Дослідження ґрунтів в умовах їх природного залягання - Студопедія
Польові та лабораторні дослідження ґрунтів, а також облік природних умов їх залягання необхідні під час проведення проектно-вишукувальних робіт, пов'язаних із будівництвом будь-яких інженерних споруд.
Польові та камеральні дослідження ґрунтів, що використовуються у будівництві, прийнято виконувати у складі інженерно-геологічних вишукувань автомобільних доріг. Цей вид інженерних досліджень регламентований нормативними вимогами (СП 11-105-97). Необхідність його проведення підтверджено багаторічною практикою транспортного будівництва.
При пошуках автомобільних доріг вивчають походження, склад, фізико-механічні властивості, ступінь стійкості та поширення окремих видів та різновидів ґрунтів, у тому числі й ґрунтів, та умови їх залягання. Одночасно оцінюють гідрологічну та гідрогеологічну характеристику місцевості (характер поверхневого стоку води та її випаровування рівень ґрунтових вод та верховодки, напрям ґрунтового струму, фільтраційна здатність ґрунтів та ін.). З метою отримання необхідних даних для проектування дорожніх споруд обов'язково вивчають властивості ґрунтів уздовж усієї траси в при дорожній смузі шириною 100. 200 м. Обсяг виконуваних робіт повинен бути достатнім для обґрунтованого проектування земельного полотна, дорожнього одягу та дорожніх споруд.
При польових дослідженнях ґрунтів та вивченні умов і: залягання, складу та потужності шарів та інших особливостей найбільш широко і часто вдаються до буріння свердловин верстатам! механічного буріння різної потужності та глибини буріння
Однією з найважливіших завдань при проходці свердловин є відбір зразків ґрунту з непорушеною структурою — монолітів. Для цьогозастосовують грунтоноси - спеціальні порожнисті склянки циліндричної форми для захоплення та утримання моноліту фунта
Якщо потужність товщі ґрунтів, що вивчається, незначна ши доставка бурових верстатів утруднена, а буріння свердловин економічно невигідно, то вдаються до закладки різних хімічних виробок: розчищення, траншей і шурфів глибиною Д (3 м. Основними первинними документами при польових обстеженнях грунтів є та журнал шурфування Крім них складають схеми розташування ґрунтів по глибині -
Грунтова, або геологічна, колонка є розрізом грунтової товщі по свердловині або шурфу. Часто колонки складають вже після лабораторних аналізів ґрунтів, у результаті уточнюють їх назви, а описі дають більш точну характеристику.
При обстеженні траси дороги на всьому протязі складають дещо спрощений інженерно-геологічний розріз, який отримав назву поздовжнього ґрунтового розрізу, який наносять на поздовжній профіль дороги, що проектується (рис. 13.4).
З метою скорочення обсягів буріння та шурфування у практиці інженерно-геологічних вишукувань транспортних споруд широко використовуються різні геофізичні методи досліджень ґрунтових товщ, які, як правило, супроводжують розвідувальні роботи. Найчастіше вони застосовуються як допоміжні методи. З їхньою допомогою можна вивчати фізичні та хімічні властивості порід, умови їх залягання, рух підземних вод, інженерно-геологічні явища та процеси.
У практиці інженерно-геологічних досліджень основне місце займають електро- та сейсморозвідка.
Електророзвідка ґрунтується на дослідженні штучно створюваного в масивах порід електричного поля. Основним показником властивостей порід, що використовуються приелектророзвідці, є їх питомий електроопір, виражений в омах (кожна порода характеризуються своїм питомим опором). Чим більше відрізняються ці питомі опори між собою, тим точнішими є результати електророзвідки для даного будівельного майданчика.
Основними методами електророзвідки, що застосовуються при інженерно-геологічних дослідженнях, є вертикальне електрозондування (ВЕЗ) та електропрофілювання (рис. 13.5).
Методи електророзвідки, зокрема, дозволяють визначити глибину залягання та рельєф корінних порід, виявити та оконтурити обриси перепоглиблених річкових долин, виділити шари порід різного літологічного складу, виявити зони тектонічних порушень, визначити глибину залягання та форму інтрузивних тіл, виявити контури карстових полів. буд.
Проте слід пам'ятати, що з зони вивітрювання корінних порід результати досліджень може бути значно спотворені.
Мал. 13.5. Схема вертикального електричного зондування:
/ - Потенціометр; 2 - джерело живлення; -----еквіпотенційні лінії;
----■ - лінії струмів; А, Б, В, Г - електроди
Сейсморозвідка заснована на відмінності в швидкостях поширення пружних коливань, що виникають як від природних причин, так і від вибухів, що спеціально проводяться. Останнім часом під час проведення інженерно-геологічних робіт використовують багатоканальні мікросейсмічні установки. З їхньою допомогою можна встановити глибину залягання скельних порід під поверхневими відкладеннями, виявити дно річкових долин, карстові порожнини, рівень ґрунтових вод, потужність зсувних накопичень або талих порід у вічній мерзлоті і т.д.
В останні роки при проведенні геологічної розвідки при-трасових кар'єрів родовищпіску та піщано-гравійних матеріалів (ПГМ), представлених сучасними річковими та озерними відкладеннями, з успіхом застосовується метод георадіолокаційного зондування (ГРЗ), можливості якого істотно вищі за можливості існуючих геофізичних методів за якістю та достовірністю одержуваної геологічної інформації, а також щодо продуктивності виконання робіт.
Зйомка методом ГРЗ здійснюється за допомогою безперервного переміщення антени георадару по обстежуваній поверхні зі швидкістю 1.5 км/год. За добрих умов, що дозволяють безперешкодно переміщати антену локатора, продуктивність методу ГРЗ при експрес-оцінці потужності покладу піщано-гравійних матеріалів становить до 20 км профілю на день. При цьому георадар дозволяє вивчати геологічний розріз з поверхні ґрунту, води, льоду та снігу. Крок зондування, що дорівнює 5. 30 см, забезпечує високий ступінь детальності вивчення геологічного розрізу. Діаграма спрямованості антени георадару розрахована вивчення розрізу безпосередньо під точкою зондування, що дозволяє успішно використовувати метод ГРЗ за умов перетнутого рельєфу місцевості. На даний момент можливості методу ГРЗ обмежують лише два фактори: наявність глин, що перекривають поклади піску, та мінералізація води
обстежуваних водойм. Ці фактори різко знижують глибинність! досліджень методом ГРЗ. Якщо в прісних водоймах та пісках бе; домішки глинистої фракції глибинність вивчення розрізу досягає десятків метрів, то в акваторіях з підвищеною мінералізацією води і в розрізах, що містять шари глини, глибинність різко зменшується. Шари глинистих відкладень є екранами, що поглинають електромагнітні імпульси георадару. На рис. 13.6 представлена георадарограма та схематично* геологічний розрізпіщаних відкладень.
Вилучення зразків ґрунтів для лабораторних випробувань завжди пов'язане з порушеннями їх структури та напруженої стану. При врізанні в ґрунт склянки ґрунтоноса ушкоджується прилегла до нього частина зразка. Після вилучення зразка на поверхню з нього знімається тиск вище шару! ґрунту. Якщо він узятий з великої глибини, то починає розбухати. Іноді з ґрунтової води виділяються розчинені гази. Посл
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: