Главная  Свойства 

 

Инженерно-геологические изыскания

 

Инженерно-геологические изыскания на строительной площадке включают в себя:

 

- инженерную оценку грунтов и их несущей способности;

 

- определение уровня грунтовых вод на территории строительной площадки;

 

- создание опорной геодезической основы;

 

- разбивку зданий и сооружений на местности.

 

Инженерную оценку грунтов выполняют заблаговременно, перед началом проектирования объекта. Она представляет собой оценку строительных свойств грунтов — их гранулометрический состав, плотность, влажность, разрыхляемость и т. д. Для этих целей специализированные организации осуществляют отбор образцов посредством глубинного или поверхностного бурения в зависимости от поставленной в техническом задании задачи. На основании этих данных в процессе проектирования принимают необходимые решения по методам подготовки, усиления, целесообразной механизации их разработки, а в некоторых случаях и по конструктивным особенностям возводимого здания.

 

Определение уровня грунтовых вод позволяет при проектировании производства работ разработать мероприятия по понижению уровня вод в процессе строительства и, если это необходимо, дать предложения по понижению уровня вод на период эксплуатации объекта.

 

Создание опорной геодезической сети. Геодезическая разбивка строительной площадки и возводимых на ней сооружений является основой геодезического обеспечения производства земляных и всех последующих строительных работ:

 

- создание опорной геодезической сети, разбивка площадки на квадраты с закреплением вершин реперами, поверочное нивелирование территории;

 

- разбивка зданий и сооружений на местности, их привязка к опорной геодезической сети или к существующим соседним зданиям;

 

- устройство обноски вокруг здания, закрепление осей.

 

Другими словами, на стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая геодезическому обеспечению на всех стадиях строительства и после его завершения и позволяющая элементарно находить необходимые отметки как в плане, так и по вертикали. Исходными материалами для разбивки служат стройгенплан, рабочие чертежи сооружения и разбивочные чертежи.

 

Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане и высотных отметок местности для последующих планировочных работ создают в виде:

 

- строительной сетки продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности основных возводимых зданий и их габариты;

 

- красных линий застройки, в том числе продольных и поперечных осей, закрепляющих положение на местности и габариты отдельного здания, намеченного к строительству на уже освоенной территории города.

 

При проектировании строительной сетки и ее положения необходимо обеспечить:

 

- максимальные удобства для выполнения разбивочных работ;

 

- расположение основных возводимых зданий и сооружений внутри фигур сетки;

 

- расположение линии сетки параллельно основным осям возводимых зданий и, по возможности, ближе к ним;

 

- необходимые линейные измерения по всем сторонам сетки;

 

- расположение знаков сетки (реперов) в местах, удобных для измерений с видимостью на смежные реперы, а также в местах, обеспечивающих их сохранность и устойчивость.

 

Геодезическую разбивку земляных сооружений осуществляют по геодезическому плану строительной площадки, составленному в том же масштабе, что и стройгенплан. На плане дают привязку к Государственной триангуляционной сети, а также к существующим зданиям и сооружениям. В соответствии с геодезическим планом определяют положение сооружения на местности, его привязку в горизонтальном и высотном отношениях.

 

В процессе подготовки к строительству и для перемещения «в натуру» будущих земляных сооружений территорию стройплощадки разбивают на квадраты и прямоугольники, которые подразделяют на основные и дополнительные. Длина сторон основных фигур 100...200 м, а дополнительных — 20...40 м в зависимости от рельефа. Вершины образовавшихся фигур закрепляют реперами. В вершинах квадратов устанавливают колышки по нивелиру, их высота над поверхностью земли должна соответствовать проектной отметке этих реперов. Это необходимо для выполнения в последующем планировочных работ, выявления мест, где нужно будет делать насыпь или выемку грунта.

 

Разбивка зданий и сооружений на местности. Разбивку котлованов под фундаменты зданий производят по рабочим раз-бивочным чертежам, где за оси координат принято пересечение взаимно перпендикулярных осей здания.

 

Вертикальную привязку здания осуществляют к геодезическому реперу Государственной сети. Отметку репера переносят на строительную площадку с помощью нивелира и закрепляют на ближайшем существующем здании или на металлической трубе, прочно закрепленной в грунте.

 

Производство земляных работ на строительной площадке разрешается только после выполнения геодезических работ по разбивке земляных сооружений и установки соответствующих разбивочных знаков. Разбивку производят с помощью геодезических инструментов — теодолитов и нивелиров. Разбивку земляных сооружений на местности или перенесение их размеров с чертежа на строительную площадку, так называемый вынос осей здания в натуру, осуществляет государственная геодезическая служба. Последующие работы по геодезической разбивке элементов возводимого сооружения осуществляет геодезическая служба подрядной организации. Разбивку котлованов и траншей под фундаменты производят одновременно с разбивкой здания или сооружения, перекрестье основных осей здания отмечают колышками.

 

При переносе проекта «в натуру» выполняют основные и детальные геодезические работы. Основные включают определение и закрепление на местности главных и основных осей здания. Детальные работы обеспечивают закрепление конфигурации, размеров и высотных отметок элементов сооружений.

 

Главные оси — взаимно перпендикулярные линии, относительно которых здание или сооружение симметрично. Их разбивают для сложных по очертанию и имеющих значительные размеры объектов.

 

Основные оси определяют контур здания или сооружения в плане. Разбивку котлована перед его отрывкой осуществляют по отвесу с натянутых проволок, отмечая его границы колышками. Разбивку зданий и сооружений проверяют и принимают по акту. В процессе строительства периодически контролируют положения обноски и разбивочных знаков на местности.

 

Устройство обноски, закрепление осей ( 4. . Для детальной разбивки осей зданий, обозначения контура котлованов и закрепления их на местности служит строительная обноска. Она может быть сплошной по всему периметру здания и прерывной. Прерывная обноска удобнее, так как не затрудняет передвижения строительных машин и транспорта на объекте.

 

Устройство обноски и закрепление осей:

 

а —схема разбивки котлована; б —элементы обноски; 1 — обноска из деревянных элементов; 2 — штырь — контрольный знак закрепления оси на местности; 3 — обрезная доска; 4 — гвоздь для закрепления оси на обноске; 5 — стойка обноски

 

Устанавливается обноска с использованием геодезических инструментов параллельно основным осям, образующим внешний контур здания на расстоянии, обеспечивающем неизменяемость ее положения в процессе строительства.

 

Обноска представляет собой каркас из столбов, забиваемых в грунт на расстоянии 3 м друг от друга. С внешней стороны к столбам прибивают широкой стороной обрезные доски толщиной 40...50 мм, каждая из которых опирается не менее чем на три столбика. Верхнее ребро всех досок располагают горизонтально, что контролируется с помощью нивелира. Оптимальная высота обноски 0,5... 1,2 м. В конструктивном отношении обноска может быть деревянной и металлической. Достоинства металлической обноски: удобна в работе, легко демонтируется и имеет многократную оборачиваемость.

 

Расстояние от края котлована до обноски должно быть не менее 3...4 м. Это расстояние проверяют расчетом из условия, чтобы при отрывке котлована устойчивость обноски не нарушалась. Обноска окаймляет будущее здание параллельно его сторонам, в ней устраивают разрывы для прохода людей и проезда транспорта.

 

Все данные с разбивочного чертежа выносят на обноску, в частности, выносят основные оси здания и закрепляют их гвоздями; сами оси, продольные и поперечные, выполняют с помощью туго натянутой проволоки или шнура, которые закрепляют на этих гвоздях. От осей стен выносят и отмечают гвоздями на тех же обносках бровки будущего котлована. Сами бровки также выносят с помощью проволоки «в натуру».

 

Пересечение проволок продольного и поперечного направлений осей определяет точки пересечения основных осей здания, которые проверяют отвесом и которые должны совпасть с ранее закрепленными на земле точками, определенными с помощью геодезических инструментов.

 

На некотором расстоянии от обносок, на которых закреплены основные оси здания, на случай их повреждения и для того, чтобы легко найти знак закрепления оси при производстве работ, обычно устанавливают штыри — контрольные знаки закрепления осевых линий. Обычно это арматурные стержни, забиваемые в грунт на расстоянии 5... 10 м от обноски и выступающие над поверхностью земли на 2...6 см.

 

Для линейно-протяженных сооружений устраивают только поперечные обноски, которые располагаются на горизонтальных участках через 50 м, а на закругленных участках предполагаемого сооружения через 20 м.

 

Главное отличие изысканий на освоенных территориях заключается в необходимости исследований, связанных с оценкой влияния таких техногенных факторов, как подземные части зданий и водопроводящие коммуникации, преобразования природного ландшафта и других явлений, связанных с деятельностью людей. В том числе химическое наполнение стоков, свалки и захоронение твердых отходов коммунального хозяйства и производства, поскольку они могут быть причиной загрязнения окружающей среды. Не менее существенна засыпка оврагов, осушение болот, заключение малых рек и ручьев в коллекторы.

 

В крупных населенных пунктах функционируют специальные учреждения, обычно называемые «горгеотрестами». В их архивах накапливается информация о природных особенностях освоенных и неосвоенных городских землях. Практика показала, что анализ этой информации, дополненный предпроектными изысканиями, как правило, позволяет дать объективное заключение о геологии и гидрогеологии местности.

 

Инженерные изыскания на территориях старой застройки в значительной степени отличаются от строительных изысканий. Последними определяют пригодность для освоения новых территорий, как правило, неизученных. Устанавливают ограничения, связанные с особенностями местности. В связи с этим охватывают широкий спектр природных явлений, начиная от метеорологических и топографических и кончая гидрологическими.

 

Возникает потребность в определении потенциальной возможности возникновения динамичных геологических процессов, которые особо опасны для застройки. Если они наблюдаются, то необходимо изучение причин, их вызывающих. Это нужно для разработки мероприятий инженерной защиты территории, существующих и вновь возводимых зданий.

 

Другая особенность заключается в наличии архивных материалов предшествующих изысканий и наблюдений во времени практики многолетней эксплуатации сооружений. На территориях поселений данные о природе накапливали десятилетиями, в исторических городах —столетиями. Эти данные изучены градостроителями.

 

Службы геофизического мониторинга созданы в крупных городах. Организован систематический контроль деформаций земной поверхности и других природных процессов, в том числе геологических.

 

Таким образом, инженерные изыскания на территориях старой застройки необходимы, но должна быть изменена их направленность. Важна оценка последствий техногенного вмешательства в естественное течение природных процессов. При этом не только на территории всего района реконструкции, но и даже города в целом.

 

В задачи такого вида мониторинга входит геодезическое наблюдение за подвижками и деформациями дневной поверхности, выявление участков наибольшей их активности. На базе этого строят карты динамики этой поверхности во времени. В результате создается возможность прогнозирования проявления негативных процессов.

 

Необходим системный анализ изменений поверхности земли, поведения водных горизонтов, сейсмических и оползневых явлений, загрязнения природных сред (воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и донных осадков). Надежной информацией об этом являются материалы многолетних наблюдений за состоянием и динамикой природной среды. Именно они позволяют обеспечить консервацию и даже улучшение ее состояния.

 

Мониторинг водных режимов необходим, поскольку в практике эксплуатации жилых образований наблюдаются деформации и просадки зданий, вызванные изменением режимов грунтовых вод. Нарушение водоупорных пластов часто приводит к появлению карстовых пустот из-за увлажнения и выщелачивания доломитов и гипсов. Такие пустоты могут вызвать карстовые провалы.

 

Геодезический мониторинг необходим, поскольку достаточно достоверно установлено, что современные подвижки земной коры в городах имеют структурно-тектоническое происхождение. Они наиболее существенны в местах тектонических разломов.

 

В результате сейсмического мониторинга получают характеристики колебаний земной коры от различных источников естественного и техногенного происхождения. В подвалах зданий устанавливают сеть высокочувствительных датчиков. Непрерывно получают информацию о координатах эпицентров и глубине очагов землетрясений, скоростях и энергии сейсмических волн и микрофона. В результате создают банк данных. Их обрабатывают по специальным ЭВМ-программам. Это позволяет прогнозировать возможность чрезвычайных обстоятельств.

 

Мониторинг оползней — очень важный процесс информационного обеспечения градостроительной деятельности. Задачи такого мониторинга заключаются в выявлении размеров территорий, пораженных оползнями, изучении природы и закономерностей их появления. Это позволяет прогнозировать дальнейшие подвижки геологических пород, разрабатывать противооползневые мероприятия при реконструкции застройки и градостроительное освоение склонов и заовраженных территорий.

 

Системы сейсмического мониторинга, оснащенные высокоэффективными приборами новых поколений, применяют для исследования тектонической структуры местности.Выявляют неоднородность геологических пород и микроразломы в тектонических плитах.

 

Аналогичные явления наблюдают при изменении водного режима в наносных породах, сложенных из мелких частиц. Увеличение скоростей водных потоков приводит к появлению суффозии — вымывания частиц породы. В результате теряется прочность оснований под фундаментами.

 

Используя системы сейсмического мониторинга в городах, расположенных вне зон активных землетрясений, можно получить данные о вибрациях техногенного происхождения, установить причины помех, деля их на природные и искусственные.

 

л —по степени геологического риска их использования; б — то же, геохимического: 1 — геологически чрезвычайно опасная зона; 2 — то же, весьма опасная; 3 — то же, опасная; 4 — то же, малоопасная; 5 — то же, неопасная; 6 — территория с высокой степенью геохимической опасности; 7—то же, средней: 8 — то же, низкой

 

Данные инженерно-геологических изысканий фиксируют на картах, составляемых для каждого из факторов. На базе их комплексного анализа разрабатывают карты геологического риска, где показывают городские территории различной степени опасности. Различают пять категорий опасности (см. табл. 4.1 и 4.2, а).

 

Геохимический мониторинг — это систематические наблюдения за состоянием и степенью загрязнения природных сред. Обычно он объединяет семь подсистем: «Атмосферный воздух», «Атмосферные осадки», «Почвы», «Грунтовые воды», «Поверхностные воды и донные отложения», «Радиационная обстановка», «Растительный и животный мир». Однако функционирование такого комплекса программ требует значительных финансовых затрат, поэтому в полном составе он используется редко.

 

Фрагмент карты города с делением территорий (по В.И. Осипову и др.) на категории:

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0061