Полевые методы при инженерных изысканиях
Полевые методы при инженерных изысканиях
В зависимости от сложности проектируемого объекта, методы исследования, которые используются при инженерных изысканиях в ходе строительства, могут содержать в себе огромное количество испытаний. Сюда входит проходка горных выработок и исследования характеристик грунтов непосредственно на участке и в лабораторных условиях, а также геофизические исследования и мониторинг геологических процессов.
На выбор методов исследования влияют характеристики грунта, определяемые в ходе изысканий, и регламентом СП 11-105-97, устанавливающим общие технические требования относительно проведения комплексных исследований и всех типов работ, без которых невозможно выполнение инженерно геологических изысканий. Среди таких работ следует выделить сбор и обработку ранее полученных материалов, дешифрование материалов, полученных с воздуха и из космоса, рекогносцировочное обследование (в т. ч. маршрутные и аэровизуальные наблюдения), геофизические и гидрогеологические исследования, проходку горных выработок и полевые исследования грунтов. Также немаловажными являются стационарные наблюдения, лабораторные исследования грунтов, поверхностных и подземных вод. В ходе изысканий обследуются грунты оснований фундаментов уже существующих сооружений и зданий, составляется прогноз возможных изменений инженерно-геологических условий, а также проводится обработка материалов в лабораторных условиях и составляется технический отчет.
Материалы проведенных ранее изысканий собираются для всех стадий предпроектной и проектной документации. Данная работа позволяет определить, насколько хорошо изучена геология участка, отведенного под строительство, и оценить, насколько полезными могут быть эти материалы для решения задач проектирования. Собранные материалы необходимы также для того, чтобы установить категорию сложности инженерно-геологических условий, которые влияют на объем, состав изысканий, а также технологию и методы, используемые в них.
Дешифрование снимков, полученных с воздуха и из космоса, обычно полезно для изучения и оценки инженерно-геологических условий больших территорий, а также в том случае, если необходимо изучить динамику изменения данных условий.
Осмотреть место изысканий, оценить его рельеф, описать возможные обнажения, геологические процессы и водопроявления позволяют рекогносцировочные обследования.
Следующим этапом является проходка горных выработок, которая затем сопровождается полевыми методами и геофизическими исследованиями.
Необходимо учитывать тот факт, что проходка горных выработок – это главный метод исследований. Она помогает достаточно точно определить геологический разрез, глубину залегания грунтовых вод, литологические границы. В процессе проходки горных выработок отбираются образцы грунтов и подземных вод с целью определения их свойств и составов в камеральных условиях. Горные выработки позволяют определить зоны возможных опасных геологических процессов, помогают проводить геофизические исследования.
С помощью полевых методов исследования грунтов можно расчленить геологический разрез, определить местонахождение линз и слабых грунтов, их деформационные и прочностные свойства, а также пространственную изменчивость в условиях естественного залегания, проводить стационарные наблюдения за тем, как со временем изменяются физико-механические свойства насыпных и намывных грунтов, а также динамическую устойчивость водонасыщенных грунтов. Данные методы позволяют определить, можно ли в грунт погружать сваи и насколько большой может быть нагрузка на них. Методы полевых исследований грунтов выбираются, исходя из типов изучаемых грунтов и задач исследования с учетом этапов проектирования, степени изученности и сложности конкретных инженерно-геологических условий, а также уровня ответственности сооружений и зданий. Полевые методы, как правило, сочетаются с другими методами определения свойств грунтов. Это помогает выявить взаимосвязи между различными характеристиками и установить наиболее достоверные значения. Обычно для определения физико-механических свойств грунтов с помощью результатов динамического и статического зондирования весьма полезными являются таблицы (установленные региональные корреляционные зависимости), в которых приводятся полученные при зондировании параметры и полученные посредством прямых методов характеристики.
Для получения достоверных и точных результатов геофизических исследований на опорных участках (они также называются ключевыми) проводят параметрические измерения. На данных участках осуществляется изучение геологической среды посредством зондирования, бурения геологических скважин, определения свойств грунтов в полевых и лабораторных условиях.