Инженерно-геологические условия центральной части Нижнего Новгорода (стр. 7 из 8)
2.3 Методы инженерно-геологических исследований
Для решения поставленных задач в ходе инженерно-геологических изысканий предусматривается проведение следующих видов работ:
а) топогеодезические работы;
б) бурение скважин с отбором грунта;
в) геофизические работы;
г) опытные полевые работы;
д) лабораторные испытания грунтов
е) камеральные работы
Гидрогеологические условия будут изучаться в процессе бурения скважин, замерами уровня подземных вод и лабораторными исследованиями их химического состава.
2.3.1 Топогеодезические работы
Работы предусматривается выполнять топографической группой. В их задачу входит производство топографической съемки местности. Вынесение на местность размещение инженерно-геологических скважин, скважин для проведения в них испытаний грунтов вертикальной статической нагрузкой, точек статического зондирования и привязка их к местности.
2.3.2 Буровые работы
Бурение разведочных опытных скважин проектируется колонковым способом для решения следующих задач:
- изучение геологического разреза;
- расчленение разреза до уровня МГТ-1;
- отбора образцов грунта с целью определения его состава, состояния и физико-механических свойств.
Для определения объема работ нужно рассчитать двухмерный спинф.
Имеющиеся данные (по данным задачи 39)
ρ=0,95 Ем=0,1 tα=1,96
Исходные данные:
, 
, 
, 
, 
Число пунктов получения информации по
равняется 
, а по 
. В итоге получаем 32 пункта получения информации. Схема расположения пунктов получения информации изображена в приложении 1.12 пунктов будет использоваться для бурения скважин, так как этот метод является экономически не целесообразным, т.е. очень дорогим.
Конструкции скважин должны отвечать современному состоянию проведения изысканий и возможному их техническому прогрессу. В соответствии с ГОСТом должны использоваться грунтоносы, обеспечивающие отбор монолитов с природной влажностью, диаметром достаточным для вырезания образцов грунта, размеры которых определяются оборудованием для испытания грунта.
Глубина скважин определяется глубиной сферы взаимодействия проектируемого объекта. Так большую нагрузку оказывают четырнадцатиэтажные дома, то глубина скважин принимается равной 20 метров (объем работ составляет 240 п.м.)
Скважины проходятся с отбором керна, который документируется в журнале установленной формы.
2.3.3 Статическое зондирование
Испытание грунта статическим зондированием должно выполняться в соответствии с ГОСТом 20069-81. Методом полевых испытаний грунтов статического зондирования решаются следующие задачи:
- определение однородности грунтов по площади и глубине;
- приближенная количественная характеристика свойств грунтов;
- определение показателей сопротивления грунтов основания свай.
В результате полевых испытаний грунтов статическим зондированием определяются величины лобового и бокового сопротивления грунта. Общее количество точек статического зондирования равно 10.
2.3.4 Геофизические исследования
Гамма-каротаж
Данный метод может быть использован для качественной оценки содержания глинистой фракции в породах и, следовательно, для расчленения разреза отложений на отдельные литологические типы-пески, супеси, суглинки и глины. Для этой цели необходимо провести запись естественного гамма-фона пород путем гамма -каротажа в каждой из скважин. Резкие изменения в уровне записи естественной радиоактивности пород по каротажной диаграмме соответствуют смене литологических разностей, плавное нарастание или спад гамма-фона свидетельствуют о постепенном изменении содержания глинистых частиц. Количественная привязка глинистости породы, определенной по результатам ее гранулометрического анализа, к ее соответствующим уровням гамма - фона, замеренного для тех же пород в естественных условиях, позволяет однозначно расчленять литологический разрез.
Для более достоверного расчленения разреза предполагается использование метода гамма – гамма-каротажа.
Данный метод называется также плотностным каротажем и является одним из наиболее распространенных методов радиоактивного каротажа. Сущность метода состоит в регистрации гамма-излучения, рассеянного породой, при перемещении каротажного зонда с источником излучения вдоль скважины. Физической основой ГТК является зависимость интенсивности рассеянного гамма-излучения от объемного веса породы.
Оборудование для ГТК состоит из скважинного зонда и наземной регистрирующей аппаратуры. Минимально возможная фиксируемая мощность пласта составляет не менее 0,5 м.
Диаграмма ГГК записывается на осциллографическую бумагу и представляет собой изменение регистрируемого рассеянного гамма-излучения в процессе перемещения каротажного зонда по скважине. Резкое изменение регистрируемого рассеянного гамма-излучения, фиксируемое на диаграмме ГТК, свидетельствует об изменении плотности грунта, что, как правило, соответствует смене литологических разностей. Аналогичный скачок на диаграмме 11 К появляется при пересечении каротажным зондом уровня грунтовых вод, поскольку в этом случае резко изменяется объемный вес грунта.
По результатам гамма-гамма-каротажа скважин объемный вес пород определяется с точностью до ±0.03-0.05 г/см3. Таким образом, данный метод в комплексе с гамма-каротажем позволяет расчленить литологический разрез. Геофизические исследования предполагается провести во всех скважинах.
Нейтрон-нейтронный каротаж
Данный метод используется для определения влагосодержания и пористости водонасыщенных пород, уровня залегания грунтовых вод. Сущность его состоит в регистрации нейтронного излучения, рассеянного окружающей средой при перемещении каротажного зонда вдоль скважины, которое находится в определенной функциональной зависимости от влагосодержания пород. При расчленении литологического разреза целесообразно использовать диаграмм ННК совместно с данными гамма-каротажа и гамма-гамма-каротажа.
2.3.5 Инженерно-геологическое опробывание
Характеристика инженерно-геологических условий строительной площадки не может быть полной и окончательной, если не сделаны описание и оценка физико-механических свойств, слагающих их горных пород. Физико-механические свойства горных пород являются составным элементом характеристики инженерно-геологических условий территории. Показатели, отражающие эти свойства, являются оценками строительных качеств горных пород при использовании их как естественного основания при проектировании различных сооружений. Поэтому изучение, оценка и прогноз физико-механических свойств горных пород и их изменений под влиянием естественных и искусственных условий являются составной частью любых инженерных изысканий.
Физико-механические свойства горных пород должны изучаться в лабораторных и полевых условиях при выполнении инженерно-геологических работ на данной стадии исследования. Отбор проб образцов производится из естественных обнажений, горных выработок и буровых скважин.
Опробование сопровождает другие геологические работы и заключается в отборе проб горных пород и воды для соответствующих лабораторных исследований.
Детальность изучения физико-механических свойств горных пород определяется стадией инженерных исследований.
При опробовании необходимо стремиться к тому, чтобы каждая проба была представительной, т. е. в максимальной степени отражала характерные особенности состава, строения, физического состояния и свойств изучаемой разности горных пород на уровне МГТ-2.
При характеристике и оценке свойств определенной разности горных пород (МГТ-2) производится отбор определенного числа проб для соответствующих исследований. Обобщение и анализ результатов этих исследований позволяют с определенной степенью достоверности и надежности распространить их на исследуемый объект и обеспечить, таким образом, полную представительность получаемых данных.