Инженерная геология. Инженерно-геологические изыскания
Геология — это наука о земле. Она представляет собой целый комплекс научных дисциплин и промышленных отраслей, связанных с исследованием земной коры и ее более глубинных сфер. Задачки геологии нацелены приемущественно на зание закономерностей образования и размещения МПИ (месторождения нужных ископаемых). Большая часть определенных вопросов, решаемых в современной геологии, относится к глубинам порядка 10-15 км, что обосновано геологического глубиной среза в областях старого складкообразования и современным уровнем технических способностей добычи и разведки нужных ископаемых.
Общие понятия
Инженерная геология является научно-технической отраслью геологии, изучающей особенности и закономерности взаимодействия геологической среды с инженерными сооружениями. Объектом инженерной геологии являются верхние слои и горизонты земной коры, геологические условия их формирования и залегания, морфологические, прочностные и динамические свойства в связи с инженерно-хозяйственной активностью человека.
Вместе с узкоспециальными задачками, инженерная геология предугадывает исследование геологического сложения, параметров и состава грунтов, гидрогеологических критерий, деструктивных геологических процессов и целого ряда других вопросов. Потому базы инженерной геологии включают необходимость определенных широких знаний в целом ряде смежных геологических дисциплин, в том числе общей геологии, минералогии, геоморфологии, гидрогеологии, петрографии, тектоники, геофизики и др.
Цели и задачки
Инженерно-геологические изыскания ставят собственной целью выполнение всеохватывающей и всесторонней оценки геологических причин, вызванных деятельностью человека в строительно-хозяйственной сфере, во связи с природными геологическими процессами.
Главные задачки инженерной геологии, включающие исследование геолого-тектонических, геоморфологических, сейсмических и техногенных причин, концентрируются на разработке инженерно-геологического обоснования, которое в неотклонимом порядке предваряет строительство объектов со статусом инженерных сооружений. Это штатские и промышленные строения и постройки, авто и стальные дороги, плотины, мосты, аэродромы, метрополитены, подземные выработки, подземные коммуникации и огромное количество других объектов.
Таким макаром, инженерная геология призвана обеспечивать проектировщиков, строителей и службы эксплуатации хозяйственных объектов всеми данными, необходимыми для проектирования и строительства, также для выполнения мероприятий, связанных с их эксплуатацией.
На основании результатов инженерно-геологических работ составляют заключение о принципной способности строительства сооружений и построек либо определяют более подходящие участки для их размещения. Заключение должно содержать советы о желательном методе производства работ, предложения по конструкциям в плане их наибольшей надежности и профилактическим мероприятиям по борьбе с вероятными негативными геологическими процессами, которые могут грозить сохранности строения либо сооружения.
Главные разделы инженерной геологии
Являясь частью геологии как науки, инженерная геология, в свою очередь, содержит в себе ряд самостоятельных дисциплин, из которых основными числятся инженерная геодинамика, грунтоведение и региональная инженерная геология.
Грунтоведение, как надо из наименования, это научная ветвь инженерной геологии, которая ведает строением, составом и качествами грунтов, закономерностями их образования и скопления, также особенностями пространственно-временной изменчивости, обусловленными инженерно-строительной и хозяйственной деятельностью людей.
Объектом инженерной геодинамики является широкий диапазон нынешних геологических процессов, которые оказывают важное воздействие на условия строительства и эксплуатации хозяйственных объектов хоть какого масштаба. К процессам такового рода относятся землетрясения, оползни различного происхождения, провалы, просадки, трещинкы и др. Вместе с исследованием и прогнозом, они все вызывают необходимость в разработке защитных и предохранительных мер, что также относится к задачкам инженерной геодинамики.
Региональная инженерная геология, как и другие инженерно-геологические изыскания, изучает особенности и закономерности развития самых верхних слоев земной коры, слагающих так именуемую литосферу, в связи с текущей и планируемой инженерно-хозяйственной и инженерно-строительной активностью человека. Но предметом региональной инженерной геологии по определению являются геологические причины регионального масштаба.
Физико-механические характеристики пород и грунтов
Для выполнения проектных и строй работ исследование физико-механических характеристик пород и грунтов имеет главное значение, так как от расчетных характеристик прочности, надежности и долговечности основания объекта строительства зависит огромное количество принципных решений, связанных с выбором конструкции сооружения, его размера, типа, также определением объемов строй и сопутствующих работ. В этой связи физико-механические характеристики пород и грунтов в неотклонимом порядке анализируются на всех стадиях инженерно-геологических изысканий.
К физико-механическим характеристикам пород и грунтов относятся последующие характеристики: гранулометрический состав, пластичность, плотность частиц, влажность, плотность сложения, сопротивление сдвигу, крепкость на одноосное сжатие, угол естественного откоса, петрографический состав, просадочность, набухание и усадка, модуль упругости, коэффициент отпора грунта, модуль деформации, суффозионное выщелачивание, коэффициент Пуассона, содержание солей, коэффициент фильтрации, водопоглощение, водонасыщение и ряд дополнительных характеристик.
Оценке инженерно-геологических параметров пород и грунтов постоянно сопутствует исследование вещественного и хим состава, также структурно-текстурных особенностей.
Состав и стадийность инженерно-геологических исследовательских работ
Инженерно-геологические изыскания поочередно включают рекогносцировочные работы, инженерно-геологическую съемку, инженерно-геологическую разведку, детализационные работы во время строительства и заключительные изыскания по его окончании.
Рекогносцировка заключается во всесторонней оценке геолого-геофизической изученности на предмет определения необходимости проведения последующих, более детализированных работ. Если там, где планируются инженерно-геологические изыскания, геология района довольно отлично исследована, работы могут начинаться сходу с проведения инженерно-геологической съемки.
Съемка производится для исследования геоморфологических и гидрогеологических особенностей, инженерно-геологических параметров пород и грунтов, проявлений активных геологических процессов и общей оценки инженерно-геологических критерий в районе проектируемых строй работ.
По результатам разведочных работ составляется проектно-сметная и рабочая документация.
Содержание производственных инженерно-геологических исследовательских работ
Типовой комплекс инженерно-геологических изысканий, обычно, включает последующие виды работ:
- подготовительная камеральная обработка собранных материалов;
- исследование материалов аэрофотосъемки;
- маршрутные исследования;
- геофизические работы;
- горнопроходческие работы, включая бурение скважин;
- тесты пород и грунтов в полевых критериях;
- гидрогеологические наблюдения;
- стационарные исследования;
- лабораторные работы;
- диагностика состояния строящихся построек и сооружений;
- полная камеральная обработка собранных материалов;
- написание окончательного отчета с представлением графических материалов, советами и заключением.
Итоговые результаты инженерно-геологических изысканий
Резюмируя изложенный материал, может быть, будет целесообразным перечислить определенные и понятные результаты инженерно-геологических исследовательских работ.
Итак, по совокупы данных инженерно-геологических работ проводятся и предоставляются расчеты последующих характеристик:
- стойкости пород основания сооружения к деформации, которая приводит к «выпиранию» из-под фундамента;
- степени и сроков сжатия пород и грунтов в основании построек и сооружений;
- стойкости пород и грунтов в откосах карьеров, строй котлованов, дорожных канав, насыпей, рвов, каналов и других искусственных выемок;
- стойкости гидротехнических сооружений (к примеру, плотин) к сдвиговым деформациям под напором воды водохранилищ;
- прогноза поведения берегов после сооружения водохранилищ;
- стойкости оснований построек и сооружений при подъеме грунтовых вод;
- стойкости инженерно-хозяйственных сооружений, возводимых на нескончаемой мерзлоте, в сейсмических небезопасных районах, в областях развития карстовых полостей, оползней, обвалов и других природных катаклизмов.
Нормативные документы
Инженерно-геологические производственные работы производятся в согласовании с техническими требованиями, изложенными в списке (своде) правил производства изысканий для обоснования проектных предварительных мероприятий до строительства, также для текущих изысканий, выполняемых в процессе строительства и эксплуатации объектов прямо до их ликвидации.
Отмеченный список нормативных указаний для производства инженерно-геологических изыскательских работ включает целый ряд строй норм и правил (СНиП), регламентирующих выполнение работ в порядке, установ