ВСН 190-78
Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей
ВСН 190-78. Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей
МИНИСТЕРСТВОТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ИНСТРУКЦИЯ
ПОИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВАМЕТРОПОЛИТЕНОВ, ГОРНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ И АВТОДОРОЖНЫХ ТОННЕЛЕЙ
ВСН190-78
Минтрансстрой
УтвержденаМинистерством транспортного строительства и согласована Государственнымкомитетом Совета Министров СССР по делам строительства
МОСКВА1978
ПРЕДИСЛОВИЕ
"Инструкцияпо инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горныхжелезнодорожных и автодорожных тоннелей"разработана Государственным ордена Трудового Красного Знаменипроектно-изыскательским институтом "Метрогипротранс"взамен "Технических условий и инструкций на производство инженерно-геологическихизысканий для проектирования и строительстваметрополитенов и горных железнодорожных тоннелей" (М.,Трансжелдориздат. 1955) и "Дополнений и уточненийк ним" (М..Метрогипротранс.1969).
Основная цельсоставления настоящей «Инструкции» — повышение требований к качеству материаловинженерно-геологических изысканий на всех стадиях проектирования метрополитенови горных тоннелей.
В отличие от«Технических условий и инструкций» (М., Трансжелдориздат, 1955) настоящая «Инструкция» предусматриваеткак увеличение объемов, так и применение новыхметодов изысканий (полевые опытные работы, новые методы геофизических исследований, опытно-производственные работы).
Состав и объемизысканий приведены отдельно для метрополитенов мелкого и глубокого заложения, длягорных тоннелей с глубиной заложения до 300 м иболее 300 м.
Требования кобъему и составу изысканий даны применительно к приведенным в «Инструкции» категориям сложностиинженерно-геологических условий.
Учитываяспецифику подземного строительства, в раздел 5 «Инженерно-геологические работы в процессе строительства метрополитенови тоннелей» включены не только требования к составу и объему работ, но и рядматериалов методического характера (оценка трещиноватостии устойчивости грунтов, определение водопритоков ит. п.).
«Инструкция»составлена канд. техн. наук В. А. Квашниным и канд.геолого-минералогических наук Г. Н. Сазоновым при участии инженеров А. А. Дудаева, В.В. Котова, Л. С. Крымовой, И. Н. Шубина и канд. техн. наук И. В. Маковского.
Проект"Инструкции" был рассмотрен комиссией, образованной распоряжениемГлавтранспроекта от 28 февраля 1977 года № 3002/39.
"Инструкция"согласована отделом технического нормирования и стандартизации Госстроя СССРписьмом от 22 февраля 1978 года № 1-713.
Замечания ипредложения по "Инструкции" просьба направлять по адресу: 113054,Москва, Новокузнецкая, 43/16, Государственный проектно-изыскательский институт"Метрогипротранс".
Главныйинженер Метрогипротранса В. И. АЛИХАШКИН
Начальниктехнического отдела В. В. КОТОВ
|
Ведомственные строительные нормы |
ВСН 190-78 Минтрансстрой |
Министерство транспортного строительства |
Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей |
Взамен "Технических условий и инструкций на производство инженерно-геологических изысканий для проектирования и строительства метрополитенов и горных железнодорожных тоннелей". (М., Трансжелдориздат, 1955) и "Дополнений и уточнений к ним" (М., Метрогипротранс, 1969) |
1. ОБЩИЕПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящаяинструкция составлена в развитие главы СНиП по инженерным изысканиям длястроительства и устанавливает объем, состав и содержание инженерно-геологическихизысканий для обоснования проектов строительства метрополитенов, горныхжелезнодорожных и автодорожных тоннелей и других подземных сооружений, которыепроектирует и строит Министерство транспортного строительства.
1.2.Инженерно-геологические изыскания для обоснования подземного строительстваследует осуществлять с полнотой, достаточной для оценки условий строительства иразработки прогнозов взаимодействия геологической среды с подземнымисооружениями.
1.3.Инженерно-геологические изыскания должны выполняться по программе,утвержденной руководством изыскательской или проектно-изыскательскойорганизации и согласованной с заказчиком. Программа изысканий составляется наосновании имеющихся фондовых материалов и литературных источников, а такжерекогносцировочного обследования района и определяет состав, объем,содержание, способы и сроки производства изыскательских работ.
В процессепроизводства полевых работ в зависимости отрезультатов изысканий в программу могут быть внесены изменения.
Внесены Государственным ордена Трудового Красного Знамени проектно-изыскательским институтом "Метрогипротранс" |
Утверждены Минтрансстроем 11 мая 1978 г. |
Срок введения в действие - 1 октября 1978 г. |
1.4. Врезультате проведения изысканий и исследований должны быть установлены иоценены:
географическоеположение и транспортные связи района строительства, орография и гидрография,климатические условия, наличие строительных материалов;
геологическоестроение (стратиграфия, литология), геоморфология, тектоника;
гидрогеологическиеусловия (наличие и характер водоносных горизонтов, направление и скоростьдвижения подземных вод, фильтрационные свойства водоносных грунтов, водопритокив горные выработки, химический состав подземных вод и степень агрессивности ихпо отношению к мaтepиaлу обделки сооружения, ожидаемое гидростатическоедавление на конструкции сооружения, режим подземных вод);
геологическиепроцессы и явления: карст, древние и современные эрозионныепроцессы, оползни,сели, курумы, просадочность,выветривание, суффозия;
складчатые иразрывные нарушения, трещиноватость,сейсмичность;
газоносность(состав, характер и степень проявления);
геокринологические условия;
гранулометрический и химико-минералогическийсостав грунтов с определением содержаниясвободной двуокиси кремния;
характеристика водно-физических,физико-механических итеплофизических свойствгрунтов;
температуры грунтов и подземных вод.
1.5. При проведении инженерно-геологических изысканий особое вниманиедолжно обращаться на выявление:
зон иповерхностей ослабления в массиве, и которых породы отличаютсязначительно более низкимипрочностными свойствами по сравнению с окружающими породами (крупные тектонические нарушения, прослои пластичных глин, прослои водонасыщенных песчано-глинистыхотложений и др.);
зон с высокими фильтрационнымисвойствами грунтов и высоким гидростатическим напором;
грунтов и подземных вод с высокой степенью агрессивности к материалам конструкций;
средвзрывоопасных и оказывающих вредное влияние наздоровье людей (высокая температура, газоносность,радиоактивность и др.).
При изучении неблагоприятных для строительствазон должны быть установлены их характер, границы распространения, размеры, интенсивность развития, влияние наусловия строительства и работу сооружения.
1.6. С особойдетальностью должны быть изучены инженерно-геологические условия в зоне подземного сооружения, под которой понимается толща грунтов на 30—40 мвыше и на 8—10 м ниже лотка сооружения, а при отсутствии выше свода устойчивых грунтов — вся толща грунтовот поверхности земли до отметок на 8—10 м нижелотка сооружения.
1.7. При нескольких вариантахразмещения подземногосооружения в плане ипрофилеинженерно-геологические изыскания выполняются в полном объемедля каждого из конкурентоспособныхвариантов.
1.8. Инженерно-геологические изысканиявыполняются в три стадии, соответствующие технико-экономическому обоснованию,техническому проекту и рабочим чертежам.В период строительства подземныхсооружений должны проводитьсяконтрольные инженерно-геологические работы с составлениемдокументации строительных котлованов,выемок и горных выработок для проверки правильности иобоснованности выводов, содержащихся в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям, а также получения дополнительных данныхдля уточнения или изменения, в необходимых случаях, принятых в проектеспособов производства работ и конструкций с целью обеспечения безопасности их выполнения, требуемой прочностии долговечности сооружений.
1.9. Инженерно-геологические работы в горных выработкахв период строительства метрополитенов осуществляются инженерами-геологамипроектно-изыскательской организации, а в периодстроительства горных транспортных тоннелей — инженерами-геологамипроектно-изыскательской организации.
1.10. По степени сложностиинженерно-геологических условийвыделяются простыеусловия, средней сложности и сложные.
Категориясложности инженерно-геологических условий устанавливается по табл. 1.
1.11.Инженерно-геологические изыскания должны состоятьиз сбора, систематизации и обобщения материалов изысканийпрошлых лет, инженерно-геологической рекогносцировки, инженерно-геологическойсъемки с применением методов аэрофотосъемки (для горных тоннелей) и инженерно-геологической разведки.
На участкахстроительства, наиболее сложных в инженерно-геологическом отношении, рекомендуется производить опытно-производственные работы и моделирование.
Таблица 1
Группа факторов |
Категория сложности инженерно-геологических условий и их характеристика |
||
|
I (простая) |
II (средней сложности) |
III (сложная) |
Геоморфологическая |
Площадка (участок трассы) располагается в пределах одного геоморфологического элемента |
Площадка (участок трассы) располагается в пределах нескольких элементов одного генезиса |
Площадка (участок трассы) располагается в пределах нескольких геоморфологических элементов разного генезиса |
|
Поверхность горизонтальная или слабо наклонная, нерасчлененная |
Поверхность наклонная, слабо расчлененная |
Поверхность неровная, сильно расчлененная |
Геологическая (в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой) |
Не более двух различных по литологии слоев, залегающих горизонтально или слабо наклонно (уклон не более 0,1) |
Не более четырех различных по литологии слоев, залегающих горизонтально, наклонно или с выклиниванием |
Более четырех различных по литологии слоев, залегающих горизонтально, наклонно или с выклиниванием |
|
Мощность слоев выдержана по простиранию |
Мощность слоев изменяется по простиранию закономерно |
Мощность слоев резко изменяется по простиранию; линзовидное залегание грунтов |
|
Показатели физико-механических свойств грунтов в пределах каждого слоя изменяются незначительно и незакономерно в плане и по глубине |
Показатели физико-механических свойств грунтов в пределах каждого слоя закономерно изменяются в плане и по глубине |
Показатели физико-механических свойств грунтов в пределах каждого слоя резко изменяются в плане и по глубине закономерно или незакономерно |
|
Скальные грунты залегают с поверхности или перекрыты маломощным слоем нескальных грунтов |
Скальные грунты имеют неровную кровлю и перекрыты нескальными грунтами |
Скальные грунты имеют сильно расчлененную кровлю и перекрыты нескальными грунтами |
Гидрогеологическая (в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой) |
Подземные воды отсутствуют или имеется выдержанный горизонт грунтовых вод с однородным химическим составом |
Два или более горизонта подземных вод, выдержанных по мощности и простиранию, обладающих неоднородным химическим составом и напором |
Горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и мощности, с неоднородным химическим составом. Местами сложное чередование водоносных и водоупорных пород Напоры подземных вод изменяются по простиранию |
Физико-геологических процессов и явлений, отрицательно влияющих на условия строительства и эксплуатации сооружений |
Физико-геологические процессы и явления отсутствуют |
Физико-геологические процессы и явления имеют ограниченное распространение |
Физико-геологические процессы и явления имеют широкое распространение |
Примечание. Категорию сложностиинженерно-геологических условий следует устанавливать, как правило, посовокупности факторов, указанных в таблице для соответствующей категории. Есликакой-либо отдельный фактор относится к более высокой категории сложности иявляется определяющим при разработке основных строительных решений, тосложность условий следует устанавливать по этому фактору.
В этом случаеследует увеличивать объемы или дополнительно предусматривать только те видыработ, которые необходимы для обеспечения выяснения влияния на проектируемыесооружения именно этого фактора.
1.12.Изыскания в порядке последовательности выполнения должны осуществляться в трипериода: подготовительный, полевой и камеральный.
Вподготовительный период собираются, изучаются и обобщаются имеющиеся фондовые илитературные материалы по району изысканий, составляются программы и сметы,оформляются договоры на изыскания, создаются полевые подразделения (экспедиции,партии, отряды).
В полевойпериод выполняются предусмотренные программой полевые работы, а также частькамеральных и лабораторных работ, необходимых для корректировки программыизысканий и выдачи предварительных материалов для проектирования.
В камеральныйпериод обрабатываются материалы изысканий, завершаются лабораторные работы,составляются, оформляются, выпускаются, сдаются заказчику и в фонды отчетныематериалы.
1.13.Инженерно-геологическая рекогносцировка должна производиться до составленияпрограммы изысканий и включать осмотр района проектируемого сооружения,выявление активных физико-геологических процессов, осмотр и документациюестественных обнажений и существующих выработок, определение условийпроизводства различного вида инженерно-геологических работ.
1.14. Припроходке разведочных выработок отбираются образцы грунта для составлениядокументации, лабораторных исследований и эталонной коллекции.
Образцыгрунтов, отбираемые для составления документации, после контрольного просмотрагеологами следует уничтожать. Необходимость более длительного хранения образцовгрунта обуславливается программой изысканий.
1.15.Разведочные скважины, заложенные в процессе изысканий, подлежат обязательнойликвидации специальным тампонажем или засыпкой грунтом в соответствии с«Инструкцией на тампонаж разведочных и стационарных скважин, пробуренных впроцессе проведения инженерно-геологических изысканий для строительстваметрополитенов и горных тоннелей» (ВН 162-69) Минтрансстроя (М., Оргтрансстрой,1970).
1.16.Выработки, предназначенные для стационарных наблюдений, после окончаниястроительства необходимо передавать организациям, эксплуатирующим сооружения,или гидрогеологическим режимным станциям.
1.17.Инженерно-геологическая съемка для проектирования подземного сооружения вусловиях городской застройки, как правило, не производится.
Дляобоснования проектирования подземного сооружения в горных условияхинженерно-геологическая съемка является основным видом инженерно-геологическихработ к технико-экономическому обоснованию.
Инженерно-геологическаясъемка должна производится на площади, в пределах которой размещаются всенамеченные варианты подземного сооружения, и достаточной для выяснениягеологического строения.
1.18. В составинженерно-геологической разведки входят:
проходкагорных выработок;
геофизическиеисследования;
полевыеопытные и опытно-фильтрационные работы;
лабораторныеисследования грунтов и подземных вод;
камеральныеработы.
1.19. Основнымвидом инженерно-геологической разведки являются буровые работы.
Глубина ичисло разведочных выработок должны быть достаточными для освещенияинженерно-геологических условий зоны подземного сооружения.
В тех случаях,когда в этих пределах будут встречены неустойчивые грунты, отдельные скважиныуглубляются до вскрытия устойчивых грунтов для построения гипсометрическогоплана кровли устойчивых грунтов. Число скважин, вкрывающих устойчивые грунты,должно быть достаточным для построения карты кровли устойчивых грунтов вгипсометрических отметках.
1.20. Способбурения, тип бурового станка и буровых наконечников зависят от глубины скважиныи ее назначения, диаметра бурения, характера проходимых пород и условийпроведения работ.
Скважиныдолжны буриться с разделением водоносных горизонтов и восстановлением уровнейводы всех горизонтов.
Разведочныескважины в толще песчаных, крупнообломочных и глинистых грунтов необходимобурить с отбором образцов послойно, но не реже чем через 1 м, в толще скальныхи полускальных грунтов - со сплошным отбором керна.
Гидрогеологическиескважины должны буриться ударно-канатным или вращательным способом безприменения для промывки глинистого раствора.
1.21. На всеразведочные выработки следует составить точную документацию, кроме того, должныбыть занивелированы устья выработок и определены их координаты.
При проходкеразведочных выработок следует обращать особое внимание на своевременноевыявление смены грунтов, водоносных горизонтов (появление воды и установлениеуровня), интервалов повышенной влажности и качественный отбор проб грунтов иподземных вод для лабораторных исследований.
1.22.Геофизические исследования следует выполнять в комплексе с другими видами работ(горно-буровыми, полевыми, опытными и лабораторными) для решения следующихзадач:
установлениемощности четвертичных отложений;
выявление иоконтуривание погребенных долин размывов;
установлениемощности зон выветривания;
выявление иоконтуривание трещиноватых зон и зон закарстованных грунтов;
исследованиеусловий залегания и распространения подземных вод, определение направления искорости их движения;
установлениеграниц мерзлых грунтов.
1.23.Применение и выбор геофизических методов в каждом отдельном случае должныопределяться программой изысканий.
1.24. Полевыеопытные работы следует применять на участках мелкого заложения сооружений дляопределения степени неоднородности состава и состояния грунтовых толщ,сопротивления грунтов сжимающим и сдвигающим усилиям, типа грунтовых условий попросадочности.
Полевыеопытные работы по определению свойств грунтов должны выполняться в комплексе слабораторными исследованиями.
1.25. Вопытные работы для определения коэффициента фильтрации и уровнепроводности(пьезопроводности), водоотдачи,удельного водопоглощения, направления и скоростидвижения подземных вод должны включаться опытные кустовые и одиночные откачки,наливы и нагнетания, расходометрия и резистивиметрия, индикаторные опыты.
Опытныефильтрационные работы следует проводить на участках залегания уровня подземныхвод выше лотка сооружения. Результаты этих работ служат основой для определенияводопритоков в горные выработки и проектирования искусственного водопонижения идренажа.
1.26. Должныпроизводится следующие лабораторные определения физико-механических свойств исостава грунтов:
для скальных иполускальных грунтов - временное сопротивление грунтов одноосному сжатию всухом и водонасыщенном состояниях, объемный и удельный вес, модуль упругости,скорость распространения продольных и поперечных сейсмических волн,петрографический состав, химический состав, количество воднорастворимых солей истепень растворимости;
длякрупнообломочных грунтов несцементированных грунтов - гранулометрический ипетрографический составы;
для песчаныхнесцементированных грунтов - гранулометрический состав, объемный и удельный вес,влажность, количество растительных остатков, минералогический состав, уголестественного откоса, коэффициент фильтрации;
для глинистыхгрунтов - влажность, пластичность, объемный и удельный вес, гранулометрическийсостав, сопротивление сдвигающим усилиям, модуль деформации и модуль осадки,набухаемость, относительная просадочность для макропористых грунтов, количестворастительных остатков.
1.27.Технические отчеты по каждой стадии инженерно-геологических изысканий должнысодержать материалы, необходимые для выполнения проектных работ насоответствующей стадии проектирования. В технических отчетах основное вниманиедолжно быть уделено вопросам, определяющим условия подземного строительства:устойчивость грунтов, их трещиноватость и степень обводненности, крепость,абразивность, возможные газопроявления, содержание свободной кремнекислоты,агрессивность подземных вод и т. п.
1.28. Приразвитии в районе строительства современных геологических иинженерно-геологических процессов в отчете об инженерно-геологическихизысканиях должны быть приведены данные:
олитологическом типе, распространении, характере и интенсивности развития карстав районах его распространения;
о типегрунтовых условий по просадочности, мощности лессовидных толщ и мощности просадочнойтолщи при распространении макропористых грунтов;
о степениселеопасности и лавиноопасности, путях движения, периодичности, объемах идинамике возможных селевых потоков и лавин;
о развитиимерзлотных явлений, распространении и условиях залегания многолетнемерзлыхгрунтов, их температурном режиме, составе и строении, явлениях, связанных ссезонным и многолетним промерзанием и оттаиванием;
о типе,состоянии и распространении оползней в районах их развития;
о степенисейсмичности и возможных неотектонических движениях.
1.29.Устанавливаются следующие сроки хранения материалов изысканий:
техническиеотчеты и записки к проектам со всеми графическими приложениями — безограничения сроков хранения;
промежуточныеотчеты, полевая техническая документация — до окончания строительства.
Припроизводстве изысканий на территории городов документация на тампонажразведочных скважин должна сохраняться постоянно.
2. ИЗЫСКАНИЯ КТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ
2.1. Цельюизысканий к технико-экономическому обоснованию является получение инженерно-геологических сведений для разработкипринципиальных решений по расположению подземных сооружений в плане и профиле,для выбора способов производства работ, конструкций обделки и определениястоимости строительства.
Метрополитены
2.2. В инженерно-геологические изыскания ктехнико-экономическому обоснованию должны включаться бурение разведочныхскважин, полевые опытные и опытно-фильтрационные работы, геофизическиеисследования, лабораторные исследования грунтов иподземных вод и камеральные работы.
2.3. Поглубине заложения выделяются следующие линии метрополитена:
глубокогозаложения, лоток сооружений которых располагается на глубине 20 м и более;
мелкогозаложения, лоток сооружений которых располагается на глубине менее 20 м.
2.4. Числоразведочных буровых скважин на 1 км линии должно приниматься:
дляметрополитенов мелкого заложения — три-четыре в простых условиях, пять-семь вусловиях средней сложности и 8—10 в сложных условиях:
дляметрополитенов глубокого заложения — две-три в простых условиях, четыре - пятьв условиях средней сложности и шесть-семь в сложных условиях.
2.5. Объемопытно-фильтрационных работ для каждого водоносного горизонта на 1 км линииметрополитена принимается:
приопробовании водоносного горизонта, сложенного рыхлыми грунтами, — одна-двеопытные кустовые откачки;
приопробовании водоносного горизонта, сложенного скальными и полускальнымигрунтами, — две-три опытные одиночные откачки (налива) с осуществлением расходометриии резистивиметрии.
При наличии вразрезе водоносного горизонта значительной мощности, сложенного трещиноватымискальными и полускальными грунтами, вместо наливов и одиночных откачекпроизводятся поинтервальные нагнетания.
2.6. Полевыеопытные работы по определению физико-механических свойств грунтов должныприменяться на участках мелкого заложения подземных сооружений. В нихвключаются статическое и динамическое зондирование, крыльчатое зондирование,прессиометрия, опытное замачивание в шурфах.
2.7.Лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов должныпроизводиться в объеме, необходимом для классификации грунтов и общей оценки ихсостояния в пределах зоны подземного сооружения.
2.8. Числолабораторных исследований проб грунта для одного слоя принимается:
классификационныхпоказателей — 20—30 определений;
консистенцииглинистых и плотности песчаных грунтов — 20—30 определений;
прочностныхсвойств — 6—7 определений;
деформационныхсвойств — 6—7 определений.
Дляопределения химического состава подземных вод необходимо исследовать три-четырепробы из каждого водоносного горизонта.
2.9. Объемгеофизических исследований для определения мощности четвертичных отложений икоры выветривания, оконтуривания погребенных долин определяется программойизысканий исходя из возможности применения тех или иных методов в условияхгородской застройки, наличия подземных коммуникаций и т. п.
В отдельныхскважинах, пройденных в скальных и полускальных грунтах (без обсадки), долженпроизводиться электрический, сейсмический и ультразвуковой каротаж.
2.10. Врезультате камеральных работ должны быть составлены:
картафактического материала в масштабе 1:2000;
карта кровликоренных грунтов в масштабе 1:2000;
геолого-литологическиеразрезы (колонки) разведочных скважин в масштабе 1: 100;
инженерно-геологическиеразрезы по оси трассы в масштабе — горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200;
ведомостилабораторных и полевых исследований свойств грунтов;
графики ирасчеты опытных откачек;
отчет обинженерно-геологических изысканиях.
2.11. Отчет обинженерно-геологических изысканиях должен содержать сведения об объеме ихарактере изыскательских работ с указанием, кем и когда они выполнены, о геоморфологии,геологическом строении (стратиграфия, литология), тектонике,гидрогеологических условиях (наличие водоносных горизонтов и их характер,положение уровней воды, фильтрационные свойства грунтов), физико-механическихсвойствах грунтов, инженерно-геологических условиях строительства с общимирекомендациями по способам производства работ.
Горныежелезнодорожные и автодорожные тоннели
2.12. Настадии разработки технико-экономического обоснования крупномасштабнаяинженерно-геологическая съемка является основным видом изысканий в горнойместности и должна производиться в масштабе 1:25000 — 1:10000 для простых исредней сложности инженерно-геологических условий и 1:10000 — 1:5000 длясложных инженерно-геологических условий.
2.13. В составкрупномасштабной инженерно-геологической съемки должны входить следующие видыработ:
дешифрированиеаэрофотоматериалов и проведение аэровизуальных наблюдений;
описаниеместности по маршрутам;
геофизическиеисследования;
проходкагорных выработок, в том числе буровых скважин;
полевыеопытные работы;
лабораторныеработы;
камеральнаяобработка материалов, составление карт, разрезов и отчета.
2.14.Направление маршрутов при описании местности должно обеспечить пересечениеосновных геоморфологических и геологических границ и их прослеживание наместности.
2.15.Инженерно-геологическая съемка должна выполняться на топографической основетого же масштаба, что и масштаб съемки.
2.16. Метод(или комплекс методов) проведения геофизических работ должен выбираться взависимости от необходимости и возможности решения конкретных задач, возникшихпри выполнении инженерно-геологической съемки.
Геофизическиеисследования следует начинать с выполнения параметрических замеров удельныхэлектрических сопротивлений и скоростей прохождения упругих волн на характерныхобразцах, изучения геологического разреза у опорных скважин и обнажений с цельюполучения надежных эталонов для интерпретации последующих измерений.
2.17. Видгорных выработок (канавы, расчистки, шурфы, скважины) и способ их проходкиследует выбирать в зависимости от состава и состояния вскрываемых грунтов иглубины выработки.
Количествовыработок назначается в зависимости от обнаженности площади съемки.
2.18. Горныевыработки и буровые скважины должны проходиться с целью:
установлениягеологического разреза;
установленияусловий залегания грунтов;
изучения сложениягрунтов, в том числе мерзлых;
изученияводного и температурного режимов грунтов;
отбораобразцов грунтов и проб воды для лабораторных исследований;
производстваопытно-фильтрационных работ;
выявления иоконтуривания зон проявления физико-геологических процессов;
обоснованияинтерпретации геофизических работ.
2.19. Горныевыработки следует располагать по створам, ориентированным по направлениюсъемочных маршрутов. Расстояние между створами и расстояние между выработками встворе в зависимости от местных условий определяется программой изысканий.
2.20. Накаждом предполагаемом портальном участке должны буриться разведочные скважины —одна-две для съемки масштаба 1:10000 —1:25000 и две-три для съемки масштаба 1:5000с расположением их по поперечнику.
2.21. Числоотобранных образцов грунтов на лабораторные исследования для определенияклассификационных показателей должно быть не менее 6 из каждого слоя(петрографического типа грунтов).
2.22. Прикамеральной обработке материалов крупномасштабной инженерно-геологическойсъемки должны составляться:
инженерно-геологическаякарта и карта фактического материала. При необходимости в том же масштабесоставляются геоморфологическая и гидрогеологическая карты, картараспространения физико-геологических процессов и явлений и карта — срез науровне заложения сооружений;
геолого-литологическиеразрезы (колонки) горных выработок и буровых скважин в масштабе 1:100 — 1:200;
инженерно-геологическиеразрезы по оси тоннеля в масштабе — горизонтальный 1:5000 или 1:10000 ивертикальный 1:500 или 1:1000;
отчет обинженерно-геологической съемке.
2.23. В текстеотчета должны содержаться следующие главы: введение; физико-географическийочерк; геологическое строение; геоморфология; гидрогеологические условия; инженерно-геологическиеусловия; месторождения строительных материалов; выводы и предложения.
Вместо главы«Инженерно-геологические условия» допускается составление следующихсамостоятельных глав: «Инженерно-геологическая характеристика грунтов»,«Физико-геологические процессы», «Инженерно-геологическое районированиетерритории».
2.24. Текстотчета должен быть кратким и содержать основные сведения, необходимые дляобоснования проектных решений, в том числе:
прогнозестественного развития физико-геологических процессов и явлений;
предварительныйпрогноз развития инженерно-геологических процессов под воздействиемстроительства тоннеля;
рекомендациипо методам и способам производства горнопроходческих работ.
3. ИЗЫСКАНИЯ КТЕХНИЧЕСКОМУ ПРОЕКТУ
3.1. Изысканиядля разработки технического проекта должны детально оснащатьинженерно-геологические условия строительства подземного сооружения с цельюокончательного размещения сооружения в плане и по глубине, выбора наиболееэффективных способов проходки, типов временного крепления и постоянной обделки,а также давать возможность прогнозировать развитие и масштабы процессов,отрицательно влияющих на условия строительства и эксплуатации подземныхсооружений.
3.2. Основойдля изысканий к техническому проекту является утвержденноетехнико-экономическое обоснование строительства линии метрополитена, горноготоннеля или другого подземного сооружения.
Метрополитены
3.3. Вкомплекс инженерно-геологических изысканий к техническому проекту должнывключаться следующие виды работ:
бурениеразведочных скважин;
опытно-фильтрационныеработы;
полевыеопытные работы;
гидрогеологическиережимные наблюдения;
лабораторныеисследования грунтов и подземных вод;
геофизическиеисследования;
камеральныеработы.
3.4. Числоразведочных скважин на 1 км линии в дополнение к пробуренным на стадиитехнико-экономического обоснования должно составлять:
дляметрополитенов мелкого заложения 8—10 — для простых условий, 10—20 — дляусловий средней сложности и 20—50 — для сложных условий;
дляметрополитенов глубокого заложения до 10 скважин — для простых условий и до 20 —для условий средней сложности. В сложных условиях число разведочных скважин неограничивается и определяется программой изысканий.
3.5. Дляотдельных сооружений метрополитена число разведочных скважин должноприниматься:
для станций —до 6 скважин на одну станцию;
для вестибюлей— до 5 скважин на один вестибюль;
для стволовшахт — до 3 скважин на один ствол;
для наклонныхэскалаторных тоннелей — до 5 скважин на один тоннель.
При изысканияхдля проектирования депо разведочные скважины должны буриться под каждоесооружение (административно-бытовой корпус, производственные цеха, мотодепо ит.п.).
3.6. Полевыеопытные работы по определению свойств грунтов должны выполняться дляметрополитенов мелкого заложения, а также для отдельных сооруженийметрополитена — вестибюлей, депо и др.
Полевымиметодами испытываются все литологические разности грунтов от поверхности землидо глубины 5—6 м ниже лотка сооружения.
3.7. Научастках, где уровень подземных вод залегает выше лотка сооружения, должныпроизводиться опытно-фильтрационные работы. Для проектирования водопониженияобъем опытно-фильтрационных работ на 1 км трассы тоннелей принимается (длякаждого водоносного горизонта): для простых условий — одна-две опытные кустовыеоткачки; для условий средней сложности — три-четыре опытные кустовые откачкии для сложных условий — пять-шесть опытных кустовых откачек.
Дляопределения водопритоков в горные выработки из скальных и полускальных грунтовобъем опытно-фильтрационных работ на 1 км линии метрополитена следуетпринимать: опытных кустовых откачек — две; опытных одиночных откачек (наливов) —две.
Дляопределения водопритоков в ствол шахты должно производиться по одной опытнойкустовой откачке из каждого водоносного горизонта, пересекаемого стволом шахты.
Призначительной мощности водоносных горизонтов вместо опытных откачек должныосуществляться опытные поинтервальные нагнетания воды в скважины в зонетоннеля.
Дляопределения изменения фильтрационных свойств водоносных грунтов в разрезе вопытных скважинах при откачке или наливе следует производить расходометрию.
3.8. Припроектировании искусственного замораживания для определения направления искорости движения подземных вод следует применять резистивиметрию, методзаряженного тела и индикаторные опыты, а также поинтервально замерятьтемпературу подземных вод.
3.9. Дляизучения режима подземных вод из числа разведочных скважин должныоборудоваться стационарные скважины из расчета не менее одной на 1 км длинытоннелей на каждый водоносный горизонт в пределах зоны подземного сооружения.
Стационарныенаблюдения за режимом подземных вод производятся с целью установления:взаимосвязи подземных вод с водами поверхностных водотоков, открытых водоемов идругих водоносных горизонтов; данных о положении уровня подземных вод наразличные периоды года; скорости и направления потока; изменения химическогосостава подземных вод.
Замеры должныпроизводиться один-два раза в месяц.
3.10.Геофизические исследования следует применять в комплексе с буровыми работамидля решения следующих задач:
оконтуриваниепогребенных долин размывов в полосе шириной до 100 м в каждую сторону оттрассы;
выявлениепогребенных форм карстового рельефа и зон повышенной трещиноватости.
В буровыхразведочных скважинах необходимо производить комплекс каротажных исследованийдля определения участков трещиноватости, мест притока воды в скважины, направленияи скорости движения подземных вод.
3.11.Лабораторные исследования проводятся с целью получения характеристик состава,физико-механических и тепло-физических свойств грунтов, состава и свойствподземных вод, изучения закономерностей изменения состава и свойств грунтов иподземных вод в пространстве в пределах зоны подземного сооружения. Числоопределений каждой характеристики грунта для каждого слоя(инженерно-геологического элемента) должно быть достаточным для обработкиметодами математической статистики и вычисления обобщенных и расчетныхпоказателей.
3.12. Врезультате камеральной обработки материалов изысканий должны быть составлены:карта фактического материала в масштабе 1:2000; карты кровли различныхстратиграфических комплексов в пределах глубин заложения сооруженийметрополитена;
геолого-литологическиеразрезы (колонки) разведочных скважин в масштабе 1:100;
инженерно-геологическийразрез по оси трассы в масштабе —горизонтальный 1:2000 и вертикальный1: 200;
инженерно-геологическиеразрезы по отдельным сооружениям (стволы шахт, эскалаторные тоннели,сооружения депо, вестибюли) в масштабе — горизонтальный 1:200-1:500 и вертикальных1:200;
графики ирасчеты параметров водоносных горизонтов по данным опытно-фильтрационных работ;
ведомостилабораторных исследований и полевых испытаний грунтов с вычислением обобщенныхи расчетных показателей;
отчет обинженерно-геологических изысканиях.
3.13. В отчетоб инженерно-геологических изысканиях должны включаться те же главы, что и втехнико-экономическое обоснование, но с более подробным описаниемгеологического строения и гидрогеологических условий строительства, сприведением расчетных показателей свойств грунтов. Наиболее важным разделомотчета является глава, посвященная инженерно-геологической оценке условийстроительства, которая осуществляется применительно к положению сооруженийметрополитена в плане и профиле с общими рекомендациями по способампроизводства работ.
3.14. В отчетеоб инженерно-геологических изысканиях на территории депо должны быть приведеныданные о несущей способности грунтов в основании каждого сооружения.
Горныежелезнодорожные и автодорожные тоннели
3.15. Винженерно-геологические изыскания к техническому проекту должны включатьсяследующие виды работ:
крупномасштабнаяинженерно-геологическая съемка на портальных участках и участках шахтныхстволов;
бурение ипроходка разведочных горных выработок;
гидрогеологическиеисследования;
лабораторныеисследования грунтов и подземных вод;
камеральныеработы.
3.16.Инженерно-геологическая съемка на портальных участках и участках шахтныхстволов должна выполняться в масштабе 1:1000 или 1:2000 и установить несущуюспособность грунтов и их устойчивость при сооружении порталов.
Площадь съемкидолжна быть достаточной для освещения инженерно-геологических условий возможныхвариантов размещения порталов тоннеля.
3.17. Числоразведочных скважин при глубине заложения тоннеля до 300 м следует принимать:
при длинетоннеля до 300 м - не менее двух вдоль оси тоннеля в простых условиях, неменее трех в условиях средней сложности и не менее четырех в сложных условиях;
при длинетоннеля более 300 м - дополнительно по одной скважине на каждые 200 м тоннелядля простых условий, на каждые 150 м для условий средней сложности и на каждые 100м для сложных условии. Аналогично определяется число скважин для подходных выработок.
Принеобходимости на наиболее сложных участках трассы дополнительно бурятсяскважины по поперечникам. Число скважин в каждом поперечнике — две-три.
3.18. Приглубине заложения тоннеля более 300 м число разведочных скважин определяетсяпрограммой изысканий в зависимости от сложности инженерно-геологических условийи условий производства изысканий.
При наличиикрутопадающих пластов и тектонических нарушений должны предусматриватьсянаклонные скважины.
3.19. Припроектировании шахтных стволов следует бурить не менее чем по одной скважинедля каждого ствола.
3.20. Вгидрогеологические исследования должны включаться откачки (наливы, нагнетания)из скважин, определение дебитов поверхностных водотоков (родников, источников),замер температуры подземных и поверхностных вод, отбор проб воды налабораторные исследования.
Виды и объемыгидрогеологических исследований должны определяться программой изысканий.
3.21. Комплексгеофизических методов следует назначать, исходя из характера решаемых задач ивозможности применения того или иного метода в конкретных условиях.
Объемгеофизических исследований определяется программой изысканий и корректируетсяв процессе их выполнения.
3.22. Образцыгрунтов следует отбирать из всех литологических разностей, имеющихраспространение по трассе тоннеля. Число определений каждой характеристикигрунта должно обеспечить обработку методами математической статистики ивычисление обобщенных и расчетных показателей.
3.23. Настадии технического проекта должны быть организованы режимные наблюдения заповерхностными и подземными водами, а при наличии многолетнемерзлых грунтов — заих температурой и состоянием.
3.24. Прикамеральной обработке материалов изысканий должны составляться:
картафактического материала;
инженерно-геологическаякарта;
геоморфологическаякарта;
гидрогеологическаякарта;
картараспространения физико-геологических процессов;
карта—срез науровне заложения тоннеля;
(указанныекарты составляются в масштабе 1:5000— 1:10000);
инженерно-геологическаякарта портальных участков в масштабе 1:1000—1:2000;
геолого-литологическиеразрезы разведочных выработок в масштабе не мельче 1 : 500;
инженерно-геологическийразрез по оси тоннеля в масштабе —горизонтальный 1:5000 — 1:10000 и вертикальный 1:500 — 1:100 и разрезы по поперечникам;
инженерно-геологическиеразрезы шахтных стволов и подходных выработок в масштабе 1:200 — 1:500;
графики,расчеты и таблицы гидрогеологических и геофизических исследований;
ведомостилабораторных исследований грунтов и воды;
отчет об инженерно-геологическихизысканиях.
3.25. Отчет обинженерно-геологических изысканиях должен содержать те же главы, что и настадии технико-экономического обоснования.
В отчетедолжны быть детально освещены вопросы, определяющие условия строительстватоннеля:
наличие селей,оползней, лавин, курумов;
прогнозгорного давления и его характер;
ожидаемыеводопритоки;
состояниегрунтов в зонах тектонических нарушений;
наличиемноголетнемерзлых грунтов и их структура;
прогнозразвития инженерно-геологических процессов под влиянием строительства тоннеля,возможные газопроявления и их характер;
возможноевскрытие термальных вод;
температурагрунтов и подземных вод;
наличиесвободной кремнекислоты в грунтах и т.п.
3.26. Отчет обинженерно-геологических изысканиях должен быть рассмотрен на техническомсовете организации, производившей изыскания, в присутствии представителейзаказчика и проектной организации.
4. ИЗЫСКАНИЯ КРАБОЧИМ ЧЕРТЕЖАМ
4.1.Инженерно-геологические изыскания к рабочим чертежам производятся с цельюдетализации инженерно-геологических условий строительства отдельных участковтрассы, применительно к запроектированным способам работ и конструкциям.
Наиболееважные инженерно-геологические факторы, определяющие условия строительства вданном районе, должны иметь количественную оценку.
Метрополитены
4.2.Инженерно-геологические изыскания на стадии рабочих чертежей должны состоятьиз:
буренияскважин и проходки разведочных горных выработок;
лабораторныхисследований грунтов и подземных вод;
полевыхопытных и опытно-фильтрационных работ, камеральных работ.
В сложныхинженерно-геологических условиях рекомендуется дополнительно предусматриватьопытно-производственные работы (опытное водопонижение, опытное закреплениегрунтов и т.п.) и аналоговое моделирование (на ЭГДА, гидро- и электроинтеграторах).
4.3.Наибольшее внимание должно быть уделено участкам, где техническим проектомпредусматривается применение специальных способов работ: водопонижения,искусственного закрепления грунтов и проходки с применением сжатого воздуха.На этих участках изысканиями на стадии рабочих чертежей должны бытьдетализированы следующие вопросы:
литологическийи минералогический состав грунта и его изменчивость в зоне подземногосооружения.
изменчивостьфильтрационных свойств грунтов в плане и разрезе;
положениеводоупоров, их выдержанность по мощности и по простиранию;
дифференциацияскоростей движения подземных вод по глубине;
температурныйрежим массива.
4.4. Числоразведочных скважин на 1 км линии (в дополнение к пробуренным на предыдущихстадиях) следует принимать:
дляметрополитенов мелкого заложения, — до пяти в простых условиях, до 10 вусловиях средней сложности и до 20 в сложных условиях;
дляметрополитенов глубокого заложениям - до трех в простых условиях, до семи вусловиях средней сложности и до 15 в сложных условиях.
4.5. Опытныеполевые и опытно-фильтрационные исследования проводятся на участках примененияспециальных способов работ, распространения слабых по несущей способности грунтов,изменения расположения подземного сооружения в плане или профиле.
Контрольныелабораторные исследования проводятся для грунтов в зоне подземного сооружения
4.6. Дляопределения влияния на режим подземных вод водопонижения и водоотлива из горныхвыработок из числа разведочных скважин должны устраиваться стационарные скважины(в дополнение к оборудованным на стадии технического проекта).
Общее числонаблюдательных скважин на 1 км трассы должно составлять от 2 до 5.
Частотазамеров в наблюдательных скважинах должна быть достаточной для выявлениязакономерностей формирования депрессионных воронок.
4.7. В периодкамеральной обработки материалов изысканий необходимо составлять:
инженерно-геологическиеразрезы по осям правого и левого тоннелей в масштабе — горизонтальный 1:2000 ивертикальный 1:200;
инженерно-геологическиеразрезы по участкам специальных способов работ в масштабе — горизонтальный1:200 — 1:500 и вертикальный 1:200;
инженерно-геологическиеразрезы по отдельным сооружениям метрополитена (стволы шахт, станции,эскалаторные тоннели) в масштабе — горизонтальный 1:200 — 1:500 и вертикальный1:200;
графики ирасчеты опытно-производственных работ и моделирования.
4.8. Сведенияо тампонаже и координаты разведочных скважин, попадающих в сечениепроектируемых выработок или находящихся от них на расстоянии до 10 м, направляютсястроительной организации.
Горныежелезнодорожные к автодорожные тоннели
4.9.Инженерно-геологические изыскания к рабочим чертежам должны осуществляться поспециальной программе, и а них могут включаться:
бурениеразведочных скважин;
проходкаразведочных горных выработок;
режимныенаблюдения;
опытные иисследовательские работы;
камеральныеработы.
4.10. Всложных инженерно-геологических условиях в период строительства должныпроизводиться проходка разведочной штольни и бурение горизонтальных разведочныхскважин из забоя тоннеля. Забой разведочной штольни должен опережать забойтоннеля не менее чем на 200 м. При косогоном расположении тоннеля рекомендуетсяпроходить боковые разведочные штольни.
4.11.Материалы инженерно-геологических изысканий на стадии рабочих чертежей иконтрольных инженерно-геологических работ в процессе строительства являютсяосновой для уточнения принятых в техническом проекте конструкций обделок испособов сооружения тоннеля.
4.12. Прикамеральной обработке материалов изысканий должны производиться:
корректировкаинженерно-геологического разреза;
составлениеграфиков режимных наблюдений;
оформлениерезультатов опытных и исследовательских работ.
5ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА МЕТРОПОЛИТЕНОВ ИТОННЕЛЕЙ
5.1. В составинженерно-геологических работ на строительстве метрополитенов и тоннелейвходят: систематическое описание грунтов в забое, своде и стенах выработок,определение крепости и устойчивости грунтов, фиксирование проявлений горногодавления, вывалов, переборов, обводненности и газоносности грунтов, способапроходки, состояния временного крепления и постоянной обделки.
В случаенесоответствия фактических инженерно-геологических условий данным изысканийинженеры-геологи, составляющие документацию горных выработок, должны информироватьо них проектную и строительную организации для внесения изменений, внеобходимых случаях, в проектную документацию.
5.2.Периодичность осмотра забоев определяется скоростью проходки, сложностьюгеологического строения, типом и размером сечения выработки. Забойрекомендуется осматривать:
по перегоннымтоннелям метрополитена и котлованам не реже чем через 10 м; по станционнымтоннелям метрополитена, горным тоннелям и другим выработкам большого сечения нереже чем через 5 м, по стволам и наклонным тоннелям через 1 м.
5.3.Результаты инженерно-геологических наблюдений заносятся в полевую книжку ввиде записей, зарисовок и фотографий. При составлении документации указываютсядата наблюдений, наименование сооружения и выработки и привязка местанаблюдения в плане и по высоте.
Записи изполевой книжки переносятся в стандартные бланки зарисовок (приложение 1, 2) илив журнал документации. В конце каждого месяца составляется продольный профильили развертка по выработке.
5.4. Присоставлении геологической документации горизонтальных и наклонных выработокгрунты должны описываться по забою с добавлением, в необходимых случаях,описания по стенам и своду.
В шахтныхстволах документация грунтов составляется по обнаженным стенкам между обделкойи забоем и, если возможно, по забою ствола.
5.5. Приописании песчано-глинистых грунтов указываются наименование, литологическийсостав, консистенция или влажность, цвет, свойства, примеси, включения иизменения этих признаков по сечению выработки, приводятся мощности пластов,линз, пропластков и карманов.
При наличиимерзлых грунтов отмечаются криогенная структура, распространение и мощностьльдистых прослоев.
5.6. Приописании скальных грунтов указываются их петрографическоенаименование, цвет, структура и текстура, минералогический состав, степеньвыветрелости и мощность пластов, отмечаются трещиноватость, наличие кливажа икавернозности, крепость грунта, фиксируются все видимыетектоническо-структурные формы (разрывы, складки, зоны дробления,рассланцевания и изменения пород), производятся замеры элементов залегания.
5.7. Вописании выветрелости дается характеристика степени выветривания (слабая,сильная), форма его проявления и указывается распространение выветрелости попласту, контакту, трещине.
5.8. При сменегрунтов в разрезе отмечается характер их контакта и указывается вид поверхностиконтакта (ровный, волнистый, глыбовый, зазубренный, апофизный), измеряется мощностьпластов, даек и жил.
5.9. Приналичии трещиноватости составляется ее подробная документация. В описанииотмечают вид трещин (скрытые, открытые или закрытые), ширину их раскрытия,материал заполнения и поверхность трещин.
Степеньтрещиноватости грунтов оценивается по числу трещин на один линейный метр(модуль трещиноватости) и по размерам блоков, отделяемых трещинами, согласнотабл. 2.
5.10. Крепостьгрунтов определяется по временному сопротивлению одноосному сжатию и выражаетсякоэффициентом крепости по М. М. Протодьяконову. Коэффициент крепостиопределяется для каждой петрографической разности грунтов.
Таблица 2
Степень трещиноватости |
Число трещин на 1 м |
Характеристика |
Нетрещиноватые |
До 0,5 |
Видимые трещины на обнажении забоя и призабойной части стен отсутствуют. Грунты разбиты на крупные блоки объемом до 10—20 м3 и более |
Слабо трещиноватые |
Свыше 0,5 до 1,5 |
Среднее расстояние между трещинами различных систем 0,7 м и более. Объем блоков грунта, отделяемых пересекающимися трещинами, —0,5— 6,0 м3 |
Трещиноватые |
Свыше 1,5 до 5 |
Среднее расстояние между трещинами различных систем 0,2—0,7 м. Объем блоков грунта 0,1—0,5 м3 |
Сильно трещиноватые |
Свыше 5 до 30 |
Расстояние между трещинами 0,2—0,05 м. Объем блоков грунта 0,001-0,1 м3 |
Раздробленные |
Свыше 30 |
Трещины образуют на обнажении частую сетку. Грунты раздроблены до щебня и дресвы с отдельными глыбами |
Примечание.Число трещин следует определять на двух перпендикулярных плоскостях (например,забой и стена), на длине, превышающей среднее расстояние между трещинами в 8—10раз. Учитываться должны трещины всех систем, независимо от их раскрытия изаполнения вторичными, менее крепкими образованиями.
Группа грунтовпо трудности разработки (категория) определяется в целом для всей массыразрабатываемых грунтов в забое. В случае наличия двух-трех различных между собойгрупп грунтов дается их соотношение в процентах от площади обнажения.
5.11.Слоистость грунтов, являющаяся одним из факторов, влияющих на устойчивостьгрунтов, оценивается по шкале:
массивные —мощность слоев свыше 100 см;
толстослоистые— мощность слоев свыше 20 до 100 см;
тонкослоистые —мощность слоев свыше 0,2 до 20 см;
микрослоистые —мощность слоев менее 0,2 см.
5.12. Приналичии тектонических нарушений подробно описываются участки, характеризующиесяслабой устойчивостью грунтов, определяется направление смещения при разрывныхнарушениях, отмечается наличие зоны измененных и раздробленных грунтов изамеряется ее мощность.
5.13. Присоставлении инженерно-геологической документации определяется устойчивость лбазабоя, кровли и боковых стен выработки, фиксируются проявления горного давления,наличие вывалов и внегабаритных переборов грунта.
Устойчивостьгрунтов в выработке может ориентировочно оцениваться в соответствии склассификацией, приведенной в табл. 3.
Таблица 3
Степень устойчивости грунтов в выработке |
Инженерно-геологические условия |
Устойчивые |
Грунты крепкие и очень крепкие (f = 5 - 20), нетрещиноватые или трещиноватые, но с благоприятным залеганием трещин. Трещины закрытые или сцементированные вторичными материалами, без следов подвижек. В кровле выработки залегают надежные по устойчивости грунты. Тектонические нарушения отсутствуют или проявляются очень слабо. Капеж отсутствует |
Средней устойчивости |
Грунты крепкие и средней крепости (f = 2 - 5), трещиноватые и сильно трещиноватые, но с благоприятным залеганием. Тектонические нарушения выражены слабо. Консистенция глинистых грунтов твердая или полутвердая. Возможен капеж |
Слабой устойчивости |
Грунты слабые или средней крепости (f = 1,0 - 2,0) трещиноватые с неблагоприятным расположением трещин и сильно трещиноватые. Консистенция глинистых грунтов мягко- и тугопластичная. Тектонические нарушения с капежом или струйчатым водопроявлением. Быстрое отслаивание и вывалы отдельных глыб и кусков грунта |
Совершенно неустойчивые |
Грунты слабые или средней крепости (f = 0,3 - 1,0). Грунты текучей или мягкопластичной консистенции. Грунты сильно трещиноватые выветрелые или раздробленные. Трещины открытые со следами подвижек и тектонического воздействия. Чаще всего водообильные. Несвязные водоносные грунты. Без применения специальных способов проходка невозможна |
Примечания. 1.Для тоннелей большой протяженности рекомендуется составление местныхклассификаций по устойчивости применительно к конкретныминженерно-геологическим условиям (наличие карста, многолетнемерзлых пород,тектонических нарушений, зон повышенной водообильности и термальных вод и т.п.) с учетом принятых в проекте способов производства работ.
2. Если поданным исследований установлено залегание в своде выработки грунтов слабойустойчивости или совершенно неустойчивых, соответственно характеризуются игрунты в пределах забоя.
5.14.Проявление горного давления в своде, стенах или лотке выработки отмечается наосновании маркшейдерских данных, осмотра обделки и видимых деформацииобнаженных поверхностей породы.
Присоставлении документации вывалов и обрушений отмечаются и зарисовываются всевывалы и обрушения кровли и стен выработки, указываются их местоположение,линейные размеры в плане и профиле, примерный объем, время сохраненияустойчивости от момента проходки, наличие или отсутствие крепи, деформациикрепи и предполагаемые причины обрушения или вывала, отмечаются все видыдеформации обделки сооружения и временной крепи - появление трещин, сколы,осадки, изменение эллептичности колец.
5.15. Вдокументации отмечаются особенности принятого способа проходки выработки, еговлияние на состояние грунтов и их устойчивость, скорость проходки и проявлениепроцессов, отрицательно влияющих на сохранность постоянной обделки тоннеля.
При наличиивременной крепи отмечаются ее конструкция, расстояние между стойками,расстрелами и указывается длина или площадь незакрепленного пространства.
5.16.Инженерно-геологическая документация и правильность ее ведения контролируетсяглавным геологом или руководителем группы.
Контроль и всезамечания подтверждаются в журнале документации подписью с указанием даты.
5.17.Гидрогеологические наблюдения являются частью инженерно-геологических работ вгорных выработках и должны состоять из определения водоносности грунтов впродвигающихся забоях и водообильности различных выработок или части их,замеров притока воды в шахты и ее температуры, отбора проб воды на химическийанализ.
5.18. Степеньводообильности грунтов в горных выработках устанавливается в соответствии стабл. 4.
5.19. Приописании характера обводненности следует отметить протяженность участков сводопроявлениями, места поступления воды (трещина, контакт пород), наличиенапора, количество взвешенных частиц.
Таблица 4
Характер водопроявления |
Визуальная характеристика |
Приток воды в забой, м3/ч |
Грунты маловлажные, влажные и насыщенные водой |
Грунты в забое воздушно-сухие или влажные. Нависающие капли на своде отсутствуют. Песчаные грунты местами насыщены водой, но воду не отдают |
Нет |
Капеж слабый |
По забою или со свода капает вода. Образование капель и их отрыв можно легко проследить глазами. Количество падающих капель незначительное. Источником капежа служит пористость породы, отдельные трещины или системы трещин |
0,01-0,5 |
Капеж сильный |
По плоскости забоя слабо струится вода. Капли со свода падают часто. Образование капли и ее отрыв происходят быстро и с трудом просматриваются глазами. Источником капежа служит пористость или система трещин. В лотке выработка лужи |
0,5-1 |
Капеж прерывистыми струями |
Из свода и стен выработки вода поступает очень частыми каплями, сливающимися в струйку. Впечатление сильного дождя. Источником поступления воды служат открытые трещины, каверны и крупные поры. Лоток выработки затоплен |
1-5 |
Приток воды сплошными струями |
По стенам выработки обильно струится вода. Из свода вода поступает сплошными струями. Впечатление ливневого дождя или душа. Напор воды при истечении не заметен. Источником поступления воды служат открытые трещины, каверны |
До 50 |
Сосредоточенный выход воды |
Вода поступает сильной струей под напором из отдельных каверн, крупных открытых трещин, скважин или по всей плоскости забоя и свода |
Более 50 |
5.20. Величинапритока воды в горизонтальную выработку замеряется систематически два-три разав месяц посредством измерения расхода мерным сосудом, водосливом, водомерами,при помощи поплавков или по скорости восстановления уровня воды в зумпфе припрекращении откачки.
Приток воды ввертикальную или наклонную выработку определяется два раза в месяц водоотливомв мерный сосуд или по производительности насоса.
5.21.Одновременно с определением притока воды следует замерять температуру воды сточностью до 0,5°. Места замера температуры должны быть расположены как можно ближек месту истечения воды из породы. Одновременно замеряется и температуравоздуха.
5.22. Пробыводы для химического анализа отбираются:
при вскрытиигорной выработкой нового горизонта подземных вод;
каждыеодин-два месяца с участков выхода подземных вод для контроля за изменением иххимического состава;
на участкахтечей через бетонную обделку для выявления степени агрессивности воды поотношению к бетону.
Дляопределения содержания в воде свободной углекислоты (СО2)отбирается дополнительная проба с добавкой мраморного порошка.
5.23.Температура грунтов в горных выработках измеряется систематически. Дляизмерения температуры грунта применяются специальные термометры с ценойделения 0,1—0,25°.
Температурагрунтов измеряется в специальных шпурах или скважинах, пробуренных из выработкина глубину не менее 0,5 м.
5.24. Образцыгрунтов из забоев отбираются для лабораторных исследований, просмотра образцовпри дневном свете и пополнения эталонной коллекции, микроскопических исследований,химических анализов.
5.25. Винженерно-геологические работы на строительстве подземных сооружений,возводимых открытым способом, должны включаться:
инженерно-геологическаядокументация котлована и стационарные наблюдения за устойчивостью бортов и днакотлована, режимом подземных вод, изменениями свойств грунтов в основании истенках котлована.
Документациякотлована должна вестись нарастающей зарисовкой стенок, откосов, берм и дна.
Подробноописываются:
состояниеоткосов — высота, угол откоса, вид временного крепления котлована и егосостояние во время осмотра, наличие инженерно-геологических процессов(промоины, оплывины, осыпи, обрушения, суффозия);
состояние днакотлована с оценкой несущей способности грунтов;
выходыподземных вод.
При примененииоткрытого водоотлива указывается количество откачиваемой воды, замеряется еетемпература и отмечается наличие в воде взвешенных частиц.
5.26. Прираскрытии котлована до проектной отметки производятся освидетельствование иприем грунтового основания под строительные конструкции. Прием грунтовогооснования оформляется актом с указанием состава и состояния грунтов в основаниии условного расчетного давления на эти грунты.
5.27.Стационарные наблюдения за состоянием котлована ведутся с целью выявленияфакторов, снижающих устойчивость пород в откосах и дне котлована(геологических, гидрогеологических, горнотехнических и др.) во времявыполнения горных работ.
Стационарныенаблюдения заключаются в периодическом обследовании откосов, дна и временногокрепления котлована.
Во время этихобследований необходимо выполнять следующие работы:
замерять уголоткосов котлована в различных пунктах и в разных грунтах, отмечать скорость ипричины выполаживания откосов до приобретения ими устойчивого состояния. Следуетустанавливать зависимость углов откоса от состояния грунтов, их консистенции,плотности и высоты откоса;
фиксироватьвид и состояние временного крепления стенок котлована, характер его деформаций(обрушение, выпирание, поломка и перекосы), оценивать опасность замеченныхнарушении крепи и ставить об этом в известность администрацию участкастроительства;
отмечатьизменение гидрогеологической обстановки в котловане во времени — появление иисчезновение родников, высачивание воды в откосах, развитие суффозии.
5.28. Образцыгрунта на лабораторные исследования отбираются из всех литологических разностейкак из стенок котлована, так и из основания через каждые 50—100 м по длиневыработки. При поступлении в котлован грунтовых вод их отбирают на химическийанализ.
5.29. Научастках, где проходка горных выработок осуществляется применением специальныхспособов (водопонижения, замораживания, сжатого воздуха), производятся дополнительныеинженерно-геологические работы, связанные со спецификой применения данногоспециального способа.
5.30.Инженерно-геологические работы на участках искусственного водопонижениязаключаются в наблюдении за бурением и оборудованием водопонижающих скважин,установкой эжекторных и легких иглофильтров и других средств водопонижения и всоставлении документации по результатам водопонижения, в которой отражаютсясведения:
о способахбурения водопонижающих скважин или установки иглофильтров, типах фильтров,составе песчано-гравийной обсыпки и способах ее устройства, марках насосов;
опоследовательности включения и продолжительности работы средств водопонижения;
опроизводительности отдельных средств водопонижения и всей системы в целом и ееизменение во времени;
о величинахпонижении уровня подземных вод в наблюдательных скважинах.
5.31. Приведении инженерно-геологической документации горных выработок, проходка которыхосуществляется с применением сжатого воздуха, производятся:
измерениедавления и расхода сжатого воздуха, температуры и влажности воздуха в тоннелеи на поверхности, температуры грунтовых вод;
фиксированиемест выхода сжатого воздуха на поверхности;
выявлениезависимости количества подаваемого воздуха от давления и геологическогостроения участка;
сборматериалов по деформации дневной поверхности;
определениеизменений физико-механических свойств пород в забое под влиянием сжатоговоздуха.
5.32. Приведении инженерно-геологической документации горных выработок, проходка которыхосуществляется с применением искусственного замораживания грунтов, производятся:
определениемощности и зарисовка зоны замороженных грунтов в забое;
описаниехарактера льдовыделений;
отбор пробгрунта по диаметру выработки с замерами температуры в точках отбора;
сбор данных одеформациях поверхности в период замораживания, проходки и оттаивания;
сбор данных очисле скважин, пробуренных для замораживания, о режиме изменения температурыгрунта и изменениях положения уровня грунтовых вод в наблюдательных скважинах.
5.33. Приприменении цементации, битумизации, силикатизации и химического закреплениягрунтов указывается состояние грунтов при вскрытии их выработкой, описываетсяхарактер заполнения пустот и трещин, отбираются пробы на лабораторныеисследования.
5.34.Камеральная обработка материалов наблюдений разделяется на первичную иокончательную.
К первичнойобработке относится ежедневный перенос черновых записей, сделанных в горныхвыработках, в журналы и бланки инженерно-геологической документации.
Сброшюрованныебланки и журналы документации служат основными документами для последующейокончательной обработки.
Кокончательной обработке относятся обобщение всех наблюдений и анализов иоформление материалов в виде:
исполнительныхинженерно-геологических разрезов;
сводныхведомостей анализов и испытаний грунтов и подземных вод;
пояснительнойзаписки.
Исполнительныеинженерно-геологические разрезы к концу строительства передаются строительнойорганизации для предъявления их при сдаче законченного объекта приемочнойкомиссии и эксплуатирующей организации.
5.35.Исполнительные инженерно-геологические разрезы составляются для правых тоннелейметрополитенов (или правых и левых при различии их геологического строения) навсю длину сдаваемой очереди, для всей длины железнодорожного или автодорожноготоннелей, для каждой шахты и наклонного эскалаторного тоннеля.
Для ихсоставления используются данные изысканий, наблюдений в горных выработках ирезультаты анализов и испытаний грунтов и воды.
5.36. Разрезыпо тоннелям метрополитенов составляются от поверхности земли до глубинызаложения тоннелей в масштабе —горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200(1:100).
Для горныхтоннелей, расположенных на большой глубине, допускается построение разреза впределах толщи, ограниченной 50—100 м над кровлей тоннеля.
Прикрутопадающем залегании пластов пород разрез обязательно сопровождаетсягеологической картой с показанием элементов залегания и тектонических форм.
Инженерно-геологическийразрез должен содержать все сведения, собранные во время строительства:характеристику грунтов, коэффициент крепости, устойчивость, тип обделки,водопроявления.
5.37.Инженерно-геологические разрезы стволов составляют в вертикальном масштабе 1:200или 1:100 с указанием водопритоков, типов обделки, нумерации колец, границ распространениязамороженных грунтов и физико-механических свойств грунтов.
Инженерно-геологическиеразрезы наклонных эскалаторных тоннелей вычерчиваются в масштабе 1:200 — 1:500с указанием тех же данных, что и в вертикальных стволах. В необходимыхслучаях разрезы сопровождаются дополнительными сечениями, перпендикулярными осинаклонного хода.
5.38. Сводныеведомости результатов анализов грунтов и подземных вод составляются наосновании выполненных анализов образцов и проб, отобранных как из горныхвыработок при строительстве, так и из разведочных выработок, пройденных по трассев процессе изысканий.
Сводныеведомости составляются для всего сооружения в целом или для отдельных участковего (при различии в свойствах). Для каждой генетической или петрографическойразности грунтов анализы приводятся в последовательности пикетажа. Наосновании сводных ведомостей подсчитываются обобщенные показатели.
5.39. Длякаждого водоносного горизонта составляются сводные ведомости химическогосостава подземных вод с вычислением средних показателей содержания каждого анионаи катиона, обобщаются данные по агрессивности воды к бетону.
5.40.Пояснительная записка должна содержать следующие главы:
введение;
геологическоестроение;
гидрогеологическиеусловия;
физико-механическиесвойства грунтов;
инженерно-геологическиеусловия строительства отдельных сооружений;
выводы.
5.41. Вовведении указываются назначение сооружения, даты начала и конца строительства,условия проведения инженерно-геологических работ, участки работ.
В главе«Геологическое строение» дается краткое описание геологического строенияучастка работ и отмечаются те отличия от проектных данных, которые быливыявлены в период строительства.
В главе«Гидрогеологические условия» излагаются характеристика вскрытых водоносныхгоризонтов, величины водопритоков в выработку, приводятся химический состав истепень агрессивности воды по отношению к материалу обделки.
В главе«Физико-механические свойства грунтов» дается обобщение свойств всехгенетических и петрографических разностей грунтов, систематизированных в видетаблиц. В таблице указываются число выполненных анализов, пределы колебанийпоказателей и их обобщенное значение.
В главе«Инженерно-геологические условия строительства» на основании исполнительнойинженерно-геологической документации дается подробное описание условий испособов производства работ, типов временной крепи, постоянной обделки,поведения пород в выработках в процессе проходки, водопритоков и форм ихпроявления, газопроявлений и методов замеров газа; указываются все нарушенияустойчивости пород и деформации временной и постоянной крепи, а также зданий наповерхности; описываются все осложнения при строительстве, возникшие поинженерно-геологическим причинам (инженерно-геологические условиястроительства приводятся отдельно для каждого перегона, станции, наклонногоэскалаторного тоннеля и ствола); отмечаются несоответствия данныхинженерно-геологических изысканий данным фактического материала, полученного врезультате производства инженерно-геологических наблюдений непосредственно взабоях выработок (исполнительной документации), и на основе этого даютсярекомендации по улучшению качества производства последующих изысканий;отмечаются все мероприятия, которые были осуществлены при строительстве поборьбе с загазованностью и водообильностью.
Приложение1
Зарисовкаи инженерно-геологическое описание забоя тоннеля метрополитена
Отдел инженерной геологии |
Радиус (линия) _______________ |
" ___" __________ 197 г. |
Шахта № __ тоннель __________ |
|
Кольцо № __ пикет забоя ______ |
Зарисовка (масштаб 1:100 - 1:200) |
Номер слоя |
Мощность, м |
Абсолютная отметка |
Коэффициент крепости |
Категория по разрабатываемости |
Описание грунтов |
Место для зарисовки |
|
|
|
|
|
|
Приток воды и характер водопроявлений, температура воды, воздуха, грунта |
|
|
|
|
|
|
Описание устойчивости грунтов в забое (трещиноватость; выветрелость, пучение, оплывание, прогиб слоев, обрушение и др.) |
|
|
|
|
|
|
Способ проходки |
|
|
|
|
|
|
Дополнениек приложению 1
_____________________________________________________________
Вид временногокрепления
_____________________________________________________________
Вид постояннойобделки
_____________________________________________________________
Номер кольца,до которого доведено первичное нагнетание
_____________________________________________________________
Физико-механическиесвойства грунтов
Номер слоя |
|
|
|
|
|
|
Естественная влажность, % |
|
|
|
|
|
|
Пре- |
текучести |
|
|
|
|
|
дел |
раскатывания |
|
|
|
|
|
Консистенция |
|
|
|
|
|
|
Предел прочности, кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
Удельный вес |
|
|
|
|
|
|
Объемный вес |
|
|
|
|
|
|
Пористость, % |
|
|
|
|
|
|
Угол внутреннего трения |
|
|
|
|
|
|
Сцепление, кг/см2 |
|
|
|
|
|
Условныеобозначения на зарисовке забоя:
Место отборагрунта на физико-механический анализ - O
Место отборапробы воды на химический анализ - D
Геолог
Руководительгруппы
Приложение2
Зарисовкаи инженерно-геологическое описание забоя и стенок тоннеля
Наименованиеобъекта _____________________________________
__________________________________________________________
Наименованиевыработки __________________________________
Направлениепроходки _____________________________________
Пикет забоя___________
Масштаб 1:200
"____" _______________ 197 г.
Место для зарисовки
Описание__________________________________________________
___________________________________________________________
Мощностьслоев, м __________________________________________
Трещиноватость____________________________________________
Устойчивостьгрунтов в кровле и стенках _______________________
_____________________Способ проходки ______________________
Наличиепереборов за контуром _______________________________
Коэффициенткрепости _______________________________________
Временноекрепление ________________________________________
Постоянноекрепление ________________________________________
Группа породпо разрабатываемости _____ Обводненность выработки
____________________________________________________________
Водоприток взабой, м3/ч ______ Место отбора образца грунтов _____
____________________________________________________________
Место отборапробы воды _____________________________________
Примечания_________________________________________________
Геолог____________________ ( _______________ )
Главныйгеолог ____________ ( _______________ )