Физико-механические свойства грунтов

РАЗВЕДКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ -

комплекс работ, являющихся частью инженерно-геологических изысканий и проводимых с целью получения инженерно-геологических характеристик грунтов в сфере взаимодействия сооружений с геологической средой.
В процессе проведения предварительной инженерно-геологи­ческой разведки геологическая среда должна быть расчленена на геологические тела. Следовательно, в ходе опробования требуется определять в основном классификацион­ные показатели свойств грунтов. Они необходимы для выявления закономерностей пространственной изменчивости свойств геоло­гической среды; оценок средних значений классификационных показателей, на основе которых по СНиП выбирают нормативные значения по­казателей, используемые при предварительных расчетах основа­ний.
Оперативная инженерно-геологическая разведка включает: документацию строительных выемок, режимные наблюдения за свойствами геологической среды — компонентами инженерно-геологических условий (за инженерно-геологическими процес­сами); инженерно-геологическое опробование; наблюдения (и кон­троль) за производством строительных работ, в том числе опытно-строительных. Работы сосредоточивают в пределах развивающей­ся сферы взаимодействия геологической среды с сооружениями: в строительных котлованах, подземных выработках, внутри контура депрессии, формирующееся при глубинном водопонижении, и т.д.

22ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ— группа методов, основанных на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей (электрических, акустических и др.), физических свойств горных пород, пластовых флюидов, содержания и состава различных газов в буровом растворе. Применяются для изучения геологического разреза скважин и массива горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, контроля технического состояния скважин и разработки нефтяных и газовых месторождений.
Геофизические исследования, проводимые для изучения геологического разреза скважин, называют каротажем, который осуществляется электрическими, электромагнитными, магнитными, акустическими, радиоактивными (ядерно-геофизическими) и другими методами. При каротаже с помощью приборов, спускаемых в скважину на каротажном кабеле, измеряются геофизические характеристики, зависящие от одного или совокупности физических свойств горных пород и их расположения в разрезе скважины.

При отборе проб необходимо соблюдать следующие основные правила:

• проба должна быть характерной для того слоя, из которого она взята, и не содержать случайных включений и загрязняющих примесей;

• каждая проба должна быть немедленно упакована, снабжена этикеткой по установленной форме, занесена в журнал разведочной выработки и помечена зарисовке горной выработки;

• после упаковки и регистрации проба должна быть тут же отправлена в полевую лабораторию или в соответствующее место хранения.

Объем отбираемых проб должен быть достаточным для выполнения всех определений. Объем проб с нарушенной структурой для скальных и крупнообломочных должен быть не менее 2000 см², для песчаных – не менее 1000см², для глинистых – не менее 500см².

• классификация пород и выделение литологических слоев, пластов и других элементов геологического разреза;

• определение расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов, слагающих основание проектирующих сооружений, естественный и искусственный откосы;

• определение характеристик грунтов, предназначенных для использования в качестве строительных материалов.

Прессиометрические испытания производятся путём нагнетания давления в эластичную камеру, размещаемую на определенной глубине в буровой скважине, и замере возникающих при этом деформаций изучаемой породы. Прессиометрический метод позволяет определить деформацию горных пород в инженерно-геологических скважинах с помощью эластичного или жесткого цилиндрического штампа.

Прессиометрические испытания имеют много преимуществ:

· с их помощью можно изучать свойства практически любых грунтов: от скальных до дисперсных;

· испытания можно проводить в скважинах на глубинах до 50 м;

· возможно проводить измерения модуля деформации в любом направлении, что определяется расположением пробуренной скважины;

· метод относится к категории экспресс, продолжительность одного эксперимента обычно составляет 30 минут;

· при проведении опыта не нужно бурить инженерно-геологические скважины большого диаметра;

· оборудование для проведения опытов достаточно компактное;

· стоимость опыта меньше, по сравнению со штамповыми испытаниями.

Недостатками прессиометрического метода считаются трудности при проведении испытаний в инженерно-геологических скважинах с обрушающимися стенками и изучение свойств грунтов с анизотропными свойствами, когда модуль деформации необходимо определять в перпендикулярном к обычному направлению.

24 Статическое зондирование – это метод исследования свойств грунтов при вдавливании зонда в грунт с непрерывным измерением показателей, характеризующих сопротивление грунта внедрению зонда

Метод статического зондирования применяют совместно с другими видами инженерно-геологических работ или отдельно для:

- выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев и линз, границ распространения слоев и линз, границ распространения грунтов различных видов и разновидностей);

- оценки пространственной изменчивости состава и свойств грунтов;

- определения глубины залегания кровли скальных и крупнообломочных грунтов;

- количественной оценки характеристик физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления грунтов и др.);

- определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и пространстве;

- оценки возможности забивки свай и определения глубины их погружения;

- определения данных для расчета свайных фундаментов;

- выбора мест расположения опытных площадок и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний;

- контроля качества геотехнических работ.