Инженерно-геологические изыскания для разработки проекта
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

8.4.1. Инженерно-геологические изыскания на территориях развития подтопления для разработки проекта строительства предприятий, зданий и сооружений должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологических и гидрогеологических условий выбранной площадки (участка, трассы) и прогноз их изменения в период строительства и эксплуатации с детальностью, достаточной для разработки проектных решений в соответствии с требованиями п. 7.1 СП 11-105-97 (часть I).

8.4.2. Комплексное изучение инженерно-геологических условий площадки (участка, трассы) при условии, что на этапе изысканий для разработки предпроектной документации выполнен прогноз изменения гидрогеологических условий и разработана детальная схема инженерной защиты от подтопления, должно обеспечивать:

получение данных для уточнения планировочных и обоснования проектных решений, определяющих основные технико-экономические показатели проекта с учетом удорожания строительства на подтапливаемых и подтопленных территориях;

разработку инженерно-гидрогеологического обоснования проектов инженерной защиты от подтопления отдельных участков территории, а также зданий и сооружений, основанных на принципиальных положениях детальной схемы инженерной защиты;

разработку инженерно-гидрогеологического обоснования схем вертикальной планировки и инженерной подготовки территории;

разработку инженерно-гидрогеологического обоснования проектов защитных сооружений для локализации и ликвидации загрязнений подземных вод;

данные для разработки проекта организации строительства (установление необходимости строительного водопонижения при вскрытии траншей и котлованов, специфики выполнения работ нулевого цикла и строительно-монтажных работ, ограждение котлованов, проведение мероприятий по исключению воздействий, вызывающих повреждение соседних зданий и сооружений);

оценку воздействия строительства и эксплуатации системы инженерной защиты на прилегающие участки территории, существующую застройку и окружающую среду в целом.

Комплексные гидрогеологические исследования выполняются как в границах площадки, так и на прилегающих территориях (в контурах внешних гидродинамических границ) для решения следующих задач:

выбор расчетных значений гидрогеологических параметров первых от поверхности водоносных горизонтов, вод спорадического распространения, а также грунтов зоны аэрации;

уточнение глубины изучения гидрогеологического разреза на различных участках территории;

уточнение гидрогеологических характеристик внутренних и внешних граничных условий исследуемой области фильтрации;

выбор расчетных значений гидрометеорологических параметров различной обеспеченности для обоснования мероприятий по регулированию поверхностного стока;

уточнение амплитуд сезонных колебаний уровня грунтовых вод;

районирование по режиму подземных вод;

районирование по химическому составу подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта;

выявление компонентов-загрязнителей, их концентрации, источников и ареалов загрязнений;

выявление негативного воздействия загрязнения на здоровье населения (исследования проводятся по заданию заказчика в комплексе с инженерно-экологическими изысканиями);

уточнение сезонных и многолетних изменений химического состава подземных вод, их агрессивности к бетону и коррозионной активности к металлам (в соответствии с табл. 4-7, 15 СНиП 2.03.11-85);

оценка изменения фильтрационных свойств грунтов зоны аэрации при их замачивании и дренировании;

оценка изменения прочностных и деформационных свойств грунтов при их замачивании и дренировании в сфере взаимодействия объекта с геологической средой, а также возможности активизации опасных инженерно-геологических процессов;

уточнение предшествующих оценок водного баланса площадки (участка).

8.4.3. Сбор и обработку дополнительных материалов изысканий и исследований прошлых лет на территориях развития подтопления следует выполнять в соответствии с п. 8.2.2 с учетом данных, полученных на предыдущих этапах изысканий.

8.4.4. В районах развития подтопления в числе дистанционных методов рекомендуется использовать тепловую инфракрасную аэросъемку, а также наземную съемку (ТИКАС), которая позволяет:

определить местоположение утечек и диагностировать состояние подземных тепловых сетей с выделением предаварийных и аварийных участков;

выявить участки сброса коммунальных и промышленных вод, дренажного стока в реки и водоёмы;

установить участки загрязнения водных объектов нефтепродуктами.

Использование ТИКАС в режиме мониторинга обеспечивает контроль состояния объектов городского хозяйства, которые могут явиться источниками развития подтопления.

8.4.5. При инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта на территориях развития подтопления в зависимости от специфики развития процесса следует выполнять:

при развитии подтопления по схеме 2 — инженерно-геологическую съемку площадки в масштабах 1:5000-1:2000 (табл. 7.1 СП 11-105-97 часть I) и притрассовой полосы линейных сооружений - в масштабах 1:10000-1:2000 (табл. 7.2 СП 11-105-97 часть I), принимая III категорию сложности инженерно-геологических условий;

при развитии подтопления по схеме 1 — инженерно-гидрогеологическую или комплексную инженерно-гидрогеологическую съемку в масштабах 1:5000-1:2000;

гидрогеохимическую съемку на застроенных загрязненных территориях в масштабах 1:25000-1:5000.

Гидрогеохимическую съемку следует выполнять для решения следующих задач:

установление химического состава и минерализации грунтовых вод первого от поверхности водоносного горизонта (в том числе техногенного) и верховодки;

определение участков загрязнения подземных вод по общим гидрохимическим показателям (в соответствии с приложением Н СП 11-105-97 часть I);

установление источников и ареалов распространения загрязнений по специальным гидрохимическим показателям (в комплексе с инженерно-экологическими изысканиями согласно требованиям СП 11-102-97);

оценка защищенности подземных вод от загрязнения сверху — первого от поверхности водоносного горизонта или подземных вод спорадического распространения;

оценка опасности загрязнения подземных вод.

Выбор масштаба съемок следует осуществлять в зависимости от размера исследуемой территории, ее инженерно-гидрогеологической изученности, характера проектируемых объектов.

8.4.6. При проектировании особо ответственных объектов строительства (в том числе уникальных зданий и сооружений) в сложных инженерно-геологических условиях допускается увеличение масштаба инженерно-геологической съемки до 1:1000-1:500 с дополнительными гидрогеологическими работами при соответствующем обосновании в программе изысканий.

В пределах чаш накопителей промышленных отходов и стоков, нередко являющихся источниками подтопления прилегающих территорий и загрязнения подземных и поверхностных вод, состав и объем изысканий и исследований следует определять в каждом конкретном случае в зависимости от состава и количества сточных вод, которые могут поступить в водоносный горизонт, а также от климатических, геоморфологических, гидрогеологических и гидрологических условий района (площадки). В общем случае в состав изысканий должна входить комплексная инженерно-гидрогеологическая съемка. Масштаб съемки следует выбирать в соответствии с таблицей 8.2.

 

Таблица 8.2

 

Площадь хранилища, км2 Масштаб съемки
До1 1:2000
До 5 1:2000-1:5000
До 10 1:5000-1:10000
Более 10 1:10000-1:25000

 

В границах предполагаемой миграции промстоков из накопителей рекомендуемый масштаб инженерно-гидрогеологической съемки — 1:10000-1:25000.

В состав изысканий в пределах чаш накопителей, кроме съемки, входят: геофизические работы; наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод; полевые опытно-фильтрационные работы (откачки, наливы, нагнетания, запуск индикаторов в водоносный горизонт); полевые опыты на экспериментальных прудах для изучения испарения и фильтрации стоков, а также эффективности защитного экрана; полевые опыты по определению физико-химических параметров взаимодействия сточных вод с подземными водами и породами; лабораторные работы (химические анализы воды и грунтов, определение физико-химических миграционных параметров, состава и характеристик грунтов зоны аэрации).

8.4.7. Границы съемок на территориях развития подтопления следует устанавливать в соответствии с п. 7.5 СП 11-105-97 (часть I) в пределах внешних гидродинамических границ исследуемой территории. На участках, где подтопление наиболее опасно и возможно возникновение чрезвычайных ситуаций, границы съемки, состав, объемы и методику инженерно-гидрогеологических исследований следует обосновывать в программе работ с учетом более детального изучения территории.

8.4.8. Количество точек наблюдений (в том числе горных выработок) следует устанавливать:

при инженерно-геологической съемке — в зависимости от принятого в программе изысканий масштаба съемки и III категории сложности инженерно-геологических условий (табл. 7.1 и 7.2 СП 11-105-97 часть I); количество гидрогеологических выработок должно составлять не менее 50% от общего числа выработок;

при инженерно-гидрогеологической съемке - в зависимости от принятого в программе изысканий масштаба съемки, специфики развития подтопления, гидродинамических условий, характера объекта строительства;

при гидрогеохимической съемке — в зависимости от масштаба съемки, строения гидрогеологического разреза, специфики источников техногенного загрязнения.

Количество точек гидрохимического опробования на застроенных городских территориях при масштабе съемки 1:10000 — 1:5000 должно составлять 7-10 на 1 км2. На промплощадках, где наблюдается более интенсивное загрязнение грунтов зоны аэрации и подземных вод, выполняется съемка масштаба 1:5000— 1:2000. Количество точек гидрохимического опробования— 18-25 на 1 км2. При слоистом строении водоносного горизонта следует производить поинтервальное опробование скважин. Не менее 20% скважин должны быть опробованы до кровли водоупора.

В процессе съемки производится опробование поверхностных вод всех водотоков и водоёмов. В случае установления загрязнения водных объектов следует выполнять геохимическое опробование донных осадков и определение фильтрационного сопротивления днищ и бортов водоемов.

8.4.9. Определение направления маршрутов в пределах границ съемок, состав наблюдений на них и размещение горных выработок следует принимать согласно п. 7.7 СП 11-105-97 (часть I) и пп. 8.2.4 — 8.2.6 настоящего свода правил, а также с учетом техногенной освоенности территории.

8.4.10. Количество горных выработок необходимо устанавливать с учетом ранее пройденных выработок и при необходимости осуществлять их сгущение в соответствии с задачами гидрогеологических исследований, масштабом съемки, а также с учетом методов и результатов предшествующего гидрогеологического опробования водоносных горизонтов и грунтов зоны аэрации, влияния внутренних и внешних гидродинамических границ.

8.4.11. В дополнение к п. 7.8 СП 11-105-97 (часть I) на территориях развития подтопления глубину гидрогеологических выработок следует корректировать с учетом:

мощности грунтов зоны аэрации и первого от поверхности водоносного горизонта, а также необходимости оценки проницаемости (надежности) его нижнего водоупора;

наличия гидравлической связи с нижерасположенными водоносными горизонтами;

характера обводненности пород и степени их проницаемости;

характера изменения химического состава подземных вод по всей мощности водоносного горизонта;

применения необходимых методов опробования гидрогеологических скважин по степени вскрытия водоносного пласта;

положения водоупора: при залегании водоупора на глубинах до 25 м — все скважины бурятся до водоупора; при залегании водоупора на глубинах от 25 до 50 м — половина скважин (через одну по профилю) бурится до водоупора; при залегании водоупора на глубинах более 50 м — количество скважин до водоупора уменьшается до 10-15% от общего числа.

При однородной в литологическом отношении водопроницаемой толще пород изучение ее фильтрационных свойств по глубине следует производить по интервалам длиной 10 м. При четко выраженном слоистом строении толщи пород фильтрационные свойства устанавливаются для каждого слоя.

Выбор вида и способа бурения скважин следует устанавливать в соответствии с п. 8.2.6.

8.4.12. В дополнение к п. 7.11 СП 11-105-97 (часть I) при слабой изученности территории для уточнения общих закономерностей геологического строения и гидрогеологических условий, а также особенностей развития подтопления следует предусмотреть проходку опорных горных выработок. При этом количество выработок, глубина и методика опробования должны определяться программой изысканий.

8.4.13. Геофизические исследования на территориях развития подтопления при изысканиях для разработки проекта следует выполнять в соответствии с п. 7.12 СП 11-105-97 (часть I) и п. 8.2.7 настоящего свода правил.

В пределах чаш накопителей промышленных отходов и стоков как наиболее опасных объектов, вызывающих подтопление прилегающих территорий, а также в зонах их влияния следует выполнять;

электроразведочные работы методом ВЭЗ в различных модификациях — для установления характера геоэлектрического разреза до регионального водоупора, выявления зоны максимальной водопроводимости;

опыты методом заряженного тела — для определения направления и скорости движения подземных вод (при неоднородном составе водоносного горизонта в вертикальном разрезе — для каждой литологической разности водовмещающих пород);

режимные наблюдения за влажностью методом радиоактивного каротажа в наблюдательных скважинах, расположенных в зоне возможного влияния накопителей.

8.4.14. Полевые гидрогеологические исследования при инженерных изысканиях для разработки проекта на территориях развития подтопления должны включать опытно-фильтрационные работы (откачки, наливы, нагнетания, запуск индикаторов в водоносный горизонт) для определения расчетных гидрогеологических параметров и гидрохимическое опробование водоносных горизонтов.

Методы полевых определений гидрогеологических параметров следует принимать в соответствии с п.7.14 и приложением К СП 11-105-97 (часть I), а также п. 8.2.8 настоящего свода правил.

Экспресс-опробование следует производить единовременным «мгновенным» (от 5 минут до 1 часа) наливом или отбором в скважине некоторого объема воды с целью:

определения ориентировочных значений коэффициента фильтрации или водопроводимости слабопроницаемых грунтов;

оценки состояния ранее пробуренных скважин;

оценки состояния и инерционности наблюдательных скважин;

определения степени несовершенства скважин.

Пробные откачки следует производить во всех гидрогеологических скважинах с целью:

предварительной оценки коэффициента фильтрации или водопроводимости водовмещающих пород;

сравнительной характеристики различных участков водоносного горизонта по водообильности;

изучения химического состава подземных вод.

Продолжительность откачки определяется целями опробования. При необходимости восстановления фильтрационных свойств призабойной зоны скважины (разглинизации) продолжительность пробных откачек должна быть увеличена.

Количество одиночных откачек (пробных и опытных) должно составлять не менее 5 на 1 км2 области фильтрации при однослойном водоносном пласте с плановой неоднородностью фильтрационных свойств и не менее 7 — при двухслойном пласте. При необходимости изучения взаимосвязи водоносного горизонта с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами количество опытов на 1 км2 увеличивается.

Количество и продолжительность кустовых опытов следует определять только на основе анализа данных одиночного опробования с учетом площади исследований и целей опробования только на основе данных одиночного опробования.

Количество точек опытов при инженерно-гидрогеологических исследованиях в пределах чаш накопителей промышленных отходов и стоков для определения коэффициентов фильтрации грунтов зоны аэрации и водоносных горизонтов, а также расстояния между разведочными выработками следует принимать в соответствии с таблицей 8.3.

 

Таблица 8.3

 

Размер площади исследований, км2

1 5 10 25 50

Расстояние между разведочными выработками, м

250-300 300-400 400-500 600-700 800-1000
Число точек опытов для определения Грунтов зоны аэрации 9 15 20 25 30
коэффициентов фильтрации Водоносных горизонтов 5 9 12 18 24

 

Примечание В каждой выработке может быть несколько точек опробования в зависимости от слоистого строения зоны аэрации и водоносного горизонта.

 

Гидрохимическое опробование скважин в процессе проведения любого вида откачек обязательно. Пробы воды должны отбираться в конце одиночных откачек, в процессе кустовых откачек из центральной и наблюдательных скважин, а также в процессе стационарных наблюдений.

При наличии ареалов загрязнения подземных вод, особенно в области депрессионных воронок водозаборов, следует предусматривать поинтервальное гидрохимическое опробование скважин. При бурении скважин должен производиться послойный отбор проб воды. При этом по мере проходки рыхлых пород пробы отбираются из-под башмака обсадных труб после предварительной оттартовки 2-3-х объемов воды в скважине. Из трещиноватых пород, проходимых без обсадки, пробы при бурении следует отбирать из призабойной зоны при изоляции других интервалов. Следует также отбирать пробы воды из всех водоемов и водотоков.

В зонах существующих (или предполагаемых) ареалов загрязнения подземных вод при необходимости могут проводиться полевые опыты на экспериментальных прудах для изучения испарения и фильтрации стоков, эффективности защитных экранов, параметров физико-химического взаимодействия сточных вод с подземными водами и другие специальные работы.

8.4.15. Стационарные гидрогеологические наблюдения при инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта следует продолжать (если они были начаты на предшествующих этапах изысканий) или организовывать их вновь. В соответствии с задачами стационарных наблюдений (п. 8.2.9) размещение наблюдательных пунктов режимной сети и методика производства наблюдений должны обеспечивать получение данных для оценки и прогноза изменения гидрогеологических условий и инженерно-гидрогеологического обоснования инженерной защиты от подтопления.

Размещение наблюдательных пунктов должно производится с учетом:

природных условий;

специфики застройки.

Скважины следует закладывать на всех геоморфологических элементах рельефа и на типичных формах микрорельефа. При однородном строении водоносного горизонта на каждом геоморфологическом элементе следует предусматривать скважины по профилю через 250-400 м. При слоистом строении первого от поверхности водоносного горизонта следует предусматривать устройство ярусных кустов (не менее 50% от общего количества скважин) и оборудование фильтрами каждого водоносного слоя.

В контурах распространения слабопроницаемых разделяющих слоев первого от поверхности водоносного горизонта следует закладывать 1-2 скважины для наблюдения за изменением напора в этих слоях при помощи датчиков перового (пластового) давления.

На каждом постоянном и временном водотоке следует оборудовать по два гидрометрических поста— входной и выходной по отношению к внешним гидродинамическим границам — со створом из 3-5 наблюдательных скважин. Следует также оборудовать гидрометрический пост из 2-3 наблюдательных скважин на каждом водоеме.

В зонах селитебной застройки скважины должны располагаться по разреженной неупорядоченной сети с учетом плотности застройки и густоты водонесущих коммуникаций — в среднем 3-5 скважин на 100 га. На участках насыпных (намывных) грунтов следует закладывать по 1-3 скважины на 1 га. На промплощадках с интенсивным водопотреблением, станциях очистки воды, площадках очистных сооружений канализации при неизвестном положении уровня грунтовых вод следует закладывать 3-10 скважин в зависимости от размеров площади.

В зонах влияния водозаборов и других водопонизительных систем количество и размещение наблюдательных пунктов определяется программой изысканий, согласованной в установленном порядке.

Частота измерений уровней и температуры, отбора проб подземных вод в естественных условиях определяется в программе мониторинга, в соответствии с действующими нормативно-методическими документами МПР России. Частота отбора проб из скважин на застроенных территориях должна составлять не менее одного раза в месяц, а в периоды максимальных подъемов уровней грунтовых вод частота отбора может быть увеличена.

8.4.16. Лабораторные исследования образцов грунта и проб подземных вод следует осуществлять в соответствии с пп. 5.11, 7.16 СП 11-105-97 (часть I) и действующими государственными стандартами на производство соответствующих видов определений.

8.4.17. При обследовании грунтов оснований зданий и сооружений и состояния существующих строительных объектов на подтопленных территориях с эксплуатируемыми системами дренажей в дополнение к п. 7.17 СП 11-105-97 (часть I) необходимо оценивать состояние и эффективность действующих систем инженерной защиты, а также опасность сопутствующих подтоплению процессов: суффозии, набухания глинистых и просадки лессовых грунтов, изменения их физико-механических свойств (ухудшения прочностных и деформационных характеристик и динамической устойчивости грунтов).

При необходимости обследование грунтов сопровождается:

бурением контрольных гидрогеологических скважин и их опробованием;

отбором проб для оценки химического состава и агрессивности грунтовых и дренажных вод, интенсивности выноса частиц грунта;

отбором проб грунта для лабораторного определения их физико-механических свойств.

8.4.18. Прогноз изменения гидрогеологических и инженерно-геологических условий на территориях развития подтопления при разработке проектной документации должен составляться в соответствии с требованиями пп. 6.7 и 6.20 СНиП 11-02-96, пп. 5.13 и 7.19 СП 11-105-97 (часть I) ), а также пп. 8.1.6, 8.2.12, 8.3.6, 8.3.7 и 8.3.15 настоящего свода правил.

При выполнении прогноза изменения гидрогеологических условий границами модели следует считать внешние гидродинамические границы области фильтрации исследуемой территории.

При составлении прогноза для разработки проектной документации необходимо проанализировать результаты прогнозов, составленных на предыдущих этапах работ.

Если на этапе изысканий для разработки предпроектной документации прогноз изменения гидрогеологических условий выполнялся методом гидрогеологического картографирования, то прогноз на стадии проекта для участка проектируемого строительства в пределах его внешних гидродинамических границ следует выполнять методом математического моделирования, а при наличии объекта-аналога — с использованием метода аналогий.

Если на этапе изысканий для разработки предпроектной документации прогноз выполнялся методом математического моделирования, то на стадии проекта осуществляется детализация данного участка модели и корректировка его внешних гидродинамических границ с учетом изменившихся техногенных условий. Прогноз также может выполняться методом математического моделирования с использованием метода аналогий (при наличии объекта-аналога).

Если прогноз ранее не выполнялся, то основным методом прогноза на стадии проекта является метод математического моделирования с использованием методов аналитических расчетов и аналогий.

При необходимости инженерной защиты от подтопления должен выполняться прогноз изменения гидрогеологических условий с учетом работы проектируемых защитных сооружений.

Прогноз изменения инженерно-геологических условий в связи с подтоплением разрабатывается в случае возможного развития или активизации сопутствующих опасных техноприродных процессов (карста, суффозии, заболачивания), а также возможного изменения свойств специфических грунтов (набухающих, просадочных, элювиальных, техногенных). Следует также учитывать возможные неблагоприятные экологические последствия эксплуатации существующих и проектируемых систем инженерной защиты: излишнее осушение почв в городских парках и скверах, загрязнение поверхностных водотоков и водоёмов дренажными стоками.

Для составления прогноза при изысканиях на стадии разработки проекта, начиная с составления программы работ, рекомендуется привлекать производственные и научно-исследовательские организации, специализирующиеся в области гидрогеологических исследований и прогнозов.

8.4.19. Камеральная обработка материалов изысканий на стадии разработки проекта выполняется с учетом положений пп. 8.2.13 и 8.4.2. При интерпретации результатов опытных работ и схематизации области фильтрации следует производить оценку фильтрационной неоднородности водонасыщенных грунтов. Использование средних величин водопроводимости при схематизации возможно лишь при малых значениях коэффициента вариации водопроводимости по полю фильтрации (порядка 17 — 25 %). Применение статистических методов осреднения единичных значений параметров возможно только при условиях:

представительности выборки;

случайности и независимости единичных определений;

равномасштабности и равноточности единичных определений.

Состав и содержание технического отчета (заключения) о результатах выполненных изысканий должны соответствовать требованиям пп. 6.7 и 6.20 СНиП 11-02-96, пп. 5.14 и 7.20 СП 11-105-97 (часть I).

В дополнение к п. 6.20 СНиП 11-02-96 в технический отчет следует включать:

прогнозные значения положения уровня подземных вод различной обеспеченности, на основании которых проектировщиком (или совместно изыскателем и проектировщиком) устанавливаются критические (подтапливающие) значения положения уровня для данного сооружения;

характеристику химического состава подземных вод, степень их загрязнения, агрессивности и защищенности, а также рекомендации по улучшению экологической обстановки на подтопленной территории;

рекомендации по проектированию защитных сооружений и мероприятий, а также предотвращению, ликвидации или минимизации опасных процессов, сопутствующих подтоплению.

 

Дата: 2018-12-28, просмотров: 284.