Общая часть

1.1. Физико-географическая и климатическая характеристика. Здесь приводятся краткие сведения о рельефе района работ, гидрографической сети с элементами гидрологии, климатические характеристики (температурный режим, режим осадков, направление и сила ветров, глубина промерзания грунтов и др.).

Все физико-географические данные излагаются с позиции использования их в дальнейшем для определения методов и сроков работ, для прогноза развития неблагоприятных геологических процессов, изменения режима подземных вод, для прогноза изменения всех факторов инженерно-геологических условий участка работ при застройке.

К физико-географическому очерку прилагаются необходимые графики и таблицы.

1.2. Изученность инженерно-геологических условий содержит данные об инженерно-геологической изученности района, об изысканиях, проводившихся на территории участка, сведения о местонахождении материалов, степени их пригодности для использования и рекомендации по использованию. Оценивается степень изученности. Подраздел иллюстрируется схемой изученности с указанием площадей ранее проведенных работ, мест расположения выработок.

1.3. Геологическое строение района. Здесь кратко характеризуется стратиграфия - перечисляются развитые в пределах района работ до глубины 20-50 м стратиграфо-генетические комплексы пород с указанием их состава и мощности, указывается к какой тектонической зоне относится район, какие геоморфологические элементы развиты в его пределах и на каком геоморфологическом элементе расположен участок проектируемых работ. Классификация и характеристика грунтов, слагающих стратитрафо-генетические комплексы, приводится в соответствии ГОСТ 25100-95.

Подраздел иллюстрируется геологической картой или картой четвертичных отложений в м-бе 1:25000 - 1:10000, на которых показывается район работ и участок (микрорайон).

1.4. Гидрогеологические условия. Отмечается положение участка в гидрогеологической структуре, кратко характеризуется первый от поверхности земли гидрогеологический комплекс (названия горизонтов, водовмещающие породы, условия питания, разгрузки, минерализация, гидродинамическая связь и др.)

В п.1.5. Характеризуются кратко современные геологические процессы и явления района проектируемого строительства.

В п. 1.6. Приводятся результаты инженерно-геологического районирования района и дается краткая характеристика таксонов, куда входит участок строительства. Отмечаются факторы инженерно-геологических условий (ИГУ), которые могут осложнять строительство и эксплуатацию сооружения.

2. Специальная часть. В разделе 2 характеризуются инженерно-геологические условия участка строительства с детальностью, обеспечивающей выявление основных факторов, определяющих состав, объем и методику проектируемых изысканий на стадии рабочей документации. При описании во всех пунктах проводится анализ карты инженерно-геологических условий и разрезов, делается ссылка на них. Используются материалы изысканий предыдущих этапов.

В п.2.1. в характеристике рельефа отмечаются основные формы макро- и микрорельефа, влияющие на изменчивость состава и свойств грунтов и определяющие проходимость и характер инженерной подготовки территории участка

В п.2.2. состав и условия залегания грунтов характеризуются на глубину 10-15 и более м. Приводится послойное описание разреза с выделением стратиграфо-генетических комплексов и инженерно-геологических типов, видов и разновидностей по ГОСТ 25100-95 с указанием их мощности и ее изменения.

В п.2.3. физико-механические свойства грунтов характеризуются для каждого стратиграфо-генетического комплекса пород. Для типов, видов или разновидностей грунтов, выделенных по ГОСТ 25100-95, приводится общая характеристика физико-механических свойств (пластичность, влажность, плотность, пористость, консистенция, просадочность, набухаемость, прочность, сжимаемость и др.) покосвенным или прямым показателям и проводится составление графиков изменения показателей и анализ закономерностей их изменчивости по глубине и простиранию выделенных видов грунтов (рис.1). По графикам изменчивости показателей и по критериям (ГОСТ 20522-96) оценивается характер изменчивости и выделяются инженерно-геологические элементы. Для каждого инженерно-геологического элемента рассчитываются или определяются по таблицам СНИП 2.02.01-83* нормативные и расчетные значения прямых показателей.

При расчете нормативных значений прямых показателей физико-механических свойств следует учесть возможность изменения этих свойств при строительстве и эксплуатации проектируемого сооружения. Расчетные значения показателей устанавливаются с заданной доверительной вероятностью (ГОСТ 20522-96).

Исследование пространственной изменчивости свойств пород, вы­деление инженерно-геологических элементов и установление обобщенных и расчетных значений показателей свойств пород производится студентами по первичным материалам полевых и лабораторных работ (таблицы свойств). К подразделу 2.3. прилагаются графики изменчивости свойств пород по главным направлениям изменчивости, таблицы показателей, подтверждающих выделение инженерно-геологических элементов по ГОСТ 20552-96, и установленных нормативных и расчетных показателей. Статистическую обработку фактических данных по характеристике свойств грунтов необходимо проводить на ЭВМ по программе Statistica. При помощи программы "Surfer" выполняется построение графиков изменения показателей свойств, полей геологических параметров.

В п.2.4. в характеристике гидрогеологических условий участка приводится описание первых от поверхности водоносных горизонтов в пределах изученной глубины по следующей схеме:

а) состав и распространение водовмещакяцих пород •

б) условия и глубина залегания подземных вод;

в) химический состав, агрессивность по отношению к бетону, коррозийность по отношению к металлу •

г) прогноз режима,

При описании водоносных горизонтов обязательно отмечается изменение режима подземных вод под воздействием проектируемого сооружения, возможность подтопления фундаментов зданий в связи с сезонными колебаниями уровня, или с его подъемом при строительстве.

Гидрогеологические условия участка могут быть иллюстрированы листом графики - картой инженерно-геологических условий и инженерно-геологическим разрезом, на которых должны быть показаны глубина залегания грунтовых вод и верховодки, таблицей состава и агрессивности подземных вод.

2.5. Если в пределах площадки развиты геологические процессы, следует указать их местоположение, формы проявления,дать количественную характеристику, прогноз развития, указать степень опасности для строительства.,

В п.2.6. в итоге вышеприведенной характеристики инженерно-геологических условий участка работ оценивается категория их сложности по СП 11-105-97 (приложению), СНИП 22.01-95 [15, 14].

2.7. В результате анализа приведенной информации в разделах 1 и 2, а также характера проектируемого строительства составляется прогноз изменения инженерно-геологических условий в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Прогноз составляется, преимущественно, качественный, методом инженерно-геологических аналогий. При наличии необходимой информации прогноз может быть составлен и расчетными методами.

В заключении раздела 2 характеризуется общая экологическая ситуация участка строительства.

Пункты 2.1-2.4 иллюстрируются картой инженерно-геологических условий и разрезом, на которых показывается положение проектируемых сооружений.

Карту инженерно-геологических условий студент составляет самостоятельно на участок расположения сооружений на основе карты фактического материала и колонок выработок и скважин, разрезов, вспомогательных и дополнительных карт Условные обозначения к составлению карты и разрезов представлены в ГОСТе 21.302-96. Основные обозначения приведены в источнике [6].

3. Проектная часть. Проект инженерно-геологических изысканий на участке строительства

В п. 3.1 на основе анализа инженерно-геологического разреза и конструктивных особенностей сооружений (табл. 1) обосновываются границы сферы взаимодействия сооружения с геологической средой по указаниям СП 11-105-97.

 

Таблица 1. Техническая характеристика проектируемых зданий и сооружений

 

Вид и назначение проектируемого здания и сооружения	Габариты (длина, ширина, высота)	Тип фундамента его размеры, отметка ростверка свайного фундамента и его толщина	Этажность	Нагрузка на фундамент
I

 

Продолжение таблицы 1

 

11редполагаемая глубина заложения фундамента, или погружения сваи	Наличие мокрых технологиче ских процессов	Наличие подвалов, их глубина и назначение	Предполагаемые нагрузки на грунты кг/см	Чувствительность к неравномерным осадкам (допускаемые величишл леАсгамации)

Границы сферы взаимодействия должны быть показаны на инженерно-геологическом разрезе по оси сооружения. В пределах сферы взаимодействия должны быть выделены и охарактеризованы зоны, в которых в период строительства и эксплуатации сооружения могут возникнуть инженерно-геологические процессы, и составлен перечень этих процессов (зона уплотнения, зона развития оползней, зона возможных просадок, зона условного фундамента и т.д.).

В итоге анализа сферы и характера взаимодействия проектируемого сооружения с геологической средой должна быть составлена расчетная схема основания с обоснованием данных, необходимых для расчета фундамента, несущей способности оснований и инженерно-геологических процессов (рисунки 2,3).

 

Номер инженерно- геологического элемента	Показатели физико- механических свойств грунтов	Вид показателя	Цель определения
	ρn – плотность	нормативный	Расчет природного давления
ρn – плотность	расчетный	Определение расчетного сопротивления
φII – угол внутреннего трения	расчетный	Определение границ условного фундамента
IL – показатель текучести	нормативный	Определение несущей способности свай
	En – модуль деформации ρn – плотность	нормативный   нормативный	Расчет осадки
ρn – плотность CII – удельное сцепление φII – угол внутреннего трения IL – показатель текучести	расчетный расчетный расчетный   нормативный	Определение расчетного сопротивления грунта
Рис.2 Расчетная схема основания свайного фундамента (пример)

 

Рис.3 Расчетная схема основания ленточного фундамента (пример)

Условные обозначения к рис. 2 и 3

1 и 2 – границы активной зоны и условного фундамента;

3 – сфера воздействия;

4 – осредненное расчетное значение угла внутреннего трения;

5,6,7,8 – инженерно-геологические элементы: суглинок мягкопластичный, супесь, суглинок текучепластичный, глина твердая

 

На основе составленной расчетной схемы основания с учетом требований нормативных документов формулируются конкретные задачи изысканий в пределах сферы взаимодействия проектируемого сооружения.

Вп.3.2 в соответствии с установленными задачами изысканий и изученностью участка определяются виды и объемы проектируемых в пределах сферы взаимодействия сооружения работ.

Объемы работ определяются на основе действующих нормативных документов с использованием основных положений инженерно-геологического опробования. Это касается определения необходимого количества точек наблюдения, выработок, опорных скважин, образцов, шага и интервала опробования и т.д. Указывается и обосновывается их размещение на участке. Эти вопросы должны решаться на основании положений теории изменчивости инженерно-геологических свойств пород, и на конкретных данных по изменчивости свойств пород изучаемого района, приведенных в п.2, п.З. Формальное определение объемов работ только на основе действующих нормативных документов не допускается. Особое внимание должно быть обращено на четкое обоснование видов и объемов проектируемых работ с учетом взаимодействия сооружения с геологической средой и расчетной схемы основания. Подраздел 3.2 иллюстрируется планом расположения проектных работ, который может быть приложен к тексту, или совмещен с инженерно-геологической картой и разрезом, помещенных на листе графики. Проектируемые работы показываются красным цветом. Все запроектированные виды и объемы работ обобщаются в сводной табл. 2.

Таблица 2. Сводная таблица видов и объемов работ

№ п/п

Наименование работ

Единица измерения

Объем работ

Примечание

 

В подразделе 3.3 на основе действующей методической литературы с учетом особенностей сферы взаимодействия проектируемых сооружений с геологической средой и прогнозом изменения инженерно-геологических условий участка при изысканиях, строительстве и эксплуатации сооружений (подраздел 2,7) определяются и обосновываются принципиальные положения методики работ. Техника работ подробно не описывается, а характеризуется лишь ссылками на действующие ГОСТы. Если в проекте предусмотрены новые оригинальные виды и методы работы или приборы, необходимо дать схему или чертеж прибора, подробное описание методики и техники работ. Для каждого вида работ указывается цель работы. Указываются рекомендуемые способы бурения. Для опытных работ указывается рекомендуемое оборудование, методика работ (продолжительность опыта, величины и порядок приложения нагрузок), получаемые результаты. При проектировании стационарных наблюдательных точек график проведения наблюдений, результаты. Для лабораторных работ - виды анализов грунтов и воды, метода»! и методики их выполнения. Для камеральных работ указывается содержание отчета, перечень графических материалов с указанием названий и масштабов карт и разрезов, которые будут переданы проектировщикам после завершения работы. Содержание п. 3.4., раздела 4 и заключения изложено выше в теме 1. Составляется 5-7 листов демонстрационной графики, примерное ее содержание следующее:

Лист 1. Геологическая карта или карта четвертичных отложений м-ба 1:200000, или 1:50000, или 1:25000.

Лист 2. Карта инженерно-геологических условий участка строительства.

Лист 3. Инженерно-геологические разрезы, расчетная схема основания.

Лист 4. Характеристика физико-механических свойств (графики, таблицы и т.п.).

Лист 5. Геолого-технический наряд на бурение скважины или характеристика прибора, установки и т.п.

Один из графических листов может быть посвящен результатам разработки индивидуального задания (спецвопроса).

В план дипломного проекта по теме 10 (проект инженерно-экологических изысканий) необходимо дополнительно к изложенным выше планам по темам 1, 3, 9 включить ряд пунктов: в общую часть - изученность экологических условий; характеристика техногенных условий, воздействий, нагрузки на территории; современное экологическое состояние территория, участка, в специальную часть -прогноз возможных неблагоприятных изменений природно-технической геосистемы при строительстве и эксплуатации объекта и рекомендации по предотвращению и снижению неблагоприятных последствий.

Содержание указанных пунктов плана, задачи и состав инженерно-экологических изысканий в целом изложены в нормативной литературе [13, 16].

В дипломном проекте на любую тему студент должен включить в план - и разработать специальный вопрос по индивидуальному заданию преимущественно в специальной или проектной части проекта. Тематика индивидуального задания была предварительно определена на преддипломной практике и студентом собран материал для его разработки.

Примерная тематика индивидуального задания может быть следующая:

- теория инженерно-геологического районирования и его выполнение;

- оценка устойчивости геологической среды к техногенному воздействию и прогнозирование изменения инженерно-геологических условий;

- классификация геологических процессов и явлений;

- оценка устойчивости склонов и откосов;

- моделирование, обработка информации на ЭВМ

- характеристика новых методик работ, приборов оборудования и другие.

Тема индивидуального задания разрабатывается студентом на основе анализа литературы, обобщения фактического материала изысканий; разработки должны содержать элементы научных исследований и новизны.