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

вом районе работ их Надо определять заново. Кроме того, уско­ ренные методы надежны лишь при работе с естественными ланд­ шафтами.

Ускоренные методы являются основными при изысканиях для ТЭО. В сочетании с другими методами они используются также

ипри изысканиях для технического проекта. Особенно широко

вэтом случае они применяются при изысканиях внеплощадоч-

ных линейных сооружений.

При изысканиях для технического проекта, как известно, вы­ бирается площадка или трасса строительства и производятся ра­ боты на выбранной площадке (трассе).

Изыскания для выбора площадки (трассы) и изыскания на выбранной площадке (трассе), несмотря на различия в задачах и в комплексе определяемых ИГМ условий, близки между собой по основному принципу, положенному в их основу,—типизации ИГМ условий. И в том и в другом случае главным методом оценки территории является ее районирование. Но критерии ти­ пизации (районирования) каждый раз будут разными. Это объ­ ясняется тем, что при выборе площадки (трассы) и на выбран-, ной площадке (трассе) отличаются задачи изысканий, и поэтому в каждом случае различен комплекс определяемых для решения' этих задач ИГМ условий, которые служат критериями типизации территории исследований.

Разница в этих критериях типизации существует также при выборе площадки и при выборе трассы линейного сооружения. Здесь, несмотря на тождество задач изысканий, причина разли­ чий определяемых ИГМ условий заключается в следующем: при выборе площадки, производимом в небольшом районе, ИГМ условия являются в основном определяющими для выбора того или иного участка, т. к. прочие факторы, влияющие на экономику строительства на этих участках, обычно примерно одинаковы. Для линейных сооружений, особенно магистральных, стоимость строительства и эксплуатации определяется их протяженностью. Поэтому главным условием при выборе трассы является ее наи­ меньшая протяженность, т. е. в идеальном случае трасса должна быть прямой. Отклонения' от прямой допускаются, в частности, там, где прямая прокладка опасна для устойчивости и целостно­ сти сооружения, т. е. на участках, характеризующихся опасными для строительства ИГМ условиями. Поэтому при выборе пло­ щадки ИГМ условия становятся основными, а при выборе трас­ сы их роль сводится к оценке тех или иных участков территории по технической возможности строительства на них.

Из этого вытекает разница в номенклатуре определяемых ИГМ условий и в детальности их определения. В частности, если при выборе трассы магистральных линейных сооружений обычно достаточен масштаб отчетных картографических материалов 1:100 000, то при выборе площадки масштаб должен быть не

за

Несмотря на указанную разницу, основой изысканий остается ландшафтное районирование территории. ИГМ условия опреде­ ляются не на каждом выделенном ландшафте, а только на клю­ чевых ландшафтах и в пределах ключевых ландшафтов — на ключевых участках. Полученные на ключах материалы экстра­ полируются на ключевые ландшафты в целом и далее — на все однородные с ключевыми ландшафтные участки. По существу, в данном случае получается не инженерно-геологическое райониро­ вание территории, а ландшафтное.

При изысканиях на выбранной площадке, в противополож­ ность этому, ландшафт не является ведущим признаком при рай­ онировании, а играет вспомогательную роль. На выбранной пло­ щадке ИГМ условия определяются по регулярной сетке, покры­ вающей всю территорию площадки, что дает возможность выполнять инженерно-геологическое районирование, при кото­ ром ландшафт служит для уточнения границ между разными инженерно-геологическими участками.

Изыскания на выбранной трассе в этом смысле занимают промежуточное положение. Ландшафтное районирование служит основой для выделения инженерно-геологических районов, в пре­ делах каждого из которых определяются ИГМ условия на клю­ чевых участках. Границы между ландшафтами по-прежнему определяют границы инженерно-геологических районов, но тож­ дественность ландшафтов на разных участках уже не является основанием для экстраполяции однажды определенных ИГМ условий и понятие ключевых ландшафтов применяется лишь в достаточно редких случаях.

' При изысканиях для рабочих чертежей исследуются ИГМ условия на участках расположения конкретных зданий и соору­ жений— как правило, в пределах их габаритов. Эти изыскания должны обеспечить исходными материалами расчеты оснований

ифундаментов.по предельным Состояниям. При этом ИГМ усло­ вия определяются не только при естественных температурах, но

ипри прогнозном температурном режиме. В отличие от изыска­ ний для технического проекта, температурный режим прогнози­ руется в соответствии с техническим проектом оснований и фун­ даментов на конкретных участках размещения проектируемых объектов с целью определения значений прочностных и деформа­ ционных свойств грунтов при их прогнозных температурах.

Инженерно-геологическое опробование при изысканиях для

рабочих чертежей производится в пределах активных зон зда­ ний и сооружений. При опробовании применяются, как правило, методы прямого определения ИГМ условий, в том числе и свойств грунтов. Методы же, которые дают опосредствованную оценку ИГМ условий, обычно не используются. Исключение в этом смысле составляют изыскания для линейных сооружений, по оси которых проходят электропрофйли (ЭП) и ставятся точки вертикального электрического зондирования (ВЭЗ).

37

Вотличие от изысканий для технического проекта, где состав

исодержание изысканий (по видам строительства) стандартны, состав и содержание инженерно-геологических работ для состав­ ления рабочих чертежей дифференцируются в зависимости от технических решений оснований и фундаментов, принятых в тех­ ническом проекте зданий и сооружений:

а) принятого принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований;

б) температурно-прочностного состояния грунтов оснований при эксплуатации зданий и сооружений (по прогнозу);

в) направления воздействия нагрузок на грунты (в основном сочетании) от зданий и сооружений, а также характера плани­ ровки примыкающих к зданиям участков;

г) типов проектируемых фундаментов.

Необходимость дифференцированного подхода к изысканиям с учетом указанных факторов обуславливается тем, что в зави­ симости от них при проектировании каждый раз решается опре­ деленный круг задач, требующий знания тех или иных ИГМ условий и, в частности, свойств грунтов, но отнюдь не полного их

комплекса. Такой подход позволяет удешевить изыскания и уменьшить время их выполнения не в ‘ущерб качеству получае­ мых материалов. В связи с этим можно оДметить, что инженерногеологические работы при изысканиях должны быть более целе­ направленными по сравнению с инженерно-геологическими съемочными работами, предполагающими всестороннее комп­ лексное изучение какой-либо территории [15, 21]. В нормативных документах эти обстоятельства отражены недостаточно ясно

(СНиП II-A.13—69).

С другой стороны, очевидно, что предшествующие изыска­ ниям среднемасштабные съемочные инженерно-геологические (мерзлотные) работы могли бы существенно улучшить качество

иэкономику изысканий, а общие суммарные затраты на съемку

иизыскания вряд ли превысили бы существующие совокупные расходы на изыскания в различных ведомствах. Поэтому прак­ тика подсказывает, что было бы целесообразно ввести систему государственных инженерно-геологических (мерзлотных) съемок масштаба 1:500 000—1:200 000.

§ 2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРЗЛОТНЫЕ УСЛОВИЯ, ИЗУЧАЕМЫЕ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ИЗЫСКАНИЙ

При изысканиях для ТЭО необходимо прежде всего опреде­ лить, какими ИГМ условиями будут характеризоваться участки, опасные для строительства, заведомо благоприятные, а также

цессов и явлений]

38

б) участки распространения грунтовых вод на глубинах, со* ответствующих возможным глубинам оттаивания грунтов осно­ ваний проектируемых зданий и сооружений;

в) участки тектонических нарушений; г) участки вероятного развития наледей;

д) склоны и участки, прилегающие к ним; е) участки распространения торфяников.

Размещение зданий и сооружений на участках распростране­ ния мерзлотных физико-геологических процессов и явлений, на склонах и прилегающих к их бровке и подножью участках, а также на торфяниках, часто льдонасыщенных и подстилаемых подземными льдами, может привести к нарушению устойчивости и прочности оснований и фундаментов, что, по-видимому, не требует специальных пояснений. На участках, где развиты грун­ товые воды, а также на участках тектонических нарушений, ча­ сто также связанных с деятельностью подземных вод, при строи-

. тельстве и эксплуатации зданий и сооружений возможно образо­ вание разрушительных грунтовых наледей. Грунты в пределах участков тектонических нарушений могут характеризоваться, кроме того, повышенной льдистостыо. Участки вероятного разви­ тия наледей, а также морозобойного растрескивания грунтов представляют опасность для элементов конструкций зданий и сооружений.

К участкам, ИГМ условия которых являются заведомо благо­ приятными для строительства, относятся:

а) участки распространения скальных, полускальных, круп­ нообломочных и гравийно-галечниковых грунтов;

б) участки распространения талых грунтов; в) участки распространения маломощных (порядка метров)

вечномерзлых грунтов.

Талые грунты, даже если они слабые и водонасыщенные, для большинства видов строительства следует признать более благо­ приятными по сравнению с мерзлыми грунтами, поскольку учет изменения их механических свойств в результате строительства и эксплуатации зданий и сооружений более прост и надежен. Скальные и полускальные грунты большей частью не меняют своих свойств при строительстве. Практически невелика сжимае­ мость крупнообломочных и гравийно-галечниковых грунтов, исключая случаи, когда эти грунты являются сильнольдистыми.

Маломощные вечномерзлые грунты часто позволяют исполь­ зовать в качестве оснований подстилающие их талые грунты. Кроме того, осадки при оттаивании этих грунтов при прочих рав­ ных условиях меньше, а предпостроечное оттаивание их — выгод­ нее и эффективней.

Территория, которая перспективна для выбора площадок строительства, будет состоять из участков заведомо благоприят­ ных, а также не опасных для строительства.

39