Рекомендации

по усовершенствованию инженерногеологических изысканий для промышленного и гражданского строительства в связи с охраной и улучшением геологической среды

Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ИНИИИС) Госстроя СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

по усовершенствованию инженерногеологических изысканий для промышленного и гражданского строительства в связи с охраной и улучшением геологической среды

Москва Стройиздат 1981

орошения осуществляются с участием почвоведов. В результате прогнозов следует выделить участки по их потенциальной предрасположенности к загрязнению с целью охраны земельного фонда от качественного истощения и изменения биосферы почв и ограничения изъятия земель из сельскохозяйственного пользования.

2.15.    Прогнозы процесса набухания и усадки глинистых грунтов, а также прогнозы изменения структурно-текстурных особенностей и свойств глинистых образований выполняются для различных условий возможных источников замачивания (рассгояния, химического состава вод, периодичности, продолжительности и водообильности источников) и вероятных изменений термического режима грунтов.

2.16.    Рельеф, гидрологические и климатические условия осваиваемых территорий изучаются с учетом современных требований к так называемым "бросовым” (малоценным) землям, пораженным овра1ами, оползнями, эрозией, абразией и другими геологическими процессами.

Имеющийся опыт строительного освоения территорий, рассеченных оврагами, показал, что засыпка оврагов приводит к повышению стоимости одного квадратного метра полезной площади; она часто является причиной подтопления данных участков из-за перекрытия естественных путей фильтрации подземных вод и как следствие деформаций зданий и сооружений. Кроме финансовых затрат, нивелирование рельефа и вызванные этим изменения гидрологических условий приносят окружающей среде и человеку моральный ущерб: придают местности безликий вид, способствуют обеднению ландшафта.

Изменения рельефа и поверхностного стока, уничтожение гидрографической сети оказывают также существенное влияние на микроклимат, свойства грунтов, на развитие многих природных и антропогенных процессов, поэтому результаты изысканий должны быть достаточными для оценки названных изменений.

Необходимо дать качественный прогноз возможных изменений современной устойчивости "бросовых” (малоценных) земель от совокупного влияния застройки или иного хозяйственного их освоения, а также от антропогенных изменений других компонентов среды.

• Следует разработать научно и экономически обоснованные рекомендации по рациональному использованию ’’бросовых*земель (с предложениями природозащитных мероприятий).

2.17.    Выбор и заложение опорных участков для стационарных наблюдений за изменением основных компонентов геологической среды осуществляются на первой стадии инженерных изысканий. Результаты изысканий должны быть достаточными для выбора наиболее типичных (для данной регионально-геологической и зонально-климатической зоны) участков:

где имеет место развитие процессов, которые значительно ухудшают инженерно-геологические условия осваиваемой территории;

где застройка приведет к активизации природных или образованию антропогенных процессов, способных существенно повысить стоимость строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также вызовет другие вредные воздействия на окружающую среду.

В число наблюдаемых следует, в первую очередь, включать такие наиболее распространенные и наносящие ущерб явления, как: мерзлота; просадка лессов и лессовидных грунтов; сейсмичность; подработка территории; подтопление; склоновые экзогенные процессы и явления; загрязнение поверхностной и подземной гидросферы, почвы и воздуха; деградация ландшафта (отвалы, терриконы, карьеры, вырубка леса и уничтожение растительности, заболачивание, ликвидация гидрографической сети и т. д.).

10

Стационарные инженерно-геологические наблюдения

2.18.    Изучение региональных и зональных закономерностей антропогенных изменений основных компонентов геологической среды, а также причин появления данных закономерностей относится к числу главных задач наблюдений. Горные породы, слагающие массивы, соизмеримые с размерами инженерных сооружений, следует рассматривать как сложную систему, состоящую из твердой, жидкой, газообразной и биогенной частей. Значительное влияние на изменение свойств дисперсных грунтов может оказать их биогенная составляющая. Для пород необходимо получать такой набор количественной информации, который полностью охарактеризует изменение во времени их строения и свойств, а также антропогенные факторы, вызвавшие эти изменения. Изучая гидросферу с участием гидрологов, рекомендуется обращать внимание на получение количественных показателей, отражающих режим поверхностного и подземного стока, загрязнение вод и истощение их запасов, взаимодействие природных и загрязненных вод для определения возможности их самоочищения, условии гидрогеохимического массоиерсноса в природных и загрязненных водах. Результаты исследований в последующем должны лечь в основу решения проблемы захоронения или полной переработки твердых и жидких отходов хозяйственной деятельности человека. Отмеченные закономерности изменения развития природных или появление антропогенных геологических процессов явятся базой для решения задач прогноза данных изменений среды. Знание закономерностей изменения рельефа позволит наметить наиболее рациональные методы его освоения, сохранив первозданную красоту или искусственно сделав природный ландшафт более выразительным.

2.19.    Выявление и наблюдение за характерными признаками (симптомами) , которые предшествуют критическим (пороговым) изменениям геологической среды, является обязательным видом работ стационарных наблюдений. Эти симптомы следует рассматривать как критерии прогноза величины и времени деформации зданий, засоления или заболачивания территории, подтопления, истощения запасов подземных вод, загрязнения эксплуатационных запасов воды с исключением из водопользования, увеличения сейсмичности и т. д.

2.20.    Детальное изучение неблагоприятных антропогенных процессов и явлений, принесших значительный ущерб природной среде, выполняется по специальной программе, параллельно изучаются типы воздействия на окружающую среду отмеченных процессов.

2.21.    Разработка математических инженерно-геологических моделей антропогенных изменений основных компонентов геологической среды осуществляется после первого года стационарных наблюдений. Это необходимо для того, чтобы своевременно скорректировать виды и объем работ стационарных наблюдений, уточнить содержание, качество и достаточность получаемой количественной информации. Следует предусмотреть проведение исследований наиболее сложных природных процессов на натурных моделях.

2.22.    Оценка современного состояния и прогноз изменения наблюдаемых процессов и явлений выполняется с помощью выбранных и научно обоснованных инженерно-геологических моделей. Решение данной задачи имеет большое значение для теоретического обоснования методов оценки и пршноза. Кроме того, появится возможность проверить достоверность этих методов с уточнением границ их применимости и интерпретации полученных результатов.

2.23.    Обоснование природозащитных мероприятий и применяемых методов оценки и прогнозов нежелательных последствий антропогенных изменений геологической среды необходимо осуществлять на основе ориентировочной оценки ущерба, причиняемого антропогенным изменением среды.

II

2.24. Выбор и обоснование охранных зон (геологических заповедников) производится на основе анализа всех имеющихся материалов. В число охраняемых объектов должны быть включены:

уникальные естественные геолотческие разрезы - обнажения, имеющие большое учебное и научное значение;

скопления уникальной погребенной фауны и флоры; редкие формы— останцы рельефа, уникальные оползни, обвалы, осыпи, дюны, карстовые пещеры, провалы, озера, тектонические формы (разломы, сбросы,надвиги, складки), минеральные источники, метеориты и др.;

области питания подземных вод, водоисточников, водозаборов.

Инженерно-геологические рекомендации

по рациональной планировке застраиваемых территорий в аспекте эффективного использования геологической среды

2.25.    Изыскания первой стадии должны обосновать наиболее эффектив

ное использование осваиваемой территории с максимальным сохранением природного динамического равновесия. Общей тенденцией освоения территории должно быть улучшение природной среды. При разработке рекомендаций по размещению городов, поселков, промышленных предприятий необходимо руководствоваться главой    СНнП    Д-60-75

’’Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов”, а также пп. 2.26-2.34 настоящего документа.

2.26.    В районах с 9-балльными и более землетрясениями в целях уменьшения сейсмического риска необходимо ограничивать строительство промышленных предприятий, нс связанных с разработкой местных сырьевых ресурсов. Землетрясения с неглубокими очагами вызывают сильные сейсмические толчки на сравнительно небольшой территории. На этих участках рекомендуется воздержаться от размещения ответственных сооружений (административных, хозяйственных и промышленных зданий).

2.27.    Повышение уровня подземных вод в сейсмических районах особенно опасно для участков, сложенных дисперсными грунтами (пылеватыми, суглинистыми, супесчаными). Здесь возможно повышение сейсмичности на величину до двух баллов, как это имеет место в Гаэли, Ашхабаде, Ташаузе, Мары-Грэс, Небит-Даге, Кизыл-Арвате и др.

2.28.    Землетрясения с глубоким очагом, расположенным в 100-200 км от намечаемого участка строительства, имеют большую площадь распространения сильных сотрясений на поверхности земли с большим периодом колебаний. Они опасны для высоких зданий.

На участках развития активных экзогенных дологических процессов и явлений (обвалы, оползни, осовы, сели, снежные лавины, карст, суффозия и т. п.) не рекомендуется размещать сооружения первого класса и внеклассные. Использование этих территорий для строительства должно быть обосновано результатами специальных детальных исследований с оценкой и про!нозом изменения состояния названных процессов. При необходимости даются рекомендации по защите зданий и сооружений от воздействия данных процессов.

2.29.    В зоне подземной добычи полезных ископаемых не следует размещать объекты промышленного и гражданского строительства. Здесь целесообразно размещать лесопарковые зоны отдыха. Подземной добыче полезных ископаемых и решению об использовании этой территории для застройки должно предшествовать уточнение запасов полезных ископаемых, оценка объемов пород при сдвижении от проходки с обрушением кровли.

2.30.    Промышленные предприятия, особенно те, которые будут выделять вредные вещества, нужно выносить за черту города или рабочего

12

поселка. Их рекомендуется размешать с учетом розы ветров, рельефа, гидрологических и гидрогеологических условий. Это означает, что данные сооружения не должны, например, проектироваться в замкнутых котловинах, на участках питания подземных вод или расположения водоносных горизонтов, перспективных для водоснабжения и не защищенных водоупорами. Они должны быть размещены таким образом, чтобы свести к минимуму загрязнение поверхностных и подземных вод, атмосферы над городами и поселками. Желательно, чтобы поселки, города и промышленные предприятия разделялись лесополосами, которые бы играли роль санитарно-защитной зоны.

2.31.    Необходимо избегать застройки участков, расположенных вблизи терриконов, отвалов, хвостохранилищ, угрожающих загрязнением атмосферы, поверхностных и подземных вод, развитием оползней и обвалов.

2.32.    Не рекомендуется проектировать строительство промышленных предприятий на территориях, которые могут иметь рекреационную ценность, а также вблизи существующих курортов.

2.33.    Рациональное использование территории должно включать решение таких взаимосвязанных проблем, как охрана земельного фонда от развития нежелательных антропогенных процессов (склоновых, эрозии, карста и суффозии, подтопления, заболачивания, засоления, просадок и т. д.); ограничение изъятия земель из сельскохозяйственного пользования; охрана водных ресурсов от истощения и загрязнения; охрана атмосферы и Лесного фонда страны от загрязнения и уничтожения.

Инженерно-геологические изыскания для обоснования генерального плана города и разработки плана детальной планировки и первоочередной застройки

2.34.    На второй стадии изыскания ведутся на значительно меньшей территории, чем на стадии технико-экономического обоснования и районной планировки. Перед изыскателями ставится задача обеспечить проектировщиков и строителей информацией, достаточной для экономического обоснования наиболее рациональной планировки города, зонирования городской территории, последовательности застройки и благоустройства. Результаты изысканий должны позволить осуществить ориентировочный количественный прогноз изменения основных компонентов геологической среды на данных участках, которые могут быть вызваны воздействием: города в целом, различных промышленных сооружений; коммунальной сети, дорожного строительства; различных водоемов, создаваемых для благоустройства города и т. п. Следовательно, для каждого из участков намечаемого строительства или иного хозяйственного освоения кроме сведений, регламентируемых соответствующими главами СНиП и инструкциями [3,15], необходимо обращать внимание на вопросы, изложенные в пл. 2.35-2.46 настоящих Рекомендаций.

2.35.    Выделение участков, квазиоднородных по степени податливости геологической среды к антропогенному изменению под влиянием намечаемого их освоения, осуществляется на основе анализа инженерно-геологических условий территории и вида ее освоения. В результате этого анализа нужно выделить участки, в пределах которых можно ожидать: качественно одинаковые изменения мерзлотных условий, сейсмичности; загрязнение почв, поверхностных и подземных вод жидкими и твердыми отходами производственных предприятий и иной хозяйственной деятельности человека; деградацию природного ландшафта за счет его нивелирования, создания терриконов, отвалов, карьеров; изменения строения массивов пород, их несущих и фильтрационных свойств, а также развивающихся в них процессов; подтопление, заболачивание и повторное засоление почв; развитие склоновых антропогенных процессов. Выделение квазиоднород-

13

нь:х участков выполняется по одному или нескольким (типичным для данной территории) нежелательным изменениям вышеперечисленных компонентов среды.

2.36. Выявление нежелательных антропогенных изменений геологической среды осуществляется для каждого квазиоднородного (по степени податливости среды антропогенным изменениям) участка. При этом необходимо выявить изменения, проявление которых произойдет при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. К их числу могут, например, относиться следующие:

замерзание грунтов и подземных вод под неотапливаемыми зданиями, на затененных участках и т.и. ^морозное пучение, образование гидролакколитов, ледяных бугров, пластовых льдов, наледей: морозное выветривание) ;

протаивание мерзлых грунтов и льдов (термопросадки, термокарст, солифлюкция);

обогрев, обжиг и плавление грунтов (тсрмоусадка глинистых грунтов, образование пустот и сдвижений в массиве пород);

понижение уровня подземных вод и осушение грунтов (гидростатическое обжатие грунтов и оседание поверхности; дегилратационно-гидравли-ческос сжатие грунтов и оседание поверхности; деструкционное проседание поверхности; увеличение глубины сезонного промерзания; уменьшение водности рек; исчезновение родников, малых рек, озер, болот, гибель растительности; развитие карстово-суффозионных процессов);

повышение уровня подземных вод, обводнение и увлажнение грунтов (подтопление территории, затопление подвалов и выработок; заболачивание; просадки лессовых и набухание глинистых грунтов; размокание, уменьшение прочности связных пород, гидратационное оседание; повторное засоление почв, развитие склоновых процессов);

изменение фильтрационно-гидродинамического режима (антропогенная механическая суффозия, прорыв подземных вод и плывунов в выработки, строительные котлованы, суффозионно-механическое проседание и провалы, гидростатический и фильтрационный выпор грунтов, декольматация трещин и пустот, суффозионные и гидродинамические оползни);

изменение химического режима (химическая суффозия, антропогенный карст, засоление, осмотическое разуплотнение грунтов);

статические нагрузки (сверхнормативное гравитационное сжатие грунтов и оседание поверхности, гравитационный выпор грунтов, гравитационные оползни и обвалы);

динамические и ударные нагрузки (сверхнормативное вибрационное уплотнение грунтов и оседание поверхности, тиксотропное разжижение грунтов и оседание поверхности, ударное и взрывное сжатие и разрыхление, вибрационно-динамическое смещение грунтов на склонах и откосах) ;

вскрытие массива грунтов открытыми и подземными выработками (пучение дна и бортов выемок, разуплотнение грунтов, оползни, обвалы в откосах выемок, серия субтерральных геологических процессов);

нарушение естественного стока атмосферных вод (развитие оврагов, рытвин, промоин, заболачивание, антропогенные сели, оползни и оплы-вины);

сработка статических запасов подземных вод (истощение запасов, развитие карстово-суффозионных процессов, засоление вод);

загрязнение поверхностных и подземных вод за счет различного рода отходов (жидких и твердых) хозяйственной деятельности человека (исключение этих вод из водопользования);

загрязнение жидкими и твердыми отходами почв (исчезновение растительности или появление вредных сорных трав, исключение почз из сельскохозяйственного пользования).

В задачу изыскателей входи г не только выявление перечисленных антропогенных изменений природной среды, но и ориентировочная оценка величины ущерба от их проявления.

14

1.31. Ориежировочный количественный прогноз антропогенного изменения основных компонентов геологической среды используется для обоснования соответствующих инженерных мероприятий для придания необходимой устойчивости проектируемым зданиям и сооружениям и зашиты окружающей среды. К числу наиболее важных прогнозов относятся прогнозы, изложенные в пп. 3.38 3.42.

2.38. Прогнозы изменения несущих и филь: рационных свойств пород в массиве под влиянием намечаемого освоения территории приобретают особое значение для специфических по составу, строению и свойствам 1рунюв (лессовидных просадочных, набухающих глинистых, заторфован-ны\. торфов, мчоголетнемерзлых, слаболитифицированных. засоленных).

Для выполнения данных прогнозов по каждому из названных типов грунтов должны быть получены следующие сведения:

для лсссов и лессовидных грунтов — возможность и ориентировочная величина подтопления осваиваемых участков, суффозионно-диффузнойный вынос мелких и пылеватых частиц из верхней зоны аэрации в нижнюю растворение легко растворимых солеи инфильтрующимнеи бытовыми и производственными водами за счет различного рода утечек и полипов.С учетом этих данных дается прогноз антропогенного изменения суммарной величины просадки толщи на всю глубину зоны аэрации;

для набухаклцих глинистых грунтов — данные об антропогенных изменениях их влажностного и термического режима, состава поглощенных оснований и емкости поглощения с тем, чтобы определить величину возможного набухания (экстремальные и средние значения);

для заторфованных грунтов и торфов - величина изменения естественного поверхностного стока в областях питания болот и их отложений, площади медленно текущих водотоков и застойных водоемов, дебит родников за счет застройки и нивелирования территории; оценка величины изменения уровня грунтовых вод, влажностного и термического режимов, вызванных мелиоративными работами, а также количество и степень разложения растительных остатков. С учетом этих данных дается прогноз возможных изменений деформационных и прочностных свойств торфов и заторфованных грунтов;

для многолетнемерзлых грунтов - оценка величины тепловой нагрузки от определенных видов освоения и использования территории. Следовательно, необходимо иметь данные об ожидаемых изменениях температурного поля массивов пород с различными мерзлотными условиями. Поскольку данные грунты подвержены спонтанному изменению строения и свойств, развитию в них процессов, то на данной стадии необходимо провести дополнительные исследования по разработке методов сохранения природного термодинамического равновесия. На их основе должны быть разработаны конкретные рекомендации по рациональному освоению территории. Результаты этих исследований послужат также основой для разработки методов геокриологическою прогноза;

для засоленных, карстующи.хся карбонатных, сульфатных и других грунтов оценка химического состава^ агрессивности подземных, поверхностных и сточных вод по отношению к грунтам. Ориентировочно определяются растворимость (скорость) данных грунтов указанными сточными водами при ожидаемой их температуре, величина понижения уровня подземных, особенно напорных вод за счет длительных эксплуатационных откачек и вскрытия водоносных горизонтов, скорость движении подземных вод и интенсивность водообмена и т.н. Для территорий с развитием отмеченных типов грунтов полученные сведения должны позволить оценить возможность развития карста и карстоно-суффозиониых процессов.

На второй стадии инженерно-геологических изысканий необходимо также выполнить ряд специализированных полевых и лабораторных исследований с целью оценки возможного изменения строения и свойств грунтов в массиве и развивающихся г. них процессов под воздействием объектов намечаемого промышленного и гражданскою строитсяьства.

15

УДК 624.131.1

Рекомендовано к изданию ИТС ПНИИИС Госстроя СССР.

Рекомендации по усовершенствованию инженерно-геологических изысканий для промышленного ’I гражданского строительства в связи с охраной и улучшением геологической среды/ПНИИИС Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1981.—64 с.

Рассмотрены дополнительные требования к службе инженерно-геологических изысканий, определяющие содержание и состав их на трех стадиях проектирования раздельно для освоенных и неосвоенных территорий. Рекомендованы только те виды дополнительных исследований, которые обусловлены гражданским и промышленным строительством. Предлагаемая дополнительная информация будет достаточной для прогнозов антропогенного изменения основных компонентов геологической среды.

Для использования в службе инженерных изысканий.

Табл. 4

Р 1Q213 —_400    Инструкт.-нормат., I вып. - 87 -80. 3202000000

047(01) - 81

© Стройиздат, 1981

ВВЕДЕНИЕ

Проблема охраны природы и улучшения окружающей среды стала проблемой века. В условиях СССР она является важнейшей государственной задачей и делом всего народа.

Генеральная линия и задачи в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов изложены в программе КПСС, в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР ”06 усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсовв соответствующих законах об охране природы, утвержденных Верховным Советом СССР и Верховными Советами некоторых союзных республик, в решениях Ш] съезда КПСС.

Среда обитания человека изменяется в двух направлениях: ухудшения и улучшения природы. Ухудшение природной среды проявляется в уничтожении растительности, загрязнении рек, озер и морей, в изменении рельефа в связи с появлением карьеров, горных отвалов, терриконов и свалок, развитием оползней, обвалов, селей, оврагов, заболачивания, истощении минеральных, энергических и других природных ресурсов, в том числе подземных вод и т. д.

Улучшение природной гсосреды осуществляется во многих районах страны (водная, лесная мелиорация), в некоторых новых городах, построенных в тяжелых природных условиях - в пустынях (города Шевченко, Навои), на Крайнем Севере (Норильск) и т. д.

Главные причины ухудшения природной среды следующие: игнорирование и незнание методов и теории прошозирования; ведомственная и узкопрофессиональная ограниченность при планировании и проектировании нового строительства, использовании природных ресурсов и территорий;

непринятие мер предупреждения и борьбы с отрицательными изменениями окружающей среды и нежелательными антропогенными геологическими процессами.

Проблема охраны окружающей геологической среды комплексная и многогранная.

В службе инженерных изысканий в области рационального использования и охраны геологической среды имеются следующие недостатки:

при проведении инженерных изысканий мало уделяется внимания вопросам изучения, оценки и прогноза изменения геологической среды Этот недостаток имеет место в отчетных материалах по инженерно-геологическому обоснованию генсхсм расселения (ГР), проектов районной планировки (Р11) и первоочередной застройки территорий, технических проектов (ТП) строительства зданий и сооружений;

нс лаются рекомендации по мерам предупреждения и борьбы с отрицательными гсодинамическими процессами.

Нередко архитектурно-планировочные и инженерные решения вносят дисгармонию во взаимодействие города, промышленного комплекса и окружающей природной среды, способствуют деградации природного ландшафта.

3

Капитальные затраты на строительство в значительной степени зависят от природной обстановки застраиваемой территории. Многие геодинамичес-кие процессы при прочих равных условиях могут увеличивать стоимость строительства до 50% и более. Например, при проявлении оползней капитальные затраты увеличиваются в среднем от 5 до 10% стоимости объекта, в условиях оврагообразования - на 10-20%, при заболачивании — на 0,2 -1,5%, при увеличении сейсмичности на один балл, по антропогенным причинам - на 5-11% и т. д.

Инженерно-геологические условия удорожают не только строительство, но и эксплуатацию зданий и сооружений.

Цель настоящих Рекомендаций - повысить научно-технический уровень изысканий в области рационального использования и улучшения природной среды в связи с промышленным и гражданским строительством, оказать в этом направлении научно-техническую помощь изыскателям.

Рекомендации содержат:

дополнительные требования к службе инженерно-геологических изысканий, определяющие содержание и состав их на разных стадиях проектирования для освоенных и неосвоенных территорий, которые необходимы для получения информации о возможных антропогенных изменениях геологической среды;

основные принципы применения природозащитных мероприятий.

В работе принимали участие: проф., д-р геол.-минер, наук Ф В. Котлов ; кандидаты геолгминер. наук Н. Л. Шешеня.А.И. Снобкова.

Замечания просьба направлять по адресу:

105058, Москва, Окружной пр.,18, ПНИИИС Госстроя СССР.    '

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на инженерно-геоло гические изыскания для проектирования промышленного и гражданского (городского) строительства в связи с рациональным использованием и охраной геологической среды.

1.2.    Рекомендации нс распространяются на инженерно-геологические изыскания для других видов строительства (гидротехнического, транспортного, горного, мелиоративного и др.)

1.3.    Настоящие Рекомендации развивают и дополняют главу СНиП Д-9-78 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения".

1.4.    В понятие геологической среды входит верхняя часть литосферы, находящаяся в сфере деятельности человека. Геологическая среда включает четыре основных компонента: рельеф (поверхность литосферы), породы (грунты), подземную гидросферу и современные геологические процессы и явления. Геологическая среда - составная часть природной среды. Такие компоненты природной среды, как атмосфера, поверхностная гидросфера, почвы, растительный покров и другие, взаимосвязан)-.! и взаимодействуют с геологической средой, оказывают на нее влияние, поэтому им уделяется внимание в Рекомендациях. Гидрологические, метеорологические, почвенные, гео ботанические, санитарно-гигиенические изыскания осуществляются специалистами соответствующего профиля.

1.5.    Рациональное использование геологической среды предполагает ее оптимальное строительное и хозяйственное освоение при размещении, планировке, строительстве и эксплуатации городов и промышленных комплексов.

1.6.    Охрана геологической среды предполагает такую систему строительства и хозяйственного использования территории, которая максимально ограничивает или исключает ухудшение ее компонентов, деградацию природного ландшафта, развитие нежелательных геологических процессов, деформации зданий и сооружений, наносящие ущерб народному хозяйству.

1.7.    Для улучшения геологической среды применяются различные виды инженерно-геологических мелиораций.

1.8.    Промышленное и гражданское строительство вызывает существенные изменения рельефа поверхности земли, состояния и физико-механических свойств грунтов, гидрогеологических условий, хода и направленности современных геологических процессов и явлений. Эти. изменения формируют новые инженерно-геологические условия строительства и эксплуатации зданий и сооружений, которые должны учитываться в инженерно-геологических изысканиях.

1.9.    Антропогенные изменения рельефа выражаются в понижении и повышении его отметок, в устройстве различного назначения выемок, насыпей, в нивелировании и расчленении поверхности земли. Виды изменений рельефа и факторы, их вызывающие, приведены в прил. ).

Следствием изменения рельефа является обеднение природного ландшафта, преобразование микроклимата, гидрологических, гидрогеологических, геодинамических условий, состояния и свойств грунтов.

5

1.10.    Изменения состава, структуры и свойств грунтов происходят в результате изменения термического, влажностного, химического режима, напряженного состояния массива грунтов под влиянием многочисленных антропогенных факторов. Эти изменения наиболее характерны для слабых глинистых, набухающих, засоленных, просадочных, многолетне мерзлых, эаторфованных грунтов и торфов, некоторых разностей антропогенных отложений. Оки часто сопровождаются снижением прочностных и деформационных свойств грунтов, вызывают многие геологические процессы и явления, деформации зданий и сооружений (прил. 2).

1.11.    Антропогенные изменения гидрогеологических условий выражаются в понижении или повышении уровня подземных вод, переформировании фильтрационно-гидродинамического, химического и температурного режима, возникновении и исчезновении водоносных горизонтов, перемещении областей питания, транзита и разгрузки. Эти изменения отражаются на состоянии и свойствах грунтов, вызывают появление антропогенных геологических процессов и явлений (прил. 3).

1.12.    Под влиянием промышленного и гражданского строительства изменяются природные геологические процессы и явления и формируется широкий спектр антропогенных геологических процессов и явлений. Среди последних особенно широко распространены подтопление, просадки лёссовых грунтов, протаивание и объемные деформации многолетне мерзлых грунтов, засоление, оползни, эрозия, сдвижение грунтов в массиве и оседание поверхности земли. С антропогенными процессами и явлениями связано до /0% аварий и деформаций зданий и сооружений. Виды антропогенных геологических процессов и явлений и факторы, их вызывающие, приведены в прил. 4. Характеристика антропогенных геологических процессов и явлений, развитых на территории города, дана в

С⁴ J-

1.13.    Изменения геологической среды, указанные в пп. 1. 9 - 1. 12, должны найти отражение в отчетных материалах изыскателей по каждому крупному строительному объекту и в особенности на стадиях техникоэкономического обоснования генсхем расселения (ГР), районной планировки (РП), генплана города (ГП) и проекта детальной планировки (ПДП), когда изысканиями охватываются значительные площади.

Содержание и объемы изысканий (инженерно-геологические рекогносцировка, съемка, разведка (.15 3 различаются в зависимости от размера, профиля и значения города и промышленного объекта: регионально-геологических и зонально-климатических условий: стадий проектирования, инженерно-геологической изученности территории.

1.14.    В Рекомендациях предусмотрены новые (нетрадиционные) Требования к изыскателям (учитывая новизну проблемы охраны среды), которые под силу квалифицированным коллективам изыскательских организаций. Мелкие и маломощные изыскательские подразделения могут привлекать к изысканиям и консультациям квалифицированных специалистов смежных учреждений.

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

ВВОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Инженерно-геологические и?ыскания под объекты промышленного и гражданского строительства должны быть целенаправленными, комплексными, экономически обоснованными, отвечать современным требованиям охраны и улучшения природной геологической среды. Это означает, что в процессе изысканий необходимо получить такую информацию о возможных антропогенных изменениях строения, о свойствах изучаемых массивов пород, развивающихся в них процессах.

6

которая позволила бы наиболее рационально вписать инженерные сооружения в природную среду, обеспечить должную устойчивость сооружениям, максимально ограничить или исключить возможное развитие нежелательных природных и антропогенных геологических процессов.

2.2.    Следует различать изыскания на неосвоенных и на освоенных территориях. Состав, содержание и объемы работ на каждом из этих участков в различных регионально-геологических, зонально-климатических условиях и на разных стадиях изысканий будут разными.

2.3.    Накопившийся опыт отечественных и зарубежных исследований позволяет для целей охраны геологической среды общепринятые стадии изысканий для промышленного и гражданского строительства условно объединить в три стадии:

а)    в пределах неосвоенных и неизученных территорий: первая -инженерно-геологические изыскания для технико-экономического обоснования генсхем расселения и проекта районной планировки; вторая -инженерно-геологические изыскания для обоснования генерального плана города и разработки плана детальной планировки и первоочередной застройки; третья - инженерно-геологические изыскания для обоснования технического проекта и рабочих чертежей;

б)    в пределах освоенных городских территорий: первая - инженерно-геологические изыскания для технико-экономического обоснования плана застройки отдельных микрорайонов; вторая - инженерно-геологические изыскания для обоснования технического проекта; третья -инженерно-геологические изыскания для обоснования рабочих чертежей. Для менее значительных сооружений изыскания двух последних стадий объединяют в одну стадию - техно-рабочий проект. По вопросу стадийности проектирования надлежит руководствоваться решением Госстроя СССР № 156 от IS IX. 1975 г.

ИЗЫСКАНИЯ НА НЕОСВОЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Инженерно-геологические изыскания

для технико-экономического обоснования генсхемы

расселения и проекта районной планировки

2.4.    При проведении изысканий в пределах неосвоенных и неизученных районов дается обоснованное решение по наиболее рациональному использованию данной территории с целью ее застройки промышленными комплексами или отдельными фабриками и заводами, размещения поселков, городов, пригородных лесопарковых зон, дорог, сельскохозяйственных угодий идр. При этом необходимо исходить из следующего положения: инженерно-геологические изыскания по обоснованию использования территорий и районной планировки должны быть достаточными для оценки современных инженерно-геологических условий территории изысканий, а также для качественного прогноза изменения основных компонентов геологической среды под воздействием намечаемых видов застройки.

Требования к составу, содержанию и объему информации, характеризующей строение, свойства массивов пород, гидрогеологические условия, природные процессы и явления, довольно подробно изложены в специальной литературе и в ряде нормативных документов и руководств, поэтому они в настоящих Рекомендациях не приведены.

2.5.    Предварительное инженерно-геологическое районирование осваиваемой территории с обоснованием наиболее рационального ее использования осуществляется по геоморфологическому признаку (высотному положению и расчленению рельефа), геологическому строению, составу и

7

свойствам горных пород, гидрогеологическим условиям, характеру, маенггабам и степени опасности для зданий и сооружений современных геологических процессов.

Обоснование по использованию каждого из выделенных районов в последующем выполняется с учетом трех главных критериев: экономического профиля города, поселка, промышленного комплекса и т. п.; степени податливости основных компонентов геологической среды к антропогенным изменениям; морального и экономического ущерба от антропогенных изменений природной среды, деформации зданий и сооружений. На гидрогеологическую карту особым отличительным знаком наносят водоносные горизонты, перспективные для водоснабжения и нс защищенные водоупорами и подлежащие в будущем охране от загрязнения; области питания подземных вод. Окончательный выбор участков для определенных видов застройки и использования осуществляется только после оценки инженерно-геологических условий.

2.6.    Прогнозы антропогенных изменений геологической среды под влиянием намечаемых видов освоения территории особое значение приобретают для территорий со специфическими инженерно-геологическими условиями, которые при существующих методах их освоения в большинстве случаев испытывают резкие изменения.

2.7.    Прогнозы антропогенных изменений территорий в зоне многолетней мерзлоты с развитием высокольдистых и сверхльдистых (более 50-70% льда) дисперсных или сходных с ними многолетнемерзлых грунтов должны базироваться на учете специфических условий, в том числе гидрогеологических, изучении закономерностей формирования геокриологических условий и причин появления этих закономерностей, анализе изучаемой территории с использованием аналогов среди застроенных территорий. Для каждого района, застраиваемого участка на основе результатов прогноза должны быть разработаны основы охраны среды и управления геокриологическими условиями: деградация и агтрадация многолетней мерзлоты, термопросадки, термокарст, пучение, солифлюк-ция, наледи и другие геокриологические явления.

2.8.    Прогнозы ожидаемой суммарной величины просадки лессовых грунтов в основаниях намечаемых сооружений на всю глубину зоны аэрации, а также возможного изменения величины просадки во времени осуществляют раздельно для участков, где лессовые грунты подстилаются водоупорами и хорошо фильтрующими отложениями. При хозяйственной деятельности человека могут неожиданно возникать значительные просадки грунтов, сопровождающиеся катастрофическими деформациями зданий и сооружений. Этот процесс возможен в засушливых областях страны на участках, где мощность лёссов достигает 20-30 м и более, а глубина залегания грунтовых вод 30-50 м. В этих случаях процесс возникновения просадок происходит через несколько лет нормальной эксплуатации территории. Причиной просадок является замачивание и постоянно развивающийся во време»т суффозионно-диффузионный вынос мелких песчаных и пылеватых частиц из верхней зоны аэрации в нижнюю. На участках, где возможны утечки поверхностных вод (и их инфильтрация), "агрессивных” до отношению к солевому составу грунтов, также можно ожидать дополнительные значительные просадки. Следует предсказать также возможность и ориентировочную величину просадок, вызванных протаиванием мерзлых пород, динамическими воздействиями от взрывов и работающих механизмов.

Задачей данного вида прогноза является ориентировочная оценка просадочности грунтов на площадях, соизмеримых с размерами проектируемых поселков, городов или их отдельных микрорайонов, промышленных комплексов и т. п. Это позволит заранее наметить определенный комплекс инженерных мероприятий с тем, чтобы не повторять отрицательный опыт застройки.

2.9.    Прогнозы подтопления застраиваемой территории приобретают особое значение в районах распространения мелкодисперсных и особенно

лессовых гоунтов, поскольку здесь отмечены большие плошдди подтопления (до 70% городов юга Украины) и скорости подъема грунтовых вод. Результаты изысканий, а также обобщения положительного и отрицательного опыта освоения территорий с подобными инженерно-геологическими условиями должны позволить уже на первой стадии предсказать и наметить области с разной скоростью подъема грунтовых вод, а следовательно, выделить участки разной возможности подтопления. С учетом этих данных дается обоснование по рациональному размещению городов, зеленых зон отдыха, промышленных комплексов и отдельных заводов, междугородных дорог и сельскохозяйственных угодий (например, заливных лугов).

2.10-Прогнозы возможного развития антропогенных процессов и деформаций поверхности земли, зданий и сооружений, обусловленных подработкой территорий, осуществляются на участках намечаемой подземной добычи полезных ископаемых способами выщелачивания солей, газификации углей, перегонки сланцев, выплавления полезных ископаемых, обрушения кровли, добычи нефти, газа, подземных вод.

2.11. Прогнозы изменения сейсмических условий на осваиваемых территориях выполняются для сейсмически активных районов, для участков, сложенных рыхлыми песчано-глинистыми грунтами.

2.12.    Прогнозы изменений в развитии природных экзогенных или образования антропогенных склоновых геологических процессов осуществляются на всех стадиях изысканий. На первой стадии производят оценку типов и ориентировочных объемов процессов, которые могут активизироваться или вновь возникнуть в результате хозяйственной деятельности человека. Причем, среди всего многообразия инженеры-геологи должны предсказать появление тех процессов, которые могут значительно увеличить стоимость сооружений, угрожать их нормальной эксплуатации и нанести ущерб окружающей среде путем уничтожения ценных земель-деградации ландшафта и т. п.

2. li Прогнозы возможного загрязнения подземных вод направлены на предсказание степени и характера последствий загрязнения подземной гидросферы в результате намечаемых видов хозяйственного освоения территории. Эти сведения нужны для обоснования и выбора соответствующих охранных мероприятий. Отсутствие отмеченных прогнозов в последующем может вызвать большие затраты по очистке вод и по борьбе с развитием специфических антропогенных процессов, обусловленных загрязнением. Прогнозирование осуществляется с привлечением специалистов соответствующего профиля.

Особое внимание обращается на качественную оценку степени загрязнения подземных вод за счет возможного поступления в них органических веществ, плохо поддающихся химическому и биологическому разложению, фекальных коли-форм и стрептоккоков, общего фосфора, основных форм азота, микроэлементов ( As, cd _t Cr _f Co, Fe,Pb, , Sc, 5i$* общего органического углерода и хлорофилла. В пределах областей, намечаемых для сельскохозяйственного освоения с применением удобрений, следует ориентировочно оценить степень загрязнения воды фосфатами, поташем, пестицидами, инсектицидами и гербицидами.

В связи с изложенным основными задачами изысканий при обследовании водосборных бассейнов являются: определение типов и примерного количества потенциальных загрязнителей вод, которые будут мигрировать в пределах территорий бассейнов и в конечном итоге загрязнять подземную гидросферу:    выявление особенностей будущих загрязнителей и их

источников в зависимости от характера хозяйственного использования земель; определение масштабов антропогенных изменений поверхностного и подземного стока и связанных с ним процессов. Характеристика загрязнения поверхностных вод дается гидрологами, подземных вод - с привлечением гидрохимиков и санитарных врачей.

2.14-Прогнозы загрязнения почв химическими соединениями и твердыми отходами хозяйственной деятельности человека, прогнозы радиоактивного заражения, повторного засоления и рассолонцевания в областях

2-498