Инженерно-геологические изыскания в строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра инженерной геологии и геоэкологии

ОТЧЕТ ПО ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

Инженерно-геологические изыскания в строительстве

Отчет выполнили: Шведов Стефан (ИСА I-1)

Сутоцкая Ирина(ИСА I-1) Дубин Роман(ИСА I-1)

Клеба Татьяна(ИСА I-2) Шелудяков Илья(ИСА I-2)

Руководитель учебной практики: д.т.н профессор Сенющенкова И. М.

МОСКВА 2013

Содержание

Введение

1. Цель, задачи, состав инженерно-геологических изысканий

2. Этап инженерно-геологических изысканий

3. Виды инженерно-геологических изысканий

З.1 Дистанционные исследования

З.2 Наземные исследования

З.3 Геофизические исследования

4. Опытные полевые работы

4.1 Полевые испытания грунтов

4.2 Опытно-фильтрационные исследования

Введение

Одной из главнейших составляющих подготовки молодых специалистов в области промышленного и гражданского строительства является изучение такой дисциплины как геология. Геология подготавливает почву для строительства в прямом и переносном смысле слова. На каком конкретном месте строительного участка возвести объект? Даст ли он осадку? Не провалится ли под землю? Не разнесёт ли его при внезапном землетрясении? Какой фундамент лучше использовать? На какую глубину бить сваи? На все эти вопросы ответит геолог. Одним из этапов изучения нами геологии была инженерно-геологическая практика. Она состояла из лекции по теме “Инженерно-геологические изыскания”,

1. Цель, задачи, состав инженерно-геологических изысканий

Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) - это комплекс полевых, лабораторных и камеральных работ, направленных на изучение инженерно-геологических условий площадки строительства конкретного объекта.

Основные правила производства ИГИ отражены в СНиПе 11-02-96 («Инженерные изыскания для строительства») и в СП 11-05-97 («Инженерно-геологические изыскания для строительства»).

В инженерно-геологические условия входит следующая информация:

· определение характера рельефа,

· определение геологического строения с выделением инженерно-геологических элементов,

· определение уровня грунтовых вод,

· лабораторные и полевые исследования свойств грунта,

· разработка рекомендаций по конструкции фундаментов,

· разработка программы мониторинга и наблюдение за построенным зданием (объектом).

Задачи и состав ИГИ определяются в соответствии с техническим заданием, составляемым между заказчиком работ и изыскателем.

ИГИ являются одной из частей общих изысканий, в которые входят инженерно-геодезические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-геологические, инженерно-геотехнические, инженерно-экологические.

В техническом задании указывается описание объекта, его местонахождение, собственник участка, назначение, предполагаемые основные конструктивные решения ( в том числе предполагаемый фундамент), сроки исполнения работ, исполнитель, стоимость работ, ответственность работ.

Если не составлено и не утверждено техническое задание, производить любые виды работ нельзя.

Для неответственных зданий иногда достаточно технического предписания или, когда проектируемый объект является составной частью комплекса, для которого есть ИГИ.

Результатом ИГИ является технический отчет, в котором отражены основные вопросы геологического строения и развития опасных геологических процессов.

2. Этапы инженерно-геологических изысканий

К основным этапам ИГИ относятся:

· рекогносцировка,

· съёмка,

· разведка.

На каждом последующем этапе площадь изучения уменьшается, а детальность исследований увеличивается.

На этапе рекогносцировки производится изучение фондовой и архивной информации геологического строения участка. Используются дистанционные методы (спутниковая съемка). Используются рекогносцировочные маршруты. Из нескольких участков выбирают наиболее подходящий для строительства конкретного объекта.

На этапе съемки, на выбранном участке проводится первичное исследование, бурятся скважины, закладываются шурфы.

На этапе разведки проводится детальное изучение геологического строения с закладкой горных выработок по периметру или осям здания или объекта.

Все эти этапы необязательны и зависят от геологического строения участка и типа объекта.

3. Виды ИГИ

инженерный геологический изыскание участок

Виды ИГИ зависят от геологического строения участка, типа здания и типа фундамента.

Выделяют следующие уровни ответственности зданий:

1) повышенный (АЭС, уникальные здания);

2) нормальный (объекты массового строительства);

3) пониженный (временные здания и сооружения).

Категории сложности инженерно-геологических условий:

1) простая (площадка горизонтальная, присутствует порядка двух инженерно-геологических объектов, подземные воды на разведанной глубине отсутствуют, опасные процессы и специфические грунты отсутствуют);

2) средней сложности (поверхность наклонная, не более четырех инженерно-геологических элементов, порядка двух горизонтов подземных вод, есть опасные геологические процессы и специфические грунты);

3) сложная (поверхность расчленена, более четырех слоев, есть подземные воды, опасные геологические процессы и специфические грунты).

Заказчик не в праве исполнителю диктовать виды работ, их состав и способ производства.

3.1 Дистанционные ИГИ

Дистанционные методы позволяют определить рельеф территории, наличие опасных геологических процессов посредством аэрофотосъемки, спектрозонального сканирования и с помощью спутников.

Эта информации носит общий характер, но позволяет конкретизировать места расположения наземных выработок.

3.2 Наземные ИГИ

Наземные ИГИ позволяют не только составить геологическое строение участка, но и определить физико-механические свойства грунта.

Все наземные ИГИ делятся на буровые и горнопроходческие. При этом все они бывают открытые и закрытые.

Открытые выработки позволяют спуститься в них человеку и проанализировать геологическое строение и отобрать монолитные грунты; они дают более точную информацию, но трудоемкие и дорогие.

Закрытые горные выработки позволяют более производительно пройти толщу, но имеют погрешность и, как правило, не позволяют отобрать монолиты грунта.

Виды горных выработок:

· закопуша;

· расчистка;

· шурф;

· дудка;

· шахта;

· штольня.

Бурение - это процесс прохождения буровой скважины, в которой диаметр устья многократно меньше длины. Скважины бурят ручным и механизированным способом.

Ручное бурение используется в труднодоступных местах. Для этого применяют различные буровые инструменты, которые определяются исключительно свойствами грунта.

Буровые инструменты можно менять, штанги наращивать, но не до бесконечности.

В результате бурение создается скважина.

Механизированные способы бурения условно можно разделить на три вида:

· вращательный;

· ударно-контактный;

· вибрационный.

Колонковое бурение (вращательное)

Этим способом можно пройти плотный скальный грунт и получить образец ненарушенного строения, монолит.

Ударно-контактное бурение

Этот способ используется для рыхлых или слабосвязанных грунтов. Главный рабочий инструмент - забивной стакан с режущим кольцом, желонка. Недостаток - получение грунта нарушенного строения.

Вибрационное бурение

В этом случае используется практически тот же буровой инструмент, что и при ударно-контактном способе, но стакан внедряется вибрационно.

3.3 Геофизические ИГИ (используются в стесненных обстоятельствах)

К геофизическим методам исследования относятся сейсморазведка, электроразведка и др.

4. Опытные полевые работы

4.1 Полевые испытания грунтов

Зондирование - это полевой метод исследований, который позволяет определить модуль общей деформации, сцепление, угол внутреннего трения для рыхлых несвязных пород. Оно бывает динамическое и статическое. При динамическом зондировании зонд забивается в грунт серией ударов, при этом определяется сопротивление грунта и с помощью экспериментальных таблиц указываются величины. При статическом зондировании зонд вдавливается в грунт, далее аналогично динамическому зондированию.

4.2 Опытно-фильтрационные исследования

Опытно-фильтрационные исследования необходимы для получения коэффициента фильтрации.

Определение коэффициента фильтрации для зоны аэрации. Метод Нестерова.

5. Характеристики грунтов.

a. Физико-механические свойства грунтов.

Основные свойства грунта зависят от его вида и состава. Перечень свойств определяется согласно СНиПу «Инженерные изыскания для строительства» и зависит от характера площадки строительства и вида объекта. К основным свойствам, определяемым в лабораторных и полевых условиях относят:

· Плотность частиц грунта. Измеряется пикнометром. , где - масса сухого грунта в граммах, - масса пикнометра и воды, - масса пикнометра, грунта и воды. Плотность скелета грунта - отношение массы твёрдых частиц грунта к их объёму.

· Природная влажность - отношение массы воды, содержащейся в грунте к массе грунта, высушенного до постоянной массы. , где g - масса грунта в бюксе с крышечкой до высушивания, g(c) - после высушивания, g(o) - пустого бюкса.

· Плотность грунта - отношение массы к объёму. Метод режущего кольца или парафинирования.

· Плотность сухого грунта - отношение массы грунта за вычетом массы воды к объёму. .

· Пористость - отношение объёма пор к общему объему грунта. .

· Коэффициент пористости - отношение объёма пор к объёму твёрдой части скелета грунта. .

· Коэффициент водонасыщения - степень заполнения объёма пор водой. .

· Число пластичности - позволяет идентифицировать грунт и отнести его к глинам, пескам и т. д. . - глина. - суглинок. - супесь. - песок.

Механические свойства грунта.

· Сжимаемость - способность грунта под действием внешних нагрузок не подвергаться разрушению, а уменьшаться в объёме (давать осадку) за счёт уменьшения объёма пор и увеличения плотности. В лабораторных условиях сжимаемость определяется с помощью одомера - компрессионная кривая, отражающая зависимость между давлением на грунт и коэффициентом пористости. Можно определить модуль общей деформации Е[МПа] и коэффициент сжимаемости a[1/МПа]. Коэффициент сжимаемости (уплотнения) характеризует сжимаемость грунта в выбранном интервале нагрузки. .

· E - коэффициент пропорциональности между приращением давления и деформацией грунта. , где - начальный коэффициент пористости, - учитывающий коэффициент (невозможность бокового расширения)

· Прочность - для оценки деформации сооружения Прочностные характеристики грунта - их способность сопротивляться разрушению под действием механического напряжения. Для рыхлых и осадочных грунтов определяется с помощью сопротивления грунта сдвигу. , где - сопротивление грунта сдвигу, - угол внутреннего трения, с - сцепление

· Классификация грунтов по ГОСТу

Размещено на Allbest.ru