3.180. Под детализациейгидрогеологических условий следует понимать составление фильтрационнойсхемы, включающей все гидрогеологические закономерности, характер протеканиягидрогеологического процесса во времени, структуру потока, граничные условия,определяемые закономерностями изменения гидрогеологических параметров.

Присоставлении фильтрационной схемы по признаку напора следует выделять:

напорныеподземные воды, изолированные от атмосферы водоупорными породами;

безнапорныеподземные воды со свободной поверхностью, связанные с атмосферой;

напорно-безнапорныеводы.

Вобщем случае при изменении уровня подземных вод режим фильтрацииявляется неустановившимся (нестационарным). Для напорных водоносных горизонтовв соответствии с теорией упругого режима неустановившееся движениеобусловливается происходящим при снижении напоров расширением воды и сжатиемсамого пласта. В безнапорных водоносных горизонтах причиной неустановившегосядвижения являются осушение части горизонта в процессе водоотбора и, кроме того,постоянные изменения в интенсивности питания и разгрузки. Если составляющиефильтрационного потока за рассматриваемый период времени изменяютсянезначительно, фильтрационный режим можно рассматривать как установившийся(стационарный).

Пригидрогеологических расчетах и моделировании чаще всего используют две формыпотока: плановый и профильный. В плановых потоках (плоские потоки в плане)деформации линий тока происходят, в основном, в плане, а в вертикальном сечениипоток принимается плоскопараллельным. Такие условия характерны для потоковбольшой протяженности, длина которых значительно превышает их мощность, что, всвою очередь, позволяет пренебречь изменением напоров по глубине. Прифильтрации в слоистой системе (при существующей разнице в проницаемостиводоносных и слабопроницаемых слоев) структура потока должна рассматриваться наоснове предпосылок перетекания: движение в водоносных слоях подчиненопредпосылке Дюпюи о горизонтальном характере фильтрации, а в разделяющихслабопроницаемых слоях рассматривается в вертикальном направлении.

Впрофильных потоках (плоские потоки в вертикальном сечении) рассматриваютсядеформации линий тока в вертикальной плоскости, а в плане поток имеетплоскопараллельный характер, т.е. линии тока практически параллельны другдругу.

Далеесхематизируется строение фильтрационного потока: оценивается фильтрационнаянеоднородность водоносных горизонтов в плане и вертикальном разрезе по геолого-литологическомустроению, анализу данных опытно-фильтрационных работ и режиму подземных вод.

Приинженерных изысканиях чаще всего объектом изучения являются породычетвертичного возраста различного генезиса, характеризующиеся структурной,фациальной, литологической неоднородностью, что соответственно обусловливает ихфильтрационную неоднородность. Решающее влияние трещиноватости и степенизакарстованности на характер распределения фильтрационных свойств породобщеизвестно.

Отражениемтакой неоднородности является вертикальная и плановая изменчивостьгидрогеологических параметров. При этом необходимо иметь в виду, чтоизменчивость гидрогеологических параметров определяется не только геологическойнеоднородностью горных пород, но и масштабом опробования. Все это усложняетинтерпретацию опытно-фильтрационных работ и выбор расчетных параметров дляпрогноза.

Возможностьосреднения гидрогеологических параметров методами математической статистикидолжна оцениваться с учетом следующих требований: должна быть проверена идоказана случайность и независимость локальных определений; необходимоубедиться в выполнении условия равномасштабности и равноточности единичныхопределений (в противном случае необходимо дополнительное обоснование весовыхкоэффициентов), в которых должны также отсутствовать серьезные систематическиеошибки; должна быть оценена представительность выборки.

Схематизациявнешних и внутренних границ исследуемой области фильтрации осуществляется путемзадания их геометрических контуров, рода граничного условия и закономерностиизменения уровня и расхода на границе, интенсивности внутренних источниковпитания или разгрузки.

Требованиядостоверной количественной оценки природных и техногенных режимообразующихфакторов обусловливают целесообразность применения методов математическогомоделирования в сложных природных условиях и для ответственных объектов нетолько для окончательного прогноза изменения уровня грунтовых вод, но и впроцессе геофильтрационной схематизации для решения следующих задач:

уточнениясхемы расположения наблюдательных пунктов при проектировании стационарной сети;

обоснованияучастков проведения опытно-фильтрационных работ;

предварительнойоценки значений гидрогеологических параметров водонасыщенных пород и грунтовзоны аэрации;

выполненияпредварительного прогноза подъема уровня грунтовых вод;

обоснованиярасчетных значений гидрогеологических параметров;

количественнойоценки основных режимообразующих природных и техногенных факторов, внутренних ивнешних граничных условий области фильтрации.

3.181. Для обоснования проектовстроительства гидротехнических, промышленных, гражданских и других инженерныхсооружений проводится сложный комплекс инженерных изысканий, включающий:изучение геологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологическихусловий района; специальную оценку условий намеченного строительства по всемвозможным вариантам его осуществления и выбор на этой основе наиболееблагоприятного по сумме всех показателей варианта; получение необходимой дляоптимального проектирования объекта исходной гидрогеологической иинженерно-геологической информации; инженерный прогноз и оценку возможноговлияния проектируемых инженерных сооружений и мероприятий на различные элементыприродных условий и другие инженерные сооружения; получение всей необходимойинформации для разработки системы мероприятий, обеспечивающих наиболеерациональные условия строительства и эксплуатации проектируемых объектов ипредотвращения (или уменьшения) их неблагоприятного воздействия на природныеусловия и другие виды строительства.

Успешноерешение перечисленных и других задач проектирования и строительства инженерныхсооружений возможно лишь при постоянной и тесной увязке изысканий ипроектирования, которые должны планироваться и осуществляться как единый технологическийпроцесс, в ходе которого изыскатели, обеспечивая эффективное выполнение задачпроектирования, своими рекомендациями активно влияют и способствуют выбору иобоснованию наиболее рациональных проектных решений.

3.182. Основным видом гидрогеологическихисследований при инженерно-геологической разведке являются помимо стационарныхнаблюдений опытно-фильтрационные работы, производимые на участках размещенияотдельных зданий и сооружений. При фильтрационном опробовании водоносныхгрунтов предпочтение следует отдавать кустовым откачкам из скважин, а грунтовзоны аэрации - наливам воды в шурфы.

3.183. При необходимости обоснованияпроектов дренажных сооружений, оценки возможного загрязнения подземных вод,оценки суффозионной устойчивости строительной площадки и т.п. необходимопроизводить опытные работы по определению направления и скорости движенияподземных вод.

3.184. Прогноз загрязнения подземных водна территории изысканий обязателен:

а) вусловиях инфильтрации промышленных стоков в водоносный горизонт, воды которогоиспользуются для хозяйственно-питьевого водоснабжения;

б)при наличии гидравлической связи загрязняемого водоносного горизонта сводоносным горизонтом, являющимся источником водоснабжения района;

в)при дренировании открытыми водоемами загрязняемого водоносного горизонта прииспользовании поверхностных вод для водоснабжения;

г)при отсутствии естественного экранирующего слоя пород зоны аэрации с низкимифильтрационными свойствами (глины, суглинки);

д)при наличии или возможности образования обратных уклонов зеркала подземных водна участке изысканий в результате развития депрессионных воронок близкорасположенными водозаборами;

е)при наличии в стоках высокотоксичных ингредиентов с низкими предельнодопустимыми концентрациями (ПДК);

ж) приналичии в сточных водах компонентов, агрессивных к материалам оснований ифундаментов инженерных сооружений;

з)при химической «несовместимости» сточных и фоновых подземных вод.

Прогноззагрязнения подземных вод основывается на результатах полученных параметровмассопереноса, применяя для этого методическое руководство ПНИИИС Госстроя СССР«Прогноз качества подземных вод и охрана их от загрязнения», изд. 1978 г. и«Методические рекомендации по прогнозу распространения промстоков в водоносныхпластах» ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР, изд. 1974 г.

При производстве инженерно-геологической разведки следует выполнятьстационарные наблюдения за динамикой развития физико-геологических процессов иявлений, режимом уровня и химического состава подземных вод, температуройгрунтов и подземных вод. Стационарные наблюдения при необходимости должны бытьпродолжены в течение строительства.

3.186. Если стационарные наблюдения приинженерно-геологической съемке направлены на выявление динамики и механизмапроцесса или явления с последующим прогнозом инженерно-геологических условий поисследуемой площадке (территории, трассе), то задача стационарных наблюдений впроцессе инженерно-геологической разведки несколько иная. Во-первых, оницеленаправленны - со знанием динамики и механизма процесса или явления, а такжес учетом характера и расположения проектируемого сооружения; во-вторых,призваны, наряду с другими мероприятиями, обеспечивать эксплуатационнуюнадежность сооружения.

3.187. При инженерно-геологическойразведке стационарные наблюдения за режимом подземных вод, изменениемтемпературы многолетнемерзлых пород, динамикой развития физико-геологических иинженерно-геологических процессов проводятся только в особо обоснованныхслучаях и, как правило, являются продолжением наблюдений, начатых на болееранних этапах изысканий. Каких-либо особенностей в методике их проведения неимеется, лишь в отдельных случаях не изменяется срочность наблюдений либоповышается их точность за счет использования более совершенной аппаратуры.

3.188. Стационарные наблюдениявыполняются, как правило, в сфере взаимодействия проектируемых зданий исооружений с геологической средой в соответствии с программой работ в районахразвития, неблагоприятных для строительства физико-геологических процессов ираспространения грунтов, использование которых в качестве оснований сооруженийтребует предварительных инженерных мероприятий.

3.189. Пункты, сроки и длительностьстационарных наблюдений устанавливаются в соответствии с требованиями п. 3.21главы СНиП II-9-78. Цели и задачи наблюденийдля каждого из районов, где развиты те или иные процессы или распространеныспецифические по составу и свойствам грунты, могут существенно различаться.

3.190. В случае необходимости припроведении инженерно-геологической разведки построенную ранее стационарнуюнаблюдательную сеть допускается развивать или сокращать.

Материалы инженерно-геологической съемки и разведки должны обеспечитьсоставление прогноза возможных изменений при строительстве и эксплуатации зданийи сооружений гидрогеологических условий застраиваемых территорий, состояния исвойств грунтов, развития физико-геологических процессов.

3.192. Материалы инженерно-геологическойсъемки направлены на получение общей оценки инженерно-геологических условийтерритории, предназначенной для строительства, строительной площадки или трассылинейных сооружений. Материалы инженерно-геологической разведки должныобеспечить получение исходных количественных данных для расчета оснований ифундаментов сооружений или их среды и для количественного прогноза изменениягеологической среды в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

3.193. При изысканиях в области свечномерзлыми грунтами оценка изменения мерзлотных условий под влияниемнарушения природных факторов при строительстве и эксплуатации инженерныхсооружений - главная задача мерзлотного (инженерно-геокриологического)прогноза. Основой для прогноза служат установленные в процессемерзлотно-инженерно-геологической (инженерно-геокриологической) съемки закономерностиформирования мерзлотных процессов, вскрывающие качественные и количественныезависимости характеристик сезонно- и вечномерзлых пород от природных факторов.Прогноз содержит оценку результатов воздействия техногенных мероприятий намерзлотные условия и определение принципов и приемов строительства на мерзлыхгрунтах, выбора площадок и трасс с оптимальными условиями, разработку методоврационального использования природной среды.

3.194. Основными техногеннымивоздействиями, влияние которых учитывается при прогнозе, являются:

удалениеестественных покровов (снега, растительности);

осушениеповерхности и дренаж;

планировкаместности с удалением или заменой верхнего слоя грунта;

созданиеискусственных покрытий;

тепловоевоздействие сооружений на грунты оснований.

Задачимерзлотного прогноза конкретизируются в зависимости от региональныхособенностей территории, детальности исследований, их целенаправленности.

3.195. Прогноз при мелкомасштабнойинженерно-геологической съемке должен быть направлен, прежде всего, на оценкучувствительности выделенных типов (видов) ландшафтов к изменениям условий наповерхности.

3.196. Прогноз прикрупномасштабной съемке составляется для проектирования конкретных инженерныхсооружений, в частности, для обоснования принципа использования грунтов вкачестве оснований, для получения результатов взаимодействия сооружений смерзлыми, промерзающими и протаивающими грунтами и разработки мероприятий понаправленному управлению мерзлотными процессами в зоне теплового имеханического взаимодействия сооружений с грунтами оснований. При этом одним изметодов прогноза целесообразно применять моделирование (на опытных площадках,аналоговых машинах).

3.197. Методика прогноза изложена в рядеРуководств, из которых можно рекомендовать:

«Пособиепо проектированию оснований фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлыхгрунтах». М., Стройиздат, 1969;

ПорхаевГ. В. Тепловое взаимодействие зданий и сооружений с вечномерзлыми грунтами. М.,«Наука», 1970;

«Методикакомплексной мерзлотно-гидрогеологической и инженерно-геологической съемкимасштабов 1:200000 и 1:500000». М., МГУ, 1970;

«Основымерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях». М., МГУ, 1974.

3.198. Прогноз развитиягидрогеологических процессов, связанных с повышением или понижением уровнягрунтовых вод, в простых гидрогеологических условиях или в районах, хорошоизученных в гидрогеологическом отношении, следует составлять методом аналогийили методом аналитических расчетов. Прогноз в сложных гидрогеологическихусловиях, а также на застроенных территориях, существенно измененныхтехногенезом, следует выполнять методом математического моделирования,реализуемого на АВМ и ЭВМ.