Почвенно-грунтовые и инженерно-геологические обследования при изысканиях дорог

Охрана труда при изысканиях автомобильных дорог.

Изыскания карьеров дорожно-строительных материалов.

Геофизические методы инженерно-геологических обследований.

Почвенно-грунтовые и инженерно-геологические обследования при изысканиях дорог

Инженерно-геологические изыскания проводят для сбора данных, характеризующих геологическое строение местности, по которой прокладывается дорога, и ее гидрогеологические условия. Объем и характер инженерно-геологических изысканий зависят от стадии разработки проекта, сложности и степени изученности природных условий района изысканий,

На стадии разработки ТЭО обычно ограничиваются изучением литературных источников и данных геологических работ, проводившихся на расположенных поблизости объектах, а также дешифрированием материалов аэрофотосъемок. Отдельные наиболее сложные места осматривают в натуре, ограничиваясь анализом естественных обнажений.

При изысканиях для составления технического проекта все работы проводятся в поле в объеме, достаточном для проектирования земляного полотна, дорожных одежд и дорожных сооружений во всех сравниваемых вариантах.

Для составления рабочих чертежей проводят дополнительные изыскания на участках изменения первоначально намеченной трассы, в местах индивидуального проектирования земляного полотна или пересечения трассой неустойчивых участков (оползней, просадочных грунтов), у искусственных сооружений, где это необходимо для привязки проектов или уточнения отметок заложения и условий устройства фундаментов опор искусственных сооружений.

При полевых почвенно-грунтовых и геологических обследованиях необходимо:

изучить грунты и гндрогеологические условия по намеченным вариантам трассы;

произвести инженерно-геологическую съемку, геофизические а буровые работы по трассе, в местах переходов через большие водотоки и постройки инженерных сооружений, уделив особое внимание отдельным участкам трассы, проходящим в неблагоприятных геологических условиях (оползни, осыпи, карсты, болота);

провести полевые определения физико-механических свойств грунтов;

выполнить поиски и разведку карьеров местных дорожно-строительных материалов (включая отвалы побочных продуктов промышленности, карьеры грунтов для отсыпки насыпей).

При оценке геологических условий на стадии разработки ТЭО и при рекогносцировке на первой стадии изысканий для разработки проекта очень эффективно использование аэрогеологических методов. Применение методов стереофотограмметрии позволяет выявить заболоченные участки, достаточно надежно оценив их по глубине, участки распространения различных типов грунтов, неустойчивые склоны, закарстованные зоны, места залегания дорожно-строи- тельных материалов. Аэрогеологические обследования значительно сокращают объем наземных инженерно-геологических изысканий.

Геологические и почвенно-грунтовые условия района изысканий оказывают большое влияние на выбор направления трассы, часто вызывая необходимость обхода неблагоприятных мест или проектирования специальных сооружений для обеспечения устойчивости земляного полотна.

Грунтовые исследования должны дать полное представление о свойствах грунтов, как основания и материала для возведения земляного полотна. В обычных условиях необходимо обследовать грунты на глубину до уровня грунтовых вод, но не менее 2 м, а на участках, где предполагается устройство выемок, на 1,5—2,0 м ниже будущей подошвы выемки. В местах, где возможно уплотнение или боковое выжимание грунта под давлением насыпи (макропористые грунты, болота), основание обследуют на глубину, превышающую активную зону.

Основным методом изучения грунтовых условий при изысканиях дорог является механическое бурение со взятием образцов грунта с ненарушенной структурой диаметром не менее 100 мм. С этой целью применяют ручные мотобуры массой 20—25 кг, работающие шнековым инструментом, или инструменты ручных комплектов, буровые прицепные установки (БУКС-ЛП, УПБ-25) с приводом от бензиновых двигателей и буровые самоходные установки па гусеничном ходу или на базе автомобилей повышенной проходимости. Высокую производительность проходки нескальных грунтов обеспечивают вибробуровые установки.

Если обследуемые гpyнтовые напластования имеют незначительную мощность или если невозможно или экономически нецелесообразно доставлять механические буровые станки, закладывают шурфы.

По сравнению с буровыми скважинами шурфы более трудоемки, однако они позволяют более детально, чем скважины, определить строение и структуру грунтов поверхностей толщи на глубину до 2 м, выявить наличие признаков оглеения, свидетельствующих о наличии верховодки.

Буровые скважины и шурфы закладывают в пределах придорожной полосы шириной до 200 м во всех характерных местах рельефа - на водоразделах, склонах, пониженных местах, тальвегах и oвpaгax. При назначении места закладки шурфа и буровой скважины учитывают смену растительности, обычно характеризующую также и смену почвенно-грунтовых условий. В местностях с умеренным климатом по растительному покрову можно судить о характере грунтов и глубине залегания грунтовых вод до 8—10 м. Ведущим признаком расчетного уровня грунтовых вод в умеренных широтах является оглеение — образование в грунтах закисных соединений железа, имеющих голубовато-зеленый цвет. Верхняя граница оглеения может быть принята за расчетный средний многолетний уровень грунтовых вод.

Количество шурфов или скважин зависит от геологической сложности местности. В простых условиях рельефа при горизонтальном или пологом распространении пород на 1 км необходимо не менее двух шурфов, при сложном предгорном расчлененном рельефе и неоднородных горных породах может потребоваться более пяти выработок на километр.

Слишком малое число шурфов может дать неправильное представление о геологическом профиле местности. Поэтому большое значение имеет установление мест смены грунтов на поверхности, в которых полезно закладывать уточняющие дополнительные шурфы и скважины.

При изучении шурфов записывают в журнале визуальные данные о строении почвенно-грунтового разреза, структуре, составе, плотности, пористости, влажности и окраске отдельных слоев почвы, уровне грунтовых вод и интенсивности их притока. В дальнейшем эти данные уточняют количественно по данным испытаний в лаборатории взятых образцов грунта с ненарушенной структурой.

В сыпучих грунтах крепление шурфов предусматривают с глубины 1 м, в суглинках и глинах с 1,5 м. Для ускорения и облегчения грунтовых обследований в открытых местах с равнинным рельефом могут быть использованы механические шурфокопатели, смонтированные на шасси автомобилей высокой проходимости, которыми можно отрывать шурфы круглой формы — «дудки» диаметром до 80 сантиметров и глубиной до 3 м. Вместо прикопок можно закладывать мелкие скважины диаметром до 30 см, проходимые при помощи бурофреза одним рабочим

на глубину до 2—.4 м.

Буровые скважины располагают в местах, где шурф достигает водоносного горизонта, у искусственных сооружений и на участках выемок, где обычная глубина шурфов недостаточна.

Прикопки глубиной 0,5 - 1,0 м закладывают между шурфами для уточнения мест изменений почвенно-грунтовых условий в среднем через 250—300 м. Если прикопка обнаруживает значительное изменение характера залегания грунтов по сравнению с соседним шурфом, то прикопку увеличивают и углубляют, превращая в шурф. Все шурфы, прикопки и буровые скважины дол- жны быть записаны в пикетажном журнале.

В местах больших земляных работ инженерно-геологические изыскания проводят более детально.

В местах устройства глубоких выемок при отсутствии грунтовых вод буровые скважины закладывают на 1—2 м глубже дна выемки через каждые 100-150 м, но не менее двух на одну вы

емку. В более глубоких выемках, а также если при первых обследованиях обнаружены неблагоприятные грунтовые условия, шурфы и скважины закладывают по обеим сторонам трассы в шахматном порядке в количестве, необходимом для полной характеристики гидрогеологических условий. На участках расположения высоких насыпей шурфы и скважины закладывают через 50 - 100м, обследуя основание на глубину активной зоны в среднем па 3 - 4 м.

Основные классификационные анализы грунтов (гранулометрический состав, коэффициент фильтрации грунтов, пористость) выполняют упрощенными полевыми методами в период изысканий с тем, чтобы на месте, учитывая весь комплекс природных условий, можно было бы обоснованно наметить конструкцию и рабочие отметки земляного полотна.

Результаты анализов и измерений расположения слоев в шурфах и скважинах используют для нанесения данных о грунтах на продольном профиле. Контрольные образцы грунта отправляют на испытания в стационарные лаборатории, в том числе и для определения механических свойств.

В местах расположения малых искусственных сооружений для бурения используют буры малых диаметров —50, 60, 78 и 89 мм. Для мостов длиной менее 10 м и труб под невысокими насыпями закладывают одну скважину глубиной 5—8 м, а при длине более 25—30 м две – три скважины. При высоте насыпи над трубами до 12 м глубину буровых скважин увеличивают до 8—10 м. Обследованию подвергают также места закладки будущих грунтовых карьеров для отсыпки насыпей.

В процессе полевых работ на основании инженерно-геологических обследовании должны быть получены также данные о прочности и деформативных свойствах грунтов. Для испытания слабых грунтов на сдвиг применяют установки лопастного типа, пенетрометры динамического и статического типа, проводят штамповые и прессиометрические испытания грунтов в буровых скважинах.

По материалам обследования грунтов на продольном профиле дороги наносят продольный грунтовый разрез параллельно линии поверхности земли, принимая вертикальный масштаб 1:50. В местах закладки шурфов и буровых скважин помещают колонки грунтов, обозначая их условными знаками. Одноименные грунты на смежных колонках соединяют прямыми линиями, выписывая их наименования. В случаях резкого различия типов грунтов на смежных разрезах необходимо во избежание ошибок закладывать дополнительные прикопки и скважины

Дата добавления: 2014-01-07