§ 19. ИЗЫСКАНИЯ В СТАДИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТА
ДЛЯ ВЫБОРА ВАРИАНТА МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА
Элементами сравнения при выборе лучшего в инженерно-геологическом
отношении варианта перехода, помимо указанных в § 18, являются:
залегание плотных и прочных пород (скальных, полускальных,
песчано-глинистых дочетвертичного возраста, крупнообломочных, моренных и
др.) на более высоких по отношению к меженному уровню воды в реке
отметках;
более ровная поверхность и меньшие уклоны кровли прочных пород,
подстилающих аллювиальные отложения;
отсутствие в составе аллювия крупных глыб и валунов, обусловливающих его
неоднородность;
близость и удобства сообщения мостового перехода и месторождений местных
ископаемых строительных материалов;
Для оценки перечисленных элементов инженерно-геологических условий
участков вариантов речных створов собирают и обобщают такие же
материалы, что и по большим мостовым переходам для
технико-экономического обоснования направления линии (см. § 18). Если
разрабатывали ТЭО, используют имеющиеся в нем инженерно-геологические
материалы по участкам рек района изысканий.
На этой основе разрабатывают техническое задание на
выполнение инженерно-геологических изысканий. К заданию прилагают
аэрофотоснимки и топографические карты с вариантами трассы и
сопряженными с ними мостовыми переходами.
В программе работ описывают инженерно-геологическую обстановку на
участках вариантов перехода, формулируют задачи изысканий, устанавливают
условия, организацию, порядок выполнения, объемы и методику
инженерно-геологических работ, подбирают снаряжение и оборудование,
подсчитывают стоимость планируемых изысканий.
Для проведения полевых работ составляют технические задания
исполнителям. К заданиям прилагают аэрофотоснимки, карты по участкам
работ с нанесенными осями переходов, месторождениями строительных
материалов, сводные геологические разрезы и другие документы.
Подбирают состав и формируют партии и отряды, собирают и отправляют
снаряжение и оборудование, арендуют помещения и организуют базы и
склады.
При выборе мостового перехода выполняют инженерно-геологическую съемку и
поиски месторождений строительных материалов,' геофизическую разведку и
в небольших объемах разведочные работы, опробование грунтов, воды и
строительных материалов, камеральную обработку полученных данных. Работы
завершают сравнением инженерно-геологических условий вариантов перехода.
Топографической основой для проведения инженерно-геологических съемок
служат аэрофотоснимки и топографические карты и планы масштабов от 1 :
25 000 до 1 : 500. Аэрофотоснимки дешифрируют и корректируют на
местности. Если возможно, проводят аэровизуальные наблюдения участков с
вариантами мостовых переходов для выделения или уточнения площадей с
развитыми геологическими процессами и для рационального планирования
маршрутов наземных инженерно-геологических съемок и поисков
месторождений строительных материалов.
При пересечении селеносных долин и развитии селевых явлений на склонах
вблизи мостового перехода главной долины инженерногеологической съемкой
масштаба 1 : 25 000—1 : 10 000 охватывают область формирования, зону
транзита и конус выноса селя.
В прочих случаях съемки выполняют на участке вариантов перехода. Если
варианты удалены друг от друга на расстояние большее 0,5 км, съемки
ведут по каждому из них отдельно. В полосу съемки захватывают участки
расположения регуляционных и защитных сооружений, срезки, но не менее
300 м вверх и 200 м вниз по течению от оси перехода. Если вблизи от
перехода происходят подмывы берегов, переформирования русла, отмечены
суффозия и карстовые явления, пойма изобилует старицами и заболочена,
ширину полосы съемки увеличивают.
Если на террасах и склонах долины развиты обвалы, курумы, осыпи, оползни
и другие неблагоприятные склоновые явления, площадь съемки расширяют до
бровок перегиба неустойчивых склонов.
При отсутствии на участке перехода неблагоприятных
геологических явлений, принимают масштаб съемки 1 : 10 000 — 1 : 5000, а
при их наличии — 1 : 1000 — 1 : 2000.
В процессе съемки расчищают склоны и берега, уступы террас и описывают
геологическое строение этих элементов долин в пределах эрозионного
вреза. Зондируют болота с целью определения их границ и глубин, состава
и напластования отложений. Описывают, зарисовывают и фотографируют
морфологические элементы долины « выраженные в рельефе и растительности
следы различных геологических процессов.
Поиски месторождений строительных материалов ведут на площади от
нескольких до сотен квадратных километров в зависимости от близости
расположения перспективных площадей к мостовому переходу.
Для оконтуривания площади, занимаемой месторождением, определения
мощности вскрыши и толщи полезного ископаемого, его состава и
обводненности применяют геофизическую разведку.
Применение геофизических методов возможно при достаточной дифференциации
физических свойств пород. Эти методы используют для расчленения
отдельных геоморфологических элементов долины в месте перехода на
участки с различными геологическим строением и гидрогеологическими
условиями. Геофизическую разведку применяют также для определения
состава и мощности аллювия, выявления скрытых следов геологических
процессов (линий тектонических разрывов, поверхностей скольжения
оползней, карстовых и суффозионных полостей, древних и современных
размывов) , погребенных льдов и границы залегания вечномерзлых грунтов в
первом приближении.
При выборе методов, средств и назначении объемов геофизических работ
руководствуются специальными пособиями. Обычно выполняют вертикальное
электрическое зондирование, электропрофилирование, каротаж скважин,
резистивиметрию, сейсмо- и грави-разведку, иногда магнитометрию в
различных модификациях в зависимости от поставленной цели и
геофизических особенностей пород изучаемых массивов.
Материалы инженерно-геологических съемок, поисков месторождений и
геофизической разведки служат основой для размещения точек разведки и
обоснования способов и глубин бурения на выделенных
инженерно-геологических участках мостового перехода и месторождениях
строительных материалов и грунтов.
При благоприятных инженерно-геологических условиях на берегах русла реки
закладывают по одной скважине, в русле для среднего моста одну-две, для
большого- моста по одной-двум на каждом выделенном участке, но не менее
двух скважин и не реже, чем через 100 ж по створу. Если для увязки
геологического разреза выработок не хватает, бурят дополнительные
скважины или увеличивают их глубину.
Глубины скважин, считая от поверхности земли, а в русле—от дна,
принимают не менее: в скальных породах— 5 м, в полускальных и
крупнообломочных—10 м, в плотных песчано-глинистых грунтах — 15 м.
В случае неблагоприятных инженерно-геологических условий число скважин
по оси перехода увеличивают, задают Дополнительные выработки на
поперечниках к оси перехода для определения уклона кровли поверхности
прочных пород и угла падения пластов. Стремятся пройти всю толщу мелких
и пылеватых песков, мягкопластичных суглинков, илов, просадочных,
карстующихся, подверженных оползневым смещениям, содержащих подземные
льды пород или в случае глубокого залегания соответствующих
геологических границ в разрезе бурят до глубин 30—50 м.
Глинистые, песчаные и крупнообломочные породы разбуривают
преимущественно ударно-канатным способом, а плотные породы
дочетвертичного возраста и глинистую морену, кроме того, и колонковым
способом. Применяют лебедки, прицепные перевозимые буровые станки и
самоходные установки. Скальные и полускальные породы проходят
колонковыми снарядами, используя самоходные буровые агрегаты. Для
описания отбирают пробы грунтов при ударно-канатном бурении через 0,5 м.
Колонковый керн отбирают целиком. Образцы грунтов для исследований
отбирают из каждого слоя, но не реже чем через 2 м но глубине, а в
глинистых грунтах при изменении консистенции через 0,5 м, в пределах же
возможной глубины размыва через 1 м. Пробы, образцы и керны хранят в
течение периода изысканий.
Устанавливают номенклатурные классификационные характеристики грунтов
всех разведанных слоев. Для песков определяют гранулометрический состав;
для связных грунтов — естественную влажность, пределы пластичности,
объемный вес; для крупнообломочных отложений — гранулометрический и
петрографический составы; для полускальных и скальных пород —
петрографический состав, объемный и удельный вес, водопоглощение,
пределы прочности при сжатии в сухом и водонасыщенном состояниях.
Для определения объемного веса, испытаний прочности и сжимаемости
глинистых грунтов несущих слоев отбирают монолитные образцы. Монолиты
глинистых грунтов твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции
извлекают обуривающими, а мягко- и текучепластичной консистенции —
задавливаемыми грунтоносами. Высоту монолитов принимают не менее 25 см,
диаметр — 10 см.
Если в качестве несущих выступают слои глин тугопластичной, полутвердой
и твердой консистенций или песков, целесообразно установить плотность и
прочность этих грунтов с помощью статического зондирования. Глинистые
грунты текуче- и мягкопластичной консистенции испытывают на
сопротивление лопастному вращательному сдвигу.
В лаборатории природную прочность грунтов несущих пластов определяют в
быстром неконсолидированно-недреннрованном испытании монолитов на
сопротивление сдвигу при естественной влажности. Образцы песков
предварительно уплотняют до объемного веса, установленного при
статическом зондировании в массиве.
Количество испытаний грунтов каждого несущего
пласта в лаборатории и массиве должно' быть достаточным для
статистической обработки частных величин показателей и для получения
расчетных значений угла внутреннего трения, сцепления, модуля
деформации, относительной просадочности, параметров набухания грунтов.
При выборе варианта мостового перехода число частных значений
показателей определяемой величины принимают не меньшим 20—15 для каждого
инженерно-геологического элемента (пласта, линзы пород и др.).
Воды русла реки и всех гидравлически самостоятельных подземных
водоносных горизонтов, вскрытых выработками, анализируют для определения
их агрессивности по отношению к бетону.
Если .скважины пройдут соле- и гипсоносные породы, устанавливают
свойства агрессивности последних.
На карьерах и месторождениях ископаемых строительных материалов,
согласованных с землепользователями и местными советами, перспективных
по качеству и запасам полезного ископаемого, по транспортной доступности
и условиям разработки, выполняют разведку и опробование с детальностью
по категории Сь
По результатам выполненных работ составляют карту размещения
месторождений строительных материалов и грунтов для гидронамыва насыпей
и дамб, паспорта согласованных месторождений, инженерно-геологические
карты масштабов от 1 : 25 ООО до 1 : 1000, геологические и геофизические
профили и разрезы по вариантам перехода. Составляют ведомости анализов
грунтов, материалов и воды, паспорта испытаний грунтов, пояснительную
записку по сравнению инженерно-геологических условий створов и
обоснованию выбора оптимального варианта.
На рис. V-4 показан макет инженерно-геологической карты масштаба 1
:2000, который целесообразно рассматривать совместно с геологическим
разрезом по створу этого же мостового перехода (рис. V-5). Меженный урез
воды в русле ограничен отметкой 80,00.