ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

СВОД ПРАВИЛ

CODE OF PRACTICE

 

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

 

ENGINEERING GEOLOGICAL SITE INVESTIGATIONS

FOR CONSTRUCTION

СП 11-105-97

 

Часть I I I. Правила производства работ в районах

Распространения специфических грунтов

УДК 624.131

Дата введения 2000-07-01

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

РАЗРАБОТАН Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя России, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, МГСУ, Научно-производственным центром «Ингеодин» при участии ТОО «ЛенТИСИЗ», кафедры инженерной геологии МГГА, кафедры инженерной и экологической геологии МГУ им. М.В. Ломоносова, АО «Институт Гидропроект».

 

ВНЕСЕН ПНИИИСом Госстроя России.

 

ОДОБРЕН Управлением научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ Госстроя России (письмо от 25 сентября 2000 г. № 5-11/87).

 

ПРИНЯТ и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 июля 2000 г. впервые.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Свод правил по инженерно-геологическим изысканиям для строительства (Часть III. Правила производства работ на территориях распространения специфических грунтов) разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» и в дополнение СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства» (Часть I. Общие правила производства работ).

Согласно СНиП 10-01-94 «Система нормативных документов в строительстве. Основные положения» настоящая часть III Свода правил является федеральным нормативным документом Системы и устанавливает общие технические требования и правила, состав и объем инженерно-геологических изысканий, выполняемых на соответствующих этапах (стадиях) освоения и использования территории: разработка градостроительной, предпроектной и проектной документации, строительство (реконструкция), эксплуатация и ликвидация (консервация) предприятий, зданий и сооружений в районах распространения специфических грунтов.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящий Свод правил (часть III) развивает обязательные требования СНиП 11-02-96 и устанавливает дополнительные к положениям СП 11-105-97 (часть I) правила производства инженерно-геологических изысканий при их выполнении в районах распространения специфических грунтов (просадочных, набухающих, органо-минеральных и органических, засоленных, элювиальных, техногенных) для обоснования проектной подготовки строительства*, а также инженерно-геологических изысканий, выполняемых в период строительства, эксплуатации и ликвидации объектов (в случаях, если специфика грунтов требует иных подходов к изысканиям по сравнению с регламентируемыми. в общих правилах производства работ).

_______________

* Проектная подготовка строительства включает в себя: разработку предпроектной документации - определение цели инвестирования, разработку ходатайства (декларации) о намерениях, обоснования инвестиций в строительство, разработку градостроительной документации, а также проектной и рабочей документации строительства новых, расширения, реконструкции и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений.

 

Программу изысканий в районах распространения специфических грунтов следует согласовывать с заказчиком в случае выполнения трудоемких изыскательских работ (замачивание опытных котлованов, испытания грунтов полевыми методами на значительных глубинах и т.п.) и проведения специальных исследований (выполнение математического моделирования, нестандартных лабораторных определений и др.).

Настоящий документ устанавливает состав, объемы, методы и технологию производства инженерно-геологических изысканий в районах распространения специфических грунтов и предназначен для применения юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области инженерных изысканий для строительства на территории Российской Федерации.

 

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем Своде правил (часть III) наряду с ссылками на нормативные документы, указанные в СП 11-105-97 (часть I), дополнительно использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.01.09-91 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах».

СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

ГОСТ 21.302-96 «Система проектной документации для строительства. Условные графические обозначения в документации по инженерно-геологическим изысканиям».

ГОСТ 10650-86 «Торф. Метод определения степени разложения».

ГОСТ 11305-83 «Торф. Методы определения влаги».

ГОСТ 11306-94 «Торф. Методы определения зольности».

ГОСТ 23161-78 «Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности».

ГОСТ 23740-79 «Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ».

ГОСТ 24143-80 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки».

ГОСТ 24846-81 «Грунты. Методы измерений деформаций зданий и сооружений».

ГОСТ 26423-85 - ГОСТ 26428-85 «Почвы. Методы определения катионно-анионного состава водной вытяжки».

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

3.1. При инженерно-геологических изысканиях следует использовать термины и определения в соответствии с приложением А*.

______________

* Здесь и далее в тексте при ссылках на пункты, разделы, таблицы и приложения имеется в виду настоящий Свод правил.

 

Общие положения

 

4.1.1. К просадочным грунтам в соответствии с ГОСТ 25100-95 следует относить пылевато-глинистые разновидности дисперсных осадочных минеральных грунтов (чаще всего лессовые грунты), дающие при замачивании при постоянной внешней нагрузке и (или) нагрузки от собственного веса грунта дополнительные деформации — просадки, происходящие в результате уплотнения грунта вследствие изменения его структуры. К просадочным относятся грунты с величиной относительной деформации просадочности , д.е. ³ 0.01.

4.1.2. Просадочные лессы распространены в южных районах Российской Федерации, где они участвуют в строении толщ лессовых пород, покрывающих обширные пространства. Мощность лессовых толщ изменяется от нескольких метров в северной части зоны их распространения до 50 — 80 м, а местами и более в ее южной части.

Лессовые отложения покрывают сплошным плащом обширные плоские водоразделы, их склоны, поверхность высоких террас. В зоне влияния речных долин и морского побережья они прорезаны многочисленными балками и оврагами. Последние имеют резкие формы, особенно в своей верховой части: узкое дно и высокие обрывистые склоны. Высота обрывов достигает 5-6 м., иногда более. На поверхности водоразделов развиты просадочные блюдца и поды. Размер блюдец в плане изменяется от нескольких метров до первых десятков метров, глубина—от долей метра до 1-2 метров. Поды представлены обширными понижениями шириной в сотни метров или километры с глубиной не превышающей первых метров. Дно подов сложено непросадочными тяжелыми суглинками или глинами.

4.1.3. Для просадочных лессовых грунтов обычно характерны: высокая пылеватость (содержание частиц размером 0,05-0,005 мм более 50% при количестве частиц размером менее 0,005 мм, как правило, не более 10-15%); низкие значения числа пластичности (менее 12); низкая плотность скелета грунта (преимущественно менее 1,5 г/см3); повышенная пористость (более 45%); невысокая природная влажность (как правило, менее границы раскатывания); засоленность; светлая окраска (от палевого до охристого цвета); способность в маловлажном состоянии держать вертикальные откосы; цикличность строения толщ.

Главная отличительная особенность лессов — наличие макропор размером 1-3 мм, различимых невооруженным глазом. Макропоры имеют форму извилистых вертикальных канальцев.

4.1.4. Мощные толщи лессовых пород имеют циклическое строение: несколько горизонтов лессов переслаиваются с погребенными почвами и непросадочными лессовыми грунтами (лессовидными суглинками). Последние в отличие от лессов имеют более темный бурый или красновато-бурый цвет и нередко отчетливую слоистость. Они более глинисты, характеризуются относительно низкой пористостью (до 40%) и значительно более высокой плотностью (1,8 -1,9 г/см3). Число горизонтов лессов непостоянно (в южных районах территории Российской Федерации в разрезе присутствует от 3 до 6 горизонтов лессов разной мощности). Как правило просадочность уменьшается сверху вниз по разрезу.

4.1.5. Лессы обладают высокой для глинистых грунтов водопроницаемостью и резкой анизотропией по этому свойству. Коэффициент фильтрации в вертикальном направлении измеряется несколькими м/сут., в горизонтальном — десятыми или сотыми м/сут. Это приводит к тому, что при инфильтрации воды с поверхности образуются купола грунтовых вод, медленно растекающиеся в стороны. В пределах городов, где имеются многочисленные источники замачивания (утечки из коммуникаций, интенсивный полив водой скверов, садов, парков) в толще лессовых грунтов формируется техногенный горизонт грунтовых вод быстро повышающий свой уровень (до 0,5 — 1 м в год), что способствует интенсивному развитию просадочных явлений. В районах, где лессы обогащены гипсом, формирующиеся грунтовые воды агрессивны по отношению к бетону на портланд-цементе.

4.1.6. Просадочные грунты следует характеризовать:

относительной деформацией просадочности  — относительным сжатием грунтов при заданном давлении после их замачивания;

начальной просадочной влажностью  — минимальной влажностью, при которой проявляются просадочные свойства грунтов;

начальным просадочным давлением  — минимальным давлением, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их замачивании.

При инженерно-геологических изысканиях под свайные фундаменты с опиранием свай на непросадочные грунты (сваи-стойки) и при соответствующей записи в техническом задании допускается не определять указанные специфические свойства просадочных грунтов,

4.1.7. Выделение участков с различными типами грунтовых условий по просадочности в районах распространения просадочных грунтов следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 в зависимости от величины просадки грунтов от собственного веса при их замачивании:

I тип — грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;

II тип — грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна их просадка от собственного веса и величина ее превышает 5 см.

4.1.8. Просадочность обычно проявляется при техногенном замачивании или повышении влажности лессовых грунтов, связанных с:

утечками из водонесущих коммуникаций;

интенсивным поливом парков, садов, огородов;

строительством каналов, водохранилищ, оросительных систем;

нарушениями режима испарения и миграцией влаги под экранирующими покрытиями (взлетно-посадочные полосы, асфальтированные стоянки автомашин, площади, улицы и др.).

Перечисленные причины могут действовать как самостоятельно, так и в разных сочетаниях. Замачивание может иметь локальный и площадной характер и различную длительность. Кратковременное локальное замачивание распространяется лишь на верхнюю часть просадочной толщи, а длительное площадное — на всю просадочную толщу.

4.1.9. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения просадочных грунтов следует устанавливать и отражать в техническом отчете:

распространение и приуроченность просадочных грунтов к определенным геоморфологическим элементам и формам рельефа;

наличие внешних признаков проявления просадочности грунтов (просадочные блюдца, поды, ложбины и пр.);

мощность толщи просадочных грунтов и ее изменения по площади;

цикличность строения толщи просадочных грунтов (чередование горизонтов лессовых пород и погребенных почв, периодичность изменений свойств грунтов по глубине и т.п.);

особенности структуры (макропористость, пылеватость, агрегированность и пр.) и текстуры (слоистость, трещиноватость, наличие конкреций, скоплений гипса и пр.), интенсивность вскипания от 10%-ной НС1;

специфические характеристики просадочных грунтов (относительная деформация просадочности и ее зависимость оглавления на грунт, начальное просадочное давление, начальная просадочная влажность);

гранулометрический состав (с различными схемами подготовки к анализу);

деформационные и прочностные характеристики грунтов при полном водонасыщении и при природной влажности;

изменения показателей свойств по простиранию и глубине просадочной толщи;

величины просадок от собственного веса (включая послепросадочные деформации) и тип грунтовых условий по просадочности, границы распространения участков с различным типом грунтовых условий по просадочности;

наличие и характер возможных источников замачивания лессовой толщи;

аварийные ситуации, ремонтные или восстановительные работы, связанные с развитием просадочных явлений;

применявшиеся типы и конструкции фундаментов, зданий и сооружений, их техническое состояние, наличие и характер деформаций, вызванных просадочными явлениями;

применявшиеся при строительстве в районе работ методы полного или частичного устранения просадочности грунтов (противофильтрационные мероприятия, применение тяжелых трамбовок, искусственное закрепление грунтов, предварительное замачивание и др.) с оценкой их эффективности;

положение и параметры экранирующих покрытий (асфальтированные стоянки автотранспорта, взлетно-посадочные полосы и др.);

расположение и состояние сети водонесущих коммуникаций (водопровод, канализация, теплотрассы, ливневые водостоки), очистных сооружений, существующая система их эксплуатации и борьбы с утечками;

наличие, систему, состояние оросительной сети, следы древней оросительной сети.

По результатам изысканий должны быть даны рекомендации по учету основных особенностей просадочных грунтов (просадочного процесса) при освоении территории и проектировании объектов строительства.

4.1.10. Предварительную оценку нормативных значений относительной деформации просадочности  грунтов при инженерно-геологических изысканиях для разработки проекта сооружений I и II уровня ответственности, а также окончательную их оценку для сооружений III уровня ответственности допускается выполнять в соответствии с приложением Б.

 

Общие положения

 

5.1.1. К набухающим грунтам, в соответствии с ГОСТ 25100-95, следует относить глинистые грунты, которые при замачивании водой или другой жидкостью увеличиваются в объеме и имеют относительную деформацию набухания без нагрузки ³ 0.04 Набухающие грунты следует подразделять на разновидности в соответствии с таблицей 5.1.

Таблица 5.1

 

Разновидности глинистых грунтов Относительная деформация набухания без нагрузки , д.е.
Ненабухающие < 0,04
Слабонабухающие 0,04-0,08
Средненабухающие 0,08-0,12
Сильнонабухающие > 0,12

 

При изысканиях для предпроектной документации допускается оценивать набухаемость грунтов по коэффициентам пористости  и  (коэффициенты пористости образца соответственно с природной влажностью и влажностью на границе текучести) и относить к набухающим грунтам глинистые грунты при условии .

Набухающие грунты при высыхании дают усадку, величина которой зависит от факторов, влияющих на набухание, и возрастает с увеличением склонности грунта к набуханию.

5.1.2. Набухающие грунты в соответствии с ГОСТ 24143-80 следует характеризовать:

давлением набухания  — давлением, возникающем при невозможности объемных деформаций в процессе замачивания и набухания грунта;

влажностью набухания влажностью, полученной после завершения набухания грунта и прекращения процесса поглощения жидкости;

относительной деформацией набухания при заданном давлении (в том числе при р = 0)   — относительным увеличением высоты образца после набухания;

влажностью на пределе усадки  — влажностью грунта в момент резкого уменьшения усадки;

относительной деформацией усадки  — относительным объемным или линейным уменьшением размера образца при испарении из него влаги.

При инженерно-геологических изысканиях под свайные фундаменты с опиранием свай на ненабухающие грунты (сваи-стойки) и при соответствующей записи в техническом задании допускается не определять указанные специфические свойства набухающих грунтов.

5.1.3. Набухаемость грунтов зависит от многих факторов — минерального, гранулометрического и химического состава грунта, природной влажности и плотности сложения, состава и концентрации взаимодействующего с грунтом раствора, величины внешнего давления на грунт — и проявляется обычно при содержании глинистых частиц в количестве более 40-60%, плотности — более 1,5-1,7 г/см3, влажности — менее 0,20-0,30.

При нарушении природного сложения набухающего грунта (например, при использовании его в качестве грунта обратной засыпки) величина свободного набухания может увеличиваться до 1.5-2.0 раз.

Набухаемость проявляется также у некоторых видов шлаков (например, шлаков электроплавильных производств) и у обычных пылевато-глинистых грунтов (ненабухающих при водонасыщении), если они замачиваются химическими стоками или технологическими растворами различных производств (особенно, растворами солей, кислот, щелочей).

5.1.4. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения набухающих грунтов следует дополнительно устанавливать:

генезис, распространение и условия залегания набухающих грунтов, их приуроченность к определенным геоморфологическим элементам и формам рельефа;

мощность набухающих грунтов и ее изменения по площади;

наличие внешних признаков проявления набухания (усадки) грунтов — полигональная сеть трещин на поверхности стенок котлованов и выемок, блоковые отдельности в откосах и на склонах, усадочные трещины (величина их раскрытия, глубина и направление распространения), наличие суффозионного выноса глинистых частиц вблизи раскрытых трещин, вспучивание дна котлованов;

мощность зоны трещиноватости;

минеральный, гранулометрический и химический состав грунта, а также химический состав и концентрацию взаимодействующего с грунтом раствора (если это имеет место);

особенности структуры и текстуры грунтов (слоистость, трещиноватость, агрегированность и пр.);

специфические характеристики набухающих грунтов (относительная деформация набухания — свободного и под нагрузкой, влажность грунта после набухания, давление набухания, линейная и объемная усадка грунта, влажность на пределе усадки) и изменения этих характеристик по простиранию и глубине, а также после взаимодействия с техногенными растворами;

оценку степени развития процесса набухания;

деформационные и прочностные характеристики грунтов при полном водонасыщении и природной влажности (с учетом состава и концентрации взаимодействующего раствора);

наличие и характер деформаций зданий и сооружений, обусловленных набуханием и (или) усадкой грунтов;

оценку изменения свойств набухающих грунтов при строительстве и эксплуатации объектов;

рекомендации по учету основных особенностей набухающих грунтов при освоении территории и проектировании объектов строительства.

При необходимости следует определять: горизонтальное давление при набухании; сопротивление срезу после набухания без нагрузки и при заданных нагрузках; модуль деформации после набухания без нагрузки и под заданными нагрузками; набухание грунтов в растворах, соответствующих по составу производственным стокам проектируемых предприятий, набухание предварительно высушенных образцов.

5.1.5. Предварительную оценку нормативных значений относительной деформации набухания  грунтов в зависимости от их плотности и влажности и величину давления набухания  в зависимости от величины свободного набухания при инженерно-геологических изысканиях для сооружений I и II уровня ответственности, а также окончательную их оценку для сооружений III уровня ответственности допускается выполнять в соответствии с приложением В.

И ОРГАНИЧЕСКИХ ГРУНТОВ

 

Общие положения

 

6.1.1. К органо-минеральным и органическим грунтам следует относить илы, сапропели, торфы и заторфованные грунты (ГОСТ 25100-95).

Ил — водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий в начальной стадии своего формирования, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Содержание органических веществ в илах, как правило, менее 10%. Обычно илы имеют коэффициент пористости е ³ 0,9-1,5 (величина е возрастает от супесчаных к глинистым разновидностям), влажность w > 0,7-0,8, текучую консистенцию >1, содержание частиц мельче 0,01 мм составляет 30-50% по массе.

Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10% (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию >1, высокую дисперсность - содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5% по массе. Сапропели следует различать по степени минерализации, прямо связанной с проточностью водоёма.

Торф — органический грунт образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50% (по массе) и более органических веществ. Торфы, образовавшиеся в водоёмах, подстилаются слоем озерных отложений различной мощности; торфы, образовавшиеся в результате заболачивания вследствие избыточного увлажнения, залегают на минеральном основании различного литологического состава. При перерыве процесса торфонакопления торфяные залежи могут быть перекрыты другими отложениями; в этих случаях торфы называются погребенными.

Следует различать торфы верхового типа, образующиеся в условиях бедного минерального питания при увлажнении поверхности в основном атмосферными осадками, и низинные, — образующиеся при богатом минеральном питании.

Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50% (по массе) торфа. По величине относительного содержания органического вещества ( , д.е.) глинистые грунты следует подразделять на слабозаторфованные — 0,1< £0,25, среднезаторфованные — 0,25< £ 0,40 и сильнозаторфованные — 0,40< £0,50. Кроме того выделяются грунты с примесью органических веществ: глинистые 0,05£ <0,1; пески 0,1£ £0,3.

На территории Российской Федерации органо-минеральные грунты распределены неравномерно, а занятая ими площадь в регионах составляет (в млн. га): Западная Сибирь — 34,1, Северо-Запад - 8,9, Дальний Восток — 5,7, Восточная Сибирь — 3,1, Урал — 2,7, Центр — 1,4. В остальных регионах она колеблется от 0,04 до 0,5 млн.га. Морские илы развиты в прибрежной части Черного, Азовского и Каспийского морей и в приморских районах Дальнего Востока.

6.1.2. Органо-минеральные и органические грунты следует подразделять на виды и разновидности в соответствии с таблицей 6.1.

Торфы при визуальном описании дополнительно следует подразделять по типу болот на верховые, переходные, низинные; по происхождению неразложившихся остатков — на лесные, лесотопяные, топяные (древесные, травяные, моховые);

по структуре (текстуре) на зернистые, войлочные, губчатые.

При описании сапропелей следует дополнительно отмечать их разновидность по составу: известковистые, кремнеземистые, детритовые.

6.1.3. К специфическим особенностям органо-минеральных и органических грунтов относятся:

высокая пористость и влажность;

малая прочность и большая сжимаемость с длительной консолидацией при уплотнении;

высокая гидрофильность и низкая водоотдача;

существенное изменение деформационных, прочностных и фильтрационных свойств при нарушении их естественного сложения, а также под воздействием динамических и статических нагрузок:

анизотропия прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик;

склонность к разжижению и тиксотропному разупрочнению при динамических воздействиях;

наличие ярко выраженных реологических свойств;

проявление усадки с образованием усадочных трещин в процессе высыхания (осушения);

разложение растительных остатков в зоне аэрации;

наличие природного газа (метана);

повышенная агрессивность к бетонам и коррозионная активность к металлическим конструкциям.

Эти особенности позволяют считать рассматриваемые грунты малопригодными для строительства на них различных сооружений.

 


Таблица 6.1

 

Тип грунта Вид грунта Разновидность грунта Относительное содержание органических веществ, , д.е. Коэффициент пористости при полной влагоемкости, Предельное сопротивление срезу* t, 105 Па Содержание частиц размером более 0,25 мм, % Полная влагоемкость, , д.е. Степень разложения торфа , д.е.
    глинистые <0,10 >1,5 >0,05 <5 >0,60 -
  илы суглинистые <0,10 >1,0 >0,10 <5 >0,35 -
    супесчаные <0,10 >0,9 >0,15 <5 >0,30 -
    слабоминеральный >0,50 >10 <0,03 30 >5,0 -
  сапропели среднеминеральный 0,30-0,50 6-10 <0,05 20-30 3,0-5,0 -
органо-минеральный   минеральный 0,10-0,30 <6 >0,05 20 1,8-3,0 -
    сильнозаторфованные 0,40-0,50 5-6 >0,08 <5 3,0-4,0 -
  заторфованные среднезаторфованные 0,25-0,40 4-5 >0,08 <5 2,0-3,0 -
  грунты слабозаторфованные 0,10-0,25 <4 >0,08 <5 <2,0 -
    слаборазложившийся >0,50 >18 >0,05 >70 >12,0 <0,20
органический торф среднеразложившийся >0,50 12-18 >0,05 50-70 8,0-12,0 0,20-0,45
    сильноразложившийся >0,50 6-12 >0,05 0-50 4,0-8,0 >0,45

 

Примечание *по крыльчатке при вращательном срезе


6.1.4. Органо-минеральные и органические грунты могут использоваться в качестве основания сооружений, как правило, только после инженерной подготовки, которая может осуществляться двумя способами:

предварительного осушения открытыми канавами или дренами, что позволяет за период 6— 12 месяцев уплотнить основание на 20 — 25 %;

предварительного уплотнения грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен для ускорения процесса консолидации основания).

При выполнении лабораторных испытаний рекомендуется моделировать условия указанной инженерной подготовки.

При использовании органических и органо-минеральных грунтов в качестве основания сооружений следует в соответствии с заданием заказчика выполнять инженерно-геологические изыскания до и после создания сооружения (насыпного или намывного массива грунтов).

6.1.5. При инженерно-геологических изысканиях для строительства в районах развития органо-минеральных и органических грунтов должны быть получены материалы для:

оценки целесообразности сохранения указанных типов грунтов в качестве основания сооружений или необходимости их удаления, замены или прорезки сваями на полную мощность;

принятия проектных решений по инженерной подготовке площадки и благоустройству прилегающей территории;

выбора типа основания, обеспечивающего эксплуатационную надежность зданий и сооружений с учетом ожидаемых изменений инженерно-геологических условий на застраиваемой территории;

определения объема и технологии выполнения работ, необходимых для осуществления намеченных мероприятий.

6.1.6. Необходимо учитывать опыт проектно-изыскательских работ в районах распространения органо-минеральных и органических грунтов, в соответствии с которым основными причинами деформаций зданий и сооружений являются:

недостаточная изученность рельефа минерального дна и свойств слагающих его отложений, которые могут характеризоваться низкими прочностными и деформационными показателями;

недостаточная изученность свойств слоистой толщи органо-минеральных и органических грунтов и их изменчивости по глубине;

существенные различия в значениях показателей свойств грунтов, определяемых на образцах в лаборатории и в массиве;

недостаточная изученность консолидационных и реологических характеристик грунтов, а также особенностей процесса их уплотнения во времени;

неучет изменений порового давления в процессе испытаний;

отсутствие данных о прочностных характеристиках при динамических воздействиях;

отсутствие надежных количественных рекомендаций по повышению плотности и несущей способности грунтов путем предварительного осушения или иных мероприятий.

6.1.7. При проведении изысканий следует отдавать предпочтение полевым методам исследования грунтов в массиве (геофизические, зондирование), учитывая специфические свойства органо-минеральных и органических грунтов, особые условия их залегания и трудности отбора образцов без нарушения природного сложения. Необходимо особое внимание уделять исследованиям содержания в грунтах органических веществ, определению профиля минерального дна и свойств слагающих его грунтов.

 



Общие положения

 

7.1.1. К засоленным грунтам, следует относить грунты, в которых в соответствии с ГОСТ 25100-95 содержание легко— и среднерастворимых (водорастворимых) солей не менее величин, указанных в табл. 7.1.

 

Таблица 7.1

 

Наименование засоленных грунтов Минимальное суммарное содержание легко- и среднерастворимых солей в % от веса воздушно-сухого грунта
Крупнообломочный:  
при содержании песчаного заполнителя 40% и более 3
при содержании заполнителя в виде суглинка 30% и более 10
при содержании заполнителя в виде супеси 30% и более 5
Песок 3
Супесь 5
Суглинок 10

 

Примечания

1 К легкорастворимым солям относятся: хлориды NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2; бикарбонаты: NaHCO3, Са(НСО3)2, Mg(HCO3)2; карбонат натрия Na2CO3; сульфаты магния и натрия MgSO4 , Na2SO4. К среднерастворимым солям относятся гипс CaSO4×2H2O и ангидрит CaSO4.

2 Более детальное подразделение загипсованных супесей и суглинков в зависимости от содержания гипса приведено в приложении Д.

 

7.1.2. Засоленные грунты приурочены главным образом к пустынным и полупустынным, реже — к степным зонам, то есть к районам с отрицательным водным балансом, а также к участкам, расположенным в зонах гипергенеза горных пород, содержащих нестойкие компоненты (сульфатные, галлоидные и др.).

Одним из важных условий засоления является залегание минерализованных подземных вод на глубине не более 1 м для песчаных грунтов и 3-4 м — для глинистых грунтов.

Засоленные грунты слагают солончаки, солоди, солонцы, такыры, которые различаются составом и содержанием легкорастворимых солей и в большинстве случаев формируются на пониженных элементах рельефа: шлейфах склонов, низменностях, берегах соленых озер и лиманов, во впадинах на поймах, в днищах степных блюдец суффозионного происхождения, где минерализованные воды стоят близко к земной поверхности (1-3 м).

Процесс засоления грунтов проявляется в следующих условиях:

при горизонтальной миграции солей и осаждении их из подземных вод в районах гор и предгорий, в субаэральных дельтах и предгорных равнинах;

в результате вертикальной миграции солей при испарении поровых растворов;

вследствие выветривания горных пород, содержащих нестойкие компоненты (карбонатные, сульфатные, галлоидные горные породы);

при фильтрации через грунты жидких отходов из шламонакопителей, солеотвалов, растворонесущих коммуникаций различных промышленных предприятий и т.п.

7.1.3. Засоленные грунты следует характеризовать:

степенью засоленности  — отношением массы водорастворимых солей в определенном объеме грунта к массе сухого грунта данного объема (в %);

абсолютным суффозионным сжатием  — уменьшением первоначальной высоты образца грунта за счет химической суффозии при постоянном вертикальном давлении и непрерывной фильтрации воды или растворов, фильтрация которых возможна в основании сооружения;

относительным суффозионным сжатием  — отношением абсолютного суффозионного сжатия к высоте образца грунта природной влажности при природном давлении;

начальным давлением суффозионного сжатия минимальным давлением, при котором проявляется суффозионное сжатие грунта;

степенью выщелачивания солей  — отношением массы выщелоченных из грунта солей к их начальной массе.

7.1.4. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения засоленных грунтов следует устанавливать:

распространение и условия залегания засоленных грунтов, их приуроченность к мезо— и микроформам рельефа;

качественный состав и количественное содержание водорастворимых солей в грунте, их способность к растворению и выщелачиванию;

генезис, взаимосвязь степени и характера засоленности с мезо— и микрорельефом, литологическим составом и свойствами грунтов, гидрогеологическими условиями территории — уровнем и минерализацией подземных вод и их изменениями (природными и техногенными);

гидрохимические условия (температура, минерализация и химический состав подземных вод, их растворяющая способность по отношению к засоленным грунтам);

характер пространственного распределения соляных образований в грунте;

структурные особенности грунтов, обусловленные наличием солей, включая форму, размер и размещение солей в грунте;

наличие внешних проявлений процесса выщелачивания засоленных грунтов на земной поверхности, их формы и размеры;

данные о современном засолении грунтов и выщелачивании солей в результате хозяйственной деятельности;

физические, механические и химические свойства грунтов природной влажности и при полном водонасыщении (в том числе растворами заданного состава), а также после выщелачивания солей;

показатели относительного суффозионного сжатия и начального давления суффозионного сжатия;

наличие и характер связанных с суффозией деформаций зданий и сооружений.

 

Общие положения

 

8.1.1. К элювиальным грунтам следует относить грунты, образовавшиеся в результате процессов выветривания горных пород на месте их залегания без заметных признаков смещения. С глубиной степень выветрелости постепенно снижается, и они переходят в трещиноватую материнскую горную породу. Граница между элювиальными грунтами и подстилающей материнской породой неровная, с карманами, нечетко выраженная и может быть установлена, как правило, условно. Поэтому в настоящем разделе рассматривается не только элювий, но и элювиированные (выветрелые) горные породы под общим термином кора выветривания.

8.1.2. Следует различать коры выветривания современные и древние. Первые связаны с современными климатическими условиями и залегают с поверхности, вторые — с палеоклиматическими условиями минувших геологических эпох и могут залегать как с поверхности, так и на разных глубинах под покровом более молодых отложений. В некоторых случаях в разрезе может быть встречена не одна, а несколько кор выветривания.

8.1.3. Необходимо различать два основных вида выветривания: физическое (или механическое) и химическое (включая биохимическое) и, соответственно, два основных типа кор выветривания, заметно различающихся по своему строению, составу и физико-механическим свойствам.

8.1.4. Физическое выветривание, характерное для современного холодного и умеренного климата, вызывается в основном колебаниями температуры, замерзанием и оттаиванием воды в трещинах разного размера (включая микротрещины), что приводит к дезинтеграции горных пород, вначале — на крупные глыбы, затем — на щебень, дресву и отдельные минеральные зерна, представленные в основном фракциями песка и пыли (алеврита). Вторичные глинистые минералы образуются в небольших количествах, за исключением случаев, когда выветриванию подвергаются породы, содержащие их в своем составе (глинистые сланцы, аргиллиты, глинистые песчаники, глинистые алевролиты, мергели). Обломочный материал, образующийся при физическом выветривании, сохраняет минеральный состав материнской породы и значительную прочность благодаря унаследованности структурных связей.

В строении кор выветривания этого типа следует выделять:

а) зону тонкого дробления, или дисперсную, состоящую в основном из песчано-алевритового материала;

б) мелкообломочную, состоящую из дресвы и щебня;

в) глыбовую, состоящую из грубообломочного материала.

Мощность таких кор выветривания обычно не превышает нескольких метров,

8.1.5. Химическое выветривание сцементированных осадочных пород (песчаники, алевролиты), а также в некоторых других осадочных породах с кристаллическими связями (доломиты, некоторые разности известняков, писчий мел) вызывает вначале ослабление структурных связей, что снижает прочность породы, а затем приводит к частичному или полному их разрушению с распадом породы на отдельные минеральные зерна и образованием песчаного или алевритового материала. Химическое выветривание магматических и метаморфических пород сопровождается глубокими химическими преобразованиями первичных породообразующих минералов с частичным или полным их замещением вторичными глинистыми минералами.

Хемогенные коры выветривания широко развиты в пределах древних горных сооружений и местами на плитах и платформах. Особенно большой мощностью они обладают на Урале.

В строении хемогенных кор выветривания на метаморфических и изверженных породах следует выделять:

а) зону бесструктурного элювия, полностью утратившего первичные структурные связи и представленного песками, супесями, суглинками, часто с разным содержанием дресвяно-щебенистого материала;

б) зону структурного элювия или сапролита с сохранившимися, но сильно ослабленными структурными связями, прочность которых нарастает с глубиной. Сапролиты сохраняют сплошность, присущую материнским породам, их текстурные, а в значительной степени и структурные особенности, но имеют малую прочность. Они разламываются и растираются руками, разрабатываются лопатой, иногда с применением ударных инструментов;

в) зону выветрелой породы или рухляка, разбитого трещинами на отдельные блоки. Степень выветрелости постепенно снижается от стенок блоков, где порода превращена в сапролит, к их центральной части, где она приближается по прочности к материнской породе. Рухляк требует при разработке применения ударных инструментов;

г) зону трещиноватой горной породы, со следами выветривания лишь по стенкам трещин (разборная скала).

8.1.6. Встречаются также коры выветривания переходного типа, образовавшиеся как в результате механической дезинтеграции породы, так и под воздействием химического выветривания. Они состоят в основном из обломочного материала разной крупности (от алеврито—песчаного до щебенисто-глыбового) с различной степенью выветрелости. Полный профиль коры выветривания в этом случае будет зависеть от возможности и скорости удаления продуктов выветривания.

Зональное строение элювиальной толщи может быть нарушено, если подвергающиеся выветриванию исходные породы имеют слоистое строение, дислоцированы или рассечены жилами и дайками, обладающими различной устойчивостью к выветриванию.

8.1.7. При проведении изысканий в районах развития элювиальных грунтов необходимо учитывать, что химическое выветривание магматических, метаморфических и осадочных пород сопровождается широким комплексом химических, физико-химических и физических процессов (окисление, растворение и вынос, суффозия, гидратация и др.), что приводит к формированию сапролитов и рухляков заметно различающихся по минеральному составу, структуре и инженерно-геологическим свойствам. Наряду с относительно плотными разностями встречаются пористые, иногда макропористые. Состав вторичных глинистых минералов может меняться от слабо гидрофильных (каолинит, гидрослюды) до сильно гидрофильных (монтмориллонит). Соответственно, среди сапролитов встречаются как просадочные, так и набухающие разности.

8.1.8. Коры выветривания делятся на площадные и линейные. Последние приурочены к зонам разрывных нарушений.

Мощность площадных кор выветривания, сформировавшихся в платформенных условиях, изменяется от нескольких метров до десятков метров. В зонах, подвергшихся ледниковой экзарации и размыву талыми ледниковыми водами, они уничтожены почти полностью. Наиболее мощные коры выветривания (30-50 м) приурочены к платформенным структурам типа валов, флексур, куполов, где породы подвергались интенсивному трещинообразованию. В горных районах с блоковой тектоникой мощность элювиальных отложений на приподнятых блоках не превышает нескольких метров, в пределах опущенных блоков — достигает нескольких десятков метров. Мощность линейных кор выветривания измеряется десятками, а иногда и сотнями м (на Урале до 100-150 м).

8.1.9. При изысканиях в платформенных условиях необходимо учитывать, что коры выветривания связаны в основном с осадочными породами: карбонатными (доломитами, известняками, писчим мелом), реже — с песчаниками, алевролитами и аргиллитами.

Элювий на доломитах, представленный тонким алевритом (доломитовой мукой), с глубиной постепенно обогащается песчано-щебенистым, ниже — шебенисто-глыбовым материалом. Залегая с поверхности, доломитовая мука слабо уплотнена и нередко обладает просадочными свойствами. Древние толщи доломитовой муки, вскрываемые на разных глубинах под более молодыми отложениями, могут иметь разную степень уплотнения.

На переходных известняково-доломитовых разностях пород и известняках элювий характеризуется более грубым составом и представлен, в основном, песчаным, дресвяным и щебенистым материалом.

На известняках элювий отличается неоднородным составом (от глыб до алевритового материала) и большой изменчивостью по площади. На глинистых известняках формируются элювиальные карбонатные глины, содержащие обломки выветрелого известняка.

Элювий писчего мела представлен тонким алевритом, ниже по разрезу сохраняющим в ослабленном виде первичные структурные связи, прочность которых нарастает с глубиной. Выветрелый мел часто обладает резко выраженной пространственной неоднородностью (переслаивание относительно прочных и слабых разностей, полностью утративших структурную прочность). При разрушении первичных структурных связей и насыщении водой меловой элювий размокает, теряет прочность и приходит в плывунное состояние.

Элювий терригенных пород представлен суглинками и супесями с крупнообломочными включениями, содержание которых увеличивается вниз по разрезу.

8.1.10. При изысканиях в горных районах следует учитывать, что коры выветривания, формирующиеся на осадочных, метаморфических и магматических породах разного типа, отличаются большим разнообразием состава, сложным строением и значительной пространственной изменчивостью, в соответствии с составом и условиями залегания материнских пород и наличием разрывных нарушений.

На песчаниках образуются пески разной крупности, на аргиллитах и глинистых сланцах формируются глины, обогащенные на глубине дресвой и плитчатым щебнем.

На гранитоидах под небольшим по мощности слоем бесструктурного элювия песчано-глинистого состава залегают сапролиты, представленные глинистыми лесками (песчанистыми глинами), сохранившими в той или иной степени первичные структурные связи. С глубиной они переходят в рухляк, а еще глубже — в слабо выветрелую трещиноватую породу.

На основных магматических породах элювий имеет глинистый состав, на ультраосновных — представлен охрами (сложной смесью гидроокислов железа).

8.1.11. При изучении кор выветривания необходимо учитывать влияние гидрогеологических условий: нередко под слабо выветрелыми породами зоны аэрации залегают сильно выветрелые грунты, приуроченные к зоне циркуляции подземных вод.

8.1.12. Элювиальные грунты следует характеризовать следующими показателями:

гранулометрическим составом (с учетом содержания обломочного материала и его роли в формировании структуры и деформационно-прочностных свойств грунта);

пределом прочности на одноосное сжатие ( ) в водонасыщенном состоянии и при естественной влажности;

коэффициентом размягчаемости — ,

коэффициентом выветрелости — ;

показателями специфических свойств — просадочности, набухания, растворимости и т.д. (при их наличии)

8.1.13. Классификацию тонкозернистых элювиальных бесструктурных грунтов преимущественно глинистого состава, обладающих пластическими свойствами (продукты выветривания аргиллитов, глинистых сланцев, мергелей, глинистых песчаников и алевролитов, а также основных эффузивных и интрузивных пород), следует осуществлять согласно действующей классификации глинистых грунтов по ГОСТ 25100-95.

8.1.14. Другие виды бесструктурных элювиальных грунтов, не обладающих пластическими свойствами, следует подразделять по гранулометрическому составу (таблица 8.1) с указанием степени неоднородности.

 

Таблица 8.1

 

Наименование грунта Преобладающие фракции, мм
Глыбовый > 200
Щебенистый 10 - 200
Дресвяный 2 - 10
Песчаный 0,1 - 2
Алевритовый (пыль) < 0,1

 

При высоком содержании разных фракций в названии этих грунтов следует указывать не только преобладающую, но и вторую по содержанию, а иногда и третью фракцию, например, дресвяно-щебенисто-глыбовый грунт.

8.1.15. Глыбовые грунты целесообразно подразделять дополнительно на три вида:

а) бескаркасный — с невысоким содержанием глыбового материала (порядка 10%), деформационно-прочностные свойства которого определяются в основном заполнителем;

б) слабокаркасный — со средним и высоким содержанием глыбового материала (10 — 65%), свойства которого определяются как глыбовым материалом, так и заполнителем;

в) каркасный — с очень высоким содержанием глыбового материала (более 65%), свойства которого определяются глыбовым материалом.

При более детальных описаниях следует уточнять содержание и состав заполнителя, например: «глыбовый грунт с 20% дресвяно-щебенистого заполнителя».

8.1.16. Во всех случаях для крупнообломочного материала (фракций >2 мм) следует указывать его прочность, выделяя три категории: а) слабый или сапролитовый, (разламывается и растирается в руке); б) средней прочности или рухляковый (легко разбивается молотком); в) прочный (с трудом разбивается молотком).

Для более детального подразделения песчаных грунтов следует использовать действующую классификацию песков (ГОСТ 25100-95).

Учитывая, что в составе продуктов выветривания часто преобладают тонкие фракции (доломитовая и известково-доломитовая мука) целесообразно дополнительно выделить группу алевритов (пылеватых грунтов), подразделив их на три вида:

алеврит крупный с преобладанием фракций 0,10-0,01 мм;

алеврит мелкий с преобладанием фракций 0,01-0,005 мм;

алеврит тонкий с преобладанием фракций <0,005 мм.

Учитывая, что свойства различных видов бесструктурного элювия зависят в большой степени от минерального состава частиц (прочность, размягчаемость, размокаемость, растворимость), в наименование грунта следует включать сведения о его минеральном составе, например, «тонкий доломитовый алеврит».

 

Примечание Фракция <0,005 мм отвечает по размеру частиц глинам, однако тонкий алеврит часто не обладает глинистыми свойствами, поэтому употреблять термины «глина», «глинистая фракция» в данном случае не следует.

 

8.1.17. При классификации видов структурного элювия (сапролитов и рухляков) следует учитывать в первую очередь их прочность, используя в качестве классификационного показателя предел прочности грунта на одноосное сжатие , МПа образцов в водонасыщенном состоянии (таблица 8.2) и коэффициент размягчаемости в воде .

Коэффициент размягчаемости в воде  определяется как отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие образцов в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

По степени размягчаемости в воде грунты подразделяются согласно таблице Б.4 ГОСТ 25100-95.

 

Таблица 8.2

 

Наименование видов структурного элювия Предел прочности на сжатие  МПа
Сапролит слабый 5 - 15
Сапролит средней прочности 15 - 30
Сапролит повышенной прочности 30 - 50
Рухляк слабый £ 30
Рухляк средней прочности 30 - 50
Рухляк повышенной прочности > 50

 

Приведенные в таблице определения следует дополнять названием материнской породы (например, «рухляк слабый, гранитный»).

8.1.18. Степень выветрелости элювиальных скальных грунтов характеризуется коэффициентом выветрелости , равным отношению плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта. Классификация элювиальных скальных грунтов по степени выветрелости приведена в таблице 8.3.

 

Таблица 8.3

 

Наименование элювиальных скальных грунтов

Коэффициент выветрелости  скальных грунтов

при исходных образующих породах

по степени выветрелости Магматических и метаморфических Осадочных сцементированных
Невыветрелые 1 1
Слабовыветрелые 1 - 0,9 1 - 0,95
Выветрелые 0,91 - 0,8 0,96 - 0,85
Сильновыветрелые < 0,8 < 0,85

 

8.1.19. В наименовании элювиальных крупнообломочных грунтов при содержании крупнообломочной фракции более 30% следует дополнительно приводить степень выветрелости обломочного материала в соответствии с таблицей 8.4.

 

 

Таблица 8.4

 

Наименование элювиальных скальных грунтов

Коэффициент выветрелости  скальных грунтов

при исходных образующих породах

по степени выветрелости Магматических и метаморфических Осадочных сцементированных
Слабовыветрелый £ 0,5 £ 0,33
Выветрелый 0,5 - 0,75 0,33 - 0,67
Сильновыветрелый > 0,75 > 0,67

 

Коэффициент выветрелости ( ) определяется по формуле:

 

 ,где

 

K1 отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

K0 — то же в природном состоянии.

В тех случаях, когда значение  непосредственными испытаниями не определено, для предварительных расчетов допускается определять его по данным гранулометрического состава согласно табл. 8.5.

Таблица 8.5.

 

Значения

Процентное содержание по массе фракций размером, мм

> 10 2 - 10 0,1 - 2 < 0,1
< 0,25 54 - 66 25 - 33 9 - 11 0,9 - 4,1
0,25 - 0,50 33 - 44 35 - 40 18 - 22 2,7 - 3,3
0,51 - 0,75 27 - 31 36 - 44 23 - 27 5,6 - 6,4
> 0,75 10 - 14 42 - 46 28 - 32 11 - 13

 

Коэффициент истираемости ( ) крупнообломочной фракции элювиальных грунтов следует определять испытанием на истираемость во врашающемся полочном барабане.

По коэффициенту истираемости крупнообломочные фракции следует подразделять в соответствии с таблицей Б.21 ГОСТ 25100-95.

8.1.20. При составлении программы работ необходимо учитывать следующие основные причины деформаций зданий и сооружений в районах распространения элювиальных грунтов, связанные с недостаточной полнотой и детальностью изысканий:

а) пропуск карманов и линейных кор выветривания, приуроченных к разрывным зонам, разрушенных слабых прослоев, жильных образований, ксенолитов вмещающих пород (при ограничении разведочных работ редкой сеткой буровых скважин);

б) недостаточное внимание к таким свойствам как набухание, просадочность, пучение при промерзании и др. (при неполном комплексе лабораторных исследований);

в) ухудшение свойств сапролитов и рухляков в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений (за счет промерзания в котлованах, утечек воды и промстоков из коммуникаций, воздействия вибрации и других динамических нагрузок).

 

Общие положения

 

9.1.1. К техногенным грунтам, образующимся в результате деятельности человека, в соответствии с ГОСТ 25100-95, следует относить:

природные образования, измененные в условиях естественного залегания физическим или химико-физическим воздействием, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %. Физические воздействия (уплотнение трамбовкой, укаткой и взрывами, осушение, замораживание) изменяет строение и фазовый состав грунтов. Химико-физическое воздействие (электроосмос, цементация, силикатизация, битумизация, глинизация, прогрев и обжиг) изменяют их вещественный состав, структуру и текстуру;

природные образования, перемешенные с мест их естественного залегания с использованием транспортных средств, взрыва (насыпные грунты) или с помощью средств гидромеханизации (намывные грунты). Перемещение осуществляется в процессе горнотехнических (вскрышных и шахтных) и строительных (отрывка котлованов, создание выемок, насыпей и т.п.) работ;

антропогенные образования, представляющие собой твердые отходы бытовой и производственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья. Бытовые отходы представлены, главным образом, свалками бытовых отбросов, строительного мусора и др. Промышленные отходы представлены золами и золошлаками (горючих сланцев, каменного и бурого угля, торфа), шлаками (доменными и сталеплавильными — мартеновскими, конверторными, электропечными), шламами (хвосты горнообогатительного и химического производства).

При выборе методики проведения инженерно-геологических изысканий следует учитывать, что техногенные грунты изменяются в широком диапазоне — от разновидностей, близких к природным грунтам, до грунтов, не имеющих аналогов среди природных образований.

9.1.2. Техногенные грунты являются объектом инженерно-геологических изысканий в качестве основания зданий и сооружений, среды для размещения городских коммуникационных сетей и т.п., материала инженерных сооружений. К числу последних относятся дамбы, плотины, насыпи, хранилища отходов металлургического производства, горнодобывающей промышленности, ТЭЦ и т.п.

9.1.3. При проведении инженерно-геологических изысканий в районах распространения техногенных грунтов следует дополнительно устанавливать:

генезис техногенных грунтов, их распространение, мощность толщи и ее изменения по площади;

время (давность) образования толщи техногенных грунтов, степень завершенности процессов их самоуплотнения и упрочнения;

особенности исходных материалов, способ их преобразования, перемещения и укладки;

технологические особенности производства работ в горнотехнической, инженерной, сельскохозяйственной и других видах производственной деятельности, обусловившей формирование и накопление данного грунта;

специфические свойства техногенных грунтов, в том числе токсичность некоторых видов грунтов (хвосты, шламы и т.п.), пути возможного заражения окружающей среды, склонность пустой породы, образующейся при разработке угля, к самовозгоранию и т.п.;

зависимость структуры, текстуры, гранулометрического состава намывных грунтов от их расположения на карте намыва или гидроотвале;

топографические особенности участка изысканий в период, предшествующий образованию толщи техногенных грунтов;

геологическое строение естественного основания, степень консолидации слагающих его грунтов под воздействием дополнительной нагрузки от веса массива техногенных грунтов;

наличие и характер деформаций возведенных на техногенных грунтах зданий и сооружений, связанных с самоуплотнением грунтов, неравномерными осадками, а также рекомендации по учету основных особенностей техногенных грунтов при освоении территории и проектировании объектов строительства.

9.1.4. В техническом задании в дополнение к требованиям СП 11-105-97 (часть I) следует приводить имеющиеся данные и сведения о способе, времени формирования, составе и других особенностях этих грунтов, в связи с технологическими особенностями производства — источника их накопления.

К техническому заданию на изыскания на территориях распространения планомерно образованных оснований (намывом, отсыпкой, укреплением методами технической мелиорации) должны прилагаться имеющиеся материалы геотехнического контроля качества земляных работ.

В техническом задании следует указывать намечаемые сроки начала строительства, его предполагаемую продолжительность и график возведения отдельных сооружений или комплексов.

9.1.5. При проведении инженерно-геологических изысканий на территории распространения непланомерно образованных насыпных грунтов (отвалов и свалок грунта, отходов производства и бытовых отбросов) следует отдавать предпочтение полевым методам исследования грунтов в массиве (геофизические, зондирование и др.).

 

Примечания

1 Планомерно возведенные насыпи создаются по специально разработанному проекту из однородных по составу грунтов, как правило, естественного происхождения путем отсыпки с соблюдением принятой технологии работ;

2 Отвалы формируются в результате неорганизованной отсыпки грунтов естественного и (или) искусственного происхождения;

3 Свалки формируются в результате неорганизованной отсыпки, с преобладанием грунтов искусственного происхождения, с включением строительного мусора, органических веществ и т.п.;

4 Для грунтов в водонасыщенном состоянии продолжительность самоуплотнения, указанная в табл. 9.1, увеличивается в 2-2,5 раза;

5 При постоянном действии вибрации и периодическом замачивании продолжительность самоуплотнения, указанная в табл. 9.1, уменьшается в 2 раза.

 

Таблица 9.2

 

  Грунты естественного

Ориентировочное время самоуплотнения

и упрочнения намывных грунтов, месяцы

основания пески крупные и средней крупности пески мелкие пески пылеватые пески и супеси с содержанием органических веществ
Песчано-гравийные 0,5 1,0 2,0 3,0
Песчаные 1,0 2,0 3,0 6,0
Органо-минеральные (торф, заторфованные грунты) 2,0 3,0 6,0 12,0
Глинистые 3,0 6,0 12,0 24,0

 

9.2.2. Сбору и обработке, помимо материалов изысканий прошлых лет и других сведений, согласно п. 5.2 СП 11-105-97 (часть I), подлежат:

сведения о хозяйственной деятельности, связанной с производством земляных работ, формированием отходов производства, свалок и т.п.;

сведения и данные о способах и технологии образования планомерно намытых или отсыпанных грунтов и накопителей промышленных отходов, результатах оперативного и режимного геотехнического контроля, расположении карт намыва, с указанием дамб обвалования, водосбросных колодцев, системы дренирования;

акты подготовки основания перед выполнением земляных работ, акты приемки намывных, насыпных или преобразованных способами технической мелиорации грунтовых массивов;

имеющиеся данные наблюдений за формированием толщи техногенных грунтов и изменением их свойств во времени;

сведения и данные о региональном опыте строительства на техногенных грунтах в разных условиях их залегания, состоянии и характере деформаций существующих зданий и сооружений на исследуемой территории.

Если между окончанием изысканий и началом проектирования разрыв во времени составляет более двух лет, возможность использования материалов изысканий требует специального изучения и анализа в связи с возможными изменениями в этот период состояния и свойств техногенных грунтов под воздействием различных факторов, в том числе техногенных. Состав и объем дополнительных изыскательских работ по уточнению материалов инженерно-геологических изысканий в связи с давностью их получения следует устанавливать в результате анализа этих материалов и рекогносцировочного обследования исследуемой территории.

9.2.3. В задачу рекогносцировочного обследования дополнительно к требованиям п. 5.4 СП 11-105-97 (часть I) входит:

описание условий залегания и давности образования техногенных грунтов насыпей, отвалов, свалок, участков складирования отходов горно-металлургического и химического производства, участков грунтов в естественном залегании, улучшенных трамбованием и другими способами;

определение размеров массивов техногенных грунтов в плане и по глубине с использованием имеющихся топографических карт, составленных в период, предшествующий образованию толщи техногенных грунтов и после их формирования;

установление, по возможности, для намывных техногенных грунтов мест поступления пульпы на карты намыва, положение прудов-отстойников, системы дренирования, мест сопряжения отдельных карт, выделение зон фракционирования при гидро-золоудалении (шлаковая, золошлаковая, зольная надводного и подводного намыва), характеристика насыпей при сливе металлургических шлаков.

Для насыпных грунтов следует, по возможности, выделять зоны с повышенным содержанием в грунтах крупных включений, затрудняющих проходку буровых скважин (ковшевых остатков в откосах доменных шлаков, разрушенной футеровки печей и включений металла в отвалах сталеплавильных шлаков, обломков строительных конструкций в строительном мусоре и др.).

В процессе рекогносцировочного обследования следует отмечать выходы и скопления производственных и сточных вод и других загрязняющих веществ и возможные пути их миграции.

При обследовании состояния существующих зданий и сооружений, деформированных в результате уплотнения и неравномерной осадки техногенных грунтов, следует собирать сведения о конструкции сооружения, характере вертикальной планировки, системе и состоянии ливневой канализации и водонесуших инженерных сетей, мероприятиях, осуществлявшихся при строительстве для улучшения свойств техногенных грунтов (уплотнение, удаление прослоек грунта с повышенным содержанием органических веществ и др.).

9.2.4. Виды и способы проходки горных выработок в толще техногенных грунтов должны обеспечивать возможность выявления и описания их состава, структурных, текстурных и других особенностей, условий залегания, осуществление при необходимости количественной оценки их свойств.

Выбор вида горных выработок следует производить с учетом условий залегания, состава и состояния грунтов, наличия крупных включений и их крепости, наличия подземных вод и мощности техногенных отложений в соответствии с СП 11-105-97 (часть I). Учитывая чрезвычайно широкий диапазон разновидностей техногенных грунтов, при бурении применяются все способы, регламентируемые приложением Г СП 11-105-97 (часть I).

Для детального изучения строения непланомерно образованных насыпных техногенных грунтов (отвалов и свалок грунта, отходов производства и бытовых отходов), повышения качества отбора монолитов и надежности характеристик грунтов, определяемых при лабораторных исследованиях, рекомендуется проходка горных выработок в виде шурфов или дудок, а также расчисток естественных обнажений и искусственных выемок.

Размещение и количество горных выработок определяется требуемой детальностью изучения инженерно-геологических условий исследуемой территории на соответствующем этапе (стадии) разработки предпроектной и проектной документации.

9.2.5. Геофизические исследования рекомендуется применять для изучения строения толщ техногенных грунтов и происходящих в них процессов самоуплотнения и упрочнения.

Для качественного расчленения толщи техногенных грунтов на слои с различным составом, а также для наблюдения за изменением свойств насыпных и намывных грунтов во времени рекомендуется применение сейсмоакустических методов в комплексе с электроразведкой.

Электроразведочные методы следует применять для выявления и оконтуривания участков утечек воды из подземных коммуникаций при расположении объекта строительства на застроенной территории или в непосредственной близости от нее.

Состав геофизических исследований, объемы работ (сеть, количество точек), тип и размеры применяемых установок следует устанавливать в программе изысканий, исходя из детальности изучения инженерно-геологических условий на соответствующем этапе (стадии) проектирования и особенностей геоэлектрического разреза.

9.2.6. Из общего комплекса полевых методов исследований свойств грунтов, применяемых в обычных условиях, рекомендуется использовать статическое и динамическое зондирование, испытания грунтов штампами и прессиометрами, испытания на срез целиков грунта, измерение порового давления в грунтах.

Зондирование грунтов рекомендуется применять для расчленения толщи техногенных грунтов на отдельные слои, характеризующиеся различной плотностью и прочностью, и для оценки пространственной изменчивости свойств техногенных грунтов, а также для наблюдения за уплотнением и упрочнением грунтов во времени. Динамическое зондирование, кроме решения вышеуказанных задач, применяется для оценки вероятности разжижения намывных песков при динамических нагрузкам. Зондирование следует применять также для определения положения кровли подстилающих грунтов, которые могут рассматриваться в качестве несущего слоя для свайного варианта основания проектируемых зданий и сооружений.

9.2.7. Гидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях следует выполнять для определения водопроницаемости техногенных, подстилающих и вмещающих их грунтов в полевых условиях с целью оценки фильтрационных свойств, прогноза водоотдачи и уплотнения намывных грунтов, расчета консолидации толщи намывных грунтов и естественного основания. Опытно-фильтрационные работы следует осуществлять в соответствии с ГОСТ-23278 методом налива воды в шурф на небольших глубинах (до 5-6 м) или наливом воды в скважины (на больших глубинах).

Следует оценивать потенциальную возможность изменения гидрогеологических условий района (площадки) изысканий вследствие создания массива намывных грунтов.

9.2.8. Стационарные наблюдения при изысканиях на территории распространения техногенных грунтов рекомендуется осуществлять за динамикой изменения физико-механических свойств техногенных и подстилающих их грунтов и за режимом подземных вод.

Наблюдения за динамикой изменения физико-механических свойств техногенных и подстилающих их грунтов по глубине и во времени (как правило, за их уплотнением и упрочнением) следует выполнять зондированием, геофизическими и лабораторными методами с целью определения плотности и влажности по образцам грунтов, отбираемых из специально пробуренных для этих целей скважин.

Наблюдения за режимом подземных вод следует выполнять в соответствии с рекомендациями по их проведению в обычных условиях с учетом необходимости размещения наблюдательных пунктов на участках существующих техногенных источников замачивания грунтов.

9.2.9. При лабораторных исследованиях техногенных грунтов, помимо характеристик, определяемых в соответствии с требованиями п. 5.11 СП 11-105-97 (часть I), следует выполнять определения:

склонности грунтов к распаду, разложению и другим физико-химическим преобразованиям (для шлаков, зол и шламов энергетической, металлургической и химической промышленности);

размокаемости (для отвалов вскрышных пород, основу которых составляют алевролиты и аргиллиты);

набухания (для пород перегоревших в отвалах);

пучинистости (золы и золошлаковые материалы);

содержания органических веществ (свалки и бытовые отходы).

При исследовании прочностных свойств металлургических шлаков рекомендуется применять крупногабаритные лотки и стабилометры, при соответствующем обосновании в программе изысканий.

Деформационные и прочностные характеристики техногенных грунтов в лабораторных условиях следует определять для грунтов природной влажности и в водонасышенном состоянии.

Прочностные характеристики грунтов в процессе их консолидации рекомендуется определять методом неконсолидированного быстрого среза на образцах грунтов, приведенных в водонасышенное состояние без предварительного уплотнения (минимальные значения прочностных характеристик при водонасыщении).

Прочностные характеристики консолидированных техногенных грунтов следует определять методом консолидированно-дренированных испытаний при оптимальной влажности на образцах с заданной плотностью и при полном водонасыщении.

Отбор образцов при опробовании техногенных грунтов следует выполнять с учетом условий их формирования. При создании массивов грунта методом гидромеханизации необходимо опробовать основные зоны в пределах каждой карты намыва (участок слива пульпы, пляж, места вблизи пруда отстойника и водосбросных колодцев). В отвалах шлаков металлургического производства следует учитывать, что слив шлаков происходит по кругу — начиная с внутреннего кольца, с постепенным наращиванием отвалов по окружности и в высоту, в связи с чем в пределах одного участка по глубине залегают разновозрастные грунты.

9.2.10. При камеральной обработке материалов инженерно-геологических изысканий и составлении технического отчета следует отразить данные, перечисленные в п. 9.1.3, в том числе имеющиеся результаты геотехнического контроля намывных или насыпных грунтов и накопителей промышленных отходов, оценку степени самоуплотнения массива техногенных грунтов и степени консолидации подстилающих их грунтов, а также результаты прогноза изменений физико-механических свойств техногенных и взаимодействующих с ними природных грунтов во времени (уплотнение и упрочнение или распад и разложение).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Термин Определение
Специфические грунты Грунты, изменяющие свою структуру и свойства в результате замачивания, динамических нагрузок и других видов внешних воздействий, обладающие неоднородностью и анизотропией (физической и геометрической), склонные к длительным изменениям структуры и свойств во времени
Район распространения специфических грунтов Территория (площадка, участок), в пределах которой специфические грунты залегают в сфере взаимодействия зданий и сооружений с геологической средой и оказывают влияние на выбор проектных решений, строительство и эксплуатацию объектов
Просадочность грунта Способность грунтов к уменьшению объема вследствие замачивания при постоянной внешней нагрузке и (или) нагрузки от собственного веса
Набухание грунта Способность глинистых грунтов к увеличению объема при постоянной нагрузке вследствие замачивания
Вышелачивание Растворение и вынос какого-либо вещества из минерала без нарушения его цельности, тогда как при растворении кристалл разрушается полностью
Суффозионное сжатие Способность засоленных грунтов к уменьшению объема вследствие выщелачивания солей при длительной фильтрации воды и постоянной сжимающей нагрузке
Выветривание Совокупность процессов физического, химического и биологического разрушения минералов и горных пород верхней части литосферы под влиянием колебаний температуры, влажности, воздействия газов (атмосферных и растворенных в воде), растений и т.п.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(рекомендуемое)

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(рекомендуемое)

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(рекомендуемое)

 

ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ

 

Таблица Д.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(рекомендуемое)

 

Примечания

1 Приведенные данные распространяются на:

элювиальные пески, образованные при выветривании кварцсодержащих магматических пород; при этом мелкие пески практически отсутствуют, а крупные и средней крупности - мало отличаются по механическим свойствам;

элювиальные слабоструктурные грунты с прочностью на одноосное сжатие при природной влажности  < 0,2 МПа.

2 Использование приведенных данных для песчаных сапролитов допускается только для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений независимо от их уровня ответственности.

 

Таблица Е.2

 

Виды связных Показатель текучести, Наименование характеристики

Нормативные значения с, кПа, , град., Е, Мпа

при коэффициенте пористости е, равном:

грунтов   0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2
    Е, МПа 37 30 25 20 15 10 -
  <0 с, кПа 47 44 42 41 40 39 -
Супеси   , град. 34 31 28 26 25 24 -
    Е, МПа 25 18 14 12 11 - -
  £0,75 с, кПа 42 41 40 39 38 - -
    , град. 31 28 26 25 25 - -
    Е, МПа 27 25 23 21 19 17 14
  £0,25 с, кПа 57 55 54 53 52 51 50
    , град. 24 23 22 21 20 19 18
    Е, МПа - 19 16 14 13 12 11
Суглинки 0,25< £0,5 с, кПа - 48 46 44 42 40 37
    , град. - 22 21 20 19 18 17
    Е, МПа - - 15 13 11 10 9
  0,5< £0,75 с, кПа - - 41 36 32 29 25
    , град. - - 20 19 18 17 16
    Е, МПа - 19 18 17 16 15 -
  0 £ £ 0,25 с, кПа - 62 60 58 57 56 -
Глины   , град. - 20 18 18 17 16 -
    Е, МПа - 14 12 10 9,5 - -
  0,25< £0,5 с, кПа - 54 50 47 44 - -
    , град. - 17 15 13 12 - -

 

Примечание

1 Приведенные данные распространяются на:

элювиальные связные грунты, в которых содержание крупнообломочных частиц (d ³ 2 мм) не превышает 20% по массе.

элювиальные слабоструктурные грунты с прочностью на одноосное сжатие при природной влажности  < 0,2 МПа.

2 Использование приведенных данных для пылевато-глинистых сапролитов допускается только для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений независимо от их уровня ответственности.

3 При назначении нормативных характеристик необходимо учитывать генезис исходных пород, умножая величины с, , и Е нa соответствующие коэффициенты ,  и , приведенные в таблице Е.3.

 

Таблица Е.3

 

Наименование исходных пород

Корректирующие коэффициенты к характеристикам

 
Магматические интрузивные:      
граниты, диориты, сиениты 0,85 1,00 1,10
габбро, перидотиты, дуниты и др. 1,2 1,05 1,20
Магматические эффузивные 1,05 0,95 0,90
Метаморфические 0,90 0,95 0,80

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

(рекомендуемое)

 

Примечания

1 Приведенные в таблице характеристики распространяются на неводонасыщенные пески, процесс стабилизации которых завершен (п. 9.2.1, табл. 9.2), уложенные при надводном, безэстакадном способе намыва.

2 Меньшие значения характеристик соответствуют более дисперсным пескам данного вида, неоднородным  скатанными, гладкими зернами; большие значения характеристик соответствуют менее дисперсным пескам данного вида, однородным , с угловатыми, шероховатыми зернами.

 

 

Ключевые слова: Инженерно-геологические изыскания для строительства, специфические грунты, просадочные грунты, набухающие грунты, органо-минеральные и органические грунты, засоленные грунты, элювиальные грунты, техногенные грунты, лабораторные и полевые определения свойств грунтов, расчетные и нормативные значения характеристик грунтов, прогноз изменений физико-механических свойств грунтов.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Основные понятия и определения

4. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения просадочных грунтов

5. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения набухающих грунтов

6. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения органо-минеральных и органических грунтов

7. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения засоленных грунтов

8. Инженерно-геологические изыскания в районах распространения элювиальных грунтов

9. Инженерно-геологические изыскания на территории распространения техногенных грунтов

Приложение А. Термины и определения

Приложение Б. Определение нормативных значений относительной просадочности просадочных грунтов

Приложение В. Определение нормативных значений свободного набухания и давления набухания набухающих грунтов

Приложение Г. Исследования органо-минеральных и органических грунтов

Приложение Д. Определение физико-механических характеристик засоленных грунтов

Приложение Е. Определение физико-механических характеристик основных разновидностей элювиальных грунтов

Приложение Ж. Определение физико-механических характеристик основных разновидностей техногенных грунтов

СВОД ПРАВИЛ

CODE OF PRACTICE

 

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

 

Дата: 2018-12-28, просмотров: 254.