
вод в журнале фиксируют два соседних замера h1 и
h2 в м и время между этими двумя замерами в минутах.
Вычитая из h1 — h2, получаем высоту подъема
воды R за время t: h1 — h2 =
hм.

Объем воды, соответствующий столбу воды h, равен
?R2h, где ?R2 — площадь сечения трубы.

Такие замеры производят 3-4 раза, в зависимости от времени
установления уровня и фиксируют в таблице следующей формы:

№ замера

Площадь сечения трубы

Первый замер (м) h1

Второй замер (м) h2

Высота профиля воды h = h1
h2 (м)

Время подъема (минуты)

Объем V (м3)

Приток Q (л/сек)

Отбор проб воды для химического анализа.

Основными условиями при отборе проб воды на химический анализ
являются:

1. Чистота посуды и пробки;

2. Соблюдение методики отбора пробы;

3. Своевременная доставка проб воды на анализ в лабораторию.

Отбор проб воды из того или иного горизонта грунтовых вод
производят только после надежной изоляции его от вышележащих
горизонтов.

При отборе пробы воды в процессе бурения рыхлых пород проходка
разведочных скважин должна вестись без промывки, с креплением
обсадными трубами тотчас за продвижением забоя.

После вскрытия опробуемого водоносного горизонта скважину
углубляют на 0,5-2,0 м, бурение прекращают и производят пробную
откачку (желонкой) двух объемов столба воды в скважине с
последующим восстановлением статического уровня, после чего
отбирают пробу воды.

При бурении скважины в устойчивых породах (известняки, песчаники
и т.д.) после вскрытия водоносного горизонта производят
восстановление статического уровня, а затем бурение продолжают без
кропления обсадными трубами.

После восстановления статического уровня производят оттартовку
двух объемов воды, затем вновь восстанавливают статический уровень
и отбирают пробу воды в средней части водоносного горизонта. Пробу
отбирают батометром, желонкой или бутылкой.

Непосредственно бутылкой пробу воды из скважины отбирают
следующим образом: к чистой бутылке привязывают прочным шпагатом
или тросиком груз, достаточный для того, чтобы пустая бутылка
погрузилась в воду. Бутылку закрывают (не туго) резиновой или
корковой пробкой, с прикрепленным к ней шпагатом или тросиком
длиной, соответствующей глубине погружения бутылки.

Бутылку, закрытую пробкой, опускают в скважину на шпагате или
тросике. На заданной глубине пробку, при помощи шпагата,
выдергивают, и после наполнения бутылки водой ее извлекают из
скважины.

При большом столбе воды пробу можно отбирать желонкой. Для этого
ее нужно закрыть снизу пробкой, чтобы набирающаяся через верх
желонки вода не выливалась. После извлечения желонки из скважины
воду, набравшуюся в нее, разливают в бутылки.

Если вода в выработке стоит открытая более 6 часов, ее надо
откачать, так как при длительном стоянии воды может произойти ее
окисление, выделение растворенных газов и изменение ее природных
свойств.

После того, как в скважине наберется достаточное количество
свежей воды, отбирают пробу.

В фонтанирующих скважинах пробу отбирают сразу после осветления
воды.

В малодебитных скважинах, когда дебит меньше 0,01 л/сек. пробы
должны отбираться после восстановления уровня.

Из открытых водоемов пробы воды можно отбирать непосредственно в
бутылку. Можно зачерпнуть пробу ведром и затем перелить в
бутылку.

Для каждой пробы воды должны быть приготовлены две бутылки
емкостью по 0,5 литра.

Бутылки предварительно 2-3 раза промывают водой, отбираемой для
химического анализа.

Воду в бутылки наливают не до самого верха, так чтобы между
нижним краем пробки и урезом воды в бутылке оставалось воздушное
пространство 3-4 см. Бутылки тщательно закупоривают корковыми или
резиновыми пробками. Верхнюю часть горлышка бутылки с пробкой
обматывают куском марли, завязывают шпагатом и заливают сургучом
или мастикой. На каждую бутылку наклеивают этикетку с указанием
объекта работ, № выработки, даты и глубины взятия пробы, а также
фамилии лица, взявшего пробу.

В зимних условиях, во избежание разрыва бутылок при замерзании в
ней воды, бутылки с водой должны храниться до производства анализов
в теплом помещении. При отправлении проб воды в лабораторию
составляют ведомость в 3-х экземплярах по прилагаемой форме.

Отбор проб воды на бактериологический анализ производят
специальные организации по особой инструкции.

ВЕДОМОСТЬ

проб воды, направляемых в лабораторию на
химический анализ

Автомобильная дорога
_____________________________ Участок __________________

№№ пп

Объект

№№ проб

Наименование и № выработки

Глубина взятия пробы (м)

Дата взятия пробы

Род упаковки и объем

Назначение анализов

Тип сооружения (напорное, безнапорное)

Условия омывания бетона водой

на агрессивность

для затворения бетона

открытый водоем, сильно и среднефильтрующие K ?
0,1 м/сут.

слабофильтр. грунты (супеси, суглинки, глины) K
> 0,1 м/сут.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Главный специалист отдела

Ведомость составил

Главный геолог экспедиции (нач. партии)

« » _________ 19__ г.

Образец

СОЮЗДОРПРОЕКТ

Дорога __________________________

Участок _________________________

Объект __________________________
Бутылка №

пк+

Этикетка

пробы воды на химанализ

Взято из _________________________________ с гл.
___________________________

(скважины, русла и т.д.)

при помощи
________________________________________________________________

(батометра и т.д.)

перед
_____________________________________________________________________

после (прокачки, восстановления уровня и т.д.)

при глубине забоя _____________ м

при горизонте воды ____________ м

при глубине обсадки ___________ м

стратиграфический индекс водовмещающих пород
___________________________

наименование пород
_____________________________________________________

введено консерванта
_____________________________________________________

Число бутылок в пробе
___________________________________________________

(штук)

Дата взятия
_____________________________________________________________

(год, месяц, число, час, мин.)

Пробу отобрал
__________________________________________________________

(фамилия прописью)

Транспортировка проб воды и хранение их
до анализа

Задерживать отобранные пробы на месте отбора, где трудно
обеспечить надлежащие условия хранения, не рекомендуется.

Перевозить пробы следует в деревянных ящиках с ячейками,
снабженных крышками.

Для транспортировки на дальнее расстояние, особенно в зимнее
время, ячейки желательно обивать войлоком. Если это невозможно, то
следует засыпать опилками все свободное пространство между
бутылками и стенками ящика.

В лаборатории до начала анализа пробы хранят в специальном,
лучше подвальном помещении, где температура не выше 20° и не ниже
0°.

Особенности документации при колонковом
бурении

Колонковое бурение может применяться для проходки скважин во
всех без исключения породах, но наиболее часто его используют для
изучения скальных и полускальных пород.

Особенности документации буровых скважин при колонковом бурении
связаны с особенностями самого колонкового бурения, при котором из
скважины извлекают породы в виде монолитных колонок — «кернов».

Для того, чтобы дать правильную геотехническую характеристику
грунта, колонковое бурение при инженерно-геологических
исследованиях ведут без промывки забоя.

Величина забурки не должна превышать 0,8 — 1,0 м, а выход керна
должен быть не ниже 80-90 %. В тех случаях, когда механическое
бурение производят в скальных породах с целью уточнения
геологического строения, можно применять промывку водой или слабым
глинистым раствором.

Одним из главных условий при бурении скважин — это получение
высокого процента выхода керна (близкого к 100 %) и сохранение
выбуренной породы в естественном состоянии. Неудовлетворительный
выход керна получается в результате его истирания и размывания,
выпадения керна из-за плохой заклинки.

Для повышения процента выхода керна рекомендуется:

1. ограничивать проходку за 1 рейс бурения до 0,5 м,

2. ограничивать количество подаваемой промывочной жидкости,

3. увеличивать диаметр бурения,

4. не допускать сильной расходки бурового снаряда и не оставлять
на забое неподнятый керн,

5. применять двойные колонковые трубы,

6. керн из колонковой трубы выдавливать нагнетанием воздуха или
выбивать легким постукиванием молотка.

Необходимо следить, чтобы керн выходил постепенно, так как при
выпадении керна нарушается последовательность напластований и легко
спутать «низ» и «верх» керна.

Вынутый из колонковой трубы керн очищают от шлама, причем
скальные породы промывают в воде, а с рыхлых пород шламовую корку
при ее подсыхании снимают ножом.

Очищенный от шлама керн укладывают в специальный керновый ящик,
который обычно (для удобства) имеет длину 1,0 и ширину 0,4 м с
отделениями, соответствующими по ширине и глубине диаметру
керна.

Образцы керна укладывают плотно друг к другу точно в таком
порядке, в каком они были подняты из скважины. Все отдельные куски
керна нумеруются и на каждом из них стрелкой показывается
направление бурения.

Для того, чтобы отделить керн одного подъема от керна следующего
подъема, между ними кладут деревянную бирку с размерами,
соответствующими диаметру керна.

На бирке надписывают № керна, глубину интервала, с которого
поднят керн, длину извлеченного керна и % выхода керна. Положение
бирки отмечают на ребре перегородки ящика над керном, где пишут №
керна, глубина его взятия, и стрелкой показывают начало и конец
керна (см. рис. 11).

Если керн при подъеме вынут в виде обломков, то обломки
укладывают так, чтобы их объем отвечал объему нормального керна. На
каждом куске ставят номер в виде дроби, например: 15/1, 15/2 и т.д.
Если выход керна очень низки, и значительная часть породы
извлекается в виде шлама, последний необходимо укладывать вместе с
керном.

После укладки измеряют длину поднятого керна (вместе с
обломками) и вычисляют процент выхода керна (шлам в расчет не
принимается).

Например, было пробурено 1,3 м; поднятый керн имеет длину 1,2 м;
тогда % выхода керна будет равен:


%.

Описание керна производят после каждого подъема незамедлительно
с тем, чтобы охарактеризовать его естественное состояние. В журнале
не допускается запись «то же» и не допускается объединение —
описание образцов, поднятых за несколько рейсов.

В тех случаях, когда керн не поднят (при растирании его в
скважине и уносе в трещины и пустоты в сильно трещиноватых и
закарстованных водоносных породах), в журнале записывают интервал
бурения от … до … м и в графе «описание пород» делают запись:
«керн не поднят», «при спуске снаряд стал на забой».

Все провалы инструмента, наблюдающиеся в процессе бурения (в
сильно трещиноватых или закарстованных породах) обязательно должны
быть зафиксированы в буровом журнале с указанием глубины провала
инструмента от … до … м в графе «описание пород».

В процессе бурения производят хронометраж времени чистого
бурения.

После окончания бурения скважин проводят контрольное описание
результатов бурения всех скважин.

При отсутствии на буровой керновых ящиков проходка скважин
колонкового бурения запрещается.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 11. Керновый ящик

Описание пород и отбор проб грунта для анализа
при бурении

Отбор проб грунта для лабораторных испытаний при колонковом
бурении производят при контрольном описании кернов, причем образцы
твердых пород направляют в лабораторию в виде «кернов», а рыхлые
породы в мешочках.

Монолит рыхлых пород отбирают грунтоносами или специально
изготовленной разъемной трубой. Брать монолиты обычной колонковой
трубой не разрешается, так как при этом нарушается естественная
структура грунта.

Шнековое бурение

Этот вид бурения характеризуется большой скоростью проходки, но
имеет ряд существенных недостатков:

1) трудно определить границы различных пород;

2) трудно, а иногда и вообще невозможно фиксировать уровни
подземных вод;

3) при извлечении из скважин нарушается структура пород.

Тем не менее шнековое бурение может быть рекомендовано на
поисковых работах и частично при разведочном бурении на резервах
грунтов и месторождениях строительных материалов.

Отбор проб при шнековом бурении осуществляют с помощью
магазинного шнека.

Магазинный шнек представляет собой — трубу с навитой спиралью,
на одном конце которой имеется резьба для присоединения буровой
коронки, а на другом — выступ для соединения со шнеками.

Внутри трубы шнека помещается магазин для керна, состоящий из
разрезанной вдоль оси тонкостенной трубы. Для извлечения керна из
магазинного шнека необходимо отвернуть ключом коронки, и захватив
крюком за отверстия в концах магазина, извлечь магазин с керном из
трубы шнека. Разъединив магазин на две половины, извлекают
керн.

Документацию выбуренной породы ведут по выходу породы на
поверхность.

При шнековом бурении образцы пород на дневную поверхность
поступают с опозданием, поэтому для определения глубины скважины в
момент отбора образца породы следует вводить корреляционный
коэффициент:

Ни = Нф ? К, где:

Ни — истинная глубина залегания образца породы;

Нф — фиктивная глубина, т.е. глубина скважины в
момент отбора пробы;

К — корреляционный коэффициент, значение которого зависит от
свойств пород, диаметра шнеков и скорости их вращения.

Значения коэффициента К

Порода

Для шнеков диаметром

180 мм

185 мм

Глина

0,87

0,82

Суглинок

0,91

0,86

Лессовидный суглинок

0,87

0,95

Песчано-гравийные и галечниковые отложения

0,85

0,89

Супесь, средне и мелкозернистый песок

0,77

0,76

Вибрационное бурение

При проходке скважин вибрационным способом в качестве буровых
наконечников используют виброзонды, реже виброжелонки и грунтоносы.
Образцы с ненарушенной структурой для исследований грунтов следует
отбирать специальными грунтоносами диаметром 108 и 127 мм; длина
грунтоноса при этом должна быть не менее 500 мм.

Для получения качественной геологической документации величину
рейса при вибрационном бурении следует ограничивать согласно
следующей таблице:

Грунты

Величина рейса в м

Обводненные пески, супески и суглинки

1-2,5

Суглинки и глины мягкопластичной и пластичной консистенции

0,8-1,5

Суглинки и глины тугопластичной и полутвердой консистенции

0,3-0,8

Для установления границ литологических разностей грунтов при
проходке неустойчивых пород, необходимо, чтобы обсадная колонна
несколько опережала забой скважины.

Образец

ГПИ «Союздорпроект»

Трасса: Москва — Волгоград

Участок: Тамбов — Борисоглебск км 470 — км 562

Партия №2

БУРОВОЙ ЖУРНАЛ № 1

Начат: 27 июля 1970 г.

Окончен: 4 августа 1970 г.

Заполнено страниц 63

Геолог
(Белогурова)

Руководитель работ
(Ляшенко)

Нашедшего журнал прошу выслать по адресу:

г. Москва Ж-89, набережная Мориса Тореза, д. 34,
ГПИ «Союздорпроект», Отдел геологических изысканий.

СКВАЖИНА № 21

Название объекта (мостовой переход ______________________
пересечение ж.д. и т.п.) Мостовой переход ч/р
Кариан
_________________________________________________

пикет 4834 плюс 71,5 (ось)

Элемент рельефа, на котором расположена скважина
Правобережная пойменная
терраса
____________________________________________________________________

Абсолютная отметка устья скважины — 123,57

Относительная

Способ бурения — ударно-канатный

Диаметр бурового комплекта в мм

Тип и система станка УГБ-50-М

Глубина скважины в м 19,90
Глубина обсадки в м 19,90

Скважина начата 27/VII-70 г.
окончена 28/VII-70 г.

Из скважины взято образцов грунта

Для лабораторных анализов — 5 образцов

Буровой мастер ____________ (Лихутьев)

Геолог ___________ (Белогурова)

Расположение скважин

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Замеры уровня грунтовых вод в скважине № 21

Время замера воды

Глубина скважины во время замера (м)

Глубина обсадки во время замера (м)

Уровень появившейся воды (м)

Уровень установившейся воды (м)

Примечание

Дата (месяц, число)

Час

27/VII-70

1010

3,50

4,0

3,50

-«-

1030

-«-

-«-

2,50

28/VII

1040

-«-

-«-

2,50

1000

11,00

11,00

2,50

Замер произвел ________________ Белогурова

Время, затраченное на бурение и ликвидацию
скважины № 21

Дата (месяц, число)

Состав бригадо-смены

Пройдено в смену (м)

Итого

В том числе по категориям буримости

Затрачено время в бригадо-часм

с глубины

до глубины

ЕНВ

Подсобные работы

Чистое бурение

Простои

Ликвидация скважины

Итого

ИТР

рабочие

Сборнику цен

I

II

III

27/VII 70 г.

1

1

0,0

11,0

11,0

11,0

11/2

6

1/2

8-00

28/VII

1

1

11,00

19,9

8,9

8,9

6

1/2

11/2

8-00

Месяц и число

Наконечник и диаметр

№ слоя

Глубина подошвы слоя (м)

Мощность слоя (м)

Описание пород (наименование грунта по принятой
классификации, цвет при естественной влажности, степень оглеения,
зернистость для сыпучих грунтов, включения, вскипаемость от соляной
кислоты, структура, трещиноватость и твердость скальных пород,
генезис и возраст)

Категория грунта по ЕНВ

по Сборнику цен

Консистенция

(для глинистых грунтов)

Влажность и плотность (для песчаных грунтов)

Поднято керна

% выхода керна

№ водоносного горизонта и глубина его залегания,
м

№№ образцов грунтов и воды, вид пробы, глубина
взятия (м)

Описание процесса бурения (скорость проходки,
погружение обсадки, поддача и др.)

для геологической документации

для лабораторных анализов

появившийся

установившийся

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

27/VII 1970 год

Ударный стакан O 127 мм

1

0,20

0,20

Супесь тяжелая пылеватая, гумусированная

1

твердая

маловлажная

1

При одном ударе снаряд углубляется на 5 см

2

12,20

12,0

Суглинок легкий, пылеватый темно-серый, заторфованный; гнезда
торфа хорошо разложившегося и песка мелкого, кварцевополевошпатного
(halQ4)

1

мягкопластичный

гнезда торфа и песка водонасыщенные

№ 103

5,10-5,20

№ 98

5,0-5,20

При одном ударе снаряд углубляется на 25 см

№ 99

7,5-7,6

№ 100

10,0-10,2

С глубины 12,20 желонка O 108 мм

3

19,90

7,7

Песок мелкий, серый кварцевый с частыми тонкими (до 1,0 см)
прослойками иловатого суглинка (alQ4)

1

водонасыщенный средней плотности

1

19,90

1

19,90

№ 104

17,0-17,2

№ 191

14,0-14,2

На глубине 14,0-15,0 — пробка высотой 1 м

№ 102

17,0-17,2

Особенности бурения и документации
скважин, проходимых в мерзлых грунтах

Документации скважин, проходимых в вечно мерзлых и
сезонно-промерзающих грунтах, отличается рядом особенностей,
связанных с необходимостью получения и описания специфических
инженерно-геологических характеристик грунтов, находящихся в
мерзлом состоянии.

Основными специфическими характеристиками мерзлых грунтов
являются: их мощность, температурный режим, суммарная влажность,
содержание льда и его распределение в породе, концессионные
свойства в процессе оттаивания и в талом состоянии.

При выборе режима бурения необходимо исходить из условия, что
свойства образцов грунта, извлекаемого из инженерно-геологических
скважин, должны в максимальной степени приближаться к свойствам
грунта в естественном залегании.

Для наилучшего сохранения естественных свойств мерзлых грунтов
проходка в них инженерно-геологических скважин должна
осуществляться укороченными (до 0,2-0,3 м) рейсами с применением
при колонковом бурении ребристых коронок и малых скоростей
бурения.

Бурение с предварительным нагревом бурового инструмента с
промывкой водой или подливкой воды запрещается.

Для сохранения естественных условий теплообмена на поверхности
грунта необходимо избегать на площадке, выбранной для бурения,
излишних вырубок леса, кустарника, расчистки снега, уничтожения
мохового покрова, сводя их к минимуму.

В буровом журнале должны быть приведены следующие документальные
данные:

а) описание растительного и мохового покрова, толщины снега в
месте заложения выработки;

б) глубина перехода мерзлых грунтов в талые;

в) суммарная мощность ледяных включений на 1 пог.м разреза.

Описание мерзлого грунта должно включать:

1. Сведения о криогенном строении, характеризующем распределение
льда в грунтах.

Различают следующие криогенные текстуры мерзлых грунтов:

а) массивная, характеризующаяся наличием в основном порового
льда;

б) слоистая и сетчатая, характеризующаяся наличием линз и
прослоев льда; в грунтах сетчатой текстуры эти включения
расположены в виде сетки, а в грунтах слоистой текстуры, ледяные
включения расположены в виде прослоек и линз, чередующихся с
минеральными слоями; минеральные слои характеризуются массивной
текстурой.

2. Оценку суммарной мощности ледяных включений, которую
производят путем непосредственного измерения мощности ледяных
включений в керне.

Для более точного учета ледяных включений рекомендуется
фотографировать поднятый керн с масштабной линейкой. Перед
измерениями или фотографированием боковую поверхность керна
зачищают. Кроме того, для оценки содержания цементирующего льда,
при бурении производят непрерывный отбор проб мерзлого грунта
бороздовым способом на суммарную весовую влажность. Более крупные
включения (линзы, прослои) учитывают только путем измерений.

3. Характеристику состояния мерзлого грунта (твердо-мерзлые,
пластично или сыпуче мерзлые).

В процессе бурения необходимо точно отбить границу между талыми
и мерзлыми грунтами. В некоторых случаях сыпуче-мерзлые грунты даже
при низких температурах трудно отличить от талых вследствие почти
полного отсутствия цементационного льда.

В сомнительных случаях следует прибегать к измерению температуры
керна ртутными термометрами; причем резервуар термометра должен
быть полностью погружен в грунт, а сам грунт и термометр закрыты от
солнца. Кроме того отличать в указанных случаях мерзлый грунт от
талого следует по изменению цвета при оттаивании: мерзлый грунт
оттаивая всегда темнеет.

При проходке скважин в вечномерзлых грунтах необходимо исключать
попадание в скважину подземных вод.

Правила отбора образцов грунта для лабораторных определений их
свойств при проходке скважины в вечно-мерзлых породах аналогичны
изложенным выше. Особые требования предъявляются лишь при отборе
образцов для определений влажности и объемного веса:

а) отбор проб на влажность производят бороздой;

б) применение грунтоноса при отборе проб для определения
объемного веса не является необходимым;

в) поскольку отбор грунта из керна в кольцо затруднителен,
объемный вес следует определять непосредственно у скважины методом
гидростатического взвешивания.

На участках, где проектируется земляное полотно, пробы следует
отбирать из сезонно оттаивающего и контактного слоев, верхнего слоя
вечной мерзлоты и при каждой смене типа грунта.

Для определения льдистости и естественной влажности пробы
отбирают на глубинах до 1-го м — с каждых 0,3 м; от 1 до 3-х м с
каждых 0,5 м; ниже — с каждого метра.

Для других определений пробы отбирают из средней части каждой
литологической разности.

Льдистость мерзлого грунта определяется отношением объема льда,
содержащегося в грунте к объему мерзлого грунта.

Для определения осадки мерзлых грунтов слоистой и сетчатой
текстуры в процессе их оттаивания отбирают два одинаковых образца
мерзлого грунта ненарушенной структурой. Для взятия образцов
используют бур-кернобратель или фрезу (металлическое кольцо с
зубчатым краем). Диаметр кернобрателя и фрезы должен быть на 0,5 см
больше диаметра кольца одометра, в которое помещается образец
грунта, т.е. не менее 11-12 см. Высота монолита — 10-15 см.

Наблюдения за температурой грунта в скважинах

Глубина скважин, предназначенных для температурных наблюдений,
должна быть не менее 5 метров. Верхнюю часть скважины в пределах
талого грунта и на 0,5-1,0 метра в мерзлых обсаживают трубами.
Выступающую часть обсадной трубы закрывают деревянным коробом,
заполненным термоизоляционным материалом. Температуру начинают
измерять не ранее чем через 3-е суток.

Температуру фиксируют на глубине 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3;
от 3-х до 10 метров — через каждый метр, а глубже 10 метров — через
5 метров.

Термометры собирают связками не боле 5 штук в каждой и с помощью
шнура опускают в скважину. Время выдержки термометра в скважине
должно быть не менее 3-х часов. Вынимают связки, начиная с верхней.
В мокрых скважинах, во избежание примерзания термометров ко дну или
стенкам скважины, их смазывают вазелином и обматывают бумагой. Для
освобождения примерзшего термометра в скважину следует насыпать
поваренной соли. На глубинах до 3-х м измеряют температуру четыре
раза в сутки; до 10 м — один раз в сутки, глубже 10 м один раз в
месяц.

Для измерения температур кроме ртутных термометров применяют
полупроводниковые термоэлектрические термометры (термопары) и
термометры сопротивления. Наибольшее распространение получили
медные термометры сопротивления.

Составление полевой геологической
колонки

На основании записей, произведенных в буровом журнале,
составляют полевую геологическую колонку (вертикальный разрез)
скважины.

Составление полевой колонки обязательно для каждой скважины и
производится по мере проходки скважины. Колонки составляют для
простых условий по форме, приведенной на рис. № 12, при бурении в
сложных условиях — по форме, приведенной на рис. № 13.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 12

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 13

Масштаб колонки принимают 1:50 и 1:100 в зависимости от глубины
скважины и характера напластований. Грунты показывают условными
обозначениями и дают их подробное описание.

При бурении глубоких скважин, по данным замера уровня воды в
скважине составляют график колебания уровня грунтовых вод. Кроме
того, составляют график обсадки труб, при бурении с обсадкой и
график выхода керна при колонковом бурении.

Колонку составляет геолог, ведущий скважину, и проверяет геолог
— руководитель работ. В последующем, на стадии окончательной
камеральной обработки, полевую геологическую колонку уточняют и
исправляют на основании данных лабораторных испытаний и прилагают к
отчету о произведенных инженерно-геологических обследованиях.

ГЛАВА IV.
ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОВ

1. Зондирование (пенетрация)

Под зондированием или пенетрацией понимают метод исследования
рыхлых горных пород при помощи вдавливания в них статической
нагрузкой (статическое зондирование) или забивки при помощи
динамической нагрузки (динамическое зондирование) наконечника на
глубину, превышающую его высоту.

Динамическое и статическое зондирование являются методами
непрерывного изучения свойств грунтов по разрезу. Сопротивление
грунта при динамическом зондировании выражают обычно условным
сопротивлением пенетрации равным отношению числа стандартных ударов
молота к постоянной глубине погружения. Величина сопротивления
грунта вдавливанию зонда статической нагрузкой, отнесенная к
площади сечения зонда, называется удельным статическим
сопротивлением грунта пенетрации и выражается в
кг/см2.

Величина условного и удельного сопротивления пенетрации зависит
от многих переменных: пористости, степени влагонасыщения,
гранулометрического состава, формы минеральных зерен, сцепления,
упрочения и др. Поэтому результаты зондирования являются прежде
всего качественными показателями, характеризующими грунт по
совокупности признаков. С другой стороны сопоставление результатов
зондирования с физико-механическими свойствами этих же грунтов или
тарировка метода позволяет найти корреляционные связи между ними и,
таким образом, использовать результаты зондирования для
количественной оценки свойств грунтов.

Зондирование (пенетрация) позволяет решать следующие задачи:

1. Расчленение разреза песчано-глинистых пород на слои (линзы),
отличающиеся по своим механическим свойствам.

2. Оценка степени однородности и выдержанности пород по
сопротивлению пенетрации, необходимая для выделения по разрезу и
плоскости литологических разностей с одинаковыми
инженерно-геологическими свойствами.

3. Определение показателей свойств пород (плотность,
консистенция, модуль деформации, угол внутреннего трения и
др.).

Динамическое зондирование

Динамическое зондирование заключается в забивке зонда в грунт
стандартными ударами молота, сопровождающейся регистрацией глубины
погружения зонда от одного или серии ударов. Зондировочное
устройство состоит из зонда, молота или ударника и приспособления
обеспечивающего стандартность ударов. Зонд состоит из наконечника и
штанг.

Наконечник может быть двух видов: либо специальный забивной
грунтонос, при забивке которого считают число ударов, необходимое
для погружения грунтоноса на фиксируемую глубину. Основная цель
забивки — отбор образца грунта, а количество ударов дополняет
характеристику плотности грунта; либо это наконечник конической
формы, закрепленный на конце штанги. В этом случае получают только
данные о сопротивлении внедрению зонда, без отбора каких бы то ни
было образцов.

Штанги обычно состоят из звеньев длиной 1,0-1,5 м с ниппельными
соединениями. Наиболее распространенный диаметр штанг 42 мм. Длина
зонда увеличивается наращиванием штанг в процессе зондирования.
Верхняя штанга снабжается наковальней или подбабником, по которому
наносят удары.

Вес молота (ударника) 60-100 кг. Высота подъема его в процессе
забивки постоянна. Поэтому зонд при каждом ударе получает строго
определенное количество энергии, которое тратится на процесс его
внедрения в грунт. Для обеспечения постоянной высоты падения
применяют различные приспособления.

Для ударного зондирования применяются обычно механизированные
установки Гидропроекта (УПБ-15), Киевгипротранса (приставка к
станку БУКС-ЛГТ), Днепрогипротранса (приставка к станку ЗИВ-150),
Сибгипротранса (приставка к станку БУКС-ЛГТ) и др.

Зондирование в заданной точке производится с поверхности земли
или забоя выработки. Данные зондировки на глубину 0,3-0,5 м имеют
неточное значение и в расчет не принимаются.

Перед зондированием геолог проверяет конус и вес штанги.
Поверхность конуса должна быть гладкой, не иметь каверн и
шероховатостей, острие расположено в центре. Штанги должны быть
гладкими и прямыми. Зондирование выполняется в соответствии с
требованиями инструкции по испытанию грунтов динамическим
зондированием — (РСН 32-70).

Наблюдения заносят в журнал по форме, приведенной в указанной
инструкции.

Результаты динамического зондирования оформляют в виде графиков,
включают в инженерно-геологический паспорт. Интерпретацию данных
динамического зондирования проводят согласно РСН 32-70.

По данным динамического зондирования можно оценить относительную
плотность и прочность исследуемых грунтов, выявить зоны
разуплотнения, оконтурить старичные отложения и т.д.

Статическое зондирование

В настоящее время все более широко входят в практику установки,
наконечники которых погружают в грунт не ударами, а приложением
статического давления с одновременной регистрацией общего усилия
пенетрации и сопротивление пенетрации наконечника зонда.

Установки статического зондирования в большинстве случаев
состоят из следующих узлов: зонда (включающего наконечник и
штанги), домкрата или домкратов (винтовых, реечных, гидравлических
и т.д.) для вдавливания зонда; анкерных свай (или балласта) для
восприятия реактивного давления; измерительной аппаратуры для
регистрации общего сопротивления пенетрации и сопротивления
пенетрации наконечника зонда.

Стандартные размеры зонда и штанг используемых в Советском Союзе
и за рубежом следующие: диаметр зонда 35,6 мм, площадь 10
см2, диаметр штанг — 33,5 мм, угол заострения конуса
60°.

Статическое зондирование имеет перед динамическим преимущество,
которое выражается в увеличений скорости задавливания наконечника,
возможности автоматической регистрации результатов, меньшем
разбросе параметров и т.д.

Разработано несколько конструкций установок для статической
пенетрации грунтов, С-979; УЗК-3 — Фундаментпроекта; ЦНИИС-1,
Ленгипротранса, Киевского филиала Союздорпроекта, С-832 БашНИИстроя
и портативный пенетрометр Амаряна для слабых грунтов.

Наиболее удобной для дорожных изысканий является установка
ЦНИИС-1 в варианте приставки к станку УГБ-50-А.

При выполнении работ по статическому зондированию следует
руководствоваться инструкцией по испытанию грунтов статическим
зондированием — (РСН-33-70) и указаниями ЦНИИС.

При работе с пенетрационной установкой ЦНИИС-1 измерение
лобового сопротивления наконечника выполняют гидравлическим и
электрическим способом (см. инструкцию).

Зондовый пенетрометр П-4 Калининского
политехнического института (Амаряна)

Пенетрометр относится к числу портативных приборов и
предназначен для измерения прочностных и деформационных свойств
слабых грунтов. При помощи пенетрометра П-4 определяют
сопротивление грунта вдавливанию конусного наконечника, которое
впоследствии может быть использовано для оценки предела прочности и
модуля деформации грунта, а также обнаружения пустот плотных
прослоек и т.п.

При работе с пенетрометром П-4 следует пользоваться инструкцией
Калининского политехнического института.

Микропенетрация

Методы микропенетрации основаны на определении глубины
погружения в породу различных наконечников, которые имеют форму
иглы, конуса штампа или любую другую.

Наиболее удобен и прост в обращении ударный микропенетрометр
МП-1.

С помощью МП-1 определяют показатель консистенции глинистых
грунтов с естественной структурой и влажностью.

Принцип работы заключается в погружении в грунт под действием
ударной нагрузки бойка, падающего с высоты, регулируемой в пределах
от 20 до 100 мм с интервалами в 20 мм.

Испытание заканчивают, когда наконечник окажется внедренным в
грунт на его полную высоту, т.е. на 10 мм.

За показатель консистенции глинистых грунтов при микропенетрации
принимается работа, затрачиваемая для погружения стандартного
наконечника на глубину 10 мм, выраженная в килограммо-сантиметрах,
определяемая по формуле:

A = 0,1 ? n ? h, где

A — работа в килограммо-сантиметрах

0,1 — вес бойка в кг

n — число ударов

h — высота падения бойка в см.

Для исследования грунтов, отобранных в виде монолитов,
рекомендуется следующий порядок работы:

а) если монолит имеет форму керна, ножом отделяют от него
образец диаметром не менее 50-55 мм высотой 25-30 мм. Испытуемый
образец помещают в кольцо, предварительно выравнивают поверхность
ножом.

Работу с микропенетрометром МП-1 выполняют в соответствии с
инструкцией по работе с пенетрометром Ленгипротранса.

Определение сдвиговых характеристик
грунта приборами вращательного среза

В настоящее время в практике инженерно-геологических
исследований в Советском Союзе довольно часто используются
различные типы приборов вращательного среза грунта в скважинах.
Основными из них являются:

1. Прибор конструкции Фундаментпроекта.

2. Лопастной прибор ВНИИ Транспортного строительства.

3. Прибор с выдвижными лопастями конструкции Тыльчевского.

4. Портативный сдвигомер типа СК-8 для грунтов торфяных или
близких к ним по свойствам. Конструкции Калининского
политехнического института.

Перечисленные приборы имеют 3 основных узла:

1. Операторский столик.

2. Штанги O 33,5 мм.

3. Крыльчатка (разл. O и высоты).

Наиболее часто используется сдвигомер-крыльчатка СК-8
конструкции КПИ, поскольку он своей портативностью больше подходит
для целей линейных автодорожных геологических изысканий. При работе
с прибором следует руководствоваться инструкцией Калининского
политехнического института.

ГЛАВА V.
ПОПИКЕТНОЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА ПРИТРАССОВОЙ ПОЛОСЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ
ДОРОГИ

Попикетное описание трассы производится геологом в поле попутно
с описанием разведочных выработок, закладываемых по трассе
проектируемой дороги.

В местности I и II категории сложности производят подробное
попикетное инженерно-геологическое описание притрассовой полосы на
ширину 200 м (по сто метров вправо и влево от оси проектируемой
дороги). При описании составляют схематическую
инженерно-геологическую карту, которую изображают на левой стороне
журнала попикетного описания с привязкой к пикетажу (в масштабе не
мельче 1:2000).

На карте глазомерно с выполнением минимального количества
замеров шагами и рулеткой наносят геоморфологические и
литологические границы, места проявления неблагоприятных
физико-геологических явлений, обнажения, выработки, места выхода
грунтовых вод и т.п.

Стрелками указывают направление стока поверхностных вод.

Для описания трассы отводится правая сторона журнала.

При попикетном описании трассы должно быть отражено
следующее:

а) рельеф местности (общий рельеф местности и элементы рельефа
данного участка). Геоморфологические условия;

б) геологическое строение, типы почв. Грунты послойно с
визуальной оценкой их как материала для возведения земляного
полотна. Литологические границы грунтов;

в) растительный покров с перечислением видов древесной,
кустарниковой и травяной растительности;

г) места проявлений неблагоприятных физико-геологических
процессов (размывы, оползни карсты, наледи, движущиеся пески и
т.д.);

е) заболоченные участки с необеспеченным поверхностным стоком,
котловины, блюдца, западины и т.п.

Даны рекомендации по проектированию земляного полотна для
каждого однотипного участка. Отмечены места, удобные для заложения
резервов грунта.

Образец заполнения левой стороны журнала
попикетного описания

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 14

Примечание:

1. Зарисовки делают штриховкой или цветными карандашами.

2. Направление стока вод поверхностных показывают стрелками.

3. Масштаб зависит от степени однородности
инженерно-геологических условий и может колебаться от 1:1000 до
1:2000.

Образец заполнения правой стороны журнала
инженерно-геологической съемки в равнинной и пересеченной
местностях

На участке от пк 0 до пк 8 трасса проложена по правобережной
надпойменной террасе р. Черновки. Поверхность террасы ровная, с
отдельными мелкими замкнутыми понижениями, большей частью
заболоченными. Условия поверхностного стока в основном
благоприятные (I тип). На участке пк 3+50 — 4+50 пересекается овраг
с крутыми, местами обрывистыми, склонами высотой в месте
пересечения до 4-х метров. Терраса сложена аллювиальными мелкими
песками и суглинками. Мощность аллювиальных отложений достигает
15-20 метров, в основании их залегают верхнеюрские глины,
обнажающиеся в 400 м влево от трассы по оврагу.

В притрассовой полосе развиты подзолистые и частично
болотно-торфяные почвы. Растительность травянистая (луг) с редким
мелким кустарником.

Грунты от пк 0 до пк 1+50 — мелкие пески, залегающие под тонким
дерновым покровом (3-5 см), далее легкие суглинки, близкие к
супесям, полутвердые, мощностью 0,5-0,8 м, на мелких песках.
Мощность дерна 5-10 см, мощность гумусового слоя 10-12 см. Грунты
пригодны для отсыпки земляного полотна.

На пк 6+50 — 7+50 пересекается заболоченное замкнутое понижение.
Мощность торфа колеблется от 0,4 до 0,7 метра. Минеральное дно
болота сложено тугопластичными суглинками. Грунтовые воды на
заболоченном участке отмечены на глубине 0,3-0,4 метра, на
остальном протяжении они залегают на глубине 2-3 метра. В вершине
оврага, в 300 м правее трассы, выходит родник с дебитом 0,03
литра/сек. По данным опроса жителей д. Ескино, расположенной на
отметках, близких к трассе в сходных грунтово-геологических
условиях, уровень воды в колодцах в отдельные годы подымается на
0,8-1,2 метра.

Правый берег оврага в 50 м правее трассы энергично подмывается.
По тальвегу, в 100 м ниже пересечения наблюдается свежий размыв
глубиной до 0,7 метра. Необходимо предусмотреть укрепление правого
берега выше трассы на протяжении до 50 м, а также русла с низовой
стороны. На пк 6+50 — 7+50 произвести полное выторфовывание. Резерв
для насыпи — песок мелкий — удобно заложить на пк 1 в притрассовой
полосе. При проектировании земляного полотна учесть возможное
повышение уровня грунтовых вод до 1 метра.

Горная местность

Инженерно-геологическую съемку притрассовой полосы в горной
местности производят в пределах возможного влияния геологической
обстановки на устойчивость будущей дороги с систематизацией и
картированием результатов наблюдений. Ширина полосы съемки, как
правило, не превышает 200 м (по 100 м в каждую сторону от оси
трассы). При пересечении трассой участков сложных в геологическом
отношении (оползни, осыпи, сели и т.п. и другие места
индивидуального проектирования) ширину полосы съемки расширяют.

Масштаб съемки зависит от сложности участка и может быть принят
от 1:5000 до 1:500. Топографической основой геологической съемки
могут служить топографические планы и карты соответствующих
масштабов, а если таковые отсутствуют, в качестве основы может
служить план глазомерной съемки, составляемый геологом в процессе
производства съемочных работ.

Данные инженерно-геологической съемки документируют в журнале
инженерно-геологического обследования трассы, где с левой стороны
производят необходимые зарисовки цветными карандашами или
штриховкой (см. рисунки №№ 15-16), а с правой — текстовое
описание.

Все точки наблюдения наносят на план съемки с точностью до 1-го
метра,

В состав работ при проведении инженерно-геологическом съемки
входит:

а) изучение и описание естественных и искусственных обнажений,
геоформологических элементов, физико-геологических явлений,
определение литологических особенностей горных пород и их
пространственного распространения вдоль трассы проектируемой
дороги;

б) определение условий залегания горных пород (степень
выветрелости, элементы залегания пластов, распространение и
мощность рыхлых отложений);

в) описание и изучение участков опасных в отношении
устойчивости: оползни, осыпи, провалы, места, угрожаемые обвалами,
участки селей и прочие участки, требующие устройства специальных
укрепительных или защитных сооружений;

г) описание современных физико-геологических процессов;

д) определение мест заложения резервов грунта и кавальеров;

е) рекомендации по проведению необходимых для обеспечения
устойчивости земляного полотна мероприятий.

Производят фотографирование отдельных характерных мест. При этом
на каждом фотоснимке должны отмечать точки по оси трассы (пк, +)
или точки инструментальной привязки к трассе. Съемку сопровождают
заложением разведочных выработок, необходимых для составления
продольного геолого-литологического разреза по оси трассы и по
поперечникам.

Образец заполнения левой стороны журнала
инженерно-геологической съемки в горной местности

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 15

Образец заполнения правой
стороны журнала инженерно-геологической съемки в горной
местности

Масштаб 1:1000

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 16

Образец заполнения журнала
инженерно-геологической съемки при изысканиях в горной
местности

(правая сторона журнала или при большом
количестве зарисовок — следующие страницы)

На участке от пк 12+10 до пк 12+60 трасса пересекает шлейф
закрепившейся осыпи, сложенной крупно-щебенистым материалом
глинистых сланцев. Вершина осыпи находится в 40 метрах вправо от
трассы. Источник питания осыпи — обрывистые скальные выходы
сланцев. Преобладающий размер щебня 5-10 см. Заполнитель — супесь
(до 30 %).

Местность осыпи ориентировочно 2-3 метра. Для определения
мощности необходимо произвести электроразведочные и шурфовочные
работы. Подошва осыпи подмывается.

Сланцы имеют падение в сторону склона, благоприятное для
устойчивости дороги (СЗ 350 <24).

От пк 12+60 до пк 13+80 трасса проложена по крутому склону,
сложенному гранитами. В 15-20 м влево склон обрывается отвесным
обрывом к р. Гунт. С поверхности залегает маломощный (0,5-0,6 м)
слой элювия (супесь со щебнем). На пк 13+80 — 14 пересекается сухой
лог с обрывистыми почти вертикальными бортами. На дне дога
обнажаются коренные скальные породы. При проектировании следует
избегать подрезки осыпного склона. Подошву склона необходимо
укрепить от размыва.

Гравийно-галечные отложения на левой пойменной террасе р. Гунт
состоят из обломков прочных изверженных и метаморфических пород.
Преобладающий размер фракций 20-40 мм, заполнитель — песок мелкий
30 %. Мощность 2-3 метра. Материал может быть использован для
устройства основания и для бетонных работ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

I. Элементы геолого-съемочные и разведочные

Буровая скважина и ее порядковый номер

Шурф и его порядковый номер

Расчистки и ее порядковый номер

Обнажение и его порядковый номер

Колодцы

Выходы грунтовой воды в виде ключа (родника)

Простирание, падение и угол падения

Линия геолого-литологического разреза

Уровень грунтовых вод и дата замера

II. Элементы геоморфологии и физико-геологических
явлений

Бровки террас: I, II, III — номера террас

Размыв дна балки или оврага

Заболоченность

Наледь

Карстовые воронки

Просадочные воронки

Оползни активные

Оползни стабилизировавшиеся

Осыпь действующая

Осыпь стабилизировавшаяся

Конус выноса

Месторождения гравия или песка

Месторождение строительного камня

Резерв грунта для возведения насыпей

ГЛАВА VI.
ДОКУМЕНТАЦИЯ ПРИ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ

Основная цель поисковых работ заключается в выявлении
месторождении материалов, пригодных для дорожного
строительства.

До начала полевых работ по топографической карте района работ
масштаба не менее 1:100000 составляют схему. На нее наносят
карьеры, месторождения, отдельные выходы пород, о которых собраны
сведения в подготовительный период. На эту же схему наносят
маршрутные ходы, новые месторождения, отвалы и дополнительно
выявленные в процессе полевых работ карьеры.

На топографическую схему должны быть нанесены все маршрутные
ходы независимо от результатов обследования.

Обязательным полевым геологическим документом является поисковый
журнал. В нем ведут зарисовку маршрутного хода и описание объектов
обследования, в частности вычерчивают схематические планы
выявленных месторождений, схемы привязок, производят описания и
зарисовки мест выхода горных пород, отмечают местоположение
расчисток и шурфов.

Пояснительные записки и зарисовки должны быть ясными, чтобы
материал поисков смог обработать любой геолог.

Выработки, заложенные при обследовании маршрутных ходов, должны
иметь нарастающие порядковые номера, единые для всех маршрутов.
Если работы выполняют два или несколько полевых отрядов, то каждому
отряду указывают свою нумерацию выработок, например, отряд № 2
имеет нумерацию от 200 до 300, № 3 от 300 до 400 и т.д.

Нумерацию устанавливает главный геолог.

Нарастающие порядковые номера должны иметь также и отобранные
образцы пород. Такой порядок необходим во избежание путаницы при
камеральных и лабораторных работах.

По окончания маршрутного хода дают общее заключение по маршруту,
в котором указывают перечень месторождений, рекомендуемых к
детальной разведке, с характеристикой материалов и предполагаемыми
запасами.

Автомобильная дорога
____________________________

Участок
_________________________________________

ЖУРНАЛ ОПИСАНИЯ

поисковых месторождений дорстройматериалов

Поиски произвел геолог
(Фамилия)

Начат « » __________ окончен « »
_________ 197__ г.

Нашедшего просят доставить по адресу
_________________________________________
___________________________________________________________________________

В качестве поискового журнала лучше всего использовать
пикетажную книжку. Записи, как правило, производят только на правой
стороне журнала, левую — отводят для зарисовок.

Образец описания поискового
маршрута

Маршрут д. Хлебное — р. Колочь — д. Аргуново — д. Поленово — д.
Сосновка — д. Юрьево — д. Верховье — д. Хлебное.

Общее протяжение маршрута около 23 км.

По геологическому строению район характеризуется наличием
коренных пород каменноугольного возраста, представленных:
известняками Алексинского горизонта.

Эти породы прикрыты мощным чехлом четвертичных осадков и выходят
на поверхность только на берегах рек и крутых склонах оврагов.

Месторождения песка в этом районе приурочены к древним речным
террасам; в отдельных местах песок залегает совместно с гравием.
Поэтому направление поискового маршрута привязано к долинам рек и
оврагов, т.е. к местам возможных выходов камня и песка на
поверхность.

Участок д. Аргуново — д. Поленово — д. Сосновка — д. Юрьево — д.
Верховье — д. Хлебное.

Маршрут проходит от д. Аргуново по глубокой долине р. Колочь.
Склоны долины крутые, местами обрывистые, покрыты кустарником. В
отдельных местах наблюдаются оползневые явления. От деревни
Поленово до д. Сосновка имеются в отдельных местах следы разработок
камня-известняка небольшой мощности на уровне межени р. Колочь.
Камень хорошего качества, но залегает под вскрышей свыше 10 м, а
потому месторождение промышленной ценности не имеет.

Близ д. Сосновки на правом берегу р. Колочь имеются следы
разработок камня-известняка. По сведениям местных жителей камень из
этих разработок использовался для замощения улиц д. Аргуново и д.
Сосновки. Мостовая д. Сосновки построена в 1950 г., большинство
камней дорожного покрытия с трещинами или разрушилось, что
указывает на слабую морозоустойчивость камня.

В д. Верховье жители сообщили, что на северной окраине деревни
на склоне речной долины имеются выходы камня известняка. Камень
добывается для местных нужд жителями д. Верховье и д. Хлебное. При
осмотре месторождения оказалось, что камень прослеживается по
правому берегу речки на расстоянии около 100 м.

На месторождении заложена расчистка № 2.

Описание расчистки № 2

0 — 2,20 м — суглинок пылеватый, желто-бурый,
очень плотный.

2,20 — 4,10 м и ниже — известняк светло-серого цвета,
тонко-плитчатый, толщина плит 10-12 см, разборный, крепкий. При
ударе молотком издает звонкий, слегка приглушенный звук. По
качеству относится к 3 классу.

В 50 м на восток от обнажения заложен шурф № 3.

0 — 2,30 м — суглинок желто-бурый, плотный с
редкими валунами.

2,3 — 2,80 м и ниже — известняк тонкоплитчатый, разборный,
светло-серого цвета, крепкий.

От месторождения к трассе (км 120) имеется полевая дорога
протяжением около 7 км.

Заключение по маршруту

Месторождение известняков на р. Колочь на отрезке маршрута д.
Хлебное — д. Аргуново из-за большой вскрыши нерентабельно к
разработке.

Месторождение камня-известняка у д. Сосновки характеризуется
плохим качеством камня и значительной вскрышей, что также не
позволяет его использовать для дорожных работ.

Месторождение камня-известняка у д. Верховье содержит
мелкоплитчатый разборный камень, но этот камень по полевому
определению хорошего качества и залегает под небольшой вскрышей,
что допускает возможность использования его для дорожных работ.
Предполагаемые запасы известняков по визуальному определению около
500 тыс. м3. Месторождение у д. Верховье подлежит
детальной разведке. Песков в районе обследованного маршрута не
обнаружено.

Особенности описания песка, гравия и
каменных пород при документации поисково-разведочных работ

1. Песок

Крупность песка в поле определяют на глаз и на ощупь по опыту
(визуально).

Для определения в поле крупности песка и мелкого гравия удобно
пользоваться шаблоном, приведенным на рис. №. 2.

При описании песков, помимо крупности зерен, указывают их форму
(окатанные или угловатые), петрографический состав.

Пески при использовании их в качестве дорожно-строительного
материала для устройства дорожной одежды по крупности зерен
согласно ГОСТу 8736-67 делят на 4 группы, приведенные ниже в
таблице:

Группы песка

Полный остаток на сите № 0,63 в % (по весу)

Модуль крупности

Крупный

более 50

более 2,5

Среднезернистый

80-50

2,5-2,0

Мелкий

10-30

2,0-1,5

Очень мелкий

менее 10

1,5-1,0

Крупность песка характеризуют модулем крупности, равным сумме
полных остатков на ситах 2,5; 1,25; 0,63; 0,3; 0,15 деленной на
100.

Пески как материал для возведения земляного полотна в
зависимости от зернового состава подразделяют на следующие
виды:

(СНиП II-Д.5-62)

Наименование видов грунтов

Распределение грунтов по крупности в % от веса
сухого грунта

1

2

Песок гравелистый

Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25 %

Песок крупный

Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50 %

Песок средней крупности

Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50 %

Песок мелкий

Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75 %

Песок пылеватый

То же, менее 75 %

Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему
показателю в порядке расположения наименований.

При описании песков указывают цвет песка, плотность, влажность
наличие слоистости, сцементированности, ископаемой флоры и фауны,
включений крупнообломочного материала и новообразований, глинистых
и илистых частиц (визуально), прослоек и линз других грунтов.

Примесь тонкого алевролитового и особенно глинистого материала
легко определяется, если растереть породу между пальцами: «чистый»
песок не пачкает руку, глинистый оставляет налет.

Гравийный и щебеночный материал,
дресва

При описании гравия и естественного щебня необходимо указать:
название породы, преобладающий размер обломков, степь их
окатанности, петрографический состав, содержание зерен слабых и
выветрелых пород, количество глинистых, илистых и пылевидных
частиц, содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой
формы.

Необходимо также указать визуально количество заполнителя в
процентах и его наименование (песок, супесь, суглинок и т.д.).

По степени окатанности различают: неокатанные (угловатые),
слабоокатанные, среднеокатанные и хорошо окатанные обломки.

К зернам пластинчатой (лещадной) формы относятся такие, толщина
и ширина которых меньше длины в три и более раза.

Элювий изверженных пород, главным образом гранитов, называется
дресвой. При описании дресвы необходимо определить ее
минералогический состав (кварцево-полевошпатовая, роговосоманковая
и др.), крупность, цвет, содержание угловатых обломков, содержание
пыли, глины, слюды и пирита, а также других примесей и включений,
как-то: растительных остатков, гумуса и др.

Описание камня изверженных
пород

При описании камня изверженных пород необходимо установить:

а) название породы;

б) цвет породы, ее строение, характер поверхности излома;

в) петрографическую характеристику;

г) характер трещиноватости;

д) форму отдельностей, на которые распадается массив
(плитообразная, матрацевидная, столбчатая, глыбовая и т.д.);

е) прочность породы на основании визуального определения по
внешним признакам, простейшими приемам, на свежеотбитых образцах
камня;

ж) выветрелость слоя камня.

Описание камня осадочных пород

При описании камня осадочных пород необходимо определить:

1. Элементы залегания породы горным компасом.

2. Общую мощность полезной толщи, мощность отдельных пластов,
состав и мощность прослоев пустых пород.

3. Прочность породы на основании визуального определения.

4. Степень выветрелости камня.

При описании известняков и доломитов:

1. Цвет породы в свежем и выветрелом состоянии, строение породы
(плотное), скрытокристаллическое, кристаллическое и т.д.

2. В пористых — дырчатых известняках и доломитах — величину и
форму пустот, наличие примесей в породе (глинистых, песчаных,
глауконит и др.).

3. Особо вредные примеси (пирит, марказит), характер их
включений (вкрапленники, конкреции), а также другие включения, их
цвет, форму, величину и характер распределения в породе.

При описании песчаников:

1. Состав зерен (только кварцит или с примесью полевого шпата,
слюды, глауконита и т.д.).

2. Величина зерен (крупно, средне, мелкозернистый песчаник).

3. Состав цемента (кремнистый, известковый, глинистый,
железистый, гипсовый).

При описании конгломератов и брекчий:

1. Прочность цемента и гальки или щебня (цемент может быть
тверже включений, одинаков по твердости с включениями или мягче
включений).

2. Состав цемента.

3. Петрографический состав, форма или величина гальки или
щебня.

Описание метаморфических пород

При описании метаморфических пород необходимо указать:
наименование породы, состав, включение, цвет, текстуру, структуру,
прочность породы на основании визуального определения, степень
выветрелости, трещиноватость, наличие прослоев и пустых пород.

Опробование

1. Опробование месторождений песка

Пробы для лабораторных анализов при разведке месторождении песка
отбирают послойно и поинтервально.

Послойные пробы отбирают, когда полезная толща резко разделяется
на несколько слоев по гранулометрическому составу.

Если мощность каждого слоя не превышает 2-3 м и в отдельных
случаях 4 м, то из данного слоя отбирают одну среднюю пробу.

При большей мощности слоя из него отбирают несколько проб через
интервалы 2-3 м (поинтервальные пробы). Величина интервала
определяется в основном однородностью залежи, причем чем однороднее
залежь, тем больший интервал (до 4 м) может быть допущен.

Опробованию подлежит вся полезная толща.

На рис. 18 показан пример правильного и неправильного отбора
проб.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 18

а) послойное опробование при наличии слоев
разного зернового состава; б) поинтервальное опробование; в) пример
неправильного опробования.

При взятии проб необходимо учитывать, что при разработке карьера
экскаватором практически невозможно выделить прослойки и линзы
менее качественных разностей песка, которые, попадая в общую смесь,
повлияют на качество продукции.

Поэтому в общую пробу в пределах опробуемого слоя или интервала
должны включаться все прослойки других пород.

При разведке месторождений песка пробы из шурфов и расчисток
отбирают способом борозды. На подготовленной стенке намечают
борозду шириной 10-20 см и глубиной 5-10 см, у основания борозды
расстилают брезент. Собранный из борозды материал перемешивают
путем последовательного поднятия и встряхивания краев брезента.
Затем пробу сокращают методом квартования.

Для этого пробу распределяют на брезенте ровным слоем в виде
квадрата или круга и делят лопатой примерно на 4 равные части,
после чего две не смежные между собой части выбрасывают, например I
и IV (рис. 19). Оставшиеся две части вновь перемешивают и сокращают
указанным образом до тех пор, пока проба не достигнет требуемой
величины.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 19. Сокращение проб квартованием

При разведке месторождения песка бурением пробы отбирают из
каждого пройденного слоя, но не реже, чем через 3 — 4 м при
однородной залежи. Пробу накапливают по мере проходки отдельных
забурок. Величина каждой забурки зависит от характера песков и
колеблется от 0,15 до 0,30 м. Песок из каждой забурки помещают
отдельными конусами на доску или брезент и в зависимости от
однородности его объединяют в отдельные отвалы.

Полученные таким образом пробы в случае необходимости доводят до
требуемого веса путем квартования.

Отобранная проба песка должна иметь вес не менее 8 кг. Пробы
упаковывают на месте работ (у шурфа, у буровой скважины) в мешочек
из плотной ткани. На мешочке крупными цифрами надписывают номер
пробы, а внутрь вкладывают этикетку.

2. Опробование месторождений
границ

При разведке гравийных месторождений бурением отбор проб
производится аналогично отбору проб при разведке песка. При отборе
проб гравийной смеси из шурфов вместо способа борозды применяют
валовой способ, т.к. придать борозде правильное очертание мешает
наличие в гравийно-песчаной смеси отдельных валунов.

Отбор бороздковых проб практически может быть осуществлен лишь в
обнажениях или шурфах, в том случае, когда гравийный слой связан
глинистым материалом или же представляет собою бедные гравием
отложения (гравелистые пески).

Валовый способ заключается в следующем:

При проходке шурфа вся выдаваемая на поверхность гравийная масса
в пределах одного интервала опробования, включая мелкие прослойки
песка и другие пустые породы, осыпают в один отвал, которому
придают форму конуса. После проходки шурфа выданную гравийную смесь
сокращают квартованием.

Отбор проб из глубоких шурфов наиболее целесообразно производить
методом «четвертой или пятой бадьи». Этот метод заключается в том,
что при проходке полезного слоя гравийный материал из каждой
четвертой или пятой бадьи, поднятой из шурфа, осыпают на брезент
или лист фанеры отдельно для каждого метра глубины шурфа.
Полученную таким образом пробу квартованием доводят до требуемой
величины.

В полевых условиях часть отобранных проб взвешивают и
разгрохачивают для определения гранулометрического состава.

Гравий крупнее 75 мм отбирают вручную.

Каждую фракцию взвешивают, после чего определяют процентное
содержание различных фракций. Фракции мельче 5 мм (отсев) на более
мелкие фракции при полевом грохочении не разделяют.
Гранулометрический состав этой фракции определяют в полевой или
стационарной лаборатории, для чего отбирают пробы весом около 5-10
кг.

Данные полевого грохочения гравия заносят в специальный
журнал.

Проба для лабораторных испытаний гравия (комплекс испытаний,
определяющий пригодность гравийного материала для дорожных работ)
отбирают из наиболее характерных выработок, так же как и для
полевого грохочения.

Проба гравийного материала должна весить около 150 — 200 кг.
Обычно каждую проба упаковывают в 3 — 4 ящика весом 40 — 50 кг
каждый. На ящике пишут номер пробы. В ящик вкладывают этикетку.

Ящики должны быть плотные, без щелей.

Опробование месторождений камня
изверженных пород

Пробы камня отбирают, из стенок шурфов, обнажений или из скважин
колонкового бурения с таким расчетом, чтобы были опробованы все
слои разведываемой толщи, включая и самые слабые.

Кроме того, из каждого месторождения должны быть отобраны
коллекционные образцы камня для изучения в камеральной
обстановке.

Выработки, из которых отбирают пробы, должны быть распределены
равномерно по исследуемому месторождению и быть для данного
месторождения наиболее характерными.

Если слой имеет большую толщину, из него отбирают несколько проб
через 1-2 м по вертикали.

При отборе проб из естественных обнажений необходимо
предварительно очистить стенку от выветрелой породы.

На пробах отмечают краской «верх» и «низ», а также пишут номер
пробы.

Пробы упаковывают в прочные ящики и отсылают в лабораторию.

При взятии проб из буровых скважин в лабораторию направляют
керны. Высота каждого куска керна должна быть не менее 10 см. Отбор
проб из выветрелой части массива (дресвы или щебеночного материала)
производят способом борозды; при этом необходимо отбирать и
мелкозем.

Проба щебня должна быть достаточной для производства
лабораторных испытаний на истираемость, дробимость в цилиндре и
морозостойкость.

Упаковку проб щебеночного материала необходимо производить
тщательно, чтобы не растерять мелкозема.

Опробование месторождений камня
осадочных и метаморфических пород

Опробование камня осадочных и метаморфических пород производят
послойно способом отбора монолитов при проходке шурфов и расчисток
и путем отбора керна при колонковом бурении скважин.

Количество проб должно быть взято с таким расчетом, чтобы
полностью отразить качественную характеристику пластов, входящих в
состав полезной толщи. Пробы из пустых прослоек при этом не
отбирают.

Пробы, отбираемые для лабораторных испытаний из шурфов и
расчисток должны состоять из 2-х монолитов размером приблизительно
20?20?40 см.

Пробы, как правило, отбирают вручную, путем выкалывания из
пласта монолита, требуемого размера.

Для того, чтобы получить достоверные результаты при отборе проб
из обнажений, необходимо удалить всю выветрелую часть камня до
основного массива.

При разведке месторождений камня способом колонкового
механического бурения пробой является керн. Отбор керна производят
непрерывно по всей мощности. Величина интервала характеризуемая
одной пробой, может колебаться от 0,5 до 3,0 м, что зависит от
однородности залежи. Длина отдельных кусков керна направляемых в
лабораторию не должна быть менее 10 см.

Извлеченный из колонковой трубы керн должен быть очищен, затем
его маркируют, на нем надписывают глубину, с которой он взят, и
показывается стрелкой направление бурения.

Маркировка камня осадочных и метаморфических пород, упаковка его
и транспортировка в лабораторию производится аналогично как для
камня изверженных пород.

Опробование отвалов из отходов
производства.

Ведется теми же способами, какие применяются при месторождении
песка, гравия и камня, заменителями которых они могут
оказаться.

На каждую партию образцов, направляемых в стационарную
лабораторию составляют ведомость (см. приложение № 18).

Ведомость подписывает составитель и проверяет руководитель
геологических работ по данному объекту.

Ведомость составляют в трех экземплярах: один из них посылают по
почте в лабораторию, второй упаковывают в ящик вместе с пробами и
третий оставляют в деле экспедиции или партии.

Журнал разведки притрассовых
месторождений (резервов) стройматериалов (образец)

Месторождение № 5 «Ильинка»

1. Род строительного материала — гравийный материал.

2. Местоположение (река, деревня, район, область, местное
название урочища) — Расположено в Каменском районе Тульской
области, в 5 км к северо-западу от гор. Н и в 1 км вправо от км 79
трассы.

Привязка к трассе км 79 пк 790+00

расстояние право, от трассы (в км) 1 км.

3. Элемент рельефа — берег реки/склон, водораздел, овраг и
т.п.

Правобережная третья надпойменная терраса р. Каменка, против
деревни Ильинка.

4. Род и характеристика угодья, в чьем ведении находится,
площадь земель — свободный земельный участок, представляющий выгон
и пустырь совхоза «Светлый», Каменского района.

5. Предполагаемое использование материала — Устройство
гравийного покрытия и основания дорожной одежды.

6. Глазомерная съемка месторождения с привязкой к трассе, с
нанесением выработок, подъездных путей, ситуации.

Глазомерный план месторождения.

Масштаб 1:2000

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

7. Описание выработок

Наименование и № выработки

№ слоя

Описание породы

Глубина подошвы слоя, м

Мощность слоя, м

№ пробы, глубина взятия

Установл. уровень подземн. вод, м

1

1

Суглинок легкий желтовато-бурый с налетами порошкообразной
извести, полутвердый

0,30

0,30

шурф сухой

2

Гравийно-песчаная смесь с гальками и редким включением валунов.
Заполнитель — песок мелкий до 20 %. В петрографическом отношении
материал представлен, в основном, осадочными и реже эффузивными
породами

1,80

1,50

№ 10

0,3 — 1,8

3

Глина темно-серая, с небольшой примесью слюды, твердой
консистенции

2,60

0,40

8. Характерные схематические разрезы
месторождений.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

9. Геологическое строение месторождений и условия залегания
полезного ископаемого: петрографическая и качественная
характеристика полезного ископаемого, данные полевых анализов,
предварительное заключение о годности материала.

Гравий древне-аллювиального происхождения четвертичного
возраста, залегает сплошной толщей на юрских глинах. Материал
представляет собой гравийно-песчаную смесь с гальками и редким
включением валунов. Фракции крупнее 70 мм составляют около 10-15 %
от всей массы. Заполнителем является песок и супесь. В
петрографическом отношении гравий представлен крепкими известняками
с небольшой примесью эффузивных пород.

По внешним признакам (визуально) материал пригоден для
устройства основания и нижнего слоя покрытия проезжей части.

10. Данные предварительного подсчета запасов

Наименование

Площ.

кв.м

Средн. мощн.

м

Запас

м3

Катег. запаса

Группа по СН и II ч IV т. II

Проц. соотн. всех отходов к полез. слою

Примечание

Полезный слой

13600

2,3

31200

III

Вскрыша

13600

0,2

6240

II

Пустые прослои

Итого запас установленный 31200 м3

Итого запас вероятный 40000
м3

11. Условия и способ разработки, характеристика вскрышных пород,
гидрологические условия (уровень подземных вод, поверхностный сток,
условия водоотвода и т.д.). Намечаемые места отвалов вскрышных
пород. Условия вывоза: наиболее целесообразное время возки, способ
транспортирования, длина и состояние подъездных путей, объем и
характер работ по ремонту и устройству подъездных путей.

Разработку месторождения можно производить в любое время
года.

Вскрышные работы могут быть произведены бульдозерами с удалением
вскрышной породы к северной и северо-западной части месторождения
за пределы контура подсчета запасов, а затем в выработанное
пространство. Добычу и погрузку гравия можно производить
экскаватором. Карьер будет глубинного характера, но совершенно
сухой. Грунтовые воды залегают глубоко — значительно глубже дна
карьера. Поверхностный сток хороший. Транспортировка возможна в
любое время года, автомашинами. Подъездной путь на протяжении около
200 м — по существующей проселочной дороге и далее на протяжении
остальных 800 м — по целине. По целинному участку потребуется
профилировка и улучшение гравием.

Разведку произвел Бочаров Н. К.

15 июля 1969 г.

ГЛАВА VII.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЕРВИЧНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Оценка качества первичной документации производится по
четырехбалльной шкале: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и
«неудовлетворительно».

Оценка качества работ производится по следующим основным
пунктам:

1. Наличие надлежащего оформления журналов подписями лиц
производивших документацию, проверивших ее и начальника партии.

2. Внешний вид журналов и дневников.

3. Удобочитаемость (разборчивость) произведенных записей,
отсутствие подтирок резинкой.

4. Отсутствие ошибок в цифровых данных.

5. Полнота, четкость, ясность записей в первичных
документах.

6. Соответствие произведенных записей указаниям инструкции.

7. Наличие планово-высотной привязки выработок.

Оценка производится соответственно с обнаруживаемыми
недостатками материалов, которые могут принадлежать к одной из двух
категорий:

а) Недостатки снижающие оценку и недостатки совершенно
обесценивающие материалы (брак).

Признаки брака:

1. Несоответствие описаний натуре.

2. Съемочные точки или разведочные выработки не имеют плановой
привязки.

3. Документы (журналы, дневники, ведомости) не имеют подписей
исполнителей и лиц, ответственных за проверку.

4. Документация произведена в соответствии с принципами,
противоречащими основным показаниям (классификациям, шкалам,
отдельным указаниям) и т.д. действующих инструктивных материалов и
указаний.

5. Описание в журналах, дневниках, ведомостях не содержит
сведений об основных характеристиках (свойствах) изучаемого объекта
(грунты, участка трассы, физико-геологических процессов).

6. Наличие противоречивых указаний о явлениях и свойствах
имеющих большое практическое значение: например, в сведениях о
воде, о просадочных свойствах лессовых грунтов и т.п.

7. Журналы разведочных выработок или опытных
инженерно-геологических работ, переписанные с черновых записей.

8. Наличие в журналах подтирок резинкой.

9. Ведение документации на разрозненных листках.

10 Неразборчивые записи, грязь, журналы измятые и потрепанные до
потерянности написанного.

11. Образцы, монолиты, пробы не снабжены этикетками с точным
указанием места и глубины взятия.

12. Монолиты не имеют ориентировки («верх» «низ»).

13. Величина образцов, проб, монолитов недостаточна для
необходимых лабораторных определений.

14. Количество проб не соответствует требованиям действующих
указаний.

Недостатки снижающие оценку:

К недостаткам снижающим оценку относятся; всякие отступления от
требований действующих указаний, если они не принадлежат к
категориям перечисленным выше и характеризующие брак в работе.

Неудовлетворительное качество первичных
материалов

Неудовлетворительное качество первичных материалов в целом
квалифицируется в тех случаях, когда значительная часть журналов,
выработок или других полевых документов представляет собою
брак.

Удовлетворительное качество первичных
материалов

Удовлетворительная оценка устанавливается для тех материалов,
которые из-за ряда недостатков не могут получить более высокой
оценки, но в то же время достаточно доброкачественны для
использования их при составлении отчетов. Необходимым и достаточным
условием удовлетворительной оценки первичных материалов является
почти полное отсутствие брака. Допускается наличие лишь единичных
документов исключаемых из дальнейшей обработки.

Хорошее качество первичных материалов

Может быть установлено при условии полного отсутствия бракуемых
материалов. Несоблюдение требований указаний по первичной
документации не является системой, а носит характер частных, редко
встречающихся упущений.

По своей сущности допущенные нарушения положений, «Указаний»
касаются только внешней стороны первичных документов и оформления
(разборчивости, чистоты и пр.). Ошибок и неточностей в описании
самого объекта документации нет совсем или они единичны.

Отличное качество первичных материалов

Материалы должны полностью отвечать всем требованиям действующих
указаний и инструкций. Допустимы единичные погрешности, касающиеся
внешней стороны первичных документов. По своему содержанию все
материалы должны быть безукоризненными.

Приложение №
1

Снаряжение для полевой
документации

Специалисты, выполняющие документацию выработок должны
иметь:

1. Горный компас

2. Мерную ленту

3. Рулетку стальную или тесьмяную

4. Мерную рейку

5. Набор предметов для определения твердости минералов и
пород

6. Раствор соляной кислоты (10 %)

7. Микропенетрометр

8. Наборы карандашей, линейку

9. Бланки журналов

10. Мешочки и бюксы

11. Гильзы, марлю, мастику, таз для консервации образцов
ненарушенной структуры

12. Ящики для хранения образцов

13. Лупу

14. Нож столовый

15. Хлопушку со шнуром

16. Шпагат упаковочный

17. Термометр для замера температуры воды и грунтов

18. Ведро эмалированное для отстоя воды

19. Батометр для отбора проб воды

20. Вазелин технический для смазки грунтоноса

21. Технические весы с разновесом

22. Набор сит для определения гранулометрического состава
песчано-гравелистых грунтов

23. Кольца для определения объемного веса

24. Бутылки, соски, изоляционная лента для отбора проб воды

25. Краски — эмаль светлых тонов и черная тушь для надписей на
кернах и образцах скальных пород

26. Миллиметровую бумагу или специальную сетку для определения
крупности зерен песка и гравия.

Приложение № 2

ТАБЛИЦА
визуальных методов определения мелкоземистых грунтов

№№ пп

Наименование грунта

Полевые методы определения грунтов

Ориентировочные физико-механические свойства

Дорожные свойства

Ощущение при растирании грунта на ладони руки

Вид в лупу и простым глазом

Состояние грунта

Скатывание шнура в рабочем состоянии

сухого

влажного

Песчаных частиц в %%

Пластичность, высота опасного капиллярного
поднятия, водопоглощение и др. (ориентировочно)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Песчаный

Ощущение песчаной массы. Глинистых частиц не чувствуется, рыхлая
несцементированная масса

Видны только песчаные частицы

Цементация отсутствует, сыпучий грунт

Непластичен и нелипок

Не скатывается в шнур

Частиц более 0,1 мм более 75 %

Непластичен, высота капиллярного поднятия 0,2-0,3 м. Хорошо
водопроницаем

Малосвязный, в сухое время года прорезывается колеями и создает
большое сопротивление движению. В период дождей связность
увеличивается и проезд облегчается. Для поддержания дороги в
проезжем состоянии требует вяжущих добавок глины, битума, торфа и
пр. (используется как гранулометрическая добавка для улучшения
глинистых грунтов и как материал для устройства дорожных
покрытий)

2

Песчано-пылеватый

При растирании на ладони руки оставляет много пылеватых
частиц

Видно преобладание песчаных частиц

Сыпучее

То же

То же

Частиц более 0,1 мм менее 75 %

Нёпластичен, высота капиллярного поднятия 0,3-0,6 м;
водопроницаемость удовлетворительная

То же, но сопротивление движению значительно больше. В
увлажненном состоянии менее устойчив, как добавка мало пригоден

3

Супесчаный

Преобладают крупные песчаные частицы; комочки раздавливаются без
труда

Песчаные частицы преобладают над глинистыми и пылеватыми

Комья легко рассыпаются от давления руки и при подкидывании на
лопате

То же

Шнур скатать не удается

Песчаных частиц от 2 до 0,25 мм больше 50 %

Число пластичности менее 7. Высота капиллярного поднятия 0,3-0,6
м. Водопроницаемость удовлетворительная

Хороший грунт по своим дорожным свойствам. По
гранулометрическому составу грунт близок к оптимальному, что
обеспечивает его удовлетв. службу в дороге. При наличии удовлетв.
содержания грунтовой дороги в сухое время года дает ровную
поверхность, полотно легко закатывается автомашинами. В дождливую
погоду липкость почти отсутствует, быстро просыхает. Может
использоваться как добавка к суглинистым и глинистым грунтам.
Пригоден для стабилизации

4

Супесчаный пылеватый

Преобладают мелкие частицы

То же

Цементации нет

Непластичен

Трудно скатывается в шнур, который распадается на кусочки диам.
3-5 мм

Песчаных частиц от 2 до 0,05 мм — 50 %

Число пласт. менее 7, высота капиллярного поднятия 0,5-0,8 м,
водопроницаемость удовлетворит.

Без внесения крупноскелетных добавок, мало устойчив, как в
сухой, так и во влажный период

5

Супесь тяжелая пылеватая

При растирании получается впечатление сухой муки

Песка мало, пылеватых частиц много

Цементации нет. Комья непрочные и легко рассыпаются

Легко переходит в плывунное состояние

Шарик при сотрясении легко растекается в лепешку с выделением на
поверхности капиллярной воды. В шнур почти не удается скатать

Песчаных частиц 2-0,05 мм менее 20 %

Число пластичн. менее 7, высота капиллярного поднятия 0,8-1,5 м.
Водопроницаемость незначительная

Малосвязный, в водонасыщенном состоянии легко переходит в
плывунное состояние и почти целиком утрачивает свою несущую
способность. Грунт пучинистый. В сухое время года допускает большое
пылеобразование. Хорошо обрабатывается вяжущими материалами

6

Суглинистый

При растирании чувствуются песчаные частицы, комочки
раздавливаются легко

Ясно видно присутствие песчинок на фоне тонкого порошка

При раздавливании требуется известное усилие. При ударе молотком
рассыпается в мелочь

Пластичность и липкость слабые

Длинного шнура не получается. Шнур толстый и короткий

Песчаных частиц больше — 40 %

Число пластичности от 7 до 12, высота капиллярного поднятия
1,0-1,3 м. Водопроницаемость плохая

Связный. Часто дает пучины на дорогах. В сухое время при
правильном содержании проезд по дороге полностью обеспечивается.
При обработке вяжущими не всегда дает удовлетворительные
результаты. Может применяться как добавка к песчаным грунтам

7

Легко суглинистый пылеватый

Песка при растирании мало. Комочки раздавливаются легко

Видны тонкие пылеватые частицы

Комья и куски не тверды, под ударом молотка рассыпаются на
мелкие кусочки

Пластичный, липкий

Длинного шнура не получается, так как он рвется на кусочки
диаметром 8 мм

Песчаных частиц менее — 40 %

Число пластичности от 7 до 12, высота капиллярного поднятия
1,5-2,0 м. Водопроницаемость очень плохая

То же, но менее устойчив во влажном состоянии и более
пучиноопасен

8

Тяжело суглинистый

При растирании в сухом состоянии чувствуется в глинистой массе
присутствие песка. Комочки раздавливаются с трудом

То же, ясно видно присутствие песчинок на фоне тонкого
порошка

То же

То же, но в большей степени

При раскатывании дает длинный шнур диам. 1-2 мм. Шарики при
сдавливании в лепешку трескаются пополам

Песчаных частиц больше 40 %

Число пластичности от 12 до 17. Капиллярное поднятие 1,5-2,0 м.
Водопроницаемость очень плохая

Хорошо связный, плотный. Вследствие плохой водопроницаемости
вода задерживается в углублениях и просыхание грунтовой дороги
приводит к быстрому образованию выбоин и резкому ухудшению
проезда

9

Суглинист. тяжелый пылеватый

При растирании в сухом состоянии песок почти не чувствуется.
Комочки раздавливаются с трудом

Видны тонкие пылеватые частицы

То же

То же

То же

Число пластичности от 12 до 17. Капиллярное поднятие 1,5-2,0 м.
Водопроницаемость плохая

То же, менее устойчив во влажном состоянии

10

Глинистый

При растирании в сухом состоянии песчаных частиц не чувствуется.
Комочки раздавливаются с большим трудом

Однородная глинистая тонкопорошковатая масса

Твердый в кусках, при ударе молотком колется на отдельные
комья

Сильно пластичный, липкий и мажущийся

При раскатывании дает прочный длинный шнур диам. 0,5 мм. Легко
скатывается в шарик, при скатывании его в лепешку не трескается по
краям

Число пластичности 17-27. Капиллярное поднятие 2,0 и более м.
Грунт водонепроницаемый

В сухое время становится очень твердым и обладает большой
несущей способностью. Для поддержания дороги в проезжем состоянии
требуется укрепление гранулометрическими добавками. Для обработки
вяжущими не пригоден

11

Глинистый жирный

То же

То же

Очень твердый в кусках, при ударе молотком колется на отдельные
комья

Сильно пластичный, мелкий, мажущийся

То же

Число пластичности более 27, капиллярное поднятие 2 м и более.
Грунт водонепроницаемый

То же

Приложение №3

КЛАССИФИКАЦИЯ
ФРАКЦИЙ ГРУНТА ПО КРУПНОСТИ

№№ п/п

Наименования фракций

Размеры частиц в мм

1

Валуны (окатанные), камни (угловатые)

крупные,

более 800

средние,

800-400

мелкие

400-200

2

Галька (окатанная), камни щебневидные (угловатые)

очень крупные

200-100

крупные,

100-60

средние,

60-40

мелкие

40-20

3

Гравий (окатанный), щебень (угловатый)

крупный,

20-10

средний,

10-4

мелкий

4-2

4

Песчаные частицы

очень крупные,

2-1

крупные,

1-0,5

средние,

0,5-0,25

мелкие

0,25-0,10

0,10-0,05

5

Пылеватые частицы

крупные

0,05-0,01

мелкие

0,01-0,005

6

Глинистные частицы

грубые

0,005-0,001

тонкие

0,001

Приложение
№4

КЛАССИФИКАЦИЯ грунтов
по содержанию органических примесей

№№ пп

Наименование грунтов

Количество органических примесей в %

1

Торф

более 50

2

Торф заиленный

30-50

3

Сильно заторфованный грунт

20-30

4

Заторфованный грунт

10-20

5

Грунт с примесью органических веществ

5-10

6

Грунт с незначительной примесью веществ

2-5

Приложение
№5

КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛОТНЫХ
ГРУНТОВ

Вид грунта

Разновидности грунта

Природная влажность Wпр. в %

Степень разложения R, %

Объемный вес скелета ?ск
г/см3

Коэффициент пористости

Модуль деформации Е кг/см2 при
нагрузке P, кг/см2

Сопротивление сдвигу Сусл.
кг/см2 (по крыльчатке)

Визуальные признаки

0,6

1,0

1,5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Торфяные

А. Осушенный минерализированный и погребенный торф

до 300

0,20

5

2,4

2,6

2,7

0,5-0,3

Плотный, различных цветов

-«-

Б. Маловлажный (лесной) торф

300-600

50

0,20-0,15

5-8

2,4-1,8

2,6-2,1

2,7-2,5

0,3-0,2

Плотный: буровой наконечник погружается в болото усилием двух
человек. Цвет черный или коричневый; сильно пачкает руку и при
сжатии полностью продавливается сквозь пальцы. Вода совсем не
отжимается. Остатки трав и мхов либо отсутствуют, либо встречаются
в небольшом количестве

-«-

В. Средней влажности (лесотопяной) торф

600-900

50-30

0,15-0,10

8-14

1,8-1,3

2,1-1,7

2,5-2,0

0,2-0,15

Средняя плотность: буровой наконечник погружается усилием одного
человека. Цвет темный или серо-коричневый; пачкает руку, при сжатии
частично продавливается сквозь пальцы. Вода отжимается в небольшом
количестве и имеет коричневый цвет. Наряду с остатками древесины
встречается значительное количество остатков трав и мхов

-«-

Г. Очень влажный (топяной) торф

900-1300

30-10

1,0-0,06

14-20

1,3-0,9

1,7-1,4

2,0-1,8

0,15-0,10

Малая плотность. Буровой наконечник погружается под действием
собственного веса и веса одной вытянутой руки. Моховые торфы —
светлые, травяные — более темные, не пачкают руку и не
продавливаются сквозь пальцы. Вода свободно в большом количестве
отжимается из образца торфа и имеет желтый цвет. Древесные остатки
либо совсем отсутствуют, либо попадаются изредка.

Торфяные

Д. Избыточно-влажный

1300

0,06

20

0,9

1,4

1,8

0,1

Рыхлый, цвет от светло-коричневого до черного, иногда желтый.
Отчетливо видны стебельки мхов. Прозрачная светло-желтая вода
отжимается как из губки; отжатый торф пружинит

-«-

Е. Маловлажный (плотный)

200

5,0

0,2

Сапропелевые

Ж. Влажный (рыхлый)

200-1000

5,0-1,2

0,2-0,05

Цвет от черного до зеленоватого. Пластичная жирная масса
незначительной плотности, имеются включения неразложившихся
остатков растений. Влажность высокая, возможны примеси частиц
минерального грунта

Жидкие образования

З. Вода и жидкие образования

0,05

Неразложившиеся остатки трав и мхов находятся в воде во
взвешенном состоянии. Жидкие образования имеют темную окраску, на
горизонтальной поверхности растекаются подобно вязкой жидкости

Приложение № 6

Строительная
классификация торфяных болот

Тип болота

Характер деформации

Группа слагающих пластов

Характеристика

I

А. Сжатие

А, Г

Болота до дна заполненные пластами болотных грунтов,
преимущественно сжимающимися под воздействием нагрузки от насыпи
типового поперечного профиля

Б. Сжатие при обеспечении режима отсыпки

А-Е (обязательно Б, В, Д)

II

Сжатие и выдавливание

А-З (обязательно З или Ж)

Болота до дна заполненные пластами болотных грунтов, как
сжимающимися под воздействием нагрузки от насыпи

III

Выдавливание

Практически З и Ж

Болота, заполненные пластами болотных грунтов, полностью
выдавливающимися под воздействием нагрузки от насыпи и покрытые
сплавиной или без нее

Наименования групп приведены в приложении № 5.

Приложение № 7

ТАБЛИЦА

определения степени влажности грунтов в полевых условиях

Влажность грунта

Признаки влажности

для песчаных грунтов

для глинистых грунтов

1. Сухой

На глаз не имеет влаги, при сжатии в руке и расжатии быстро
рассасывается

Влажность не ощущается, разламывается с большим усилием, иногда
с помощью молотка, при растирании пылит

2. Маловлажный

При сжатии в горсти дает ощущение холодной массы. При
встряхивании на ладони рассыпается на комки

При сжатии дает ощущение холодной массы; цвет темнее, чем в
сухом состоянии, почти не лепится, но режется ножом как воск

Фильтровальная бумага, на которой лежит грунт, остается сухой
или только через некоторое время сыреет.

3. Влажный

В руке при сжатии ощущается влажность; можно придать форму,
которая при расжатии держится некоторое время

В руке ощущается влажность; легко лепится, но не крошится; капли
воды медленно всасываются внутрь образца

4. Сильновлажный

На ладони при встряхивании расползается в лепешку

Капли воды расплываются на поверхности образца, не всасываясь
внутрь грунта

5. Водонасыщенный

При спокойном состоянии грунт расползается и растекается, а при
встряхивании выделяется вода

Приложение №
8

ВИЗУАЛЬНОЕ
О
ПРЕДЕЛЕНИЕ
прочности гравийного материала (фракции 10-40 мм)

Марка гравия

Визуальное определение прочности зерен гравия при
ударе молотком

Износ в полочном барабане в %% по весу фракции
10-40 мм

1

2

3

1

Разбиваются надвое без образования мелочи

до 30

2

Разбиваются на несколько кусков без образования мелочи

до 40

3

Раскалываются на насколько кусков с образованием мелочи

до 50

4

Дробятся на мелкий щебень с образованием мелочи и пыли

более 50

Приложение №
9

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний песка

№№ пп

Наименование определений и испытаний

Испытание песка

Для дополнительных слоев оснований

для приготовления цементного бетона

для асфальто- и дегтебетона

1

Минерало-петрографический состав, характер поверхности и
окатанность зерен, их форма

+

+

+

2

Гранулометрический состав

+

+

+

3

Содержание глинистых и пылеватых частиц, определяемых
отмучиванием

+

+

+

4

Определение средней крупности песка

+

5

Удельный вес

+

+

+

6

Объемный вес

+

+

+

7

Объем пустот

+

+

+

8

Увеличение объема при набухании

+

9

Содержание SO3

+

10

Содержание органических примесей

+

11

Содержание слюды

+

12

Фильтрационная способность

+

Приложение №
10

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний каменных материалов

№№ пп

Наименование определений и испытаний

Испытания камня

для устройства оснований и покрытий без обработки
вяжущими

для устройства оснований и покрытий с применением
вяжущих

для цементобетонных покрытий

для укрепительных работ

1

Петрографическая характеристика

+

+

+

+

2

Объемный вес

+

+

+

+

3

Удельный вес

+

+

+

+

4

Пористость

+

5

Водопоглощение

+

+

+

+

6

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы

+

+

+

7

Прочность, определяемая по дробимости при сжатии (раздавливании)
в цилиндре

+

+

+

+

8

Истираемость в полочном барабане

+

+

+

+

9

Морозостойкость или сохранность в растворе сернокислого
натрия

+

+

+

+

10

Содержание зерен слабых и выветрелых пород

+

+

+

11

Прочность сцепления с битумом

+

Приложение №
11

ПЕРЕЧЕНЬ
лабораторных испытаний гравия

№№ пп

Наименование определений и испытаний

Испытание гравия и гравийного материала

для дорожных оснований и покрытий необработанных
и обработанных битумом

цементобетонная смесь

1

2

3

4

1

Объемный вес

+

+

2

Удельный вес

+

3

Объем пустот

+

4

Гранулометрический состав

+

+

5

Пластичность мелкозема (частиц меньше 0,5)

+

6

Петрографический состав, степень окатанности зерен, их форма и
характер поверхности

+

+

7

Содержание карбонатных пород в песчаных фракциях

+

+

8

Содержание SO3

+

9

Содержание органических примесей

+

+

10

Содержание глинистых, илистых и пылевидных частиц

+

11

Морозостойкость или сохранность в растворе сернокислого
натрия

+

+

12

Истираемость в полочном барабане

+

+

13

Прочность сцепления с битумом

+

14

Коэффициент фильтрации песчаной фракции

+

15

Испытание прочности в бетоне

+

16

Содержание зерен слабых пород

+

+

17

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) или игловатой формы

+

+

18

Дробимость при сжатии (раздавливании) в цилиндре

+

Приложение №
12

ФОРМА
ЖУРНАЛА
полевого грохочения гравия

Пункт ________________________
Метки ____________________________

№ п.п.

№ месторождения, карьера

Название выработки

№№ выработок

Глубина опробования (м)

Метод опробования

Вес исходной пробы в кг

Вес остатка на ситах

Общий вес всех фракций

Примечание

75

50

35

25

15

10

5

Отсев (дно)

от

до

Приложение № 13

Классификация горных
пород по буримости
(Единые нормы выработки)

Ручное ударно-вращательное бурение

Бурение скважин змеевиком, ложкой и долотом

Категория породы

Классификация горных пород по буримости

I категория

Легкобуримые породы, деформируются под собственным весом
бурового снаряда. Хорошо разложившийся торф и рыхлый почвенный
слой, чернозем. Рыхлые влажные пески. Сильно влажные иловатые,
болотные и рыхлые песчано-глинистые грунты. Рыхлый лесс.

II категория

При бурении породы змеевиковый бур погружается без существенных
сопротивлений. Торф и почвенно-растительный слой с корнями растений
(дерн) и редкими включениями гальки и гравия. Неуплотненные пески,
супеси и суглинки с примесью до 10 % мелкой гальки, щебня и гравия.
Пластичные глины, суглинки, супеси. Диатомит. Увлажненный слабый
мел. Рыхлый трепел. Лёсс средней плотности.

III категория

Супеси и суглинки пластичные с примесью щебня и гравия от 10 до
20 %. Плотные глины, супеси, пески, лесс. Рыхлые мергели. Мел,
слабо плотный каолин. Плывуны и водонасыщенные пески. Мусор
преимущественно из органических отходов.

IV категория

Песчано-глинистые грунты пластичные с содержанием гравия, гальки
и щебня от 20 до 35 %. Очень плотные глины, суглинки, супеси.
Плотный каолин. Слабые аргиллиты. Пористый известняк-ракушечник.
Гипс. Твердый мел. Мягкий каменный (бурый) уголь. Бокситы.
Фосфориты. Опоки, за исключением окремненных разновидностей.
Мерзлые: глина, суглинок, супесь, ил, торф. Лед. Строительный мусор
с битым кирпичом, без железного лома.

V категория

Мелкий галечник (речник) и щебень. Дресва и гравий.
Песчано-глинистые грунты содержанием гальки, щебня и хряща более 85
%. Плотные мергели, песчано-глинистые сланцы и другие разновидности
мягких сланцев. Слабо сцементированные песчаники и известняки.
Аргиллиты. Каменный уголь. Слабые конгломераты осадочных пород на
известковистом цементе. Льдонасыщенные пески. Плотнослежавшийся
строительный мусор с битым кирпичом и железным ломом

VI категория

Крупный галечник и щебень с валунами. Мерзлые
гравийно-галечниковые грунты с песчано-глинистым заполнителем.
Разновидности крепких сланцев, песчаников и известняков. Мраморы,
доломиты. Слабые конгломераты на кремнистом цементе.

Ручное бурение скважин желонкой с одновременной
обсадкой трубами в песчано-галечных и гравийно-галечных грунтах
(комплексные нормы)

Категория породы

Классификация горных пород по буримости

I категория

Рыхлые влажные пески без примеси гальки и щебня.

II категория

Рыхлые влажные пески с небольшой примесью (до 10 %) мелкой
гальки и гравия. Разновидности песков и водонасыщенных супесей, не
вошедших в I, III и IV категории.

III категория

Пески и водонасыщенные супеси с примесью (до 20 %) гальки, щебня
и гравия. Плывуны и водонасыщенные пески, дающие при бурении
«пробку» до 2 м.

IV категория

Пески и водонасыщенные супеси со значительной примесью (от 20 до
35 %) гальки, гравия и щебня. Плывуны и водонасыщенные пески,
дающие при бурении «пробку» более 2 м. Сухие пески.

V категория

Мелкий галечник (речник). Галечные, щебенистые и дресвяные
грунты. Льдонасыщенные пески.

VI категория

Крупный галечник и щебень с валунами.

Колонковое механическое бурение

Категория породы

Наименование горных пород

Проходка в п.м

за 1 час чистого бурения

за 1 рейс

1

2

3

4

I категория

Торф и растительный слой без корней. Слабосцементированные пески
(без гальки и щебня). Лессовидные суглинки. Рыхлый лесс. Трепел.
Влажный ил. Иловатые грунты

8,5

9,5

II категория

Торф и растительный слой с корнями или с небольшой примесью
мелкой (до 3 см) гальки и щебня. Крупнозернистые пески.
Песчано-глинистые грунты (супеси и суглинки) с примесью до 20 %
мелкой гальки. Уплотненный суглинок. Плотный лесс. Глины средней
плотности. Рыхлый мергель. Рыхлые, илистые пески. Рыхлые, нацело
каолинизированные продукты выветривания изверженных и
метаморфических пород. Диатомит. Плывун. Лед.

4,5

2,7

III категория

Песчано-глинистые грунты с содержанием более 20 % мелкой (до 3
см) гальки. Тальковые сланцы. Разрушенные сланцы всех
разновидностей. Слабо сцементированные песчаники.
Известняк-ракушечник. Мергель. Мягкие глины с частыми прослойками
(до 5 см) слабо сцементированных песчаников или мергелей. Плотные
глины. Мергелистые глины. Загипсованные глины.

2,3

2,2

IV категория

Мел. Гипс. Мягкий каменный уголь. Сланцы: песчано-глинистые,
горючие, углистые. Аргиллиты. Плотный мергель. Глинистый песчаник.
Слабо сцементированные известняки и доломиты. Выщелоченные пористые
известняки и туфы. Оталькованные змеевики. Бокситы. Магнезит.
Каменный уголь. Плотный мел. Кристаллический гипс. Ангидрит. Каолин
(первичный). Сильно выветрившиеся дуниты, перидотиты, змеевики.
Мерзлые: льдонасыщенный песок, ил, торф

1,6

2,0

V категория

Галечно-щебенистые и дресвяные грунты. Сланцы: глинистые,
талько-хлоритовые, серицитовые, хлорито-глинистые. Известняки.
Мергелистые доломиты. Песчаники на известковистом цементе.
Змеевики. Серпантинизированные дуниты. Серицитокарбонатные породы.
Серицитозированные туфы. Крепкий каменный уголь. Опоки. Цементный
камень. Выветрившиеся окварцованные, слюдяные, хлоритовые и
серицитовые сланцы. Мерзлые: крупнозернистый песок, дресва,
песчанистые глины.

1,1

1,9

VI категория

Сланцы: кварцево-хлоритовые, кварцево-хлорито-серицитовые,
кремнисто-хлоритовые, песчано-слюдистые, аспидные и кровельные,
глинисто-слюдяные (филлиты). Доломитизированные известняки.
Полевошпатовый песчаник. Кварцево-известковые песчаники. Хромиты.
Дуниты. Перидотиты. Хлоритизированные и рассланцованные
альбитофиры, кератофиры, порфириты и габбро. Талько-карбонатные
породы. Скарны: авгито-гранатовые, кальцитовые,
эпидото-кальцитовые. Конгломераты осадочных пород на известковистом
цементе. Мерзлые: плотные глины, галечники, связанные глинистым или
песчано-глинистым материалом, с ледяными прослойками.

0,75

1,7

VII категория

Сланцы: роговообманковые слюдистые, окварцованные,
кварцево-хлоритовые, слабо окремненные, глинистые. Доломиты.
Окварцованные известняки. Окварцованные полевошпатовые песчаники.
Слабо рассланцованные альбитофиры, кератофиры, порфиры, порфириты,
диабазовые туфы. Кальцизированные авгито-гранатовые скарны.
Агальматолятовый каолин. Кварцы пористые (трещиноватые)
ноздреватые, охристые. Конгломераты с галькой (до 60 %) изверженных
пород на песчано-глинистом цементе. Мелкий галечник (речник) и
мелкий щебень без валунов, выветрившиеся граниты, диориты, сиениты,
порфиры, порфириты, габбро и другие изверженные породы.

0,55

1,4

VIII категория

Окремненные сланцы: кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые и
слюдяные. Кварцево-хлорито-эпидотовые сланцы. Пегматиты. Эпидотиты.
Средне-зернистые альбитофиры, кератофиры, порфириты, туфы.
Диаспоровый кварцит. Диаспоровая порода (алунит).
Кварцево-баритовые породы. Магнетитовые и гематитовые кварциты.
Крупно и среднезернистые кристаллические скарны: авгито-гранатовые,
авгито-эпидотовые и гранатовые. Конгломераты изверженных пород на
известковистом цементе. Затронутые выветриванием: граниты, гнейсы,
сиениты, диориты, габбро, кварцево-турмалиновые и другие
изверженные породы

0,36

1,15

IX категория

Кремнистые: сланцы, известняки песчаники. Крупнозернистые:
граниты, гранодиориты, диориты, сиениты. Кварцевые порфиры.
Окварцованные альбитофиры и кератофиры. Окремненные туфы.
Ороговикованные туфы. Серицитизированный роговик. Трахиты.
Пироксениты. Кварцево-турмалиновые породы. Тонкополосчатые
магмагнетитовые и гематитовые кварциты. Кварцы слюдистые. Кварцы с
значительным количеством колчедана. Конгломераты изверженных пород
на кремнистом цементе. Затронутые выветриванием диабазы, андезиты,
липариты, микрограниты.

0,23

0,85

X категория

Авгито-гранатовые породы. Диабазы. Андезиты. Нефилиновые
базальты. Средне-зернистые: граниты, гранодиориты, диориты,
сиениты, гнейсы, габбро, липариты, порфириты, кварцевые альбитофиры
и кератофиры. Кварциты-диссепилиты. Плотные кварцы. Роговики с
вкрапленностью сульфидов. Яшма с прожилками кварца.
Валунно-галечные отложения изверженных пород. Конгломераты
изверженных пород данной категории на крепком цементе. Бетон из
гальки изверженных пород, не армированный.

0,15

0,65

XI категория

Совершенно не затронутые выветриванием: андезиты, базальты,
траппы, диабазы, корундовые породы, кварциты. Мелкозернистые:
граниты, гранодиориты, сиениты, диориты. Кварцы сливной без
сульфидов

0,10

0,50

XII категория

Совершенно не затронутые выветриванием монолитно-сливные породы:
кварциты, яшмовидные кремнистые, сланцы, яшмы, роговики кремень,
базальты

0,04

0,21

Механическое ударно-канатное бурение

Категория породы

Наименование горных пород

Проходка в п.м

за 1 час чистого бурения

за 1 рейс

1

2

3

4

I

Торф и растительный слой без корней. Рыхлые пески. Иловатые
породы. Болотные грунты. Рыхлые песчано-глинистые грунты. Рыхлый
лесс. Трепел.

7,0

0,50

II

Торф и растительный слой с древесными корнями или с мелкой
галькой и гравием. Рыхлые песчано-глинистые грунты с небольшой
примесью мелкой гальки и гравия (до 10 %). Глины средней плотности.
Диатомит. Увлажненный слабый мел.

3,0

0,50

III

Песчано-глинистые грунты со значительной примесью (до 20 %)
щебня, гравия и мелкой гальки. Рыхлые мергели. Мел. Плотный лесс.
Плотные песчанистые глины и суглинки. Лед. Плывуны, дающие при
бурении «пробку» до 2 м.

3,0

0,50

IV

Песчано-глинистые грунты с очень большим (до 35 %) содержанием
гравия и гальки. Очень плотные глины, суглинки, супеси. Первичный
каолин. Сухие пески. Плывуны, дающие «пробку» более 2 м. Мягкие,
глинистые, углистые и талько-хлоритовые сланцы. Мергель. Глинистый
песчаник, известняк-ракушечник. Гипс. Твердый мел. Ангидрит. Опока.
Каменная соль. Мерзлые: глина, суглинок, супесь, песок, ил,
торф

0,70

0,35

V

Мелкий галечник. Аспидные, кровельные, слюдистые сланцы.
Песчаники на известковистом цементе. Известняки. Доломиты. Мрамор.
Аргиллиты. Ноздреватые бурые железняки. Крепкий каменный уголь.
Выветрившиеся изверженные породы: граниты, сиениты, диориты, габбро
и т.д. Конгломераты осадочных пород на известковистом цементе.
Мерзлые: гравийно-галечные грунты с песчано-глинистым
заполнителем.

0,30

0,30

VI

Крупный галечник и щебень с небольшим количеством мелких
валунов. Разновидности окварцованных сланцев, известняков и
песчаников. Крупнозернистые изверженные породы: граниты, сиениты,
диориты, габбро, гнейсы, порфиры. Конгломераты осадочных пород на
кремнистом цементе.

0,15

0,25

VII

Галечник с большим количеством крупных валунов. Валуны
кристаллических пород. Кремнистые сланцы, известняки, песчаники.
Мелкозернистые изверженные породы: граниты, сиениты, диориты,
габбро. Конгломераты кристаллических пород на кремнистом
цементе.

0,05

0,20

Приложение №
14

Классификация пород
по трудности проходки

Горнопроходческие работы

№№ пп

Наименование и характеристика горных пород

Средний объемный вес в кг/м3

Время бурения 1 м шпуров в минутах

Категория породы

1

2

3

4

5

1

Ангидрит

2900

5,7

VI

2

Галька, гравий и щебень:

а) мелкие и средние размером до 40 мм

1750

II

б) крупные размером до 150 мм

1950

III

в) мелкие и средние с примесью булыг

1900

III

3

Гипс

2200

3,1

IV

4

Глина:

а) жирная, мягкая и мягкая юрская

1800

II

б) тяжелая, ломовая, твердая, юрская и мягкая карбоновая

1950

III

в) мягкая ломовая с примесью щебня, гальки и булыг

2000

III

г) сланцеватая

2000

III

д) твердая карбоновая или кембрийская

1950

3,1

IV

е) моренная с валунами весом до 50 кг до 30 % по объему

2100

3,1

IV

ж) насыпная, слежавшаяся с примесью гравия, гальки или
строительного мусора

1750

II

5

Грунт растительного слоя:

а) без корней кустарников и деревьев

1200

I

б) с корнями кустарников и деревьев

1200

II

в) с примесью строительного мусора, щебня и гравия

1400

II

6

Доломит

2700

7,7

VII

7

Дресва

1800

3,1

IV

8

Змеевик

2600

7,7

VII

9

Известняк:

а) мягкий, пористый, трещиноватый, выветрившийся

1200

4,2

V

б) мергелистый слабый

2300

5,7

VI

в) крепкий, плотный

2,700

7,7

VII

г) крепкий, доломитизированный

2800

10,4

VIII

д) плотный окварцованный

2900

14,0

IX

10

Кварцит:

а) сланцеватый, выветрившийся

2700

7,7

VII

б) сланцеватый

2800

10,4

VIII

в) с заметной сланцеватостью

2900

14,0

IX

г) без сланцеватости

2800

19,9

X

д) мелкозернистый

2900

25,5

XI

11

Конгломераты:

а) слабо сцементированный

2000

3,1

IV

б) из осадочных пород на глинистом цементе

2200

4,2

V

в) то же, на известковом цементе

2300

5,7

VI

г) то же, на кремнистом цементе

2500

7,7

VII

д) из осадочных и изверженных пород на известковом и кремнистом
цементе

2800

10,4

VIII

12

Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты,
габбро и др.):

а) крупнозернистые выветрившиеся дресвяные

2200-2600

4,2

V

б) среднезернистые выветрившиеся

2200-2600

5,7

VI

г) крупнозернистые, не затронутые выветриванием

2800

10,4

VIII

д) среднезернистые, не затронутые выветриванием

2800-3300

14,0

IX

е) мелкозернистые, не затронутые выветриванием

3000-3300

18,9

X

ж) то же

3000-3300

25,5

XI

13

Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, трахиты и
др.)

а) сильно выветрившиеся

2600

7,7

VII

б) слабо выветрившиеся

2700

10,4

VIII

в) со следами выветривания

2600-2800

14,0

IX

г) без следов выветривания

2700-3100

18,8

X

д) микроструктурные не затронутые выветриванием

3000-3300

25,5

XI

14

Лесс:

а) влажный, естественной влажности и рыхлый

1600

I

б) то же, смешанный с гравием и галькой

1800

II

в) плотный и отвердевший

1800

III

15

Мел:

а) мягкий

1550

3,1

IV

б) плотный

2600

4,2

V

16

Мергель:

а) мягкий

1900

3,1

IV

б) средней крепости

2300

4,2

V

в) крепкий

2500

5,7

VI

17

Мрамор

2700

7,7

VII

18

Опоки

1900

3,1

IV

19

Пемза

1100

4,2

V

20

Песок:

а) естественной влажности без примесей

1600

I

б) то же, с примесью щебня или гравия 40 % по объему

1700

II

в) то же, более 40 % по объему

1700

III

г) сухой, барханный, дюнный

1600

II

21

Песчаник:

а) выветрившийся

2200

4,2

V

б) слабый на известковом цементе

2500

5,7

VI

в) глинистый

2200

5,7

VI

г) плотный

2500

7,7

VII

д) кварцитовый

2700

10,4

VIII

е) кремнистый, очень плотный

2700

10,4

VIII

22

Ракушечник

1200

4,2

V

23

Сланцы:

а) выветрившиеся

2000

3,1

IV

б) глинистые средней крепости и слабо выветрившиеся

2300-2700

4,2

V

в) крепкие

2600

5,7

VI

г) окварцованные

2600

7,7

VII

24

Солончак и солонец:

а) мягкие

1600

II

б) отвердевшие

1800

3,1

IV

25

Суглинок:

а) легкий и лессовидный

1600

I

б) то же с примесью щебня или гравия

1750

II

в) тяжелый

1750

II

г) то же, с примесью щебня, гравия или булыг

1950

III

д) насыпной слежавшийся с примесью щебня, гравия или
строительного мусора

1900

II

26

Супеси:

а) без примесей

1000

I

б) с примесью щебня или гравия до 40 % по объему

1800

II

в) то же, более 40 % по объему

1850

III

г) слежавшийся с примесью строительного мусора

1900

II

27

Строительный мусор

1850

III

28

Торф:

а) без корней

600

I

б) с корнями

600

II

29

Трепел:

а) слабый

1550

3,1

IV

б) плотный

1700

4,2

V

30

Туф

V

31

Чернозем и каштановый грунт:

а) естественной влажности

1300

II

б) сухой, отвердевший

1200

III

32

Шлак:

а) котельный рыхлый

700

I

б) котельный слежавшийся

II

в) металлургический выветрившийся

III

г) металлургический выветрившийся

1500

3,1

IV

Приложение №
15

Категория пород по
сборнику цен

Бурение зондировочных скважин

Категория породы

Наименование горных пород

I категория

Торф и растительный слой. Рыхлые пески и песчано-глинистые
породы с примесью до 10 % мелкой гальки и гравия. Болотные породы.
Иловатые породы. Рыхлый лесс. Глины неплотные: ленточные,
пластичные, песчаные. Диатомит. Увлажненный слабый мел. Трепел.
Насыпные песчано-рыхлые грунты без твердых включений.
Рефулированные мелкозернистые пески.

II категория

Песчано-глинистые породы с примесью более 10 % гальки, щебня и
гравия. Рыхлые мергели. Плотные песчаные, пластичные и вязкие глины
и суглинки. Плотный лесс и лессовидные суглинки. Сухие пески.
Каолин. Моренные суглинки и глины. Плывуны, дающие пробку при
бурении. Лед. Выветрелые аргиллиты. Пористый известняк-ракушечник.
Гипс. Мел. Ангидрит. Фосфорит. Каменная соль (галит). Опока.
Бокситы. Мягкий каменный уголь. Алевролит. Насыпные
песчано-глинистые грунты со строительным и хозяйственным мусором.
Дерево. Мерзлые грунты: пески, суглинки, торф,
почвенно-растительный слой. Насыпные песчаные грунты с небольшим
количеством строительного и хозяйственного мусора.

III категория

Мелкий галечник (речник). Галечные, щебенистые и дресвяные
грунты. Плотные мергели. Песчано-глинистые сланцы и другие
разновидности мягких сланцев. Слабо сцементированные песчаники и
известняки. Аргиллиты. Каменный уголь. Магнезит. Слабые
конгломераты осадочных пород на известковом цементе. Строительный
мусор с битым кирпичом и с железным ломом. Мерзлые грунты: глины,
галечники, связанные глинистым материалом с ледяными
прослойками.

Ударно-канатное (ударно-вращательное) бурение

Категория породы

Наименование горных пород

I категория

Торф и растительный слой. Разновидности песков, не вошедших во
II категорию. Болотные породы. Иловатые породы. Рыхлые
песчано-глинистые породы, с примесью до 20 % мелкой гальки и
гравия. Лессовидные суглинки. Рыхлый лесс. Трепел. Глины средней
плотности. Диатомит. Увлажненный слабый мел.

II категория

Песчано-глинистые грунты со значительным содержанием более 20 %
щебня, гравия и мелкой гальки. Плотные песчанистые вязкие глины и
суглинки. Моренные суглинки. Плотный лесс. Мел. Лед. Плывуны,
дающие пробку при бурении. Первичный Колин. Сухие пески. Мягкие
глинистые, углистые и талько-хлоритовые сланцы. Мергель. Глинистый
песчаник. Известняк-ракушечник. Гипс. Бокситы. Ангидрит. Фосфорит.
Опока. Каменная соль. Мерзлые грунты: сильно льдонасыщенный песок,
ил, торф, неплотные глины с примесью гравия и гальки. Мелкий
галечник без валунов. Строительный мусор с небольшим содержанием
битого кирпича и железного лома.

III категория

Галечник с небольшим количеством мелких валунов. Сланцы:
аспидные, кровельные, слюдистые. Песчаники на известковистом и
железистом цементе. Известняки. Доломиты. Мрамор. Аргиллиты.
Разновидности окварцованных сланцев, известняков и песчаников.
Ноздреватые бурые железняки. Крепкий каменный уголь. Затронутые
выветриванием граниты, сиениты, диориты, габбро и другие
изверженные породы. Конгломераты осадочных пород. Мерзлые грунты:
песчанистые глины, плотные, Влажные глины, галечники, связанные
глинистым материалом и ледяными прослойками. Строительный мусор с
большим количеством кирпича и железного лома.

IV категория

Галечник с большим количеством валунов. Валуны кристаллических
пород. Кремнистые сланцы, известняки, песчаники. Изверженные
породы: граниты, сиениты, диориты, габбро. Конгломераты
кристаллических пород.

Примечание: При разбуривании валунов их надлежит относить к
категориям пород, присущим данным валунам.

Колонковое бурение

Категория дороги

Наименование горных пород

1

2

I

Торф и растительный слой. Пески и песчано-глинистые породы
(супеси и суглинки) с примесью гальки или щебня до 20 %.
Лессовидные суглинки. Лесс. Трепел. Влажный ил. Иловатые породы.
Уплотненные суглинки, Глины неплотные. Рыхлый мергель. Рыхлые
нацело каолинизированные продукты выветривания изверженных и
метаморфических пород. Диатомит. Плывун. Лед.

II

Песчано-глинистые породы с содержанием более 20 % мелкой (до 5
см) гальки. Галечно-щебенистые и дресвяные породы. Глины с частыми
прослойками (до 5 см) слабосцементированных песчаников, мергелей,
известняков. Глины плотные, мергелистые, оскольчатые. Сланцы:
тальковые, песчано-глинистые, горючие, углистые, глинистые,
талько-хлоритовые, серицитовые, хлорито-глинистые. Разрушенные
сланцы всех разновидностей. Выветрелые окварцованные слюдяные,
хлоритовые, серицитовые сланцы и кератофиры. Песчаники глинистые.
Песчаники на известковистом или железистом Цементе. Известняки
ракушечные, выщелоченные пористые и другие разновидности некрепких
известняков. Мергель. Слабые туфы. Мел. Гипс. Каменный уголь.
Каменная соль. Ангидрит. Каолин. Опока. Сильно выветрелые дуниты,
перидотиты, змеевики. Цментный камень. Мерзлые грунты: пески, ил,
торф, дресва, песчаные глины

III

Доломиты. Доломитизированные известняки. Окварцованные
известняки. Мрамор. Змеевики. Серпантизированные дуниты. Крепкий
каменный уголь. Серицито-карбонатные породы. Сланцы:
кварцево-хлоритовые, кварцево-хлорито-серицитовые,
кремнисто-хлоритовые, песчано-слюдистые, аспидные, кровельные,
роговообманковые, слюдистые, окварцованные, кварцево-хлоритовые,
слабоокремнелые глинисты. Филлиты. Песчаники: полевошпатовые,
кварцево-известковые, окварцованные полевошпатовые. Хромиты.
Дуниты. Перидотиты. Хлоритизированные и рассланцованные
альбитофиры, кератофиры, порфириты, габбро, порфиры и диабазовые
туфы. Скарны: авгито-гранатовые, кальцитовые, эпидото-кальцитовые.
Конгломераты осадочных пород. Конгломераты с галькой до 60 %
изверженных пород на песчано-глинистом цементе. Агальматолитовый
каолин. Кварцы пористые (трещиноватые, ноздреватые, охристые).
Мелкий галечник и мелкий щебень без валунов. Выветрелые: граниты,
диориты, сиениты, порфиры, порфириты, габбро и другие изверженные
породы. Мерзлые грунты; плотные глины, галечники, связанные
глинистым или песчано-глинистым материалом с ледяными
прослойками.

IV

Окремненные сланцы: кварцево-хлоритовые, кварцево-серицитовые и
слюдяные, кварцево-хлорито-эпидотовые сланцы. Пегматиты. Эпидотиты.
Среднезернистые альбитофиры, кератофиры, порфириты, туфы.
Диаспоровый кварцит. Диаспоровая порода (алунит).
Кварцево-баритовые породы. Магнетитовые и гематитовые кварциты.
Крупно- и среднезернистые кристаллические скарны:
авгито-гранатовые, авгито-эпидотовые и гранатовые. Конгломераты
изверженных пород на известковистом цементе. Кремнистые: сланцы,
известняки, песчаники. Крупнозернистые: граниты, гранодиориты,
диориты, сиениты. Кварцевые порфиры. Окварцованиые альбитофиры.
Окремненные туфы. Ороговикованные туфы. Серицитизированный роговик.
Трахиты. Пироксениты. Кварцево-турмалиновые породы. Тонкополосчатые
магнетитовые и гематитовые кварциты. Кварцы слюдистые. Кварцы со
значительным количеством колчедана. Затронутые выветриванием:
граниты, гнейсы, сиениты, диориты, габбро, диабазы, андезиты,
липариты, микрограниты, кварцево-турмалиновые породы, плотные
маргито-магнетитовые кварциты.

V

Авгито-гранатовые породы. Диабазы. Андезиты. Нефелиновые
базальты. Граниты. Гранодиориты, диориты, сиениты, гнейсы, габбро,
липариты, порфириты, кварцевые альбитофиры и кератофиры. Кварциты.
Джеспилиты. Плотные кварцы. Роговики с вкрапленностью сульфидов.
Яшма с прожилками кварца. Валунно-галечные отложения изверженных
пород. Конгломераты изверженных пород в крепком цементе. Бетон из
гальки изверженных пород неармированный.

VI

Совершенно не затронутые выветриванием: андезиты, базальты,
траппы, диабазы, корундовые породы, кварциты. Мелкозернистые:
граниты, гранодиориты, сиениты, диориты. Кварц сливной без
сульфидов.

VII

Совершенно незатронутые выветриванием монолитно-сливные породы:
кварциты, яшмовидные, кремнистые сланцы, яшмы, роговики, кремень,
базальты.

Шнековое бурение (без обсадки трубами)

Категория пород

Наименование горных пород

I

Растительный слой и торф с небольшой примесью гальки и гравия.
Иловатые грунты. Лессовидные рыхлые суглинки, рыхлый лесс, трепел.
Рыхлые пески и песчано-глинистые грунты с примесью (до 10 %) мелкой
гальки гравия. Глины ленточные, пластичные, песчаные. Диатомит.
Сажи.

II

Песчано-глинистые грунты с примесью (10-30 %) мелкой гальки,
щебня, гравия. Рыхлые мергели. Плотные глины и суглинки,
слежавшийся лесс, мел слабый. Сухие пески, уголь бурый,
плывуны.

III

Песчано-глинистые грунты со значительной (свыше 30 %) примесью
гальки и щебня. Глины плотные, вязкие, аргиллитоподобные, валунные.
Каолин. Пористый известняк-ракушечник, плотный мел. Гипс, бокситы,
ангидрит, фосфориты, опока, каменная соль, каменный уголь. Мерзлые
грунты: песок, ил, торф, суглинки.

IV

Мерзлые грунты: галечники, связанные глинистыми или песчанистыми
материалами, плотные глины с включением доломитов и сидеритов,
глины плотные. Валунно-галечные отложения.

Вибрационное бурение

Категория породы

Наименование горных пород

I

Торф и почвенно-растительный слой с корнями растений (дерн) и
редкими включениями гальки и гравия. Неуплотненные пески, супеси и
суглинки с примесью до 10 % мелкого щебня, гальки и гравия.
Пластичные глины, суглинки, супеси. Диатомит. Увлажненный слабый
мел. Рыхлый трепел. Лесс средней плотности.

II

Песчано-глинистые грунты пластичные с содержанием гравия, гальки
и щебня от 10 до 35 %. Плотные и очень плотные глины, супеси,
суглинки. Плывуны и водонасыщенные пески. Плотный и слабо плотный
каолин. Слабые аргиллиты. Гипс. Твердый мел. Ангидрит. Пористый
известняк-ракушечник. Мягкий каменный (бурый уголь). Бокситы.
Фосфориты. Опоки, за исключением окремненных разновидностей.
Мерзлые грунты: глина, суглинок, супесь, ил, торф. Лед.
Строительный мусор с битым кирпичом, без железного лома.

III

Мелкий галечник (речник) и щебень. Дресва и гравий.
Песчано-глинистые грунты о содержанием гальки, щебня, и хряща более
35 %. Плотные мергеля. Песчано-глинистые сланцы и другие
разновидности мягких сланцев. Слабо сцементированные песчаники и
известняки. Аргиллиты. Каменный уголь. Слабые конгломераты
осадочных пород на известковистом цементе. Льдонасыщенные пески.
Плотно слежавшийся строительный мусор с битым кирпичом и железным
ломом.

Горнопроходческие работы.

1. Проходка копуш. 2. Проходка траншей, канав, расчисток, врезов
для горных и буровых работ. 3. Проходка шурфов. 4. Проходка шахт.
5. Проходка горизонтальных выработок. 6. Проходка камер для буровых
и опытных исследовательских работ.

Категория породы

Наименование горных пород

Время бурения 1 м шпура в мин.

1

2

3

I

Торф и растительный слой без корней и с корнями кустарников и
деревьев или с примесью строительного мусора, щебня и гравия. Лесс
естественной влажности, отвердевший без примесей и с примесью
гравия и щебня. Суглинки: легкие, лессовидные, тяжелые, без
примесей и с примесью щебня, гравия и валунов. Глина всех
консистенций с примесью щебня, гальки и валунов. Чернозем и
каштановые земли. Строительный мусор, шлак угольный слежавшийся
шлак металлический выветрившийся, котельный, рыхлый. Влажный ил и
иловатые грунты. Галька, гравий и щебень размером до 150 мм без
примесей и с примесью валунов. Отвалы и насыпи их пород всех
категорий. Лед.

Разрабатываются лопатой, киркой, ломом, отбойным
молотком.

II

Конгломерат из осадочных пород на глинистом цементе. Известняк
мягкий, пористый, трещиноватый, выветрившийся, мергелистый, слабый,
мел. Мергель. Песчаник слабый на известковом цементе, глинистый,
выветрившийся. Пемза. Сланцы глинистые средней крепости, слабо
выветрившиеся и крепкие. Трепел. Туф. Ракушечник. Ангидрит.
Коренные глубинные породы: граниты, гнейсы, диориты, сиениты,
габбро и др. крупно и среднезернистые, выветрившиеся, дресвяные.
Мерзлые грунты. Гипс.

Разрабатываются с помощью буровзрывных работ от 4
до 8.

III

Доломит. Змеевик. Бокситы каменистые. Известняк
доломитизированный. Кварцит сланцевый. Конгломерат из осадочных и
изверженных пород на известковом и кремнистом цементе. Коренные,
глубинные породы мелкозернистые, не затронутые выветриванием.
Коренные и излившиеся породы: андезиты, базальты, трахиты и др.
сильно и слабо выветрившиеся. Мрамор. Песчаник плотный, песчаник
кварцитовый, кремнистый, очень плотный. Сланцы окварцованные.
Железняки бурые, железняки плотные.

от 9 до 17

IV

Известняк плотный окварцованный. Кварцит с заметной
сланцеватостью и без сланцеватости. Коренные, глубинные породы
среднезернистые и мелкозернистые, не затронутые выветриванием.
Коренные излившиеся породы со следами и без следов выветривания.
Конгломераты с галькой изверженных пород на кремнистом цементе.
Сланцы кремнистые яшмовидные. Титано-магнетиты. Сланцы
датолитогранатовые и кремнистые. Скарны окремненные.

от 18 до 27

V

Сливные, кварцевый, осадочно-метаморфические породы без малейших
следов выветривания; джеспилиты, кварциты, кремень, роговики
железистые, сланцевые, кремнистые, яшмы. Коренные глубинные породы
микроструктурные, не затронутые выветриванием.

от 27 и более

Примечание: Породы, не указанные в настоящей классификации,
следует относить к той категорий, которая соответствует ее
фактической буримости или способу проходки (I категория).

Приложение №
16

Шкала
твердости

Наименование минералов

Твердость

Полевые заменители

Твердость

Тальк

1

Мягкий карандаш

1

Гипс

2

Ноготь

1,5-2,0

Известковый шпат (кальцит)

3

Медная монета

3-4

Плавиковый шпат

4

Стекло

5

Апатит

5

Перочинный нож

5,5-6,0

Полевой шпат (ортоклаз)

6

Кварц

7

Напильник или кварц

7,0

Топаз

8

Корунд

9

Сверхтвердая сталь (победит)

9,0-9,5

Алмаз

10

Приложение № 17

ВЕДОМОСТЬ
образцов грунтов, направляемых для лабораторных испытаний

Союздорпроект

Трасса ________________________________

Участок ______________________________

№№ пп

Этикетка

Полевое определение породы

Виды лабораторных анализов и испытаний

Род упаковки образца и количество (мешков,
ящиков, стаканов и т.п.)

Лабораторный номер образца

Примечание

Полевой номер образца

Привязка к трассе (км, пк+)

Объект (резерв, куб выемка, насыпь и т.п.)

Наименование и номер выработки

Глубина взятия образца (от … до …) (м)

Гранулометрический состав

Пластичность

Естественная влажность

Объемный вес

Удельный вес

Пористость

Коэффициент пористости

Угол естественного откоса

Капиллярное поднятие

Компрессионная кривая

Сопротивление сдвигу

Стандартное уплотнение

Засоленность

Коэффициент фильтрации (м/сутки)

сухой

под водой

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Составил _____________________
Главный специалист отдела геологических изысканий
_____________

Главный геолог экспедиции ____________________________

Образцы сдал:

« » ___________ 19___ г.

Образцы принял:

« » ___________ 19___ г.

Приложение № 18

ВЕДОМОСТЬ
проб дорожно-строительных материалов, направляемых для лабораторных
испытаний

Союздорпроект

Трасса ________________________________

Участок ______________________________

№№ пп

Этикетка

Полевое определение породы

Петрографический состав

Виды лабораторных анализов и испытаний

Полевой номер образца

Наименование и номер месторождения

Привязка к трассе (км, пк+)

Наименование и номер выработки

Глубина взятия образца в м (интервалы
опробования)

Гранулометрический состав

Объемный вес

Удельный вес

Пористость

Коэффициент фильтрации

Угол естественного откоса

Пластичность фракций мельче 0,63 мм

Водопоглощение %

Износ в полочном барабане %

сухой

под водой

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Виды лабораторных анализов и испытаний

Род упаковки образца и колич. (мешков, ящиков,
стаканов и т.п.)

Лабораторный номер образца

Примечание

Сохранность в %

Дробимость

Морозостойкость (число циклов)

Пригодность для приготовления цементобетона

Сцепление с битумом

Содержание зерен слабых и выветрелых пород

Содержание зерен пластинчатой (лещадной)
игловатой формы

Содержание пылевидных илистых и глинистых частиц
в щебне

Содержание воднорастворимых солей

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Составил _____________________
Главный специалист геологического отдела
_____________________

Главный геолог экспедиции ____________________________

Образцы сдал:

« » ___________ 19___ г.

Образцы принял:

« » ___________ 19___ г.

Приложение № 19

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА И
ШОССЕЙНЫХ ДОРОГ РСФСР

Трест по производству гаражного оборудования

ИНСТРУКЦИЯ
по эксплуатации плотномера-влагомера
системы инженера Ковалева Н. П.

Модель 964

с балансирующим конусом модель Л0262

Москва — 1971 г.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 20

Назначение прибора

Плотномер-влагомер предназначен для определения объемного веса
грунта с естественной влажностью.

С помощью прибора можно определить:

1. Объемный вес влажных грунтов.

2. Объемный вес скелета грунтов (плотность).

3. Объемный вес песков при минимальном уплотнении.

4. Объемный вес песков при максимальном уплотнении.

По полученным данным расчетным путем дополнительно могут быть
определены:

1. Естественная влажность и коэффициент влажности.

2. Пористость и коэффициент пористости грунтов в естественных
условиях.

3. Пористость и коэффициент пористости песков при минимальном и
максимальном уплотнении.

4. Степень уплотняемости и коэффициент плотности песков.

5. Полная влагоемкость.

Описание конструкции прибора

Плотномер-влагомер состоит из поплавка 5 и сосуда 7,
соединяющихся между собой посредством трех крючков 14, припаянных к
поплавку 5 и трех штырьков припаянных к сосуду 7. Между
соединенными поплавками 5 и сосудом 7 имеется зазор шириной 1-2 мм,
через который при погружении в воду свободно поступает в сосуд 7
вода и выходит воздух.

Поплавок 5 предназначен для взвешивания испытуемой пробы грунта
как без доступа воды, так и в водной среде. Он состоит из двух
спаянных между собой конусов с припаянной к ним сверху трубкой 8 и
крышкой 9. Крышка 9 герметически закрывает поплавок 5 снизу с
помощью двух специальных замков 10, припаянных к поплавку и двух
крючков припаянных к крышке 9. С целью центровки и укрепления
приборов от болтания при упаковке на дне ведра уложено резиновое
кольцо 6, а на крышке 1 имеется концентрическое углубление.

Краткая техническая характеристика:

Размер пробы
см2…………………………………………………………………..
200

Габаритные размеры, мм

диаметр…………………………………………………………………………………
140

высота……………………………………………………………………………………
435

Вес,
кг……………………………………………………………………………………
3,8

Указания по эксплуатации прибора

Перед началом работы прибор должен быть проверен. Для этого в
поплавок 5 вставляется режущий цилиндр 11. К поплавку 5
присоединяется цилиндрический сосуд 7 и поплавок с сосудом
погружается в воду, налитую в ведро.

Если прибор погрузится до начала шкалы «ВЛ» или «Г», нанесенных
на трубке 8, то прибор считается пригодным для испытания. Если
будут отклонения уровня воды от начала указанных шкал, они должны
быть отрегулированы за счет снятия или добавления тарировочного
груза 12, находящегося в крышке 9 поплавка 5.

При проверке прибора тарировочными грузами являются:

1. Сосуд 7, без которого производится определение объемного веса
влажных грунтов. Вес сосуда в воде — 240 г, что соответствует
объемному весу влажных грунтов

,
т.е. началу шкалы «ВЛ»

2. Режущий цилиндр 11, без которого производится определение
объемного веса скелета грунтов. Вес цилиндра — 123 г, что
соответствует объемному весу скелета черноземных грунтов.

,
т.е. началу шкалы «Ц»

На выпуклое дно крышки 9 кладется вторая крышка с плоским дном
и, таким образом, образуется камера для тарировочного груза 12.
Трубка 8 снизу отгорожена от верхней части поплавка перегородкой, а
в верхней части имеет кольцо жесткости. Внутренний объем трубки 8
до уровня верхнего края равен 200 см3.

Снаружи на трубку 8 нанесены 4 шкалы, показывающие объемный вес
грунтов. Шкала «ВЛ» служит для определения объемного веса влажных
грунтов в диапазоне от 1,20 до 2,20. Остальные 3 шкалы «Ч» «П» «Г»
служат для определения объемного веса скелета грунтов (плотность)
черноземных «Ч» песчаных «П» и глинистых «Г» в диапазонах от 1,0 до
2,20. Точность определения объемного веса, соответствующая одному
делению, для всех шкал равна 0,01 г/см3.

Сосуд 7 служит для размешивания пробы в воде и взвешивания в
водной среде при определении объемного веса скелета грунта.

Вспомогательными частями прибора являются:

1. Режущий стальной цилиндр 11, служащий для отбора пробы
испытуемого грунта. Внутренний объем цилиндра — 200 см3,
вес — 123 г в воздухе.

2. Стальная насадка 3, для погружения режущего цилиндра 11 в
грунт при отборе пробы.

3. Стальной нож 4 для откапывания погруженного в грунт по его
основаниям.

4. Металлический футляр 2, с крышкой 1, закрывающейся с помощью
замков 13.

Определение объемного веса влажных
грунтов

На месте испытуемого грунта выравнивается небольшая площадка и
на ней, путем погружения режущего цилиндра 11 в грунт, отбирается
проба объемом 200 см3.

Погружение цилиндра 11 осуществляется с помощью насадки 3
вручную или колотушкой. Чтобы грунт при отборе пробы не уплотнялся
во время погружения режущего цилиндра 11 глубже поверхности
площадки на 3-4 мм, в насадке 3 предусмотрено свободное
пространство над погружаемым цилиндром. Наблюдение за глубиной
погружения режущего цилиндра 11 в грунт осуществляется через
отверстия в насадке 3. Погруженный режущий цилиндр 11 вместе с
грунтом откапывается ножом 4 и излишний грунт по основаниям
цилиндра срезается. После этого цилиндр 11 сверху очищается от
грунта и вместе с отобранной пробой помещается в крышку 9 поплавка
5. На крышку 9 сверху надевается поплавок 5 и закрывается на замки
10. Поплавок 5 с находящейся в нем заключенной в режущий цилиндр 11
пробой грунта, погружается в футляр с водой 2. Против уровня воды
по шкале «ВЛ» берется отсчет объемного веса влажных грунтов. Если
необходимо определить объемный вес рыхлого или текучего грунта,
который не удерживается в поднятом режущем цилиндре 11, то при
отборе пробы используется крышка поплавка 5. После того как режущий
цилиндр 11 погружен в грунт, верхняя половина его снаружи
освобождается от грунта.

Избыток грунта, заключенного в цилиндре 11 срезается по верхнему
основанию ножом 4 и на цилиндр 11 надевается крышка поплавка с
плоским дном. Затем под режущий цилиндр 11 с грунтом подводится нож
4 и цилиндр 11 вместе с грунтом опрокидывается так, чтобы крышка
оказалась снизу.

В дальнейшем отобранная проба выравнивается ножом 4 по острому
краю цилиндра 11, цилиндр и крышка очищаются от возможного
загрязнения грунтом. Дальнейшее определение объемного веса влажного
грунта производится описанным выше способом. Так же с помощью
крышки отбирается проба несвязных грунтов с нарушенной
структурой.

Определение объемного веса скелета грунтов
(плотности)

Проба после определения объемного веса влажного грунта
переносится из режущего цилиндра 11 в сосуд 7. В сосуд 7 к пробе
наливается вода, приблизительно 3/4 емкости сосуда 7 и грунт
тщательно размешивается с помощью деревянной ручки, ножа 4 или
рукой. После того как в воде не останется комков грунта, удаляются
вышедшие из пор пузырьки воздуха в виде пены. К сосуду 7
присоединяется поплавок 5 и погружается в воду, налитую в ведро.
Вода через зазор между поплавком 5 и сосудом 7 заполнит остальное
пространство сосуда 7 и весь прибор погрузится и воду до
определенного уровня. По шкале «Ч» «П» или «Г» соответствующей типу
испытанного грунта, берется отсчет объемного веса скелета грунта
(плотности).

Определение объемного веса песка при
минимальном и максимальном уплотнении

Для определения объемного веса песка с нарушенной структурой при
минимальном уплотнении (?мин) в трубку 8 доверху
насыпается песок и поверху трубки 8 выравнивается ножом 4.
Отобранная проба песка объемом 200 см3 пересыпается в
цилиндр VI, сосуд 7 заливается водой, размешивается и определяется
объемный вес скелета (плотность) песка при минимальном уплотнении
описанным ранее способом. Для определения объемного веса песка с
нарушенной структурой при максимальном уплотнении
(?макс.) проба загружается в трубку 8 поплавка 5
небольшими порциями (10-20 см3) с попутным уплотнением
ножа 4 путем легкого постукивания поплавка 5 о деревянную доску.
После наполнения таким путем трубки 8 доверху проба переносится в
цилиндрический сосуд 7 и определяется объемный вес скелета
(плотность) песка при максимальном уплотнении.

Определение пористости П и коэффициента
пористости Е грунта

Пористость П и коэффициент пористости Е могут быть подсчитаны по
определенному опытным путем объемному весу скелета грунта и по
принятому среднему удельному весу грунта по формулам:

А. Пористость (П):

1. Для глинистых грунтов
;

2. Для песчаных грунтов
;

3. Для гумусовых (черноземных) грунтов
.

Б. Коэффициент пористости E:

1. Для глинистых грунтов
;

2. Для песчаных грунтов
;

3. Для гумусовых (черноземных) грунтов
.

Определение плотности Fи
коэффициента плотности песков

Если определены коэффициент пористости при естественной
структуре песка Е, при минимальном уплотнении Емин. и
при максимальном уплотнении Емакс., то расчетным путем
можно установить:

1. Степень уплотняемости песка F

2. Коэффициент плотности

.

Определение естественной влажности
(
W) и коэффициента влажности К грунтов

Естественная влажность подсчитывается по определенным опытным
путем объемному весу с естественной влажностью (?) и объемному весу
скелета ?, полученным из одной пробы, по формуле:

С целью упрощения и ускорения подсчета естественной влажности по
объемному весу влажного грунта и объемному весу скелета грунта
применяется таблица.

Коэффициент влажности подсчитывается по естественной влажности,
объемному весу скелета и пористости П, определенной из одной
пробы.

Определение полной влажности грунта

Полная влагоемкость грунта может быть подсчитана по известной
пористости грунта П и объемному весу скелета грунта, определенным
из одной пробы.

Работа на приборе «Балансирующий
конус»

Грунт растирается в фарфоровой ступе и просеивается через сито с
отверстием 1 мм.

Приготовленный грунт доводится до степени пластичного состояния
(перемашивается с водой до тестообразного состояния) и оставляется
на ночь. На следующий день берется небольшое количество грунтового
теста, тщательно перемешивается шпателем и заполняется в чашечку до
полного объема, уплотняется нажимом шпателя и поверхность
заглаживается заподлицо с краями чашки с последующей срезкой
лишнего грунта острой гранью шпатели. Чашечку с грунтом ставят на
подставку, которая должна находиться на уровне глаз. Подносят конус
к поверхности грунта, отпускают его и он своим весом погружается в
грунт. Если опущенный конус за 5 сек. не погружается до риски, то в
этом случае выкладывают грунт из чашки, добавляет несколько капель
воды из резиновой груши, тщательно перемешивают и снова заполняют
чашечку. Если конус погружается за риску, то добавляют грунт с
меньшей влажностью из заготовленной смеси, оставленной на ночь.
Если пробным погружением балансирующего конуса добились его
погружения до риски в течение 5 сек., то мы нашли предел текучести
грунта. Из полученной консистенции берется проба на влажность в
бюксах (металлический или стеклянный стаканчик с крышкой),
взвешивается на весах и высушивается в термостате до постоянного
веса в течение 6 часов при температуре 105 °С.

После высушивания взвешивают сухой грунт и повторно ставят
сушить на 2 часа. Если вес не изменился, то он считается
постоянным. Допускается колебание 0,02 г.

Влажность в процентах при границе текучести вычисляется по
формуле:

,
где:

A — вес бюкса с сырым грунтом,

B — вес бюкса с сухим грунтом,

C — тара (вес пустого бюкса).

В случае нарушений балансировки следует ослабить винт,
передвинуть конус по дуге и закрепить его в нужном положении.

Балансирующий конус после работы следует тщательно протереть и
смазать. Острие конуса следует беречь от ударов и повреждений при
его очистке.

Комплектность

Плотномер-влагомер в сборе
1 шт.

Насадка
1 шт.

Нож в сборе
1 шт.

Балансирующий конус в сборе
1 шт.

Инструкция по эксплуатации
1 шт.

Паспорт с актом приемки
1 шт.

Приложение № 20

Образец

Заполняется при заложении в

месте устройства сооружения

нескольких выработок

ГПИ «Союздорпроект»

Объект

Партия

ЖУРНАЛ
инженерно-геологического обследования
мест устройства малых искусственных сооружений

Обследование произвели

Начальник партии, отряда

Главный геолог объект

Нашедшего журнал просим отослать по адресу:

ОГЛАВЛЕНИЕ

№№ пп

Наименование объектов

Привязка к трассе км, пк+

№№ выработок

Общая глубина выработки (м)

Страницы от до

______________ 1970 г.

1. Наименование объекта

2. Привязка к трассе км пк+

3. Схематический план

Масштаб

4. Вид угодья и в чьем пользовании находится земля:

5. Описание выработок

Дата

Диаметр бурового наконечника

Слой

Глубина залегания подошвы слоя (м)

Мощность слоя (м)

Послойное описание пород

Категория грунтов по трудности проходки

Консистенция

Влажность и плотность несвязных грунтов

Уровень грунтовых вод (м)

Характер образца или пробы

№ и глубина взятия образца грунта (м)

Описание процесса проходки

появившийся

установившийся

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

6. Местоположение выработок

Наименование и номер выработок

Привязка к трассе

Отметка устья выработки

Примечание

км

пк

+

расстояние (м)

влево

вправо

7. Характеристика рельефа местности

8. Схематический разрез по выработкам

Масштабы

9. Геологическое строение местности и обследуемого объекта

10. Гидрогеологические условия.

11. Современные физико-геологические явления

12. Инженерно-геологическая оценка пройденных грунтов:

Приложение №
21

Образец

Союздорпроект

филиал

Трасса

Участок

Партия №

ЖУРНАЛ
промеров дорожной одежды

Начат

Окончен

Техник

Нач-к изыскательской партии

Нашедшего журнал прошу отослать по следующему адресу:

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

II. Результаты промера

Расположение лунок

Расстояние лунки от оси покрытия (м)

Толщина конструкции в сантиметрах

Название грунта

покрытие

основание

подстилающий слой

Влево от оси

На оси

Вправо от оси

Среднее

III. Характеристика элементов дорожного
полотна

№№ пп

Наименование

Покрытие

Основание

Подстилающий слой

1

Тип

2

Род материала и его характеристика по гранулометрическому
составу, размер щебня

3

Степень и характер загрязненности материала основания и
подстилающего слоя

4

Степень цементации материала основания

5

Состояние поверхности покрытия и степень износа

6

Состояние обочин

7

Состояние откосов

8

Состояние водоотвода

9

Прочие замечания

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Приложение № 22

Схема расположения
зондировочной скважины

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Условные обозначения:

Плотности песчаных и лессовидных грунтов по данным
зондирования

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

По данным произведенного тяжелого динамического зондирования
определены:

1. Плотность, угол внутреннего трения песков и консистенция
суглинков по таблицам из «Инструкции по испытанию грунтов оснований
и сооружений полевыми методами», изд. 1967 г., Госстрой СССР
ЦНИИС.

2. Модуль деформации по формуле С. А. Шашкова — НИИОПС:

E = ?n,

где ? — удельное динамическое сопротивление грунта основанию
конуса зонда в кг/см2;

n — коэффициент угла песчаных грунтов.

3. Коэффициент пористости Е по номограмме, исходя из величины
удельного динамического сопротивления грунта основанию конуса
зонда

,
где:

? — удельное динамическое сопротивление пенетрации;

R — сопротивление зонда прониканию в грунт, определяемое по
формуле профессора Н. М. Герсеванова; (дин. сопротивление
пенетрации);

F — площадь основания конуса.

Проектируемую опору № 1 путепровода рекомендуется строить на
свайном основании.

Количество свай и их диаметр принять по расчету.

Длину свай в зависимости от расчета принять 80 м или 120 м.

Приложение № 23

Опытные работы по
определению фильтрационных свойств горних пород

Для производства опытной откачки могут быть использованы
скважины, пройденные при инженерно-геологическом обследовании
объекта, если эти скважины были обсажены трубами до забоя или до
водоупора и в них возможно опустить фильтры. В противном случае
необходимо бурить скважины специально для производства опытных
откачек.

Оборудование скважин для производства опытных
откачек

Принцип оборудования скважин для производства опытных откачек
зависит от геологического разреза, мощности и количества водоносных
горизонтов, водопроницаемости грунтов, уровня грунтовой воды в
скважине и наличия средств для производства откачки.

Перед производством откачки должна быть разработана программа
работ, в которой, в зависимости от геологического разреза,
необходимо выделить все водоносные горизонты и последовательность
установки фильтров для производства пробных откачек. В зависимости
от водопроницаемости грунтов подбирается мощность насосов для
откачки воды. Насосы должны обеспечить понижение уровня воды в
скважине не менее, чем на 1 м и постоянный дебит. При расположении
уровня грунтовой воды в скважине на глубине до 3-4 м откачку можно
производить насосом, устанавливаемом на поверхности земли. При
более глубоком залегании грунтовых вод необходимо откачку
производить насосом, опускаемым в скважину. В первом случае
используется дизельные и электрические насосы мощностью от 25 до
120 м3/час, насосы, входящие в комплект буровых
установок или пожарные мотопомпы. Во втором случае используются
электрические глубинные насосы или штанговые насосы, входящие в
комплект буровой установки УГБ-50А.

В зависимости от длины фильтра скважины по отношению к мощности
водоносного пласта различают:

— совершенные скважины, длина фильтра которых равна мощности
водоносного пласта;

— несовершенные скважины, у которых длина фильтра меньше
мощности водоносного пласта.

В условиях безнапорных вод различают:

— несовершенные скважины с незатопленным фильтром, динамический
уровень воды в которых при откачке располагается в пределах
фильтра;

— несовершенные скважины с затопленным фильтром, динамический
уровень воды в которых располагается выше перфорированного участка
фильтра.

Рабочим участком фильтра (lp) называется для скважин
с незатопленным фильтром — его отрезок от динамического уровня воды
до нижнего перфорированного конца, для скважин с затопленным
фильтром — его перфорированный участок. Перед началом откачки
производится прокачка скважин до полного осветления воды. Опытные
откачки производятся при двух-трех понижениях уровня, получаемых
при различных режимах работы насосов (напр. при 20-40-60
м3/час). При каждом понижении откачка ведется с
постоянным дебитом до практической стабилизации уровней, т.е. за
4-5 часов работы насоса уровень воды в скважине изменяется не
более, чем на 1 см.

Максимальное понижение уровня воды не должно превышать 1/3-1/2
части длины фильтра.

Определение коэффициента фильтрации по данным опытных откачек из
одиночных скважин.

I. Скважина совершенная расположена вдали от водоема в условиях
напорных вод (рис. 1). Коэффициент фильтрации определяется по
формуле Дюпюи:

,
м/сут.

где m — мощность напорного водоносного пласта, м;

Q — дебит скважины, м3/сут.;

So — понижение уровня воды в скважине, м;

ro — радиус фильтра скважины, м;

R — радиус питания скважины, определяется по аналогии
гидрогеологических условий.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Рис. 1

II. То же вблизи от водоема, коэффициент фильтрации определяется
по формуле Форхчеймера:

,
м/сутки

где ra — расстояние скважины от водоема.

III. Определение коэффициента фильтрации по данным откачек из
одиночных скважин, заложенных в русле.

При большой мощности водоносного пласта, длине фильтра не более
1/3 его мощности и расположении фильтра в середине пласта
коэффициент фильтрации определяется по формуле Бабушкина:

,
м/сутки

где lo — длина фильтра, м.

Применение данной формулы предполагает соблюдение следующих
условий:

— во избежание влияния реки на дебит скважины ближайший конец
фильтра должен быть удален от дна реки на:

,
м

где Co — расстояние от верхнего конца фильтра до дна
реки.

— во избежание значительных градиентов вблизи верхнего конца
фильтра максимальное понижения уровня воды в скважине не должно
быть больше 1/3 Co

IV. Определение коэффициента фильтрации по данным откачек из
одиночной совершенной скважины, расположенной вблизи от водоема в
условиях безнапорных вод производится по формуле Форхчеймера:

,
м/сутки.

где H — мощность безнапорного водоносного пласта до начала
откачки.

V. То же вдали от водоема, коэффициент фильтрации определяется
по формуле Дюпюи:

,
м/сутки.

Расчет притока грунтовой воды в
котлованы

Расчет притока воды в совершенные котлованы в уровнях
безнапорных вод производится по формуле Дюпюи:


м3/сутки

Обозначения те же.

Расчет притока воды в несовершенные котлованы в условиях
безнапорных вод производится по формуле Абрамова:

где Q — притокводы в котлован, м3/сут.;

K — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сутки;

S — понижение уровня грунтовых вод в котловане, м;

R — радиусдепрессии, м;

ro — приведенныйрадиус котлована, м;

T — расстояние от основания пластового дренажа до
водоупора.

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

Приведенный радиус котлована определяется по формуле

где L — длина котлована, м;

B — ширина котлована, м.

Значение ? определяется в зависимости от отношения

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

?

1,0

1,12

1,16

1,18

1,18

1,18

Определение коэффициента фильтрации по данным пробной откачки из
шурфа производится по формуле Форхчеймера:

,
м/сутки.

где Q — дебит шурфа, м3/сутки;

So — понижение уровня воды в выработке, м;

ro — радиус шурфа, м.

Приложение №
24

ПЕРЕЧЕНЬ

полевых геологических материалов обязательных к представлению
изыскательской партией по окончании полевых работ на подробных
технических изысканиях

1. Полевые журналы

2. Колонки буровых скважин по малым искусственным сооружениям в
сложных инженерно-геологических условиях.

3. Предварительные геолого-литологические разрезы по средним и
большим мостовым переходам, путепроводам и площадкам.

4. Предварительные геолого-литологические разрезы по болотам, в
местах устройства высоких насыпей глубоких и мокрых выемок, а также
на участках, подверженных обвалам, осыпям и оползням.

5. Продольный профиль трассы с нанесенными данными
инженерно-геологических и грунтовых обследований.

6. Ведомость полевых лабораторных испытаний грунтов и
строительных материалов.

7. Ведомости проб грунтов, строительных материалов и воды,
направляемых в стационарную лабораторию.

8. Ведомость болот с данными зондировки.

9. Ведомость сосредоточенных резервов грунта для возведения
земляного полотна.

10. График резервов грунта.

11. Ведомость обследованных месторождений дорожно-строительных
материалов.

12. Схема расположения месторождений дорожно-строительных
материалов.

13. Предварительный график снабжения трассы
дорожно-строительными материалами.

14. Полевая пояснительная записка.

15. Коллекция образцов строительных материалов.

Приложение № 25

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
ПЕНЕТРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Определение численного значения коэффициента
консистенции B.

Наименование консистенции

Показатель пенетрации A в кг-см

Коэффициент консистенции B

Твердая

>18

В < 0

Полутвердая

18

0

17

0,02

16

0,03

15

0,05

14

0,07

13

0,09

12

0,11

11

0,13

10

0,16

9

0,19

8

0,22

7

0,25

Тугопластичная

6

0,29

5

0,33

4

0,38

3

0,44

2,8

0,46

2,6

0,48

2,4

0,50

Мягкопластичная

2,2

0,53

2,0

0,56

1,8

0,59

1,6

0,62

1,4

0,66

1,2

0,70

1,0

0,75

Текучепластичная

0,8

0,80

0,6

0,86

0,4

0,98

0,2

1,00

Текучая

<0,2

B > 1

Приложение № 26

Указания по полевой документации инженерно-геологических и поисково-разведочных работ при изысканиях автомобильных дорог

СПИСОК

используемой литературы

1. Указания по полевой документации инженерно-геологических
работ при изысканиях автомобильных дорог. г. Москва, Союздорпроект,
1960 г.

2. СНиП II-Д.5-62. Автомобильные дороги общей сети Союза
ССР. Нормы проектирования. г. Москва, 1962 г.

3. Инструкции по инженерно-геологической документации
разведочных выработок и обнажений. г. Новосибирск, Сибгипротранс,
1968 г.

4. Методические указания по исследованию скальных массивов
при изыскании дорог. г. Москва, ЦНИИС — 1967 г.

5. Руководство по геологической документации при
инженерно-геологических изысканиях для строительства. г. Москва,
Фундаментпроект, 1969 г.

6. Технические условия проектирования железнодорожных,
автодорожных и городских мостов и труб СН 200-62. г. Москва,
Трансжелдориздат, 1962 г.

7. Рекомендации по отбору, упаковке, транспортировке и
хранению образцов грунтов при инженерно-геологических изысканиях
для строительства. г. Москва, ПНИИС, 1970 г.

8. ГОСТ 12071-66. Грунты. Отбор, упаковка,
транспортирование и хранение образцов.

9. Васильев А. В. Отбор проб горных пород при
инженерно-геологических исследованиях. г. Москва, 1970 г.

10. Инструкция по поискам и разведке месторождений
дорожно-строительных материалов при изысканиях автомобильных дорог.
г. Москва, Союздорпроект, 1958 г.

11. Рекомендации по выполнению буровых работ при производстве
инженерных изысканий. г. Москва, ПНИИС, 1970 г.

12. Макуни М. А. Поиски и разведка месторождения
дорожно-строительных материалов. г. Москва, Автотрансиздат, 1957
г.

13. Безрук В. М. и Кострико М. Т. Геология и грунтоведение.
г. Москва, 1951 г.

14. Музофаров В. Г. Определитель минералов и горных пород. г.
Москва, 1958 г.

15. Справочник гидрогеолога. г. Москва, 1962 г.

16. Инструкция по испытанию грунтов динамическим
зондированием конусом РСН 32-70. г. Москва, Госстрой РСФСР-1970
г.

17. Инструкция по испытанию грунтов статическим зондированием
РСН 33-70. г. Москва, Госстрой РСФСР-1970 г.

18. Амарян Л. С. Полевые приборы для определения прочности и
плотности слабых грунтов. г. Москва, «Недра», 1966 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. Общие положения. 1

Глава i. Грунты.. 2

Глава ii. документация горных выработок. 21

Глава iii. документация буровых скважин. 33

Глава iv. Полевые методы исследования грунтов. 53

Глава v. Попикетное инженерно-геологическое описание и
инженерно-геологическая съемка притрассовой полосы автомобильной
дороги. 56

Глава vi. Документация при поисково-разведочных работах. 62

Глава vii. Оценка качества первичной документации. 72

Приложение № 1 Снаряжение для полевой документации. 73

Приложение № 2 Таблица визуальных методов определения
мелкоземистых грунтов. 75

Приложение № 3 Классификация фракций грунта по крупности. 80

Приложение № 4 Классификация грунтов по содержанию органических
примесей. 80

Приложение № 5 Классификация болотных грунтов. 81

Приложение № 6 Строительная классификация торфяных болот. 83

Приложение № 7 Таблица определения степени влажности грунтов в
полевых условиях. 83

Приложение № 8 Визуальное определение прочности гравийного
материала (фракции 10-40 мм) 83

Приложение № 9 Перечень лабораторных испытаний песка. 83

Приложение № 10 Перечень лабораторных испытаний каменных
материалов. 84

Приложение № 11 Перечень лабораторных испытаний гравия. 84

Приложение № 12 Форма журнала полевого грохочения гравия. 85

Приложение № 13 Классификация горных пород по буримости (Единые
нормы выработки) 85

Приложение № 14 Классификация пород по трудности проходки.
89

Приложение № 15 Категория пород по сборнику цен. 91

Приложение № 16 Шкала твердости. 94

Приложение № 17 Ведомость образцов грунтов, направляемых для
лабораторных испытаний. 95

Приложение № 18 Ведомость проб дорожно-строительных материалов,
направляемых для лабораторных испытаний. 95

Приложение № 19 Инструкция по эксплуатации плотномера-влагомера
системы инженера Ковалева Н. П. 97

Приложение № 20 Журнал инженерно-геологического обследования
мест устройства малых искусственных сооружений. 102

Приложение № 21 Журнал промеров дорожной одежды.. 103

Приложение № 22 Схема расположения зондировочной скважины..
106

Приложение № 23 Опытные работы по определению фильтрационных
свойств горних пород. 106

Приложение № 24 Перечень полевых геологических материалов
обязательных к представлению изыскательской партией по окончании
полевых работ на подробных технических изысканиях. 110

Приложение № 25 Обработка результатов пенетрационных испытаний.
110

Приложение № 26 Список используемой литературы.. 113

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Драксин инструкция по применению в ветеринарии цена инструкция
  • Стрепсилс с апельсином инструкция по применению
  • Щекиноазот официальный сайт руководство
  • Бальзам дороговой 6 инструкция по применению
  • Купить книгу руководство ниссан