Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности геологического строения откоса

Геология

Главным нормативно-техническим документом для выполнения такой работы является СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства».

Чтобы возводимый дом был прочным, его основание должно выдерживать вес стен и крыши, передавая нагрузку на нижние слои.

На основании результатов инженерно-геологических изысканий специалист может дать заключение и рекомендации относительно конкретного фундамента, способного справиться с поставленной задачей.

Необходимость проведения геологических работ

Даже на смежных и близлежащих земельных участках состав грунта может быть разным, что обуславливается неоднородностью его состава. По этой причине руководствоваться выводами и заключениями, сделанными при проведении геологических исследований с соседних участков, не стоит, поскольку они могут быть неточными.

Работы по выяснению состава грунта, его прочности и способности выдерживать высокие нагрузки от здания выполняются на конкретном участке, который планируется использовать под будущую застройку.

Главными целями геологических работ являются следующие:

  • Выявление гранулометрического состава грунта
  • Просчет прочности с конкретными числовыми значениями
  • Анализ пористости, уровня влажности, степени пластичности и деформации слоев
  • Определение глубины заложения грунтовых вод
  • Расчет возможной усадки здания в будущем

Как правило, геология земельного участка заказывается в случаях, когда хозяин планирует строительные работы. Вне зависимости от типа строения – частный дом, гараж, погреб, хоз. постройка или баня, анализ грунта имеет важное значение. Только с ее помощью можно определить, какой фундамент подойдет наилучшим образом.

Более подробно о своде правил, регулирующих инженерно-геологические изыскания для будущего строительства можно почитать, перейдя по ссылке.

Учитывая сложность геологических работ, доверять их выполнение следует только квалифицированному специалисту. В таком случае получают точные данные, которые служат основой для инженеров-проектировщиков

Обычно для частных домов выполняют ленточные основания, однако если грунт рыхлый и слабый, предпочтительнее использовать свайный фундамент, более подробно о котором можно почитать здесь.

Кто выполняет, сроки и стоимость

Геологию участка осуществляют как физические, так и юридические лица, имеющие лицензию на осуществление данной деятельности и соответствующие разрешительные документы.

В таком случае результаты изысканий оформляются официально, что будет иметь реальные основания для разработки в последующем проектно-сметной документации на строительные работы.

Иногда хозяева выполняют такие работы самостоятельно, однако ввиду отсутствия практического опыта и углубленных знаний такие результаты могут быть неточными.

Сроки выполнение геологических работ просчитывается индивидуально, в зависимости от сложности проекта. В среднем сам процесс занимает 15-20 рабочих дней, однако при значительных объемах и высокой сложности сроки могут увеличиться.

Цена на такие работы также является неоднозначной, поскольку требует индивидуального расчета согласно конкретного технического задания.

За основание для калькуляции обычно принимают Справочник базовых цен (СБЦ), где изменяются только корректировочные коэффициенты, делающие поправку на уровень инфляции.

Геологические изыскания

Процесс выполнения геологических изысканий строго регламентирован нормативно-правовой документацией, причем выполняется в соответствии с техническим заданием заказчика.

Работы по геологическому исследованию грунта включают в себя следующее:

  • Внимательное изучение исходных данных для конкретного земельного участка
  • Определения уровня залегания подземных вод, их напора, специфики и химического состава
  • Анализ типов почв и геологического строения исследуемого участка
  • Бурение скважин с целью разведочных работ
  • Полевые испытания почв и грунтов
  • Геофизическое обследование земельного участка
  • Исследование проб подземных вод и грунтов
  • Осмотр склонов на проверку их устойчивости, выявление риска возникновения оползней и селей

Грунт представляет собой сложный состав, включающий в себя почвы, раздробленные горные породы, осадки и техногенные образования. Для получения объективной и всесторонней информации о его составе используются разные методики его исследования.

Все работы, связанные с геологическими исследованиями земельного участка желательно выполнять в теплое время года – летом или осенью, но только не ранней весной во время таяния снегов.

Варианты исследований грунта

Специалисты используют несколько способов анализа грунта, позволяющих определить структуру почвы, ее состав.

Также необходимо произвести гранулометрический анализ с целью выявления таких свойств, как плотность, влагостойкость и прочность.

Для этого используется специальная буровая станция, позволяющая пробурить отверстие в почве на глубину до 5-9 метров, а также взять все необходимые пробы грунта.

Для анализа лобового и бокового сопротивления используется метод статического зондирования, представляющего собой установку в грунт металлического стержня.

Выделяют следующие способы геологических исследований:

  1. По анализу грунта. В основе такой методики лежит гранулометрический анализ, позволяющий выявить уровень прочности, фракционный состав, а также степень водопоглощения. Более подробно об этой методике можно почитать здесь.
  2. По составу грунта. Здесь определяется геология по составу почвы, которая может относиться к одной из следующих категорий: суглинок, супесь, песок или скальные породы. Если интересует методика расчета, с ней можно ознакомиться здесь.
  3. По несущей способности. Данный анализ предполагает проведения исследований, в ходе которых грунт подвергается нагрузкам, которые потенциально могут воздействовать при неблагоприятных факторах. Подробнее о данном анализе можно почитать здесь.

Уровень грунтовых вод

При исследованиях грунта на наличие в нем грунтовых вод и выявления их уровня проводятся мероприятия по бурению отверстий в месте будущей застройки. Для этого обычно используется специализированная буровая станция, позволяющая получить образцы пород и провести их анализ на обнаружение влаги.

Помимо этого используются геодезические данные местности, анализируется информация, касающаяся состава вод (наличие солей), сезонные паводки в весенний период времени, разливы близлежащих рек при сильных ливнях.

Расчет возможной усадки грунта

При возведении строения очень важно быть уверенным в том, что грунт выдержит вес дома. В противном случае здание может пойти трещинами, в результате чего будет нарушена его целостность, что приведет к угрозе жизни и здоровью проживающих внутри людей.

Усадка грунта происходит вследствие не только вертикальных, но и горизонтальных передвижений слабых слоев, что обуславливается силами пучения и высокой важностью суглинков.

Расчет возможной усадки грунта выполняется на основе гранулометрического состава, плотности основания, а также степени водопоглощения.

При анализе тщательно проверяется наличие на участке плывунов – пылеватых водонасыщенных супесей или песков, толщины которых колеблется от 2 до 10 метров.

Существует закономерность: чем больше площадь застройки, тем больше требуется бурить скважин с целью определения геологического состава грунта, что позволяет получить объективную информацию.

Результаты выполнения

Итогом геологических изысканий, произведенных на конкретном земельном участке, является официальное заключение, выдаваемое специалистами.

В нем предоставляется информация о составе грунта, его структуре, плотности, водонасыщенности и свойствах прочности. На основании данных сведений инженер-проектировщик может в дальнейшем составлять проект будущего дома, дела расчеты относительно фундамента строения.

Оформление и регистрация съемок в соответствующих органах

Результаты геотехнические и инженерно-геологические изысканий в виде отчетов, технических экспертиз и заключений должны регистрироваться в органах местного самоуправления.

До 2010 года их необходимо было регистрировать в Росреестре, однако после поправок в ФЗ № 240-ФЗ от 27 июля 2010 года этого делать не нужно.

Анализ состава грунта имеет важное значение, давая возможность правильно выбрать тип фундамента, рассчитать глубину его заложения и прочность. Экономить на геологических изысканиях земельного участка, предназначенного для строительства, не следует, поскольку информация должна быть точная и достоверная.

Классификация подземных вод по условиям залегания: кем и для чего составляется, как применяются знания?

Подземные воды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в любом агрегатном состоянии. Относятся к полезным ископаемым.

Как же градируются подземные воды в зависимости от уровня залегания?

Как подразделяются по условиям залегания?

По условиям залегания выделяют:

  1. Почвенные – содержатся в верхнем слое литосферы.
  2. Грунтовые – располагаются на первом от поверхности земли водоупорном слое. Их уровень изменяется в зависимости от объема выпадающих осадков. Непригодны для человека, загрязнены.
  3. Межпластовые – расположены на более глубоких водоупорных пластах. Уровень не изменяется. Они более чистые, чем грунтовые, но не годятся для питья.
  4. Артезианские и минеральные – глубина залегания минимум 250 м от поверхности земли. Чистые, пригодны для питья. Не влияют на состояние почвы, самостоятельная добыча невозможна.

Виды в зависимости от глубины расположения

Глубина залегания подземных вод различна и может составлять сотни метров. Причем на одном участке могут присутствовать несколько типов водоносных горизонтов.

  1. Верховодка – располагается на глубине до 2 метров.
  2. Безнапорные – это воды, имеющие выход на поверхность. Их давление равно атмосферному. Глубина залегания составляет от 5–8 до 20–29 м.
  3. Межпластовые – расположены на глубине от 7 до 10 км. Самостоятельная добыча невозможна. К этой разновидности относят и артезианские, но они отличаются достаточным для выхода на поверхность давлением.

Схема

Схемы залегания подземных вод составляются гидрогеологами. На одном ограниченном участке может быть их несколько разновидностей.

На схеме присутствует безнапорная разновидность с зеркалом (водоем). Кроме этого, показаны 2 водоупора, разделяющие грунтовые и межпластовые воды.

Формы

Формы залегания грунтовых вод определяют геологическое строение местности. Выделяют:

  1. Грунтовый поток – имеет выход на поверхность и образует водоем. Движение потока направлено его сторону.
  2. Грунтовый бассейн – в водоупоре образуется углубление. Поток имеет горизонтальную поверхность, водоема, как правило, не образует. Разгрузка горизонта происходит через родники или при помощи просачивания через горную породу.

Как определить самостоятельно, где залегают?

Существует определенные признаки, позволяющие предположить наличие водоносных горизонтов на собственном участке.

Читать еще:  Установка межкомнатных дверей с откосами своими руками

Где искать не стоит:

  • около водоемов;
  • в холмах;
  • если на местности преобладают акации и буки;
  • рядом с любыми карьерами и обрывами.

Вода имеет свойство испаряться. Поэтому при поиске подземных горизонтов обращают внимание на следующее:

  1. Туман – утром и вечером в теплое время года на участках с близким расположением водоносных слоев образуется облако из водяного пара. Чем оно плотнее, тем ближе к поверхности они залегают.
  2. Растения – роскошные заросли крапивы, мать-и-мачехи, ивняка любят влажные места.

Вишням и яблоням нужно сухое место, так как при повышенной влажности их корни начинают гнить и дерево гибнет. Если на участке растет камыш, то до воды не более 3 метров, если заросли полыни, то от 5–7 метров.

  • Полевые мыши не будут рыть норки во влажных местах. Куры стоят гнезда только на сухих участках, а вот гуси постараются отложить яйца в непосредственной близости к источнику.
  • Использование силикагеля – его следует просушить в духовке и взвесить. Затем им наполняют глиняную неглазурованную посуду, и закапывать на глубину 0,5 м в месте предполагаемого водоносного горизонта. Оставить на 1 день. Через сутки выкопать и взвесить силикагель. Чем больше масса сорбента, тем ближе вода.
  • Заключение

    Узнать уровень залегания подземных водоносных слоев на участке – это задача его хозяина. Обычно в холодное время года он выше, летом – ниже.

    Эта информация поможет:

    • выбрать материалы для заливки фундамента,
    • провести необходимые работы по водоотведению и гидроизоляции строения,
    • планировать разбивку огорода и выбор сельскохозяйственных культур.

    Когда нужны геологические изыскания: разбираемся в особенностях мероприятия

    Планируя строительство тех или иных объектов, важно знать, когда нужны геологические изыскания, а также выбрать правильное время их проведения. Данный комплекс мероприятий позволит возвести постройку, которая будет долговечной и безопасной в эксплуатации.

    Помимо проведения данных работ, важно знать, каков срок их действия. Зачастую можно сэкономить время и деньги, использовав предыдущие изыскания, если они еще актуальны. В нашей статье мы расскажем, когда нужно проводить данный комплекс работ, что в него входит и как долго можно пользоваться отчетом по их завершении.

    Когда нужны геологические изыскания

    Начать строительство жилого дома или иного объекта на выделенном участке – это не означает просто вырыть на местности котлован и приступить к бетонным работам. Чтобы постройка получилась долговечной и безопасной в эксплуатации, фундамент нужно сделать прочным, способным выдерживать многолетние нагрузки. Плюс необходимо решить проблему отходов, чтобы они ни в коем случае не вредили природе.

    Во многом строительство зависит от климатических условий. Если, например, это пояс вечной мерзлоты, то в качестве основания используют сваи (их вбивают в землю вплоть до скальных образований), на которых уже возводится сам объект.

    Если речь о строительстве дорог, то нужны геологические изыскания по проверке грунта под «постель» и само полотно. Пешеходные дорожки можно прокладывать абсолютно в любых местах (нагрузки на них невелики), а вот с проезжей частью все гораздо серьезнее, потому что по ней непрерывно на скорости движется поток машин.

    Нельзя возводить массивные здания на местности, где есть подземные водные потоки, плывущие пласты, линзы или пустоты. Почва в таких местах очень подвижна и под тяжелым грузом может просесть. Как результат – рухнувшее здание, огромные убытки, или даже гибель людей. Разумеется, чтобы такого не случилось, нужны геологические изыскания, в частности – гидрологическое обследование будущей строительной площадки.

    Кроме того, необходимо заключение экологов о том, что от строительства не будет вреда окружающей среде, расположенным поблизости рекам, заповедным или иным природным зонам.

    В каких случаях считается, что нужны геологические изыскания:

    • Перед началом разработки проекта дома.
    • Когда речь идет о реконструкции сооружений, представляющих историческую ценность.
    • При добавлении к зданию второго этажа или массивных пристроек.

    Понятно, что люди в новом доме хотят жить долго, спокойно и счастливо, поэтому отказываться от проведения подобных исследований – это как минимум недальновидно.

    Можно ли отказаться от геологических изысканий

    По закону (ст. 47 ГрК РФ п.1) когда речь идет о разработке проектной документации для нового объекта строительства, то предварительное исследование природных условий должно проводиться обязательно. Владельцы частных домов чаще отказываются от изысканий (в целях экономии), не понимая, насколько это рискованно.

    Вот каковы могут быть последствия:

    • Если не провести лабораторных анализов почвы нельзя быть уверенным, что фундамент не просядет и не деформируется. В результате перекосятся и окна, и двери, могут пойти трещины по стенам. Позднее это грозит затоплением подвала и разрушением дома.
    • Без расчета допустимого давления на грунт вы не будете знать, выдержит ли почва постройку, не начнется ли ее оседание, уклон от вертикали. Посмотрите, для наглядности, на Пизанскую башню.
    • Не определив глубину расположения грунтовых вод, вы рискуете оказаться затопленными, в особенности в периоды дождей или паводка.

    Вывод прост: геологические изыскания непременно нужны в строительстве. Результаты исследований позволят оперативно внести изменения в проект и получить в эксплуатацию надежное и долговечное здание.

    Этапы и методы проведения геологических изысканий

    Для проведения геологических испытаний необходимо предоставить следующую информацию:

    • каковы цели исследований: намечается стройка, реконструкция объекта, либо нужна экспертиза и т.д.;
    • объемы предстоящих работ и испытаний;
    • топографическая съемка местности.

    Если этих данных нет, специалисты организации-подрядчика сами занимаются разработкой технического задания, что, естественно, требует дополнительного времени.

    В случаях, когда заказчику нужны геологические испытания в полном объеме, их проведение складывается из последовательного выполнения нескольких шагов:

    • Подготовка. Исполнитель изучает документацию, собранную заказчиком и ту, что имеется в архивах (касательно уже проводимых ранее исследований на участке будущего строительство). Намечаются основные задачи, направления и объемы предстоящих исследований, расписывается программа.
    • Полевые испытания. Это: забор проб, исследование геологических особенностей местности, грунтовых вод и проч.
    • Исследования в лабораторных условиях. Работа ведется по методикам, оговоренным в регламентах нормативно-технической документации. Исследуются материалы и пробы, собранные на местности.
    • Заключение. В нем излагаются результаты съемки местности, бурений и лабораторных анализов проб.

    По окончании работ заказчик получает на руки итоговый отчет.

    Методов для проведения инженерно-геологических изысканий существует несколько:

    • Бурение скважин. Инженеры делают заборы проб грунта и грунтовых вод с глубин, указанных в ТЗ, и отправляют образцы на лабораторный анализ.
    • Зондирование грунта. Поверхность участка «прощупывается» зондом.
    • Тестирование грунта с помощью штампов. Позволяет определить, насколько грунт подвержен деформации и проседанию.
    • Геофизический анализ. Необходим для выявления проходящих под землей теплотрасс и прочих коммуникаций.
    • Лабораторные исследования. Показывают, каковы физические и химические свойства грунта и грунтовых вод на участке (коррозионная активность, усадочные, осмотические, диффузорные, обменные параметры, степень набухания, поглотительные параметры).

    Отчет, составляемый инженером после проведения всех работ, содержит следующие данные:

    • какие породы и грунты залегают на участке, на какой глубине и в каком порядке;
    • данные, полученные в ходе лабораторных исследований;
    • отображенные схематически результаты геодезических и геофизических исследований;
    • физические и механические свойства пластов (с расшифровками описаний);
    • данные по грунтовым водам (если на участке они обнаружены – то на какой глубине, насколько агрессивно их воздействие на бетон и другие материалы);
    • список рекомендаций по выбору материала и технологий для закладки фундамента.

    Подходящее время для проведения геологических изысканий

    В каких случаях обычно нужны геологические изыскания? Когда на участке планируется возведение здания, и в особенности, если в нем по проекту есть подвал. Строителям обязательно необходимо иметь данные о грунтовых водах. Если исследования проводятся зимой или летом (когда воды находятся не на максимальном своем уровне), специалисты делают прогнозы по возможному подъему вод. Лучше всего производить изыскания подобного рода в апреле, мае, октябре и ноябре.

    Свойства грунтовых вод зависят и от влажности природных грунтов, особенно если это участок с суглинистым или глинистым грунтом.

    Вот показатели, определяемые посредством лабораторных анализов: плотность, природная влажность грунта, влажность на границе текучести, для глинистых грунтов – влажность на границе раскатывания и проч.

    Итак, геологические изыскания нужны, когда необходимо определить влажность грунта. Какое значение для грунта имеет данный показатель? В основном он влияет на влажность природного сложения. Постоянные характеристики здесь – это влажность на границе текучести (WL) и на границе раскатывания(Wp). Зная эти цифры, можно посчитать число пластичности (Ip= WL – Wp) и по нему понять, является грунт глинистым или суглинистым. Далее определяют консистенцию грунта. Для этого высчитывают его текучесть(IL) по формуле: IL = (влажность природного сложения – Wp)/Ip. Если IL >0.75 – грунт текучепластичный, 0.75>IL >0.5 — мягкопластичный, 0.5>IL >0.25 — тугопластичный, 0.25>IL >0— полутвердый, 0>IL — твердый. С повышением влажности грунта его природные характеристики ухудшаются.

    Таким образом, если нужны геологические изыскания, то лучшее время для их проведения – весна и осень. Однако если исследования проводятся зимой или летом, специалисты выстраивают прогнозы касательно возможного ухудшения свойств грунта и выводят средние показатели (между только что полученными и возможными максимально худшими значениями) по допустимым нагрузкам. Ведь тугопластичный грунт в период дождей или паводка становится мягкопластичным (это легко наблюдать, к примеру, на проселочных дорогах).

    Время действия геологических изысканий

    Геологические изыскания нужны для получения точных научно-технических данных, без которых невозможно грамотно осуществить ни проектирование, ни строительство. Разумеется, любая информация в какой-то момент становится устаревшей (пусть даже проект стройки остался прежним), потому что меняют свои свойства грунты, видоизменяется рельеф, гидрологические показатели. После подобных трансформаций может оказаться, что с целью соблюдения безопасности порядок проведения предстоящих работ должен быть пересмотрен.

    Поэтому если вам нужны геологические изыскания, то учитывайте, что для отчетов по ним законодательно установлены сроки годности. Они прописаны в СП 11-105-97, согласно которому данные, собранные в ходе исследований, действительны 2-3 года. Вообще сама изыскательная документация считается актуальной в течение трех лет, но к ней обязательно должны прилагаться топографические планы, а вот их «годность» составляет два года (по СП 11-105-97).

    В СП по инженерным изысканиям в 2016 году внесены изменения касательно сроков действительности инженерно-геологических отчетов (для топосъемок и карт срок остался прежний, два года). Согласно новым правилам, если вам нужны отчеты по геологическим изысканиям для застроенных площадок, то собранные данные действительны в течение двух лет. Если территория незастроенная, то допустимо использование сведений и пятилетней давности. Неограничен срок действия для отчетов по сейсмо-условиям и геологическому строению грунта.

    Для собранных в результате изысканий данных установлены следующие сроки действия:

    • согласно СП 11-105-97, отчеты действительны 2-3 года;
    • срок для карт и топосъемки (их наличие в отчетах обязательно) – не дольше двух лет;
    • для отчетов по застроенным площадкам – не более двух лет;
    • для неосвоенных территорий без застроек – не более пяти лет;
    • данные по геологическим строениям и сейсмическим условиям не имею срока давности;
    • срок актуальности карт, по которым проводится предварительный анализ местности – не больше десяти лет.

    Порядок действий после истечения срока инженерных изысканий

    Когда для проведения каких-либо расчетов или работ вам нужны данные геологических изысканий, учитывайте, что отчеты с истекшим сроком действия использовать нельзя. Сведения в них уже устарели и требуют актуализации.

    Для этого выполняется рекогносцировка местности, а затем делается забор проб по специально сформированной сети разведочных скважин. Их глубина и диаметр могут быть разными (в зависимости от установленных норм и целей проведения изысканий). Проба берется в каждом из вскрытых слоев и отправляется на исследование в лабораторию (для которой обязательно наличие сертификата).

    Если данные изменились, специалисты корректируют отчет. Имейте в виду, что предыдущие сведения по полевым и лабораторным исследованиям тоже имеют значение. В частности, они полезны для сравнительного анализа (с учетом новых собранных данных) и выявления каких-либо закономерностей. Плюс для выстраивания прогнозов по «поведению» местности в будущем.

    Если у вас на руках устаревший отчет, а вам нужны сведения по геологическим изысканиям, то обязательно необходимо провести рекогносцировку выделенного под строительство участка и прилегающей местности еще и для того, чтобы выявить вновь появившиеся объекты, канавы, траншеи, котлованы с водой и т.п. По окончании работ составляется акт, который подписывает главный архитектор.

    Действия для актуализации данных следующие:

    • Рекогносцировка.
    • Формирования сети разведочных скважин.
    • Забор проб для проведения лабораторных анализов.
    • Сравнение полученных данных с теми, что уже есть в техническом отчете.
    • Внесение новых значений в отчет.
    • Если нет никаких сведений о предыдущих испытаниях, то нужны полные геологические изыскания (работы выполняются с нуля).
    • Анализируются данные подобных исследований, проведенных на прилегающих территориях.
    • Выполняется зондирование и профилирование, то есть, работы по геофизическому испытанию грунтов.
    • Производится бурение с извлечением проб грунта со всех геологических слоев, имеющихся на площадке.
    • Забираются пробы грунтов и подземных вод для проведения лабораторных исследований.
    • Проводится гидрологическое обследование площадки.

    Когда для каких-либо целей нужны геологические изыскания, они проводятся в стандартном порядке. Это полевые, лабораторные исследования и камеральный этап работ, в ходе которого анализируются собранные данные, выполняются необходимые расчеты, и все результаты сносятся в единый техотчет (порядок составления прописан в СП 11-105-97). сведения действительны в течение трех лет и на протяжении этого срока могут использоваться в проектировании и строительстве.

    Геологическое строение участка.

    Участок неоднородный: два выдержанных по мощности слоя и линза песка.

    Известняк трещиноватый1) низкой прочности (Rс=3-1 МПа). Известняки в зависимости от структуры, текстуры и примесей обладают существенно разными физико-механическими свойствами. Наиболее прочными являются массивные мелкозернистые перекристализированные окварцовые известняки (Rс=100-200 МПа). Прочность массивов, сложенных карбонатными породами, в основном определяется их трещиноватостью различного происхождения. Кроме тектонических трещин по долинам рек часто прослеживаются трещины оседания. Блоки массивов разбиты на отдельные глыбы густой сетью трещин выветривания. Характер и интенсивность выветривания известняков во многом зависят от их структурных и текстурных особенностей. Наиболее стойкими к выветриванию являются массивные мелкозернистые окремнелые или окварцованные известняки, особенно же легко выветриваются плитчатые и рассланцовые разности. Аналогичная зависимость прослеживается и в процессе карстования известняков. При небольших нагрузках известняки практически не сжимаются, но под действием очень больших нагрузок в течении длительного времени они могут проявлять реологические свойства.

    Песок серый аллювиальный мелкий (aQ2)

    Аллювиальным песчаным отложениям свойственна неоднородность гранулометрического состава, обработанная круглая форма частиц, рыхлое сложение и т.п. В разрезе аллювиальных песков иногда прослеживается вполне определенная сортировка материала. Наличие сортировки напрямую связано с условиями формирования аллювиальных отложений. Вниз по склону и вверх по разрезу происходит постепенное увеличение дисперсности песка. С точки зрения инженерно-геологической оценки пригодности аллювиальных песков в качестве оснований сооружений следует иметь ввиду, что при их небольшой мощности и спорядическом размещении, а так же всегда рыхлом сложении, при выборе площадки строительства следует проводить тщательные инженерные изыскания непосредственно на изучаемом участке.

    Суглинок бурый аллювиальный(aQ2)

    Суглинки плохо дренируемых участков обычно имеют серо-сизый цвет, вследствие их оглиения и обогащения органическими веществами; на дренированных прирусловых участках цвет пород коричневато-бурый. Молодые пойменные суглинки обычно очень рыхлые, влажные и слабосвязные. Высыхание их сопровождается структурными изменениями, выражающиеся в появлении мельчайших трещинок, которые разбивают породу на отдельности направленной формы.

    По стенкам этих трещинок часто отлагаются оксиды железа бурового цвета, которые дополнительно увеличивают неоднородность строения отложений. Очень часто в разрезах глинистого аллювия наблюдается своеобразные темноцветные горизонты, обогащенные органическими веществами. Наличие таких горизонтов в толще аллювия ухудшают его свойства вследствие повышенного содержания органического материала, который повышает гидрофильность, влажность, набухаемость, сжимаемость и снижает сопротивление сдвигу аллювиальных суглинков.

    Гидрогеология участка.

    На данном участке присутствует грунтовая вода с глубиной залегания до откачки 1-3 м. Мощность водоносного слоя m=0,4-2,8 м, грунтовые воды безнапорны, но в районе 2-й скважины мы имеем местный напор в линзе песка, в результате которого образуется два грунтовых потока, с градиентами уклонов: I1=0,04 и I2=0,08.

    Питание грунтовой воды происходит за счет атмосферных осадков, так как поблизости нет водоемов и рек, а суглинок имеет среднюю водопроницаемость. Вследствие откачки воды УГВ понизился на 6-8 м и вода приобрела характер карстовой, циркулирующей по порам и трещинам известняка. Такая вода отличается интенсивным движением, непостоянством химического состава, резким изменением водообильности и т.д.

    Геологические процессы и явления

    На данном участке происходит карстово-суффозионный процесс. При фильтрации подземная вода совершает разрушительную работу. Из пород вымываются составляющие их мелкие частицы, это сопровождается оседанием поверхности земли, образованием провалов, воронок.

    В данном примере до откачки механическая суффозия происходит активно вблизи поверхности земли. Она возникает на контакте двух слоев: суглинка и песка, за счет разности коэффициентов фильтрации этих пород. После откачки резко изменились гидродинамические условия.

    Активность карстового процесса усилилась за счет резкого снижения базиса коррозии, увеличение трещиноватости известняка, наличия в нем пустот и каверн. Активизировалась также глубинная суффозия.

    Выводы и рекомендации

    — определяется категория сложности инженерно-геологических условий строительства;

    — делаются выводы о пригодности участка для строительства зданий и сооружений;

    — предлагаются рекомендуемые виды защитных мероприятий от негативного антропогенного воздействия.

    Категория сложности стройплощадки в зависимости от природных условий.

    1. Геоморфологические – участок расположен в пределах одного геоморфологического элемента, поверхность наклонная – впадина до 3 м.

    Средняя категория сложности (II)

    2. Геологические –три различных по литологии слоя, залегающих наклонно. Мощность одного из них не выдержана по простиранию. Скальный грунт — известняк трещиноватый имеет неровную поверхность перекрыт маломощными слоями наскальных грунтов.

    Средняя категория сложности (II)

    3. Гидрогеологические – горизонт подземных вод с неоднородным химическим составом, обладающий напором

    Средняя категория сложности (II)

    4. Физико-геологические процессы и явления, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатацию здания имеют распространение, особенно после откачки воды.

    Сложная категория (III)

    Общий вывод – по наиболее сложному фактору – геодинамическому – площадку можно оценить как сложную (III категория)

    Для дальнейшего предотвращения разрушения стены здания следует:

    · защитить основание от проникновения атмосферных и технических вод планировкой территории, устройством системы ливнеотводов и т.п.

    · прекратить доступ воды в карстующиеся известняки, что может быть достигнуто нагнетанием в пустоты и трещины глинистого раствора, битума, жидкого стекла и т.д.

    Пример выполнения задач 14.

    К элювиальным отложениям относятся продукты выветривания остающихся на месте их образования. Выветривание – это процесс разрушения горных пород в результате действия физических, химических, биологических факторов. В процессе выветривания меняются прочность, структура, вещественный состав породы. Интенсивность выветривания зависит от геоморфологического, геологического строения района, климата, состава грунтов и т.д. Наиболее благоприятные условия складываются на водоразделах, пологих склонах, т.е. там, где продукты выветривания остаются на месте образования. Сверху вниз по разрезу выделяют зону сильного дробления пород (глинисто-щебенисто-песчаную), зону трещиноватую, зону коренных пород с отдельными трещинами.

    Элювий способен легко сползать. Выемки, заложенные в нем, страдают от оползания откосов. Как основание сооружений элювий недостаточно прочен в силу его значительной трещиноватости и пористости. Если с экономической точки зрения это выгодно, то элювий лучше удалить, а сооружение возводить на невыветрелой породе. Почва – это частный случай элювия.

    Горные Карьеры. Лекции по горному делу.

    Продолжаю выкладывать лекции по горному делу

    Возможно, это будет интересно читателям Блога о камне
    Сегодня пост посвящен вводной лекции по горным карьерам.

    Основные понятия и определения

    Карьер – горное предприятие, осуществляющее добычу полезного ископаемого открытым способом (открытыми горными работами).

    Карьер – выемка в земной коре, ограниченная искусственно созданной поверхностью, являющаяся результатом работ по добыче полезного ископаемого открытым способом.
    В практике открытой разработки угольных и россыпных месторождений термин карьер принято заменять соответственно терминами разрез и прииск.
    Вскрыша – выемка пород, покрывающих полезное ископаемое, для обеспечения к нему полного доступа. Вскрыша осуществляется горизонтальными или слабонаклонными слоями, при этом боковая поверхность карьера приобретает уступную форму. для вскрыши чаще всего применяются экскаваторный или гидравлический способы.
    Уступ – часть боковой поверхности карьера, имеющая форму ступени.

    Рисунок 1 – основные элементы уступа:

    1 – верхняя площадка уступа.
    2 – нижняя площадка уступа.
    3 – откос уступа.
    4 – верхняя бровка уступа.
    5 – нижняя бровка уступа.
    6 – забой уступа.
    h – высота уступа.
    & — угол откоса уступа.

    Рабочая площадка уступа – площадка уступа, на которой размещается основное оборудование для его отработки Ширина рабочей площадки уступа превышает его высоту в 2 –4 раза.
    Берма – площадка, на которой работа не производится. Различают предохранительные и транспортные (соединительные) бермы.
    Откос уступа — наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.
    Угол откоса – угол, образуемый плоскостью уступа и горизонтальной плоскостью.
    Забой уступа – часть уступа, служащая объектом воздействия горного оборудования.

    Особенности открытого способа:

    необходимость удаления из карьера значительных объемов вкрышных пород, затраты на разработку которых составляют основную часть общих затрат на добычу полезного ископаемого;
    необходимость соблюдения определенного порядка отработки слоев – выемку нижних слоев можно начинать только после отработки (выемки) вышележащих слоев;
    неограниченная возможность использования крупногабаритного высокопроизводитель-ного специального горного оборудования, обеспечивающего комплексную механизацию и автоматизацию всех производственных процессов.

    Преимущества открытого способа:

    возможность обеспечения высокого уровня автоматизации и механизации горных работ;
    высокая производительность труда;
    низкая себестоимость полезного ископаемого;
    более безопасные условия труда;
    более полное извлечение полезного ископаемого;
    меньшие капитальные затраты.

    Недостатки открытого способа:

    зависимость некоторых параметров технологии от климатических условий;
    значительный экологический ущерб при ведении горных работ.
    Основные показатели открытых горных работ:
    годовая производительность карьера по полезному ископаемому и вскрыше;
    коэффициент вскрыши;
    месячная производительность труда рабочего по полезному ископаемому;
    затраты на 1 м3 вскрыши;
    производственная и полная себестоимость полезного ископаемого;
    капитальные затраты на 1т (1 м3) полезного ископаемого;
    годовая прибыль и рентабельность карьера.

    Для сравнения различных вариантов проектирования карьера используются приведенные затраты

    [ad#blok_ssilok]
    Зп=(С+Ен К)Q, руб
    где С – себестоимость 1 т полезного ископаемого, руб/т;
    Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений = 0,1 – 0,2;
    к – капитальные затраты на 1 т полезного ископаемого, руб;
    Q – годовой объем добычи полезного ископаемого, т.

    Понятие о коэффициенте вскрыши

    Коэффициент вскрыши определяется отношением объемного или весового количества вскрыши к количеству добытого или подлежащего добыче полезного ископаемого. В зависимости от размерности коэффициент вскрыши называется весовым (т/т), объемным (м3/м3) и смешанным (вскрыша/полезное ископаемое м3/т).
    Различают средний, текущий, контурный, граничный и плановый коэффициенты вскры-ши.
    Средний коэффициент Кср определяется отношением объема Vв вскрыши к объему Vи полезного ископаемого в конечных контурах карьера

    Текущий коэффициент вскрыши Кт определяется отношением объема Vв.т вскрыши, пе-ремещенного из карьера или в пределах его границ за определенный промежуток времени (год, квартал, месяц) к объему Vи.т полезного ископаемого, добытого за тот же про-межуток времени
    Кт = Vв.т/ Vи.т
    Контурный коэффициент вскрыши Кк определяется отношением объема вскрыши к объ-ему полезного ископаемого, извлекаемому при изменении конечных контуров карьера.
    Граничный коэффициент вскрыши Кгр характеризует удельный максимальный объем перемещаемых пород, при котором затраты на добычу единицы полезного ископаемого открытым способом не превышают аналогичных затрат Сп при подземном способе, т.е.

    Значения коэффициентов вскрыши являются важными показателями открытых горных работ. Они служат для определения экономически целесообразных границ открытых горных работ и глубины карьеров при разработке наклонных и крутых залежей, зале-гающих на значительной глубине, а также для планирования и регулирования производ-ства карьера и себестоимости добываемого угля.

    Карьер и его элементы. Определение параметров элементов карьера

    Карьерное поле – месторождение или его часть, предназначенная для отработки одним карьером. Под этим термином следует понимать геометрическое тело сложной конфигу-рации, заключенное в конечных контурах карьера.
    Борт карьера – боковая поверхность, ограничивающая карьер.
    Подошва карьера – поверхность, ограничивающая карьер снизу.
    Верхний и нижний контуры карьера – линии пересечения борта карьера соответственно с дневной поверхностью и подошвой.
    Угол откоса борта карьера – угол, образуемый бортом карьера и горизонтальной плоско-стью, проходящей через его подошву.
    Рабочий борт карьера – борт, на котором в настоящий момент ведутся горные работы.
    Глубина карьера – усредненное расстояние между подошвой и усредненной отметкой дневной поверхности.
    Конечные контуры карьера – контуры, соответствующие моменту окончания открытых горных работ. Им соответствуют конечная глубина карьера и конечные размеры в плане. Конечный контур на дневной поверхности называется также технической границей карьера.

    К главным параметрам карьера относятся объем горной массы в контурах, конечная глубина, размеры по подошве, углы откосов бортов, запасы полезного ископаемого в конту-рах и размеры на уровне дневной поверхности.
    Объем Vг.м горой массы в контурах карьера, характеризующий масштаб горных работ. срок существования и производительность карьера можно определить по формуле чл.-кор. АН СССР В.В. Ржевского:

    и решив квадратное уравнение относительно Hк получим формулу для определения промежуточной глубины карьера, при которой текущий коэффициент вскрыши будет равен граничному коэффициенту

    Аналитические методы расчета конечной глубины карьеров являются достаточно при-ближенными, так как они не могут учесть всех горно-геологических, топографических и других особенностей месторождения. Для более точного решения этой задачи применя-ются другие методы – графические, графо-аналитические и метод вариантов. Технико-экономические расчеты показывают, что ряд месторождений страны целесообразно разрабатывать до глубины 700 – 800 м.
    Балансовые запасы – запасы, отвечающие требованиям кондиций, разработка которых экономически целесообразна при современном уровне развития техники и технологии.
    Забалансовые запасы – запасы, разработка которых экономически нецелесообразна при современном уровне развития техники и технологии.
    Промышленные запасы – часть балансовых запасов, подлежащая извлечению из недр.
    Проектные потери – часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. На карьерах потери составляют 3 – 10 %.

    Зависимость открытых горных работ от природных факторов

    Обоснование экономической целесообразности использования открытого способа горных работ и выбор их технологии и механизации зависит от:
    рельефа топографической поверхности месторождения;
    положения залежи относительно поверхности;
    угла падения, мощности и формы залежи;
    климатических и гидрогеологических условий.
    Рельеф поверхности может представлять равнину, склон, возвышенность, холмистую поверхность, водную поверхность.
    В зависимости от положения залежи относительно поверхности она может быть:
    поверхностной – мощность покрывающих пород 25 –30 м;
    глубинной — мощность покрывающих пород более 30 м;
    высотной – выше господствующего уровня топографической поверхности;
    глубинно-высотной.

    По углу падения различают следующие залежи:
    горизонтальные;
    пологие – угол падения 0 – 12о;
    наклонные — угол падения 13 – 30о;
    крутые – угол падения более30о.
    По мощности различают залежи:
    пологие по вертикальной мощности
    весьма малой мощности – 3-5 м;
    малой мощности – 6 –20 м;
    средней мощности – 20-40 м;
    мощные более 40 м.
    наклонные и крутые – по горизонтальной мощности
    весьма малой – 15 –20 м;
    малой – 25-75 м;
    средней – 75 – 100 м;
    большой мощности более 100 м.

    По строению различают простые, сложные и рассредоточенные залежи.

    Простые залежи имеют однородное строение.
    Сложные залежи содержат прослойки пустых пород и некондиционного полезного ископаемого.
    Рассредоточенные залежи содержат прослойки полезного ископаемого в виде тел, распределенных в массиве вмещающих пород.

    Кстати, посмотрите фотоотчем архитектора, который побывал на самом крупном подземном Мраморном карьере

    Хотите узнать больше и получать новый статьи прямо на свое e-mail, тогда подпишитесь на обновления

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector