Основные методы ниженерно-геологических исследований: ииженерно-геологическая съемка.

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЁМКА — инженерно-геологические исследования, проводимые с целью установления и отображения на картах, разрезах и в других отчётных документах морфологии и других закономерностей пространств, изменения факторов геологической среды, определяющие условия возведения и эксплуатации инженерных сооружений, прогнозирования их изменения под влиянием инженерной деятельности.
Основные задачи инженерно-геологической съемки: изучение геологического строения, геоморфологических и мерзлотно-гидрогеологических особенностей, инженерно-геологических свойств пород, современных геологических процессов и явлений,

— выявление закономерностей пространств, изменения инженерно-геологических условий;

установление взаимосвязей между отдельными компонентами инженерно-геологических условий;

изучение взаимодействия геологической среды с существующими инженерными сооружениями;

установление истории формирования и современной тенденции развития инженерно-геологических условий;

составление прогноза изменения инженерно-геологических условий в процессе хозяйственного освоения территории.
Инженерно-геологическая съемка включает следующие виды исследований:

дешифрирование аэрофотоматериалов и аэровизуальные наблюдения;

маршрутные наблюдения;

проходка горных выработок (скважин, шурфов и т.п.);

геофизические исследования;

полевые изучения 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;

камеральная обработка и составление отчётных материалов.

Важное значение имеет рациональное комплексирование методов наземного (точечного или линейного) изучения параметров инженерно-геологических условий и дистанционного изучения значительных площадей

 

. Наземные методы получения прямой информации об инженерно-геологических условиях территории используются при съёмке любого масштаба, однако при крупномасштабной съёмке их роль становится ведущей, уровень их проведения определяет достоверность и качество получаемой информации.
Общепринятых классификаций масштабов инженерно-геологической съемки нет.

В практике изысканий для гидротехнического строительства

к мелкомасштабным относят съёмки масштаба 1:200 000 — 1:50 000,

к среднемасштабным — 1:25 000 — 1:10 000,

к крупномасштабным — 1:10 000 и 1:1000;

при геологических исследованиях мелкомасштабными съёмками считаются 1:500 000 и мельче,

среднемасштабными — 1:200 000 — 1:25 000

и крупномасштабными — 1:10 000 и крупнее.

Съёмка масштаба 1:200 000, 1:500 000 — 1:100 000 является государственной и проводится, как правило, одновременно со съемкой геологической и гидрогеологической съемкой масштаба 1:200 000.

Производство инженерно-геологической съемки подразделяется на ряд периодов:

подготовительный период,

полевой период, в течение которого проводятся все запланированные виды работ, позволяющие получить большей частью необходимой для составления карты информации;

камеральный период, когда выполняется значительный объём лабораторных исследований, расчётных и картосоставительных работ, который завершается составлением отчёта. Его текстовая часть является пояснительной запиской к инженерно-геологической карте — основному отчётному документу инженерно-геологической съемки.

 

Вопрос

Геологоразведочные работы — комплекс различных специальных геологических и других работ, производимых с целью поиска, обнаружения и подготовки к промышленному освоению месторождений полезных ископаемых. Геологоразведочные работы включают изучение закономерностей размещения, условий образования, особенностей строения, вещественного состава месторождений полезных ископаемых с целью их прогнозирования, поисков, установления условий залегания, предварительной и детальной разведки, геолого-экономической оценки и подготовки к промышленному освоению

Пробы отбирают послойно, на всю глубину выработки, но не реже чем через каждые 0,5 – 1,0 м. Наиболее детально опробуется слой, который будет несущим основанием сооружений. Из всех образцов, полученных при инженерно-геологических исследованиях, 5-10% отбирают для последующих лабораторных анализов.

Пробы подземной воды берут из каждого водоносного горизонта в количестве от 0,5 до 2 л. Вода набирается в чистую специальную емкость и тщательно закупоривается.

Лабораторные исследования грунтов

Исследования грунтов лабораторными методами представляют собой комплекс работ по получению инженерно-геологической информации о составе и свойствах грунтов. Методы делятся на определение физических, механических, химических и физико-химических свойств грунтов.

К исследованиям по определению физических свойств в лаборатории грунтов относится:

· определение природной влажности;

· изучение минерального состава;

· определение плотности, плотности частиц (скелета) грунта;

· расчет пористости;

· методы по определению предела и числа пластичности (консистенции);

· гранулометрический состав;

· способность к просадочности и набуханию горных пород;

К методам исследования по определению физико-механических (или механическим) свойств в грунтовой лаборатории относится:

· прочность грунта при сдвиге (одноплоскостном срезе);

· определение деформационных свойств грунтов;

· прочность грунтов при одноосном сжатии;

· прочность грунта при одноосном растяжении;

· относительная просадочность и начальное просадочное давление;

· определения угла естественного откоса.

К методам исследования по определению химического состава и физико-химических свойств в лаборатории грунтов относится:

· определение содержания и состава водорастворимых солей;

· определение карбонатов в грунтах;

· определение общего содержания органического вещества;

· определение липкости грунтов;

· водопроницаемость грунтов;

· определение размокаемости, размягчяемости и размываемости горных пород;

· степень агрессивности грунтов к бетону, цветным и черным металлам;

· пород;

· степень агрессивности грунтов к бетону, цветным и черным металлам;

 

Вопрос

Полевые методы испытания грунтов

Полевые методы исследования грунтов используются при выполнении инженерно-геологических изысканий, для оценки прочностных и деформационных свойств грунтов, для получения гидрогеологических параметров, в условиях естественного залегания пород. Исследования проводятся на площадке (трассе) проектируемых или реконструируемых инженерных сооружений. Проведение работ требует наличия специальной техники и оборудования. Полевые методы исследования грунтов имеют различное предназначение и решают разнообразные задачи:

· исследование физических, прочностных и деформационных свойств грунтов в условиях их естественного залегания;

· получения информации о условиях залегания подземных вод, слоев пород, их генезисе;

· получение гидрогеологических параметров и характеристик массива грунтов.

 

Вопрос

Инженерно-геологический отчёт является итогом инженерно-геологических изысканий. Отчёт передаётся проектной организации, и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. В общем виде отчёт состоит из введения, общей и специальной частей, заключения и приложений. Во введении указывают место проведения изыскательских работ и время года, исполнители и цель работ. В общей части, в её отдельных главах даётся описание:

- рельефа, климата, населения, растительности;

- геологии с приложением геологических карт и разрезов;

- карт строительных материалов, которые необходимы для выполнения строительных работ

В заключительной части отчёта даётся общая инженерно-геологическая оценка участка по пригодности для данного строительства, указываются наиболее приемлемые пути освоения территории, заостряется внимание на вопросах охраны окружающей среды. Отчёт обязательно должен иметь приложение, в котором даётся различный графический материал (карты, разрезы, колонки скважин и др.), а также таблицы свойств грунтов, химических анализов воды, каталог геологических выработок и др.Инженерно-геологические заключения. В практике инженерно-геологических исследований очень часто вместо больших отчётов приходиться составлять инженерно-геологические заключения.

Выделяется три вида заключений:

1) по условиям строительства объекта;

2) о причинах деформации зданий сооружений и

3) экспертиза.

В первом случае заключение носит характер инженерно-геологического отчёта. Такое заключение может быть выполнено для строительства отдельного здания.Заключение о причинах деформации зданий и сооружений могут иметь различное содержание и объём. В их основу кладутся материалы ранее проведённых исследований, осмотр местности, сооружения. При необходимости дополнительно выполняется небольшой объём инженерно-геологических исследований. Заключение должно вскрыть причины деформаций и наметить пути их устранения.

Вопрос

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ в скважинах— группа методов, основанных на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей физических свойств горных пород, пластовых флюидов, содержания и состава различных газов в буровом растворе. Применяются для изучения геологического разреза скважин и массива горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, контроля технического состояния скважин и разработки нефтяных и газовых месторождений.

Геофизические исследования применяют при поисках и разведке нефти и газа,угля, руд и строительных материалов и воды

Получаемые данные обеспечивают расчленение разреза скважин на пласты, определение их литологии и глубины залегания, выявление полезных ископаемых (нефти, газа, угля и др.), корреляцию разрезов скважин, оценку параметров пластов для подсчёта запасов, определение объёма залежи нефти, газа, угля или рудного тела, оценку физико-механических свойств пород при строительстве различных сооружений и др. Геофизические исследования — основной способ геологической документации разрезов скважин, дающий большой экономический эффект за счёт сокращения отбора керна и количества испытаний пластов.

Вопрос

Гранулометрическим (зерновым) составом называется весовое со­держание частиц различной крупности, выраженное в процентах по отношению к массе сухой пробы, взятой для анализа.Выделяют шесть основных фракций

Валунные (глыбовые)

Галечниковые (щебенистые)

Гравийные (дресвяные)

Песчаные

Пылеватые

Глинистые

Определение гранулометрического состава заключается в разделении грунта на отдельные гранулометрические элементы. Методы определения гранулометрического состава грунтов можно разделит Дисперсные грунты представляют собой многофазную систему. Они состоят из двух или более веществ, распределённых одно в другом. Примером такой системы является глинистая суспензия, состоящая из мелких глинистых частиц, равномерно распределённых в воде. В качестве непрерывной среды или дисперсной среды здесь является вода, а в качестве дисперсной фазы – распределённой вещество – глинистые частицы. В дисперсных грунтах наблюдается тесное взаимодействие твёрдой, жидкой и газовой фаз. В зависимости от условий существований грунта значение этих фаз меняется и вместе с этим меняются и физико – механических свойств грунтов, поэтому в механике грунтов, изучающей эти свойства, все грунты разделяются по принципу соотношения фаз на три группы – 1 ) однофазные 2) двухфазные 3) т рёхфазны е.ь на прямые и косвенные.

Трёхфазные – это грунты, в порах которых содержатся вода и воздух, причём воздух в оценке свойств грунта начинает играть заметную роль.