Инженерно-геологические изыскания для строительства. Основные принципы. Методы и технические средства инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий.

В соответствии со СНиП 11.02-96 инженерно-геологические изыскания должны обеспечить изучение инженерно-геологических условий района или участка строительства: определение геологического строения, геоморфологии, изучение гидрогеологии, выявление неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений, определение физико-механических свойств грунтов, составление прогноза изменения инженерно-геологических условий района (участка) строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений. Основанием для производства инженерно-геологических изысканий является договор между Заказчиком и Исполнителем инженерно-геологических изысканий Обязательными приложениями к договору должны быть техническое задание, календарный план работ и смета, а при наличии требования Заказчика и программа инженерно-геологических изысканий. Техническое задание на выполнение инженерно-геологических изысканий составляется Заказчиком и передается в изыскательскую организацию.

Инженерно-геологические изыскания выполняются последовательно, по этапам, в соответствии со стадиями проектирования. Каждому этапу проектирования предшествуют свои инженерно-геологические изыскания: проектному заданию — предварительные, рабочим чертежам — детальные. Объем и содержание инженерно-геологических изысканий в каждом конкретном случае зависит от: 1) категории сложности инженерно-геологических условий района (простых, средней сложности и сложные); 2) степени их изученности; 3) стадий (этапов) проектирования и 4) вида (назначения) зданий и сооружений (трасс) и уровня их ответственности. Инженерно-геологические условия по уровню сложности подразделяют на три категории:

I категория — участки с простыми геологическими условиями; слои залегают горизонтально; несущая способность грунтов не вызывает сомнения; грунтовые воды под фундаментами залегают ниже активной зоны; мощность насыпных грунтов не превышает 2 м;

II категория — участки средней геологической сложности; толща сложена из 4—5 литологических различных слоев в виде складок; грунтовые воды залегают в пределах активной зоны; мощность насыпных грунтов составляет 3—4 м;

III категория — участки геологически сложные; расположены в пределах пересеченного рельефа; толща многослойная; залегание слоев складчатое; нарушенное; грунтовые воды залегают выше подошвы фундаментов; активная зона содержит грунты типа ила, торфа; мощность насыпных грунтов превышает 4 м; на участке развиты природные геологические процессы и явления.

Согласно ГОСТ 27751—88, устанавливается три уровня ответственности зданий и сооружений: I — повышенный (главные корпуса АЭС, уникальные здания и сооружения и др.); II — нормальный (объекты массового строительства) и III — пониженный (временные здания, склады, парники и др.). Инженерно-геологическая рекогносцировка предшествует съемке и проводится для предварительной оценки инженерно-геологических условий района строительства для обоснования предпроектной документации. Инженерно-геологическая съемка проводится для площадной оценки и картирования инженерно-геологических условий района (участка) строительства.

Геологические карты представляют собой проекцию геологических структур на горизонтальную плоскость. Геологическая карта отражает геологическое строение местности, характеризует распространение и условия залегания горных пород, их мощность, литологический состав и возраст. Карты могут составляться с использованием стратиграфического принципа, при котором на них изображаются только границы распространения различных возрастных комплексов горных пород - геолого-стратиграфические. Литолого-стратиграфические карты отражают не только распространение различных типов горных пород и их возраст, но и литологический состав (известняки, пески, глины и др.). На геологических картах иногда с помощью особых знаков и линий изображают элементы залегания осадочных пород и места разрывных тектонических нарушений. Геологические карты в зависимости от масштаба подразделяют на обзорные (масштаб 1: 1 000 000 и мельче), региональные (1: 500 000—1: 200 000), детальные (1: 100 000—1: 50 000) и специальные (1: 25 000 и крупнее). По своему содержанию различают два основных вида геологических карт: 1) собственно геологические карты, т. е. карты коренных (дочетвертичных) пород и 2) карты четвертичных отложений. На геологических картах четвертичных отложений выделяют различные генетические типы пород (ледниковые, озерные, речные и др.), которые обозначаются буквенными индексами. Геологические разрезы представляют собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость. Для общей характеристики геологического строения местности разрезы обычно составляются по направлениям вкрест простирания пород, т. е. по направлению падения слоев. В процессе построения разреза выделяют ИГЭ. Инженерно-геологический элемент (ИГЭ) — это часть массива пород (слой, часть слоя и т. д.), практически однородная по возрасту, литологическому составу, показателям состояния и физико-механическим свойствам. Буровые и горнопроходческие разведочные работы являются существенной частью инженерно-геологических и гидрогеологических полевых исследований. К главнейшим разведочным выработкам относят расчистки, канавы, штольни, шурфы и буровые скважины.

Расчистки, канавы и штольни относят к горизонтальным выработкам. При слабонаклонном и горизонтальном залегании слоев следует проходить шурфы и буровые скважины. Расчистки — выработки, применяемые для снятия слоя рыхлого делювия или элювия с наклонных поверхностей естественных обнажений горных пород. Канавы (траншеи) — узкие (до 0, 8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью техники с целью обнажения коренных пород, лежащих под наносами. Штольни — подземные горизонтальные выработки, закладываемые на склонах рельефа и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива. Шурфы — колодцеобразные вертикальные выработки прямоугольного (или квадратного) сечения. Шурф круглого сечения называют «дудкой». Буровые скважины представляют собой круглые вертикальные или наклонные выработки малого диаметра. В буровых скважинах различают устье, стенки и забой.

Рисунок 4 Буровая скважина:

1-устье, 2-стенки, 3-забой

Для инженерно-геологических работ обязателен отбор монолитов, т. е. образцов с сохранением их структуры. Из буровых скважин с помощью грунтоносов отбирают цилиндрические монолиты (керн) высотой 20—30 мм. При помощи буровых наконечников производится бурение и подъем образцов из скважины. Для проходки водоносных песков, плывунов, гравия, гальки применяются: желонка с плоским клапаном.

Статическое и динамическое зондирование выполняют для расчленения толщи песчано-глинистых пород на глубину 15—20 м, изучения их состава и свойств, выделения ИГЭ, установления глубины залегания грунтовых вод и для решения других задач, не прибегая к бурению скважин. Сущность метода заключается в определении сопротивления проникновению в грунт металлического наконечника (зонда). По способу погружения наконечника различают зондирование динамическое и статическое. При динамическом зондировании зонд погружают ударами стандартного груза, падающего с определенной высоты. При статическом зондировании фиксируют усилие, необходимое для задавливания зонда. В иловатых и мягкопластичных глинистых породах сопротивление сдвигу определяют сдвигомером — крыльчаткой (вращательный срез). Прибор состоит из четырехлопастной крыльчатки, штанг и измерительного устройства. Крыльчатка штангой вдавливается в грунт, а затем поворачивается. Прочностные свойства грунтов оценивают по изменению приложенного крутящего момента М. Штамповые испытания в шурфах и скважинах проводят при изысканиях под ответственные сооружения для получения надежных характеристик сжимаемости грунта.

Геофизические исследования в буровых скважинах (шурфах и др.), проводимые для изучения геологического разреза горных пород, их водоносности и температуры воды, называют каротажем. Водопроницаемость трещиноватых горных пород (как водоносных, так и неводоносных) изучают с помощью опытных нагнетаний воды в скважины. Для изучения водопроницаемости пород зоны аэрации, т. е. неводоносных пород, проводят опытные наливы воды в шурфы.

Электроразведка основана на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Каждые породы, в том числе сухие и насыщенные водой, характеризуются своим удельным электрическим сопротивлением. При электропрофилировании на исследуемом участке погружают в грунт серию электродов по намеченным створам и на каждом из них измеряют сопротивление пород путем перемещения прибора с фиксированным положением электродов. Это дает сведения об изменении на участке удельного сопротивления, что может быть связано, в частности, с наличием пустот карстового происхождения.

Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) позволяет определять глубину залегания коренных пород и уровень подземных вод, дна речных долин, выделять слои различного литологического состава, в том числе водопроницаемые и водоупорные пласты и т. д.

Графическое изображение геологического строения по вертикальной плоскости от поверхности земной коры до заданной глубины - это геологический разрез.

Вопросы для самостоятельного изучения:

Заказчик-проектировщик составляет такой документ, как…

смета инженерно-геологических изысканий

контракт на выполнение инженерно-геологических изысканий

программа инженерно-геологических изысканий

техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий

порядок изложения материалов в научно-техническом отчете

Грунты, не относящиеся по СНиП 1-02-96 к специфическим и не требующие специальных инженерно-геологических изысканий, — это... грунты

элювиальные

вечномерзлые

аллювиальные

органоминеральные

просадочные

Неверно, что специальные инженерно-геологические изыскания по СНиП 11.02-96 производятся в районах...

развития селей

развития песков-плывунов

развития мерзлотных процессов

сейсмических

переработки берегов рек и водохранилищ

Графическое изображение геологического строения в вертикальной плоскости от поверхности земной коры до заданной глубины — это геологический

оттиск

отпечаток

лед

набросок

разрез

Комплекс работ, проводимых при инженерно-геологических изысканиях на участках предполагаемого строительства выделения инженерно-геологических элементов, — это...

разведка

рекогносцировка

съемка

оценка

опробование

Свод условных знаков и пояснений в карте, раскрывающих ее содержание, — это...

легенда карты

содержание карты

условные обозначения

условные знаки

описание карты

Совокупность геофизических методов исследований в скважинах — это...

каптаж

барраж

дренаж

каротаж

зондаж

Графическая модель вертикального строения литосферы, отображающая условия залегания, формы залегания горных пород, возраст и их генезис — это...

литологический разрез

геологическое сечение

литолого-петрографический разрез

геологический разрез

литолого-петрографическое сечение

Графическая модель вертикального строения верхней части литосферы, в которой выделяются инженерно-геологические элементы, — это...

инженерно-геологическое сечение

геологический разрез

гидрогеологический разрез

инженерно-геологический разрез

геологическое сечение

Графическая модель вертикального строения верхней части литосферы с нанесением гидрогеологической обстановки участка — это...

инженерно-геологический разрез

геологический разрез

литолого-петрографический разрез

сейсмологический разрез

гидрогеологический разрез

«Прямые характеристики» грунтов дает такой метод исследования свойств грунтов в полевых условиях, как...

статическое зондирование

динамическое зондирование

прессиометрия

статические нагрузки на штамп

электроразведка

Неверно, что к геофизическим методам исследования грунтов относится, такой метод, как...

прессиометрия

сейсмокаротаж

электроразведка

гравиметрия

гамма-гамма каротаж

Неверно, что состав и объем инженерно-геологических изысканий зависят от такого фактора, как...

сезон года

стадия проектирования

ответственность проектируемого объекта

степень изученности района изысканий

сложность инженерно-геологических условий

Слоистый элемент строения осадочной толщи, закономерно построенный и многократно повторяющийся в разрезе, — это...

шаг

частота

ритм

фаза

реликтовый след

Буровой инструмент, позволяющий осуществлять бурение в водонасыщенных песках, — это...

желонка

спиральный бур

буровая ложка

шнек

долото

Внедрение конического наконечника в грунт применяется в таком методе определения свойств грунта, как...

каротаж

пенетрация

прессиометрия

испытание сваей

бурение

Динамическое погружение конического наконечника в грунт применяется в таком методе определения характеристик грунта, как...

статическая пенетрация

прессиометрия

динамическое зондирование

каротаж

штамповые испытания

Вертикальная, реже наклонная, горная выработка значительной глубины и малого диаметра — это...

шурф

штольня

штрек

квершлаг

скважина

Процесс сооружения вертикальной скважины — это...

проходка

сверление

бурение

долбление

раскопка

Вид бурения, при котором погружение бурового наконечника происходит за счет его колебаний, — это... бурение

шнековое

ударно-канатное

вибрационное

динамическое

колонковое

Нижняя поверхность горной выработки, перемещающаяся при проходке или завершающая ее, — это...

Дно

забой

днище

отказ

поверхность разработки

Цилиндрический столбик горных пород, остающийся в колонковой трубе и поднимаемый на поверхность для описания, — это…

колонка

образец

монолит

керн

проба

Термин, широко используемый в геологических науках и означающий отклонение от общей закономерности, — это..

анормальность

аномалия

нарушение

несогласие

незаконность

Инженерно-геологические... — это изменения геологической среды во времени, обусловленные прямым или косвенным воздействием человека

процессы

движения

воздействия

следствия

взаимодействия

Геологическое тело, ограниченное сверху и снизу квазипараллельными линиями и сложенное горными породами одного генезиса, возраста, состава, — это...

линза

плита

слой

пласт

пачка

Графическое изображение возрастной последовательности залегания горных пород какой-либо территории — это...

стратиграфический профиль

стратиграфическая шкала

стратиграфическая колонка

стратиграфическое описание

стратиграфическое согласие

В геологии вертикальная или наклонная горная выработка большого поперечного сечения:

шурф

шахта

квершлаг

штрек

штольня

Вертикальная (наклонная) горная выработка большого сечения (3x4м; 4x5м):

штольня

шпур

шурф

штрек

шахта

Местное стратиграфическое подразделение, включающее одновозрастные породы разного литологического состава с включением фауны:

горизонт

геологическое тело

пачка

пласт

слой

Инструмент для отбора проб рыхлого грунта с целью определения его плотности:

ложка буровая

режущий цилиндр

крьльчатка

бюкс

желонка

Горизонтальная (реже наклонная) подземная горная выработка, проходимая вкрест простирания:

квершлаг

штрек

дудка

шахта

штольня

Выход любого геологического тела на поверхность земной коры:

обнажение

выклинивание

выкладка

высыпка

выделение

Графическое изображение геологического строения по вертикальной плоскости от поверхности земной коры до заданной глубины - это геологический

разрез.

Гезенк - это вертикальная (круто наклонная) горная выработка, не имеющая выхода на поверхность и применяемая для перемещения оборудования.

Условное буквенно-цифровое обозначение возраста горных пород на геологических картах и разрезах:

марка

индекс

индикатор

знак

изолиния

Описание горных выработок, со всеми их элементами, точками отбора проб и их привязкой:

сводка

кодекс

опись

реестр

свод

Крупный массив земной коры с наличием гранитного (гранитно-метаморфического) слоя - это

Континентальная кора.

Горная выработка, обычно проходимая на склонах для вскрытия выходов коренных порой.

зачистка

закопушка

расчистка

раскоп

снятие делювия

Комплекс работ при инженерно-геологических изысканиях на их начальной стадии, выполняемым для предварительной общей оценки инженерно-геологической обстановки:

разведка

поиск

рекогносцировка

опробование

съемка

Метод полевого или лабораторного исследования грунтов поворотом крыльчатки для определения прочностных или деформационных свойств:

консолидированный сдвиг

быстрый сдвиг

вращательный срез

недренированный сдвиг

круговой срез

Постепенное относительно быстрое уменьшение мощности слоя по простиранию до полного его исчезновения:

сработка мощности слоя

выклинивание

линзование

выполаживание

утончение

Крупное подразделение, выделяемое при инженерно-геологическом картировании, характеризующееся общностью определенных признаков геологической среды:

регион

площадка

район

геологическая площадь

область

Округлое или овальное геологическое тело с уменьшением мощности к краям по всем направлениям:

выклинивание слоя

линза

прерывистый пласт

пережим слоя

клинообразное залегание

Электрические методы при геофизических исследованиях с поверхности Земли основаны на исследовании создаваемого в массивах горных пород _ электрического поля.

искусственного

естественного

природного

натурального

Установление возраста горных пород необходимо для определения их положения среди других пород, что очень важно для изображения горных пород на геологическом (— ой)...

карте

плане

схеме

сечении

Карта, составленная на геологической основе и отражающая геолого-лигологическое строение. геоморфологию, гидрологические условия. природные геологические процессы, называется...

инженерно -геологической

инженерно-топографической

инженерно -геодезической

инженерно -гидрогеолагической

В районах с недостаточной гидрогеологической изученностью рекомендуется применять _ бурение. позволяющее вести тщательное геологическое и гидрогеологическое описание.

ударно -канатное

ударно-вращательное

роторное

шнековое

При строительстве в карстовых районах для прекращения развития карстовых форм, повышения устойчивости и прочности пород не применяется...

нагнетание в трещины и мелкие пустоты цементного раствора

устройство дренажных систем и ливнеотводов

понижение уровня подземных вод

гидроизоляция поверхности слоем жирной глины

Комплексное полевое исследование и картирование геологического строения, гидрогеологических условий, геоморфологии, геологических процессов и физико-механических свойств пород района предполагаемого строительства представляет собой...

гидрогеологические наблюдения

геологические наблюдения

инженерно-геологическую съемку

рекогносцировку

К горизонтальному водозабору относится подземное сооружение

штольня

скважина

каптаж

шурф

Методом электропрофилирования не определяют...

линзы пресных вод среди соленых

минерализацию подземных вод

границы слоев горных пород и водоносных горизонтов

карстовые полости

Бурение скважин на воду _ бурением применяют в ограниченном объеме из-за незначительного диаметра скважины.

роторным

вращательно-колонковым

ударно-канатным

реактивно-турбинным

Уплотнение грунтов с поверхности или в глубине лёссовых толщ с помощью трамбования, вибрации, замачивания грунтов под собственным весом или весом зданий, взрывов в скважинах относится к _ противопросадочным мероприятиям.

механическим

физическим

водозащитным

конструктивным

Для геофизических исследований в буровых скважинах и шурфах, проводимых для изучения геологического разреза горных пород, их водоносности и температуры воды, используют...

каптаж

картонаж

каротаж

каботаж

В состав инженерно-геологических изысканий не входит _ этап.

камеральный

подготовительный

изыскательский

полевой

Основным геологическим документом при бурении скважин, в котором подробно описывают состав и состояние вскрываемых пород, указывают глубину отбора проб породы и воды, приводят результаты наблюдений за появлением уровней подземных вод, выходом керна, качеством изоляции водоносных горизонтов и т.д.. является _ журнал.

буровой

горный

проходческий

горнопроходческий

Геологическая карта, имеющая масштаб 1: 500000 и мельче, называется _ картой.

крупномасштабной

детальной

среднемасштабной

мелкомасштабной

На геологической карте возраст горных пород не обозначается...

цифрами

цветом

штриховкой

буквенно-цифровым индексам

Граница первого пояса зоны санитарной охраны подземных вод проходит на расстоянии не менее ……… м от водоприемных сооружений при эксплуатации артезианских вод.

Цилиндрическая вертикальная горная выработка круглого сечения, диаметр которой мал по сравнению с её глубиной. называется...

дудкой

штольней

скважиной

шурфом

Метод вертикального электрического зондирования, используемый для определения глубины залегания и мощности водоносных горизонтов, применяется при геофизических исследованиях...

в шурфах

с воздуха

в буровых скважинах

с поверхности Земли

Разрезы, отражающие изменение условий распространения, залегания, водообильности, направления движения и химизма подземных вод по глубине, называются...

гидрогеологическими

геологическими

гидравлическими

гидрологическими

Инженерно-геологических названий: закопушка, расчистка, канава, шурф, дудка, штольня-:

-точки наблюдений

-горные выработки

-горные разработки

-углубления в грунтах

-выработки грунтовые

В геологии поверхность, ограничивающая сверху пласт:

-поверхность слоя

-поверхность пласта

-подошва

-подошва вышележащего слоя

-кровля

Образец горной породы, поднятый на поверхность и сохранивший естественное сложение для лабораторных исследований:

-проба

-структурный образец

-монолит

-естественная проба

-миндалина

Объем и содержание инженерно-геологических исследований в каждом конкретном случае не определяется...

степенью геологической изученности района

конструкционными особенностями проектируемого сооружения

особенностями свойств грунтов

инженерно-гидрометеорологическими условиями

Подземные горизонтальные выработки значительной длины, закладываемые на склонах и вскрывающие толщи горных пород в глубине массива, называются.,.

шурфами

тоннелями

штольнями

галереями

Геологическая карта, имеющая масштаб 1: 50000 -1: 25000. является...

мелкомасштабной

детальной

среднемасштабной

крупномасштабной

При изучении основных изверженных пород, обладающих аномальными свойствами, и выявлении зон тектонических нарушений применяют _ метод.

магнитаметрический

сейсмический

радиоактивный

электрический

Электролитический метод определения скорости движения грунтовой воды основан на использовании..

электролита

каменной соли

электрической цепи

электрической цепи и электролита

Глубины сезонного промерзания и оттаивания на территории России, колеблющиеся от нескольких сантиметров до 3...4 м, не зависят от...

толщины снежного покрова

грунтовых условий

экспозиции склона

климатических условий

Для геофизических исследований в буровых скважинах и шурфах, проводимых для изучения геологического разреза горных пород, их водоносности и температуры воды, используют...

каптаж

картонаж

каротаж

каботаж

Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания не проводят...

на проектной стадии работ

на камеральном этапе работ

в период строительства сооружений

в период эксплуатации сооружений

Геологическая карта, имеющая масштаб 1: 50000 -1: 25000, является...

среднемасштабной

детальной

крупномасштабной

мелкомасштабной

Если поверхность площадки наклонная, слабо расчлененная, не более четырех слоев различных грунтов, залегающих наклонно или с выклиниванием: два и более выдержанных горизонта подземных вод: опасные гипнотические процессы имеют ограниченное распространение: специфические грунты не оказывают существенного влияния на выбор простых решений, то инженерно-геологические условия территории относятся к _ категории сложности.

II (средней сложности)

I (простой)

III (сложной)

III (особо сложной)

Глинизация стенок скважин при бурении скважин на воду с глинистым раствором осуществляется при _ бурении.

ударно- врашательном

ударно-канатном

роторном

шнековом

Каротаж скважин немаловажен при бурении скважин на воду и обязателен, если для их проходки использовался _ способ, недостатком которого является глинизация стенок скважин при бурении с глинистым раствором и невозможность получения качественной геологической документации.

ударно - канатный

шнековый

вибрационный

роторный

Геологическая карта, имеющая масштаб 1: 200000-1: 100000. является _ картой,

крупномасштаб ной

мелкомасштабной

детальной

среднемасштабной

Экономически неоправданным методом борьбы с большими осыпями на склонах является...

закрепление фашинами

закрепление подпорной стенкой

закрепление шпунтами

расчистка осыпи

При инженерно-геологических изысканиях геофизические исследования _ пока не получили широкого распространения.

с поверхности земли

с воздуха

в буровых скважинах

в шурфах

Изучение инженерно-геологических условий района (участка) строительства по архивным, фондовым и литературным материалам проводится на _ этапе изысканий.

камеральном

проектном

подготовительном

полевом

Сведения о важнейших инженерно-геологических факторах в пределах изучаемой территории строительства содержат _ карты.

тектонические

геологические

геоморфологические

инженерно -геологические

Для грунтовых условий площадки строительства II типа, сложенных просадочньми грунтами, помимо просадки грунта от внешней нагрузки возможна просадка от собственного веса...

менее 10 см

менее 5 см

более 10 см

более 5 см

Состав и объем инженер но-геологических изысканий определяются программой _ организации.

строительной

проектной

камеральной

изыскательской

Цели и задачи инженерно-геологических изысканий зависят от _ проектирования.

стадии

метода

приема

этапа

Образец горной породы ненарушенной структуры в виде цилиндрического столба - керна извлекается из скважины при _ бурении.

шнековом

вибрационном

вращательно-колонковом

ударно-вращательном

Определение состава и состояния горных пород, а также некоторых их свойств (удельный вес, влажность и удельный вес скелета и др.) выполняется с помощью _ каротажа.

электрического

радиоактивного

расходометрического

резистивиыетрическаго

Методом и приемом инженерно-геологических изысканий при недостаточности данных для оценки инженерно-геологических условий на предпроектной стадии является...

· инженерно-геологическая разведка

· рекогносцировка

· инженерно-геологический поиск

· инженерно-геологическая съемка

Разрезы, отражающие изменение условий распространения, залегания, водообильности. направления движения и химизма подземных вод по глубине, называются...

· геоморфологическими

· геологическими

· гидравлическими

· гидрогеологическими

Узкие (до 0.8 м) и неглубокие (до 2 м) выработки, выполняемые вручную или с помощью технических средств с целью обнажения коренных пород, имеют название...

· шурфы

· канавы

· расчистки

· штольни

Каротаж, заключающийся в промывке и заполнении скважины раствором поваренной соли и измерении удельного электрического сопротивления раствора с помощью специального прибора, опускаемого в скважину.

· радиоактивный

· электрический

· нейтронный гамма-

· резистивиметрический