Файл: Абрамов, С. П. Техническое нормирование и стандартизация инженерно-геологических изысканий в строительстве.pdf

нения, поскольку от наличия таких документов зависит ка­ чество материалов инженерно-геологических изысканий, обоснованность и экономичность принимаемых проектных решении.

5.СИСТЕМЫ СТАНДАРТОВ

ИНОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

Инженерно-геологические изыскания представляют со­ бой комплекс весьма разнообразных по методам и используе­ мым техническим средствам работ. На крупных объектах в их производстве обычно принимают участие специалисты различного профиля: по инженерной геологии, гидрогеоло­ гии, бурению, геофизике и т. д. На мелких объектах все возникающие вопросы должен решать ограниченный круг специалистов, главным образом в области инженерной ге­ ологии. Следовательно, такие специалисты должны быть универсалами. Добиться этого практически невозможно: всегда один специалист будет лучше разбираться в одних вопросах, другой — в других. Поэтому разработка полно­ ценных стандартов и нормативных документов по всем ос­ новным видам работ, составляющим комплекс инженер­ ных изысканий, с соблюдением основных принципов тех­ нического нормирования и стандартизации, важна и по этой причине. Изыскателя следует вооружить документами, по­ могающими ему лучше разбираться в обстановке, выполнять необходимый комплекс работ и получать материалы изы­ сканий высокого качества. Однако ясность и определенность в постановке задачи не обусловливает столь же ясного и определенного подхода к ее разрешению, поскольку до сих пор процесс технического нормирования и стандартизации инженерно-геологических изысканий развивался совершен­ но стихийно. Поэтому практическое воплощение все раз­ работанные принципы технического нормирования и стан­ дартизации должны получить прежде всего в системах стан­ дартов и нормативных документов на каждый более или менее обособленный комплекс работ, входящий как состав­ ная часть в общий комплекс инженерно-геологических изы­ сканий. Одним из таких комплексов безусловно можно счи­ тать работы по определению показателей физико-механиче­ ских и физико-химических свойств грунтов, которые могут выполняться как лабораторными, так и полевыми методами, включая геофизические (сейсмоакустика, ядерные методы

284

и др.). По установившейся традиции методы определения свойств грунтов устанавливаются государственными стан­ дартами. Как было показано выше, количество стандарти­ зируемых методов определяется необходимостью получения всех показателей, которые используются для классифика­ ции грунтов и в проектных расчетах. Кроме того, стандарти­ зируемые методы должны предоставлять возможность опре­ деления показателей любого грунта и в любых условиях для предварительной оценки грунтов и производства предвари­ тельных проектных расчетов, а также для окончательного суждения о грунтах и окончательных расчетов устойчиво­ сти зданий и сооружений. Совокупность всех действующих стандартов на методы определения свойств грунтов и всех тех стандартов, которые необходимо разработать, составит частную систему стандартов на этот комплекс работ, входя­ щую в общую систему стандартов и нормативных докумен­ тов по инженерно-геологическим изысканиям для строи­ тельства.

В этой частной системе возможны несколько разновид­ ностей стандартов, так как стандарт может устанавливать производство определений одного и того же показателя не­ сколькими методами и выполнение определений нескольких показателей одним методом. К первой разновидности сле­ дует отнести стандарты на методы определения влажности, включая и гигроскопическую влажность; на методы опреде­ ления плотности и объемной массы грунтов; на методы опре­ деления показателей пластичности; на методы определения модуля деформации грунтов в компрессионных приборах и статическими нагрузками с помощью штампов; на методы определения показателей прочности грунтов в приборах одноосного сжатия и т. д. Такое укрупнение позволит, с одной стороны, соблюсти основные принципы технического нормирования и стандартизации, а с другой — ограничить количество стандартов.

Ко второй разновидности следует отнести стандарты на метод динамического зондирования' грунтов; метод стати­

речисленных методов действительно позволяет в процессе

симостям) определение нескольких показателей свойств грунтов. Поэтому вполне естественно и логично раскрыть

285

и установить все возможности каждого перечисленного или подобного метода в одном стандарте.

Если подходить к разработке частной системы стандар­ тов на методы определения свойств грунтов с указанных по­ зиций, то перечень стандартов, ее составляющих, существен­ но не превысит перечня ныне действующих стандартов. По общим представлениям эта система должна включать сле­ дующие стандарты:

классификация грунтов; методы определения влажности;

методы определения плотности и объемной массы; методы определения гранулометрического состава; методы определения показателей пластичности; методы определения содержания растительных остат­

ков и органического вещества; методы определения содержания воднорастворимых со­

лей и растворимости; методы определения коррозионной активности;

методы определения модуля деформации и коэффициента Пуассона;

методы лабораторного определения прочности; методы полевого определения прочности; методы определения просадочности; методы определения показателей набухания;

методы испытания грунтов в условиях трехосного напря­ женного состояния;

методы динамического зондирования; методы статического зондирования.

Таким образом, перечисленные стандарты системы могли бы практически полностью устранить и восполнить те не­ достатки и пробелы, которые свойственны ныне действую­ щему перечню стандартов на методы определения свойств грунтов, насчитывающему по состоянию на середину 1972 года 10 наименований. Кроме того, детальная разработка содержания каждого стандарта этой системы позволила бы более продуманно увязать их между собой, выявить те пока­ затели, методика определений которых не разработана, и те методы, которые нуждаются в совершенствовании техники и технологии производства определений, что, в свою очередь, позволило бы обоснованно концентрировать научно-иссле­ довательские работы в нужных для практики направлениях.

Совершенно другой подход должен быть к разработке частных систем стандартов и нормативных документов по другим относительно обособленным комплексам работ. В ка­

286

честве примера остановимся на разборке возможных част­ ных систем стандартов и нормативных документов по гео­ физическим, горно-буровым и гидрогеологическим работам, всегда входящим в состав инженерно-геологических изы­ сканий.

Геофизические методы изучения геологического разреза верхних горизонтов земной коры находят все большее при­ менение при производстве инженерно-геологических изыс­ каний. Базируются они на традиционных методах гео­ физической разведки и поисках месторождений полезных ископаемых, а поэтому не отличаются от них ни методикой производства работ, ни используемыми техническими сред­ ствами. Это обстоятельство является основной причиной того, что техническое нормирование и стандартизация гео­ физических работ в области инженерно-геологических изы­ сканий в качестве своей первоочередной задачи должно иметь не стандартизацию применяемого оборудования; техниче­ ских средств и методов производства этих работ (все это входит в технический паспорт и инструкцию), а нормирова­ ние технических условий на использование того или иного метода для решения конкретных инженерно-геологических задач. В соответствии с изложенными выше положениями на производство геофизических работ должны, следователь­ но, разрабатываться документы типа указаний, в которых следует показать, как метод или его модификацию, или ком­ плекс методов нужно применять для решения той или иной задачи. Документы подобного вида будут полезны не только геофизикам, имеющим незначительный опыт работы в изы­ скательских организациях, но и специалистам по инженер­ ной геологии, ответственным за выполнение работ в целом. Поскольку такие документы помогут им, исходя из анали­ за конкретных природных условий района проектируемого строительства, правильно выбрать метод или комплекс гео­ физических методов, которые в совокупности с другими ме­ тодами инженерно-геологической съемки или разведки позволят получить полноценные материалы, характеризую­ щие инженерно-геологические условия этого района.

Инженерно-геологические изыскания часто проводятся в районах, где применение геофизических методов в их тра­ диционном виде ограничено из-за всякого рода искусствен­ но вызываемых помех (наличия блуждающих токов, сотря­ сений земной поверхности, подземных коммуникаций и т. д.). В последние годы начали проводиться научно-исследова­ тельские работы по выявлению и устранению влияния этих

287

Специфической особенностью горно-буровых работ при производстве инженерно-геологических изысканий являет­ ся отбор монолитов для определения физико-механических свойств грунтов. Основные правила отбора монолитов из бу­ ровых скважин и горных выработок, приемы и способы от­ бора, обеспечивающие относительную сохранность природ­ ного сложения грунтов, регламентированы ГОСТ12071— 72, а также в «Рекомендациях по отбору, упаковке, транс­ портированию и хранению образцов грунтов при инженер­ но-геологических изысканиях для строительства».

Таким образом, и здесь в качестве основной задачи тех­ нического нормирования и стандартизации является уста­ новление возможностей каждого способа бурения или каж­ дого вида горной выработки для документации геологи­ ческого разреза с необходимой для проектировщиков точ­ ностью и для отбора монолитов грунтов в различных геоло­ гических условиях с учетом других природных условий.

Всовокупности это определяет выбор вида горной выработки

испособа ее проходки, выбор технических средств, обеспе­ чивающих проходку скважины или другой горной выра­ ботки выбранным способом при условии соблюдения техни­ ческой и экономической эффективности проходки. Докумен­ тами, отвечающими по своему содержанию поставленной задаче, могут быть только документы типа указаний. Ко­ личество подобных документов и их конкретное содержание могут быть определены лишь в процессе всесторонней проработки^частной системы нормативных документов по произ­ водству горно-буровых работ группой высококвалифициро­ ванных специалистов соответствующего профиля.

Гидрогеологические работы в составе инженерно-геоло­ гических изысканий проводятся всегда. В одних случаях они ограничиваются замерами уровней грунтовых вод, в других — дополняются отбором проб воды и определением ее химического состава с целью оценки агрессивности к строительным материалам и конструкциям, в-третьих — гидрогеологические работы проводятся по обширным про­ граммам с целью определения и оценки фильтрационных свойств грунтов и т. д.

По специфике объектов изучения и перечню решаемых задач гидрогеологические работы можно подразделить на три больших самостоятельных комплекса [8, 15]. Это гидро­ геологические работы, проводимые для обоснования проек­ тирования объектов массового строительства; гидротехни­

ческих сооружений; мелиорации земельных массивов.

Ю Зак. 435

Работы первого комплекса направлены на решение сле­ дующих задач:

общая оценка гидрогеологических условий изучаемой территории;

установление положения уровня грунтовых вод или пьезометрического уровня подземных вод, обладающих напором;

оценка агрессивности подземных вод по отношению к строительным материалам и конструкциям;

оценка величины возможного водопритока в строитель­ ные выработки и выемки;

оценка фильтрационной способности грунтов в основа­ ниях зданий и сооружений;

прогнозирование «самоподтопления» застраиваемых территорий [11, 12].

Если грунтовые воды залегают на значительной глубине, а основания зданий и сооружений сложены хорошо фильтру­ ющими воду грунтами, то решение задач от третьей по шес­ тую включительно автоматически исключается. При глубо­ ком залегании грунтовых вод и слабопроницаемых грунтах основания исключается решение четвертой задачи и на пер­ вый план выдвигается решение шестой. При близком к по­ верхности земли залегании уровня грунтовых вод и хорошо фильтрующих грунтах основания исключается решение ше­ стой задачи и на первый план выдвигается решение четвер­ той. Все это показывает, что в полном своем комплексе сфор­ мулированные задачи, возникающие при производстве ин­ женерно-геологических изысканий для обоснования проек­ тирования объектов массового строительства, на одном и том же участке практически никогда не встречаются.

Работы второго комплекса подчинены решению таких задач:

общая оценка гидрогеологических условий изучаемой территории;

оценка фильтрационных потерь в основаниях и примы­ каниях плотин, из каналов, водохранилищ;

прогноз подпора подземных вод, подтопления и затопле­ ния территорий;

оценка водопритоков в строительные выработки и вы­ емки, обоснование проектов осушения и водопонижения; оценка агрессивности подземных вод по отношению к

строительным материалам и конструкциям.

. Все перечисленные задачи при производстве инженерно­ геологических изысканий для обоснования проектов

2 9 0

Давляющего большинства гидротехнических сооружений присутствуют в полном своем комплексе, поскольку распо­ ложение гидротехнических сооружений определяется в первую очередь наличием водного объекта, вблизи которого гидрогеологические условия всегда характеризуются мак­ симальной сложностью.

Работы третьего комплекса направлены на решение сле­ дующих задач:

а) общая оценка гидрогеологических условий районов расположения массивов земель, требующих мелиорации;

б) оценка гидрогеологических условий массивов мелиора­ ции, в том числе:

установление положения свободного и пьезометриче­ ского уровней подземных вод и определение направления их движения;

оценка фильтрационных свойств грунтов, слагающих массивы мелиорации;

определение химического состава подземных вод; установление степени и характера засоленности грунтов

зоны аэрации; в) определение водно-солевого баланса на опытных участ­

ках; г) оценка запасов подземных вод как источников водо­

снабжения мелиорируемых земель.

Эти задачи сформулированы применительно к условиям обводнения или орошения массивов мелиорации. Для обо­ снования проектов осушения некоторые частные задачи, входящие во вторую, несколько видоизменяются, а третья и четвертая задачи не возникают вообще.

Сопоставление всех сформулированных задач между со­ бой показывает, что все они могут быть объединены' в две группы:

задачи, решение которых производится для обоснования проектирования всех объектов, независимо от их вида и на­ значения;

задачи, решение которых осуществляется для обоснова­ ния проектов специфичной группы объектов (массового стро­ ительства, гидротехнических объектов или объектов мелио­ рации).

Так, например, определение фильтрационных характе­ ристик грунтов проводится практически для обоснования проектов любых объектов, тогда как изучение водно-соле­ вого баланса на опытных участках — только при производ­ стве изысканий для обоснования объектов мелиорации; оцен­

291