Файл: Левкович А.И. Инженерно-геологические изыскания для строительства на вечномерзлых грунтах.pdf

щем мощностью термоактивной зоны. Если под активной зоной понимается зона, в пределах которой грунты оснований нахо­ дятся в' напряженном состоянии под воздействием веса здания или сооружения, то термоактивной зоной следует считать об­ ласть основания, в которой происходят явные изменения темпе­ ратуры грунтов в результате строительства и эксплуатации зда­ ний и сооружений.

Образующаяся в некоторых случаях под зданиями и соору­ жениями талая зона носит название чаши оттаивания. Послед­ няя составляет верхнюю часть термоактивной зоны. Изучение термоактивной зоны на всю ее глубину имеет первостепенное значение для прогнозирования температурного режима вечно­ мерзлых грунтов оснований и для непосредственного обеспече­ ния устойчивости зданий и сооружений.

При изысканиях линейных сооружений размещение скважин производится по оси сооружения. Расстояние между скважинами здесь может быть различным и зависит от степени изменчивости ИГМ условий. Кроме того, величина расстояния зависит и от характера линейного сооружения. Так, при прокладке линейных сооружений на опорах скважины целесообразно проходить в ме­ стах заложения опор. Размещение скважин по оси линейных сооружений следует производить в пределах ландшафтных рай­ онов (но не на их границах), что обеспечит возможность деталь­ ного учета всех типов инженерно-геологических мерзлотных условий. Глубины скважин по осям линейных сооружений опре­ деляются глубиной термоактивиой зоны.

Геофизические работы, как отмечалось, проводятся только по осям трасс линейных сооружений и заключаются в электро­ профилировании и вертикальном электрическом зондировании. ВЭЗ производится только на трассах магистральных сооруже­ ний. Точки ВЭЗ' размещаются у скважин (для получения опор­ ных разрезов) и между ними — по 2—3 точки. Глубина зонди­ рования должна быть не меньше глубины скважин.

Шурфовочные работы производятся при изысканиях как на площадках, так и на трассах, но не во всех случаях. Необходи­ мость проходки шурфов возникает только тогда, когда нужно непосредственным образом определять механические свойства грунтов, т. к. монолиты мерзлых грунтов из скважин для этих целей, к сожалению, использовать нельзя. Незначительный диа­ метр (не более 168 мм) таких монолитов не обеспечивает воз­ можности сохранения их в мерзлом состоянии при транспорти­ ровке в стационарные лаборатории. Отсутствие соответствующих термостатов и массовый характер опробования заставляют от­ бирать монолиты мерзлых грунтов значительно больших разме­ ров (в 3—4 раза), чем это требуется для их лабораторных ис­ следований, т. е. такие монолиты отбираются только из шурфов. Это дает возможность обеспечить мерзлое состояние ядра таких образцов во время транспортировки. Шурфы проходятся также

Б9

чаях, кроме использования грунтов в твердомерзлом состоянии, т. к. фундаменты в этих случаях приходится рассчитывать по устойчивости. Глубина шурфов определяется мощностью сжи­ маемой толщи грунтов (активной зоны).

Иногда шурфы приходится проходить вместо скважин, если по тем или иным причинам бурение скважин нецелесообразно, например, когда поднимаемый из скважин керн затрудняет каче­ ственную документацию грунта.

Следует отметить, что проходка шурфов в мерзлых грунтах является достаточно трудоемкой и до настоящего времени очень слабо механизирована. Поэтому не следует допускать даже не­ значительного завышения объемов шурфовочных работ. Плани­ рование их при изысканиях должно быть строго обосно­ ванным.

При изысканиях на площадках шурфы размещаются между

создавать ослабленных зон грунта у фундаментов.

При изысканиях линейных сооружений шурфы заклады­ ваются, как правило, близ проектируемых опор. При безопорной прокладке (наземной, полуподземцой) вопрос о размещении шурфов и о целесообразности их проходки вообще следует ре­ шать на основе тщательного анализа предусмотренного техниче­ ским проектом характера совместной работы сооружения с грун­ тами.

Дело в том, что в этих случаях нагрузки на грунты, как пра­ вило, незначительны. Это объясняется тем, что нагрузки рас­ пределяются по длине сооружения и при увеличении его диа­ метра пропорционально возрастает площадь опирания на грунт. Поэтому для оттаивающих при эксплуатации оснований может оказаться целесообразным определение их деформационных свойств по физическим характеристикам. В пластичномерзлых грунтах появляется возможность’использовать единичные опре­ деления деформационных характеристик на основе райониро­ вания ИГМ условий. Поэтому планировать шурфовочные ра: боты при изысканиях линейных сооружений следует совместно с проектировщиками.

Опытные полевые работы проводятся для определения:

номерзлых грунтах или несущей способности этих свай в твер­ домерзлых грунтах, когда возникает проблема ее повышения сравнительно с полученной расчетом по табличным данным СНиП П-Б.6—66.

В первых двух случаях задачи опытных работ полностью совпадают с задачами; для решения которых в конечном итоге

61

проходятся шурфы. В этих случаях опытные полевые работы выполняются, когда по тем или иным причинам невозможен от­ бор монолитов из шурфов или же монолиты не могут быть ис­ пользованы для определения деформаций грунтов в лаборато­ рии. Чаще всего такое положение возникает при работах на льдонасыщенных грунтах со значительным содержанием обло­ мочного материала. Количество точек производства опытных по­ левых работ для определения осадок грунтов и размещение этих точек в принципе те же, что и для шурфов.

Висячие сваи в пластичномерзлых грунтах испытываются в контурах проектируемых зданий и сооружений. Количество то­ чек этих испытаний (в плане) и их размещение целиком зависят от степени неоднородности ИГМ условий участка здания или сооружения. При планировании опытных полевых работ, учи­ тывая их трудоемкость, длительность и высокую стоимость, сле­ дует тщательно обосновывать их объемы, используя по возмож­ ности метод аналогий.

В некоторых случаях может возникнуть необходимость опре­ деления нормативных значений сопротивлений мерзлого грунта нормальным давлениям и сдвигам по поверхностям фундамен­ тов, а также удельных касательных сил пучения. Такие работы не характерны для стандартных изысканий и-потому их объемы, а также распределение по участкам зданий и сооружений долж­ ны устанавливаться на основе консультаций с проектирующими организациями.

Термокаротажные работы ведутся во всех скважинах, прой­ денных на участках зданий и сооружений, или в шурфах, если они пройдены вместо скважин.

Лабораторные работы* по перечню определяемых свойств грунтов дифференцируются в зависимости от принципа исполь­ зования вечномерзлых грунтов в качестве оснований, темпера­ турно-прочностного состояния этих грунтов, .а также от вида фундаментов. Дополнительно при этом учитывается направление нагрузок в основном сочетании и характер планировки приле­ гающих к фундаментам участков.

Независимо от всех этих факторов определяются лишь гра­ нулометрический состав, пластичность (для связных грунтов), объемный вес, удельный вес, суммарная влажность грунтов и льдистость за счет ледяных включений.

Все эти характеристики определяют для грунтов, встречен­ ных как в мерзлом, так и в талом состоянии (кроме льдисто-

сти; относительной льдистости; объемного веса.

62