Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

377 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В книге даны основные сведения, необходимые для организации и проведения инженерно-геологических изысканий для гидротехнического строительства, Книга рассчитана на техников-геологов и может служить учебным пособием для производственного обучения младшего и среднего технического персонала

 Скачать PDF

Оглавление

Глава первая. Общие положения

     1.1. Задачи инженерно-геологических изысканий

     1.2. Обязанности технического персонала

Глава вторая. Горные породы и условия их залегания

     2.1. Понятие о строении земной коры

     2.2. Изверженные горные породы

     2.3. Осадочные горные породы

     2.4. Метаморфические горные породы

Глава третья. Физико-геологические явления

     3.1. Карст

     3.2. Оползни и обвалы

     3.3. Многолетняя мерзлота

     3.4. Просадки

     3.5. Выветривание

     3.6. Разуплотнение

     3.7. Сели

Глава четвертая. Инженерно-геологическая съемка

     4.1. Общие положения

     4.2. Подготовительные работы

     4.3. Полевые работы

     4.4. Изучение трещиноватости горных пород

     4.5. Обработка материалов инженерно-геологической съемки

Глава пятая. Разведочные работы

     5.1. Общие правила документации разведочных работ

     5.2. Разведочное бурение

     5.3. Горные разведочные работы

     5.4. Геофизические методы разведки

Глава шестая. Изучение гидрогеологических условий

     6.1. Условия образования и залегания подземных вод

     6.2. Основные законы движения подземных вод

     6.3. Опытные откачки

     6.4. Опытные нагнетания в скважинах

     6.5. Опытные наливы в шурфы

     6.6. Изучение режима подземных вод, направления и скорости их движения

     6.7. Изучение химического состава подземных вод

Глава седьмая. Изучение физико-механических свойств грунтов

     7.1. Классификация грунтов и основные показатели их физико-механических свойств

     7.2. Отбор проб грунтов для лабораторных исследований

     7.3. Определение физических свойств грунтов

     7.4. Лабораторные методы определения механических свойств грунтов

     7.5. Полевые методы исследования нескальных грунтов

     7.6. Полевые методы исследования скальных пород

Глава восьмая. Инженерно-геологическая документация строительных выемок

     8.1. Общие положения

     8.2. Документация открытых строительных выемок

     8.3. Документация подземных строительных выемок

Глава девятая. Оформление и составление инженерно-геологических чертежей

     9.1. Оформление чертежей

     9.2. Составление чертежей

Приложение 1. Масштабы инженерно-геологических съемок

Приложение 2. Форма записей в журнале буровой скважины

Приложение 3. Форма записи в журнале горной выработки

Приложение 4. Форма записей наблюдений при опытной откачке

Приложение 5. Форма записи наблюдений при опытном нагнетании в скважину

Приложение 6. Форма записи при опытном наливе в шурф

Приложение 7. Форма записи наблюдений за режимом источников

Приложение 8. Форма наблюдений за режимом подземных вод в скважинах и колодцах

Приложение 9. Единицы физических величин

Список литературы

 
Дата введения01.02.2020
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

РазработанГидропроект
ИзданИздательство Энергия1976 г.
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

РУКОВОДСТВО

ПО ИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИЗЫСКАНИЯМ ДЛЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Под общей редакцией Е, С. К А Р П Ы Ш Е В А

«ЭНЕРГИЯ»

Москва 1976

Находясь на дежурстве, он должен следить за .правильностью выполнения 'буровой или горно-проходческой ■бригадой режима работ, обеспечивающего необходимое качестве инженерно-геологической документации. Младший техник должен правильно отбирать, документировать и упаковывать образцы и пробы горных пород и воды, а также следить за их сохранностью и отправкой. Он должен аккуратно и своевременно вести записи в формах полевой документации. Все записи и зарисовки в полевых документах делаются непосредственно на месте наблюдений и выполняются простым карандашом без помарок и подчисток. Листы в журнале должны быть пронумерованы, вырывать их не разрешается.

Глава вторая

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И УСЛОВИЯ ИХ ЗАЛЕГАНИЯ

2-1. ПОНЯТИЕ О СТРОЕНИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ а) Геохронологическое деление земной коры

Вое геологические исследования ведутся в .пределах земной коры, которая представляет собой поверхностный слой твердой оболочки Земли, доступный изучению.

Земная кора нашей планеты существует очень длительное время, исчисляемое многими сотнями миллионов лет. Это время так велико, что понятие о нем не совместимо с нашими обычными 'представлениями о времени и в отличие от исторического времени оно называется геологическим. За теологическое время на Земле происходили большие перемены: изменялся ее рельеф, отдельные участки опускались и становились дном .мирового океана или поднимались и образовывали горы, менялся климат, растительность и животный мир. В самой земной коре все время шли процессы образования и разрушения горных пород.

История развития земной коры в течение геологического времени устанавливается на основании изучения пластов горных пород « содержащихся в них окаменелых ископаемых остатков животных и растений. Абсолютный возраст горных пород можно узнать: путем определения количества радиоактивных изотопов (свинца,

10

углерода и тгр.), образовавшихся три распаде содержащихся в минералах радиоактивных элементов.

Наука, занимающаяся изучением последовательности залегания слоев и толщ пород в земной коре, называется стратиграфией. Она служит основой для всех геологических построений, (геологических карт, разрезов и пр.), поэтому при описании горных пород всегда определяется их стратиграфическая принадлежность. Абсолютный возраст пород устанавливается только в особых случаях, для научных щелей.

На основании огромного фактического материала изучения земной коры в различных странах все породы, распространенные на земном шаре, были разделены на стратиграфические элементы и выделены соответствующие им геохронологические элементы:

Стратиграфические элементы    Геохронологические    элементы

(в разрезе земной коры)    (во    времени)

Группа    Эра

Система    Период

Отдел    Эпоха

Ярус    Век

Более дробное стратиграфическое деление пород на горизонты, овиты, пачки и пр. обычно имеет местное значение и не распространяется на большие территории.

Ниже приводится геохронологическая схема до системы включительно:

Группы

Системы

Кайнозойская

Четвертичная

Неогеновая

Палеогеновая

Мезозойская

Меловая

Юрская

Триасовая

Палеозойская

Пермская

Каменноугольная

Девонская

Силурийская

Ордовикская

Кембрийская

Протерозойская

Верхний протерозой Средний протерозой Нижний протерозой

Архейская

Верхний архей Нижний архей

Геохронологические элементы выделены главным образом на основании ископаемых остатков фауны, которая развивалась, приспосабливаясь к различным уело-

11

виям жизни на Земле. Каждый стратиграфический элемент имеет общепринятое буквенное обозначение—стратиграфический индекс, что облегчает пользование геологическими материалами.

Пример. J3v—волжский ярус верхнего отдела юрской системы.

Для того чтобы установить стратиграфическую принадлежность того или иного пласта горных пород при инженерно-геологических изысканиях, обычно пользуются геологическими материалами по изучаемому району: геологическими картами, специальными описаниями, помещенными в многотомных изданиях «Геология СССР» и другими литературными и фондовыми источниками.

Задача инженера-геолога состоит в том, чтобы тщательно изучить имеющиеся геологические материалы и правильно их использовать. Только при проведении инженерно-геологических изысканий в мало изученных районах приходится выполнять специальные стратиграфические исследования, которые поручаются специалистам по стратиграфии.

В инженерной геологии принято делить все породы, слагающие земную кору, на коренные (образовавшиеся до четвертичного периода) и четвертичные. Коренные породы обычно представлены скальными или уплотненными песчаными и глинистыми породами, а среди четвертичных отложений преобладают рыхлые образования. В связи с этим методы изучения инженерно-геологических свойств коренных и четвертичных отложений несколько различны.

б) Минералы

Земная кора состоит из горных пород, образованных минералами. Минералами называются продукты, 'возникающие в результате разнообразных физико-химических 'Процессов, происходящих в земной коре. Они могут состоять из одного химического элемента или из химических соединений ряда элементов, но всегда обладают определенной внутренней структурой и комплексом физических признаков. В настоящее время известно около двух тысяч минералов, однако массовое распространение в природе и существенную *роль в строении горных пород играют только около пятидесяти минералов, которые являются породообразующими, Знание этих минера-12

лов и умение их определять необходимы для правильного описания горных пород.

Важным признаком минералов является строение и форма кристаллов, цвет, блеск, излом, спайность, твердость, плотность.



ха



/    г


л>



в


7


6


Рис. 2-1. Кристаллический облик минералов.

/ — ангидрид; 2 — гипс; 3 и 4 — кальцит; 5 — кварц; 6 — каменная соль; 7 — циркон; 8 *— магнетит.


Твердые минералы могут иметь кристаллическое или аморфное строение. Минералы с кристаллическим строением встречаются © природе или в виде кристаллов, имеющих форму многогранников, или в виде зерен и масс, характеризующихся кристаллической природой вещества.

Большинству минералов присуща своя внешняя кристаллическая форма, которая зависит от химического состава и структуры вещества. Кристаллы многих минералов имеют вид очень сложных многогранников (рис. 2-1). Для каждого минерала характерно постоянство углов между гранями кристалла, а также правильная повторяемость элементов ограничения при его вращении вокруг оси симметрии. Порядок этой оси, изменяющийся от 1 до 6, показывает, сколько раз повторяется форма кристалла при повороте его на 360°.

Изучением кристаллического строения минералов занимается специальная наука—кристаллография, но

13

»нан,ие их внешних форм необходимо геологу для правильного определения минералов. Если кристаллы очень мелки и форму их нельзя различить, то принадлежность их к тому или другому минералу определяется микро-с копи ч ески ми исследова ни ям и.

Некоторые минералы имеют вид закономерно сросшихся кристаллов, которые называются двойниками, тройниками и т. и. Характерным двойником является,

Рис. 2-2. Двойник кри- Рис. 2-3. Минеральные заполнения иу-сталла гипса «ласточкин    стот в породе.

ХВОСТ».    а    —конкреция; б — жеод.

например, «ласточкин хвост» гипса (рис. 2-2). В зависимости от условий отложения кристаллы могут иметь различные сочетания. Наиболее часто встречаются друзы, которые представляют собой щетки кристаллов, наросшие на поверхность пустот в торных породах. Если они заполняют эти пустоты, то образуется секреция. Мелкие секреции, нацело заполняющие пустоты, называются миндалинами, а крупные, содержащие внутри друзы,—жеодами. Если происходит стяжение кристаллического вещества вокруг какого-либо центра, то образуется конкреция, имеющая обычно округлую форму. Рост жеода идет от стенок пустоты к центру, а конкреция растет от центра к периферии (рис. 2-3).

Размеры кристаллов в природе бывают весьма различны; так, например, кристаллы полевого шпата иногда достигают ,в длину нескольких метров, а обычно они не превышают нескольких сантиметров. 'Принято выделять макрокристаллы, видимые невооруженным глазом, и микрокристаллы, которые можно выделить только с помощью увеличительных приборов.

Аморфные минералы (бурый железняк, опал) кристаллов не образуют, но имеют характерные формы в виде натеков. Аморфные минералы изотропны по своим физическим свойствам, в то время как кристалличе-14

схие минералы анизотропны, т. е. свойства их в разных направлениях различны и подчиняются симметрии кристаллов.

Минералы отличаются большим разнообразием цветов и оттенков. Цвет различных минералов может быть белый, серый, желтый, розовый, красный, зеленый, синий, фиолетовый, черный. Некоторые минералы бесцветные или меняют свой цвет в зависимости от содержания различных примесей (кварц).

Цвет черты, проведенный на шероховатой фарфоровой пластинке, показывает цвет минерала в порошке. Для некоторых минералов, как, например, для бурого и магнитного железняка, цвет черты является важным отличительным признаком.

Блеск минерала может быть металлический (магнетит, пирит), металловидный (графит), стеклянный (кварц на гранях, кальцит, гипс), жирный (кварц на изломе, цефелиц), радужный (слюда, тальк), шелковистый (волокнистый гипс, асбест). Некоторые минералы, например алмаз и 'цинковая обманка, обладают очень ярким блеском, который называют алмазным.

Излом минералов, являющийся весьма характерным признаком, может быть раковистый (кварц), занозистый (волокнистый гипс, асбест), землистый (каолин, лимонит), ровный (магнетит), зернистый (мрамор, гранит).

Спайностью называется способность кристаллических минералов раскалываться по одному или нескольким направлениям, образуя ровные поверхности, называемые плоскостями спайности. Весьма совершенной спайностью обладает слюда, совершенная спайность характерна для кальцита и каменной соли. Некоторые минералы, как, например, кварц, не обладают спайностью.

2. Гипс.

7.    Кварц.

8.    Топаз.

9.    Корунд. 10. Алмаз.

Твердость минералов или способность их сопротивляться царапанию, давлению, истиранию другим минералом, является весьма важным диагностическим признакам. Для определения твердости принята шкала Mo-oca, в которой десять минералов располагаются в порядке возрастающей твердости и каждый предыдущий минерал чертится последующим. Твердость обозначается порядковой цифрой шкалы твердости, которая помещена ниже. 1. Тальк. 6. Ортоклаз.

3.    Кальцит.

4.    Флюорит.

5.    Апатит.

15

Обычно для определения твердое™ пользуются подручными предметами, твердость которых соответствует следующим позициям шкалы Мооса: мягкий карандаш— 1, ноготь—2, бронзовая монета—3, стекло—4, острие ножа—5, напильник—6, кусочек кварца—7.

Плотность минералов (по отношению к плотности воды) колеблется от 0,6 для нефти до 21 для платины. Точно она может 'быть определена только в лабораторных условиях, а при визуальном описании пользуются взвешиванием на руке, что дает возможность приблизительно установить плотность минерала.

Помимо этих основных признаков, при определении минералов могут быть использованы их оптические свойства (двойное лучепреломление кальцита), магнитные свойства (магнитный железняк), вкус (различные соли) и пр.

Основные свойства породообразующих минералов приведены в учебниках по минералогии.

в) Общая характеристика горных пород и условий их залегания

Горные породы представляют собой минеральные агрегаты, имеющие более или менее постоянный состав и строение и являющиеся составной частью земной коры. Они могут состоять как из многих, так и из одного какого-либо минерала. Примером полиминеральных пород может быть -гранит, состоящий из полевых шпатов, кварца, слюды, и роговой обманки. К мономинералыным -породам относится известняк, породообразующим минералом для которого служит кальцит. Помимо породообразующих минералов, в каждой породе могут встречаться в виде незначительной примеси добавочные, так называемые акцессорные минералы.

В изверженных породах часть минералов являются первичными, -образовавшимися при застывании магмы, а часть вторичными, возникшими в результате процессов каолинизации, оеритизации, хлоритизации, серпантини-зации и пр. Эти изменения происходят под действием тектонического сжатия, циркуляции гидротермальных растворов и других явлений, происходящих в земной коре.

Изучая состав и строение горных пород, необходимо знать условия их образования (генезис), так как эти 16

факторы между собой очень тесно связаны. Это же необходимо для составления всех геологических материалов, поскольку нри изучении геологического строения участка геолог обычаю не может проследить каждый пласт на 'всем его протяжении, а видит его лишь частично в 'отдельных обнажениях или в горных выработках. Знание условий образования породы помогает по этим отдельным точкам построить границы пластов в пространстве и установить степень однородности свойств слагающих их пород.

По условиям образования все горные породы делятся на три большие группы: изверженные (магматические), осадочные и метаморфические. В пределах каждой из этих групп существует еще более дробное деление.

Для каждой из этих групп пород характерны определенные формы и условия залегания, которые зависят как от способа образования породы, так и последующих тектонических движений земной коры. Тектоникой называется учение о геологическом строении земной коры, геологических сооружениях па Земле и о характере залегания пластов. Изверженные породы образуют массивные магматические тела, форма и размеры которых описаны ниже (§ 2-2). Осадочные породы залегают в виде пластов той или иной мощности, а формы залегания метаморфических пород зависят от первоначальных форм тех пород, из которых они образовались, и процессов метаморфизма.

17

Слои горных пород под влиянием тектонических движений изменяют свое первоначальное, преимущественно горизонтальное положение — испытывают дислокации. Движения земной коры возникают главным образом под влиянием внутренних (эндогенных) процессов, происходящих в .глубинах Земли. Они могут иметь характер медленных вертикальных движений (эпейрогенические движения) или преимущественно горизонтальных перемещений (орогенические движения). При вертикальных движениях слои горных пород приобретают некоторый наклон, а если длительное время прогибается значительный участок земной коры, мощность отложений в центре его возрастает (геосинклянальные зоны). При горизонтальном, смятии земной коры возникают дислокации, которые могут быть пликативные, характеризующиеся образованием складчатости без разрыва сплошности слоев, и дизъюнктивные—с разрывом сплошности.

2—350

В соответствии со сказанным в пределах земной коры ш тектоническим условиям могут быть выделены следующие области: ллатформенные, в пределах которых породы залегают относительно спокойно; геосииклиналь-ные, испытывающие (медленные вертикальные перемещения, и геоструктурные, характеризующиеся торообразовательными тектоническими процессами.

Шарнир

/

*. 7|\

f

Д ОсеВоя Г \

\ плоскость 1

\

—V--7 J

Рис. 2-4. Элементы плика-тивной складки.

Рис. 2-5 Основные формы пликативных складок.

/ — антиклиналь; 2 — синклиналь.


Основные элементы лли-кативной складки изображены на рис. 2-4. Крыльями складки называются ее плоские бока, которыесоединяет изгиб или замок складки; внутренняя часть складки называется ее ядром. Осью складки называется линия, соединяющая все точки перегиба слоев в замке. Линия, где пересекаются мысленно продолженные плоскости крыльев, называется шарниром складки. Синклиналью называется складка,

крылья которой сходятся книзу, антиклиналью—крылья которой расходятся книзу (рис. 2-5). Различают прямые, наклонные, лежачие, изоклинальные, веерные и другие складки (рис. 2-6).

К дизъюнктивным дислокациям относятся сбросы, взбросы, сдвиги, грабены и горсты (рис. 2-7).

Сброс представляет собой разрывное нарушение, вызванное опусканием одного участка земной коры относительно другого. Разделяющая их поверхность разрыва, по которой произошло перемещение пород, называется сместителем. Взбросом называется тектоническое нарушение, при котором произошло перемещение кверху одного участка земной коры относительно другого. На-

18

двигом называется такой взброс, при .котором плоскость смещения имеет наклон менее 30°. Образованию 'взброса и надвига предшествует пережим пород—флексура. Сдвигом называется смещение пород, по поверхности разрыва в горизонтальном или близком к нему направлении. Горстом называется опускание пластов по краям массива, остающегося неподвижным, грабеном—опускание узкой глыбы между двумя остающимися неподвижно массивами.

Рдс. .2-6. Разновидности пликативных складок. а — прямая; б — опрокинутая; в — лежачая; г — изоклинальная.


Рис. 2-7. Дизъюнктивные дислокации.

« — сброс: б— взброс; в —флексура; а —грабен.


19


2*


УДК 624.131.1:627.8.

В книге даны основные сведения, необходимые для организации и проведения инженерно-геологических изысканий для гидротехнического строительства. В первых главах изложены задачи изысканий, охарактеризованы горные породы и условия их залегания, описаны наиболее существенные физико-геологические явления и способы их изучения. В последующих главах приводится методика проведения и документации основных видов инженерно-геологических изыскательских работ:    инже

нерно-геологической съемки, разведочных работ, изучения гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов, составления и оформления инженерно-геологических чертежей.

Книга рассчитана на техников-геологов и может служить учебным пособием для производственного обучения младшего и среднего технического персонала.

Евгений Сергеевич Карпышев,

Лев Александрович Молоков,

Лидия Ильинична Нейштадт,

Лидия Петровна Конярова,

Елена Ивановна Барановская,

Игорь Алексеевич Пирогов

Руководство по инженерно-геологическим изысканиям для гидротехнического строительства

Редактор Е. С. Карпышев Редактор издательства О, А, Прудовская Переплет художника Е. В. Никитина Технический 'редактор Л. А. Молодцова Корректор 3, Б, Драновская

Сдано в набор 24/1х 1975 г. Подписано к печати 24/11 1976 г. Т-04474 Формат 84 X lOSVaa Бумага типографская № 2

Уел. печ. л. 19,74 Уч.-изд. л. 20,48 Зак. 350 Цена 1 р. 18 к.

.    _;_ Т ;< р И iK З ООО _

' Издательство «Энергия», Москва, М-114, Шлюзовая на б., 10.

Московская типография Кз 10 Союзполиграфпрома при Государственном дометете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.

© Издательство «Энергия», 1976


„ 30211-065 Р


242-76


051(01)-76


2-2. ИЗВЕРЖЕННЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

а) Виды изверженных пород, их основные признаки и формы залегания

Изверженные породы представляют собой застывшую магму. Минералогический состав и строение этих пород определяется двумя главными факторами, которые положены и основу их ’классификации:    содержанием    в

Таблица 2-1

Наиболее распространенные разновидности изв°ржснных пород

Изверженные породы

Содержание, %

Интрузивные

Эффузивные

SiOa

темных

глубинные J гилабиссяльные

минералов

Кислые породы

Граниты,

гранодиориты

Кварцевые

порфиры

Липариты, дациты

>65

10—15

Средние породы

Сиениты,

монцониты

Диориты

Ортоклазовые

порфиры

Порфириты

Трахиты, вулканические туфы Андезиты, туфогенные породы

65-52

15—25

25-35

Основные породы

Габбро, нориты

Диабазы,

долериты

Базальты, мела-фиры

52—40

35—55

Ультраосновные породы

Перидотиты,

дуниты

Очень редки

Отсутствуют

<40

>55

магме кремнекислоты (ЭЮй) и условиями застывания магмы (табл. 2-1). В зависимости от содержания кремнекислоты различаются ультракислые, кислые, средние, основные и ультраосновные породы. По условиям застывания магмы различаются интрузивные породы, которые 20

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основой инженерно-геологических материалов являются данные полевой документации изыскательских работ, выполняемой средним и младшим техническим персоналом под руководством инженеров-геологов. Подготовка кадров среднего и младшего технического персонала ведется как в специализированных техникумах, так и 'путем производственного обучения на курсах, создаваемых при изыскательских подразделениях.

Для того чтобы техники могли овладеть основами полевой документации и камеральной обработки материалов, выполняемых при инженерно-геологических изысканиях для гидротехнического строительства, необходимо иметь соответствующее учебное пособие. Изданное в 1954 г. под общим руководством Л. Д. Белого пособие для техников «Инженерно-геологические исследования при проектировании ■и строительстве гидроэнергетических сооружений», а также выпущенная в 1962 г. институтом «Гидропроект» имени С. Я. Жука работа «Полевая геологическая документация» стали в настоящее время библиографической редкостью и не отражают всех' изменений в методике и технике изысканий, происшедших за последние годы.

Настоящая книга составлена с целью обеспечить необходимым пособием подготовку среднего и младшего технического персонала, занятого на изысканиях для гидротехнического и других видов строительства, Она может также служить руководством в повседневной полевой работе

3

изыскателей, так как охватывает все главные виды изыскательских работ. В связи с тем, что в одной книге нельзя описать все детали методики и техники изысканий, в ней изложены лишь основы инженерногеологических знаний, необходимые для техников. Более подробно методы инженерно-геологических изысканий рассматриваются в инструкциях и руководствах по отдельным видам работ, выпущенных ранее институтом Гидропроект и другими организациями и перечисленных в прилагаемом списке литературы.

Авторами книги являются геологи института Гидропроект: Е. С. Карпы-шев—гл. 1, 2, 4 (кроме § 4-4), 5, 6 (кроме § 6-4 и 6-5), 7, 8; Л. А. Молоков — гл. 3; Л. П. Конярова—§ 6-4 и 6-5; Л. И. Нейштадт и И. А. Пирогов — § 4-4; Е. И. Барановская — гл. 9.

Авторы выражают большую благодарность проф. Л. Д. Белому, давшему весьма ценные замечания по работе.

Авторы

Глава первая ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1-1. ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИИ

Для того чтобы составить проект гидротехнического сооружения, необходимо знать инженерно-геологические условия участка, выбранного для его строительства: геологическое строение, гидрогеологические условия и водопроницаемость горных пород, фнзико-.механические свойства горных пород, физико-геологические явления, которые могут осложнить строительство и эксплуатацию сооружений. Для освещения всех этих вопросов проводятся инженерно-геологические изыскания, в состав которых входят следующие виды работ: инженерно-геологическая съемка, горно-буровые разведочные работы, геофизические исследования, опытно-фильтрационные работы и 'гидрогеологические наблюдения, изучение физико-механических свойств пород и различные специальные исследования особых условий, которые могут встречаться в районе строительства (карст, оползни, многолетняя мерзлота и пр.). В период строительства помимо изысканий обычно выполняются опытно-строительные работы и инженерно-геологическая документация строительных выемок.

Изыскания для проектирования гидротехнических сооружений ведутся по стадиям и этапам, главными из которых являются схема комплексного использования реки, технико-экономическое обоснование (ТЭО), технический проект и рабочие чертежи.

При составлении схемы использования изучается вся долина реки или ее значительный участок и выбирается район для строительства гидротехнического сооружения. При составлении технико-экономического обоснования в пределах этого района изучается несколько участков для размещения сооружений и выбирается один из них.

При составлении технического проекта окончательно устанавливаются места расположения сооружений и проводятся все изыскания и исследования, необходимые для составления их проекта. На стадии рабочих чертежей,

5

в период строительства сооружения, уточняются отдели* ные вопросы инженерно-геологических условий и проводятся необходимые наблюдения в котлованах и других строительных выемках.

Такая последовательность проектно-изыскательских работ позволяет правильно, с минимальными затратами времени и средств выбирать 'местоположение, основные размеры, типы и конструкции гидротехнических сооружений. В этом выборе большое значение придается инженерно-геологическим условиям, так как эти условия в значительной мере влияют на стоимость строительства гидротехнических сооружений и могут осложнить их осуществление.

Задачи инженерно-геологических изысканий существенно зависят от видов, типов и размеров проектируемых гидротехнических сооружений. Основными их видами являются плотины, каналы, туннели, напорно-станционные узлы. Кроме того, к ним относятся шлюзы, здания гидроэлектростанций, насосные станции и другие сооружения. Поскольку при строительстве плотин создаются водохранилища, они также являются объектом инженерно-геологических изысканий.

Плотины служат для подъема воды и удержания ее напора. Они могут строиться или из бетона, или из местных строительных материалов (глины, песка, гравия, камня). Высота их может быть различной и достигает для некоторых уникальных .плотин 200—300 м (Нурек-екая плотина на р. Вахт). Основание каждой плотины должно быть достаточно устойчивым, чтобы выдержать ее вес и сдвигающие усилия, действующие на плотину со стороны .водохранилища, слабо и равномерно сжимаемым, маловодопроницаемым и устойчивым против размыва фильтрующейся водой. К основаниям бетонных плотин обычно предъявляются более высокие требования, так как они передают на грунт большие нагрузки, чем земляные плотины. Требования к основанию возрастают также по мере увеличения высоты плотины, так как при этом увеличиваются нагрузки на грунт и возрастает давление фильтрующейся воды.

Каналы могут иметь разное назначение: деривационные, отводящие (служащие для подачи воды к .гидроэлектростанциям и отвода ее), оросительные, транспортные, для водообеспечения. Инженерно-геологические условия каналов в основном зависят от геологического

6

строения .поверхностной зоны земной коры и происходящих в ней физико-геологических явлений. Ори изысканиях необходимо установить устойчивость откосов самих каналов и выемок, в которых они проходят, а также возможность фильтрации из канала и подтопления близ расположенных территорий.

Туннели служат для подачи или отвода воды к гидроэлектростанциям и другим объектам. Деривационные туннели—подающие воду к гидроэлектростанциям, могут ■быть напорными, вода в них протекает под давлением, которое может достигать нескольких десятков атмосфер. Основные вопросы, которые надо освещать при инженерно-геологическом обосновании туннелей: устойчивость и крепость пород, в которых пройдет туннель, приток подземных вод в туннельную выемку, температура пород и наличие вредных для человека газов.

Все гидроэлектростапии по компоновке входящих в них сооружений делятся, на приплотинные, с расположением машинного здания гидроэлектростанции непосредственно у плотины, и деривационные, у которых вода подводится с помощью каналов или туннелей на некоторое расстояние к напорно-станционному узлу. В состав напорно-станционного узла обычно входят напорный бассейн, уравнительная башня, напорные трубопроводы, здание гидроэлектростанции и отводящий канал. Наиболее важным вопросом инженерно-геологического обоснования проектов напорно-станционных узлов является выявление устойчивости крутого высокого склона, на котором обычно прокладываются напорные трубопроводы.

В настоящее время широкое развитие получает также строительство гидроаккумулирующих станций (ГАЭС), в состав которых входят два (бассейна—верхний и нижний и сооружения напорно-станционного узла. При изысканиях для ГАЭС обычно наиболее сложные вопросы возникают по верхнему бассейну, так как необходимо обеспечить его водонепроницаемость.

1-2. ОБЯЗАННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА

Изыскания для проектирования и строительства гидротехнических сооружений выполняются комплексными изыскательскими экспедициями и партиями, состоящими из трех основных подразделений: инженерно-геодогичес-

7

кого, геодезического и гидрологического. В состав технического персонала инженерно-геологического подразделения входят главный геолог экспедиции, инженеры-геологи, старшие и младшие техники-геологи, производители буровых и горных работ, старшие и сменные буровые и горные мастера, механики.

Руководителем инженерно-геологических работ является главный геолог изыскательской экспедиции, которому по техническим вопросам подчиняется геологический персонал. Непосредственными помощниками его являются инженеры-геологи, руководящие тем или иным разделом или участком работы. Так, например, может быть выделен инженер-геолог, руководящий съемочными работами, документацией горных и буровых работ, опытно-фильтрационными работами, камеральной обработкой материалов и пр. Могут быть выделены также лица, ответственные за изыскания по тому или иному объекту (по плотине, по туннелю и пр.). В обязанности инженера-геолога входит выдача технических заданий на выполнение полевых работ, контроль за качеством выполнения инженерно-теологических (работ и за правильностью их документации; руководство камеральной обработкой полевых материалов, составление предварительных данных и сводных графических материалов по выполненным работам (инженерно-геологических карт, разрезов, графиков и пр.).

В техническом задании, выдаваемом ипженером-гео-логом технику-теологу, должна быть изложена основная цель и назначение дайной работы, указано место ее проведения, даны проектные параметры разведочных выработок и их конструкция, указаны основные механизмы и приборы, применяемые при проведении работ, отмечен порядок отбора проб грунтов и воды и, кроме того, упомянуты все особенности, (которые необходимо учитывать при выполнении данной работы. Таким образом, техническое задание должно полностью ориентировать техника-геолога в характере выполняемой работы.

Старший техник-геолог руководит выполнением полевых работ, непосредственно участвует в них и несет ответственность за правильность ведения первичной документации младшим техническим персоналом. Старший техник направляет также работу старшего бурового мастера и горного десятника и совместно с ним устанавливает и проверяет соблюдение иаивршодиейших режи-

8

мов технологических процессов при бурений сКважий, проходке горных выработок, выполнении .гидрогеологических опытов ,и других работ. Старший техник-геолог, получив от инженера-геолога задание :на выполнение той или иной работы, изучает его, конкретизирует и доводит до сведения старшего бурового мастера или горного десятника. Он инструктирует младших техников-геологов, а также буровые и проходческие бригады о порядке выполнения данной работы. Поскольку в техническом задании не могут быть точно предусмотрены все особенности выполнения изыскательской работы, техник-геолог должен в ходе работ вносить уточнения в техническое задание, согласовывая их с инженером-геологом.

Основной задачей старшего техника-геолога является обеспечение высококачественной инженерно-геологической документации, для чего он должен обучать каждого подчиненного ему младшего техника правилам и приемам документации, помогать им в повседневной работе и регулярно контролировать правильность документации, делая контрольные описания и контрольные замеры. Каждая проверка должна отмечаться в полевом журнале по данной работе.

Наиболее ответственные работ, такие как описание обнажений, документация горных выработок, контрольное описание образцов буровых скважин и др., делают старший техник с младшим техником под руководством инженера-геолога.

После окончания документации буровой скважины или другого объекта старший техник принимает полевые записи от младшего техника, вносит в них необходимые дополнения и передает в камеральную группу для дальнейшей обработки.

Младший техник-геолог выполняет полевую документацию всех видов инженерно-геологических работ под руководством старшего техника и инженера-геолога. Он действует в соответствии с техническим заданием на выполнение данной работы имеющимися формами полевой документации и устными указаниями руководителей. Если работа проводилась в несколько смен, то, заступая на дежурство, младший техник должен ознакомиться с тем, что сделано за предыдущую смену, и оформить подписями в журнале по документации данной работы сдачу и приемку смены.

9