7. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА
7.1. Инженерно-геологические изыскания для разработки проекта строительства предприятий, зданий и сооружений должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геокриологических условий выбранной площадки (участка трассы) и прогноз их изменения в период строительства и эксплуатации с детальностью, достаточной для разработки проектных решений.
Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать получение материалов и данных для обоснования компоновки зданий и сооружений, конструктивных и объемно-планировочных решений, составления генерального плана проектируемого объекта, разработки мероприятий и сооружений по инженерной защите, охране геологической среды и созданию безопасных условий жизни, населения, проекта организации строительства.
7.2. При комплексном изучении инженерно-геокриологических условий территории выбранной площадки (трассы) состав и объем изыскательских работ должны быть достаточными для выделения в плане и по глубине инженерно-геокриологических элементов по ГОСТ 20522-96 с определением для них лабораторными и (или) полевыми методами прочностных, деформационных, теплофизических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений, а также установления количественных показателей интенсивности развития криогенных процессов (с учетом требований СНиП 2.02.04-88, СНиП 2.01.15-90 и СНиП 22-01-95), агрессивности подземных вод к бетону и коррозионной активности к металлам в сфере взаимодействия проектируемого объекта с геологической средой.
7.3. Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет (п. 5.2) должны предшествовать проведению инженерно-геокриологической съемки и дешифрированию аэро - и космоматериалов (п. 5.3).
7.4. При инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта следует выполнять инженерно-геокриологическую съемку исследуемой территории площадки в масштабах, как правило, 1:2000 - 1:1000 (табл. 7.1) и притрассовой полосы линейных сооружений - в масштабах 1:5000 - 1:2000 (табл. 7.2).
При проектировании особо ответственных объектов строительства (в том числе уникальных зданий и сооружений) в сложных инженерно-геокриологических условиях допускается выполнение съемки в масштабе 1:500 при соответствующем обосновании в программе изысканий.
Выбор масштаба инженерно-геокриологической съемки следует осуществлять в зависимости от размера исследуемой территории, сложности инженерно-геокриологических условий и характера проектируемых зданий и сооружений.
7.5. Границы инженерно-геокриологической съемки следует устанавливать, как правило, в зависимости от положения основных геоморфологических и ландшафтных элементов, отражающих основные закономерности геологического строения и инженерно-геокриологических особенностей исследуемой территории, в том числе выдержанность по площади льдистости и температуры многолетнемерзлых грунтов, естественных и искусственных гидродинамических границ, с учетом необходимости выявления и изучения на сопредельной территории комплекса природно-техногенных факторов, обусловливающих развитие опасных криогенных процессов на территории проектируемого объекта строительства.
7.6. Количество точек наблюдений при выполнении инженерно-геокриологической съемки (в том числе горных выработок) следует устанавливать в зависимости от принятого в программе изысканий масштаба съемки и категории сложности инженерно-геокриологических условий в соответствии с табл. 7.1.
Количество горных выработок, используемых для измерения температуры многолетнемерзлых грунтов, устанавливается с учетом ранее пройденных термометрических скважин, если в них замеры температуры проводились не более трех лет назад (для незастроенных территорий) и должно быть не менее половины числа пробуренных скважин глубиной не менее 10 - 15 м в зависимости от глубины нулевых годовых колебаний температуры грунтов. Часть термометрических скважин рекомендуется сохранять для ведения стационарных наблюдений (локального мониторинга) в период проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации зданий и сооружений.
Таблица 7 1
Категория сложности инженерно-геокриологических условий
|
Количество точек наблюдений на 1 км2 инженерно-геокриологической съемки (в числителе), в том числе горных выработок (в знаменателе)
|
Масштаб инженерно-геокриологической съемки
|
1:5000
|
1:2000
|
1:1000
|
1:500
|
I
|
50/25
|
200/100
|
600/300
|
990/500
|
II
|
70/35
|
350/175
|
1150/575
|
1630/800
|
III
|
100/50
|
500/250
|
1500/750
|
3200/1600
|
Примечания
1. Количество горных выработок установлено для слабо обнаженной местности. При наличии обнажений количество горных выработок допускается уменьшать на 10 - 20% в зависимости от степени обнаженности местности.
2. Инженерно-геокриологическая съемка в масштабе 1:500 выполняется в сложных инженерно-геокриологических условиях при обосновании в программе изысканий.
7.7. Определение направлений маршрутов в пределах границ инженерно-геокриологической съемки и состав наблюдений на них следует принимать согласно пп. 5.4, 5.5.
Размещение горных выработок в пределах территории съемки следует осуществлять по выбранным направлениям маршрутных наблюдений, предусматривая наибольшее количество выработок на склонах, в местах сочленения геоморфологических и ландшафтных элементов залегания сильнольдистых грунтов, повторножильных и пластовых льдов, криопэгов и на участках активного проявления опасных криогенных процессов. Размещение и число термометрических скважин должно обеспечивать получение характеристики температурного режима многолетнемерзлых грунтов, слагающих все выделенные при съемке инженерно-геокриологические районы (участки).
7.8. Глубину выработок следует устанавливать, исходя из предполагаемой сферы теплового и механического взаимодействия намечаемых объектов строительства с геологической средой с учетом вида (характера) проектируемых зданий и сооружений, принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований (СНиП 2.02.04-88) и требований пп. 8.5 - 8.7. В случае отсутствия решений по выбору фундаментов и оснований, глубину горных выработок следует назначать: при первом принципе - не менее глубины нулевых годовых колебаний температуры грунтов, при втором – 3 - 5 м ниже расчетной глубины протаивания грунтов оснований, но не менее 10 - 15 м.
Выбор способа и разновидности бурения скважин следует устанавливать в соответствии с п. 5.6.
7.9. На участках распространения торфов, заторфованных сильнольдистых, засоленных, пластичномерзлых грунтов, криопэгов, пластовых и повторно-жильных льдов, активного проявления криогенных процессов, глубина горных выработок должна превышать прогнозную оценку глубин, на которых наличие специфических грунтов не будет оказывать влияния на устойчивость проектируемых зданий и сооружений.
7.10. Ширину полосы инженерно-геокриологической съемки вдоль трасс линейных сооружений и глубину горных выработок и расстоянием между ними следует принимать в соответствии с табл.7.2. Количество точек наблюдения на 1 км2 инженерно-геокриологической съемки определяется масштабом съемки, категорией сложности инженерно-геокриологических условий, видами линейных сооружений (табл. 7.1 и 7.2). Масштаб инженерно-геокриологической съемки, количество термометрических скважин обосновывается в программе изысканий при условии, что термозамеры должны проводиться в не менее чем в половине пробуренных скважин. Измерения температуры грунтов следует, как правило, проводить во всех скважинах глубиной 10 и более метров. На участках размещения мостов, водопропускных труб, подземных переходов магистральных трубопроводов через водотоки, а также в местах залегания повторно-жильных и пластовых льдов, активного развития криогенных процессов расстояния между выработками по трассе рекомендуется принимать в соответствии с табл. 7.2.
7.11. Для выявления общих закономерностей геологического строения и инженерно-геокриологических особенностей исследуемой территории следует предусматривать проходку опорных горных выработок до глубины не менее годовых нулевых колебаний температуры с детальным описанием состава и криогенного строения, повторными измерениями температуры грунтов.
Количество опорных выработок следует устанавливать, как правило, не менее одной в пределах каждого основного ландшафтного района (участка), выделенного при инженерно-геокриологической съемке.
7.12. Геофизические исследования следует выполнять для решения задач в соответствии с п. 5.7 и приложениями Д и Е, а также проведения, в случае необходимости, параметрических измерений на опорных скважинах.
7.13. Полевые исследования грунтов следует осуществлять в соответствии с требованиями п. 5.8 и приложения Ж. Статическое и динамическое зондирования возможно использовать для определения степени уплотнения и упрочнения насыпных и намывных грунтов и их изменения во времени, определения динамической устойчивости водонасыщенных непромерзших грунтов.
Определение прочностных и деформационных характеристик мерзлых грунтов полевыми методами - испытаниями штампом, срезом целиков, следует выполнять при проектировании зданий и сооружений I уровня ответственности, а также зданий и сооружений II уровня ответственности, чувствительных к неравномерным осадкам, и в тех случаях, когда в сфере взаимодействия сооружений с основаниями залегают неоднородные по составу, льдистости и свойствам мерзлые (пластичномерзлые, в том числе - засоленные) грунты.
Таблица 7.2
Виды линейных сооружений
|
Ширина полосы трассы, м
|
Расстояние между выработками по трассе, м
|
Глубина выработки (м) при использовании принципа строительства
|
первый
|
второй
|
Железнодорожная и автомобильная дороги:
|
|
|
|
|
насыпи высотой до. 12 м;
|
200 - 500
|
100 - 300
|
3 - 5 ниже расчетной глубины сезонного оттаивания грунтов.
|
3 - 5 ниже расчетной глубины оттаивания грунтов под телом насыпи, но не более 10 - 12 м
|
насыпи высотой более 12 м;
|
200 - 500
|
100 - 300
|
Выемки
|
200 - 500
|
50 - 200 и в местах перехода выемки в насыпь
|
3 - 5 ниже расчетной глубины сезонного оттаивания грунтов основания выемки
|
3 - 5 ниже расчетной глубины оттаивания грунтов основания выемки, но не менее 10 - 12 м
|
Мосты
|
300 - 500
|
Не менее 3-х выработок (в русле и на берегах), но не реже, чем через 30 - 50 м
|
15 - 20
|
20 - 30
|
Путепроводы, эстакады
|
200 - 300
|
Не менее 3-х выработок, но не реже, чем через 30 - 50 м
|
15 - 20
|
20 - 30
|
Водопропускные трубы
|
200 - 500
|
1 выработка в точке пересечения оси трассы
|
12 - 15
|
3 - 5 ниже расчетной глубины оттаивания грунтов основания, но не менее 12 - 15 м
|
Воздушная линия электропередачи
|
100 - 300
|
300 - 500
|
10 - 15
|
10 - 15
|
Кабельные линии подземные
|
100 - 200
|
100 - 300
|
3 - 5 ниже расчетной глубины оттаивания грунтов основания
|
Водопровод, канализация, теплосеть, газопровод
|
100 - 200
|
100 - 300
|
10 - 15
|
3 - 5 ниже расчетной глубины оттаивания грунтов, но не менее 12 - 15 м
|
Магистральный трубопровод при прокладке:
|
|
|
|
|
надземной (на эстакаде);
|
100 - 500
|
100 - 300
|
3 - 5 м ниже глубины погружения опор
|
3 - 5 м ниже расчетной глубины оттаивания грунтов под опорой, но не менее 3 м ниже глубины заложения опор
|
наземной в насыпи;
|
100 - 500
|
200 - 400
|
|
3 - 5 м ниже расчетной глубины оттаивания грунтов
|
подземной;
|
100 - 500
|
100 - 300
|
7 - 10
|
на участках подводных переходов через водотоки
|
300 - 500
|
не менее 3-х выработок (в русле и по берегам), но не реже, чем через 30 - 50 м
|
10 - 15 м глубже дна водотока
|
10 - 15 м глубже дна водотока
|
Примечания
1 Принятие рекомендуемых размеров ширины трассы, расстояний между горными выработками зависит от категории сложности инженерно-геокриологических условий (приложение Б).
2 При проектировании воздушных линий электропередачи и других сооружений на свайных фундаментах глубину выработок следует принимать с учетом п. 8.4.
3 Если в пределах глубин, указанных в таблице, залегают скальные грунты (морозные, слабольдистые), то горные выработки необходимо проходить на 2 - 3 м ниже кровли слабовыветрелых грунтов или подошвы фундамента при его заложении на скальный грунт.
4 При проложении в одном коридоре нескольких трасс линейных сооружений количество и глубину выработок следует устанавливать, исходя из максимальных глубин и минимальных расстояний между выработками для соответствующих видов линейных сооружений.
Количество испытаний грунтов штампом и срезом целиков для каждого характерного инженерно-геокриологического элемента следует устанавливать не менее трех.
В случае проектирования свайных фундаментов при обосновании в программе изысканий следует выполнять испытания мерзлых (пластичномерзлых, в том числе - засоленных) грунтов эталонной сваей, в количестве не менее трех для каждого характерного участка.
При проектировании на объекте зданий и сооружений повышенного уровня ответственности на свайных фундаментах со значительными нагрузками на фундаменты следует проводить статические испытания натурных свай. Количество и условия испытаний натурных свай следует обосновывать в программе изысканий в соответствии с техническим заданием заказчика.
Для определения гранулометрического состава крупнообломочных грунтов и гравелистых песков следует осуществлять грохочение и рассев проб по фракциям, определения льдистости и плотности в массиве - способами мерной лунки, мерного куба и др., а также определять влажность (льдистость) песчано-суглинистого заполнителя.
7.14. Гидрогеологические исследования следует выполнять в целях установления при проведении инженерно-геокриологической съемки особенностей гидрогеологических условий территории: оконтуривания участков с надмерзлотными (подземные воды в сезонноталых грунтах и надмерзлотных таликах), межмерзлотными (линзы и горизонты криопэгов, водоносные внутримерзлотные талики) и подмерзлотными водоносными горизонтами, включая при необходимости, оценку водопроницаемости и фильтрационной неоднородности грунтов, глубину залегания, сезонные и многолетние колебания уровня подземных вод в надмерзлотных и сквозных таликах, мощность водоносных пород, направление потока подземных вод, их химический состав, агрессивность к бетону и коррозионную активность к металлам в предполагаемой сфере взаимодействия проектируемых объектов с геологической средой (п.5.9). Необходимо также проводить прогнозную оценку возможного влияния подземных вод (в первую очередь - надмерзлотных в слое сезонного оттаивания) на активизацию криогенных процессов (морозного пучения, термопросадок грунтов оснований) в сфере теплового взаимодействия сооружения с основаниями и на прилегающей территории.
Методы полевых определений гидрогеологических параметров водоносных горизонтов таликов следует принимать в соответствии с приложением Л СП 11-105-97 (Часть I).
Для ориентировочной оценки водопроницаемости и фильтрационной неоднородности водонасыщенных грунтов (в особенности слабопроницаемых) рекомендуется применять экспресс-методы (откачки воды тартанием в процессе бурения скважин) в количестве не менее шести для каждого водоносного горизонта.
Виды и продолжительность откачек воды из скважин и число понижений уровня воды следует принимать в соответствии с приложением М СП 11-105-97 (Часть I).
Количество опытов по определению фильтрационных свойств грунтов (пробные и опытные одиночные откачки, наливы в шурфы) должно составлять не менее трех для каждого водоносного горизонта или основной литологической разности грунтов в зоне аэрации.
Гидрохимическое опробование скважин в процессе проведения любого вида откачек обязательно.
Каждый водоносный горизонт в пределах сферы взаимодействия должен быть охарактеризован не менее чем тремя стандартными анализами проб воды, единовременно отобранных в каждый период (сезон) года.
Каждый вид агрессивности и коррозионной активности воды-среды в зоне воздействия на строительные конструкции и кабели должен быть подтвержден не менее чем тремя анализами.
7.15. Стационарные наблюдения за изменениями геокриологических условий и за развитием криогенных процессов следует продолжать (если они были начаты на предшествующих этапах изысканий) или организовывать вновь с обоснованием в программе необходимости их проведения. Стационарные наблюдения проводятся на опытных площадках в соответствии с требованиями п. 5.10 в естественных условиях и площадках, расположенных в зонах прогнозируемого теплового воздействия проектируемых сооружений. Состав и объемы стационарных наблюдений устанавливаются программой изысканий в зависимости от видов проектируемых сооружений, назначаемых принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований и природы наблюдаемых процессов (п. 5.10). Продолжительность наблюдений должна быть не менее одного гидрологического года, наблюдательную сеть следует сохранить на период рабочего проектирования с соответствующими обоснованиями в программе изысканий и рекомендациями по продолжению ведения мониторинга.
7.16. Лабораторные исследования образцов мерзлых грунтов и подземных вод следует осуществлять в соответствии с требованиями пп. 5.11 и 6.15 и приложениями И и К.
Виды лабораторных исследований и количество образцов грунтов следует устанавливать соответствующими расчетами в программе изысканий для каждого характерного слоя (инженерно-геокриологического элемента) в зависимости от требуемой точности определения их свойств, степени неоднородности грунтов (по составу и криогенному строению) и уровня ответственности проектируемого объекта (с учетом результатов ранее выполненных изысканий в данном районе).
При отсутствии требуемых для расчетов данных следует обеспечивать по каждому выделенному инженерно-геокриологическому элементу получение частных значений в количестве не менее 10 характеристик состава мерзлых грунтов или не менее 6 характеристик механических (прочностных и деформационных) свойств мерзлых грунтов, с учетом требований СНиП 2.02.04-88.
Прямые определения прочностных, деформационных и теплофизических свойств грунтов следует, как правило, проводить при проектировании зданий и сооружений I и II уровней ответственности. При проектировании сооружений III уровня ответственности возможно определение этих характеристик расчетом по физическим показателям в соответствии с СНиП 2.02.04-88 или региональными характеристиками свойств грунтов (приложение И).
Определение прочностных и деформационных характеристик мерзлых грунтов в лабораторных условиях следует производить методами одноосного и компрессионного сжатия и методом одноплоскостного среза по поверхности смерзания (ГОСТ 12248-96). Выполнение испытаний мерзлых грунтов методом трехосного сжатия проводится при соответствующем обосновании в программе изысканий.
По образцам многолетнемерзлых грунтов, отбираемых из опорных скважин, следует проводить определения характеристик грунтов по полному комплексу, включая прочностные и деформационные.
Из каждого водоносного горизонта в таликах и, в первую очередь, вод слоя сезонного оттаивания в сфере взаимодействия проектируемых сооружений с основаниями, следует отбирать не менее трех проб воды (в каждый сезон года) для оценки их химического состава по результатам стандартного анализа, а при необходимости - полного или специального анализа.
7.17. При обследовании зданий и сооружений, характеризующихся наличием деформаций, следует собирать в соответствии с указаниями п. 5.12, сведения об их конструкции, эффективности работы проветриваемых подполий и других охлаждающих устройств, характере вертикальной планировки, системе и состоянии ливневой канализации, дренажей, конструкции и способах прокладки тепло- и водо-несущих коммуникаций.
Обследование состояния деформируемых зданий и сооружений следует проводить совместно с представителями организаций, выполнявших проектирование объекта строительства или местной службы эксплуатации этих зданий и сооружений.
7.18. Для разработки рабочего проекта на строительство технически несложных объектов производственного и жилищно-гражданского назначения, по которым имеются материалы инженерно-геологических изысканий для предпроектной документации необходимой детальности, изыскательские работы следует выполнять по правилам раздела 8.
7.19. Прогноз возможных изменений инженерно-геокриологических и гидрогеологических условий в соответствии с техническим заданием заказчика при изысканиях для разработки проектной документации следует осуществлять, как правило, в форме количественного геокриологического прогноза с установлением числовых значений прогнозируемых характеристик температуры и свойств многолетнемерзлых, оттаивающих, промерзающих грунтов, закономерностей возникновения и интенсивности развития геологических, инженерно-геологических и криогенных процессов в пространстве и во времени в контурах проектируемых зданий и сооружений и сопредельных территориях. Прогноз осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88, а также по существующим методикам (приложение Н). При необходимости геокриологический прогноз выполняется для нескольких вариантов возможного размещения проектируемых сооружений в целях выбора наиболее оптимального при назначении одного из принципов строительства.
Количественный прогноз возможных изменений геокриологических условий площадки (трассы) изысканий следует осуществлять на основе полученных при изысканиях результатов изучения состава, температуры и свойств мерзлых грунтов лабораторными и полевыми методами, данными стационарных наблюдений за динамикой высоты снежного покрова в естественных и нарушенных условиях (и его свойств) и развитием опасных криогенных процессов с использованием аналитических (расчетных) методов и, при необходимости, методов физического моделирования.
Для обоснования количественного прогноза изменений геокриологических условий в соответствии с техническим заданием заказчика при необходимости следует выполнять дополнительный объем полевых и лабораторных изыскательских работ и исследований.
Для составления количественного прогноза возможных изменений инженерно-геокриологических условий на территории проектируемого строительства зданий и сооружений I уровня ответственности в сложных инженерно-геокриологических условиях рекомендуется привлекать специализированные проектные и (или) научно-исследовательские организации.
7.20. Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах выполненных инженерно-геологических изысканий для разработки проекта строительства предприятия, здания и сооружения должны соответствовать требованиям п. 6.18. В разделе «Геокриологические условия» должны быть представлены характеристики всех выделенных инженерно-геокриологических элементов в соответствии с ГОСТ 20522-96.
В заключение технического отчета должны быть сформулированы рекомендации и предложения по выбору принципа использования грунтов в качестве оснований, мероприятиям по защите сопредельных проектируемым объектам территорий от опасных криогенных процессов, даны рекомендации и предложения по проведению последующих изысканий.
При определении нормативных и расчетных значений показателей прочностных и деформационных свойств многолетнемерзлых грунтов выделенных инженерно-геокриологических элементов необходимо использовать в расчетах результаты полевых и лабораторных исследований, выполненных на предшествующих стадиях работ в пределах границ площадки (участка) изысканий и в прилегающей зоне.
Ширину прилегающей зоны следует принимать равной среднему расстоянию между выработками соответствующего масштаба инженерно-геокриологической съемки с учетом категории сложности инженерно-геокриологических условий и расположения объекта в пределах геоморфологических и ландшафтных элементов. При обосновании в программе изысканий допускается увеличивать прилегающую зону в пределах одного или нескольких геоморфологических или ландшафтных элементов.
Данные инженерно-геологических изысканий, выполненных за пределами прилегающей зоны, следует использовать при составлении прогноза изменений свойств мерзлых грунтов и установлении их изменений на освоенных (застроенных) территориях.
|
