Особенности изучения инженерно-геологических условий. Принципы размещения и установления объемов инженерно-геологических работ.

При проведении инженерно-геологических исследований в рамках разных этапов хозяйственной деятельности {планирование, проектирование, строительство и эксплуатация сооружений) объе­мы инженерно-геологических работ и их размещение различны.
По мере перехода от одного этапа к другому изменяются условия
инженерной задачи и, следовательно, требования к инженерно-геологической информации, обеспечивающей ее решение. На более поздних этапах требуется информация о свойствах геологической среды, замкнутая границами меньшего ее объема (район исследований, строительная площадка, границы предполагаемой сферы взаимодействия), менее полная по списку свойств геологической среды, но зато более точная и обеспеченная более высокой
достоверностью. Различие характера инженерно-геологической информации определяет разные методы ее по­лучения, разные объемы инженерно-геологических работ и их пространственное размещение.

При составлении суммы развития и размещения отраслей о хозяйства и промышленности в результате инженерно-геологических проработок должны быть освещены гео­логические условия некоторого района с полнотой, достаточной для решения инженерной задачи: обоснование развития и разме­щения производительных сил, выбор мест размещения будущих городов, промышленных комплексов, трасс линейных сооружений, мелиоративных систем и других сооружений. В процессе инженер­но-геологических изысканий, предполагающих использование накопленной и получение оперативной информации, необходимо: 1) установить геологическое, геоморфологическое, тектоническое, гидрогеологическое строение (структуру), определяемое пространственными отношениями соответствующих элементов; 2) выявить проявления экзогенных геологических процессов, их размещение в пределах района, интенсивность развития; 3) определить некоторые свойства геологической среды и выявить общие зако­номерности их пространственной изменчивости, достаточные для сравнительной оценки компонентов инженерно-геологических ус­ловий и выбора мест размещения будущих сооружений (площадок предполагаемого строительства). При этом возможно широкое ис­пользование методов экстраполяции и метода инженерно-геологи­ческой аналогии. Для решения перечисленных вопросов инженерно-геологические изыскания в районе размещают с таким расчетом, чтобы выявить и изучить элементы, отношения которых составляют геологическую, геоморфологическую, тектоническую и другие структуры района, и проследить границы элементов; уста­новить общие черты пространственной изменчивости тех свойств геологической среды, которые могут оказать влияние на схему развития и размещения производительных сил. При размещении работ необходимо руководствоваться правилами, которые можно назвать геологическими. Они предполагают нерегулярное разме­щение работ и заключаются в следующем.

1. Каждый геоморфологический элемент должен быть охарак­теризован не менее чем одной выработкой. Точки наблюдений и выработки следует расположить по короткой оси, секущей геомор­фологические элементы (поперек долины реки, склона).

2. Для уточнения соотношения геологических тел, слагающих разные геоморфологические элементы, выработки следует размещать в местах сопряжения элементов.

3.Створы пунктов получения информации (точек наблюдений, выработок, точек геофизических измерений) следует ориентировать вкрест залегания пород.

4.При изучении геологических объектов, имеющих в плане вытянутую форму (речных долин, линейных кор выветривания и др.), створы выработок следует ориентировать по короткой оси геологических тел.

5.Точки наблюдения и выработки размещают в местах про­явления ЭГП (областях с неустойчивой структурой).

6.Пункты получения информации (выработки, места геофизических измерений) следует располагать: поперек зон тектонических нарушений и зон трещиноватости; по главным направлениям изменчивости параметров учитывающим процессы петролитогенеза.

7.Для предварительной оценки геологического строения территории, принадлежащей к одному геоморфологическому элементу и лишенной естественных обнажений, выработки следует располагать по двум взаимно перпендикулярным створам, ориенти­рованным по главным направлениям изменчивости.

При проведении инженерно-геологических исследований на стадии проекта должна быть получена инженерно-геологическая информация, достаточная для решения следующих условий инже­нерной задачи: компоновка зданий и сооружений, предваритель­ные расчеты оснований, выбор типов фундаментов, разработка проекта защитных мероприятий. При одностадийном проектирова­нии к перечисленным условиям инженерной задачи прибавляются окончательные расчеты оснований, разработка проекта производ­ства строительных работ.

Компоновка зданий и сооружений в границах площадки на­мечаемого строительства сооружений предусматривает предвари­тельные расчеты оснований, требуемые для оптимизации разме­щения сооружений с учетом архитектурно-планировочного реше­ния (технологической схемы промышленного комплекса) и свойств геологической среды, до нижней границы сферы ее взаимодей­ствия. В пределах строительной площадки разнообразие при­родных, в том числе геологических, условий существенно меньше, чем на большей по площади территории района, для которого разрабатывают схему развития и размещения производительных сил. Геологические, геоморфологические и гидрогеологические условия в целом известны и достаточно однообразны. Например, строительная площадка может располагаться на одном геоморфологическом элементе. Вместе с тем по условиям решения инженерной задачи требуется инженерно-геологическая информация замкнутая границами площади в латеральной плоскости и глубинной сферы взаимодействия наиболее тяжелого сооружения и достаточная для проведения предварительного расчета основания в любой точке площадки (требование оптимальной компоновки). Следовательно, инженерно-геологические работы должны охва­тить всю строительную площадку до глубины сферы взаимодействия наиболее тяжелого сооружения и выявить структуру и свойства геологической среды, нужные для предварительных расчетов оснований сооружений. Инженерно-геологические работы (предварительная разведка) размещаются в пределах границ выделенных геологических тел регулярно, в соответствии с геолого-математическими принципами. Из первого принципа – равнопредставительности вытекает регулярность в размещении пунктов получения информации (горно-буровых, геофи­зических, специальных работ). Он имеет следующую формулиров­ку. Любые равные по объему части выделенного геологического тела должны быть охарактеризованы одинаковым числом изме­рений. Второй принцип, регламентирующий регулярное размещение инженерно-геологических работ, заключается в том, что системы пунктов получения информации (системы выработок, точек наблюдений, системы опробования) устанавливают отдельно для каждого выделенного по принятым критериям геологического тела, учитывая анизотропность мер рассеяния геологических параметров по главным направлениям изменчивости и по глубине, а также принятый уровень доверительной вероятности. Третий принцип заключается в том, что системы пунктов получения информации ориентируют по главным направлениям изменчивости (по направлениям экстремальных значений градиентов) геологических параметров. Размещение инженерно-геологических работ в соответствии с геолого-математическими принципами не только не отрицает, но, напротив, предполагает необходимость размеще­ния инженерно-геологических работ в наиболее интересных по геологическим соображениям местах будущей строительной площадки.

В ходе инженерно-геологических изысканий, проводимых на стадии рабочей документации (РД), все работы ведут внутри границ предполагаемой сферы взаимодействия геологической среды с сооружением. Объем, конфигурация и структура сферы взаимодействия определяются характеристиками проектируемого сооружения и свойствами геологической среды. Размещение инженерно-геологических работ (горно-буровых, спе­циальных, опробований и др.) в рассматриваемом случае подчи­нено конструктивным соображениям. В результате выполнения работ должна быть получена информация, необходимая и доста­точная для окончательных расчетов основания, достаточная для составления расчетной схемы. Вследствие этого пункты получе­ния информации (горно-буровые работы, полевые испытания грунтов, инженерно-геологическое опробование и др.) размещают по расчетным сечениям, осям и контурам сооружения, на местах расположения будущих фундаментов. Такое размещение работ позволяет получить информацию, необходимую для составления расчетной схемы.

В ходе строительства сооружения инженерно-геологические исслёдования выполняемые в рамках службы авторского надзора, сосредотачивают в пределах развивающейся сферы взаимодей­ствия: в строительных выемках и на прилегающей к строительству территории, на которой могут возникнуть инженерно-геологичес­кие процессы. Работы размещают, руководствуясь конструктив­ными соображениями и учитывая свойства геологической среды, взаимодействующей с орудиями труда, со строительными выемками, частями сооружений и т. д. Режимные инженерно-геологические наблюдения, проводимые в процессе эксплуатации сооружения, размещают, учитывая структуру сферы взаимодействия: сеть режимных наблюдений должна соответство­вать строению сферы, а состав наблюдений — отражать члене­ние сферы на зоны и, следовательно, инженерно-геологические процессы, учитываемые при разработке мероприятий, обеспечи­вающих оптимальное управление ПТГ.