Реферат: Методы инженерно-геологических изысканий в строительстве

Федеральное агентство по образованию

Нижегородский ГосударственныйАрхитектурно-Строительный Университет

Кафедра оснований, фундаментов иинженерной геологии

РЕФЕРАТ

Методы инженерно-геологических изысканий в строительстве.

Подготовил                                                                                                        студентка гр.ЭУН 05-1

заочного отделения

Петрова О.Н.

Проверил                                                                                                                                  к.г.-м.н.

                                                                                                                       профессор Гришина И.Н.                                                                                                                                                                   

Нижний Новгород

2007г.

Содержание.

      Введение                                                                                     3

1.<span Times New Roman"">    Инженерно-геологические исследования для        строительства.                                                                              5  

2.<span Times New Roman"">    Инженерно-геологические изыскания для строительствазданий и сооружений.                                                                 9

3.<span Times New Roman"">    Инженерно-геологические изыскания для строительствапромышленных сооружений.                                                    11

4.<span Times New Roman"">    Инженерно-геологические изыскания  для   градостроительныхработ.                                                         14                             

Заключение                                                                                16

          Литература                                                                                 17       

ВВЕДЕНИЕ.

В последнее время значительное место в строительнойпрактике занимает вопрос реконструкции, перепрофилирования и реставрации зданийи сооружений, как правило, в пределах существующей городской застройки. Это накладываетособую ответственность на инженеров-геологов, которые должны оценить степеньизменений в геологической среде за период эксплуатации зданий и сооружений ивыработать рекомендации по дальнейшим проектным решениям в связи с изменившейсягеологической обстановкой.

Таблица 1.

Этап строи-

тельства

Виды работ

Организации

Исполнитель

     1

     2

  

     3

  

     4

    5 

Инвестиции

Техническое задание на инженерно-геологи-

ческие изыскания

Инженерно-геологи

ческие изыскания

Проектирование

Строительство ская шениям в связи с изменившейся геологической обстановкой.  дальнейштрукции, перепрофилирования и реставрации здани

Заказчик

Проектная

Изыскательская

Проектная

Строительная

Заказчик

Инженер-строитель

Инженер-геолог

Инженер-строитель при участии инженера-геолога

То же

Цель инженерно-геологических исследований – получитьнеобходимые для проектирования объекта инженерно-геологические материалы, таккак ни один объект нельзя построить без этих данных.

Задача исследований – изучение геологическогостроения, геоморфологии, гидрогеологических условий, природных геологических иинженерно-геологических процессов, свойств горных пород и прогноз их измененийпри строительстве и эксплуатации различных сооружений.

Введение инженерно-геологических изысканийрегламентируется основным нормативным документом в строительстве «Строительныминормами и правилами» СНиП 11-02 – 96 «Инженерные изыскания для строительства».Данный документ определяет порядок, состав, объём и виды выполняемых работизысканий для различных этапов проектирования, строительства и эксплуатацииобъектов и различных геологических обстановках, а так же состав документации порезультатам изысканий, порядок их предоставления и приёмки, а так жеответственность исполнителей и заказчиков (проектировщиков).

Состав исследований определяется программой,согласованной с проектной организацией. В состав работ входят: сбор, изучение ианализ имеющихся геологических материалов по району строительства;инженерно-геологическая и гидрогеологическая съёмка; буровые игорно-проходческие разведочные работы; геофизические исследования; опытныеполевые работы; стационарные наблюдения; лабораторные исследования грунтов иподземных вод; камеральная обработка и составление отчёта.

1.Инженерно-геологические исследования для строительства.

Во всех случаях исследования должны начинаться сосбора имеющихся материалов о природных условиях района (геологическом строении,гидрогеологических условиях, климате, гидрологии, почвенном покрове,топографии). Эту работу выполняют в подготовительный период до начала полевыхработ; изучают материалы, хранящиеся в геологических фондах и другихорганизациях, опубликованные работы, собирают данные об опыте строительства иэксплуатации аналогичных сооружений в местных природных условиях. Тщательныйсбор и анализ имеющихся материалов, дополнительный в ряде случаеврекогносцировочным обследованием района, позволяет целенаправленно составитьпрограмму исследований и значительно сократить объём их работ.

После проведения необходимыхорганизационно-хозяйственных мероприятий изыскательский отряд или партиявыезжает на место будущего строительства и приступает к работам (съёмка,буровые, геофизические и другие работы).

Окончательная обработка полевых материалов ирезультатов лабораторных анализов производится в стационарных условиях втечение камерального периода. Камеральная обработка материалов завершаетсясоставлением инженерно-геологического и гидрогеологического отчётов.

Объём выполняемых инженерно-геологических исследованийбывает различен. Это связано со стадией проектирования (предварительные илидетальные исследования), геологической изученностью района (изученный,малоизученный, неизученный), сложностью геологического строения (сложныескладки, горизонтальное залегание слоёв и т. д.), особенностями свойств грунтов(грунты, требующие и не требующие специальных работ),  конструктивными особенностями сооружений и ихкапитальностью.

Основной объём инженерно-геологических работприходиться на исследования, проводимые период до проектирования. На этом этапеинженерно-геологические исследования обеспечивают получение необходимых данных,связанных с геологией местности, со свойствами грунтов и получением инженерныхвыводов. Изучение геологии местности позволяет установить лучший участок длястроительства, влияние геологических процессов на сооружение и влияние самогосооружения на природную обстановку. Изучение грунтов позволяет определить ихсвойства, решить вопрос о необходимости улучшения их свойств и составитьпредставление о наличии в данном районе тех или иных строительных материалов.Важное место занимают инженерные выводы. При этом устанавливается глубиназаложения фундаментов и величина допускаемых давлений на грунт, прогнозируютсяустойчивость сооружения, величины ожидаемых осадков и т. д.

В период строительства при проходке котловановпроизводят сверку наблюдаемых геологических данных с геологическимиматериалами, полученными в период инженерно-геологических исследований допроектирования. При наличии расхождений назначают дополнительныеинженерно-геологические работы для подтверждения  правильности выполненного проекта или внесенияв него необходимых исправлений.

При эксплуатации зданий и сооружений во многих случаяхцелесообразны работы, связанные с подтверждением прогноза устойчивостиобъектов. Так проводят наблюдения за характером и величиной осадок, режимомгрунтовых вод и рек, размывом берегов, устойчивостью склонов и т. д. Кэтому  периоду относят работы, получившиеназвания инженерно-геологической экспертизы. Задачей таких исследований является установление причинвозникновения деформаций зданий и сооружений.

Инженерно-геологические работы обычно выполняют в триэтапа: 1) подготовительный; 2) полевой; 3) камеральный.

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

В полевой период проводят всеинженерно-геологические работы, предусмотренные проектом для данного участка:

— инженерно-геологическая съёмка;

— разведочные работы и геофизические исследования;

— опытные полевые исследования грунтов;

— изучение подземных вод;

— анализ опыта местного строительства и т. д.

В течение камерального периода производятобработку полевых материалов и результатов лабораторных анализов, составляютинженерно геологический отчёт с соответствующими графическими приложениями ввиде карт, разрезов и. т.д.

Инженерно-геологический отчёт является итогоминженерно-геологических изысканий. Отчёт передаётся проектной организации, и наего основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. Вобщем виде отчёт состоит из введения, общей и специальной частей, заключения иприложений. Во введении указывают место проведения изыскательских работ и времягода, исполнители и цель работ. В общей части, в её отдельных главах даётсяописание:

— рельефа, климата, населения, растительности;

— геологии с приложением геологических карт иразрезов;

— карт строительных материалов, которые необходимы длявыполнения строительных работ.

В специальных главах большое внимание уделяетсягрунтам и подземным водам. Грунты являются основным объектом исследований.Поэтому указываются, какие грунты, их свойства, выраженные в цифрах, чтонеобходимо для определения расчётных характеристик, пригодность грунта длястроительства объекта.

Подземные виды оцениваются в двух направлениях: какисточники водоснабжения при строительстве и эксплуатации объекта и как онимогут помешать строительству. В этом случае даются рекомендации построительному водопонижению и устройства дренажей на период эксплуатацииобъекта.

В заключительной части отчёта даётся общаяинженерно-геологическая оценка участка по пригодности для данногостроительства, указываются наиболее приемлемые пути освоения территории,заостряется внимание на вопросах охраны окружающей среды.

Отчёт обязательно должен иметь приложение, в которомдаётся различный графический материал (карты, разрезы, колонки скважин и др.),а также таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталоггеологических выработок и др.

Инженерно-геологические заключения.В практикеинженерно-геологических исследований очень часто вместо больших отчётовприходиться составлять инженерно-геологические заключения. Выделяется три видазаключений: 1) по условиям строительства объекта; 2) о причинах деформациизданий сооружений и 3) экспертиза. В первом случае заключение носит характеринженерно-геологического отчёта. Такое заключение может быть выполнено длястроительства отдельного здания.

Заключение о причинах деформации зданий и сооружениймогут иметь различное содержание и объём. В их основу кладутся материалы ранеепроведённых исследований, осмотр местности, сооружения. При необходимостидополнительно выполняется небольшой объём инженерно-геологических исследований.Заключение должно вскрыть причины деформаций и наметить пути их устранения.

Инженерно-геологическая экспертиза проводиться,главным образом, по проектам крупных сооружений. Основой для экспертизыявляется наличие спорных и разноречивых оценок природных условий (в процессеизысканий) или аварий сооружений (в процессе их эксплуатации).

Экспертиза силами крупных специалистов устанавливает:

— правильность приёмов исследований;

— достаточность объёмов работ;

— правомерность выводов и рекомендаций;

— причины аварий и т. д.

По объёму работы экспертиза бывает кратковременная идлительная. В первом случае вопрос решается практически сразу. Выводыизлагаются в виде заключения. Во втором случае экспертиза кроме изученияимеющихся материалов требует выполнения специальных работ по определённойпрограмме с указанием сроков. По окончании работ выводы могут быть изложены ввиде заключения или даже небольшого инженерно-геологического отчёта.

Экспертиза должна давать ответ на поставленныевопросы, содержать необходимые конкретные рекомендации, обоснования идоказательства целесообразности предлагаемых инженерно-геологическихмероприятий.

Инженерно-геологическая съёмка представляетсобой комплексное изучение геологии, гидрогеологии, геоморфологии и другихестественно-исторических условий района строительства. Эта работа даётвозможность оценить территорию со строительной точки зрения.

Масштаб инженерно-геологической съёмки определяетсядетальностью инженерно-геологических исследований и колеблется от 1:200000 до1:10000 и крупнее. Основой для проведения съёмки служит геологическая картаданной территории.

Геоморфологические исследования уточняют характеррельефа, его возраст и происхождение. При геологических работах определяютусловия залегания пород, их мощность, возраст, тектонические особенности,степень выветрелости и т. д. Для этой цели изучают естественные обнажения,представляющие собой выходы на поверхность слоёв горных пород на склонах гор,оврагов, речных долин. Для каждого слоя записывают наименование породы,окраску, состав, примеси, измеряют видимую мощность и элементы залегания. Накарте указывается место нахождения обнажения. Наиболее характерные для данногорайона обнажения зарисовывают и фотографируют.

Районы, где наблюдается большое количество обнажений,называют открытыми, при отсутствии их – закрытыми. В закрытыхрайонах геологическое строение изучают с помощью разведочных выработок (буровыхскважин, шурфов и т. д.). Выработки документируются. Одновременно из нихвыбирают пробы образцов пород для лабораторных исследований.

При инженерно-геологической съёмке изучаютгидрогеологические условия для выяснения обводнённости пород, глубины залеганияподземных вод, их режима и химического состава; выявляют геологические явленияи процессы (обвалы, осыпи, оползни, карсты и т. д.), которые могут вредноотразиться на устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений,изучают опыт строительства на данной территории, определяют физико-механическиесвойства пород полевыми методами, а также в специальных полевых лабораториях.

В процессе инженерно-геологической съёмки производятпоиски месторождений естественных строительных материалов.

На основе полученных данных составляютинженерно-геологическую карту района строительства. Это даёт возможностьпроизвести инженерно-геологическое районирование территории и выделить участки,наиболее пригодные под строительство крупных объектов (промышленныепредприятия, жилые микрорайоны и т. д.).

Аэрокосмические методы.Дляускорения сроков съёмочных работ и повышения их качества используют аэрометоды,которые особенно эффективны в районах, труднодоступных для наземного изучения(заболоченные низменности, пустыни и т. д.). Широкое распространение всовременных условиях получили методы космической съёмки, для которыхразработана специальная аппаратура, методики дешифрирования снимков,позволяющие получать высокоточную и достоверную информацию.

2.Инженерно-геологические изыскания для строительства зданий и сооружений.

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

Результаты инженерно-геологических исследований в видеотчёта поступают в строительную проектную организацию. Отчёты должны иметь дляинженера-проектировщика материалы по семи основным позициям результатов инженерно-геологическихизысканий:

— оценка пригодности площадки для строительстваданного объекта;

— геологический материал, позволяющий решать всевопросы по основаниям и фундаментам;

— оценка грунтового основания на восприимчивостьвозможных динамических воздействий от объекта;

— наличие геологических процессов и их влияние наустойчивость будущего объекта;

— полную характеристику по подземным водам;

— все сведения по грунтам, как для выбора несущегооснования, так и для производства земляных работ;

— по влиянию будущего объекта на природную среду.

Проектирование крупных объектов осуществляется постадиям: технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочиечертежи. Название стадий инженерно-геологических изысканий соответствует стадияпроектных работ, за исключением стадии ТЭО, где геологические работы получилиназвание рекогносцировочных инженерно-геологических изысканий. Следуетотметить, что в практике строительства последовательность стадий проектированияне всегда соблюдается. Проектирование крупных объектов может быть проведено вдве стадии, проектирование жилого дома в одну стадию. В соответствии с этимистадиями проводятся инженерно-геологические изыскания.

На ранних стадиях проектированияинженерно-геологические изыскания охватывают обширные площади, применяются неочень точные, но сравнительно простые и экономичные технические средства. Помере перехода к более поздним стадиям площади изысканий сужаются и применяютсяболее сложные и точные методы геологических работ.

На выделенной под строительство площадке на каждомотдельном этапе инженерно-геологические изыскания выполняют в определённойпоследовательности:

— собирают общие сведения по территории излитературных публикаций и архивных материалов изыскательских организаций; сведенияо климате, рельефе, населении, речной сети и т. д.;

— производят осмотр строительной площадкиинженеры-проектировщики совместно с инженером-геологом; определяют степень еёзастройки, осматривают ранее построенные здания, дорожную сеть, рельеф,растительность и т. д.; в целом определяют пригодность участка под застройку ивырабатывают техническое задание на изыскания;

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

— по окончанию полевых и лабораторных работ вкамеральный период составляют инженерно-геологический отчёт, который защищают впроектной организации, после чего он становиться документом и используется дляпроектирования объекта.

3.Инженерно-геологические изыскания для   строительствапромышленных сооружений.

Проектирование промышленных сооружений чаще всего выполняютв две стадии. С начала разрабатывают проектное задание, а на его основе впоследующем технический проект и рабочие чертежи. По сложным объектам могутпроизводиться дополнительные изыскания, необходимые для доработки и уточненияранее выполненных изысканий. Иногда по отдельным несложным объектамисследования могут выполняться одновременно для проектного задания и рабочихчертежей.

Каждому этапу проектирования предшествуют своиинженерно-геологические изыскания: проектному зданию – предварительные, рабочимчертежам – детальные.

Промышленное предприятие представляет собой сложныйкомплекс различных зданий и сооружений. Поэтому параллельно с изысканиями ипроектированием основного сооружения выполняют аналогичные работы по линиямсвязи, ЛЭП, магистральным трубопроводам, подъездным и внутризаводским путямавтомобильных, железных и канатных дорог, по сооружениям водоснабжения,канализации и т. д.

Предварительные изыскания.В техслучаях, когда это необходимо, вначале выполняют инженерно-геологические работына уровне технико-экономического доклада (ТЭД). Основная цель – выборстроительной площадки. Далее работы проводят по изучению выбранной площадки. Втех случаях, когда площадка задана, инженерно-геологические исследованияначинают непосредственно на этой площадке. На этом этапе осуществляется работас целью общей инженерно-геологической оценки выбранной площадки. В состависследований входит:

— инженерно-геологическая съёмка;

— проходка разведочных выработок и геофизическиеработы;

— полевые опыты работы по грунтам и подземным водам;

— лабораторные исследования и камеральные работы ссоставлением инженерно-геологического отчёта.

Во многих случаях площадки характеризуются сложными,специфическими условиями. Это требует проведения дополнительных работ, состав исодержание которых зависят от особенностей условий площадок. К таким условиямотносят районы сейсмические, болотистые, карстовые, оползневые, а так жеплощадки с вечномёрзлыми породами, лессовыми просадочными отложениями иучастки, сложенные насыпными и намывными грунтами.

Все материалы работ обобщают и представляют в видеинженерно-геологического отчёта с приложениями обзорной карты районастроительства масштаба 1:25000-1:100000 с указанием границ изучаемой площадки,инженерно-геологической карты и разрезов, колонок разведочных выработок, таблицпоказателей пород и подземных вод, графиков наблюдений, фотографий природныхусловий. Отчёт даёт общую инженерно-геологическую оценку площадки с учётомособенностей проектируемых зданий и сооружений.

Детальные изыскания.Этиизыскания чаще всего выполняют применительно к объединенной стадиипроектирования – технический проект и рабочие чертежи. Их целью являетсядетализация и уточнение инженерно-геологических данных, полученных на стадиипроектного задания (предварительных исследований) для каждого здания исооружения. Для проектирования второстепенных объектов бывает достаточноматериалов предварительных исследований. В целях уточнения иногда дополнительнопроходят 1-2 буровые скважины.

На этой стадии основным являются разведочные выработкии опытные работы. Разведочные выработки располагают в зависимости от размещенияфундаментов – по периметру или осям здания. Количество выработок зависит отряда факторов, в том числе от этажности здания и сложности геологическогостроения площадки. Ориентировочное расстояние между выработками дано в табл. 2.

Таблица 2.

Сооружения

Геологические условия

простые

средние

сложные

Одноэтажные

60

30

7-15

Многоэтажные

30

15

7

 

Глубина разведочных выработок зависит от особенностейи сложности геологического строения. При небольшой глубине залегания скальныхпород выработки должны быть на 0,5 – 1 м врезаны в эти породы. В случае еслистроительная площадка сложена более или менее однородной толщей достаточнопрочных пород ( глины, суглинки и т.д.), глубина выработок принимается равнойполуторной-двойной ширине фундаментов, но не менее 6-8 м. при более сложныхусловиях их глубина доводится до 20-25 м и более.

На участках распространения (водонасыщенных песков,илов и т.д.) скважины должны достигнуть их и на 2-3 м войти в породы, которыемогут служить надежным основанием. Ориентировочные глубины скважин приведены втабл. 3.

Таблица 3.

Ширина здания, м

Количество этажей

1

2

3

4

30

3

6

10

16

120

4

10

14

24

Полевые опытные инженерно-геологические работы.Производяттолько под наиболее ответственные сооружения. Их целью являются уточненияпрочностных и деформативных показателей грунтов в пределах контура здания.Опытные гидрогеологические работы выполняют для получения окончательных данныхдля расчета дренажных сооружений, определения притоков воды в котлованы и др.

По окончанию изысканий этого этапа составляется отчет,дающий исчерпывающие данные по грунтам оснований отдельных зданий и сооруженийи агрессивности грунтовых вод. В отчете приводятся также рекомендации попроведению мероприятий, обеспечивающих защиту фундамента, подземных сооруженийи перечень прочих инженерных мероприятий, обеспечивающий устойчивость зданий исооружений в период их строительства и эксплуатации.

4.Инженерно-геологические изыскания для градостроительных работ.

Проектирование городского и поселкового строительстваосуществляется стадийно.  В настоящеевремя оно складывается из проектов: планировки и планы размещения первоочередногостроительства; детальной планировки и проекта застройки.

Соответственно этому инженерно-геологическиеисследования проводят так же по стадиям, применительно к каждому видупроектирования.

Исследования для проекта планировки и плана размещенияпервоочередного строительства.Инженерно-геологические исследования для проектапланировки городов (посёлков) должны дать оценку значительной территории сточки зрения возможности использования её для строительства. Геологическиеработы проводят в сочетании с другими исследованиями и проектными проработками;экономическими, климатическими, гидрогеологическими, экологическими,санитарно-гигиеническими и т. д.

По изучаемой территории должны быть получены сведенияо рельефе, гидрологии, климате, почвах, растительности, геологическом строении,гидрогеологии, природных геологических явлениях и инженерно-геологическихпроцессах (оползнях, карсте, просадках, сейсмике и т. д.), составе и свойствахгрунтов.

Инженерно-геологические изыскания проводят в трипериода: подготовительный, полевой и камеральный. Инженерно-геологический отчётслужит основанием для составления проекта планировки и плана размещенияпервоочередного городского и поселкового строительства.

Исследования для проекта детальной планировки.Проектдетальной планировки существующего города (посёлка) включает в себяархитектурно-планировочную и техническую организацию районов застройки первойочереди, устанавливает последовательность застройки, решает вопросыблаг

еще рефераты
Еще работы по геологии