![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лабораторные определения грунтов и обработка их результатов ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Отбор проб грунтов производят из обнажений, буровых скважин, шурфов и других выработок. Пробы отбирают послойно, на всю глубину выработок, но не реже, чем через каждый 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. Для инженерно-геологических работ обязателен отбор монолитов, т. е. образцов с сохранением их природного состояния и структуры. Монолиты отбирают из стенок шурфов и обнажений с помощью почвенного ножа. Они имеют форму, близкую к кубу с разме- рами от 10x10x10 см до 30x30x30 см. Из буровых скважин с помощью грунтоносов отбирают цилиндрические монолиты высотой 20— 30 см. В глинистых грунтах твердой и полутвердой консистенции применяют обуривающие грунтоносы, а в грунтах пластичной консистенции — вдавливаемые грунтоносы. Монолиты немедленно парафинируют для сохранения их естественной влажности, т. е. туго обматывают слоем марли, пропитанной парафиногудронной смесью, подогретой до 60—65°С (рис. 36.23). Монолиты предохраняют от сотрясения и промерзания и хранят не более 1, 5 месяцев.
Помимо монолитов отбирают образцы нарушенной структуры в специальные мешочки. Вес образцов до 0, 5 кг. Общий порядок отбора, упаковки и транспортирования образцов пород для лабораторных исследований определяется действующим ГОСТ 12071-2000. Лабораторные определения грунтов выполняют как с помощью полевых лабораторий, так и в стационарных условиях. Состав и объем лабораторных определений устанавливают в зависимости от номенклатурного вида грунтов (скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые), целевого назначения, характера и стадии выполняемых инженерно-геологических изысканий. Лабораторные исследования должны обеспечить возможность статистической обработки результатов и получения: 1) нормативных и 2) расчетных значений грунтов в соответствии с ГОСТ 20522—96. Первые вычисляют для всех характеристик грунта, вторые — только для характеристик, используемых в расчетах. Нормативное значение характеристик грунта (исключая угол внутреннего трения и удельное сцепление) Хп определяют как среднеарифметическое значение результатов частных определений X, вычисляемое по формуле: где п — число определений. Нормативные значения углов внутреннего трения ф и удельного сцепления с вычисляются по методу наименьших квадратов для всей совокупности опытных значений сопротивления срезу тг и нормального напряжения о1 по формулам: где yd — коэффициент надежности по грунту. Коэффициент надежности по грунту (yd) рассчитывают в зависимости от изменчивости характеристик грунта, числа определений и значения доверительной вероятности а, которое принимают в соответствии с рекомендациями норм проектирования различного вида сооружений. Число определений характеристик грунтов в этих методах должно быть не менее шести. Нормативные и расчетные значения характеристик грунта вычисляют для каждого инженерно-геологического элемента (ИГЭ). За ИГЭ принимают часть массива грунтов (слой, часть слоя, прослой, линза и т. д.), одного и того же происхождения, и литологического состава, которое может быть описано обобщенными показателями состава, состояния и свойств слагающего его грунта. Смысл выделения ИГЭ заключается в том, что несущественные различия в составе, состоянии и свойствах грунтов различных слоев позволяют объединить их в отдельный ИГЭ, что существенно упрощает расчет основания сооружения. При выделении ИГЭ необходимо учитывать не только геологические условия, но и расчетную схему сооружения; его тип и характер передаваемой на грунт нагрузки. Например, тонкие прослои глинистых грунтов при возможной работе грунтов основания на сдвиг следует выделять в отдельный ИГЭ или не выделять, если проектируемое сооружение рассчитывается только на сжатие. На рис. 36.24 (по М. А. Солодухину, 1985) показан пример выделения ИГЭ на участке проектируемого сооружения на свайном фундаменте. В самостоятельные ИГЭ, совпадающие с границами лито-логических и генетических разновидностей, выделены торф, озер-
но-аллювиальные суглинки и известняки. По показателю текучести IL моренные суглинки разделены на два ИГЭ, что соответствует принятой расчетной схеме свайных фундаментов. Согласно ГОСТ 20522—96, окончательное выделение ИГЭ проводят на основе оценки характера пространственной изменчивости характеристик грунтов и их коэффициента вариации. Для анализа глинистых грунтов используют физические характеристики (влажность, коэффициент пористости, характеристики пластичности, показатель текучести), а при достаточном количестве и механические. Для песчаных и крупнообломочных используются гранулометрический состав и влажность. На основе установленных при инженерно-геологической схематизации ИГЭ на инженерно-геологических разрезах могут быть выделены расчетные грунтовые элементы (РГЭ). За РГЭ принимают некоторый объем грунта не обязательно одного и того же происхождения и вида, в пределах которого нормативные и расчетные характеристики по условиям применяемого расчетного метода могут быть постоянными или закономерно изменяющимися. РГЭ может включать несколько ИГЭ или состоять из одной его части. Лабораторные исследования подземных вод Отбор проб воды производят непосредственно из источника или с помощью пробоотборников. Отбор воды в зависимости от вида анализа (полный или сокращенный) и степени минерализации воды осуществляется из каждого встреченного при бурении водоносного горизонта, в начале и в конце откачки, при наблюдениях за режимом подземных вод и т. д. С помощью лабораторных анализов воды определяют химический состав, а при использовании подземных вод для хозяйственно-питьевых целей дополнительно — бактериальный состав, содержание микроэлементов и радиоактивных компонентов. Стандартным (сокращенным) химическим анализом устанавливают содержание Са2+, Mg2+, Na+, Fe2+, NH4, CO*, Cl~, SO*", NO3", NO2", CO2 (своб.), общей и карбонатной жесткости, окисляемости, сухого остатка, рН, а также характеризуют физические свойства воды. При полном анализе помимо указанных выше компонентов определяют К+, Mn, H2S, a также мышьяк, фтор, свинец и другие микроэлементы, включая и радиоактивные. Окончательный перечень определений, выполняемых при полном анализе для питьевых целей, устанавливают в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологической службы. Лабораторные исследования подземных вод выполняют непосредственно в полевых условиях и в стационарных лабораториях. Неустойчивые компоненты (агрессивную углекислоту, сероводород и др.), а также величину рН и физические свойства воды определяют на месте отбора пробы. § 8. Камеральные работы и составление технического отчета Технический отчет является итогом инженерно-геологических изысканий, его заключительным этапом. По результатам изысканий под отдельные здания и сооружения допускается вместо технического отчета представлять заключение. По вопросам о возможности реконструкции строительного объекта также представляют техническое заключение. Составление отчета (заключения) входит в состав камеральных работ, т. е. работ по обработке материалов, полученных при полевых и лабораторных исследованиях. Камеральная обработка материалов в процессе изысканий ведется непрерывно. Различают текущую (предварительную) и окончательную камеральную обработку. В ходе последней производится уточнение и доработка представленных предварительных материалов, оформление текстовых и графических приложений и составление текста технического отчета. Содержание и объем технических отчетов зависит от вида исследований, стадий и этапа проектно-изыскательских работ и сложности проектируемых сооружений. В состав отчета обычно входит три части: общая, специальная и приложения (текстовые, табличные и графические). Отчет передается проектной организации, и на его основе выполняется необходимая проектная документация для строительства. Технический отчет об инженерно-геологических изысканиях. Общая часть отчета содержит данные о природных условиях всего района исследований и позволяет получить о нем общее представление. Служит основой для специальной части отчета. Материалы, изложенные в общей части, помогают проектировщикам и экспертам оценить правильность выводов, сделанных в специальной части отчета. Отчет начинается с «Введения», в котором указываются цели и задачи изысканий, местоположение района (площадок, трасс), виды и объем выполненных работ, состав исполнителей и др. В главе «Физико-географические и техногенные условия» описываются климат, рельеф, почвы, поверхностные воды (количество осадков, глубины сезонного промерзания грунтов, направление ветров, отметки уровней воды водоемов и др.). Содержатся сведения о техногенных нагрузках, состоянии и эффективности инженерной защиты и др. В главе «Геологическое строение» приводят сведения о геологической изученности района, возрасте, условиях залегания и распространении горных пород, тектонических особенностях и сейсмичности. Основные типы, формы и элементы рельефа, их связь с геологическим строением освещаются в главе «Геоморфология». В главе «Гидрогеологические условия» характеризуют основные типы под- земных вод, описывают водоносные горизонты, условия их залегания и питания, режим подземных вод, химический состав и агрессивность их по отношению к бетону и металлам и т. д. Подробно рассматривают «Геологические и инженерно-геологические процессы», которые могут оказать влияние на строительство и эксплуатацию зданий и сооружений. Общая часть обычно заканчивается главой «Естественные строительные материалы», в которой приводят сведения о наличии местных строительных материалов (песка, камня и др.), условиях их залегания и разработки, дают оценку их качества и запасов. Специальная часть отчета, в свою очередь, состоит из ряда отдельных глав, посвященных детальному описанию строительной площадки (трассы). В этих главах излагают методику выполненных исследований, детально освещают инженерно-геологические условия площадки (трассы) и прогноз их изменений, состав, состояние и свойства грунтов по выделенным инженерно-геологическим элементам (ИГЭ), приводят нормативные и расчетные характеристики грунтов, сравнивают между собой конкурирующие варианты площадок и трасс по степени благоприятности для строительного освоения, рекомендуют мероприятия по инженерной защите территории и проектируемых сооружений. В «Заключении» (или в «Выводах и рекомендациях») приводят краткие результаты выполненных инженерно-геологических изысканий, рекомендации для принятия проектных решений, а также по проведению дальнейших изысканий или проведения специальных работ. «Приложения». К отчету прилагаются различный графический материал в виде карт* колонок буровых скважин, инженерно-геологических разрезов (рис. 36.25), а также текстовые приложения (заявление—разрешение на производство инженерно-геологических работ, техническое задание заказчика, таблицы свойств грунтов, ведомости химических анализов воды и др.). По материалам выполненных инженерно-геологических изысканий, главным образом по проектам крупных и ответственных сооружений в сложных геологических условиях, в необходимых случаях проводится государственная или ведомственная инженерно-геологическая экспертиза. В экспертном заключении оцениваются пра- вомерность выводов и рекомендаций, содержащихся в отчете, и содержатся конкретные рекомендации по обеспечению нормальных условий эксплуатации зданий и сооружений.
|